机械效率专题课件

机械效率公式机械效率公式总汇总汇 初中初中阶阶段涉及机械效率的段涉及机械效率的问题问题不外乎三种：在空气中提升重物、不外乎三种：在空气中提升重物、在液体中提升重物、在平面上拉在液体中提升重物、在平面上拉动动重物。但在重物。但在对对有用功理解的前提下，有用功理解的前提下，可将它可将它们统们统一起来。一起来。让这让这部分知部分知识识专题专题化。化。机械效率机械效率专题专题.机械效率公式总汇机械效率专题.11.简单机械常见求机械效率的三种模型(1)、（2）、（3）2.典型例题及讲解3.课后练习.1.简单机械常见求机械效率的三种模型(1)、（2）、（3）2在空气中提升重物，有：在空气中提升重物，有：若不若不计绳计绳重及重及轴轴的摩擦，的摩擦，进进一步有：一步有：模型模型1 1.在空气中提升重物，有：若不计绳重及轴的摩擦，进一步有：模型13在在图图所示的滑所示的滑轮组轮组中，中，动动滑滑轮轮的的总总重是重是200N200N（绳绳的的自重和自重和轮轴间轮轴间摩擦均不摩擦均不计计）。）。求：当提起求：当提起800N800N的物体的物体时时，绳绳自由端拉力自由端拉力F F至少至少应应是多是多少少?滑滑轮组轮组的机械效率是多大？的机械效率是多大？.在图所示的滑轮组中，.4在液体中提升重物，不在液体中提升重物，不计计水的阻力，有：水的阻力，有：若不若不计绳计绳重及重及轴轴的摩擦，的摩擦，进进一步有：一步有：模型模型2 2.在液体中提升重物，不计水的阻力，有：若不计绳重及轴的摩擦，模5 有一重有一重为为800N的物体，在水中受到的的物体，在水中受到的浮力浮力为为200N，系在滑，系在滑轮组轮组的下端，如的下端，如图图所示，若所示，若动动滑滑轮轮的重力的重力为为150N。不。不计计摩擦和水的阻摩擦和水的阻力，求力，求铜块铜块在水中匀速上在水中匀速上升升时时滑滑轮组轮组的机械效率。的机械效率。（g=10N/kg）.有一重为800N的物体，在水中受到的浮力为206对对于平拉物体，有：于平拉物体，有：模型模型3 3.对于平拉物体，有：模型3.7 如如图图所示，物体所示，物体A重重为为400N，在，在100N的拉力的拉力F作用下作用下作匀速直作匀速直线线运运动动，它受到的摩，它受到的摩擦力擦力为为120N，物体向左移，物体向左移动动了了2m，求有用功、，求有用功、总总功、功、额额外功外功和滑和滑轮组轮组的机的机械效率？械效率？.如图所示，物体A重为400N，在100N的拉力8.91 1如如图图1 1所示，小明分所示，小明分别别用甲、乙两滑用甲、乙两滑轮轮把同一把同一桶沙子从一楼地面提到二楼地面，用甲滑桶沙子从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮轮所做所做的的总总功功为为W W1 1，机械效率，机械效率为为1 1；用乙滑；用乙滑轮轮所做的所做的总总功功为为W W2 2，机械效率，机械效率为为2 2。若。若绳绳重与滑重与滑轮轮的摩的摩擦均可忽略不擦均可忽略不计计，则则（）A AW W1 1=W W2 2，1 1=2 2 B BW W1 1=W W2 2，1 12 2 C CW W1 1W W2 2，1 12 2 D DW W1 1W W2 2，1 12 2图1甲甲乙乙W1=GhW2=Gh+G动h1=12C.1如图1所示，小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙子从一楼地面102 2在在维维修汽修汽车车的的发动发动机机时时，工人，工人师师傅用一个滑傅用一个滑轮组轮组（如（如图图2828所示）把所示）把车车里的里的发动发动机提起来。已知机提起来。已知发动发动机机的的质质量量为为240kg240kg，工人的拉力，工人的拉力为为800N800N，在，在10s10s内内发动发动机机被提升了被提升了1m1m，取，取g g=10N/kg=10N/kg。