机械效率典型题型

2.It 5m
F物
G
W总 Fs Fnh nF
F物
270N 1m
G
1、如图所示，用40N的拉力使物体匀速上升，不计 绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是75%.求:
(1)物体的重力是多少？
(2)动滑轮的重力是多少？
（3）若物体的重力变为150N, 绳的拉力又是多少？
(4)此时机械效率又是多少？
（1）由题可知物体承担物重的绳子的段数为3，则
解：
⑴G=mg=600kgx10N/kg=6000N
f=0.1G=0.1X6000N=600N
s物
1 2
s人
1 2
x
50 m
25 m
W有用＝fs物 =600Nx25m= 1.5×104 J
⑵η= f
则
2F f
600N
F=2= 2 75 00 = 400N
类型三 斜面的机械ຫໍສະໝຸດ Baidu率
例3 某人用50 N的拉力将重160 N的物体沿斜面匀 速拉上长为4 m、高为0.8 m的斜面顶端，则该斜面的机 械效率η和斜面对物体的摩擦力f的大小分别为( )
机械效率的计算
考点聚焦|归类示例
机械效率的计算
类型一 滑轮组竖直方向的机械效率
1、如图所示，用滑轮组把重为270N的货 物匀速提到1m高的楼上，所用拉力100N， 则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别 是_2_7_0J_ 、 _3_00_J_ 、_9_0％__ .
100N
W有用 Gh Gh G
的机械效率；知道总功和有用功，利用公式 W 额＝W 总－W 有 求出拉力克服摩擦做的额外功，根据公式 W 额＝fs 求出摩擦力 的大小。具体过程为：拉力做的有用功：W 有＝Gh＝160 N× 0.8 m＝128 J，拉力做的总功：W 总＝Fs＝50 N×4 m＝200 J，
该斜面的机械效率：η＝WW有总＝122080 JJ＝64%；
fL FnL
f nF
f
f
L
F
F物
3、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨 道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的 摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％.若 人匀速前行50m将货物拉出仓库.
求过程中:（1）人做的有用功为多大？
（2）人的拉力为多大( g取 10N/kg）
150N 3 60 N
83.33 00
类型二 滑轮组水平方向的机械效率
2、如下图所示，用一动滑轮拉一物体在 水平面上匀速运动的距离是L ，物体受到
的摩擦力为f，水平拉力为F，则动滑轮所
做的有用功W有用=f_f_L_ ，总功W总=_2_F_L_它 的机械效率为__2_F_ （不计滑轮重力）
W有 ＝ fL W总 Fs
C
A．＝η＝64%，f＝32 N B．η＝50%，f＝18 N C．η＝64%，f＝18 N D．η＝80%，f32 N
[解析] 知道物体的重力和提升的高度，根据公式 W 有＝ Gh 求出拉动物体时做的有用功；知道拉力和斜面长度，根据
公式 W 总＝Fs 求出拉力做的总功；根据公式 η＝WW有总求出斜面
解：
W有 G
W总 3F
G物1=3F拉η1 =3×40N×75%=90N (2) 若不计绳重和摩擦，则3F=G物1+G动
G动=3F拉1－ G物1=3 ×40N－90N=30N （3） 当提升150N的重物时，则
F拉2=1/3(G物2+G动)=1/3（150N+30N）=60N
（4）
W有 W总
G 3F
1 、建筑工地上经常用到起重机。下图是一台起重机吊臂
上的滑轮组，它在20s内将质量为2.It的物体匀速提高了
5m，此时拉力F的功率为7.5kw。则拉力F的大小和滑轮
组的机械效率分别为（取g=10N/s）（A）
7.5kw
A．104N
70％
B．1.5x104N 70％
C．7X103N 100％
D．1.05x104N 50％
拉力克服摩擦做的额外功：W 额＝W 总－W 有＝200 J－128 J ＝72 J，因 W 额＝fs，故斜面对物体的摩擦力：f＝Ws额＝742mJ＝ 18 N。
点评 此题主要考查的是对有用功、总功、额外功和机械效率计算公式
的理解和掌握，知道在本题中克服摩擦力做的功是额外功是解决此题的关键。
练习题