第14讲 机械效率(组合机械)

机械效率
一、斜面的机械效率
【例1】
如图所示某人将一物体用F＝100 N的推力匀速将一个重200 N的物体推上高h＝1 m、长S ＝5m的斜面，则此人对物体做的总功为_______J，额外功为_______J，摩擦力为_______N，斜面的机械效率为_______。

二、机械效率的三种含义(不计绳重和摩擦)
【例2】
如图所示，是建筑工人利用滑轮组装置从竖直深井中提取泥土的情形，动滑轮和筐子各重100N，某次操作中，工人用400 N的拉力F在1分钟内将总重为900 N的泥土和一块重200N 的石头匀速提升5 m，求：在这段时间内：
⑴滑轮组机械效率为多少？⑵提升石头的机械效率为多少？⑶装置的机械效率是多大？
三、特殊滑轮的机械效率
【例3】
质量为60kg的小明站在水平地面上，利用下图所示的装置提升物体A，物体A的质量m A 为72kg，底面积S A为2×10-2m2。

当小明施加竖直向下的拉力为F1时，物体A未被拉动，此时物体A对地面的压强p为5×103Pa ，小明对地面的压强为p1；当小明施加竖直向下的拉力为F2时，物体A恰好匀速上升，小明对地面的压强为p2，且p1∶p2＝16∶15，已知B、
C、D、E四个滑轮的质量相同。

不计绳重和摩擦，g取10N/kg，求：
⑴当小明施加竖直向下的拉力F1时，物体A对地面的压力F N；
⑵每个滑轮所受的重力G0；
⑶当小明施加竖直向下的拉力F2时，整个装置的机械效率η
四、组合机械的计算
【例4】
如图甲所示装置中，物体甲重G甲＝150N，动滑轮重G轮＝50N，人重G人＝650N。

轻杆AB 可以绕O点转动，且OA∶OB＝5∶9。

不计轴摩擦和绳重，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为F1＝210N。

⑴物体乙受到的重G乙。

⑵若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图乙所示，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为F2＝780N。

此时地面对人的支持力F3。