求：（。求：（1 1）滑）滑轮组轮组的机械的机械效率；效率；(2)(2)工人工人师师傅做功的功率。傅做功的功率。图 2.2在维修汽车的发动机时，工人师傅用一个滑轮组（如图28所示11解:滑轮组n=4；.解:滑轮组n=4；.123 3如如图图3 3所示，分所示，分别别用甲、乙两个滑用甲、乙两个滑轮组轮组将同一物体将同一物体匀速提升至相同的高度。若所用拉力匀速提升至相同的高度。若所用拉力F F1 1=F F2 2=F F，已知甲，已知甲的机械效率的机械效率为为5050，且，且绳绳重及滑重及滑轮轮的摩擦均可忽略不的摩擦均可忽略不计计，则则 （）A A乙的机械效率乙的机械效率为为7575B B被提升物体所受的重被提升物体所受的重力是拉力力是拉力F F的的3 3倍倍C C拉力拉力F F1 1做的功与拉力做的功与拉力F F2 2做的功之比做的功之比为为3 3：1 1D D甲、乙两个滑甲、乙两个滑轮组轮组中的中的动动滑滑轮轮所受的重力之比所受的重力之比为为3 3：2 2图3F1甲甲F2乙乙.3如图3所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相133 3如如图图3 3所示，分所示，分别别用甲、乙两个滑用甲、乙两个滑轮组轮组将将同一物体同一物体匀速提升至匀速提升至相同的高度相同的高度。若所用拉力。若所用拉力F F1 1=F F2 2=F F，已知甲，已知甲的机械效率的机械效率为为5050，且，且绳绳重及滑重及滑轮轮的摩擦均可忽略不的摩擦均可忽略不计计，则则 （）图3F1甲甲F2乙乙A A.3如图3所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相143 3如如图图3 3所示，分所示，分别别用甲、乙两个滑用甲、乙两个滑轮组轮组将同一物体将同一物体匀速提升至相同的高度。若所用拉力匀速提升至相同的高度。若所用拉力F F1 1=F F2 2=F F，已知甲，已知甲的机械效率的机械效率为为5050，且，且绳绳重及滑重及滑轮轮的摩擦均可忽略不的摩擦均可忽略不计计，则则 （）图3F1甲甲F2乙乙.3如图3所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相153 3如如图图3 3所示，分所示，分别别用甲、乙两个滑用甲、乙两个滑轮组轮组将同一物体将同一物体匀速提升至相同的高度。若所用拉力匀速提升至相同的高度。若所用拉力F F1 1=F F2 2=F F，已知甲，已知甲的机械效率的机械效率为为5050，且，且绳绳重及滑重及滑轮轮的摩擦均可忽略不的摩擦均可忽略不计计，则则 （）图3F1甲甲F2乙乙.3如图3所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相163 3如如图图3 3所示，分所示，分别别用甲、乙两个滑用甲、乙两个滑轮组轮组将同一物体将同一物体匀速提升至相同的高度。若所用拉力匀速提升至相同的高度。若所用拉力F F1 1=F F2 2=F F，已知甲，已知甲的机械效率的机械效率为为5050，且，且绳绳重及滑重及滑轮轮的摩擦均可忽略不的摩擦均可忽略不计计，则则 （）图3F1甲甲F2乙乙.3如图3所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相174 4如如图图4 4所示，小型所示，小型牵牵引引车车通通过过滑滑轮组轮组可以将重物匀速吊起，可以将重物匀速吊起，若每次重物均以若每次重物均以1m/s1m/s的速度匀速上升，且滑的速度匀速上升，且滑轮轮的摩擦和的摩擦和绳绳重均重均可忽略不可忽略不计计。当吊起。