用相同的定滑轮和动滑轮,组成甲、乙两个滑轮组,如图所示,用它

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 有用功和额外功/2010-11-11 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

题目

用相同的定滑轮和动滑轮,组成甲、乙两个滑轮组,如图所示,用它们来提升同一重物,甲滑轮组将重物举高1m,乙滑轮组将重物举高2m,在不计绳重和摩擦的条件下,下列说法正确的是(  )
A.甲滑轮组拉力大,机械效率低
B.乙滑轮组省力,所以它的机械效率高
C.乙滑轮组将重物举得高.所以它的机械效率高
D.乙滑轮组做的有用功多,但甲、乙机械效率相等
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所属题型:单选题 试题难度系数:偏易

答案

(1)从图中可以看出,甲图是有两段绳子在拉重物,故F=
1
2
(G+G);
乙图有三段绳子在拉重物,故F=
1
3
(G+G);
∵提升的重物相同,动滑轮相同,
∴乙图更省力;
(2)在不计绳重和摩擦的条件下,提升物体做的额外功:
W=Gh,
提升重物做的有用功
W=Gh,
∵h1<h2,提升物体重G相同,
∴乙滑轮组做的有用功多;
∵W=W+W
∴η=
W
W
=
W
W+W
=
Gh
Gh+Gh
=
G
G+G

由题知,提升的重物G相同,动滑轮重相同,
∴两滑轮组的机械效率相同,故A、B、C错.
故选D.

考点梳理

初中二年级物理试题“用相同的定滑轮和动滑轮,组成甲、乙两个滑轮组,如图所示,用它”旨在考查同学们对 滑轮(组)的机械效率 功的计算 有用功和额外功 机械效率的计算 ……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:

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根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初二物理。

  • 滑轮(组)的机械效率
  • 功的计算
  • 有用功和额外功
  • 机械效率的计算

考点名称:滑轮(组)的机械效率

滑轮组的机械效率:

滑轮组的机械效率

测量滑轮组的机械效率:

①器材:弹簧测力计、刻度尺、滑轮组

②原理:测量滑轮组的机械效率

③步骤:先用弹簧测力计测出物体的重力G,再按要求组装滑轮组,用弹簧测力计提起绳端匀速上升,测出作用于绳端的作用力F,确定重物和绳自由端的始、末位置,用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s,再用公式求出滑轮组的机械效率η ;

④注意事项:一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升,二是要让绳端竖直上升。

提高滑轮组机械效率的方法:

1.影响滑轮组机械效率的因素

滑轮组是人们经常使用的简单机械,用同一滑轮组提升物体G升高h时,滑轮组对物体做的功为有用功,而人对滑轮组的拉力F做的功为总功,F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数),则滑轮组的机械效率:

滑轮机械效率公式

若不计摩擦力,而动滑轮的重为G’,那么提升动滑轮做的功就是额外功,则滑轮组的机械效率还可表示为

滑轮机械效率公式

讨论这个表达式可知,对于同一滑轮组(G’一定),提升重物越重,滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时,动滑轮越少、越轻的滑轮组,机械效率越高。

2.提高滑轮组机械效率的方法

(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作,以增大有用功在总功中的比例,在滑轮的转轴中加润滑油,以减小摩擦阻力,或减小滑轮组中动滑轮的自重等,即在有用功一定的情况下,减小额外功,提高效率。

(2)增大有用功在总功中所占的比例,在额外功不变的情况下,增大有用功的大小。