2019中考物理知识点全突破系列专题65滑轮的机械效率（含解析）.docx

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1、1滑轮的机械效率一、单选题1.如图所示的每个滑轮质量相同，用它们提起同一重物，机械效率最高的是（ ） A. B. C. D.2.用如图甲、乙两种方式匀速提升重为 100N 的物体，已知滑轮重 20N。则（ ） A.手的拉力：F 甲 =F 乙 ；机械效率： 甲 = 乙B.手的拉力：F 甲 F 乙 ；机械效率： 甲 乙C.手的拉力：F 甲 F 乙 ；机械效率： 甲 乙D.手的拉力：F 甲 F 乙 ；机械效率： 甲 乙3.如图甲所示，建筑工人用滑轮组提升重为 285N 的水泥桶，动滑轮重为 15N，不计绳重工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的速度为 0.1m/s，工人拉力所做功与时间关系如

2、图乙所示因此可知（ ）A. 该滑轮组的效率为 95% B. 010s 内建筑工人所做额外功为 75JC. 08 s 内建筑工人对水泥桶做的功为 228J D. 建筑工人对水泥桶做功的功率为 36W4.如图所示利用动滑轮提升货物，动滑轮重为 20 牛顿，绳与动滑轮间的摩擦及绳子重不计。第一次把重为 100 牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的.机械效率为 1；第二次把重为 200 牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的机械效率为 2。则（ ）A. 1 2B. 1 2C. 1 2D. 1和 2的关系无法确定25.如图所示，用滑轮组将重为 600N 的重物匀速提升，如果拉力为 350N，则下列结论中正

3、确的是（ ）A.如果将物体提升 2m，拉力做功 1200JB.物体升高 1m，机械所做的有用功为 350JC.物体以 0.5m/s 速度匀速上升，拉力的功率为 350WD.此滑轮组的机械效率为 80%6.下图为“测滑轮组机械效率”的实验在弹簧测力计拉力作用下，重 6N 的物体 2s 内匀速上升 0.1m，弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）下列说法错误的是（ ）A. 弹簧测力计的拉力是 2.4N B. 物体上升的速度为 0.05msC. 弹簧测力计拉力的功率为 0.12W D. 滑轮组的机械效率约 83.37.如图所示，用同一滑轮组分别将物体 A 和物体 B 匀速提升相同的高度，与提升 B

4、相比，提升 A 的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升 A 的过程（ ）A. 额外功较小 B. 额外功较大 C. 总功较小D. 总功较大8.用如图所示的滑轮组提升 300N 重物，在绳子自由端施加的拉力为 125N，4s 内重物匀速上升 2m，不计绳重和轮、轴间摩擦.则（ ）A. 绳子自由端移动的距离为 4m B. 动滑轮重 50NC. 拉力做功的功率为 150W D. 此过程滑轮组的机械效率为 80%39.如图所示，小红用 10N 的拉力将重为 20N 的物体在 5s 内匀速提升了 0.2m，则以下说法正确的是（ ）A. 绳子自由端移动的距离为 0.4m B. 有用功为

5、4JC. 滑轮组的机械效为 83.3% D. 拉力的功率为 12W10.下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是（ ）A.有用功越多，机械效率越高B.同一起重机提起的货物越重，机械效率越高C.额外功越少，机械效率越高D.同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高11.图甲中用力 F1水平拉着重为 G 的物体在水平路面上匀速移动 s 的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动 s 的距离，水平拉力为 F2 使用动滑轮的过程中（ ）A.总功为 W 总 =F2sB.有用功为 W 有 =GsC.机械效率为 = D.额外功为 W 额 =2F2sF 1S12.如图所示，用滑轮组在 4s 内将

6、重为 160N 的物体匀速提升 2m，若动滑轮重 20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是（ ）A. 绳子自由端向上移动了 4m B. 拉力 F 的功率为 90WC. 拉力 F 为 90N D. 滑轮组的机械效率为80%13.如图所示，利用滑轮组将重力为 2N 的物体，以 0.2m/s 的速度提升 0.1m，拉力 F 为 1.2N，下列说法正确的是（ ）A. 绳自由端移动的速度是 0.6m/s B. 这个滑轮组是费力机械C. 滑轮组的机械效率是 83.3% D. F 做的有用功是 0.24J二、填空题14.如图所示，在 20N 的水平拉力 F 作用下，重 200N

