机械效率的简单计算【例题1】如图1所示，一条长木板，一端垫高，成为一个斜面，斜面的高h=0.5m，斜面的长度L=1.0m。现用力F=2.5N沿斜面将质量为m=0.4kg的物体缓慢地从斜面底部拉到斜面的顶部，已知g=10N/Kg。求：（1）有用功和总功分别是多少？（2）斜面的机械效率为多少？（3）物体上升过程中摩擦力为多少？【例题2】如图2所示，要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动100m，为保护该物品，工人把它放在一个质量是50kg的木板B上，然后用了F=400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点。（提示：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比）（1）在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是多少?（2）计算拉力F做的总功是多少焦耳?（3）在拉力F做功的过程中，机械效率是多少?【例题3】在工地上，赵师傅用如图3所示的滑轮组，将600N的木箱从地面匀速提升到6m高的地方，所用时间为60s，整个过程中滑轮组的机械效率是80%，不计滑轮组所受到的摩擦力和绳子重量。求：（1）木箱匀速上升的速度是多少？（2）整个过程中赵师傅使用滑轮组提升木箱的功率是多少？（3）动滑轮的重量是多大【例题4】张强同学利用如图4所示的滑轮组将货物运送到楼上，图中每个滑轮等重，不计绳子重和摩擦。如果所送货物重G从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子，且提升同样的高度。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。请根据有关信息完成以下问题：（1）每个滑轮的重是多少？（2）绳子能承受的最大拉力是多少？（3）当绳子的拉力最大时，滑轮组的机械效率是多少?【练习】1．如图5所示。斜面长1m，高0.2m．；将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端，需要用平行于斜面的力2.5N，那么：(1)斜面的机械效率是多少?(2)重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功?(3)为了提高该斜面的机械效率，同学们提出了一些建议：A、以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端；B、以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端；C、改用光滑的、板长和高度均不变的斜面；其中建议____________(填番号)可以达到目的；理由是：______________________。\n2．斜面是一种简单机械，盘山公路可看成是斜面．如图6所示，一辆客车在盘山公路上行驶，假如客车质量为7000kg，向上行驶过程中牵引力保持30000N不变。行驶了2000m的路程时，客车升高了300m．在此期间，求：(1)牵引力做了多少功?(2)盘山公路的“机械”效率是多少?3．用图7所示滑轮组将货物缓慢提升3m，已知货物重850N，所用拉力F为300N（不计摩擦和绳重带来的影响）。求：（1）有用功W有；（2）总功W总；（3）额外功W额；（4）动滑轮的重力；（5）滑轮组的机械效率η4．如图8所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m，则(1)泥桶上升多少m？(2)手拉绳子的力为多少N？(3)拉力的功率为多少W？(4)滑轮组的机械效率为多少？5．如图9所示，一个质量60kg，底面积为0.1m2物块，通过滑轮组在25N拉力作用下作匀速直线运动。已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍。(g取10N/kg)。求：（1）在图上作出物体对水平地面压力的示意图；（2）物体的重力是多少？（3）物体静止时对水平地面的压强是多少？（4）该滑轮组的机械效率是多少？6．用如图10的装置提升重物，绳子能承受的最大拉力为120N，动滑轮重60N，绳重与摩擦不计．求：（1）用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升？（2）用此滑轮组提起重240N的物体，使它匀速上升，问人加在绳子自由端的拉力是多大？此时滑轮组的机械效率是多大？当物体以0.5m/s的速度上升时，拉力的功率是多大？（3）该滑轮组的机械效率最高可达到多少？7．2022年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水。如图11所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4kg，水桶容积为20L。当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为F=25N。不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0×103kg/m3，g取10N/kg.试求：（1）动滑轮有多重？（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？（3）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？\n
