题目

如图甲所示的滑轮组．不计绳重和摩擦，物体重G从400N开始逐渐增加，直到绳子被拉断．每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度．图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象． （1）当滑轮组的机械效率为40%时，绳子的拉力为多大？ （2）2个滑轮总重多少？ （3）绳子能承受的最大拉力是多少？ （4）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重多少？

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）从甲图中可知，n=4；从乙图中可知，当η=40%时，G=400N，则 η= G 4F ×100% 即：40%= 400N 4F ×100% ∴F=250N． （2）设两个动滑轮总重G总，则 η= G G总+G ×100% 即：40%= 400N G总+400N ×100% ∴G总=600N． （3）由乙图可知：当物重最大为G′=3200N时，绳子刚好被拉断，则绳子能承受的最大拉力： F最大= 1 4 （G′+G总）= 1 4 （3200N+600N）=950N． （4）η= G″ G总+G″ ×100% 即：80%= G″ 600N+G″ ×100% ∴G″=2400N． 答：（1）当滑轮组的机械效率为40%时，绳子的拉力为250N； （2）2个滑轮总重600N； （3）绳子能承受的最大拉力是950N； （4）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重2400N．

考点梳理

初中二年级物理试题“如图甲所示的滑轮组．不计绳重和摩擦，物体重G从400N开始逐渐增加”旨在考查同学们对 滑轮（组）的机械效率、 重力的计算、 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
• 重力的计算
• 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。