滑輪組中的輕繩改變系統的機械能嗎

時間 2022-09-05 21:45:16

1樓:匿名使用者

4)機械效率

用動滑輪提公升重物為例

有用功:為了達到目的,無論採用哪種辦法,都必須做的功.相當於直接用手做的功.w有=gh.

額外功:並非人們需要但由於採用某種機械又不得不做的功.如克服動滑輪重及摩擦所做的功.w額外=g動h+f摩s.

總功:人通過機械做的功.人通過機械做功過程中,完成了有用功的同時,也完成了額外功,所以人通過機械做的功叫做總功.w總=fs=w有用+w額外.

機械效率:有用功跟總功的比值.,在實際狀態下,額外功不可避免,有用功總小於總功,所以η<1.

(5)提高機械效率的方法

由,可知w有用一定,w額外越小,η越大;w額外一定,貨物越重,w有用越大,η越大,即充分發揮了機械效能.

(6)功率(概念、意義、公式及單位參閱知識網路部分)

功率和效率是兩個完全不同的物理量,又沒有直接關係,不能混淆.

(7)機械能

乙個物體能夠做功,我們就說它具有能量.

能量是乙個總概念,它含有多種形式,如機械能、內能、電能、原子能等.機械能是能量中最基本的一種形式,是學習其它形式能量的基礎.

動能和勢能統稱為機械能.只說動能或勢能也是機械能.在數量上,乙個物體的機械能等於它的動能和勢能之和.

乙個物體能夠做功,我們就說它具有能量,可見具有能量的物體不一定正在做功.所以像高山上穩穩的大石頭、天棚上的吊燈,相對地面都具有機械能.當條件具備時,它們就可以做功.

如石頭滾下來,吊燈掉下來.

記住動能、重力勢能、彈性勢能的決定因素(參閱知識網路部分),才能準確分析動能和勢能的變化及轉化.

人造地球衛星繞地球飛行時,是靠慣性運動的,軌跡是橢圓形,速度和高度都是變化的.當它從遠地點飛向近地點時,相當於物體從高處向低處落,重力勢能轉化為動能;當它從近地點飛向遠地點時,相當於物體從低處向高處拋,動能轉化為重力勢能.

2.實驗技能

本單元重點實驗為測定滑輪組的機械效率.

實驗過程中,一定要勻速拉動彈簧秤,這樣拉力的大小才是一定的,測拉力大小時,一定要邊拉邊讀,這樣拉力f中才含有摩擦因素.若靜止時讀,拉力f中沒有摩擦因素,f偏小,使總功偏小,機械效率偏大.

通過實驗可知,η甲>η乙.

可歸納得出:滑輪組越複雜,越省力,因為它承擔物重的繩子段數多;但滑輪組越複雜,機械效率越低,因為動滑輪個數多(同樣規格滑輪),做相同有用功時,額外功較多.

二、典型例題

例1.用動力臂與阻力之比為5:1的槓桿,在2s內將質量為20kg的物體勻速抬高0.

1m,動力作用點下降____m,不計摩擦和槓桿重,動力做的功是____j,動力的功率是____w.

分析:假設槓桿原來處於水平位置,物體被抬高後如圖,根據三角形相似對應邊成比例,,s=5h=5×0.1m=0.

5m.因不計摩擦和槓桿重,此槓桿為理想狀態,w總=w有=gh=mgh=20kg×10n/kg×0.1m=20j.

動力的功率.

答案:0.5 20 10

例2.乙個滑輪組由3段繩吊著重240n的物體,用100n的力在5s內將重物勻速提公升1m高.則拉力做功的功率是____w,滑輪組的機械效率是____.

分析:由於由3段繩吊著物體,所以s=3h=3×1m=3m.拉力做功的功率即為總功率,w總=fs=100n×3m=300j. ;w有用=gh=240n×1m=240j,

本題注意區分功率和效率在意義上的不同.

答案:60 80%

例3.利用滑輪組提公升重物g,若動滑輪自重為g.拉力為f,重物提公升高度h,拉力移動距離s,不計摩擦和繩重,則此滑輪組機械效率可表示為( )

a. b. c. d.

分析:求η時,首先想到,但不知滑輪組由幾段繩吊著物體,既不知道的比值,又不知道f與(g+g0)的關係,所以用此辦法不能確定答案.又因

答案:c.

例4.如圖,物體重200n,在水平地面上移動時受到摩擦力30n,用水平力f向右拉動時,g恰好做勻速運動,求當物體移動80cm時,力f做的功是____j.

分析:此裝置為動滑輪反用,但規律還是不變的,只是物理量的數量關係與正常使用時相反,用起來不習慣,不妨把圖豎起來看(f方向向下).f與g沒有直接關係,f克服的是摩擦力f,f可以看成由兩段繩吊著,,即f=2f=2×30n=60n.

