某人站在井旁利用滑轮组打捞深井中的物体(向下拉),已知:滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,物体重1200N,体积为0.075m3,动滑轮重300N,若不记绳重、摩擦和水的阻力,物-物理
(3)由题图可知,海水阻力与机器人的运动速度成正比,当机器人运动速度为0.5m/s时,f=175N 机器人匀速前进时,机器人水平推进力F=f
P=Fv=175N×0.5m/s=87.5W
答案:(1)7.21×105Pa(2)334N(3)87.5W
考点名称:滑轮(组)的机械效率
- 滑轮组的机械效率:
有用功 W有用=Gh 总功 W总=Fs
W总=Gh+G动h
(不计绳重,摩擦)额外功 W额外=W总-W有用
W额外=G动h
(不计绳重,摩擦)机械效率 (n为承担重物绳的股数)
(不计绳重,摩擦) - 测量滑轮组的机械效率:
①器材:弹簧测力计、刻度尺、滑轮组
②原理:η=
③步骤:先用弹簧测力计测出物体的重力G,再按要求组装滑轮组,用弹簧测力计提起绳端匀速上升,测出作用于绳端的作用力F,确定重物和绳自由端的始、末位置,用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s,再用公式求出滑轮组的机械效率η ;
④注意事项:一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升,二是要让绳端竖直上升。 - 提高滑轮组机械效率的方法:
1.影响滑轮组机械效率的因素滑轮组是人们经常使用的简单机械,用同一滑轮组提升物体G升高h时,滑轮组对物体做的功为有用功,而人对滑轮组的拉力F做的功为总功,F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数),则滑轮组的机械效率;若不计摩擦力,而动滑轮的重为G’,那么提升动滑轮做的功就是额外功,则滑轮组的机械效率还可表示为。讨论这个表达式可知,对于同一滑轮组(G’一定),提升重物越重,滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时,动滑轮越少、越轻的滑轮组,机械效率越高。
2.提高滑轮组机械效率的方法
(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作,以增大有用功在总功中的比例,在滑轮的转轴中加润滑油,以减小摩擦阻力,或减小滑轮组中动滑轮的自重等,即在有用功一定的情况下,减小额外功,提高效率。
(2)增大有用功在总功中所占的比例,在额外功不变的情况下,增大有用功的大小。
(3)换用最简单的机械。 - 滑轮组拉物体水平前进时的机械效率:
W有用 W额外 W总 η
拉力F、物重G、物体匀速移动时与地面摩擦力f、物体移动距离s物、拉力F移动距离sW有用=f·s物 —— W总=F·s=F·ns物
n为绳子股数
考点名称:增大或减小机械效率的方法
增大、减小机械效率的方法:
如果有用功不变,我们可以通过减小额外功.(减少机械自重.减少机械的摩擦)来增大机械效率,(例如我们用轻便的塑料桶打水,而不用很重的铁桶打水,就是运用这个道理);如果额外功不变,我们可以通过增大有用功来提高机械效率;(例如,在研究滑轮组的机械效率时,我们会发现同一个滑轮组,提起的重物越重,机械效率越高,就是这个道理);当然了,如果能在增大有用功的同时,减小额外功更好。
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