Question

滑轮组在水平方向上的机械效率这么计算?具体公式和符号代表的意义!

Answer 1

1.当滑轮组沿水平方向拉物体时,忽略对动滑轮的重力做功:
利用滑轮组沿水平方向拉物体时,总功为W总＝F*S ,有用功为W有=F拉*L ,若物体沿水平方向做匀速直线运动,则物体受平衡力作用,应有：F拉＝f,而s=nL,这时滑轮组的机械效率为 ＝W有/ W总*100％= f/(N*f)*100％.
2.当使用滑轮组沿竖直方向拉物体时:
（1）考虑动滑轮自重,摩擦阻力及绳重等所有额外功的情形 W总＝F*S.有用功为 W有=F拉*L,因为物体沿竖直方向被匀速提起,则物体受平衡力作用,则有：F拉＝G物,s=nh.所以有 =W有/ W总*100％=G物/(N*F)*100％
（2）考虑动滑轮自重,但不计轮轴间摩擦阻力及绳重等额外功的情形.此时由于物体沿竖直方向被匀速提起,物体受平衡力作用,即：因此滑轮组做的有用功为W有= G物*h ,总功为 W总= W有+W额,所以有 ＝W有/ W总*100％＝W有/（W有+W额）*100％＝G物/（G物+G动）*100％.
（3）不计动滑轮自重,轮轴间摩擦阻力及绳重所做的额外功的情形:这时滑轮组做的有用功 W有= G物*h,W额＝0,W总=F*s=n*F*h,故有W总＝W有,N*F＝G物,F＝G物/h,
滑轮组的机械效率为100%
注意：（1） 当不同滑轮组提升相同的物重时,由于绳子股数越多时,G动 越大,将使滑轮组的机械效率降低
（2） 用同一滑轮组提升不同的物重时,由于额外功一定,当所提升的物重越大时,滑轮组所做的有用功越多,机械效率越高
（3）绳子的自由端和动滑轮移动的距离之间有一定的几何关系.一般情况下为：S=nL 或s=nh（其中：s是指绳的自由端移动的距离,L是指动滑轮或物体在水平方向移动的距离,n是动力拉动滑轮绳子的股数,h是物体上升的高度）.