摘要:機(jī)械效率是初中物理教學(xué)中的一大重點,并且也是中考的??键c,因此,我們有必要專項練習(xí)機(jī)械效率的有關(guān)題目.機(jī)械效率的概念是:有用功與總功的比值,即η=W有用W總×100%,∵W總=W有用+W額外,∴W有用<W總,∴η<1.
關(guān)鍵詞:機(jī)械效率;滑輪組
中圖分類號:G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1008-0333(2021)29-0059-02
一、
例1,現(xiàn)有一個提升臂需要將重為720N的大箱子提升10米,已知此提升臂中的滑輪組的機(jī)械效率為60%,試求在這個過程中這個提升臂所做的總功.
然而,對于滑輪組,有s=nh即重物被提升的高度與乘以穿過動滑輪的繩子的數(shù)量會等于繩子自由端在作用力的方向上的移動距離.那么,機(jī)械效率的定義式又可以被改變成:
二、
例2按照圖1所示組裝出一個滑輪組,雇用工人使用500N的拉力F來拉動繩子自由端,這時,這個重為900N的重物勻速上升了3米(不計繩子重量和繩與滑輪之間的摩擦),試求:
(1)滑輪組的η;
(2)動滑輪的重力為多少.
(2)由題意可知,n=3,所以我們可以使用“二力平衡”的方法,則有3F=G+G,其中G為重物所受的重力、G為滑輪所受的重力,
∴G=3F-G=3×500N-900N=600N
例3如圖2所示,一重物被拉力F拉動,且這個重物在水平面上做勻速直線運動,已知拉力F=100N,該滑輪組的機(jī)械效率為80%,試問:重物與地面之間產(chǎn)生的摩擦力.
三、
例4如圖3所示,現(xiàn)在需要使用滑輪組提升重物,物體的重力為G,人工用拉力F為60N的恒力拉動繩子自由端,并且要保持豎直向上,已知動滑輪重為30N,繩子的重量和繩子與滑輪之間的摩擦不計.現(xiàn)在需要求出:
(1)物體所受重力;
(2)該滑輪組在提升重物的過程中的η.
解(1)由題意可知:n=2,
根據(jù)二力平衡:2F=G+G,
精析在實際問題中,提升重物需要豎直狀態(tài)的滑輪組,然而在豎直狀態(tài)下忽略了繩子的重力、繩子與滑輪之間的摩擦的情況下,重物與動滑輪的重力做功占主要地位,因此,機(jī)械效率還可以寫成:
通過上述三種不同的機(jī)械效率的表示方式,我們可以知道所有的變形式都是由定義式延伸出來的,因此,學(xué)生們應(yīng)該掌握機(jī)械效率的定義式,再由不同的解題情景來選擇適合的變形式,奠定好基礎(chǔ),得分更容易.
參考文獻(xiàn):
[1]侯中柱.常見機(jī)械的效率計算[J].初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo),2018(Z6):120-122.
[責(zé)任編輯:李璟]
作者簡介:陳培(1992.6-),女,碩士,中學(xué)一級教師,從事高中物理教學(xué)研究.