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初中机械效率公式及推导式和相关例题

2026-01-12 07:55:00辅导探讨113

初中机械效率公式为:机械效率=W有用/W总。zS1物理好资源网(原物理ok网)

推导式:zS1物理好资源网(原物理ok网)

1. 有用功等于使用机械时所做的功W有用=G·h(物重×物体上升的高度),zS1物理好资源网(原物理ok网)

2. 总功等于动力所做的功W总=F·s(拉力×绳子自由端移动的距离),zS1物理好资源网(原物理ok网)

3. 由于使用机械时总是有几段绳子与滑轮相接,根据功的原理:W总=W有用/η,代入数据即可求出机械效率。zS1物理好资源网(原物理ok网)

相关例题:zS1物理好资源网(原物理ok网)

1. 如图所示,用滑轮组提升一个重为6N的物体,人对绳的拉力为2.5N,物体在10s内匀速上升了1m。求此过程中:(1)拉力所做的有用功;(2)拉力所做的总功;(3)该滑轮组的机械效率。zS1物理好资源网(原物理ok网)

解:(1)拉力所做的有用功:$W_{有用} = Gh = 6N \times 1m = 6J$;zS1物理好资源网(原物理ok网)

(2)拉力所做的总功:$W_{总} = Fs = 2.5N \times 2m = 5J$;zS1物理好资源网(原物理ok网)

(3)该滑轮组的机械效率:$\eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} \times 100\% = \frac{6J}{5J} \times 100\% = 120\%$。zS1物理好资源网(原物理ok网)

2. 如图所示,工人用滑轮组提升重物,请在图中画出最省力的绕线方法。已知每个滑轮重为$G_{轮}$,每个动滑轮最多能承重$G_{动}$的物体,工人用此滑轮组提升的重物重为$G_{物}$,工人用此滑轮组提升重物时,工人对绳子的拉力为$F$,则工人使用此滑轮组提升重物时,机械效率为$\eta = \frac{G_{物} - G_{轮}}{(G_{物} + G_{动}) \times n}$。zS1物理好资源网(原物理ok网)

解:由题意可知,承担物重的绳子股数$n = 3$,最省力的绕线方法是:绳子先系在动滑轮的挂钩上,绕过上面的三个定滑轮,再绕过动滑轮。根据题意可知,$G_{物} = (n + 2)G_{轮}$,则工人使用此滑轮组提升重物时,机械效率为$\eta = \frac{G_{物} - G_{轮}}{(G_{物} + G_{动}) \times n} = \frac{nG_{物} - G_{轮}}{n(n + 2)G_{轮}} = \frac{G_{物} - \frac{n}{n + 2}G_{动}}{n(G_{物} + G_{动})}$。zS1物理好资源网(原物理ok网)

初中机械效率公式及推导式和相关例题的相关内容就介绍到这里了。希望对您有所帮助。zS1物理好资源网(原物理ok网)

初中机械效率公式为:机械效率=有用功÷总功×100%。zS1物理好资源网(原物理ok网)

机械效率的推导公式为:机械效率=G/(G+G动)×100%,其中,G为重物的重量,G动为摩擦及额外功。zS1物理好资源网(原物理ok网)

相关例题:一个工人用斜面将重为500N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,已知斜面长为2m,高为1m,拉力大小为250N。则该斜面的机械效率为多少?zS1物理好资源网(原物理ok网)

解题过程:根据机械效率=有用功÷总功×100%,可求得该斜面的机械效率为:50%。zS1物理好资源网(原物理ok网)

以上是使用斜面做功的简单例题,通过机械效率公式和推导公式可以解决许多有关机械效率的问题。zS1物理好资源网(原物理ok网)

初中机械效率公式:zS1物理好资源网(原物理ok网)

机械效率=有用功÷总功×100%zS1物理好资源网(原物理ok网)

推导式:zS1物理好资源网(原物理ok网)

η=W有÷W总=W有÷(W有+W额)=1-W额÷W有zS1物理好资源网(原物理ok网)

其中,W是有用功,W是总功,W额是额外功。zS1物理好资源网(原物理ok网)

相关例题:zS1物理好资源网(原物理ok网)

一个滑轮组将重为800N的物体匀速提起,不计绳重和摩擦,如果人拉绳的力为50N,则拉力端移动的速度为0.3m/s,则有用功是多大?总功是多少?机械效率是多少?zS1物理好资源网(原物理ok网)

解题过程:zS1物理好资源网(原物理ok网)

已知:物重G=800N,人拉绳的力F=50N,绳端移动速度v=0.3m/s,绳子的股数n=3。zS1物理好资源网(原物理ok网)

根据机械效率公式η=W有用÷W总可得:zS1物理好资源网(原物理ok网)

W总=W有用÷η=G物h÷η=800N×h÷(800N+G动)zS1物理好资源网(原物理ok网)

又因为nF=G物+G动,所以G动=3F-G物=3×50N-800N=-350N。zS1物理好资源网(原物理ok网)

所以总功为:W总=nFh=3×50N×h=150h。zS1物理好资源网(原物理ok网)

又因为绳端移动速度v=0.3m/s,所以物体上升高度h=v×t÷n=0.3m/s×t÷3=v×t×t÷n。zS1物理好资源网(原物理ok网)

所以有用功为:W有用=G物h=800N×v×t×t÷n=800N×v²t÷n。zS1物理好资源网(原物理ok网)

代入数值可得:W有用=80N。zS1物理好资源网(原物理ok网)

机械效率为:η=(G物-G动)÷G物=(800N-(-350N))÷800N≈96.2%。zS1物理好资源网(原物理ok网)

常见问题:zS1物理好资源网(原物理ok网)

1. 机械效率是否越大越好?机械效率的大小反映了有用功在总功中所占的比例的多少,它的大小与总功和有用功都有关系。在其他条件不变的情况下,如果额外功减少一半,机械效率将提高到原来的一半以上。但是,由于任何机械都要克服摩擦和自重等内力做功,所以使用任何机械都要消耗一部分额外功,也就是有用功一定小于总功。因此,机械效率并不是越大越好。只有在额外功可以忽略的情况下,机械效率越高才越有意义。zS1物理好资源网(原物理ok网)

2. 机械效率与功率的关系是什么?机械效率与功率是两个不同的物理量,它们之间没有必然的联系。机械效率是指有用功在总功中所占的比例,而功率是指单位时间内所做的功。因此,即使两个机械的功率相同,它们的机械效率也可以不同。同样地,即使两个机械的机械效率相同,它们的功率也可以不同。zS1物理好资源网(原物理ok网)