题目

小杰家装修房子时需要往楼上运送材料，他设计了如图所示的滑轮组提升重物．一次运送材料时用250N的拉力，在10s内将重为400N的物体匀速提高了2m，那么在此过程中请你解答以下问题： （1）物体上升的速度． （2）利用此滑轮组做的有用功． （3）此滑轮组的机械效率．

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

已知：用的拉力F=250N，时间t=10s，物体的重为G=400N，提高高度h=2m，n=2 求：（1）物体移动速度v=？；（2）有用功W有用=？；（3）滑轮组机械效率η=？ （1）物体上升的速度： v= h t = 2m 10s =0.2m/s； （2）拉力做的有用功： W有用=Gh=400N×2m=800J； （3）绳子自由端移动距离s=2h=2×2m=4m， 拉力做的总功： W总=Fs=250N×4m=1000J， 滑轮组的机械效率： η= W有用 W总 ×100%= 800J 1000J ×100%=80%． 答：（1）物体上升的速度为0.2m/s； （2）拉力做的有用功为800J； （3）滑轮组的机械效率为80%．

考点梳理

初中二年级物理试题“小杰家装修房子时需要往楼上运送材料，他设计了如图所示的滑轮组”旨在考查同学们对 有用功和额外功、 滑轮（组）的机械效率、 ……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。

• 有用功和额外功
• 滑轮（组）的机械效率

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

有用功和额外功的区别

1、有用功是相对于总功来说的......

2、从做功的意义上来讲，就是人因需要而做的功叫做有用功，额外功是指人们在做功时，并不需要做，但是为了达到目的而不得不做的功.例如，人想要提水上楼，人对水做的功就是为了满足需要而做的，其大小等于水重乘以提升的高度。人在提水时，必须有盛水的容器，如水桶等，人在提升水的同时，也对容器做了功，而人对容器所做功并不是目的，但是又不得不做，因为没有容器，水是无法提升的，所以，人对容器所做的功是额外功，其大小等于 。

3、常见的额外功有：使用滑轮组时，克服轮与轴之间摩擦所做的功，还有克服滑轮的自重所做的功等。

4、克服摩擦所做的功并不一定都是额外功。

有用功和额外功计算公式归纳

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。