当吊起质质量量为为340kg340kg的重物的重物A A时时，牵牵引引车对绳车对绳的拉的拉力力为为F FA A，滑，滑轮组轮组的机械效率的机械效率为为85%85%；当吊起重物；当吊起重物B B时时，牵牵引引车对车对绳绳的拉力的拉力为为F FB B。若。若F FA A与与F FB B做功的功率之比做功的功率之比为为2 2：3 3，取，取g g=10N=10Nkgkg，则则下列下列说说法中正确的是（法中正确的是（）A AF FA A的大小的大小为为2000N2000NB B物体物体B B的的质质量量为为540kg540kgC C如果小型如果小型牵牵引引车对绳车对绳拉力的拉力的最大功率最大功率为为1.2101.2104 4W W，它能吊，它能吊起物体的最大起物体的最大质质量量为为2540kg2540kgD D滑滑轮组轮组前、后两次吊起重物前、后两次吊起重物A A、B B的机械效率之比的机械效率之比为为1717：1818图 4.4如图4所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每184 4如如图图4 4所示，小型所示，小型牵牵引引车车通通过过滑滑轮组轮组可以将重物匀速吊起，可以将重物匀速吊起，若每次重物均以若每次重物均以1m/s1m/s的速度匀速上升，且滑的速度匀速上升，且滑轮轮的摩擦和的摩擦和绳绳重均重均可忽略不可忽略不计计。当吊起。当吊起质质量量为为340kg340kg的重物的重物A A时时，牵牵引引车对绳车对绳的拉的拉力力为为F FA A，滑，滑轮组轮组的机械效率的机械效率为为85%85%；当吊起重物；当吊起重物B B时时，牵牵引引车对车对绳绳的拉力的拉力为为F FB B。若。若F FA A与与F FB B做功的功率之比做功的功率之比为为2 2：3 3，取，取g g=10N=10Nkgkg，则则下列下列说说法中正确的是（法中正确的是（）图 4.4如图4所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每194 4如如图图4 4所示，小型所示，小型牵牵引引车车通通过过滑滑轮组轮组可以将重物匀速吊起，可以将重物匀速吊起，若每次重物均以若每次重物均以1m/s1m/s的速度匀速上升，且滑的速度匀速上升，且滑轮轮的摩擦和的摩擦和绳绳重均重均可忽略不可忽略不计计。当吊起。当吊起质质量量为为340kg340kg的重物的重物A A时时，牵牵引引车对绳车对绳的拉的拉力力为为F FA A，滑，滑轮组轮组的机械效率的机械效率为为85%85%；当吊起重物；当吊起重物B B时时，牵牵引引车对车对绳绳的拉力的拉力为为F FB B。若。若F FA A与与F FB B做功的功率之比做功的功率之比为为2 2：3 3，取，取g g=10N=10Nkgkg，则则下列下列说说法中正确的是（法中正确的是（）图 4.4如图4所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每204 4如如图图4 4所示，小型所示，小型牵牵引引车车通通过过滑滑轮组轮组可以将重物匀速吊起，可以将重物匀速吊起，若每次重物均以若每次重物均以1m/s1m/s的速度匀速上升，且滑的速度匀速上升，且滑轮轮的摩擦和的摩擦和绳绳重均重均可忽略不可忽略不计计。当吊起。当吊起质质量量为为340kg340kg的重物的重物A A时时，牵牵引引车对绳车对绳的拉的拉力力为为F FA A，滑，滑轮组轮组的机械效率的机械效率为为85%85%；当吊起重物；当吊起重物B B时时，牵牵引引车对车对绳绳的拉力的拉力为为F FB B。若。若F FA A与与F FB B做功的功率之比做功的功率之比为为2 2：3 3，取，取g g=10N=10Nkgkg，则则下列下列说说法中正确的是（法中正确的是（）图4B.4如图4所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每214 4如如图图4 4所示，小型所示，小型牵牵引引车车通通过过滑滑轮组轮组可以将重物匀速吊起，可以将重物匀速吊起，若每次重物均以若每次重物均以1m/s1m/s的速度匀速上升，且滑的速度匀速上升，且滑轮轮的摩擦和的摩擦和绳绳重均重均可忽略不可忽略不计计。