7、的物体沿水平地面向左匀速直线运动了 2m，物体与地面的滑动摩擦力为 50N，则绳子自由端沿水平方向移动了_m，拉力所做的有用功是_J，总功是_J，滑轮组的机械效率为_。415.请在如图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人往下拉绳使重物升起。现在用这个装置将重为 400N 的货物竖直匀速提高了 2m,他所做的有用功是_J，已知该滑轮组的机械效率为80，工人的拉力是_N. 要提高该滑轮组的机械效率，你的方法是_。16.用如图所示的滑轮组将物体匀速向左拉动，绳端的拉力为 200N，在 10s 内将物体拉动了 4m，滑轮组的机械效率为 80%，则物体受到地面的摩擦力为_N，绳端拉力的功率为

8、_W.17.小强同学利用如图甲所示的滑轮组将货物运送到楼上，不计绳子和摩擦，如果所送货物重 G 从 20N 开始逐渐增加，每次均匀拉动绳子，且提升同样的高度，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图象，根据图像可以知道动滑轮重为_N，当货物重 G 为 180N 时，滑轮组的机械效率是_18.如图所示用滑轮组：匀速提起一个重为 350N 的物体，物体在 10s 内竖直上升了 1m，人拉绳的力为250N，试问：人拉绳子做功的功率为_W，滑轮组的机械效率为_，动滑轮重_（不计绳重和摩擦）19.如图所示，一同学在用滑轮组匀速提升不同重物时，记录下了绳子自由端拉力 F 与对应所

9、提升的物体的重力 G，如下表：根据上表数据分析可知，绳子自由端拉力 F 与物体重力 G 的关系式为 F=_；当物体重力 G=10N 时，5此滑轮组的机械效率 =_。20.如图所示，用滑轮组把质量为 50kg 的物体匀速提升 3m，若拉力 F 等于 500N，则滑轮组的机械效率为_；若不计绳重和摩擦，则动滑轮受到的重力为_N21.如图所示，工人用 250N 的拉力将重为 400N 的装修材料匀速提升 6m，所用时间为 lmin，则工人做的有用功是_J，工人做功的功率是_W，动滑轮的机械效率是_。22.如图所示，用滑轮组提起一个重为 7N 的物体，在拉力 F4N 的作用下，10s 内物体滑竖直方向

10、匀速升高了 2m 不计绳重和摩擦，可知拉力 F 的功率为_W，此滑轮组的机械效率为_。23.如图所示，用动滑轮把重为 40N 的物体 A 以 0.5m/s 的速度匀速 提升，用时 4s，拉力 F 的大小是 25N，则拉力 F 的功率是_W， 动滑轮的机械效率是_。三、计算题24.工人师傅利用如图所示的滑轮组，在 30s 内将重为 500N 的物体匀速提升 3m，人匀速拉绳子的功率为60W，不计绳重及摩擦。求：6（1）作用在绳子自由端的拉力； （2）滑轮组的机械效率；（结果保留一位小数） （3）若绳子所能承受的最大拉力为 500N，使用此滑轮组能提升的最大物重是多少？ 25.如图是用动滑轮提升货

11、物 A 的示意图。在竖直向上的拉力 F 的作用下，使重 450N 的货物 A 在 50s 的时间里，匀速竖直上升了 10m。在这个过程中，拉力 F 做的功为 5000J求：（1）有用功 W 有 ；（2）拉力 F 的功率 P； （3）动滑轮的机械效率 。26.如图所示，大威用 40N 的拉力，使物体 A 以 0.1m/s 的速度竖直匀速上升，此时滑轮组的机械效率为75%（不计绳重和摩擦），则：（1）物体 A 的重力为多大？ 7（2）拉力的功率多大？ （3）若竖直匀速提升 120N 的物体，滑轮组的机械效率为多大？ 27.如图，建筑工人用 400N 的拉力，将 1000N 重的物体匀速提升 3m，

12、所用的时间是 15s，不计绳重和摩擦，求：（1）动滑轮重； （2）工人做有用功的功率； （3）滑轮组的机械效率. 28.小明家新买的房子准备装修，为了将水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮组，所用的滑轮每只质量为 2 kg，每次将一袋 50 kg 的水泥提升 5m。求：(不计绳重和摩擦，g 取 10 N/kg)（1）每袋水泥受到的重力大小； 8（2）每次做的有用功； （3）滑轮组的机械效率。 29.如图所示，实心物体 A 漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动 A，使 A 向下运动。已知 A 的体积为 1m3,密度为 0.5103kg/m3.动滑轮重为 1103N,电动机工作时拉绳子的功

