PAGEPAGE4简单机械性质和其机械效率1、滑轮①定滑轮：实质是一个等臂的杠杆，使用定滑轮不省力，但能改变力的方向。②动滑轮：实质是个动力臂(l1)为阻力臂(l2)二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离，且不能改变力的方向。③滑轮组：使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。，其中n表示吊着物体的绳子的段数。※2、滑轮组必备公式竖直拉物体时：水平拉物体时:（f为物体受到地面的摩擦力）S绳=nS物（用此公式从实验数据中判断绳子股数）v绳=nv物（计算功率是常用）注意：S绳和v绳为绳子自由端移动的距离和速度即动力F的距离和速度；n为滑轮组绳子的股数；S物和v物为绳子自由端移动的距离和速度；G物为物体受到的重力大小，G轮为动滑轮受到的重力。※3、有用功eq\o\ac(○,1)若使用机械的目的是提升重物，那么克服物体的重力做的功就是有用功。设重物的重力为G，提升的高度为h，则；eq\o\ac(○,2)如果使用机械的目的是在水平面上平移重物，那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功就是有用功。设摩擦力为f，物体移动的距离为s物，则W有＝fS物4、常见机械的机械效率求法（η＝）eq\o\ac(○,1)滑轮组：竖直情况：用滑轮组提升重物时，克服重物的重力所做的功是有用功，对动滑轮的重力、绳子的重力、摩擦所做的功是额外功，绳子上的拉力所做的功是总功。W有＝G物hW额＝G动hW总＝Fs绳水平情况：用滑轮组拉物体水平运动时，克服地面的摩擦做的功是有用功。拉力所做的功是总功。W有＝fS物W总＝FS绳F=S拉=nS物eq\o\ac(○,2)斜面：（F表示拉力，L表示斜面的长，G表示物体的重力，h表示斜面的高。）理想情况：利用斜面来提升重物，若不计摩擦，则：FL＝Gh一般情况：利用斜面来提升重物，若考虑摩擦，则：计算公式：W有＝G物hW额＝fLW总＝FL机械效率之例题精讲例1．用图示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F为40牛。（1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体A所受的摩擦力。（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的摩擦力。（1）（2）例2．用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米，拉力做功200焦。不考虑绳重和一切摩擦。（1）求此时动滑轮的机械效率；（2）如果该动滑轮匀速提升200牛的重物，拉力的功率为11瓦，则重物上升的速度是多大？（1）（2）例3．用图示装置提升重为900牛的物体A，加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升。求：（1）求此时滑轮组的机械效率；（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；（3）若提升的重物改为1200牛，此时滑轮组的机械效率又为多少？（4）在（3）问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉力？（1）（2）方法1：方法2：用代入数据后也可以计算出，但不如方法1简便（3）（4）方法1：方法2：例4.某人用图2所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下2m，在此过程中，求：（1）拉力所做的功；（2）滑轮组的机械效率；（3）滑轮组中动滑轮的重量（不计摩擦和绳重）。分析与解：这题要求功和机械效率。求功必须弄清功的两个必要的因素；物体受力的大小和物体在力的方向上通过的距离。（1）；；（3）因为，所以例5.一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3所示。若车重为，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组机械效率为80%，问：（1）该司机至少需要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？分析与解：已知机械效率时，必须通过有用功和总功之间的关系，才能求出其他量。从图中可知，动滑轮由4股绳子承担，则F通过的距离s为汽车通过距离的4倍。（1）已知，而，所以：（2）根据功率的一个推导公式，功率等于力和速率的乘积即。由图3可知动滑轮由4股绳子承担，则F运动的速度为汽车运动速度的4倍。故司机做功的功率为：例6.如图4所示，用滑轮组拉着一木块P沿水平面以0.5m/s速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每个滑轮重为1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为_________，在2s内拉力F做的功为__________J。分析与解：这是一道竖直类滑轮组和定滑轮相结合的考题。学生应明确通过定滑轮的力——摩擦力是不变的，即弹簧测力计的读数不变，拉力F承担的是动滑轮的重力和摩擦力两者合力的二分之一；动力F作用的绳端移动的速度是物体移动速度的2倍。故