解有关滑轮组机械效率计算题的基本步骤
第4卷(2010年)
第15期第101—102页
中学课程辅导?教学研究
SecondarySchoolCurric~umCoaching?TeachingResearch
Vol4.(2010)
No.15P101——P102
解有关滑轮组机械效率计算题的基本步骤
林艳
摘要:滑轮组机械效率问题是初中力学中的重点,也是初中力学解题的难点.本文
就有关滑轮组机械效
有助于帮助学生突破难点. 率的解题提出一些解决
方法
快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载
,
关键词:解题步骤;机械效率;滑轮组;初中物理 中图分类号:G633.7文献标识码:A文章编号:1992-7711(2010)15—0101-02
机械效率是有用功跟总功的比值,即=W/W总. 意思是我们要求某个机械的效率,用公式y=W月/W 即可,若已知机械效率要求有用功,则用公式; 若已知机械效率要求总功,则用公式=w月/o. 这些问题看似复杂.其实不然,机械效率的计算题 是五花八门的,有已知其他物理量求机械效率的,有已 知机械效率和相关物理量求其他物理量的,特别是有关 滑轮组机械效率的计算题.题型更是变化多样,有求机 械效率,判断绳子的段数,拉力,物体重力,摩擦力,动滑 轮的重力,自由端或物体移动的距离等.有些题目看视 条件为充足.而有些题目又特意设置了多余的条件(即 干扰条件).很多学生一看到此类题目就望而生畏,无从 下笔.其实这些变化无穷的题目的解题方法是有规律可
循的.笔者就多年的教学总结出了一种行之有效的解题 方法,即基本步骤:
1.判断滑轮组的绳子段数n;
2.找出绳子自由端移动的距离S和物体移动的距离 5之间的关系;(若S,S中有一个量是已知的,则可根 据它们之间的关系求出另一个量.)
3.求出或
表
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示出有用功月j;【即根据已知条件能 求出有用功则把有用功求出来,不能求出有用功则用相 应公式表示出来)
4.求出或表示出总功;(即根据已知条件能求出 总功则把总功求出来.不能求出总功则用相应公式表示 出来)
作者简介:林艳,任教于贵州省赫章县第二中学. 5.求出或表示出机械效率;(即若题目需要求的是 机械效率则求出机械效率,若题目已知机械效率需求其 他物理量则先用相应的公式o=W/W表示出机械效 率,进而把第3,4步骤中的月,的表达式代入此公 式化简后再将公式变形.求出所需的物理量) 只要是滑轮组机械效率的计算题.不管题目需要求 的是机械效率,还是已知机械效率要求其它相关的物理 量,只要把握住以上几个步骤,都能迎刃而解,下面我们就 结合几个例题,看是否用上面的基本步骤都能解答. 例l:用大小为F=200N的力拉着绳子的自由端使物 体在水平面上匀速移动5m,已知物体与地面之间的摩擦 力为500N,则滑轮组的机械效率为多少?
解:因为滑轮组用了3段绳子在水平面上匀速移 动,所以绳子自由端的距离移动的距离S=3S=3x5m= 15m,
滑轮组对物体所做的有用功:FxS=
500Nx5m=2500J.
拉力做的总功W=FS=200Nx15m=3000J 则此滑轮组的机械效率W月/=2500JD000J 83.3%.
分析
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:此题属求滑轮组的机械效率田的题型,按上 述解题基本步骤即可求解.
例2:用如图所示的滑轮组拉着一个重为2~104N的 物体匀速上升了2m,已知滑轮组的机械效率为80%,则 用的拉力是多大?
林艳解有关滑轮组机械效率计算题的基本步骤 解:因为滑轮组用2段绳子拉着物体匀速上升,所以 绳子自由端移动的距离S=2h=2~2m=4m. 滑轮组对物体所做的有用功月{=Gh=2~104N~ 2m=4x1O,拉力做的总功W=FS=Fx4m,则此滑轮组的 机械效率:
7/=W月IW4xl0nJ/Fx4m
=1×1OW/F
=80%.
F
所以.所用的拉力F=lxlO4N/80% =】.25x】ON
分析:此题属已知机械效率叼及其他相关物理量,求 拉力F的题型,按上述基本步骤即可求解.
例3:如图所示的滑轮组的机械效率为60%,重物重 力为2500N.当物体水平匀速移动0.5m时,拉力所做的 功为1500J.求作用在绳子自由端的拉力及物体与地面 之间的摩擦力?
解:因为滑轮组有3段绳子拉着物体水平匀速移动, 所以绳子自由端移动的距离S=3h=3x0.5m=1.5m.
滑轮组对物体所做的有用功W=FS:FxO.5m
拉力所做的总功W:=1.5m=1500J,则拉力的
大小F=1500Jl1.5m=l000N. 滑轮组的机械效率=W?/W=Fx0.5m/1500J= F~/3000N=60%.
则物体与地面的摩擦力F=3000Nx60%=1800N 例4:如图所示的滑轮组的机械效率为80%.用大小 为F的力拉着绳子的自由端使重为2500N物体在水平 面上匀速移动,已知拉力所做的功为2000J.物体与地面 之间的摩擦力为400N,则物体移动的距离和拉力分别是 多少?
解:因为滑轮组用了3段绳子在水平面上匀速移动, 所以绳子自由端的距离与物体移动的距离的关系为:Js: 3S,滑轮组对物体所做的有用功月=F摩xS物: 400NxS,
拉力做的总功=耶=Fx3S=2000J
滑轮组的机械效率叼=W目/W=400NxS女,2000J: S/5m=80%
则物体移动的距离S=5m~80%=4m 拉力F=2OOOJ/3S=2000J/3x4m一166.7N 分析:此题属已知机械效率卵及其他相关物理量求 物体移动的距离的题型,其中物体的重力G=2500N是一 个多余的已知条件,属于干扰条件.
当然.并不是有关滑轮组机械效率的计算题,都必 须千篇一律地按照这个基本步骤去解答,对某些题,不按 上述基本步骤可能更为简洁.但从以上几个例题我们不 难看出,只要是有关滑轮组机械效率的计算题按照上述 基本步骤均能求解.所以,这里要告诉同学们,当你看到 此类题目无从下笔时,不妨试试上述方法.
分析:此题属已知机械效率叩及其他相关物理量,求
拉力和摩擦力F的题型.(作者单位:贵州省赫章县第二中学553200)
BasicStepsofSolvingMechanicalEfficiencyofTackle-Block
LINYan
Abstract:Theproblemaboutmechanicalefficiencyoftackle-blockisthekeypointinjunior'highschool
mechanicsandalsothedifficultpoint.Thispaperputsforwardsomemethodsofsolvingmechanicalefficiencyof
tackle-block,hopingtohelpstudentsbreakthroughdifficulties.
Keywords:problem-solvingsteps;mechanicalefficiency;tackle-block;juniorhighschoolphysics
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