13、率为 1.2 103w 且保持不变,不计绳重、摩擦和水的阻力，求:（1）A 的重力； （2）A 浸没在水中受到的浮力； （3）A 向下运动的最小速度； （4）A 向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值。 930.搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，工人的重力为 640N ， 与地面接触的总面积为 ，提升时间为 20s ， 重物上升高度为 2m。求：（1）提升时绳自由端的速度为多少； （2）若拉力 F 的大小为 150N ， 则拉力的功率为多少； （3）若上述过程中所提货物重为 360N ， 则滑轮组的机械效率为多少； （4）若仍用该滑轮组提升另一货物，

14、当提升过程中该工人对高台的压强为 ，则所提升货物的重力为多少。 31.如图是用动滑轮提升货物 A 的示意图。在竖直向上的拉力 F 的作用下，使重 450N 的货物 A 在 50s 的时间里，匀速竖直上升了 10m。在这个过程中，拉力 F 做的功为 5000J求：（1）有用功 W 有 ； （2）拉力 F 的功率 P； （3）动滑轮的机械效率 。 32.如图所示，工人用滑轮组提升重为 400N 的货物所用拉力恒为 240N，货物被匀速提升 10m。求:（1）工人做的功 （2）滑轮组的机械效率 1033.如图所示，用甲、乙两种滑轮组，分别匀速竖直向上提升同一重物，从相同位置开始提升至同一高度处，求：

15、（1）若不计绳重，滑轮重及摩擦，两次拉力 F1和 F2之比； （2）若不计绳重及摩擦，重物质量为 400g，动滑轮质量为 100g，匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。 34.如图是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图，工人用一滑轮组从水中打捞物体。已知：物体的质量为 90kg 且以恒定速度匀速上升，当物体完全露出水面，工人对滑轮组绳子自由端的拉力 F1为400N，此时滑轮组的机械效率 1为 75%（绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，g=10N/kg）。（1）请你根据题目中的条件，判断出工人所使用的滑轮组是下列中的_图。 11（2）工人的质量为 60kg，双脚与地面接触面积为

16、 2.5103 m2 ， 物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面的压强变化了 4104Pa，求物体浸没在水中时受到的浮力。 （3）若物体完全浸没在水中时，工人拉力的功率为 180W，求物体上升的速度。 35.质量为 60kg 的工人站在水平地面上，用如图装置匀速打捞浸没在长方形水池中的物体，水池底面积为 15m2 ， 物体重 2000N、体积为 0.1m3 ， 物体未露出水面前，此装置机械效率为 80%（不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦）g 取 10N/kg 求：（1）物体浸没在水中受到的浮力； （2）动滑轮的重力； （3）若工人双脚与地面的接触面积为 500cm2 ， 当他

17、对地面的压强为 2103Pa 时，池底受到水的压强的变化量。 36.如图所示是打捞物体的模拟装置。现电动机带动钢丝绳自由端以 0.5m/s 的速度匀速拉动滑轮组，经过 5min 将体积为 0.1m3的物体由海底提升到海面，物体离开海面后钢丝绳自由端的速度变为 0.49m/s，此时电动机的输出功率比物体在海水中时增大了 12%（不计物体的高度、绳重和摩擦， 物12=7.6103kg/m3 ， g 取 10N/kg， 海水 取 1.0103kg/m3）。求：（1）物体浸没在海水中受到的浮力； （2）物体在海底时的深度； （3）物体在海底时受到海水的压强； （4）物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组

18、的机械效率（不计动滑轮体积） 13答案解析部分一、单选题1.【答案】B 【解析】【解答】提升相同的重物至同一高度时，所做有用功相同，使用滑轮或滑轮组时所做的额外功主要是克服动滑轮重和绳重、摩擦所做的功，ACD 中都需要提升动滑轮的重力做额外功，B 中是一个定滑轮，额外功最少，根据 可知机械效率较高。故答案为：B。【分析】使用滑轮或滑轮组时所做的额外功主要是克服动滑轮重和绳重、摩擦所做的功，据此结合机械效率的计算方法分析比较即可.2.【答案】B 【解析】【解答】由定滑轮的使用特点知道，绳重和摩擦力不计，甲图中手的拉力是：F 甲 = ，乙图中手的拉力是：F 乙 =G，并且可以改变力的方向；一般情况

