一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物，重物在5s内匀速上升了1m，动滑轮重50N，不计绳重及摩擦．求：（1）绳的自由端A点下落的速度；（2）此过程中额外功；（3）滑轮组的机械效-物理

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 功的计算/2020-05-30 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

题文

一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物，重物在5s内匀速上升了1m，动滑轮重50N，不计绳重及摩擦．求：
（1）绳的自由端A点下落的速度；
（2）此过程中额外功；
（3）滑轮组的机械效率．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）由s=nh得，A点下落的距离s=3×1m=3m，
则绳的自由端A点下落的速度vA=
s
t
=
3m
5s
=0.6m/s；
（2）W额外=G动h=50N×1m=50J；
（3）W有用=Gh=450N×1m=450J，
W总=W有用+W额外=450J+50J=500J，
η=
W有用
W总
=
450J
500J
=90%．
答：（1）绳的自由端A点下落的速度为0.6m/s；
（2）此过程中的额外功为50J；
（3）滑轮组的机械效率为90%．

据专家权威分析，试题“一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物，重物在5s内匀速上升..”主要考查你对  功的计算，有用功和额外功，滑轮（组）的机械效率，速度的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算有用功和额外功滑轮（组）的机械效率速度的计算

考点名称：功的计算

  • 功的计算公式：
    功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。

    单位：
    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。

  • 在利用该公式进行计算时的注意点：
    (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。

考点名称：有用功和额外功

  • 有用功，额外功与总功：
    名称 定义 符号 公式 实例
    有用功 使用机械做功时对人们有用的功 W有 W有=Gh 从井中打水时提水所做的功
    额外功 对人们没有用但又不得不做的功 W额 —— 从井中打水时提水桶和绳子所做的功
    总功 有用功与额外功之和 W总 W总=W有+W额 从井中打水时手的拉力所做的功

  • 区分有用功和额外功：
        区分有用功与额外功的关键是看我们需要达到什么做功目的。在同一做功过程中，目的不同，功的性质就不一样。例如：用桶将水从水井中提出来，提水是我们需要的，而提桶是不需要，但又不得不做的功，故克服水重做的是有用功，而克服桶重做的是额外功；如果是一只桶掉入水井里，我们要将桶从井中提出来，则克服桶重做的是有用功，而克服桶中可能带出来的水的重力所做的功就是额外功了。

  •  计算有用功，额外功和总功的方法：
    1. 总功的计算：
    （1）定义法：W总=Fs
    （2）总功等于有用功和额外功之和，即W总=W有用+W额外
    （3）公式法：
    2. 有用功的计算方法：
    （1）定义法：W有用=Gh
    （2）W有用=W总-W额外
    （3）公式法：
    3. 额外功的计算方法：
    （1）定义法：
    （2）W额外=W总-W有用
    （3）公式法：

考点名称：滑轮（组）的机械效率