题目

小明用如图所示的滑轮组，在10 s内将质量为60 kg的物体A匀速提升了2 m．已知绳子自由端所用的拉力为200 N.（1）画出物体A的重力示意图； （2）请计算出与此题相关的任意四个物理量（g取10 N/kg）．

题型：计算题难度：中档来源：期末题

所属题型：计算题 试题难度系数：中档

答案

解：（1）图“略” （2） ①物体A的重力 G＝mg＝60×10＝600（N） ②绳子自由端移动的距离 s＝4h＝4×2＝8（m） ③物体A上升的速度 vA＝＝0.2（m/s） ④绳子自由端移动的速度 vF＝＝＝0.8（m/s） ⑤有用功 W有用＝Gh＝600×2＝1 200（J） ⑥总功 W总＝FS＝200×8＝1 600（J） ⑦额外功 W额外＝W总－W有用＝1 600－1 200＝400（J） ⑧机械效率η＝×100%＝×100%＝75% ⑨有用功的功率 P有用＝＝＝120（W） ⑩总功的功率 P总＝＝160（W）（任选四个即可）

考点梳理

初中二年级物理试题“小明用如图所示的滑轮组，在10s内将质量为60kg的物体A匀速提升了”旨在考查同学们对 滑轮（组）的机械效率、 有用功和额外功、 重力的示意图、 ……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。

• 滑轮（组）的机械效率
• 有用功和额外功
• 重力的示意图

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。

(2)增大有用功在总功中所占的比例，在额外功不变的情况下，增大有用功的大小。

(3)换用最简单的机械。

滑轮组机械效率有关因素：

1、被提物体的重量，G越大，机械效率越高。

2、滑轮自重，滑轮组如果越多，虽然省力但是无用功多，机械效率越小。

3、绳与滑轮之间的摩擦。

无关因素：1、绕线方式，2、物体被提高的距离，3、提物体的速度。

考点名称：有用功和额外功

有用功：物理学中的一种概念，是人们做的功中对人们有用的一部分，人们需要的有价值的功。做功中，有用功越大越好。

额外功：在物理学中，额外功与有用功是对立的，指其他无实用价值而又不得不做的功，叫额外功。

有用功和额外功的比较