初中物理功與效率例題分類全解析

　　有關機械效率例題

　　【例1】重2540牛的貨物。如圖1所示，滑輪組把它提升1.7米。若不考慮摩擦，也不考慮滑輪和繩子的物重，則：

　　（1）繩端拉力F是多少牛？

　　（2）繩端移動的距離是多少米？

　　（3）若考慮摩擦、滑輪和繩子的物重，須在繩端施力800牛，滑輪組的機械效率是多少？

　　【分析】使用滑輪組時，重物G由n段繩子承擔，提起重物G所用的力F就是重物G的n分之一；由于重物G是由n段繩子承擔，當重物升高h米時，繩末端移動的距離s＝nh米；若考慮摩擦、滑輪和繩子的物重，滑輪組的機械效率等于有用功和總功的比值。

　　【解答】（1）繩端拉力為

　　（2）繩端移動的距離為s＝nh＝4×1.7米＝6.8米

　　（3）滑輪組的機械效率為

　　【說明】如何判斷有用功、額外功、總功，是解機械效率有關問題的關鍵，解題時可以用機械做功的目的來分析。凡是用機械來升高物體的，使物體升高所做的功為有用功；且有W有＝Gh，即有用功等于被升高的物體的重力與其提升高度的乘積。凡是動力做的功就是總功；且有W總＝Fs，它等于力與機械在動力作用下移動的距離的乘積。而用來克服摩擦和機械自身重力所做的功為額外功。W額＝W總－W有。

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