专题12 滑轮组的机械效率
【母题来源1】2019年山东济宁卷
【母题原题】两个滑轮按图所示的方式组合,用5 N的拉力F拉动绳端,使物体在5 s内水平向左匀速滑动1 m,物体与地面间的摩擦力为9 N。下列选项正确的是
A.A是定滑轮,B是动滑轮
B.拉力F做的功为5 J
C.拉力F的功率为1.8 W
D.滑轮组的机械效率为90%
【答案】D
【解析】A.由图可知,图中滑轮A随物体一起运动,A是动滑轮,滑轮B固定不动是定滑轮,故A错误;B.图中物体和动滑轮有2股绳子承担,所以绳子自由端移动的距离s=2×1 m=2 m,拉力F做的功W总=Fs=5 N×2 m=10 J,故B错误;C.拉力F的功率P= = =2 W,故C错误;D.物体受到的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力,所以有用功:W有=9 N×1 m=9 J,滑轮组的机械效率η= ×100%= ×100%=90%,故D正确。
【母题来源2】2019年江苏扬州卷
【母题原题】如图所示,用100 N的拉力F匀速提升重为240 N的物体,在10 s内物体上升l m,则有用功是_____________J,拉力的功率是_________W,机械效率是_________。
【答案】240 30 80%
【解析】 ;物体上升1 m,则拉了3 m, , ; ,则机械效率 。
【母题来源3】2019年重庆B卷
【母题原题】如图所示,用大小为5 000 N的拉力F通过滑轮组将重为800 N的物体匀速提升和10 cm,不计绳重与摩擦,拉力F移动的距离为__________cm,滑轮组的机械效率是__________%。
【答案】20 80
【解析】由图知道,有两段绳子承担动滑轮和物体的物重,当提升10 cm时,h=10 cm=0.1 m,拉力F移动的距离是:s=2h=2×10 cm=20 cm=0.2 m,做的有用功是:W有=Gh=800 N×0.1 m=80 J,做的总功是:W总=Fs=500 N×0.2 m=100 J,由 知道,滑轮组的机械效率是: =80%。