机械效率习题讲解
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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。
机械效率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,不计绳子与滑轮的摩擦 ( )A.甲较省力且机械效率较高B.乙较省力且机械效率较高C.两个滑轮组省力程度不同,机械效率相同D.两个滑轮组省力程度相同,机械效率不同2.甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。
两者相比,甲升降机 ( )A.电动机做的总功较少B.电动机做的总功较多C.提升重物做的有用功较少D.提升重物做的有用功较多3.如图所示,工人利用动滑轮在10s内将重为100N的重物(包括桶)沿竖直方向匀速向上提升了5m,若该动滑轮重10N,忽略绳与滑轮之间的摩擦,不计空气阻力,则下列说法正确的是A.提升过程中,绳的拉力F做了500J的功B.提升过程中,绳的拉力F做了550J的功C.提升过程中,绳的拉力F做功的功率是50WD.该滑轮装置的机械效率是100%4.用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10cm,由图可知,绳端受到的拉力F为________N,绳端移动的距离s为__________cm,滑轮组的机械效率η为________。
5.杭州市政府投巨资于民生工程,对背街小巷实施景观改造。
施工中,一建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计摩擦及绳重(如右图所示)。
若工人在5s 内将泥桶匀速提高2m.求:(1)工人使用滑轮组时做的有用功为_______焦。
(2)工人拉绳子的力为_______牛;拉力的功率为_______瓦。
(3)滑轮组的机械效率为______________6.在某建筑工地上,工人用如图所示的滑轮组将重为1200N的建筑材料从地面运到高20m的楼上,手竖直向上的拉力是500N,在这个过程中,工人做了_________J的额外功,滑轮组的机械效率是__________。
7.滑轮组即能省力又能改变力的方向,建筑工人用自制的滑轮组把600N的重物缓慢提升2m,如右图所示,绳自由端的拉力F=250N。
机械效率练习题及答案机械效率练习题及答案在日常生活中,我们经常会遇到各种机械设备,如汽车、电梯、自行车等。
这些机械设备的效率对我们的生活和工作有着重要的影响。
了解和计算机械效率是我们理解和应用这些设备的基础。
本文将为大家提供一些机械效率的练习题及答案,帮助大家更好地理解和掌握这一概念。
一、选择题1. 机械效率是指:A. 机械设备的工作能力B. 机械设备的能量损耗C. 机械设备的输出功率与输入功率的比值D. 机械设备的使用寿命答案:C解析:机械效率是指机械设备输出功率与输入功率的比值,它反映了机械设备的能量转换效率。
2. 下列哪个因素不会影响机械效率:A. 摩擦力B. 负载大小C. 设备材料D. 设备重量答案:D解析:机械效率受到摩擦力、负载大小和设备材料等因素的影响,而设备重量不会直接影响机械效率。
3. 一台机械设备的输入功率为1000W,输出功率为800W,该机械设备的效率为:A. 0.2B. 0.5C. 0.8D. 1.25答案:C解析:机械效率等于输出功率除以输入功率,即800W/1000W=0.8。
二、计算题1. 一台电动机的输入功率为500W,输出功率为400W,该电动机的效率为多少?答案:该电动机的效率等于输出功率除以输入功率,即400W/500W=0.8,所以该电动机的效率为0.8或80%。
2. 一辆汽车的引擎输出功率为150马力,汽车的速度为100km/h,汽车的质量为1000kg,假设汽车的滚动阻力和空气阻力相等,求汽车的机械效率。
答案:首先,将马力转换为功率,1马力≈735.5W,所以该汽车的引擎输出功率为150马力×735.5W/马力≈110325W。