19、下，动滑轮重小于物重，所以 F 乙 F 甲 ；由图知道，由于动滑轮和定滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，故所做的有用功一样大；由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由 知道，定滑轮的机械效率高，即 乙 甲 ， B 符合题意，故答案为：B。【分析】结合定滑轮、动滑轮的特点分析即可，使用动滑轮要克服动滑轮重力做功，在有用功相同的情况下，使用动滑轮所做的总功多.3.【答案】C 【解析】【解答】A.可知对水泥桶所做功是有用功，对动滑轮所做功是额外功，工人拉力做功为总功，由图 10s 内工人做功：W 1=360J，由 知 10s 内水泥桶上升高度：h=v

20、t=0.1m/s10s=1m，工人所做有用功：W 2=G 桶 h=285N1m=285J，则可算滑轮组的机械效率： =100%79.2%，A 选项不符合题意；B.因为 W1=W2+W3 计算额外功：W 3=W1-W2=360J-285J=75J，B 选项符合题意；C.8s 内水泥桶上升高度：h=vt=0.1m/s8s=0.8m，8s 内工人对水泥桶做的功：W 有 =G 桶h=285N0.8m=228J，C 选项不符合题意；工人对水泥桶做功的功率： ， D 项不符合题意；故答案为：BC【分析】在此过程中对水泥桶所做功是有用功，对动滑轮所做功则是是额外功，工人拉力做功为总功，由图看出10s 内工人

21、做功，由 h=vt 计算水泥桶上升高度，由 W 有 =G 桶 h 计算有用功，由 W1=W2+W3计算额外功；由公式 计算滑轮组的机械效率。先计算 8s 内水泥桶上升高度，从而计算出 8s 内工人对水泥桶做的功。由 计算工人对水泥桶做功的功率。4.【答案】A 【解析】【解答】两次拉升重物，都是用同一个滑轮组，故额外功是相同的；但第一次是提升 100N 的重物，第二次是提升 200N 的重物，故第二次的有用功更多。所以第二次的机械效率比第一次机械效率大。故答案为：A.【分析】机械效率的变化，一是看有用功-重物被提升所做的功；二是看额外功-提升动滑轮及克服摩擦所做的功.145.【答案】C 【解析】

22、【解答】 (1)由图可知，n=2，将物体提升 2m 时，拉力做的功：W 总=Fs=Fnh=350N22m=1400J，A 不符合题意；将物体提升 1m 时，做的有用功：W 有=Gh=600N1m=600J，B 不符合题意；由 P= = =Fv 可得，拉力的功率：P=Fv=350N20.5m/s=350W，C 符合题意；(2)此滑轮组的机械效率：= = = = 100%= 100% 85.7%.D 不符合题意。故答案为：C.【分析】拉力做功 W 总 =FS；机械所做的有用功 W 有用 =Gh；拉力的功率 P=FV；再利用机械效率的计算公式求得机械效率即可.6.【答案】C 【解析】【解答】A弹簧测

23、力计的拉力是 2.4N，A 不符合题意；B物体上升的速度为：v= =0.05ms，B 不符合题意；C弹簧测力计拉力的功率为 P=Fv=2.4N20.05m /s=0.24W,C 符合题意；D滑轮组的机械效率约 = =83.3，D 不符合题意。【分析】A、根据弹簧测力计的最小分度值读出拉力；B、根据 v= 求解；C、根据 P=Fv 求解；D、根据= 求解。故答案为：C。7.【答案】D 【解析】【解答】AB 由 W 额外 =G 动 得出额外功相同，A、B 不符合题意；C由 W 额外 =G 动 得出额外功相同，再根据提升 A 的过程滑轮组的机械效率较大得出提升 A 的过程做的有用功较大，由 W 总

24、=W 有用 +W 额外 得 W 总 较大，C 不符合题意，D 符合题意。故答案为：D。【分析】A、B 由 W 额外 =G 动 得出答案；C、D 由题意、= 和 W 总 =W 有用 +W 额外 得出答案。8.【答案】D 【解析】【解答】A、绳子自由端移动的距离为 s=nh=32m=6m，A 不符合题意；B、由 F= （G+G 动 ）得 G 动=nF-G=3125N-300N=75N，B 不符合题意；C、拉力做功的功率 P= =187.5W，C 不符合题意；D、此过程滑轮组的机械效率= = =80%，D 符合题意。故答案为：D。【分析】A、根据 s=nh 求解判断；B、根据 F= （G+G 动 ）

