题目

小明利用如图的装置探究滑轮组的特点，他将重为5N的物体匀速提高了1m，每个滑轮重均为lN，不计绳重及摩擦，则有关绳端拉力F，绳端移动距离s，悬挂定滑轮处拉力Fa及提起重物时滑轮组的效率η的说法正确的是（　　） A．S=3 m，F=2 N，Fa=7 N  η=83.3% B．S=m，F=2 N，Fa=5 N  η=71.4% C．S=2m，F=3N，Fa=10N  η=83.3% D．S=2m，F=3N，Fa=7N  η=83.3%

所属题型：单选题 试题难度系数：偏易

答案

①绳子拉下的长度为s=2h=2×1m=2m； ②作用在绳子自由端的拉力为F= 1 2 （G+G动）= 1 2 ×（5N+1N）=3N； ③悬挂定滑轮处拉力Fa=1N+1N+5N=7N； ④滑轮组的机械效率为η= W有用 W总 ×100%= W有用 W有用+W额 ×100%= Gh Gh+G动h ×100%= G G+G动 ×100%= 5N 5N+1N ×100%≈83.3%． 故选D．

考点梳理

初中二年级物理试题“小明利用如图的装置探究滑轮组的特点，他将重为5N的物体匀速提高”旨在考查同学们对 滑轮（组）的机械效率、 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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• 滑轮（组）的机械效率
• 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。