第=page11頁，共=sectionpages11頁第=page22頁，共=sectionpages22頁人教版中考物理復習：《機械效率綜合題》計算題強化練習題一、計算題如圖是重慶一中初二科技小組設計的在岸邊打撈水中文物的裝置示意圖，電動機固定在地面。每個滑輪重為100N；均勻實心文物的密度為8×103Kg/m3，質量為80kg。繩重和摩擦、滑輪與軸及杠桿支點處的摩擦、水對文物A的阻力均忽略不計，文物A一直勻速上升。求：

(1)在文物還未露出水面時，求此時文物A所受到的浮力

(2)在文物還未露出水面時，電動機拉力F的大小；

(3)在文物還未露出水面時，滑輪組的機械效率；

(4)當文物A在空中被勻速提起上升時，電動機拉力功率為4.5kW，求卷揚機拉動鋼絲繩的速度？

盤山公路可以簡化成物理模型斜面(如圖)。設山路長為s，高為h，一輛質量為m的汽車以恒定的功率P沿山路勻速上到山頂，所用時間為t，行駛過程中受到斜面的摩擦力為f，忽略空氣的阻力。

(1)試利用做功的原理推導摩擦力的表達式：f=(Pt?mgh)/s。

(2)如果質量為7t的汽車，在2×104N的牽引力作用下，沿盤山公路勻速行駛5.4km，到了高為0.5km的山頂，該斜面的機械效率是多少？

配重M單獨置于水平地面上靜止時，對地面壓強為3×105Pa，將配重M用繩系杠桿的B端，在杠桿的A端懸掛一滑輪，定滑輪重150N，動滑輪重90N，杠桿AB的支點為O，OA：OB=5：3，由這些器材組裝成一個重物提升裝置，如圖所示。當工人利用滑輪組提升重力為210N的物體以0.4m/s的速度勻速上升時，杠桿在水平位置平衡，此時配重M對地面壓強為1×105Pa.(杠桿與繩重、滑輪組的摩擦均不計，g取10N/kg)，求解以下物理量：

(1)工人利用滑輪組提升重物的拉力為______N，繩子自由端下降的速度是______m/s，此滑輪組的機械效率是______。

(2)作用在杠桿A端的力為______N，配重M質量是______。

(3)為使配重M

小明同學為了將放置在水平地面上重G=100N的物體提升到高處，設計了圖甲所示的滑輪組裝置，動滑輪重10N.當小明用圖乙所示隨時間t變化的豎直向下的力F拉繩時，重物上升的高度h隨時間t變化的關系如圖丙所示。求：

(1)在0～2s內拉力F做的功。

(2)在2～3s內，拉力F的功率及滑輪組的機械效率。

如圖所示，小雨利用滑輪組勻速提升沉在水底的圓柱體A，已知圓柱體A高為h=2m，底面積為S=1.5×10?2m2，質量為135kg。(不計繩重輪與軸的摩擦及水的阻力)

(1)若水深為H=5m，求A在水底時上表面受到水的壓力是多少？

(2)在A上表面未露出水面之前，A勻速上升的速度為v=0.2m/s，小雨拉繩的功率為P=240W，求A上表面未露出水面之前，滑輪組的機械效率是多少？

(3)若小雨能施加的最大拉力為450N，求A在勻速上升過程中，它的下表面受到水的最小壓強是多少？

小坤家新買的房子在12m高的樓上，裝修時為了節省人工、加快進度，小坤設計了如圖所示的滑輪組來提升裝修材料。小坤爸爸站在地面上用1min時間勻速把100kg的水泥吊到了樓上，所用的拉力是625N.求此過程中：(g取10N/kg)