其次,计算汽车的阻力功率,阻力功率等于滚动阻力乘以速度加上空气阻力乘以速度,假设滚动阻力和空气阻力相等,则阻力功率为2×滚动阻力×速度,滚动阻力等于质量乘以重力加速度,重力加速度取9.8m/s²,所以滚动阻力为1000kg×9.8m/s²=9800N,阻力功率为2×9800N×(100km/h×1000m/km/3600s)≈5444W。
12.3《机械效率》精选同步习题一.选择题(共14小题)1.关于机械效率的下列说法中,正确的是()A.利用机械越省力,机械效率越高B.机械做功越快,机械效率越高C.有用功相同、总功越大机械效率越高D.额外功相同、有用功越大的机械效率越高2.关于功、功率、机械效率说法正确的是()A.功率越大,做功越快,机械效率越大B.做功越少,功率越小,机械效率越小C.功率越大,反映做功越快,与机械效率无关D.机械效率越大,表明它做的功越多3.工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()A.增大提升重物的速度,可以增大有用功B.减小定滑轮的重力,可以减小额外功C.增大提升重物的高度,可以提高机械效率D.减小动滑轮的重力,可以提高机械效率4.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A.力F1和F2做功的功率相同B.力F1和F2做的总功相同C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高5.如图所示,在相同时间内,用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体沿斜面AB、AC从低端拉到斜面顶端。
F做功的功率分别为P甲、P乙,机械效率分别为η甲、η乙.下列分析正确的是()A.P甲>P乙,η甲<η乙B.P甲<P乙,η甲<η乙C.P甲<P乙,η甲>η乙D.P甲>P乙,η甲>η乙6.某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物,所用的拉力分别为F1和F2,机械效率分别为η1和η2,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A.F1>F2,η1=η2B.F1<F2,η1=η2C.F1<F2,η1>η2D.F1>F2,η1<η27.如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重为G的物体缓慢上升,动滑轮的重力不可忽略,现改变物体的重力G,不计绳重与摩擦,则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的()A.B.C.D.8.如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端。
第四章第五章机械中的摩擦和机械效率1 什么是摩擦角?移动副中总反力是如何定的?2 何谓当量摩擦系数及当量摩擦角?引入它们的目的是什么?3 矩形螺纹和三角形螺纹螺旋副各有何特点?各适用于何种场合?4 何谓摩擦圆?摩擦圆的大小与哪些因素有关?5 为什么实际设计中采用空心的轴端?6 何谓机械效率?7 效率高低的实际意义是什么?8 何谓实际机械、理想机械?两者有何区别?9 什么叫自锁?10 在什么情况下移动副、转动副会发生自锁?11 机械效率小于零的物理意义是什么?12 工作阻力小于零的物理意义是什么?13从受力的观点来看,机械自锁的条件是什么?14 机械系统正行程、反行程的机械效率是否相等?为什么?15移动副的自锁条件是;转动副的自锁条件是;螺旋副的自锁条件是。
16机械传动中,V带比平带应用广泛,从摩擦的角度来看,主要原因是。
17 普通螺纹的摩擦矩形螺纹的摩擦,因此,前者多用于(传动、紧固联接)。
18 影响当量摩擦系数的因素有。
19如图所示由A、B、C、D四台机器构成的机械系统,设各单机效率分别为ηA,ηB,ηC,ηD,机器B、D的输出功率分别为N B,N D(1)该机械系统是串联,并联还是混联?(2)写出该系统输入总功率N的计算式。
20在如图所示的曲柄滑块机构中,已知各构件尺寸、作用在滑块上的水平驱动力F、各转动副处摩擦圆(图中用虚线表示)及移动副的摩擦角φ,不计各构件的惯性力和重力,试作出各构件的受力分析。
21图示楔块夹紧机构,各摩擦面的摩擦系数为f,正行程时Q为阻抗力,P为驱动力。
