题目

小明同学用如图1所示的滑轮组提土，他用80N的拉力把重力为120N的土从井中匀速提升5m，所花时间是20s．其中拉力做功W随时间t的变化图象如图2．求： （1）有用功 （2）滑轮组的机械效率 （3）拉力的功率 （4）为了方便把土提上来，在图1中画出滑轮组的绕线．

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）W有=Gh=120N×5m=600J． （2）把120N的土升高5m，用时20s，由图二知，拉力做功800J． 所以滑轮组的机械效率：η= W有 W总 ×100%= 600J 800J ×100%=75%． （3）拉力功率：P= W总 t = 800J 20s =40W． （4）∵W=Fs， ∴绳子自由端移动的距离：s= W总 F = 800J 80N =10m， 提升物体时绳子的段数：n= s h = 10m 5m =2， 所以滑轮组绕法如图． 答：（1）有用功是600J． （2）滑轮组的机械效率是75%． （3）拉力的功率是40W． （4）如上图．

考点梳理

初中二年级物理试题“小明同学用如图1所示的滑轮组提土，他用80N的拉力把重力为120N的”旨在考查同学们对 功的计算、 功率的计算、 滑轮（组）的机械效率、 滑轮组的设计与组装、 ……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
• 功率的计算
• 滑轮（组）的机械效率
• 滑轮组的设计与组装

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)。