题目
有一个滑轮组, 它把重六百牛的物体, 以匀速的状态提升了两米, 这次提升所使用的拉力是二百五十牛, 并且绳端移动的距离达到了六米。要是不考虑绳重还有摩擦, 那么在这种情况下求:
(1)滑轮组中承担物重的绳子段数 n;
(2)拉力做的有用功 W有;
(3)滑轮组的机械效率 η(保留一位小数);
(4)动滑轮的总重力 G动。
题目的解析以及讲解其中的关键知识点, 关于那绳子段数 n, 其计算公式为 n = hs, 这里的 s 是绳端移动的距离, h 是物体上升的高度。有用功的计算方式是 W 有 = G 物 h, 也就是克服物体重力做的功。总功的计算方式为 W 总 = Fs, 即拉力 F 做的功。机械效率为 η = W 总 W 有 × 100%。动滑轮重力在不计绳重和摩擦的情况下, 其计算式子是 F = n1(G 物 + G 动)。还有详细的解答内容, 其中包括求承担物重的绳子段数 n , 是不是得严格按照这些公式来计算呀。
思路:利用距离关系。s=nh初中物理滑轮组计算题,变形得 n=hs。
n=2 m6 m=3
需要注意的是, 这意味着该滑轮组乃是由一个定滑轮以及两个动滑轮所构成, 其绳子的绕法呈现为“三股承重”的状态。
(2)求拉力做的有用功 W有
思路是这样的, 有用功指的就是, 并非借助机械直接单单用手去提升物体时所完成的功, 也就是, 单纯去克服物体重力进而做出来的功。
W有=G物⋅h=600 N×2 m=1200 J
(3)求滑轮组的机械效率 η

思路:先算总功,再用有用功除以总功。
总的功值: W总等于力F与距离s相乘, 其中F为250N, s是6m, 经计算得出W总为1500J , 机械效率: η通过有用功W有与总功W总占比再乘以100%来确定, 这里有用功W有是1200J, 总功W总是1500J, 经计算得出η为80.0% , (4)求解动滑轮的总的重力G动。
解题的思考方向是, 当不把绳子的重量以及摩擦计算在内的情况下, 拉力F所要克服的部分, 是物体的重力, 还有动滑轮的重力这两部分。
由公式 F=n1(G物+G动)变形得:
G动=nF−G物
代入数据:
G动=3×250 N−600 N=750 N−600 N=150 N
总结与易错点提醒
物理量
计算公式
物理意义
绳子段数 n
n=s/h

反映省力程度钓鱼网,n越大越省力
有用功 W有
Gh
为了达到目的必须做的功
额外功 W额
W总−W有
不得不做的无用功(本题为克服动滑轮重力做功)
机械效率 η
η=W有/W总
标志机械性能的好坏初中物理滑轮组计算题,η
核心结论:
看到 s 和 h, 最先求 n, 这距离关系是突破口。拉力做的起总功, 物体重力做的是有用功, 动滑轮重力做的是额外功, 要分清“谁在做功”。由 F=n1(G 物+G 动)推导出 G 动=nF−G 物, 此公式变形是求解动滑轮重的关键, 也是中考常考的逆向思维。
这道题目, 包含了滑轮组最为关键的“距离、功、效率”计算, 它属于初中力学里简单机械模块的具有标志性的题型。