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        滑輪組的最大機(jī)械效率問題例析

        2012-12-29 00:00:00李富民
        新課程·上旬 2012年10期

        機(jī)械效率是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn),它把《簡(jiǎn)單機(jī)械》和《功》這兩章內(nèi)容緊密地聯(lián)系起來,綜合性較強(qiáng),由于滑輪組的最大機(jī)械效率問題涉及的知識(shí)綜合、考查的能力全面,所以常和電功率一起考查,以綜合計(jì)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?cè)谥锌贾心茼樌亟鉀Q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(cè)得物體全部浸沒在水中時(shí)牽引車的拉力為250 N。(不計(jì)繩重和摩擦,g取10 N/kg)求:

        (1)物體全部浸沒在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率;

        (2)將物體勻速拉至井口的過程中滑輪組的最大機(jī)械效率。

        分析:?jiǎn)栴}(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(jī)械效率了。主要是問題(2)如何確定滑輪組的最大機(jī)械效率。由于滑輪組的機(jī)械效率隨物重(本題中指機(jī)械做有用功的拉力)增大而提高,物體離開水面時(shí)拉力最大,機(jī)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(shí)的拉力,求出動(dòng)滑輪的重力。再根據(jù)F=■(G+G動(dòng))求出物體離開水面時(shí)拉力F′,繼而求出最大機(jī)械效率。

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