解有关滑轮组机械效率计算题的基本步骤

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1、解有关滑轮组机械效率计算题的基本步骤摘要：滑轮组机械效率问题是初中力学中的重点，也是初中力学解题的难点。木文就有关滑轮组机械效率的解题提出一些解决方法，有助于帮助学生突破难点。关键词：解题步骤；机械效率；滑轮组；初中物理作者简介：林艳，任教于贵州省赫章县第二中学。机械效率是有用功跟总功的比值，即η=。意思是我们要求某个机械的效率，用公式η=即可，若已知机械效率要求有用功，则用公式W有用=ηW总.若己知机械效率要求总功，则用公式//总=/7有用/η。这些问题看似复杂，其实不然，机械效率的计算题是五花八门的，有已知其他物理量求机械效率的

2、，有已知机械效率和相关物理量求其他物理量的，特別是有关滑轮组机械效率的计算题，题型更是变化多样，有求机械效率、判断绳子的段数、拉力、物体重力、摩擦力、动滑轮的重力、自由端或物体移动的距离等。有些题目看视条件为充足,而有些题目又特意设置了多余的条件（即干扰条件）。很多学生一看到此类题目就望而生畏，无从下笔。其实这些变化无穷的题目的解题方法是有规律可循的，笔者就多年的教学总结出了一种行之有效的解题方法,即基木步骤：1.判断滑轮组的绳子段数n;2.找出绳子自由端移动的距离S和物体移动的距离S物之间的关系；（若S、S物中有一个量是己知的，则可根据它们之间的关系求出另一个量。）3

3、.求出或表示出有用功W有用；（即根据已知条件能求出有用功则把有用功求出来，不能求出有用功则用相应公式表示出来）4.求出或表示出总功W总；（即根据已知条件能求岀总功则把总功求岀来,不能求出总功则用相应公式表示出来）5.求出或表示出机械效率（即若题目需要求的是机械效率则求出机械效率，若题目已知机械效率需求其他物理量则先用相应的公式η=表示岀机械效率，进而把第3、4步骤中的W有用、W总的表达式代入此公式化简后再将公式变形，求出所需的物理量）只要是滑轮组机械效率的计算题，不管题0需要求的是机械效率，还是己知机械效率要求其它相关的物理量，只要你把握住以上几个步骤，都能迎刃

4、而解，下面我们就来看几个例题，看是否用上面的基本步骤都能解答。例1:如图所示，用大小为F=200N的力拉着绳子的自由端使物体在水平面上匀速移动5m,已知物体与地面之间的摩檫力为500N,则滑轮组的机械效率为多少？解：因为滑轮组用了3段绳子在水平面上匀速移动，所以绳子自由端的距离移动的距离S=3S物=3×5m=15m滑轮组对物体所做的有用功W有用=F摩×S物=500N×5m=2500J拉力做的总功W总=[5=200N×15m=3000J则此滑轮组的机械效率η==2500J/3000J≈83.3%分析：此题

5、属求滑轮组的机械效率η的题型，按上述解题基本步骤即可求解。例2:用如图所示的滑轮组拉着一个重为2×104N的物体匀速上升了2m,已知滑轮组的机械效率为80%,则用的拉力是多大？解：因为滑轮组用2段绳子拉着物体匀速上升，所以绳子自由端移动的距离S=2h=2×2m=4mo滑轮组对物体所做的有用功W有用=Gh=2×104N×2m=4×104J,拉力做的总功W*=FS=F×4m,则此滑轮组的机械效率：η==4×104J/F×4m=l×104N/F所以所用的

6、拉力F=l×104N/80%=1.25×104N分析：此题属己知机械效率η及苏他相关物理量，求拉力F的题型，按上述基本步骤即可求解。例3:如图所示的滑轮组的机械效率为60%,重物重力为2500N,当物体水平匀速移动0.5m吋，拉力所做的功为1500L求作用在绳子自由端的拉力及物体与地面之间的摩擦力？解：因为滑轮组有3段绳子拉着物体水平匀速移动，所以绳子自由端移动的距离S=3h=3×0.5m=1.5m。滑轮组对物体所做的有用功W奋用=F摩S物=F摩×0.5m拉力所做的总功W总=「5=「8^0^;1.501=1500』

7、，则拉力的大小F=1500J/1.5m=1000N.滑轮组的机械效率η==F摩×0.5m/1500」=F摩/3000N=60%则物体与地面的摩擦力F摩=3000N×60%=1800N分析：此题属已知机械效率η及苏他相关物理量，求拉力F和摩擦力F摩的题型。例4:如图所示的滑轮组的机械效率为80%,用大小为F的力拉着绳子的自由端使重为2500N物体在水平面上匀速移动，已知拉力所做的功为2000」,物体与地面之间的摩擦力为400N,则物体移动的距离和拉力分别是多少？解：因为滑轮组用了3段绳子在水平面上匀速