機械效率是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點和難點,它把《簡單機械》和《功》這兩章內(nèi)容緊密地聯(lián)系起來,綜合性較強,由于滑輪組的最大機械效率問題涉及的知識綜合、考查的能力全面,所以常和電功率一起考查,以綜合計算題作為壓軸題交替出現(xiàn)在中考試卷上,為了讓同學(xué)們在中考中能順利地解決這類問題,現(xiàn)就幾例揭示其奧妙。
例1.如圖1所示,小型牽車通過滑輪組勻速打撈起井中的物體,已知物體重1.2×103 N,密度為1.6×103 kg/m3,測得物體全部浸沒在水中時牽引車的拉力為250 N。(不計繩重和摩擦,g取10 N/kg)求:
(1)物體全部浸沒在水中時滑輪組的機械效率;
(2)將物體勻速拉至井口的過程中滑輪組的最大機械效率。
分析:問題(1)只要先求出物體體積再求出浮力,然后求出做有用功的拉力就可以求出機械效率了。主要是問題(2)如何確定滑輪組的最大機械效率。由于滑輪組的機械效率隨物重(本題中指機械做有用功的拉力)增大而提高,物體離開水面時拉力最大,機械效率就最大。如何求出離開水面車子的拉力呢?這就需要我們先根據(jù)物體全部浸沒在水中時的拉力,求出動滑輪的重力。再根據(jù)F=■(G+G動)求出物體離開水面時拉力F′,繼而求出最大機械效率。