当吊起。当吊起质质量量为为340kg340kg的重物的重物A A时时，牵牵引引车对绳车对绳的拉的拉力力为为F FA A，滑，滑轮组轮组的机械效率的机械效率为为85%85%；当吊起重物；当吊起重物B B时时，牵牵引引车对车对绳绳的拉力的拉力为为F FB B。若。若F FA A与与F FB B做功的功率之比做功的功率之比为为2 2：3 3，取，取g g=10N=10Nkgkg，则则下列下列说说法中正确的是（法中正确的是（）图 4B.4如图4所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每224 4如如图图4 4所示，小型所示，小型牵牵引引车车通通过过滑滑轮组轮组可以将重物匀速吊起，可以将重物匀速吊起，若每次重物均以若每次重物均以1m/s1m/s的速度匀速上升，且滑的速度匀速上升，且滑轮轮的摩擦和的摩擦和绳绳重均重均可忽略不可忽略不计计。当吊起。当吊起质质量量为为340kg340kg的重物的重物A A时时，牵牵引引车对绳车对绳的拉的拉力力为为F FA A，滑，滑轮组轮组的机械效率的机械效率为为85%85%；当吊起重物；当吊起重物B B时时，牵牵引引车对车对绳绳的拉力的拉力为为F FB B。若。若F FA A与与F FB B做功的功率之比做功的功率之比为为2 2：3 3，取，取g g=10N=10Nkgkg，则则下列下列说说法中正确的是（法中正确的是（）图 4B D.4如图4所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每235 5如如图图5 5所示，物体在水平拉力所示，物体在水平拉力F F的作用下做匀速直的作用下做匀速直线线运运动动，5s5s内移内移动动1.5m1.5m。若。若物体与地面物体与地面间间的滑的滑动动摩擦力摩擦力为为30N30N，滑滑轮轮和和绳绳的重力及滑的重力及滑轮轮的摩擦均可忽略不的摩擦均可忽略不计计，则则拉力的功率是拉力的功率是 W W。图15F由由图图可知：可知：n=2n=2由由题题意可知：滑意可知：滑轮轮和和绳绳的重力及滑的重力及滑轮轮的摩擦均可忽的摩擦均可忽略不略不计计.5如图5所示，物体在水平拉力F的作用下做匀速直线运动，5s246 6一个一个质质量量为为70kg70kg的工人，用的工人，用图图6 6所示的装置（所示的装置（包括包括滑滑轮组轮组及装及装砖砖的托板的托板）提升一堆）提升一堆砖砖。已知托板重。已知托板重200N200N，每每块砖块砖重重100N100N。滑滑轮轮的摩擦和的摩擦和绳绳重均可忽略不重均可忽略不计计，当工人匀速提升当工人匀速提升1010块砖块砖时时，此装置的机械效率，此装置的机械效率为为80%80%。那么，那么，该该人站在地面上人站在地面上用此装用此装置提升置提升这这些些砖砖的的过过程中，此装程中，此装置的机械效率最高可达到置的机械效率最高可达到。（取（取g g=10N/kg=10N/kg，结结果保留果保留1 1位位小数）小数）图5.6一个质量为70kg的工人，用图6所示的装置（包括滑轮组及25.26根据根据题题意只能取意只能取G最大最大=1100N.根据题意只能取G最大=1100N.277 7如如图图7 7所示，某工地用固定在水平工作台上的卷所示，某工地用固定在水平工作台上的卷扬扬机（其内部有机（其内部有电动电动机提供机提供动动力）通力）通过过滑滑轮组轮组匀速提升匀速提升货货物，已知卷物，已知卷扬扬机的机的总质总质量量为为120kg120kg，工作，工作时时拉拉动绳动绳子子的功率恒的功率恒为为400W400W。第一次提升。