機(jī)械效率專題知識(shí)點(diǎn)+經(jīng)典難題

機(jī)械效率的公式是：_______________________________________。寫出以下各情況中的物理量應(yīng)該怎么表示。物體A的重力為G，受地面摩擦力為f，拉力為F。拉力移動(dòng)了3m。請(qǐng)表示：有用功：_______________________________________。總功：_______________________________________。額外功：_______________________________________。機(jī)械效率：_______________________________________。物體重G，拉力為F，動(dòng)滑輪重為g。物體上升1m。請(qǐng)表示：有用功：_______________________________________。總功：_______________________________________。額外功：_______________________________________。機(jī)械效率：_______________________________________。斜面長(zhǎng)為l，高為h，物體重G，摩擦力f，物體從低端到頂端。有用功：_______________________________________?？偣Γ篲______________________________________。額外功：_______________________________________。機(jī)械效率：_______________________________________。例題解析【例1】〔多項(xiàng)選擇〕如下圖，置于水平桌面上的物體A重490N，物體B重294N，物體B在勻速下降了40cm的過(guò)程中，拉動(dòng)物體A在水平桌面上勻速移動(dòng)了一段距離；假設(shè)用一水平向左的力F拉動(dòng)物體A，使物體A在5s內(nèi)勻速移動(dòng)0.5m〔不計(jì)動(dòng)滑輪、繩重以及滑輪輪軸間摩擦〕，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．拉力F為294N，拉力F的功率為29.4WB．拉力F為147N，拉力F的功率為14.7WC．物體A與桌面的滑動(dòng)摩擦力為294ND．繩子拉力對(duì)物體B所做的功為73.5J【例2】〔2010年昌平一?！橙缦聢D裝置，物體B所受重力為GB，物體A在物體B的作用下在水平桌面上向右勻速運(yùn)動(dòng)。小紅用一個(gè)水平向左的力拉物體A，使物體B以速度v勻速上升，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為η1；假設(shè)將一個(gè)質(zhì)量和體積都與物體B相同的物體C系在物塊B下端，小紅用另一個(gè)水平向左的力拉物體A，使物體B和C一起以2v的速度勻速上升，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為η2。η1：η2=4：5。不計(jì)繩重及繩與滑輪之間的摩擦，那么第二次水平向左拉物體A時(shí)，拉力的功率是〔〕。【例3】如圖連接滑輪組,人用200NF水平拉動(dòng)A物塊,使A以2m/s的速度勻速向左運(yùn)動(dòng).A所受右側(cè)繩子上的拉力是A所受摩擦力的3倍，不計(jì)繩重、輪重及繩與滑輪之間的摩擦.那么此時(shí)B所受拉力的功率為〔〕W,右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為〔〕N.【例4】某同學(xué)用如下圖的水平方向滑輪組拉動(dòng)物塊，使物塊以1m/s的速度勻速向左運(yùn)動(dòng)，物塊所受到的滑動(dòng)摩擦力大小為40N,滑輪組的機(jī)械效率為80%,那么繩子自由端拉力F的功率大小為〔〕W.【例5】圖中的定滑輪重0.5N，物體A重6N。在2s的時(shí)間內(nèi)，拉力F的作用點(diǎn)沿豎直方向勻速升高了1.2m，這個(gè)過(guò)程中，拉力F所做的額外功是0.36J。不計(jì)滑輪軸摩擦和繩重，以下計(jì)算結(jié)果正確的選項(xiàng)是()A．動(dòng)滑輪和托板總重為0.3NB．滑輪組的機(jī)械效率約為78%C．拉力F做功的功率為1.08WD．天花板對(duì)定滑輪的拉力為1.1N【例6】如下圖裝置將重為100N的物體勻速?gòu)男泵娴牡锥死另敹恕Ｐ泵娴拈L(zhǎng)是5m，高是2m，拉力F=50N，那么該裝置的機(jī)械效率為〔〕【例7】右圖是某水上打撈船起吊裝置結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖．某次打撈作業(yè)中，該船將漂浮于水下深處的一只密封貨箱以0.1m/s的速度勻速打撈出水面，該貨箱體積為50m3，質(zhì)量是200t．(g取10N/kg，忽略鋼纜繩重及其與滑輪間的摩擦,不考慮風(fēng)浪、水流等因素的影響)〔1〕貨箱完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力是多少?〔2〕貨箱完全出水后，又被勻速吊起1m，此時(shí)鋼纜繩拉力F為6.25×105N，起吊裝置的滑輪組機(jī)械效率是多少?貨箱未露出水面時(shí),鋼纜繩拉力的功率為多少?練習(xí)提高【練1】如下圖，位于水平桌面上的物塊P，由跨過(guò)定滑輪的輕繩與物塊Q相連，滑輪到P、Q的兩段繩都是水平的．滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小成正比，比例系數(shù)為k，且物體之間、物體與地面之間的粗糙程度相同，兩物塊的質(zhì)量都是m，輕繩與滑輪之間的摩擦不計(jì)，在水平向右的拉力F作用下，P向右以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么拉力F的功率為___________。【練2】〔多項(xiàng)選擇〕如下圖，滑輪組在拉力F1的作用下，拉著重300N的物體A以1.5m/s的速度在水平面上勻速移動(dòng)，滑輪組的機(jī)械效率為80％，物體A勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力為56N，拉力F1的功率為P1，在10s內(nèi)拉力做功為W1．假設(shè)滑輪組在拉力F2的作用下，拉著物體A以0.5m/s的速度在此水平面上勻速移動(dòng)，拉力F2的功率為P2，在20s內(nèi)拉力做功為W2．滑輪自重和繩重忽略不計(jì)，以下正確的選項(xiàng)是〔〕A．F1=100N，P1=450WB.W1：W2=3：2P1=3P2C．F2=210N，P2=35WD.W1：W2=2：1P1=P2【練3】用圖1所示裝置提升重為900牛的物體A，加在繩自由端的拉力大小為400牛時(shí)恰好可以使物體勻速上升．求：求此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率；〔2〕假設(shè)不計(jì)繩重和摩擦，求動(dòng)滑輪的重；〔3〕假設(shè)提升的重物改為1200牛，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率又為多少？〔4〕在〔3〕問中需要在自由端加多大的拉力才能將物體勻速拉起？【練4】用動(dòng)滑輪將重為80牛的物體勻速提升2米，拉力做功200焦．不考慮繩重和一切摩擦．〔1〕求此時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率；〔2〕如果該動(dòng)滑輪勻速提升200牛的重物，拉力的功率為11瓦，那么重物上升的速度是多大？【練5】一個(gè)人用滑輪組勻速提升重G=128N的物體，滑輪組的機(jī)械效率為80%，在4s內(nèi)人用F=40N的力使繩端移動(dòng)4m．〔1〕求出繩子的股數(shù)n；〔2〕算出有用功的大小和總功功率．【練6】用1225牛向下的拉力，通過(guò)機(jī)械效率為80%的滑輪組可以把重為4900牛的物體勻速提升起來(lái)．請(qǐng)畫出這個(gè)滑輪組的裝置圖．【練7】用圖3所示滑輪組拉著一重為100牛的物體A沿水平面做勻速運(yùn)動(dòng)，所用拉力F的大小為40牛．〔1〕