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滑轮组机械效率的计算方法及例题分析

机械效率是指机械在稳定运转时,机械的输出功(有用功量)与输入功(动力功量)的百分比。主要内容包括滑轮组,斜面效率,杠杆传动,常见效率,增大效率。我们把有用功和总功的比值叫做机械效率。用符号η表示,计算公式为η=W有/W总×100%。

1.滑轮组机械效率的计算方法

1.如图所示滑轮组,在忽略绳重及轮与轴之间的摩擦的情况下,滑轮组的机械效率与提升物体的重力和动滑轮重力有关。

2.定性分析机械效率(如图所示竖直滑轮组)

①使用同一滑轮组,提升的重物越大,机械效率越大;

②提升同一重物,动滑轮重力越小,机械效率越大。

3.定量计算机械效率(如图所示竖直滑轮组)

定量计算机械效率

处理G与F,h与s的关系时,有两个重要的原则:

①在不计绳重和摩擦时,同一根绳子上拉力相等,如果要求力的大小,可以对滑轮做受力分析(隔离法或整体法);

②忽略绳子长度的变化,一根绳子总长度不变,即绳子自由端伸长多少,负重端的绳子就会缩短多少,据此判断滑轮的一些几何关系,比如绳子自由端运动的距离和速度等。

2.例题分析

例1:

用如图所示的滑轮组提升重物,若每个滑轮的重和物体被提升的高度均相同且G4>GB,不计绳重及轮与轴之间的摩擦,下列判断正确的是(   )

例1

A.甲、乙两个滑轮组对重物做的有用功相同

B.甲、乙两个滑轮组的机械效率相同

C.滑轮组甲的机械效率一定大于丙的机械效率

D.滑轮组乙的机械效率可能等于丙的机械效率小于甲的机械效率

例2:

如图所示,甲滑轮组中动滑轮总重为G甲,乙滑轮组中动滑轮重为G乙,且2G甲=G乙。有A. B两个物体,已知GB=2GA。用甲、乙两滑轮组分别匀速提升A. B两物体,在相同时间内.物体A被

提升高度为物体B被提升高度的三倍。若不计绳重和轴摩擦,则下列判断正确的是(   )

例2

A.甲、乙两个滑轮组的机械效率相等

B.拉力F1的功率大于拉力F2的功率

C.若用甲滑轮组提升B物体,其机械效率将提高

D.若用乙滑轮组提升A物体,其机械效率将提高

滑轮组的机械效率

例3:

用滑轮分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把同一物体匀速提升相同的高度,如果每个滑轮的质a与物体的质f都相等.则两滑轮组的机械效率之比以及在绳端所用的拉力之比分别是(不计

摩擦力及绳重) ( )

例3

A.2:3 9:8

B.3:2 8:9

C.1:1 3:2

D.3:2 1:1

滑轮组的机械效率

例4:

小刚利用如图甲所示的滑轮组及相关器材进行实验,改变所挂物:体重G,在绳自由端施加竖直向上的拉力F,使滑轮组匀速提拉重物升高相同的高度,拉力所做的总功为W,滑轮组的机械效率为n。不计绳重及轮与轴的摩擦.图乙中关于物重G及对应的ku7的关系图像。其中正确的是(     )

例4

答案:例1:CD; 例2:ABC; 例3:B; 例4:BD。

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