如圖所示，一滑輪組定滑輪軸心距箱子3m，張明用300N的力通過該滑輪組拉起質(zhì)量為50千克的箱子，5秒鐘向前走了4m，問
（1）張明做了多少功？他的功率是多少？
（2）該滑輪組的機械效率是多少？

解：如圖，在Rt△ABC中，
∵AB=3m，BC=4m，
∴AC=5m，
∴繩子自由端移動的距離：s=5m-3m=2m，
∵張明在向前走的過程中，拉力的大小不變F=300N，
∴張明做功（總功）：W總=Fs=300N×2m=600J，
張明做功功率：P===120W；
（2）由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，
∵s=2h=2m，
∴物體被提升的高度：h=1m，
張明做的有用功：
W有=Gh=mgh=50kg×10N/kg×1m=500J，
該滑輪組的機械效率：
η=×100%=×100%=83.3%．
答：（1）張明做了600J的功，他的功率是120W；
（2）該滑輪組的機械效率是83.3%．
分析：（1）張明在向前走的過程中，拉力的大小不變，在Rt△ABC中，根據(jù)AB和BC的大小可求AC的大小，從而可求繩子自由端移動的距離；又知道拉力大小，利用W=Fs求張明做功大小，再利用P=求做功功率；
（2）由圖可知滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，根據(jù)s=nh求物體上升的高度，利用W=Gh求有用功，再利用效率公式求滑輪組的機械效率．
點評：本題考查了使用滑輪組時有用功、總功、機械效率的計算方法，關(guān)鍵有二：一是由圖得出n的值（直接從動滑輪上引出的繩子股數(shù)），二是通過直角三角形邊的關(guān)系求繩子自由端移動的距離．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：

（2005?海珠區(qū)一模）在如圖所示的滑輪組機械效率探究實驗中，小明猜想機械效率可能與物體的重力有關(guān)，他設(shè)計實驗并把數(shù)據(jù)記錄在表格中，籍此研究．
（h：物體上升高度   s：自由端移動過的距離   F：自由端拉力
G：物體重力       G動：動滑輪重力         G定：定滑輪重力）
 次數(shù)  F/N  G/N  s/m  h/m  η
 （1）  1  2 0.3   0.1  66.7%
 （2）  2.5  6  0.3  0.1  ①
上表中，①的結(jié)果是：
80%
80%
；由上表的數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，被提升物體重力越大，機械效率就越
高
高
．
（2）回答實驗后的問題

根據(jù)第一組實驗的圖示信息可知，物體在鹽水中的浮力為
1.2
1.2
N；這組實驗研究物體在不同液體中受到浮力，實驗過程中控制了一個不變的物理量，這個物理量是：
排開液體的體積
排開液體的體積
．
（3）小李通過實驗探究重物下落時的運動狀況，它選擇了一個沒有風(fēng)、而且足夠高的地方，讓手上的重物從靜止開始放手，另一個同伴小張通過儀器測量重物下落時間與速度的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：
 下落時間t/s  0  1  2  3  4 …
 下落速度v/（m?s-1）  0  9.8  19.6  ①  39.2 …
請你分析上表中的數(shù)據(jù)，填寫對應(yīng)的下落速度①
29.4
29.4
m/s；
分析下落速度與時間之間的關(guān)系，可以得出結(jié)論：
重物由靜止下落時的速度與時間成正比
重物由靜止下落時的速度與時間成正比
．