试求:(1 反行程自锁时α角应满足什么条件?(2)该机构正行程的机械效率η。
22 如图所示为由齿轮机构组成的双路传动,已知两路输出功率相同,锥齿轮传动效率η1=0.97,圆柱齿轮传动效率η2=0.98,轴承摩擦不计,试计算该传动装置的总效率η。
23在图示铰链机构中,铰链处各细线圆为摩擦圆,为驱动力矩,为生产阻力。
在图上画出下列约束反力的方向与作用位置:、、、。
思考题及练习题解答5-1机械正反行程的效率是否相同?其自锁条件是否相同?原因何在?答:机械通常可以有正行程和反行程,它们的机械效率一般并不想等。
其自锁条件不相同,一般来说,正行程不自锁,而反行程可以自锁也可以不自锁。
因为一个具有自锁性的机械,只是在满足自锁条件的驱动力的作用下,在一定运动方向上产生自锁,而在其它运动方向上则不一定自锁。
而正反行程力的方向不同。
5-2 当作用在转动副中轴颈上的外力为一单力,并分别作用在其摩擦圆之内、之外或相切时,轴颈将作何种运动?当作用在转动副中轴颈上的外力为一力偶矩时,也会发生自锁吗? 答:(1)当外力作用在摩擦圆之内时,因外力对轴颈中心的力矩始终小于它本身所引起的最大摩擦力矩,因此出现自锁现象;当外力外力作用在摩擦圆之外时,因外力对轴颈中心的力矩大于它本身所引起的摩擦力矩,故轴颈将加速运动;当外力与其摩擦圆相切时,因外力对轴颈中心的力矩等于它本身所引起的摩擦力矩,故轴颈处于临界状态,将作等速运动(当轴颈原来是转动的)或静止不动(当轴颈原来是静止的)。
(2) 当作用在转动副中轴颈上的外力为一力偶矩时,若该力偶矩小于它本身所引起的摩擦力矩,也会发生自锁。
5-3眼镜用小螺钉(M1×0.25)与其他尺寸螺钉(例如M1×1.25)相比,为什么更容易发生自动松脱现象(螺纹中经=螺纹大径-0.65×螺距)? 答:M1×0.25螺钉的螺纹中径 mm mm d 8375.0)25.065.01(2=⨯-= 螺纹升角43.58375.025.0arctanarctan2===d p αM1×1.25螺钉的螺纹中径 mm mm d 1875.7)25.165.08(2=⨯-=' 螺纹升角αα<==='17.31875.725.1arctanarctan2d p综合螺旋副的自锁条件可知,眼镜用小螺钉较其它尺寸螺钉更容易发生自动松脱现象。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1.如图是工人将重160 N 的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3 m ,用时3 s ,工人的拉力为50 N ,工人质量为50kg (物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)设此时工人放绳的速度为v 1, 滑轮组的效率η1 ;如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2,已知1243ηη=∶∶(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,g 取10 N/kg ) 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F 浮,工人对地面的压力为F 2.则( )A .v 1=1 m/sB .η1=62.5%。
C .F 2 =525 ND .F 浮=120 N【答案】C【解析】【分析】【详解】A .物体下降速度为 3m =1m/s 3sh v t == 因为有4段绳子,所以工人放绳的速度为441m/s 4m/s v v ==⨯=1物故A 不符合题意;B .已知物体下降的距离为3 m ,因为有4段绳子,所以绳子运动距离443m 12m s h ==⨯=放绳子的做的有用功160N 3m 480J W Gh ==⨯=有用放绳子的做的总功50N 12m 600J W Fs ==⨯=总滑轮组的效率1480J 100%100%80%600JW W η=⨯=⨯=有用总 故B 不符合题意;CD .