(1)小坤爸爸的功率有多大？

(2)滑輪組的機械效率是多少？

以前，我國北方經常用轆轤將水從井里提上來，如下圖所示。轆轤的本質是可以連續轉動的杠桿。已知吊桶的質量是2kg，容積是8×10?3

m3；井中水面到地面的高度為5m，水的密度是1.0×103

kg/m3.不計摩擦及繩和搖柄質量。取g=10N/kg。

(1)當人通過轆轤用20s的時間，將裝滿水的吊桶從水面勻速提升到地面時，人所做的有用功是多少？人所做有用功的功率是多大？該機械的機械效率是多少？

(2)當人通過轆轤將裝半桶水(體積為4×10?3

m3)的吊桶勻速提升到地面時，該機械的機械效率是多少？

(3)根據上面的計算結果，提出改進吊桶的辦法，以提高該機械的機械效率。

(4)請列舉使用該機械比人直接提升吊桶的好處。如圖是液壓汽車起重機從水中打撈重物的示意圖。A是動滑輪，B是定滑輪，C是卷揚機，D是油缸，E是柱塞。卷揚機轉動使鋼絲繩帶動動滑輪上升，同時提升重物。被打撈的重物體積是V=0.5m3，若在本次打撈前，起重機對地面的壓強p0=2.0×107Pa，當物體在水中勻速上升時起重機對地面的壓強p1=2.375×107Pa，物體全部出水面后起重機對地面的壓強p2=2.5×107Pa，假設起重時柱塞沿豎直方向，物體出水前、后柱塞對吊臂的支撐力分別為N1和N2，N1與N2之比為19：24.重物出水后上升的速度v=0.5m/s，吊臂、定滑輪、鋼絲繩的重以及輪與繩的摩擦不計。(g取10N/kg)求：

用如圖所示的滑輪組提升重1000N的物體A，在勻速豎直提升物體A的過程中，作用在繩子自由端豎直向上的拉力F為400N，如果物體A上升的速度vA為0.1m/s(1)動滑輪所受的重力G動(2)拉力F做功的功率P．(3)滑輪組的機械效率η．

如圖所示，工人通過動滑輪將重為300?N的貨物從地面勻速豎直提升到4?m高的樓頂，所用拉力為200?N，求此過程中的：

(1)有用功；

(2)總功；

(3)機械效率。

如圖所示的滑輪組，某人用200N的拉力將重為480N的物體勻速提起2m，所用的時間為5s(不計摩擦和繩重).求：

(1)總功及其功率各是多少？

(2)滑輪組的機械效率是多少？

(3)此動滑輪的重力為多少N？

(4)若用該滑輪組將重600N的物體勻速提升時，它的機械效率又是多少？

如圖所示，利用滑輪組裝置勻速拉動水平面上的物體B。不計繩的重以及繩與滑輪間的摩擦，且物體在水平面上受到的滑動摩擦力為重力的0.1倍。物體B重450?N，底面積為0.04?m2，人拉繩子的力為25?N，物體B被勻速拉動的距離為2?m。求：

(1)物體B(2)勻速拉動B物體時，滑輪組的機械效率；(3)為了使該滑輪組的機械效率提高10%，將物體A疊放在物體B上，人拉繩子使物體AB一起做勻速運動，則求物體A受到的重力。

工人用如圖所示的滑輪組和竹筐把質量為1t的沙子提升到高處。已知竹筐能承受的最大壓強是3000Pa，竹筐的底面積是60×60cm2.工人體重700N，工人雙腳與地面的接觸面積為500cm2，提空筐上去時工人用力大小是60N，將空筐勻速提升3m用時3s，g=10Nkg，不計繩重及摩擦。

(1)工人提升空筐時，工人做功的功率是多少？

(2)在保證安全的情況下，工人每次提升最多的沙子時，人對地面的壓強是多少？

(3)若把全部的沙子提升到3m高處，則工人至少要做多少額外功？

一名體重為600N、雙腳與地面的接觸面積為0.04m2的學生站在水平地面上，用如圖所示的滑輪組，在20s內將400N的重物勻速提升2m.(不計繩重及繩與滑輪之間的摩擦)(1)當這名學生未提重物時，他站在地面上對地面的壓強；(2)若在勻速提升重物的過程中，滑輪組的機械效率是80％，計算拉力的功率；(3)若用該滑輪組將900N的重物勻速提升2m，計算此時滑輪組的機械效率．

如圖所示，為方便殘疾人上下臺階，一些公共場所設計了專用通道(斜面)，若小林在5s內將總重為700N的人和輪椅沿8m長的斜面推上1.2m高的平臺，小林沿斜面推時所用的推力為150N，試求：

(1)推力做的總功及功率；

(2)此過程中斜面的機械效率。

某工地上，建筑工人用如圖所示的滑輪組把質量為80kg的建筑材料勻速提升3m，用時0.5分鐘。手拉繩子的力為420N。不計繩重及摩擦，g取10N/kg?。求：

(1)建筑材料升高3m，工人師傅手的拉力做功是多少焦？

(2)滑輪組的機械效率是多少？(結果以百分數表示，取整數)

如圖，要把一個質量是450kg的貴重物品A沿水平地面移動100m，工人把它放在一個質量是50kg的木板B上，然后用400N的水平拉力將木板B沿直線勻速拉動，直至終點。(注：滑動摩擦力的大小與壓力的大小成正比)

