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b.已知提升重物的重力G,动滑轮的重力G动:有用功 W有=G h,总功W总=Gh+G动h=(G+G动)h,机械效率 ; 导 备 考 指 ②水平匀速拉动重物 已知重物与水平地面的摩擦力f,拉力F.有用功W有=f s 物,总功W总=Fs=Fns物,机械效率: 导 备 考 指 滑轮、滑轮组的特点及相关计算 命题点4 1.(2015娄底9题3分)用如图所示的四种机械提起 同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是( ) 【解析】A选项动力臂小于阻力臂,是个费力杠杆, FG;B选项是个等臂杠杆,F=G;不计机械自重和 摩擦,C选项物体由两段绳子承担,所以F=2(G);D 选项物体由三段绳子承担,所以F=3(G),所以最省力 的是选项D.故选D. 【答案】D 3. (2016常德18题3分)如图所示,质量为2 kg的物体A在滑轮组的拉动下,沿水平地面以0.3 m /s的速度做匀速直线运动.已知A与地面间的摩擦力为12 N,弹簧测力计的拉力F为5 N.不计滑轮组、绳子、弹簧测力计的重力.若A匀速运动4 s,则此过程中( ) A. 物体A的重力做功24 J B. 弹簧测力计移动2.4 m C. 拉力F做功的功率是1.5 W D. 滑轮组的机械效率是80% 【解析】如题图所示,物体A为水平移动,重力方向竖直向下,所以重力不做功,故A错误;滑轮组n=3,自由端拉力F速度为A速度的3倍,s=0.3 m/s×3×4 s=3.6 m,故B错误;已知拉力F=5 N,v=0.3 m/s×3=0.9 m/s,所以拉力功率P=Fv=5 N×0.3 m/s×3=4.5 W,故C错误;因A匀速直线运动,摩擦力等于拉力等于12 N,W有=f s=12 N×0.3 m/s×4 s=14.4 J,拉力F做的总功W总=Fs=5 N×3.6 m=18 J,滑轮组的机械效率是 ,故D对.故选D. 【答案】 D (2015湘潭13题2分)下图是四种不同的装置,将同一 货物匀速提升到同一高度,若每只滑轮质量均相同, 不计绳重和摩擦,机械效率最高的是( ) 机械效率的理解及计算 命题点5 【解析】机械效率等于有用功与总功的比值.将同样的重 物提升相同的高度时,做的有用功相等,而A属于定滑轮, 不需要克服动滑轮的重力做额外功,而B、C、D都属于动 滑轮,需要克服动滑轮的重力做额外功,故选A. 【答案】A 2. (2014衡阳11题2分)下列做法,不能够改变滑轮组机械效率的是( ) A. 改变提升重物的高度 B. 用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮 C. 提升更重的物体 D. 给定滑轮加润滑油 【解析】改变提升重物的高度,拉力端移动的距离s=n h成倍数的变化,不影响拉力大小,有用功和总功的比值不变,不能改变滑轮组机械效率, A符合题意;用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮,减轻了动滑轮重,减小摩擦力,减小做的额外功,在有用功一定时,总功减小,使有用功和总功的比值增大,机械效率增大,可以改变滑轮组机械效率,B不符合题意;使用同样的机械提升更重的物体,增大有用功,在额外功一定时,有用功越大,总功越大,有用功和总功的比值越大,机械效率越高,可以改变滑轮组机械效率,C不符合题意;给定滑轮加润滑油,减小额外功,在有用功一定时,总功减小,有用功和总功的比值增大,机械效率增大,可以改变机械效率,D不符合题意.故选A. 【答案】 A 7. (2016邵阳34题9分)在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化如图,为了尽快疏通道路,交警只用了30 s的时间,指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场.若故障车被拖离的速度是 6 m/s,绳子自由端的拉力F是500 N,该装置的机械效率为80%.求: (1)故障车在30 s内通过的路程; 第7题图 解:(1)根据s=v t可得,故障车在30 s内 通过的路程为:s=vt=6 m/s×30 s=180 m. 解:(3)根据η= ×100%可得: 80%= ;解得, f=1 200 N. (3)故障车在被拖离过程中受到的阻力. (2)拉力F在30 s内所做的功; 解:(2)根据W=Fs可得,拉力F在30s内做的功为:W=Fs′=500 N×180 m×3=2.7×10
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