物理机械效率 含计算

Question

用一个动滑轮将重为8牛的物体匀速提高1米，所用的竖直向上的拉力为5牛，则动滑轮的机械效率为多少？ 用词动滑轮将重为18牛的物体也提高1米时，所做的总功是多少焦？

将重物从长4米，高1米的斜面底部匀速推上斜面顶端。已知沿斜面所用的推力是300牛，斜面的机械效率是百分之七十五，则推力做的总功是多少焦？推力做的有用功是多少焦，物体的重是多少牛？

答案不重要 要具体思路 说清楚点 Thanks

Answer 1

机械效率等于有用功在总功中所占的比例，换句话说，要求机械效率必须求出有用功和总功分别为多少
W有=Gh，这个公式在滑轮中有特殊表示，G指提升的物体的重，h表示物体提升的高度
W总=FS，这个公式也有特殊表示，F指手作用的力，S表示绳子自由端提升距离（手移动距离）
=Fnh，n指和动滑轮连接的绳子段数（本题只用一个动滑轮，因此n=2），h为物体提升高度
代入后可得机械效率=Gh/Fnh=G/nF=8N/2*5N=80%
关键是下面提升重物的重变为18牛时，就要知道，同一个动滑轮或者滑轮组的机械效率不是不变的，它会随着提升重物的重的变化而变化，那么，第二问就不能用80%来求，然后分析两者变化中有什么是不变的？答案是动滑轮的重不变，在滑轮的题目中，我们知道所谓的额外功是在提升重物的同时不得不提升动滑轮，这部分额外功的存在导致机械效率不能为100%。
利用第一问来求额外功：W额=W总-W有=Fnh-Gh=5*2*1-8*1=2J
由于动滑轮提升高度和物体一样高，也为1米，因此G动=W额/h=2N
当G'=18N时，G动=2N，h=1m
W总=W有'+W额'=G'h+G动h=18N*1m+2N*1m=20J

斜面的机械效率算法和滑轮组同
沿斜面所用推力300N为手所作用，因此F=300N，S=4m，
手作用的为总功 W总=FS=300N*4m=1200J
物体从底部推到顶部，上升高度h=1m
机械效率75%=W有/W总 所以 W有=75%*W总=1200*0.75=900J
有用功 W有=Gh 所以 G=W有/h=900J/1m=900N

打字好累好累………………

Answer 2

解：W有用=GH=8N*1m=8J
W总= FS=5N*2m=10J
机械效率=W有用/W总=8J/10J=80%
W额外=W总—W有用= 10J- 8J=2J
G滑轮=W额外/H=2J/1m=2N

滑轮不变，其重力不变，把物体提高相同高度，做的额外功不变。
W有用'=18N*1m=18J
W总'=W有用'+W额外=18J+2J=20J
机械效率=W有用'/W总'=18J/20J=90%

Answer 3

机械效率的计算（一）