(1)在勻速拉動B的過程中，A、B之間的摩擦力是______N。

(2)計算拉力做的總功是多少焦耳？

(3)在拉力做功的過程中，機械效率是多少？

如圖所示，工人用250N的力將400N的物體勻速提升2m。(摩擦和繩重不計)求：

(1)動滑輪的重力；

(2)動滑輪的機械效率。

在起重機吊臂前端裝有滑輪組，滑輪組的連接方式如圖所示。已知重物A的底面積為2m2，質量是2.4t.當與滑輪相連的每段繩子上的拉力為3×103N時，靜止在水平地面的重物A對地面的壓強比它沒有受到拉力時減小了4×103Pa.不計繩重及滑輪輪與軸間的摩擦，g取10N/kg，求：

(1)動滑輪所受重力G動；

(2)當重物A

如圖所示，使用滑輪組勻速拉動質量為50kg的物體，所用的拉力為80N，物體在6s內向左勻速運動1.2m。

(1)若不考慮滑輪的重力、滑輪與軸及滑輪與繩子之間摩擦，求物體受到地面的摩擦力。

(2)求拉力的功率。

(3)若摩擦力不變，作用在繩子上的實際拉力為90N，則滑輪組的機械效率為多少？(結果保留一位小數)

用如圖所示的滑輪組將重60N的貨物勻速提升1m的過程中，所用拉力F=40N.不計繩重及滑輪與軸之間的摩擦。求：

(1)上述過程中的有用功W；

(2)上述過程中提升動滑輪所做的功W。

(3)若用該滑輪組勻速提起80N的貨物，則滑輪組的機械效率η為多大？

建筑工地上，工人師傅用如圖所示的滑輪組，將1200N的重物勻速提升4m，用了20s，已知動滑輪重300N，不計繩重和摩擦求：

(1)工人師傅對繩的拉力；

(2)有用功的大小

(3)滑輪組的機械效率；

(4)工人拉力做功的功率。

某同學利用一滑輪組勻速提升物體，下表是在利用該滑輪組將一物體以2cm/s勻速提升得到一定高度時采集到的信息．物體所受

重力G/N物體移動的距離h/cm作用在繩子自由端的拉力F/N拉力移動的距離s/cm120105030在不計繩重和摩擦的情況下，求：

(1)動滑輪的重；

(2)拉力的功率；

(3)用該滑輪組勻速提升重為180N的物體時，滑輪組的機械效率？

如圖，一卡車車廂底板據地面1.5m高，小明把一塊3m長的鋼板AB搭在車廂底板上，構成一個斜面，他通過這個斜面，用F=600N的力，在20s內把一個大木箱由B處推到A處，已知木箱重1000N.求：

(1)小明推木箱做了多少有用功？(2)這個過程中，小明推木箱的功率。(3)該斜面的機械效率。(4)木箱受到的摩擦力。

如圖所示，搬運工人用滑輪組提升重540N的物體，所用拉力F為200N，5s內勻速上升了2m(不計繩重，繩與滑輪的摩擦)求

(1)動滑輪的重力

(2)拉力F所做的功；

(3)拉力的功率

(4)滑輪組的機械效率。

用如圖所示的滑輪組提升重900N的物體，動滑輪重300N，使物體在1min內勻速上升3m，不計繩重和摩擦。求：

(1)繩子的自由端的拉力；

(2)有用功；

(3)拉力的功率；

(4)滑輪組機械效率。

答案和解析1.【答案】解：

(1)因為文物浸沒水中，

所以文物排開水的體積：

V排=VA=mAρA=80kg8×103kg/m3=0.01m3；

文物所受的浮力：

F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N；

(2)由圖知，使用的滑輪組n=2，不計繩重和摩擦、不計水對文物A的阻力，電動機拉力的大小為：

F=12(G物?F浮+G動)=12×(800N?100N+100N)=400N【解析】(1)由于文物浸沒水中，文物排開水的體積等于自身體積，利用密度公式求解；再利用阿基米德原理求文物所受的浮力；

(2)由圖知，使用的滑輪組n=2，不計繩重和摩擦、不計水對文物A的阻力，電動機拉力的大小為F=12(G物?F浮+G動)；

(3)滑輪組的機械效率η=W有用W總=(G?F浮)hFs=(G?F浮)hF2h=G?F浮2F；

(4)當A全部出水時，拉力大小F′=12(G物+G動)，再利用

P=Wt=Fst=Fv求卷揚機拉動鋼絲繩的速度。

本題為力學綜合題，考查了密度公式、阿基米德原理、效率公式、功率公式的應用，利用好兩個關系式：一是不計繩重和摩擦、不計水對文物A的阻力F=12(G物?F浮+G動)，二是P=Fv。

