题文

小明同学家住楼上，最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于楼道 过窄不方便搬运，于是小明建议采用如下图所示的滑轮组，这样站在地上就可以把 材料运上楼。若某次搬运的材料重765N，被提升的高度为l0m，所用时间为30。， 人所用的拉力为450N，求： （1）请你帮助小明画出滑轮组的绕线示意图。 （2）提升材料时，手拉绳端的平均速度是多少? （3）在提升材料时，拉力的功率是多少? （4）该滑轮组的机械效率是多少? （5）不计摩擦和绳重，若增加材料的重力，该滑轮组的机械效率将如 何变化?（只需写出结论即可）

题型：计算题  难度：偏难

答案

（1）如图 （2）0.7m/s（3）300W（4） 85%（5）机械效率增大

试题分析：（1）如图所示，滑轮组由两端绳子承担物重； （2）由图可知，物重由两股绳子承担．当货物升高h=10m时， 绳端移动距离为：s=2h=2×10m=20m． 货物提升所用时间为：t=30s 提升的平均速度为：v= （3）拉力做功为：W总=Fs=450N×20m=9000J， 拉力做功的功率为：P==300W． （4）提升货物所做的有用功为：W=Gh=765N×10m=7650J， 该滑轮组的机械效率为：η=W有／W总=7650J／9000J=0．85=85％ （5）若增加材料的重力，额外功不变，有用功增大，该滑轮组的机械效率增大．

据专家权威分析，试题“小明同学家住楼上，最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些..”主要考查你对  功的概念  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的概念

考点名称：功的概念

• 功的定义：
  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；
  
  功的两个要素：
  一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。

• 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。

• 功和机械能知识梳理：
  

• 如何判断力对物体是否做功：
      判断力对物体是否做功，可以从物体在力的作用下，在该力的方向上是否移动了距离来进行判断。
      如冰块在光滑冰面上匀速滑动，水平方向上没有受到力的作用，只是在竖直方向上受重力和支持力；因此，水平方向上没有力对冰块做功，而竖直方向上，重力、支持力的方向都与冰块运动的方向垂直，所以重力、支持力也没有对冰块做功。
      人用力推车，对车有水平推力，且车沿水平方向通过了距离，符合做功的两个要素，推力做了功。
  
  例1教学大楼每层楼高为3m，小明提着一重 50N的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了4m进入教室，从一楼到教室过程中小明对箱子做的总功为(   )
  A．0J  B．300J  C．450J  D．500J
  
  解析：本题包括两个过程，一是小明将50N的箱子提高6m，人对箱子的拉力是50N，箱子在拉力方向上移动6m的距离，根据W=Fs=50N×6m= 300J；另一过程是提着箱子在水平走廊走了4m，拉力和箱子移动距离的方向垂直，在这一过程中人没有做功。
  
  答案：B