Question

滑轮组的机械效率

Answer 1

滑轮组的机械效率如下：

滑轮组机械效率公式：当用滑轮组提升重物时，提升高度为h,则机械效率=Gh/(Fnh),即有用功=Gh,总功=Fnh。当用滑轮组拉动重物时，拉重物走动距离为S，重物受到的摩擦力为f,则机械效率=fs/(Fns),即有用功=fS;总功=FnS。其中的n值是承担动滑轮组绳子的段数。

公式

滑轮组：有用功（W有用=Gh）

额外功（克服动滑轮重，绳重和摩擦力所做的功。）

①W额外=W总-W有用

②若不计绳重，摩擦力，W额外=G动h

总功（W总=FS）

求滑轮组的机械效率：η=W有╱W总=W有∕(W有+W额)=（不计绳重及摩擦）Gh/（Gh+G动h）=G/（G+G动）

常用的推理公式

①滑轮组：

1、提升重物：

η＝G物/(nF)式中的n为作用在动滑轮上绳子股数,F为作用在绳子自由端的拉力,以下类同。

η＝G物/(G物＋G动)式中的“G动”为动滑轮重

2、平移重物：

η＝f/(nF)式中的f为物体与水平面之间的摩擦力

②斜面：

η＝G物h/(FL)式中h为斜面高,F为沿斜面向上拉力,L为斜面长

影响因素

滑轮组的机械效率，影响它的最主要的因素是物重，其次才是滑轮重、绳重和摩擦。无论你用同一滑轮组吊起一根绣花针或一个重量远远大于动滑轮的重物，你都需要把动滑轮举上去，还要克服绳重与摩擦，前者额外功远远大于有用功，其机械效率几乎为零，后者额外功在总功中占的比值就小得多，所以物重越大，机械效率就越高。

主要因素：物体重力一定时，动滑轮越重，机械效率越低，动滑轮重一定时，物体重力越大，机械效率越高。

常见效率

喷气推进系统：16%-24%

起重机：40%-50%

内燃机（汽油发动机）：22%-27%

柴油发动机：28%-30%

涡轮水泵：60%-80%

滑轮组：50%-70%

电动机：70%

火箭：49%~52%