2.【答案】解：【解析】(1)知道汽車功率，利用W=Pt求牽引力做的功為總功；克服重力做的功為有用功利用W=Gh計算；克服摩擦力做的額外功等于總功減去有用功，再利用W額=fs求摩擦力；

(2)利用G=mg求汽車的重力，利用W=Gh求牽引力做的有用功，利用W=Fs求牽引力做的總功，斜面的機械效率等于有用功與總功之比。

本題考查了使用斜面時有用功、總功、額外功、機械效率的計算，明確有用功、額外功的含義是關鍵。

3.【答案】150

0.8

70%

600

150kg

【解析】解：

(1)由圖知，n=2，則繩子自由端的拉力：

F=12(G+G動)=12(210N+90N)=150N；

拉力端移動速度：

v=2v物=2×0.4m/s=0.8m/s；

滑輪組的機械效率：

η=W有用W總=GhFs=GhF2h=G2F=210N2×150N×100%=70%；

(2)設配重M的底面積為S，當配重M單獨置于水平地面上靜止時，

由p=FS可得配重M的底面積：

S=Fp=GMp=GM3×105Pa①

當物體勻速上升時，作用在杠桿A端的力：

FA=3F+G定=3×150N+150N=600N；

由杠桿平衡條件可得：

FB×OB=FA×OA

FB=FA×OAOB600N×53=1000N，

由p=FS可得：

1×105Pa=GM?FBS=GM?1000NS②

①代入②可得：

1×105Pa=GM?1000NS=GM?1000NGM3×105Pa，

解得：

GM=1500N；

其質量：

m=GMg=1500N10N/kg=150kg；

(3)當配重對地面的壓力為0時，人對繩子的拉力最大，此時B端受到的拉力為1500N；

由杠桿平衡條件可得，FB′×OB=FA′×OA

即杠桿A端受到拉力：

FA′=FB′×OBOA=1500N×35=900N；

以定滑輪為研究對象，定滑輪受向下的重力G定、3段繩子向下的拉力3F′和向上的拉力FA′，

由力的平衡條件可得：3F′+G定=FA′，

則人對繩的最大拉力：

F′=13(FA′?G定)=13(900N?150N)=250N。

故答案為：(1)150；

0.8；70%；(2)600；150kg；(3)250。

(1)根據圖示讀出作用在動滑輪上繩子的條數n，繩的重力、滑輪組的摩擦均不計，根據F=1n(G+G動)求出拉力；

拉力端移動速度等于物體上升速度的2倍；滑輪組的機械效率【解析】(1)由圖丙可知，在0～1s內物體升高高度為0，則拉力端移動距離為0，拉力不做功；

由甲圖可知，1～2s內，拉力F=50N，重物上升的高度為1.25m，求出拉力移動距離，根據W=Fs求出拉力F做的功；

(2)由圖乙可知2～3s內繩端的拉力，由圖丙可知物體上升的高度，根據s=nh求出繩端移動的距離，根據W=Fs求出總功，根據P=Wt求出拉力F的功率；

根據W=Gh求出有用功，利用η=W有用W總×100%求出滑輪組的機械效率。

本題主要考查了功、功率和機械效率的計算，是一道力學綜合題，關鍵是能從題目提供的圖中得出不同時間內物體的相關信息。

5.【答案】解：

(1)A在水底時上表面所處的深度：

h上=H?h=5m?2m=3m，

圓柱體A上表面受到水的壓強：

p=ρ水gh上=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa，

由p=FS可得，A在水底時上表面受到水的壓力：

F上=pS=3×104Pa×1.5×10?2m2=450N；

(2)在A上表面未露出水面之前，A排開水的體積：

V排=VA=Sh=1.5×10?2m2×2m=3×10?2m3，

則A受到的浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10?2m3=300N，

物體A的重力：

GA=mAg=135kg×10N/kg=1350N，

由圖可知，n=3，則繩端移動的速度：

v繩=nv=3×0.2m/s=0.6m/s，

由P=W【解析】(1)知道水深和圓柱體A高可求圓柱體A上表面的深度，根據p=ρgh求出圓柱體A上表面受到水的壓強，利用F=pS求出A在水底時上表面受到水的壓力；

(2)在A上表面未露出水面之前，A排開水的體積和自身的體積相等，根據阿基米德原理求出A受到的浮力，根據G=mg求出物體A的重力，由圖可知滑輪組繩子的有效股數，根據v繩=nv求出繩端移動的速度，利用P=Wt=Fst=Fv求出繩端的拉力，最后根據η=W有W總×100%=(GA?F浮)hFs×100%=(GA?F浮)hFnh×100%=GA?F浮nF×100%求出滑輪組的機械效率；