物体未浸入水中时,不计绳重及摩擦,动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力,由(1)F G G n =+动可得,动滑轮重力4450N 160N 40N G F G =-=⨯-=动已知η1:η2=4:3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为213380%60%44ηη==⨯=物体完全浸没水中后,滑轮组对物体的拉力做的功为有用功,不计绳重及摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,则此时滑轮组的机械效率 260%40NW F h F W F h G h F η'===='++有用拉物拉物总拉物动拉物 解得F 拉物=60N ;物体的重力为160N ,根据公式可得==160N-60N=100N F G F -浮拉物 故D 不符合题意;完全入水后,动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力,由力的平衡条件可得4F F G =+绳拉物动则人对绳子的拉力1160N 40N)25N 44()(F F G =+=+=绳拉物动 因为物体间力的作用是相互的,所以绳子对人的拉力也为25N ;人的重力为50kg 10N/kg 500N G m g ==⨯=人人对人进行受力分析可知,人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力,则人受到竖直向上的支持力500N+25N=525N F G F =+=人绳支因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为525N ,故C 符合题意。
二、机械效率5分钟训练(预习类训练,可用于课前)1.人们在使用简单机械提升物体时做的功,如何计算?不用机械,直接用手把物体搬到一定的高度所做的功,又怎么计算?解析:根据功的计算公式,使用简单机械提升物体时做的功W1等于人们使用机械时用的力F 乘以这个力移动的距离s;直接用手把物体搬到一定的高度所做的功W2等于搬物体用的力乘以物体上升的高度h,而搬物体用的力等于物重G,这样就可以得出做功的计算方法。
答案:W1=Fs W2=Gh2.在上节课“探究使用简单机械是否省功”的实验中,使用机械所用的力是根据机械的特点由计算得出的,从而得出功的原理:使用机械做的功等于直接用手做的功。
那么,在计算使用机械所用的力时是否考虑了机械受到的重力及摩擦力?小红在学习了“功”这节课后,对“使用机械做的功等于直接用手做的功”还存在疑问,于是,她找来了动滑轮及相关的器材,验证这个结论,结果发现测量出的使用机械做的功比直接用手所做的功多,这跟功的原理矛盾吗?请你帮她分析原因。
解析:在利用杠杆和滑轮求拉力时,都把它们当成了理想机械,当然没有考虑机械受到的重力及摩擦力。
这跟功的原理并不矛盾,因为功的原理是在没有考虑机械受到的重力及摩擦力的条件下才成立的。
而使用动滑轮提物体时,不可避免地要把动滑轮也提上去,如果再考虑摩擦和绳子重,使用动滑轮做的功要比直接用手做的功多。
答案:没有考虑机械受到的重力及摩擦力。
这跟功的原理并不矛盾,因为功的原理是在没有考虑机械重及摩擦的条件下才成立的;而使用动滑轮提物体时,不可避免地要把动滑轮也提上去,如果再考虑摩擦和绳子重,使用动滑轮做的功要比直接用手做的功多。
3.如何计算有用功和总功?机械效率的计算公式是什么?解析:通过预习积累与机械效率有关的感性知识,为学好本节课打下基础。
根据有用功和总功的定义可得计算有用功和总功的方法。
答案:总功等于使用机械时用的力乘以这个力移动的距离;有用功等于直接用手做的功。
η=W有用/W总。
10分钟训练(强化类训练,可用于课中)1.关于机械效率的说法正确的是()A.越省力的机械,其机械效率越高B.越费力的机械,其机械效率越高C.做的有用功越多,机械效率越高D.有用功一定时,额外功越少,机械效率越高解析:根据η=W有用/W总可得,机械效率的高低跟机械是否省力和费力无关。
当W总一定时,W有用越大,η才越大。
只根据W有用越多,无法确定η的高低。
由η=W有用/W总、W总=W有用+W额外可得η=W有用/(W有用+W额外),所以可判断选项D是对的。
