专题滑轮组机械效率计算讲义.ppt
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专题滑轮组机械效率计算讲义.ppt
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专题专题滑轮组机械效率计算滑轮组机械效率计算专题滑轮组机械效率计算复习:
1、W有:
机械(滑轮组)对物体做的功。
2、W总:
动力对机械(滑轮组)做的功。
一、滑轮组水平方向机械效率计算fF拉W有=F拉S物;因为:
F拉=f(二力平衡)所以有:
W有=fS物;W总=FS绳例题1:
如图所示的滑轮组,绳端的F=20N,物体与地面间的摩擦力f=50N,在F的作用下物体A水平向左匀速移动2m。
求:
1、有用功为多少?
2、总功为多少?
3、该滑轮组的机械效率为多少?
如图所示,在如图所示,在50N的水平拉力的水平拉力F作用下作用下,重重800的物体沿水平地面做匀速直线运动的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为物体与地面间滑动摩擦力为120.则滑轮组则滑轮组的机械效率为的机械效率为多少?
若物体的速度为多少?
若物体的速度为0.2m/s,则则1min内拉力做的功为多少内拉力做的功为多少J?
变式训练如果上题中,不给出物体A向左匀速移动2m,你能不能求出滑轮组的机械效率呢?
例题2:
如图所示,物体在拉力F的作用下水平向右以0.5m/s的速度匀速运动,物体与地面间的摩擦力为240N,滑轮组的机械效率为80%。
求:
(1)4S内,有用功为多少?
(2)4S内,拉力F所做的功为多少?
(3)拉力F大小为多少?
你做对了吗?
如何求绳端F的大小?
二、滑轮组竖直方向机械效率计算G物F拉W有=F拉h因为:
F拉=G物(二力平衡)W有=G物hW总=FS例题3:
用如图所示的滑轮组匀速提重物,已知重物的重力200N,动滑轮的重力为40N,物体上升2米。
(忽略绳重和摩擦)求:
(1)拉力F的大小?
(2)有用功为多大?
(3)总功为多大?
(4)该滑轮组的机械效率?
变式训练例题4:
如图所示的滑轮组,动滑轮总重为1N,一名同学用这个滑轮组将重为3N的物体竖直向上匀速提起,(不考虑绳重和摩擦)求:
该滑轮组的机械效率?
要求用两种方法求解。
三、变机械效率问题当用同一滑轮组由匀速提升重物G,变成匀速提升重物A时,由于物重的改变(不计摩擦、绳重)但G动不变:
(1)绳端的拉力要改变
(2)有用功要改变(3)总功也要改变(4)滑轮组的机械效率也要改变。
例题5:
用如图所示的滑轮组匀速提重物当被提起的重物G=320N时,绳端的拉力F=200N(不计一切摩擦)求:
(1)该滑轮组的机械效率?
(2)动滑轮的重力为多少?
(3)若被提起重物为G1=420N,提升2m,绳端拉力做了多少功?
你做对了吗?
如图所示的滑轮组,若重物升高2m,绳子的自由端移动6m,不计绳重和摩擦。
(1)用笔画出此滑轮组绳子的绕法;
(2)若重物G为100N,所用拉力为40N,求:
总功该滑轮组的效率、动滑轮的重力各为多少例例题6:
如图,滑轮组提升重为G320N的重物,当重物以0.5米/秒的速度匀速上升时,拉力F的功率是200W,(忽略摩擦和绳重)。
求:
(1)滑轮组的机械效率是多少?
(2)若用此滑轮组提升G600N的重物时,滑轮组的机械效率?
如图所示用滑轮组匀速提起重物。
不计绳重和摩擦。
求:
(1)当物体重为180牛,绳端的拉力F=100N,滑轮组的机械效率是多少?
(2)动滑轮的重力为多少?
(3)当被提起重物为240牛,滑轮组的机械效率又为多少?
例题7:
你做对了吗?
例题8:
如图所示:
利用滑轮组匀速打捞起浸在水中体积为4dm3的物体A。
当重物浸在液体中时,滑轮组的机械效率为40%,作用在绳端的拉力为F1=60N,当物体被提出水面后,绳端的拉力F2=80N,求:
物体被完全拉出水面后滑轮组的机械效率?
G物G物F浮F拉F拉你做出来了吗?
