《机械效率》第2课时练习

15.密度ρA=3×103kg/m3，A在水中排开100g 水，动滑轮质量m′=40g，需要用多大的力才 能使物体A在水中提升2m，设时间t=5秒，求： ①滑轮组的效率，②拉力的功率。
16.如图所示，金属块静止在水平放置 的平底容器内，悬挂金属块的绳子处 于自由状态，现通过弹簧秤拉动绳子 自由端，使金属匀速上升，此时弹簧 秤示数为10N，已知动滑轮中2.2N，不 计摩擦和绳重，求：①开始时金属块 对容器底的压力，②匀速提升重物时 滑轮组的效率，③在如图所示的状态 下，向容器内倒入适量的水使金属块 浸没在水中，拉动弹簧秤使金属块在 水中匀速上升，此时弹簧秤示数为9N， 那么金属块的密度为多少？
§9.5
机械效率
例1、用一动滑轮将 G =80N的物体提高2m， 动力F为50N，求W总， W有用， W额外， η
例2、如图，动力F为50N，物体运动了2m， 物体与地面摩擦力f为100N，求W总， W有用， W额外， η
杠杆的效率：
相似总成立：
S/h = L动/L阻
1、理想： FL动 = GL阻 （平衡条件） W总 = Fs = W有用 = Gh
（一）竖直拉： 总成立： S=nh
VF = n VG
1、理想： F=G/n
W总 = FS = W有用 = Gh
2、实际（一般忽略摩擦，只考虑G动）
F= G + G动 / n W总 = FS = G + G动 n × nh
= Gh + G动h
W有用 = GhW额外来自= G动hη＝W有用
W总
＝ ＝
Gh
（三）涉及浮力： F= （G – F浮 + G动 ）/ n W总 = FS = (G – F浮) h + G动 h W有用= （G--F浮）h
W额外 = G动h
14、如图所示，滑轮组的机械 效率为60%，用它打捞掉在水 中的实心铁块，人用400N的 力拉绳子的自由端，使重物在 30秒内在水中匀速上升2m， 若不计水的阻力，求：①人拉 住绳子做的总功②人拉绳子的 功率③重物的重力 （ρ=8.2×103kg/m3，）
4.一起重机，机械效率η=80%，功率为15kw （总功率）求：①起重机每分钟完成有用功。 ②起重机每分钟做的额外功。③起重机1分 钟内可将10吨的重物举高多少米？
7、如图所示，用40N的拉力使物 体匀速上升，不计绳重和摩擦， 装置的机械效率为75%，求①物 重和动滑轮重。②若绳子能承受 最大拉力50N，此装置的机械效 率最高为多少？
2、实际： W有用= Gh W额外 = fL
W总 = FL
η＝
Gh FL
（斜面越陡，机械效率越高）
斜面的摩擦力f不等于拉力F：
f＝
W额外
L
＝ ＝
W总 -- W有用
L FL--Gh L
例、一斜面高1m，长5m，用25N的拉力将 重100N的物体匀速拉到顶端，求机械效率和 斜面的摩擦力。
滑轮组的效率：
2.一个工人在地面上想利用2个定滑轮和2个 动滑轮组成的滑轮组提起重2000N的货物， 已知每个大滑轮重150N，每个小滑轮重50N， ①画出滑轮组，②不计摩擦和绳重，让在地 面的人在1分钟内将货物提升3m，求工人的 有用功和总功率。
3.一个动滑轮挂有100N的物体，匀速上升时 为F=75N，①当物体上升1m时，动力作用点 上升距离。②当物体上升10cm/s时，动力作 用点上升速度。③动滑轮效率。④动力总功 率，有用功功率。
10.已知拉力F=200N，物体A水平向右匀速 VA=3m/s，物体B与地面间摩擦力fB=90N， （不计摩擦和动滑轮重）求：①VB②fA③拉 力的功率P总④绳拉B的功率PB⑤如果原来 AB相距12m，则2秒后AB相距多少？
13.如图工人用240N的拉力拉绳使水中的小 船匀速靠近，用10分钟将绳子拉下60m，已 知小船重1.8×104N，小船受到水的阻力为 船重的0.01倍，求：①工人拉绳时的总功率 ②装置的机械效率。
W总 = F SF
W有用 = f S物 W额外 = F SF -- f S物
11、使用如图所示的滑轮组拉动重物A，已 知拉绳子的拉力F=1200N，若此时滑轮组的 效率是85%，试计算重物A与水平地面的摩 擦力。
12、用拉力F=300N，使小车水平匀速运动， 绳子自由端移动速度VF=0.6m/s，滑轮组效 率η=80%，求：①小车受到阻力fA，②滑轮 对小车做功的功率P有。
Gh + G动h G
G + G动
＝
1 +
1
G动
G
说明：
（1）滑轮组的η与绕线方式无关； （2） G动一定时，物体的G越大， η 越高； A、同一滑轮组（机械）的η 不是固定不 变的； B、同一滑轮组提的重物越重， η 越高；
（3） G一定时， G动越大， η 越低；
（同一重物，动滑轮越轻， η 越高）
2、实际： W = Gh 有用 W总 = Fs
W额外 = W总-- W有用 = Fs --Gh
η＝
Gh Fs
1、已知杠杆全长1.5m，左端挂有200N的重 物，右端施加动力150N，动力作用点向下 移动0.6m时，阻力作用点上升0.3m，求杠 杆的效率。（杠杆匀速转动 ）
斜面的效率：
1、理想： W总 = FL = W有用 = Gh
5、如右图所示，某人用拉力 F=300N匀速拉动，使物体在 t=30s时间内提高2m，物重960N， 求P有，P总，η。
6、如右图所示的滑轮组，不计 摩擦和绳重，把900N的重物体 高了10m，滑轮组效率75%， 用这个滑轮组提起1200N的重 物，这时滑轮组的效率为多少？
（二）水平拉： 总成立： SF = n S物 VF = n V物
8.在某工地上，工人用滑轮组吊起重600N 的物体，他站在地面用200N的拉力往下拉 绳子，物体上升了3m，滑轮组工作时效率 为75%，求①滑轮组提升重物做的有用功 和工人做的总功②滑轮组吊起重物的段数n， 并画出滑轮组示意图。
9.工人用如右图所示的滑轮组 提起重2000N的物体。①不计 摩擦和动滑轮重，工人提起这 个重物至少要用多大的力？② 若工人匀速提起这个物体时所 用的拉力为800N，滑轮组的 效率为多少？③若工人匀速提 起这个物体时所用的拉力为 800N，用时1分钟将物体提高 3m，滑轮组的功率为多少？