(3)不計繩重輪與軸的摩擦及水的阻力，根據F=1n(GA?F浮+G動)求出動滑輪的重力，然后再求出小雨的拉力為450N時物體A受到的浮力，根據阿基米德原理求出此時物體A排開水的體積，然后求出此時物體A下表面的深度，利用p=ρgh求出A下表面受到水的最小壓強。

本題考查了液體壓強公式、阿基米德原理、功率公式、機械效率公式、滑輪組繩子拉力公式的綜合應用等，涉及到的知識點較多，綜合性強，有一定的難度。

6.【答案】解：(1)由圖可知，連接動滑輪繩子的股數n=2，

則繩子自由端移動的距離：【解析】(1)由圖可以看出連接動滑輪繩子的股數，根據s=2h求出繩子自由端移動距離，然后利用W=Fs求出拉力做的總功，最后根據P=Wt求出小坤爸爸的功率；

(2)先根據G=mg求出水泥的重力，然后根據W=Gh求出拉力做的有用功，最后根據η=W有W總×100%求出滑輪組的機械效率。

本題考查了有用功、總功、功率及機械效率的計算，利用好s=nh是解決此題的關鍵，屬于基礎性題目，比較簡單。

7.【答案】解：(1)滿桶水的質量：

m1=ρV=1.0×103kg/m3×8×10?3m3=8kg，

人所做的有用功：

W有=m1gh=8kg×10N/kg×5m=400J，

人所做有用功的功率：

P有=W有t=400J20s=20W；

提升吊桶所做總功：

W總=Gh=(m1+m2)gh=(8kg+2kg)×10N/kg×5m=500J，

機械效率：

η=W有W總=400J500J×100%=80%；

答：人所做的有用功是【解析】(1)根據m=ρV求出水的質量，根據G=mg求出水的重力，根據W=Gh求出人所做的有用功；利用P=Wt求出人所做有用功的功率；不計摩擦及繩和搖柄質量時，額外功為克服桶重力做的功，根據W=Gh求出總功，利用效率公式求出該機械的機械效率。

