滑輪組的最大機(jī)械效率問(wèn)題例析

機(jī)械效率是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，它把《簡(jiǎn)單機(jī)械》和《功》這兩章內(nèi)容緊密地聯(lián)系起來(lái)，綜合性較強(qiáng)，由于滑輪組的最大機(jī)械效率問(wèn)題涉及的知識(shí)綜合、考查的能力全面，所以常和電功率一起考查，以綜合計(jì)算題作為壓軸題交替出現(xiàn)在中考試卷上，為了讓同學(xué)們?cè)谥锌贾心茼樌亟鉀Q這類問(wèn)題，現(xiàn)就幾例揭示其奧妙。

例1.如圖1所示，小型牽車通過(guò)滑輪組勻速打撈起井中的物體，已知物體重1.2×103　N，密度為1.6×103　kg/m3，測(cè)得物體全部浸沒(méi)在水中時(shí)牽引車的拉力為250　N。（不計(jì)繩重和摩擦，g取10　N/kg）求：

（1）物體全部浸沒(méi)在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率；

（2）將物體勻速拉至井口的過(guò)程中滑輪組的最大機(jī)械效率。

分析：?jiǎn)栴}（1）只要先求出物體體積再求出浮力，然后求出做有用功的拉力就可以求出機(jī)械效率了。主要是問(wèn)題（2）如何確定滑輪組的最大機(jī)械效率。由于滑輪組的機(jī)械效率隨物重（本題中指機(jī)械做有用功的拉力）增大而提高，物體離開(kāi)水面時(shí)拉力最大，機(jī)械效率就最大。如何求出離開(kāi)水面車子的拉力呢？這就需要我們先根據(jù)物體全部浸沒(méi)在水中時(shí)的拉力，求出動(dòng)滑輪的重力。再根據(jù)F=■（G+G動(dòng)）求出物體離開(kāi)水面時(shí)拉力F′，繼而求出最大機(jī)械效率。