历届期末考试，物理难题解析：掌握关键问题，计算滑轮组机械效率

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　　滑轮组是初中物理的重要知识点，而机械效率是关于滑轮组的计算题中的难点，也是八年级物理期末考试的必考点，本文就例题详细讲解关于滑轮组机械效率的计算题的解题思路，希望能给大家期末复习备考提供帮助。

　　例题

　　如图所示，重为100N的物体B，在足够深的水中匀速下沉，通过滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速运动，在4s内物体A移动了0.8米，已知B的密度是水的密度的5倍，动滑轮重12N，不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦，g取10N/kg，求：

　　（1）绳对B的拉力的功率

　　（2）物体A所受的摩擦力

　　（3）滑轮组的机械效率

　　1、求B对绳的拉力的功率

　　对物体B进行受力分析，在竖直方向上受到竖直向下的重力G2和竖直向上的浮力F浮、绳对B的拉力F拉。

　　根据物体受力平衡的条件，物体B匀速运动，则为平衡状态，在竖直方向上受力和为零，即G2=F浮+F拉。

　　根据浮力的计算公式：F浮=ρ水gV排，V排=V2，则物体B所受的浮力F浮=ρ水gV2。

　　根据重力的计算公式、题目中的条件和结论：G2=ρ2gV2，F浮=ρ水gV2，则F浮/ G2=ρ水/ρ2。

　　根据题目中的条件和结论：ρ2=5ρ水，F浮/ G2=ρ水/ρ2，则F浮/ G2=1/5,，即F浮=G2/5。

　　根据结论：F浮= G2/5，G2=100N，则物体B所受的浮力F浮=20N。

　　根据结论：G2=F浮+F拉，F浮=20N，G2=100N，则F拉= G2-F浮=80N。

　　根据速度的计算公式及题目中的条件：v=s/t，s=0.8m，t=4s，则物体A移动的速度v=0.2m/s。

　　根据题目中的条件和结论：动滑轮上有2股绳，v=0.2m/s，则物体B移动的速度v2=2v=0.4 m/s。

　　根据功率的计算公式和结论：P=F拉v2，F拉=80N，v2=0.4 m/s，则绳对物体B的拉力的功率P=32W。

　　2、求物体A所受的摩擦力

　　对物体A进行受力分析，在水平方向上受到水平向左的拉力F拉’和水平向右的摩擦力f。

　　根据物体受力平衡的条件，物体A匀速运动，则为平衡状态，在水平方向上受力和为零，即F拉’=f。

　　对动滑轮进行受力分析，在竖直方向上受到竖直向下的重力G动、下方定滑轮上绳的拉力F拉’和竖直向上的2股绳的拉力2F拉。

　　根据物体受力平衡的条件，动滑轮静止，则为平衡状态，在竖直方向上受力和为零，即G动+ F拉’=2F拉。

　　根据结论：F拉’=f，G动+ F拉’=2F拉，则G动+f=2F拉。

　　根据题目中的条件和结论：G动=12N，F拉=80N，则物体A所受的摩擦力f=2F拉-G动=148N。

　　3、求滑轮组的机械效率

　　根据功的计算公式和结论：W总=F拉s，W有=F拉’s’，s=2s’，则W有/W总= F拉’/2F拉。

　　根据机械效率的计算公式和结论：η=W有恐怖片/W总×100%，W有/W总= F拉’/2F拉，F拉=80N，F拉’=148N，则η=92.5%。

　　结语

　　关于滑轮组机械效率的计算题的解题思路：

　　分析题意，准确判断滑轮组中作有用功、总功的施力物体，这是关键性问题。

　　对施力物体进行受力分析，根据物体平衡的条件，得到各个力之间的关系。

　　根据动滑轮上绳的股数，得到有用功、总功所对应的力的作用距离之间的关系。

　　利用功的计算公式，计算有用功和总功，再利用机械效率的计算公式进行求解。

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