机械效率习题课

第5章机械的效率和自锁5.1 复习笔记一、机械的效率1．功和效率（1）机械效率①驱动功机械上的驱动功（输入功）为W d，有效功（输出功）为W r，损失功为W f。

则有W d＝W r＋W f②机械效率a．定义机械的输出功与输入功之比称为机械效率，反映了输入功在机械中的有效利用程度，以η表示。

b．计算方法用功计算时η＝W r/W d＝1－W f/W d；用功率计算时η＝P r/P d＝1－P f/P d；式中，P d——输入功率；P r——输出功率；P f——损失功率。

（2）损失率①定义机械的损失功与输入功之比称为损失率，以ξ表示。

②计算方法由定义有ξ＝W f/W d＝P f/P d。

注：η＋ξ＝1，由于摩擦损失不可避免，故必有ξ＞0和η＜1。

（3）效率的简便计算方法为便于效率的计算，可应用下式进行计算η＝理想驱动力/实际驱动力＝理想驱动力矩/实际驱动力矩①斜面机构正反行程的机械效率分别为η＝tanα/tan（α＋φ）η′＝tan（α－φ）/tanα式中，α——斜面夹角；φ——总反力与法向反力的夹角。

②螺旋机构拧紧和放松螺母时的效率计算式分别为η＝tanα/tan（α＋φv）η′＝tan（α－φv）/tanα式中，α——中径升角；φv——螺旋副的摩擦角。

2．机器（或机组）的效率已知各机构的效率可计算确定整个机构的效率。

常用机构的效率见教材表5-1。

（1）串联①计算公式由k个机器串联组成的机组，设各机器的效率分别为η1、η2、…、ηk，机组的输入功率为P d，输出功率为P r。

则整个串联机组的机械效率为η＝P r/P d＝（P1/P d）（P2/P1）…（P k/P k－1）＝η1η2…ηk②特点a．前一机器的输出功率即为后一机器的输入功率；b．只要串联机组中任一机器的效率很低，就会使整个机组的效率极低；c．串联机器的数目越多，机械效率也越低。

③提高串联机组效率的措施a．减少串联机器的数目；b．优先提高效率最低机器的效率。

第二章2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的?答：参考教材5~7页。

2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征?答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，也可用来进行动力分析。

2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况?答：参考教材12~13页。

2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项?答：参考教材15~17页。

2-6 在图2-22所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么?答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。

2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答：参考教材18~19页。

2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么?答：参考教材20~21页。

2-11 如图所示为一简易冲床的初拟设计方案。

设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴 A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头上下运动以达到冲压目的。

