题目

王奶奶家住六楼，腿脚不好，上下楼不方便，社区的“助老爱心”小组帮她想了一个好办法：用一根轻质长绳（绳重不计），一个滑轮、一个篮筐上下吊物品。篮筐重6N，滑轮重2N，每层楼高3m（摩擦不计）问： （1）“助老爱心”小组帮王奶奶把一个6.4斤重的西瓜放在篮筐里，王奶奶用此装置（如图所示）将西瓜提到六楼做功多少焦耳？（1斤＝0.5kg） （2）此装置的机械效率多大？ （3）有哪些方法可以帮助王奶奶提高机械效率？

题型：计算题难度：偏难来源：同步题

所属题型：计算题 试题难度系数：偏难

答案

解： （1）将西瓜提到六楼所做的总功：W＝G总h＝（6N＋2 N＋32 N）×5×3m＝600J； （2）克服西瓜的重力做的有用功为：W有用＝Gh＝32N×15m＝480J 此装置的机械效率为 （3）用塑料袋或布兜代替篮筐；用轻质滑轮；在滑轮轴间加润滑油；在体力、装置允许情况下可提稍重的物体。

考点梳理

初中二年级物理试题“王奶奶家住六楼，腿脚不好，上下楼不方便，社区的“助老爱心”小组”旨在考查同学们对 功的计算、 机械效率的计算、 增大或减小机械效率的方法、 ……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。

• 功的计算
• 机械效率的计算
• 增大或减小机械效率的方法

考点名称：功的计算

功的定义：“功”一词最初是法国数学家贾斯帕-古斯塔夫·科里奥利创造的。物理学中，必须有作用在物体上的力，且物体在这个力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做功，是指力对距离的累积。国际单位制单位为焦耳(J)。

以下三种情况下力对物体不做功：

(1)靠惯性运动的物体没有力对它做功。例如：某同学踢足球，球离开脚后飞出10m远，足球飞出10m 远的过程中，人做功为零。

(2)物体受到力的作用，但没有移动距离，也就不可能在力的方向上通过距离，力对物体不做功。如：一辆汽车停止在路边，一个人用很大的力却没有推动它。推力对汽车不做功。

(3)物体受到力的作用，同时也运动了一段距离，但两者相互垂直，即在力的方向上没有通过距离，这个力也没有对物体做功。如手提水桶在水平面上运动一段距离，水桶虽然受到手的提力作用，但是由于手提桶的力的方向始终竖直向上，跟水平地面垂直，所以在水平面上走得再远，手的提力对水桶也没有做功。

功的计算公式：

在物理学中，把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功，功=力*力的方向上移动的距离，公式为(W=Fscosα)(初中阶段，力方向与位移方向的夹角为0，即α=0°，cos0°=1，所以W=Fs)。

国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

公式计算时常考注意点：

(1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;

(2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;

(3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。

功的工作原理：

使用任何机械时，人们所做的功，都不会少于(大于或等于)不用机械时所做的功，也就是使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理。功的原理是一个普遍结论，对于任何机械都适用，表达式为Fl=Gh，f=G(h/l)。

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：增大或减小机械效率的方法

机械效率的意义

(1)机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一。总功等于有用功与额外功之和，因而有用功只占总功的一部分。显然，有用功所占比例越大，机械对总功的利用率就越高，机械的性能就越好。物理中，用机械效率来表示机械对总功得了利用率。

(2)在计算机械效率时，注意物理量名称所标示的意义。总功：即动力对机械所做的功，称之为动力功，也叫输入功。理想机械：W总=W有用，W输入=W输出，W动=W阻。实际机械：W总=W有用+W额外，W输入=W输出+W额外，W动=W有用阻力+W无用阻力。

增大机械效率的方法

机械效率=有用功/总功，而总功=有用功+无用功

1、减小机械质量

2、提高工作效率:减少动力臂的长度(给力点到转动中心点的距离).

3、提高机械效率:就是想方设法地减少摩擦力和无用功.减少摩擦力可以通过使转动中心部分始终保持良好的润滑,就是该部分经常有机油存在;减少无用功就是选用高强度的杠杆,使其横截面积变小、重量变轻.