题目

许多商场和宾馆等地方都装有垂直升降式电梯方便人们上下，某商场电梯铭牌如下，其工作原理如图所示．在额定状态下试运行时，所载15人，平均每人质量为60kg．测得电梯从一楼匀速上升到顶楼所需时间为40s．动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦不计．求： 额定载客 15人 自重（质量） 600kg 电动机的额定功率 45kW 额定电压 380V （1）钢丝绳的拉力； （2）滑轮组的机械效率； （3）这个过程中消耗的电能．

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）人的总重G人=mg=60kg×15×10N/kg=9000N， 电梯的自重G梯=m′g=600kg×10N/kg=6000N， 读图可知，滑轮组用3段绳子承担物重，因此，钢丝绳承受的拉力=（9000N+6000N）÷3=5000N． （2）设电梯被提升的高度为h，则绳子自由端移动的距离为3h，根据机械效率的公式η= W有 W总 = Gh 3Fh =60%． （3）电梯在额定状态下运行，因此，消耗的电能W=Pt=45000W×40s=1.8×106J． 答：（1）钢丝绳的拉力为5000N； （2）滑轮组的机械效率为60%； （3）这个过程中消耗的电能为1.8×106J．

考点梳理

初中二年级物理试题“许多商场和宾馆等地方都装有垂直升降式电梯方便人们上下，某商场”旨在考查同学们对 滑轮（组）的机械效率、 电功或电能的计算、 滑轮（组）中拉力的计算、 ……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
• 电功或电能的计算
• 滑轮（组）中拉力的计算

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：电功或电能的计算

电能是表示电流做多少功的物理量，电能指电以各种形式做功的能力(所以有时也叫电功 )，分为直流电能、交流电能，这两种电能均可相互转换。

电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路)：W=UIt，W=I²Rt，W=U²t/R，W=Pt，W=Uq。

电能单位是“度”，它的学名叫做千瓦时，符号是kW·h。在物理学中，更常用的能量单位(也就是主单位，有时也叫国际单位)是焦耳，简称焦，符号是J。它们的关系是：1kW·h=3.6×10⁶J，电能公式：W=UIt=Pt 根据欧姆定律(I=U/R)可以进一步推出：W=I²Rt=U²t/R

电功计算：

1. W=UQ电