题目

工人用如图所示的滑轮组提升重物，在l0s内将240N的物体匀速提升2m．已知工人的拉力为l00N（不计绳重与摩擦阻力），求： （1）对重物做的有用功； （2）工人做功的功率； （3）滑轮组的机械效率； （4）如果用此滑轮组匀速提升300N的重物，拉力应为多大？

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）W有用=Gh=240N×2m=480J； （2）由题知，n=3，s=3h=3×2m=6m， W总=Fs=100N×6m=600J， P= W t = 600J 10s =60W， （3）η= W有用 W总 = 480J 600s =80%； （4）∵不计绳重与摩擦阻力， ∴F= 1 3 （G物+G动）， 即：100N= 1 3 （240N+G动）， ∴G动=60N， 匀速提升300N的重物时： F′= 1 3 （G物′+G动）= 1 3 （300N+60N）=120N． 答：（1）对重物做的有用功为480J； （2）工人做功的功率为60W； （3）滑轮组的机械效率80%； （4）如果用此滑轮组匀速提升300N的重物，拉力应为120N．

考点梳理

初中二年级物理试题“工人用如图所示的滑轮组提升重物，在l0s内将240N的物体匀速提升2”旨在考查同学们对 滑轮（组）的机械效率、 功率的计算、 有用功和额外功、 ……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
• 功率的计算
• 有用功和额外功

考点名称：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：

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：

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

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。

(3)换用最简单的机械。

滑轮组机械效率有关因素：

1、被提物体的重量，G越大，机械效率越高。

2、滑轮自重，滑轮组如果越多，虽然省力但是无用功多，机械效率越小。