(2)先求出半桶水的質量，再根據G=mg和W=Gh求出有用功和總功，最后根據效率公式求出該機械的機械效率。

(3)根據提高機械效率的方法進行解答，即額外功相同時增大有用功、有用功相同時減小額外功。

(4)由圖可知轆轤相當于一個定滑輪同時也可以看成一個杠桿，根據定滑輪的特點和省力杠桿的優點以及安全方面進行解答。

本題考查了使用機械時有用功、額外功、總功的計算，能區分使用機械時做的有用功和總功以及知道提高機械效率的方法是本題的關鍵。

8.【答案】【解析】解：(1)設起重機重為G，被打撈物體重為G物，起重機與地面的接觸面積為S，

由p=FS可得，打撈物體前，G=F=p0S①，

重物在水中勻速上升時，其受力情況如圖1所示：

由力的平衡，起重機對物體的拉力：

F拉1=G物?F浮，

此時起重機對面的壓力為：

G+F拉1=p1S②，

由阿基米德原理可得重物受到的浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m3=0.5×104N，

重物出水后，其受力情況如圖2所示，此時F拉2=G物，

因物體全部出水面后起重機對地面的壓強p2，

由p=FS，物體全部出水面后起重機對地面的壓力為：F壓2=p2S，

此時起重機對面的壓力為：

G+G物=p2S③，

由①②得：

F拉1=p1S?G=p1S?p0S=(p1?p0)S④，

由①③得：

G物=p2S?G=p2S?p0S=(p2?p0)S⑤，

④÷⑤得：

F拉1G物=G物?F浮G物=(p1?p0)S(p2?p0)S=p1?p0p2?p0，

代入數據有：

G物?0.5×104NG物=2.375×107Pa?2.0×107Pa2.5×107Pa?2.5×107Pa=34，

解得：G物=2×104N，

所以被打撈物體的密度：

ρ物=G物gV物=2×104N10N/kg×0.5m3=4×10G動=3F?G=3×400N?1000N=200N;(2)n=3，則繩端移動的速度：

vF=nvA=3×0.1m/s=0.3m/s，

拉力F做功的功率：

P=FvF=400N×0.3m/s=120W；

(3)滑輪組的機械效率：

η=W有W總×100％=GhFs×100％=GnF×100％=1000N3×400N×100％≈83.3％。

答：(1)拉力F做功的功率為120W

【解析】(1)不計繩重和滑輪與軸的摩擦，根據F=1(2)由圖可知，滑輪組繩子的有效股數，根據v繩=nv物求出繩端移動的速度，利用P=Fv求出拉力F做功的功率；

(3)根據η=W本題考查了有關滑輪組的計算，有一定難度。

10.【答案】解：

(1)對貨物做的有用功：

W有用=Gh=300N×4m=1200J；

(2)由圖知，n=2，拉力端移動距離：s=nh=2×4m=8m，

拉力做的功：

W總=Fs=200N×8m=1600J；

(3)機械效率：

η=W有用W總×100%=1200J1600J×100%=75%。

答：(1)有用功為1200J；【解析】本題考查了使用動滑輪有用功和機械效率的計算，計算機械效率時要找準有用功以及總功。

(1)知道貨物重和提升的高度，利用W=Gh計算出有用功；

(2)由圖知，n=2，拉力端移動距離s=2h，利用W=Fs求總功；

(3)利用效率公式求機械效率。

11.【答案】解：(1)由圖知，使用該滑輪組承擔物重的繩子股數，n=3

滑輪組的總功W總=Fs=F.3h=200N×3×2m=1200J，

滑輪組的功率P=Wt=1200J2s=600W；

(2)滑輪組的機械效率：

η=W有W總×100%=GhF.3h=480N200N×3×100%=80%；

(3)不計滑輪組摩擦及繩重，由F=1n(G+G動)可得動滑輪的重力：

G動=nF?G=3×200N?480N=120N；

(4)不計摩擦和繩重，當G=600N時，繩子的拉力F=1n(G+G動)=13【解析】(1)由圖知道，承擔物重的繩子股數n=3，設重物被提升h，則拉力端移動的距離s=3h，知道物重G和拉力F大小，根據W=Fs計算出總功，根據P=Wt計算出功率；

(2)根據機械效率的公式求滑輪組的機械效率；

(3)不計摩擦和繩重，利用F=13(G+G動)求出動滑輪重；

(4)利用F=13(G+G動)求提升600N物體的拉力，根據機械效率的公式求滑輪組的機械效率。

本題考查了使用滑輪組拉力的計算、功的計算、功率的計算、機械效率的計算，利用好不計繩重和摩擦時拉力和物重的關系[F=1n(G輪+G物)]是本題的關鍵。

12.【答案】解：(1)∵物體B放置在水平地面

∴F?=?GB

=450N，，

物體B對水平地面產生的壓強

p=FS=450N0.04m2=1.125×104Pa

；

(2)物體受到的摩擦力F摩=?0.1GB=0.1×450N=45N

由圖示可知n=3，不計繩的重量、滑輪組的摩擦，

則F=13(F摩+G動)

所以G動=3F?F摩=?3×25N??45N?=30N

滑輪組的機械效率：η=W有W總=F摩×s物【解析】【分析】

本題主要考查了壓強的計算和滑輪組的機械效率及相關的計算。

(1)木塊對水平地面的壓力和自身的重力相等，根據p=FS求出木塊對水平地面產生的壓強；

(2)(2)利用η=W有W總=fsFns求滑輪組的機械效率；

(3)根據F摩′=?0.1(GA

+GB)求出摩擦力，F′=13(F摩′+G動)求出繩子末端的拉力，利用W有W總=fsFns求出物體A的重力。

13.【答案】解：(1)提升空筐的速度：v=st=3m3s=1m/s。

由圖可知，n=2，則繩子移動的速度：v′=2v=2×1m/s=2m/s，

提升空筐時，工人做功的功率：P=Wt=Fst=Fv=60N×2m/s=120W；

(2)竹筐的底面積：S=60×60cm2=3600cm2=0.36m2，

一次能提升沙子的最大重力：G沙=F=pS=3000Pa×0.36m2=1080N，

不計繩重及摩擦，則提升空筐時的拉力F=12(G動+G筐)，

所以G動+G筐=2F=2×60N=120N，

【解析】(1)已知將空筐勻速提升3m用時3s，可求得提升空筐的速度，已知動滑輪上有兩端繩子，然后可知繩子移動的速度，利用公式P=Wt=Fst=Fv求出功率的大小；