25、求解判断；C、根据 P= 求解判断；D、根据= 求解判断。9.【答案】B 【解析】【解答】A. 如图，由三段绳子拉着动滑轮，所以绳子自由端移动的距离为：，A 不符合题意；15B. 有用功为： ，B 符合题意；C. 总功为： ；滑轮组的机械效为： ，C 不符合题意；D. 拉力的功率为： ，D 不符合题意；故答案为：B。【分析】利用 s=nh 判断出物体移动的距离；根据 W=Gh 算出有用功；根据 W=Fs 算出总功，根据 =求出机械效率；根据 P= 求出功率.10.【答案】B 【解析】【解答】机械效率是有用功与总功的比值，若只知道有用功越多，而总功的多少不确定，则无法判断有用功与总功比值的大小，

26、即不能判断机械效率的高低，A 不符合题意；起重机提起的货物做有用功变化时，所做的额外功基本不变，此时有用功在总功中所占的比重会变大，所以它的机械效率就越大，B 符合题意；机械效率越高，说明所做有用功占总功的比值大，额外功所占总功的比值小，而不是做的额外功越少，C 不符合题意；使用滑轮组做功越快，说明功率越大，但机械效率与功率无关，D 不符合题意，故答案为：B。【分析】功率与机械效率是两个不同的物理量，它们之间没有任何关系，功率由功和时间共同决定，机械效率由有用功和总功共同决定.11.【答案】D 【解析】【解答】A、如图使用动滑轮时，拉力端移动距离是物体移动距离的 2 倍，即 ，拉力做的总功为：

27、 ，A 不符合题意；B、由于两图中物体和接触面都相同，所以使用动滑轮做的有用功，等于甲图中直接拉物体做的功，即 ，B 不符合题意；C、机械效率为： ，C 不符合题意；D、有用功与额外的和为总功，所以额外功为：，D 符合题意。故答案为：D。【分析】利用 W=Fs 求拉力做的总功；使用动滑轮做的有用功，等于直接拉物体做的功；机械效率等于有用功与总功之比；额外功等于总功减去有用功.12.【答案】B 【解析】【解答】A. 如图的滑轮组，由三段绳子拉着动滑轮，即 ，A 不符合题意；C. 根据 ，得拉力 F 为： ，C 不符合题意；B. 拉力做的总功为： ；拉力 F 的功率为： ，B 符合题意；D. 有用

28、功为： ；滑轮组的机械效率为： ，D 不符合题意；故答案为：B。【分析】根据 s=nh 求出绳端移动的距离；根据 F= （G+G 动 ）求出拉力；根据 W=Fs 可求拉力做功；根据P= 可求拉力做功的功率；根据 W=Gh 求出克服物体重力做的有用功，根据效率公式求出滑轮组的机械效率.13.【答案】C 【解析】【解答】A.动轮滑动力作用点移动距离是重物移动距离的 2 倍，因此速度也是重物提升速度的2 倍，所以 v 绳=0.4m/s，A 不符合题意；B.动轮滑本质是动力臂为阻力臂 2 倍的省力杠杆，此轮滑组是省力机械；B 不符合题意；16C.提升重物的有用功 W 有用=2N 0.1m=0.2J，拉

29、力 F 总功 W 总=1.2N 0.2m=0.24J，所以效率 =W 有用/W 总 100%=83.3%，C 符合题意；D.拉力 F 做的有用功等于 0.2J，D 不符合题意。故答案为：C【分析】绳自由端移动的速度等于物体升高速度的 n 倍；由题知使用滑轮组时拉力 F、提升的物重，比较二者大小可得是省力机械还是费力机械；利用 W=Gh 求拉力做的有用功，拉力端移动距离 s=nh，利用W=Fs 求拉力做的总功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比.二、填空题14.【答案】6；100；120；83.3% 【解析】【解答】由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离：s 绳 =3s 物 =32m=6m，有

30、用功：W 有 =fs 物 =50N2m=100J，总功：W 总 =Fs 绳 =20N6m=120J，滑轮组的机械效率：= = 100%83.3% 。故答案为：6；100；120；83.3%.【分析】根据 s=nL 求出绳子移动的距离；克服物体的摩擦力做的功是有用功，利用 W=Fs 求出拉力做的功；利用 = 100%求出滑轮组的机械效率.15.【答案】800J；160N；增加提升重物重力 【解析】【解答】根据题意知道，人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图：由 W=Gh 知道，拉力做的有用功是：W 有 =Gh=400N2m=800J；由

