题目

某建筑工地为了搬运建材，采用的滑轮组示意图如图所示．钢丝绳的拉力F由电动机提供．此滑轮组在30s内将质量为450kg的建材匀速提升了6m，拉力F所做的功为36000J，不计绳重和轴摩擦，g取10N/kg． 试求：（1）滑轮组的机械效率． （2）钢丝绳移动的速度． （3）此滑轮组的机械效率小于1的原因是什么？

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）W有=Gh=mgh=450kg×10N/kg×6m=27000J， 则η= W有 W总 ×100%= 27000J 36000J ×100%=75%； （2）由滑轮组的特点知，物体移动6m时，钢丝绳移动的距离为：L=3×6m=18m， 则由速度公式可得：v= L t = 18m 30s =0.6m/s． （3）拉力在拉动时，同时拉动了动滑轮和重物，由于动滑轮有重力，故拉力对动滑轮做功，故使机械效率小于1，即由于动滑轮重力的原因，使机械效率不为1． 答：（1）滑轮组的机械效率为75%； （2）钢丝绳移动的速度为0.6m/s； （3）此滑轮组的机械效率小于1的原因是动滑轮的重力引起的．

考点梳理

初中二年级物理试题“某建筑工地为了搬运建材，采用的滑轮组示意图如图所示．钢丝绳的拉”旨在考查同学们对 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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• 滑轮（组）的机械效率

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。