(2)先求出一次能提升沙子的最大重力，由F=12G總求得動滑輪和筐的總重力，然后可求提升1080N沙子時，繩子端的拉力，人對地面的壓力F壓=G人?F′，再利用壓強公式求得人對地面的壓強；

(3)先求出把1t的沙子提完，則至少要提多少次，再求出每一次的額外功大小，最后求出都提完總共做的額外功大小。

本題考查了功和功率、機械效率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活應用，解題過程中要注意單位的換算。

14.【答案】解：

(1)他站在地面上時對地面的壓力：F=G=600N，

對地面的壓強：P=FS=600N0.04m2=1.5×104Pa；

(2)由圖可知，n=2，則繩端移動的距離：s=2h=2×2m=4m，

拉力做的有用功：W有用=Gh=400N×2m=800J，

由η=W有用W總可得，拉力做的總功：，

拉力的功率：P=W總t=1000J20s=50W．

(3)將400N的重物勻速提升時，由W總=Fs可得，拉力的大?。?/p>

F=W總s=1000J4m=250N，

繩重及繩與滑輪之間的摩擦不計，拉力F=1【解析】本題考查了壓強的計算和滑輪組的組裝以及功、功率、機械效率公式的應用，設計滑輪組的繞繩方案應從兩方面考慮，一是省力情況，二是繩子自由端的朝向．

(1)他站在地面上時對地面的壓力和自己的體重相等，又知道雙腳與地面接觸面積，根據p=FS求出對地面的壓強；

(2)由圖可知滑輪組繩子的有效股數，根據s=nh求出繩端移動的距離，根據W=Gh求出有用功，利用效率公式求出總功，利用P=Wt求出拉力的功率；

(3)將600N的重物勻速提升時，由W總=Fs可得拉力的大??；繩重及繩與滑輪之間的摩擦不計，拉力F=12(G+G輪)，據此求動滑輪重力；

若用該滑輪組將800N的重物勻速提起1m，繩重及繩與滑輪之間的摩擦不計，拉力F′=12(G′+G輪)，再利用η=W有用W總=GhFs=GhF2h=G2F求此時的機械效率。

15.【答案】解：

(1)推力做的總功：

W總=FL=150N×8m=1200J【解析】(1)利用W=FL求出總功，根據P=Wt求出推力的功率；

(2)根據W=Gh求出有用功，利用效率公式η=W有用W總求出斜面的機械效率。

本題主要考查了利用斜面時功、功率和機械效率的計算，計算時分清有用功和總功是關鍵。

16.【答案】解：

(1)由圖知，n=2，拉力端移動距離s=2h=2×3m=6m，

W總=Fs=420N×6m=2520J；

(2)物體重力為：G=mg=80kg×10N/kg=800N；

W有用=Gh=800N×3m=2400J，

滑輪組的機械效率：。

答：(1)建筑材料升高3m，工人師傅手的拉力做功是【解析】本題考查了學生對機械效率公式、滑輪組s=nh、有用功、總功的理解和運用，因條件已給出，難度不大。

(1)由圖可知使用滑輪組承擔物重的繩子股數n=2，則s=2h，求出拉力端移動距離，已知拉力大小，利用W=Fs可求總功；

(2)已知物重和物體被提升高度，根據公式W=Gh可計算出有用功，利用效率公式求滑輪組的機械效率。

17.【答案】0

【解析】已知：F=400N，S=100m，mA=450kg，mB=50kg

求：f，W，η

解：(1)因為勻速拉動B物體，所以A、B物體相對靜止，即A與B物體沒有相對運動的趨勢，所以f=0。

(2)W總=FS=400N×100m=4×104J；

(3)解法一：

因為：η=W有用W總=FASFS=FAF=fAf；

又因為摩擦力與壓力成正比，所以：

η=fAf=?GAG=mAm=450kg500kg=90%。

解法二：

因為：η=W有用W總=FASFS=FAF

根據提示，拉動A所用拉力在總拉力中所占的比例等于A的重量在總重量中所占的比例，所以：

η=GAG=mAm=90%

答：A、B間的摩擦力為0，拉力做的總功是4×104J，機械效率是90%。

(1)兩個物體必須滿足以下三點才會產生摩擦力：①相互接觸、擠壓；②接觸面粗糙；③發生相對運動或具有相對運動的趨勢。因為本題中物體A、B一起做勻速直線運動，沒有相對運動趨勢，所以它們之間不滿足產生摩擦力的條件。

