计算题力学题从浮力综合改为了简单机械,难度上有所下降,但引入了功率,机械效率等概念,看似复杂,其实基本上都是一个思路,例如这道题,首先仍旧是考察读图的能力,看图是一个双曲线,而且横纵坐标分别为力和速度,单位是国际单位制,
那就是考察知识点功率等于功除以时间,力乘以距离除以时间,就是力乘以速度,在电动机额定功率不变的前提下,力越大,速度就越小,反之,力越小,速度就越大,这个用汽车最好举例子,在爬坡的时候,汽车需要较大的牵引力,所以开不快,用低速档位,在平路的时候,汽车的牵引力只需要对付摩擦力和阻力,牵引力小了速度就快了,所以力和速度的关系才会出现双曲线的图形。
滑轮组不加杠杆,受力分析比较简单,定滑轮改变方向,不改变力,动滑轮不改变方向,力是滑轮加重物的一半,一根绳子上的拉力是一致的,那么就很容易分析出来各段绳子受力和滑轮重,这道题的第三问求机械效率,机械效率应该为有用功除以总功,有用功是把重物提升了h,无用功是把动滑轮提升了h,总功是把动滑轮和重物提升了h,动滑轮的重力不变,已经算出来50牛,重物实际上已经不是那个重物。
根据之前的计算,卷扬机0.2米/秒速度的时候,拉力是450牛,现在速度提升到0.5米/秒,牵引力一定是变小了,因为额定功率不变,通过对概念的熟悉,可以避免不必要的错误,所以绳子拉力是180牛,动滑轮50牛,重物310牛,机械效率应该是310牛除以360牛等于86%。
所有机械只有简单机械才会有较高的机械效率,但一般也不超过90%,复杂机械(相对于杠杆滑轮)的机械效率更低,甚至不超过50%,所以如果计算出来接近100%的机械效率,可能是计算错误的。
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