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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013?河西區(qū)二模）學(xué)習(xí)了電學(xué)知識后，某中學(xué)物理興趣小組的同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，電學(xué)量的變化往往能用來反映力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等物理量的變化．在老師的幫助下，他們共同設(shè)計了一種用電學(xué)量的變化來反映力學(xué)量-----距離變化的裝置．
（1）如1所示是他們最初設(shè)計的裝置原理圖，圖中R0是定值電阻，ab是沿豎直方向固定放置的長60cm粗細均勻的金屬桿，其電阻Rab為9Ω，電阻隨長度變化均勻；M是上下均有掛環(huán)、可沿豎直導(dǎo)軌上P移動的小物塊，它左端用水平金屬細桿（電阻不計）與滑片P相連，P與ab接觸良好；除金屬桿ab、小物塊M，金屬細桿和導(dǎo)軌外，他們還準備了以下器材：
A．電源（提供4V的穩(wěn)定電壓）
B．電源表A（量程0～0.6A）
C．電壓表V1（量程0～3V）
D．電壓表V2（量程0～15V）
E．定值電阻R0（1Ω、3Ω、5Ω的電阻各一個）
F．開關(guān)S一個、導(dǎo)線（足夠長）若干
①同學(xué)們認為，該裝置應(yīng)該盡可能地反映M移動的距離范圍，同時還希望電壓表上的每根刻度線都能夠表示出移動是距離值，要達到此目的，電壓表應(yīng)該選
C
C
（填器材序號字母）、定值電阻R的阻值應(yīng)該選
3
3
Ω的．
②在他們①的設(shè)計的設(shè)計方案中，P在ab的中點時，電壓表的示數(shù)是
1.5
1.5
V．
（2）老師在充分肯定他們的設(shè)計方案后，提出一個建議，能否在上述實驗方案的基礎(chǔ)上再想想辦法，使測量的距離范圍更大？
他們經(jīng)過討論后，決定增加一組滑輪組試試，圖2所示的三個圖分別是小明、小亮和小艷設(shè)計的滑輪組與M連接的示意圖，他們希望通過電表的示數(shù)間接反映繩上N點的移動距離，且要求N點移動距離范圍超過M．
①小明的連接方式能夠達到目的嗎？
不能
不能
（選填“能”或“不能”），請你說明理由：
根據(jù)滑輪組繩的繞法可知，N點的移動距離范圍小于M
根據(jù)滑輪組繩的繞法可知，N點的移動距離范圍小于M

②
小亮
小亮
（填“小明”、“小亮”、或“小艷”）的連接方式能使測量的N點移動距離范圍最大．

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科目：初中物理 來源： 題型：

（2005?東城區(qū)一模）如圖甲乙所示，為了研究分別由“兩定一動和一定兩動組成的滑輪組的機械效率”的情況，請你：
（1）在圖乙上畫出滑輪組的繞線方法（所給滑輪都用上）．
（2）若不考慮繩重、軸與輪的摩擦，用兩個滑輪組分別提升同一重物G，測得甲圖中的動滑輪重為G甲，且G甲：G=1：4；測得乙圖中的兩個動滑輪總重為G乙，且G乙：G=9：20．通過計算可知：甲滑輪組的機械效率η甲是乙滑輪組機械效率η乙的
1.16
1.16
倍．
（3）若甲滑輪組繩子自由端的拉力F1為10N，則乙滑輪組繩子自由端的拉力F2為
8.7
8.7
N．
（4）通過對甲、乙兩個滑輪組的研究，你認為影響滑輪組機械效率的主要原因是：
在提升同一重物G時，所做的額外功越少，滑輪組的機械效率越高
在提升同一重物G時，所做的額外功越少，滑輪組的機械效率越高
．
（5）若甲滑輪組提升的物重變?yōu)樵镏氐?倍，則甲滑輪組的機械效率可以得到提高的原因是：
在額外功一定時，所做的有用功越多，滑輪組的機械效率越高
在額外功一定時，所做的有用功越多，滑輪組的機械效率越高
．