如图,用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米,拉力F做的功为1280焦,(不计绳重和摩擦)求:
(1)拉力的大小;
(2)若动滑轮重为12牛,机械效率为多少?
l如图如图27所示,用滑轮组提升始终浸没在水中的物体所示,用滑轮组提升始终浸没在水中的物体A。
已知定滑轮重。
已知定滑轮重4N,动滑轮重,动滑轮重3N。
物体。
物体A重重8N,在拉力,在拉力F5N的作用下,物体的作用下,物体A在水中匀速上升。
在水中匀速上升。
不计水的阻力、绳重和轴摩擦。
求:
不计水的阻力、绳重和轴摩擦。
求:
l物体物体A受到的浮力(要求画出受力分析图)受到的浮力(要求画出受力分析图)l滑轮组的机械效率。
滑轮组的机械效率。
l水中有一个重水中有一个重1000N,体积为,体积为50dm3的密封箱,的密封箱,小明站在水平地面上,用如图小明站在水平地面上,用如图22所示的滑轮组把这所示的滑轮组把这个密封箱提升到水面外。
已知动滑轮重为个密封箱提升到水面外。
已知动滑轮重为100N,当,当密封箱在水面下匀速上升时,小明对水平地面的压力密封箱在水面下匀速上升时,小明对水平地面的压力为为200N。
将密封箱提出水面后,又匀速提升了一些。
将密封箱提出水面后,又匀速提升了一些距离。
不计绳重、滑轮组内部的摩擦及密封箱在水中距离。
不计绳重、滑轮组内部的摩擦及密封箱在水中受到的阻力。
求:
受到的阻力。
求:
l密封箱浸没在水中时受到的浮力密封箱浸没在水中时受到的浮力F浮;浮;l小明受到的重力小明受到的重力G人;人;l密封箱出水前后滑轮组的机械效率之比密封箱出水前后滑轮组的机械效率之比l如图如图15所示,工人利用滑轮组把货箱和自己所示,工人利用滑轮组把货箱和自己匀速提升至高处。
已知工人重为匀速提升至高处。
已知工人重为800N,货箱,货箱重为重为2000N,两个动滑轮的总重为,两个动滑轮的总重为400N。
不。
不计绳重和滑轮轴摩擦,货箱受到两个动滑轮计绳重和滑轮轴摩擦,货箱受到两个动滑轮的拉力大小为的拉力大小为N。
l一个质量为一个质量为65kg的工人,用如图的工人,用如图24所示的装置提升物体所示的装置提升物体A。
若物体若物体A重重1000N,装物体,装物体A的托板重的托板重200N,每个滑轮重均,每个滑轮重均为为50N。
不计轴摩擦。
问:
。
不计轴摩擦。
问:
l此装置是否会将此工人吊离地面?
画出工人受力的示意图。
此装置是否会将此工人吊离地面?
画出工人受力的示意图。
l如果工人能提升起重物,提升物体如果工人能提升起重物,提升物体A的机械效率是多少?
的机械效率是多少?
l当物体当物体A以以0.1m/s的速度匀速上升时,工人做功的功率是的速度匀速上升时,工人做功的功率是多大?
多大?
l一个质量为一个质量为73kg的工人,用图的工人,用图21所示的装置提升所示的装置提升一堆水泥砖。
一堆水泥砖。
若动滑轮重若动滑轮重50N,装水泥砖的托板重,装水泥砖的托板重200N,每块,每块水泥砖重水泥砖重100N。
不计摩擦和绳重,当工人匀速提。
不计摩擦和绳重,当工人匀速提升水泥砖时,此装置的机械效率的最大值。
(升水泥砖时,此装置的机械效率的最大值。
(g取取10N/kg、结果保留整数)、结果保留整数)图21l1.图21中轻质横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,AOOB45,系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着重为400N的物体M。
重700N的运动员站在水平地面上用力举起横杆B端,恰好使AB在水平位置平衡,已知运动员双脚与地的接触面积为0.05m2。
求:
l
(1)运动员对横杆B端施力的大小;l
(2)运动员对地的压强。
MOBA图21计算计算l2体重800N的工人师傅在维修汽车发动机时,用如图20所示的滑轮组把汽车里的发动机提起来。
当工人师傅用FA=750N的拉力,使发动机A在10s内匀速上升1m的过程中,滑轮组的机械效率为84%。
不计绳重和轴摩擦。
图20l求:
工人师傅做功的功率;l若绳能承受的最大拉力为850N,此工人师傅通过此滑轮组能拉起物体的最大重力。
图20l3.工人利用如图25所示的装置,在河边打捞水中的物体M。
打捞过程中物体M在水中匀速上升的速度为0.2m/s,此时工人做功的功率为360W;当物体被打捞出水面后,工人l对绳子施加最大的拉力,恰好能使物体继续匀速上升。
已知:
工人的质量为70kg,物体M的密度为2.5103kg/m3。
不计绳重、轴摩擦及水对物体的阻力,g取10N/kg。
求:
l
(1)物体M的重力GM;l
(2)动滑轮的重力G动;l(3)物体离开水面后,滑轮组的机械效率。
l(结果请保留两位有效数字)图25M
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