答案:D2.要提高某一机械的效率,可以采取的正确方法是()A.增加机械做功的时间B.减少机械做功的时间C.有用功一定,减少额外功D.增加重物上升的高度解析:在使用机械时,改变机械做功的时间或高度,有用功和总功会同时改变相同的倍数,由η=W有用/W总可得,机械效率不会改变。
由η=W有用/W总、W总=W有用+W额外可得η=W有用/(W有用+W额外),当W有用一定时,W额外越少,η就越高。
答案:C3.小刚用一个动滑轮把50 kg的物体提高1 m所用的力是294 N,那么他做的总功和有用功分别是()A.490 J、490 JB.490 J、294 JC.588 J、294 JD.588 J、490 J解析:根据动滑轮的特点可知,物体上升1 m,绳子的自由端要移动2 m,根据总功和有用功的计算公式得W总=Fs=294 N×2 m=588 J,W有用=Gh=mgh=50 kg×9.8 N/kg×1 m=490 J。
答案:D4.课本图中的三种方法中,运沙子做的有用功为_____________J,其中第____________种方法做的总功最少,第________________种方法的效率最高。
解析:根据W=Fs求出有用功:W有用=G沙h=100 N×6 m=600 J和三种方法中的总功,再加以比较。
根据η=W有用/W总求出三种方法的效率,通过比较得出答案。
答案:600 三三5.用如图15-2-1所示的滑轮组匀速提升钩码,已知钩码总重8 N,弹簧测力计的示数为3 N,绳子自由端被拉上去了30 cm,则使用该滑轮组做的总功为___________J,额外功为__________J,这个滑轮组的机械效率是_________________。
图15-2-1解析:根据该滑轮组的组装,可看出有三段绳子承担钩码,那么绳子自由端移动的距离是钩码移动距离的3倍,由W总=Fs、W有用=Gh、W总=W有用+W额外可求出使用滑轮组做的总功和额外功,再根据η=W有用/W总求出机械效率。
答案:0.90.1 90%6.在探究“斜面的机械效率跟倾斜程度的关系”实验中,要保证不同倾斜程度的斜面_________相同。
要达到探究目的,需要测量不同倾斜程度的斜面的机械效率,那么,测机械效率时,需要测量的物理量有___________________;需要的测量工具是_________________。
解析:因为斜面的光滑程度影响机械效率,所以该实验要保证斜面的光滑程度相同。
根据η=W有用/W总及W总=Fs和W有用=Gh,可以得出要测量的物理量;根据所要测的物理量,确定合适的测量工具。
答案:光滑程度斜面的高度、长度、物重、拉力刻度尺、弹簧测力计30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)1.下列说法中正确的是()A.机械效率越高,越省时间B.机械效率可能等于1C.机械效率越高,越省力D.机械效率越高,有用功占总功的比例越大解析:本题考查对机械效率概念的理解。
根据η=W有用/W总可知机械效率与时间和力无关;因为在使用机械时,总功总大于有用功,所以机械效率总小于1。
根据机械效率的定义可判断选项D是正确的。
答案:D2.如图15-2-2是工人师傅往高处运送货物的两种方法,提升的重物均为500 N,动滑轮重均为10 N,不计摩擦和绳子重。
下列说法中正确的是()图15-2-2A.甲图中的拉力等于乙图中的拉力B.甲图中的拉力小于乙图中的拉力C.甲图中的机械效率等于乙图中的机械效率D.甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率解析:因为不计摩擦和绳子重,根据滑轮组省力情况,可以判断两种方法所用拉力的大小以及绳子末端和物体移动的距离之间的关系。
在甲图中的拉力等于滑轮和重物总重的1/2,拉力移动的距离等于重物的2倍,在乙图中的拉力等于滑轮和重物总重的1/3,拉力移动的距离等于重物的3倍,所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力。
依据η=W有用/W总=Gh/Fs,求出机械效率进行比较。
答案:C3.下列哪种措施可以提高滑轮组的机械效率()A.增加物体移动的距离B.改变绳子的绕法C.增加物体的质量D.增加动滑轮的个数解析:对于一个固定的滑轮组来说,承担重物的绳子的段数为n,那么绳子末端移动的距离就是重物移动距离的n倍,所以η=W有用/W总=Gh/Fs=G/nF=mg/nF,由此可知滑轮组的机械效率跟距离无关,跟物体受到的重力有关。
