滑輪組:有用功(W有用=Gh)
額外功(克服動(dòng)滑輪重量、繩索重量和摩擦力所做的功①W額外=W總計(jì)-W有用
② 如果不包括繩索重量和摩擦力,則 W 附加 = G 運(yùn)動(dòng) h
總功(W 總計(jì) = FS)
求滑輪組的機(jī)械效率: η=Whas/=Whas/(Whas+)=(不包括繩索重量和摩擦力)Gh/(Gh+G動(dòng)h)=G/(G+G動(dòng))
2、滑輪組機(jī)械效率示例
例:小明使用圖A所示的滑輪組將貨物運(yùn)送到高處。 圖中每個(gè)滑輪的重量相同,不包括繩子的重量和摩擦力。 如果運(yùn)輸?shù)呢浳镏亓繌?00N開始,逐漸增加,直至繩子斷裂。 每次勻速拉動(dòng)繩索,將貨物提升到10m的高度。 圖B記錄了整個(gè)過程中滑輪組的機(jī)械效率如何隨著貨物重力的增加而變化的圖像。 求:各動(dòng)滑輪的G運(yùn)動(dòng)。
上述解題過程中的兩個(gè)思路實(shí)際上告訴我們,在計(jì)算機(jī)械效率時(shí),我們可用的求力思路并不是唯一的。 至少有以下三個(gè)思路可供參考:
1:從力學(xué)分析的角度求力,如滑輪組中F=(G+G運(yùn)動(dòng))/n的力學(xué)關(guān)系。 當(dāng)然,需要注意這個(gè)公式的條件,即沒有考慮繩索重量和摩擦力。
2:根據(jù)功或功率的思想求力效率公式物理效率公式物理,如F=w/s,F(xiàn)=P/v。 但是,你必須找到對應(yīng)關(guān)系。 不要太做作,將物體的距離視為繩子自由端的運(yùn)動(dòng)。 距離不值得。
三:從效率的角度求力,如F=G/nη、G=G動(dòng)態(tài)η/1-η等力學(xué)關(guān)系式,但也要注意公式的應(yīng)用條件和變形公式的正確性。
綜上所述,機(jī)械效率是初中力學(xué)計(jì)算中的重點(diǎn)和難點(diǎn),滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算方法需要通過解題明確公式和相應(yīng)的定量關(guān)系。 這是熟悉滑輪組機(jī)械效率的一個(gè)非常重要的方法。 只有加深練習(xí),才能更好地掌握計(jì)算方法和解題技巧!