第一次提升质质量量为为图 7货货物物卷卷扬扬机机工作台工作台320kg320kg的的货货物物时时，卷，卷扬扬机机对绳对绳子的拉力子的拉力为为F F1 1，对对工作台的工作台的压压力力为为N N1 1；第二次提升；第二次提升质质量量为为240kg240kg的的货货物物时时，卷，卷扬扬机机对绳对绳子的拉子的拉力力为为F F2 2，对对工作台的工作台的压压力力为为N N2 2。已知。已知N N1 1与与N N2 2之比之比为为2525：2323，取，取g=g=10N/kg10N/kg，绳绳重及重及滑滑轮轮的摩擦均可忽略不的摩擦均可忽略不计计。求：。求：（1 1）卷）卷扬扬机机对绳对绳子的拉力子的拉力F F1 1的大小；的大小；（2 2）第一次提升）第一次提升货货物物过过程中滑程中滑轮组轮组的机的机械效率；械效率；（3 3）前后两次提升）前后两次提升货货物物过过程中程中货货物物竖竖直直向上运向上运动动的速度之比。的速度之比。.7如图7所示，某工地用固定在水平工作台上的卷扬机（其内部有28卷卷扬扬机机工作台工作台F支支（=N）G机机F（=F）货货物物nFG动动G.卷扬机工作台F支（=N）G机F（=F）货物nFG动G.29由由题题意可得：意可得：，解得解得动动滑滑轮轮重重 G动动=800N。F1=（m1g+G动）=。.由题意可得：，（m1g+G动）。.30（2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率：.（2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率：.31课课后后练习练习1 1：如：如图图所示，小型所示，小型牵牵引引车车通通过过滑滑轮组轮组匀速匀速打打捞捞起深井中的物体，已知物体重起深井中的物体，已知物体重1.2101.2103 3N N，密度，密度为为1.6101.6103 3kgkgm m3 3。测测得物体在出水面前、后得物体在出水面前、后牵牵引引车车作用在作用在绳绳子上的拉力之比子上的拉力之比为为l l：2 2。若不若不计计摩擦、摩擦、绳绳重及水的阻力，重及水的阻力，g g取取10N10Nkgkg，问问：（1 1）物体出水面前，滑）物体出水面前，滑轮组轮组的机的机械效率是多少？械效率是多少？(60%)(60%)（2 2）物体出水面后上升的速度是）物体出水面后上升的速度是1m1ms s。牵牵引引车车拉力的功率多大？拉力的功率多大？.课后练习1：如图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的32课课后后练习练习2 2：如如图图所示，小型所示，小型牵牵引引车车通通过过滑滑轮组轮组以以1m1ms s的速度匀速吊起下面的物的速度匀速吊起下面的物体，当物体重体，当物体重450N450N时时，若不，若不计计摩擦、摩擦、绳绳重，滑重，滑轮组轮组的机械效率的机械效率为为60%60%。g g取取10N10Nkgkg，问问：如果：如果牵牵引引车车拉力的最大功率拉力的最大功率为为1.5 101.5 103 3瓦，它能吊起的最瓦，它能吊起的最大物重大物重为为多少？多少？.课后练习2：如图所示，小型牵引车通过滑轮组以1ms的速度匀33课课后后练习练习3 3：如：如图图所示，小型所示，小型牵牵引引车车通通过过滑滑轮组轮组以以1m/s1m/s的速度匀速吊起下面的物的速度匀速吊起下面的物体，当吊起重体，当吊起重为为450N450N物体物体时时，若，若不不计计摩擦、摩擦、绳绳重，滑重，滑轮组轮组机机械效率械效率为为60%60%。g g取取1010/kg/kg，若吊起重物若吊起重物时时，测测得前、得前、后两次后两次牵牵引引车车的功率之比的功率之比为为l l：2 2。求：物体重。求：物体重为为多少？多少？.课后练习3：如图所示，小型牵引车通过滑轮组以1m/s的速度匀34