滑轮组机械效率的计算公式为:η=W有用/W总。其中,W有用表示被拉物体上升的高度所做的有用功,W总表示拉力所做的总功。
以下是一个关于滑轮组机械效率的例题:
假设一个滑轮组在1min内将重为200N的物体匀速提升1m,所用拉力为80N。已知绳子的自由端移动的距离为3m,求这个滑轮组的机械效率。
根据机械效率的公式,可以得出:
W有用 = Gh = 200N × 1m = 200J
W总 = Fs = 80N × 3m = 240J
因此,滑轮组的机械效率为:
η = W有用 / W总 = 200J / 240J ≈ 83.3%
相关练习题:
1. 一个重为5N的物体静止在水平桌面上,则它受到的支持力大小为_____N,方向是_____。若该物体置于密度为0.9×10³kg/m³的液体中时处于漂浮状态,则它所受的浮力大小为_____N。
A. 5,竖直向上 B. 5,竖直向下 C. 4.5,竖直向上 D. 5.5,竖直向下
2. 一只重为5N的物体静止在水平桌面上,则它受到的支持力大小为_____N,方向是_____。若该物体置于密度为0.9×10³kg/m³的液体中时处于悬浮状态,则它所受的浮力大小为_____N。
A. 5,竖直向上 B. 5,竖直向下 C. 4.5,竖直向上 D. 5.5,竖直向下
3. 一只重为5N的物体静止在斜面上,则它受到的重力方向是_____。若物体对斜面的压力大小为7N,则物体受到的摩擦力大小为_____N。
A. 竖直向下,7 B. 竖直向下,5 C. 沿斜面向下,7 D. 沿斜面向下,5
参考答案:
1. C;2. A;3. B。
以上题目主要考察了滑轮组机械效率和重力方向等相关知识。通过练习,可以更好地理解和掌握这些知识。
例题:
有一个滑轮组,其机械效率为80%,用它提升重为200N的物体,使物体匀速上升,求:
1. 绳子的自由端移动的距离是多少?
根据机械效率公式,有:η = W有用 / W总 = Gh / Fs,其中G为物体重力,h为物体上升的高度,F为拉力大小,s为绳子的自由端移动的距离。已知机械效率为80%,物体重力为200N,可求出拉力大小为F = 200N/80% = 250N。再根据h = s/n,其中n为绳子的段数,s为绳子的自由端移动的距离,可求出绳子的自由端移动的距离s = nFh = 3 × 250N × 2m = 150m。
2. 需要用多长的绳子?
根据绳子自由端的位移和拉力的大小,可求出绳子的长度或绳子的段数n。由于绳子末端移动的距离已知为150m,而拉力的大小为250N,因此绳子的长度或段数n = s/F = 150m/250N = 0.6m。
注意:在实际使用中,由于滑轮和绳子的摩擦等因素,机械效率可能会略有下降。但通过正确使用和维护滑轮组,可以提高其效率和稳定性。
初二物理中的滑轮组机械效率是一个重要的概念,它描述了滑轮组的工作效率,即滑轮组中所有动力所做的功中有多少被有效利用来移动重物。机械效率的计算公式为:机械效率 = 有用功 / 总功。
在学习滑轮组机械效率时,学生需要理解有用功和总功的概念。有用功是指为了达到目的(比如移动重物)必须做的功。总功则是所有动力对物体做的功。当使用滑轮组时,学生需要注意施加在绳索上的力和拉绳索的距离。
在初二物理中,学生也会遇到一些关于滑轮组机械效率的例题和常见问题。例如:
有一个由三个滑轮组成的滑轮组,其中有一个动滑轮,两个定滑轮。如果用它来提起10N的重物,那么需要多少N的拉力?
有一个滑轮组,它的机械效率为70%,已知重物上升了1m,那么人拉绳子的距离是多少?
如何提高滑轮组的机械效率?
这些问题涵盖了基础概念(如理解有用功和总功),实际应用(如计算拉力或人拉绳子的距离)以及策略(如如何提高机械效率)。通过解决这些问题,学生可以更好地掌握滑轮组机械效率的概念。
请注意,以上内容仅供参考,若要获得精确的物理学习资料,建议参考学校老师的授课内容和相关教材。