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初三滑轮组的机械效率计算题和相关例题

2025-12-26 09:27:00教学视频371

例题:7OH物理好资源网(原物理ok网)

题目:7OH物理好资源网(原物理ok网)

一个滑轮组,用它提起重为900N的物体,而滑轮组的机械效率为75%。求:7OH物理好资源网(原物理ok网)

1. 绳子的拉力F的大小。7OH物理好资源网(原物理ok网)

2. 动滑轮的总重。7OH物理好资源网(原物理ok网)

分析:7OH物理好资源网(原物理ok网)

这是一个滑轮组问题,我们需要知道滑轮组的机械效率公式:$eta = frac{W_{有用}}{W_{总}} times 100% = frac{G_{物}h}{F_{拉}s} times 100%$。其中,$G_{物}$表示物体的重力,$h$表示物体上升的高度,$F_{拉}$表示绳子的拉力,$s$表示绳子的移动距离。7OH物理好资源网(原物理ok网)

首先,根据题目给出的机械效率,我们可以得到:$75% = frac{900N times h}{F_{拉} times 2h}$。这是一个一次方程,我们可以通过解方程来求解$F_{拉}$。接着,由于我们已知$F_{拉}$和$G_{物}$的关系,我们可以通过$G_{物}$和$F_{拉}$的关系来求解动滑轮的总重。7OH物理好资源网(原物理ok网)

解答:7OH物理好资源网(原物理ok网)

解得:绳子的拉力$F = 450N$,动滑轮的总重为$G_{动} = 150N$。7OH物理好资源网(原物理ok网)

题目延伸:7OH物理好资源网(原物理ok网)

如果我们要提高滑轮组的机械效率,可以采取哪些措施?7OH物理好资源网(原物理ok网)

答案:可以采取以下措施来提高滑轮组的机械效率:7OH物理好资源网(原物理ok网)

1. 增加动滑轮的重力,这样可以增加额外阻力,从而减少有用功,进而提高机械效率。7OH物理好资源网(原物理ok网)

2. 增加物体的重力,这样可以增加有用功,从而提高机械效率。7OH物理好资源网(原物理ok网)

3. 减小摩擦力和其他额外阻力,这样可以减少额外功,从而提高机械效率。7OH物理好资源网(原物理ok网)

通过以上例题和答案的分析,我们可以更好地理解滑轮组的机械效率和相关计算方法。7OH物理好资源网(原物理ok网)

例题:7OH物理好资源网(原物理ok网)

某滑轮组将重为180N的物体匀速提升到高处,拉力为100N,求该滑轮组的机械效率。7OH物理好资源网(原物理ok网)

分析:7OH物理好资源网(原物理ok网)

首先需要确定滑轮组的类型,再利用机械效率的公式进行计算。7OH物理好资源网(原物理ok网)

解答:7OH物理好资源网(原物理ok网)

根据题意,滑轮组由两段绳子承担物重,则有:7OH物理好资源网(原物理ok网)

$G = 2F$7OH物理好资源网(原物理ok网)

$机械效率 = frac{W_{有}}{W_{总}} times 100%$7OH物理好资源网(原物理ok网)

$W_{有} = Gh$7OH物理好资源网(原物理ok网)

$W_{总} = FS$7OH物理好资源网(原物理ok网)

代入数据可得:7OH物理好资源网(原物理ok网)

机械效率 = $frac{180 times h}{100 times 2h}$ × 100% = 90%7OH物理好资源网(原物理ok网)

答:该滑轮组的机械效率为90%。7OH物理好资源网(原物理ok网)

例题:7OH物理好资源网(原物理ok网)

题目:一个重为500N的物体在动滑轮的作用下,以0.1m/s的速度匀速上升,所用的拉力为300N。求滑轮组的机械效率。7OH物理好资源网(原物理ok网)

分析:7OH物理好资源网(原物理ok网)

1. 首先确定滑轮组的结构,本题中有一个动滑轮和一个定滑轮组成了最简单的“一上一下”的滑轮组。7OH物理好资源网(原物理ok网)

2. 根据速度和时间的关系求出绳子的自由端移动的距离,再根据绳子的段数求出承担物重的绳子股数n。7OH物理好资源网(原物理ok网)

3. 根据公式机械效率=物重×物重移动的距离/绳子自由端移动的距离×绳子股数。7OH物理好资源网(原物理ok网)

解答:7OH物理好资源网(原物理ok网)

已知:G=500N,v=0.1m/s,F=300N,n=27OH物理好资源网(原物理ok网)

求:机械效率7OH物理好资源网(原物理ok网)

解:根据速度公式t=s/v得绳子自由端移动的距离s=v×t=0.1m/s×5s=0.5m7OH物理好资源网(原物理ok网)

承担物重的绳子股数n=2,则物重移动的距离h=s×n=0.5m×2=1m7OH物理好资源网(原物理ok网)

则机械效率=G×h/F×s=500N×1m/300N×0.5m≈83.3%7OH物理好资源网(原物理ok网)

答:滑轮组的机械效率约为83.3%。7OH物理好资源网(原物理ok网)

常见问题:7OH物理好资源网(原物理ok网)

1. 计算滑轮组的机械效率时,需要测量哪些物理量?需要什么测量工具?7OH物理好资源网(原物理ok网)

2. 如何根据机械效率公式推导出计算公式?7OH物理好资源网(原物理ok网)

3. 滑轮组的机械效率与哪些因素有关?如何提高滑轮组的机械效率?7OH物理好资源网(原物理ok网)

4. 如何根据有用功和总功求出动滑轮的重力?7OH物理好资源网(原物理ok网)

5. 在使用动滑轮时,为什么有时既省力又省距离?7OH物理好资源网(原物理ok网)

6. 为什么有时使用滑轮组既不能省力又不能省距离?7OH物理好资源网(原物理ok网)

7. 使用滑轮组时,绳子自由端的拉力与重物上升速度有什么关系?7OH物理好资源网(原物理ok网)

8. 为什么使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向?7OH物理好资源网(原物理ok网)

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