摩擦力移動的距離(即物體移動的距離)s是f移動距離h的2倍,即.則拉力做的功w=fh=60n×0.4m=24j.

答案:24

例5.用如圖所示的滑輪組提起重物(不計摩擦和繩重).

(1)當物重是180n時,滑輪組的機械效率為60%,則拉力f為多少n?

(2)當被提公升的重物為240n,上公升高度為3m時,繩端拉力所做的功是多少j?

分析:由於滑輪組由3段繩子吊著物體,則s=3h,由,很容易求出f.

在第(2)問中物重變為240n,可見滑輪組的機械效率提高了,這是本題的關鍵問題,若求拉力做的功,首先要求拉力的大小,求拉力大小,要根據第(1)問情況求出動滑輪重.

解:(1)∵有3段繩吊著物體,

∴s=3h

由得設動滑輪重為g0

∵ ∴g0=3f1-g1=3×100n-180n=120n

(2)s2=3h2=3×3m=9m

w2=f2s2=120n×9m=1080j

答:(1)拉力為100n;(2)拉力所做的功是1080j.

說明:在不計摩擦和繩重的情況下,若能求出w額外和h,可由w額外=g0h求出動滑輪重,可見本題不適合用此方法.

2樓:

s 一般表示滑輪組自由端作用力的距離(即人拉繩子走的距離) 而 h 表示掛在滑輪下面重物上公升的高度 公式應是 s=nh ,(s=h f 是你寫錯了, s 是距離 n 是常數 f 是力不是相同的物理量不能用等號連線)

為什麼用滑輪組提公升重物不計繩重和摩擦機械能不變?

3樓:夜行紫影

因為,若考慮繩子重量的話,在提公升過程中需要克服重力對繩子做的功,系統機械能會減少。

而考慮摩擦的話,摩擦力做功使部分機械能轉變為內能,系統機械能同樣會減少。

所以只要在不考慮繩子自重和摩擦的時候機械能才能不變

4樓:小太陽閃閃

d一定錯了,因為機械能只與重力勢能和動能有關,該物體動能不變,重力勢能增大,固機械能增大!

5樓:焦賓實

理想狀態 ,摩擦力為0

機械能守恆定律中 跨過定滑輪提物塊常常有繩的拉力做的功等效為人做的功即物體和繩子組成的這個系統

6樓:匿名使用者

嚴格地說,中學物理中的輕繩指的繩子是「輕質剛體細繩」繩子既沒有質量,也沒有形變。也就是說,繩子不僅沒有重力勢能和動能的變化,還沒有彈性勢能的變化。在此條件下,繩子拉力所做的功才能等效為人做的功。

7樓:匿名使用者

可以這麼理解,因為繩子是輕繩,所以忽略其質量,其中重力勢能和動能變化自然就忽略了。

乙個系統中細繩拉直瞬間的機械能損失轉化成了什麼

8樓:千千闋歌忠

j減少的那部分用來損傷繩子,消化了。

9樓:匿名使用者

機械能損失忽略不計。機械能在彈性勢能,動能,之間轉化。

關於滑輪組的公式都有什麼,滑輪組之間的公式有哪些

槓桿平衡條件 f1l1 f2l2 f1動力 l1動力臂,單位m f2阻力 l2阻力臂,單位m滑輪組中 不計動滑輪重 摩擦力 繩重 f 1 n g,s nh f表示自由端的拉力,s表示自由端繩上公升的距離 g表示物體受的重力,h表 示物體上公升的高度 n表示繞經動滑輪上的繩子段數滑輪組中功 機械效率計...

一道滑輪組的問題,求解,幫忙看一道滑輪組的問題

此滑輪組,變力比為1 3 桶拉出水面前 拉力 3 動滑輪的重 桶重 浮力。10 3 10 桶重 浮力 離開水面 拉力 3 動滑輪的重 桶重 水重20 3 10 桶重 水重 水重 體積 密度 g 有,就能解出 金屬桶的質量 金屬桶所受的浮力。該村民從完全拉出水面開始到拉至洞口所做的功。w f s 60...

定滑輪動滑輪滑輪組的機械效率怎么求

首先要知道機械效率基本公式的變形 eta w有 w總 gh fs 由於h 重物提公升高度 與s 繩子自由端移動距離成正比 比值為1 n所以eta g nf 補充 n為繩子段數,即拉動動滑輪以及重物的繩子總段數。比如只用乙個動滑輪,繩子段數為2,即n 2 用乙個動滑輪乙個定滑輪,繩子段數為3,即n 3...