试绘出其机构运动简图，分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。

解：1）取比例尺绘制机构运动简图。

2）分析其是否可实现设计意图。

F=3n-( 2P l +P h –p’ )-F’=3×3-(2×4+1-0)-0=0此简易冲床不能运动,无法实现设计意图。

3）修改方案。

为了使此机构运动，应增加一个自由度。

办法是：增加一个活动构件，一个低副。

修改方案很多，现提供两种。

※2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。

其偏心轮1绕固定轴心A转动，与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动。

12.3“机械效率”知识达标练习题一、单选题1.施工工地上，一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后和改进前相比较（）A. 总功不变，有用功增加了B. 总功不变，额外功减少了C. 有用功不变，总功减少了D. 做的有用功减少了2.不计绳重和摩擦，将一定滑轮改为动滑轮使用，则它的机械效率（）A. 一定提高B. 一定降低C. 一定不变D. 无法判断3.从井中提水时，常常会发生吊水桶落入井里的事情．用物理知识分析下列说法，其中错误的是（）A. 用吊水桶向上提水，人对桶和水做的功都是有用功B. 用吊水桶向上提水，人对桶做的功是额外功C. 吊水桶掉在井里，打捞水桶时桶里会带些水，这时人对水做的功是额外功D. 吊水桶掉在井里，打捞水桶时，人对桶做的功是有用功4.下列关于机械效率和功率的说法中正确的是（）A. 效率高的机械，功率一定大B. 做功时间长的机械，功率一定大C. 由于存在机械重和摩擦，所以机械的机械效率都小于1D. 功率大的机械做的功一定多5.下列生活中的物理数据最接近实际的是（）A. 人以正常速度骑自行车的功率为1kWB. 把2个鸡蛋匀速举高1m做功20JC. 教室里一盏日光灯的工作电流约为0.18AD. 假如没有摩擦，动滑轮机械效率是100%6.定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同样的重物，在不计摩擦阻力和绳子重力的情况下，机械效率最高的是（）A. 动滑轮B. 定滑轮C. 滑轮组D. 都一样7.某机械的机械效率是85%，它的意义是（）A. 总功中有85%用来克服额外阻力做功B. 总功中有15%用来克服额外阻力做功C. 总功中有15%用来克服有用阻力做功D. 它只做了85%的功8.如图所示，斜面长4m，高2m．质量为50kg的小明站在斜面顶端，用平行于斜面向上的75N的拉力将重100N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，g取10N/kg，那么( )A. 小明对物体做的总功为1300JB. 斜面的机械效率是75%C. 物体所受的摩擦阻力为75ND. 物体所受的摩擦阻力为25N9.爬陡坡上山比走盘山公路难，这是因为（）A. 要用更大的力B. 要做更多的功C. 陡坡这种斜面的机械效率低D. 爬陡坡消耗的功率大10.如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J的有用功，100J的额外功，则该动滑轮的机械效率为（）A. 75%B. 66.7%C. 33.3%D. 25%11.如图所示，拉力F=80N，物体重力G=120N，不计摩擦和绳重。

物理九年级《滑轮组的机械效率》课后复习题含答案
练习：
1.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。

若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）
A．F1大于F2
B．F1和F2做的功一定相等
C．甲、乙的机械效率不相等
D．绳子自由端移动的距离不相等，物体运动的时间可能相等
2.图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t，有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。

图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。

（不考虑绳重，g取10N/kg），求：
（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强；
（2）拉力F的功率；
（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。

3.如图所示，重为1140N的物体，它与水平地面的接触面积为 1.5×
103cm2．工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/s。

（不计摩擦及绳重）
求：（1）工人师傅拉绳的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）体重为450N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大。

答案
1.ABD
2.（1）9×104Pa；
（2）3750W；
（3）80%
3.240W； 95%；2000Pa。

13.3.3机械效率习题课
1、如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了
lm。

已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中：（1）绳子自由
端被拉下 m （2）有用功是 J（3）总功是 J
（4）滑轮组机械效率是 .
2、用三种方法把砂子运上三楼，如
图所示，根据图中数据算出三种方法
所做有用功的大小均为；其
中一种方法做的总功最多，等
于。

3、下列说法中正确的是( )
A．机械效率越高的机械做功越快 B．机械效率越高的机械做功越多
C．功率越大的机械做功越多 D．功率越大的机械做功越快
4、如图8，用滑轮组将重100牛的物体提高2米，用力50牛，则η＝？
5、用100牛的力将400牛重的物体沿长5米高1米的斜面匀速推上顶端，则此时斜面的机械效率为多少？摩擦力为多少？
6、如图所示，某人用300牛的拉力，将重960牛的物体匀速提高2米(绳重及摩擦不计)．求：
(1)有用功． (2)总功． (3)滑轮组的机械效率．
7、用滑轮组匀速成提升重物时,物重为400N,每个滑轮重量为100N ，不计绳重和摩擦，求 (1)有用功． (2)总功． (3)滑轮组的机械效率。

8、某同学在“测滑轮组机械效率”的实验中，用图9所示的装置匀速提
（1）如果你对该同学的实验记录进行有关分析，就会发现他的实验结果是违背物理规律的，其表现在于： 。

（2）图11是测力计的放大图。

结合图10你会发现导致实验结果违背物理规律的原因。

其原因是 。

（3）纠正错误后，可计算该滑轮组的机械效率为 。

图9 图10。