滑轮组机械效率与省力情况有关吗,滑轮组机械效率静止时为什么变大

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-04-02 20:07:01

简单机械的机械效率计算,以滑轮组的机械效率计算为多。试题中通过改变滑轮组的个数,改变滑轮组绳子的绕法,滑轮组的横放与竖放等,都会增加这类试题的难度。本文通过讨论几个实质性的滑轮组机械效率问题,将此类计算题化繁为简,化难为易,最终获得解题的思路与方法。

1. 同一个机械提起不同重的物体,机械效率相同吗?为什么?

答:不相同。这是因为,使用同一个机械将不同重的物体举高一定高度时,额外功基本上是一样的。把不同重的物体提起相同高度时,货物越重,有用功就越大,所以货物越重,机械效率越高。

2、同一物体被不同的滑轮组提起来,机械效率相同吗?这是为什么?

不相同。这是因为,将物体举高到一定的高度,如果是同一个物体或者是相同重的物体,做的有用功是一定的;此时,使用不同的滑轮组,动滑轮的个数越多,做的额外功就越多,所以机械效率就越低。动滑轮的个数越多,机械效率越低。

3、使用机械可以省功吗?使用机械的好处是什么?

根据功的原理,使用任何机械所做的功和不用机械直接用手所做的功是一样的,也就是说使用任何机器都不能够省功。相反,利用机械做功会费功,这是因为利用机械做功时,不可避免地要做一些额外功。

既然使用机械不能够省功,为什么还要使用机械呢?这是因为使用机械可以省力、或者省距离,还可以改变力的方向。

4、试题中没有已知绳子自由端移动的距离s与物体升高的高度h的数值大小,能计算出机械效率的大小吗?

答案是肯定的。我们观察试题中给定的滑轮组,可以分析判断出承担动滑轮的绳子段数n,从而得出绳子自由端移动的距离s和物体升高的高度h之间的关系,s=nh,这就是s与h的比值。

5、你用滑轮组提起重物时,机械效率为什么不是100%?

因为利用滑轮组提起重物时,拉力要克服摩擦力做功,克服动滑轮重做功,这样就不可避免地要多做一些额外功,所以机械效率会少于100%。

6、没有刻度尺能测量出滑轮组的机械效率吗?

能。答案与第四个问题类似。根据滑轮组的组装情况,可以确定承担动滑轮的绳子段数n,从而得出绳子自由端移动的距离s和物体升高的高度h之间的关系,s=nh。然后用弹簧测力计测出物体重和拉力的大小,即可求出机械效率。

7、当试题中已知机械自重和摩擦不计时,这意味着什么?

意味着利用机械做功时所做的额外功忽略不计,机械效率为100%。利用滑轮组提起重物时,如果试题中已知“不计摩擦和绳重”,那么所做的额外功就是提起动滑轮所做的功,W额=Gh

8、怎样判断滑轮组的绳子段数?

滑轮组机械效率与省力情况有关吗,滑轮组机械效率静止时为什么变大(1)

在绕制好的滑轮组上,用虚线将定滑轮和动滑轮隔开。不看定滑轮,只是观察动滑轮由几段绳子向上拉着(包括动滑轮挂钩上的绳子)。由几段绳子拉着,承担动滑轮的绳子段数n就是多少。

学以致用,举一反三

请有兴趣的朋友完成下列练习,并在评论区写出答案。

滑轮组机械效率与省力情况有关吗,滑轮组机械效率静止时为什么变大(2)

上图中每个滑轮组中承担动滑轮的绳子段数分别是多少?

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