因为在使用滑轮组时,做的额外功主要是克服动滑轮的重力做的功,所以改变绳子的绕法不会改变机械效率,只有动滑轮越重即个数越多,做的额外功就越多,机械效率反而低。
答案:C4.小红在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时,提出下列假设:①机械效率可能跟动滑轮重有关②机械效率可能跟被拉物体重有关③机械效率可能跟被拉物体上升的高度有关④机械效率可能跟承重绳子的段数有关然后小婷设计了如图15-2-3所示的实验验证,进行对比来验证小红提出的假设,则该实验验证的假设是()图15-2-3A.①B.②C.③D.④解析:从题中的假设可以看出,机械效率可能受多个因素的影响,在验证其中某个因素是否影响机械效率时要用控制变量法。
比较本实验,可以看出实验中动滑轮相同,物体重相同,而承重绳子的段数不同。
对滑轮组来说,滑轮组的机械效率跟物体上升的高度无关。
通过比较可以得出答案。
答案:D5.如图15-2-4,在“测定滑轮组的机械效率”的实验中,如果没有刻度尺,对于如图15-2-4所示的滑轮组,只要用弹簧测力计测出钩码受到的重力G,然后_____________拉动弹簧测力计使重物升高,读出拉力F的值就可以算出η=____________。
图15-2-4解析:对于滑轮组来说,承担重物的绳子的段数为n,那么绳子末端移动的距离就是重物移动距离的n倍,所以η=W有用/W总=Gh/Fs=G/nF。
答案:匀速G/5F6.如图15-2-5所示,小刚用如图所示的动滑轮,拉着物体M以0.5 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,物体重20 N,它受到的摩擦力是物重的0.2倍,水平拉力为25 N。
2 s 内拉力做的功是_________________J,该动滑轮的机械效率是_________________。
图15-2-5解析:题中是用动滑轮拉物体,那么,W有用不等于Gh,因为直接用手拉物体用的力不等于物重,而等于物体受到的摩擦力,所以有用功等于物体受到的摩擦力乘以物体移动的距离。
根据动滑轮的特点和速度公式,求出物体和拉力移动的距离,根据总功的计算方法,求出总功和有用功,再根据η=W有用/W总求出机械效率。
答案:50 80%7.李明在做“测定斜面的机械效率”的实验,他把测得的数据记录在下面的表格中,并算出了该斜面的机械效率。
应为_______________。
(2)若李明还用这个斜面去拉重为5 N的木块,该斜面的机械效率将_______________。
(选填“变大”“变小”或“不变”)解析:根据W总=Fs和W有用=Gh检验有用功和总功的对错,再根据η=W有用/W总检验机械效率的对错,并求出正确答案。
根据影响斜面机械效率的因素,可判断物体因重发生变化时斜面机械效率的变化。
答案:(1)总功算错了 66.7% (2)变大8.用一个动滑轮将重600 N的物体匀速拉上高处,拉力应不小于____________N,若动滑轮的机械效率为75%,则拉力应为_______________N。
解析:由动滑轮的特点可判断出拉力的最小值以及绳子末端和物体移动距离间的关系,根据η=W有用/W总=Gh/Fs=G/2F,可求出拉力的大小。
答案:300 4009.(2010浙江杭州模拟,33)如图15-2-6所示,小周学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题:“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验,并记录实验数据如下:图15-2-6解析:(1)有用功W 有用面的机械效率为η=W W 总有用(2)(3)分析1、2、3答案:(1)1.25 1.55 81%或80.6% (2) 费力(3) 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关,在其他条件不变的情况下,斜面越陡机械效率越高10.(2010四川遂宁模拟,43)如图15-2-7所示,用滑轮组提起重900 N 的物体,绳子自由端拉力F 为400 N ,重物在20 s 内匀速上升了10 m 。