机械效率有公式分析和例题

机械效率典型计算公式

基础过关：

1．大军用某机械将一500N 的重物匀速提高1m ，做的额外功是100J ，则他做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？

2、某人用图中的滑轮组提升重G=100N 的物体，所用拉力F=60N,使其匀速上升1m,求：拉力做的有用功、总功及滑轮组的机械效率

3．如图所示的滑轮组把200牛的重物匀速拉到10米高的楼房顶部，在拉动过程中绳端所加的拉力为90牛，已知动滑轮重50N ，求：总功、有用功、额外功、克服动滑轮重所做的功、克服摩擦所做的功、机械效率

竖直使用滑轮组（图1）：

F

G F G F G W W _____

____

___物物物总

有用＝

=

⋅=

=

η____

_______________＋＋＝物物动有用有用总有用G h h G W W W W W =

=+=

如不计绳重和摩擦，有：

F

F f f W W ____

______________=

⋅==

总

有用＝

η已知G 物 G 动 h （物体被提升的高度） v 物 v 绳 n

F

s （拉力作用点（绳端）通过的距离）

水平使用滑轮组（图2）：

图1

图2

斜面： ___

___=

总

有用＝W W ηf ：物体受到的摩擦力

L ：斜面长度

h ：斜面高度 斜面机械效率问题（图3）：

__

_________

f W W W W W +==

+=

额外

有用有用总

有用＝

η图3

h

______＝有用P ______

＝总P h

____s ＝物

绳v v ___=已知G 物 F s v 物 v 绳 n

f （物体受到的摩擦力） L （物体被拉动的距离）

L

____s ＝物

绳v v ___=______＝有用P ______

＝总P

4．建筑工地上工人利用滑轮组使2000N 重物匀速升高5m 所用的时间是50s 。 如果工人做的功是12500J 。求：

⑴ 工人做功的功率是多少？ ⑵ 滑轮组的机械效率是多少？

5.如图所示，某人用机械效率为80％的滑轮组匀速提升重120 N 的物体， 在2 s 内，绳的自由端移动了6m ，求：

（1）物体上升的高度和速度。 （2）人的拉力为多大？（3）人所做的额外功是多大？

6．小华用一个动滑轮在1s 内将重800N 的货物沿水平方向匀速拉动1m ，所用的拉力为250N ，若物体A 受到的水平面的摩擦力为200N ，则在这一过程中小华所做的有用功是多少J ，额外功是多少J ，该动滑轮的机械效率是多少，他做功的平均功率是多少W 。

7、如图所示，物体A 在拉力F 的作用下作匀速直线运动，拉力所做的功是600J ，物体向左移动了2m,滑轮组的机械效率是80％，求：（1）额外功时多少？（2） 拉力F 是多少？（3）物体所受的摩擦力是多大？

8．一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示。若车重为 8×104N ，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为80％，问： （1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？

（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s ，则司机做功的功率是多少？

第4题图图

9、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％。若人以0.5m/s 的速度匀速前行，经100s 将货物拉出仓库，g 取10N/kg,。求在此过程中： （1）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？ （3）人拉力的功率为多大？

10、如图所示，一搬运工人往卡车上装货。（1）若工人将重为800N 的货物从地面直接搬到高为1.5m 的车箱上，此过程中工人对货物做了多少功？

（2）若工人在车上搭一块长为3m 的木板做个斜坡，则他只需用500N 的沿斜坡方向的推力就能将同一货物从坡底沿斜坡推到车箱上，此过程中工人的推力做了多少功？

（3）该斜面的机械效率多大?

触类旁通：

例1：如图

所示是某工人用滑轮组提升重物，工人用360N 拉力将重为600N 的重物匀速提升10m ，若不计绳重和摩擦。求： （1）滑轮组的机械效率是多少？ （2）若将重为880N 的重物匀速提升10m ，工人做功多少J ？此过程中的机械效率为多少？

反馈1：用如图所示的滑轮组，将480N 的物体以0.3m/s 的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N （不计

绳重和摩擦），求：

（1）滑轮组的机械效率； （2）拉力的功率；

（3）若用该滑轮组将重600N 的物体匀速提升2m 时，拉力做的功。

第2题图

第1题图

反馈2：如图所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为18kg 的面粉，所用的拉力为100N ，则动滑轮的机械效率是多少？若用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg 的大米，当拉绳子的速度为0.4m/s 时，拉力的功率是多少W ？（g 取10N/kg ，绳重与摩擦不计）

反馈3：如图所示，一个边长为40cm 的正方体A 重600N ，放在水平地面上，不计绳重和摩擦，求：

（1）要想使人站在地上利用滑轮组将重物A 匀速提起来且所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。

（2）如果重物以0.2m/s 的速度匀速上升，人对绳子的拉力F 的功率为160W ，则滑轮组的机械效率是多少？ （3）若用此滑轮组匀速提升另一物体B 时，滑轮组的机械效率为80%时，则物体B 所受的重力为多大？

高屋建瓴：

1．图是—种居民楼电梯结构的截面示意图．A 为电梯厢，厢底有两个动滑轮B ，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定．C 为配重，起平衡作用．在拉力F 作用下电梯厢能在电梯共中沿竖直通道上下运行．现有10个人同时乘坐电梯(每个人的质量均按60kg 计算)，电梯厢以0．5m ／s 的速度匀速上升时，拉力为F 1，F 1的功率P l 为10kW ，动滑轮B 的机械效率为η1；电梯厢运行了12m 后，从电梯中下去了5个人，此后电梯厢以0．5 m ／s 的速度匀速上升时，拉力为F 2，F 2的功率为P 2，动滑轮B 的机械效率为η2．(不计绳重及滑轮摩擦，g 取10N ／kg) 求：(1) η1：η2； (2)拉力F 2的功率P 2．

3题

第

2题图