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科目：初中物理 來源： 題型：

（2008?澄海區(qū)模擬）如圖所示是“測定滑輪組機械效率”的裝置．
（1）實驗過程中必須
勻速
勻速
豎直向上拉動彈簧測力計，使鉤碼升高．小明同學(xué)做實驗測量的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表，第3次實驗的拉力讀數(shù)如圖所示，則拉力的大小是
1.2
1.2
N，第3次實驗的機械效率為
83.3%
83.3%
．
（2）從表中可以得到的結(jié)論是：滑輪組的機械效率與
鉤碼重
鉤碼重
有關(guān)．
（3）小芳對上述三個機械效率取平均值，并認為它是這個滑輪組準確的機械效率，這種做法對嗎？為什么？
這種做法不對，因為滑輪組的機械效率不是一個定值，求平均值無意義
這種做法不對，因為滑輪組的機械效率不是一個定值，求平均值無意義
．
次數(shù) 鉤碼重G/N 鉤碼上升的高度h/m 拉力F/N 細線自由端移動的距離s/m 機械效率η/%
1 1 0.1 0.6 0.3 55.6
2 2 0.1 0.9 0.3 74.1
3 3 0.1 0.3
（4）請你根據(jù)機械效率的相關(guān)知識：在有用功一定時，所做的額外功不同，機械效率就不同．猜想：滑輪組機械效率的大小還與
動滑輪的重
動滑輪的重
有關(guān)．（只填一個因素就可以）

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科目：初中物理 來源：2010年四川省成都市高中階段教育學(xué)校統(tǒng)一招生考試物理試卷 題型：058

學(xué)習(xí)了電學(xué)知識后，小明、小亮和小艷所在的興趣小組發(fā)現(xiàn)：電學(xué)量的變化往往能夠用來反映力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等物理量的變化．在馮老師的點撥下，他們在探究過程中不斷完善和優(yōu)化方案，共同設(shè)計了一種用電學(xué)量的變化來反映力學(xué)量——距離變化的裝置．

(1)如圖所示是他們最初設(shè)計的裝置原理圖．圖中R0是定值電阻，ab是總電阻為9歐、長60 cm、粗細均勻、電阻隨長度均勻變化，且沿豎直方向固定放置的金屬桿，M是上下均有掛環(huán)、可沿豎直導(dǎo)軌上下移動的小物塊，M上連有一根左端有滑片P、電阻不計的水平金屬細桿，細桿與導(dǎo)線以及P與ab均接觸良好，P在ab的中點時，對應(yīng)于肘既不上移也不下移的位置．

除金屬桿ab、小物塊M、金屬細桿和導(dǎo)軌外，他們還準備了以下器材：

A．電源(提供4 V的穩(wěn)定電壓)

B．電流表A(量程0－0.6 A)

C．電壓表V．(量程0～3 V)

D．電壓表V2(量程0～15 V)

E．定值電阻R0(1歐、3歐、5歐和6歐的電阻各一個)

F．開關(guān)S一個，導(dǎo)線(足夠長)若干

①認真研究該原理圖后，小艷認為圖中只需一個電表即可，于是她將電流表去掉，則電流表所在處應(yīng)該________(填“讓其斷路”或“用一根導(dǎo)線替代”)．

②小明和小亮認為：該裝置應(yīng)該盡量大地反映M移動的距離范圍，同時還希望電壓表上的每根刻度線都能夠表示出肘移動的距離值．要達到此目的，電壓表應(yīng)該選________(填器材序號字母)；定值電阻風(fēng)應(yīng)該選阻值為________歐的．

③在他們改進并初步完善的設(shè)計方案中，P在ab的中點，M既不上移也不下移時，電壓表的示數(shù)是________．

(2)馮老師在充分肯定他們的設(shè)計方案后，提出－個建議：能否在上述改進并初步完善的方案基礎(chǔ)上再想想辦法，使測量的距離范圍更大？

他們經(jīng)過熱烈討論后，決定增加一組滑輪組試試．如圖中的A、B、C是小明、小亮和小艷分別畫出的滑輪組與M連接的示意圖．他們希望通過電表的示數(shù)間接反映繩上N點的移動距離，且要求N點移動距離范圍超過M．

①小明的連接方式能夠達到目的嗎？請說明理由．________

②________(填“小明”、“小亮”或“小艷”)的連接方式，測量的N點移動距離范圍最大．該連接方式中，電壓表量程的1/3刻度線處表示的N點移動距離為________(填“向上”或“向下”移動的距離值)．

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