题目

如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N，用2.4N竖直向上的拉力匀速拉动细绳．细绳向上移动0.3m所需的时间为3s．求： （1）拉力做的功和功率？ （2）该滑轮组的机械效率为多大？ （3）如果将图中钩码只数增加，此滑轮组的机械效率将如何变化？

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）拉力做的功是：W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J 拉力的功率为；P= W t = 0.72J 3s =0.24W 答：拉力做的功为0.72J；拉力的功率为0.24W． （2）由图知：此滑轮组由3段绳子承担物重，所以h= 1 3 s= 1 3 ×0.3m=0.1m 通过该滑轮组做的有用功为：W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J 滑轮组的机械效率为：η= W有用 W总 = 0.6J 0.72J = 83.3% 答：该滑轮组的机械效率为83.3%． （3）若钩码的数量增加，则物体做的有用功在总功中所占的比例增大，所以机械效率增大．

考点梳理

初中二年级物理试题“如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N，用2.4N竖直”旨在考查同学们对 机械效率的计算、 滑轮（组）的机械效率、 ……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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• 机械效率的计算
• 滑轮（组）的机械效率

考点名称：机械效率的计算

机械效率

机械效率是指任何机械本身都受到力的作用，相对运动的零件间又存在摩擦，所以使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免地要做额外功。这时动力所做的总功等于有用功加额外功。机械效率用来衡量机械对机械能有效利用的程度，只考虑机械能传递过程中的摩擦损失，而不考虑由非机械能转变成机械能过程中的能量损失。

机械效率的计算公式

机械效率指有用功与总功的比值，用符号η表示，计算公式为η=W有/W总*100%，用符号η表示。

功、功率和机械效率的比较

影响机械效率的因素

1.从额外功考虑——机械自重、机械的摩擦影响机械效率。例如，我们用轻便的塑料桶打水，而不用很重的铁桶打水。

2.从有用功考虑——例如，在研究滑轮组的机械效率时，我们会发现同一个滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高。

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。