浅谈滑轮组机械效率

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一、对滑轮组相关概念的理解
动滑轮、定滑轮的判断：
对于常见的竖直放置的滑轮组而言，与动滑轮框相连的绳子，与动滑轮钩相连的绳子，与承物筐相连的绳子均应计算在内，即所有承重绳子均应计算在内；对于所有的滑轮组而言，所有承受有用阻力的绳子都应计算在内；也可用下列方法判断。
在滑轮组中的动、定滑轮之间作一虚直线AB（直线AB垂直绳子方向且位于绳子决定的平面内），将动、定滑轮分开，则直线 AB的下方与动滑轮有直接联系的绳子股数就是承担动滑轮和物体总重的股数n，一般情况，承担动滑轮和物体总重的绳子股数n为4；特殊情况：因人、动滑轮和物体一起被吊起，应看作一个整体，所以绳子股数n为3；水平放置滑轮组时，绳子股数n为3。
二、对机械效率相关一系列知识的理解
机械效率的本来含义是指机械做的功的利用率，称为总功。总功的意思是指动力对机械所作的总的功，又分为输入功和输出功，输入功是表示机械对总功的利用率，对于滑轮组就是作用于绳子自由端的力所做的功；有用功就是机械克服所有阻力所做的功，又叫输出功，是由使用机械的目的所决定的；额外功是由于克服机械自重或机械内部摩擦所做的功，不易直接求出，只能间接计算。
三、测定滑轮组机械效率有两点要求
一是拉力方向与物体运动方向应相同；二是物体要做匀速直线运动。
四、影响滑轮组机械效率的因素
对于不同放置方式的滑轮组影响因素是不同的，竖直放置的滑轮组，影响其机械效率的因素有三：一是滑轮组自重；二是滑轮组内部摩擦；三是提升重物的重力。水平放置的滑轮组对机械效率影响因素有二：一是滑轮组内部摩擦；二是有用阻力的大小。可见，无论如何放置，滑轮组的机械效率都受滑轮组内部摩擦和有用阻力的影响，即滑轮组内部和外部都有影响其机械效率的因素。减少机械内部各部件之间的摩擦可提高滑轮组的机械效率。
按题型分类：
1．功率与机械效率综合型
滑轮组拉着物体A在水平面上做匀速直线运动，已知m=5000 kg，F=612.5 N，滑轮组的机械效率η=80％，则物体A所受摩擦力是多少？若物体A的速度是0.1 m/s，滑轮组的有用功率多大？
2．机械效率变化型
用力250 N拉着400 N的物体匀速上升2 m，求滑轮组的机械效率。若用该滑轮组提升900 N的重物，滑轮组的机械效率是多少？
3．连接方式不定型
利用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150 N的物体提高10 m，已知滑轮组的效率是60％。求有用功，所用拉力和动滑轮的重力各是多少？
（作者单位 青海省乌兰县蒙古族中学）