不同机械的机械效率
2013-08-09鲍雪峰
初中生世界·八年级物理版 2013年8期
关键词:机械效率
鲍雪峰
一、滑轮组的机械效率
1.竖直方向匀速提升物体
例1 江南科技馆有一种神奇的装置,如图1所示.借助该装置,小明仅用150N的拉力就提起了重量为600N的摩托车.问:此过程中该装置的机械效率为多少?
分析 该装置可看做滑轮组,由图可知承担物重的绳子股数n=5,则s=5h;
已知摩托车重和拉力大小,根据公式W有用
=Gh可求做的有用功,利用W总=Fs求总功,有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率.
解答 从图上可以看出,承担物重的绳子股数n=5,则s=5h,该装置的机械效率:
η=■=■=80%.
点评 本题考查了变形滑轮组的机械效率的计算,是基于图形进行动态思考,分析清楚承担物重的绳子股数(直接从动滑轮上引出的绳子股数),题目就能迎刃而解.
2.水平方向匀速拉动物体
例2 用如图2所示机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动2m,物体受到的摩擦力为120N,绳子的水平拉力为50N,求:
(1)对物体做的有用功;
(2)拉力做的总功;
(3)滑轮组的机械效率.
分析 (1)物体沿水平方向运动时,克服物体与地面间的摩擦力所做的是有用功.已知摩擦力和物体运动的距离,利用W有用
=fl计算有用功.
(2)已知物体运动的距离和作用在动滑轮上的绳子股数,可以得到绳子拉过的长度;已知绳子拉过的长度和拉力,利用W总
=Fs得到总功.
(3)已知有用功和总功,两者之比为机械效率.
解答 (1)对物体做的有用功:
W有用=fl=120N×2m=240J.
(2)绳子拉过的长度:
s=3l=3×2m=6m,
拉力做的总功:
W总=Fs=50N×6m=300J.
(3)滑轮组的机械效率:
η=■=■=80%.
答 (1)对物体做的有用功为240J.(2)拉力做的总功为300J.(3)滑轮组的机械效……
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