(2)已知拉力F等于400N，S等于100m，利用公式W=FS即可求出拉力所做的；

(3)求機械效率需要知道有用功和總功，此題的難點在于只告訴了一個力，卻要分別表示出有用功和總功；

首先要明確一個知識點：滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關；在接觸面的粗糙程度不變的情況下，壓力越大，摩擦力就越大；

轉到該題，總功和有用功都是克服物體的摩擦力來做功，那么就要先分析它們克服的分別是哪些摩擦力；

有用功：拉動物體A做的功是有用功，因此克服由物體A的重力產生的摩擦力所做的功是有用功；

總功：拉動物體A時，同時也拉動了物體B，因此克服由A、B的總重產生的摩擦力所做的功是總功。

用公式表示為：W【解析】(1)使用動滑輪，承擔物重的繩子股數n=2，摩擦和繩重不計，拉力F=12(G+G動)，據此求動滑輪重力；

(2)克服物體的重力所做的功是有用功，利用W=Gh即可求出有用功；動滑輪的機械效率等于有用功與總功的比值。

本題考查了使用動滑輪時有用功、總功、機械效率的計算，要利用好使用動滑輪時，若摩擦和繩重不計，拉力F=12(G+G動)。

19.【答案】解：

(1)由p=FS可得，重物對地面減小的壓力：

△F壓=△pS=4×103Pa×2m2=8×103N，

重物對地面減小的壓力等于滑輪組對重物的拉力F拉，

則F拉=△F壓=8×103N，

而使用滑輪組的拉力：【解析】(1)知道減小的壓強，利用F=pS求重物對地面減小的壓力，重物對地面減小的壓力等于滑輪組對重物的拉力，而使用滑輪組的拉力F=13(F拉+G輪)，可求動滑輪的重力；

(2)求出物體A的重力，利用η=W有用W總=GAh(GA+G動)h求滑輪組的機械效率。

本題考查了重力、壓力和機械效率的計算，根據減小的壓強求出減小的壓力進而求出滑輪組對重物的拉力是關鍵。

20.【答案】解：

(1)由圖知，n=2，不考慮滑輪的重力、滑輪與軸及滑輪與繩子之間摩擦，拉力F=12f，

物體受到地面的摩擦力：f=2F=2×80N=160N，

(2)由滑輪組的特點可得，繩子移動的距離：s′=2s=2×1.2m=2.4m，

拉力做功：W=Fs′=80N×2.4m=192J；

拉力的功率：P=W【解析】(1)在此題中承擔的不是物體的重力，而是物體與地面之間的摩擦力；不考慮滑輪的重力、滑輪與軸及滑輪與繩子之間摩擦，繩端拉力與摩擦力之間的關系為：F=12f。

(2)已知物體移動的路程可求得繩子移動距離，利用W=Fs可求拉力做功，再利用P=Wt可求得拉力的功率；

(3)摩擦力不變，有用功不變，利用η=W有用W總=fsnFs=fnF求滑輪組的機械效率。

繩子自由端移動的距離、速度與物體移動的距離、速度是同學們容易混淆的問題，應特別注意。

21.【答案】解：

(1)有用功：

W有用=Gh=60N×1m=60J；

(2)由圖可知，n=2，則繩端移動的距離s=nh=2×1m=2m，

拉力做的總功：

W總=Fs=40N×2m=80J，

不計繩重及滑輪與軸之間的摩，提升動滑輪所做的額外功：

W額=W總?W有用=80J?60J=20J；

(3)由W額=G輪h可得動滑輪重力：【解析】(1)利用W=Gh求有用功；

(2)由圖可知，n=2，則繩端移動的距離s=nh，利用W=Fs求拉力做的總功，不計繩重及滑輪與軸之間的摩，提升動滑輪所做的額外功等于總功減去有用功；

(3)利用W=Gh求動滑輪重力，再利用η=W有用W總=GhGh+G輪h=GG+G輪求用該滑輪組勻速提起G′=80N的貨物時滑輪組的機械效率。

本題考查了使用滑輪組時有用功、額外功、總功、機械效率的計算，要知道：不計繩重及滑輪與軸之間的摩，滑輪組的機械效率η=W有用W總=GhGh+G輪h=GG+G輪。

22.【答案】解：(1)由圖可知，n=3，

則工人師傅對繩的拉力：F=1n(G+G動)=13(1200N+300N)=500N；

(2)有用功：W有用=Gh=1