题目内容
4．
如图a所示装置，不计绳的重力及其滑轮之间的摩擦，物体A的重力从4N开始逐渐增加，每次拉动绳子均使物体A在10s内匀速运动1m．图b记录了滑轮组的机械效率随物体A的重力增加而变化的图象，已知物体所受摩擦力为重力的0.5倍．请回答下列问题．
（1）动滑轮的重力为多大？
（2）当物体A的重力为12N时，拉力F的功率为多大？
（3）当物体A的重力为12N时，滑轮组的机械效率为多大？
分析 （1）当物体重力G1=4N时，f1=0.5G1，不计绳的重力及其滑轮之间的摩擦，利用F=$\frac{1}{2}$（f+G轮）求拉力，利用η1=$\frac{{W}_{有用1}}{{W}_{总1}}$=$\frac{{f}_{1}{s}_{物}}{{F}_{1}s}$=$\frac{{f}_{1}{s}_{物}}{{F}_{1}2{s}_{物}}$=$\frac{{f}_{1}}{{f}_{1}+{G}_{轮}}$=50%求动滑轮重；
（2）当物体重力G2=12N时，f2=0.5G2，不计绳的重力及其滑轮之间的摩擦，利用F=$\frac{1}{2}$（f+G轮）求拉力；求出10s内拉力端移动距离，利用速度公式求拉力端移动速度，再利用P=Fv求拉力功率；
（3）在（2）求出了f2、F2，利用η2=$\frac{{W}_{有用2}}{{W}_{总2}}$=$\frac{{f}_{2}}{2{F}_{2}}$求机械效率．
解答 解：
（1）当物体重力G1=4N时，f1=0.5G1=0.5×4N=1N，不计绳的重力及其滑轮之间的摩擦，
拉力：F1=$\frac{1}{2}$（f1+G轮），
机械效率：η1=$\frac{{W}_{有用1}}{{W}_{总1}}$=$\frac{{f}_{1}{s}_{物}}{{F}_{1}s}$=$\frac{{f}_{1}{s}_{物}}{{F}_{1}2{s}_{物}}$=$\frac{{f}_{1}}{{f}_{1}+{G}_{轮}}$=$\frac{1N}{1N+{G}_{轮}}$=50%，
解得动滑轮重G轮=1N；
（2）当物体重力G2=12N时，f2=0.5G2=0.5×12N=6N，不计绳的重力及其滑轮之间的摩擦，
拉力：F2=$\frac{1}{2}$（f2+G轮）=$\frac{1}{2}$（6N+1N）=3.5N，
10s内拉力端移动距离s=1m×2m=2m，拉力端移动速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{2m}{10s}$=0.2m/s，
拉力功率：P2=F2v=3.5N×0.2m/s=0.7W；
（3）由（2）知：当物体重力G2=12N时，f2=6N，F2=3.5N，
机械效率：η2=$\frac{{W}_{有用2}}{{W}_{总2}}$=$\frac{{f}_{2}{s}_{物}}{{F}_{2}s}$=$\frac{{f}_{2}}{2{F}_{2}}$=$\frac{6N}{2×3.5N}$×100%≈85.7%．
答：（1）动滑轮的重力为1N；
（2）当物体A的重力为12N时，拉力F的功率为0.7W；
（3）当物体A的重力为12N时，滑轮组的机械效率为85.7%．
点评 本题考查了使用滑轮组拉力和机械效率的计算，计算时注意本题使用滑轮组不是为了提升物重，而是为了克服摩擦．
备战中考寒假系列答案
如图所示，塔式起重机上的滑轮组在30s内将重为9.0×103N的重物匀速吊起10m，作用在绳端的拉力为4.0×103N．
如图所示，滑轮与绳子间的摩擦忽略不计，某同学利用滑轮将重为200牛的物体在20秒内匀速提高5米，则物体在上升过程中，拉力所做的功为1000焦，功率为50瓦．
| A． | 试管内的气压逐渐变小 | B． | 试管内的气压逐渐变大 | ||
| C． | 手对试管的静摩擦力逐渐变大 | D． | 水杯对地面的压强不变 |
滑动摩擦力的大小与物体间的压力和接触面的粗糙程度有关，在物理学中，可以用公式Ff=μFN来计算滑动摩擦力的大小，其中Ff表示摩擦力，FN代表示压力，μ是描述接触面粗糙程度的物理量，叫动摩擦因数，如图所示，粗糙的水平桌面上有一滑块甲，通过细绳绕过定滑轮，绳的另一端悬挂一小球乙，已知甲、乙都做匀速直线运动，甲、乙的质量分别为50g、20g，不计滑轮与绳的摩擦（g取10N/kg）．