31、知道，拉力做的总功是：；又因为 n=2，所以，绳端移动的距离是：s=2h=22m=4m，由 W 总 =Fs 可知工人的拉力是： ；要提高滑轮组的机械效率可以在额外功一定时，增大有用功，即增加提升重物重力，可以提高有用功，使有用功在总功中所占的比值增大，即增加提升重物重力可以提高滑轮组的机械效率。故答案为：800J；160N； 增加提升重物重力.【分析】在设计滑轮组时，要注意题目的要求，若知道拉力方向可以从绳端绕起.利用 W=Gh 求出有用功；根据 = 求出拉力的大小；提高滑轮组机械效率的方法：增加提升的物重，减小动滑轮的重力.16.【答案】480；240 【解析】【解答】由图可知，由三段绳子拉

32、着动滑轮，即 n=3，物体 A 沿水平地面匀速移动 4m，则绳子，自由端通过的距离：s=34m=12m；拉力 F 做的总功：W 总 =Fs=200N12m=2400J；根据机械效率的公式可得,有用功为：W 有 =W 总 =2400J80%=1920；由 W 有 =fl 可得,A 受到的摩擦力：f= = =480N；拉力 F 做功的功率：P= = =240W.17故答案为：480；240.【分析】拉力端移动距离 s=ns 物 ， 滑轮组的机械效率 求得物体 A 所受的摩擦力；利用 W=Fs 求拉力做的总功，再利用 P= 求拉力做功功率.17.【答案】20；90% 【解析】【解答】根据图象可知，当

33、物重为 20N 时，滑轮组的机械效率为 50%； ，动滑轮的重力 ，当货物重 G为 180N 时，滑轮组的机械效率： 。故答案为：20；90% 。 【分析】利用图像中的数据计算动滑轮重力，结合物体重力和滑轮重力计算机械效率。18.【答案】50；70%；150N 【解析】【解答】已知：物体的重力为 G350N，时间 t10s，上升高度 h1m，人拉绳的力为F250N，n2(1)绳子末端移动的距离：s2h21m2m，拉力做功： W 总 Fs250N2m500J，拉力做功功率为：P 50W；(2)对物体做有用功：W 有 Gh350N1m350J，滑轮组的机械效率： 70%(3)不计绳重和摩擦，克服动

34、滑轮重做的额外功：W 额 W 总 W 有 500J 350J150J，W 额 G 轮 h G 轮 150N.【分析】根据滑轮组的特点 s2h，W 有 Gh，W 额 W 总 W 有 计算出滑轮组的机械效率，及动滑轮重.19.【答案】0.5G+0.3N；94.3% 【解析】【解答】解：由表格数据可知，重力 G 每增大 1N，绳子自由端的拉力 F 增大 0.5N，所以 F 与 G成一次函数关系，设 F 与 G 关系的表达式为 FkG+b，由表格第一组数据，当 G1N，F0.8N，则：0.8Nk1N+b由表格第三组数据，当 G3N，F1.8N，则：1.8Nk3N+b，可得 k0.5， b0.3N，所以

35、拉力 F 与物体所受重力 G 的关系式：F0.5G+0.3N；当物体重力 G10N 时，此时的拉力：F0.510N+0.3N5.3N；由图可知，有两段绳子拉着动滑轮；滑轮组的机械效率为： 94.3%故答案为：0.5G+0.3N；94.3%.【分析】分析比较 F 随 G 的变化特点，借助数学方法可以解题；根据物体的重力求出拉力的大小，然后根据机械效率公式 求出机械效率.20.【答案】80%；200 【解析】【解答】（1）物体的重力： 做的有用功： ，由图知，n=2，拉力端移动距离 ，拉力做的总功： ，滑轮组的机械效率： ；（2）不计绳重和摩擦，拉力 ，则动滑轮重力： 。故答案为： (1). 80

36、% (2). 20 0【分析】利用 W=Gh 求拉力做的有用功；拉力端移动距离 s=nh，利用 W=Fs 求总功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；不计绳重和摩擦，拉力 F= （G+G 动 ），据此求动滑轮重力.21.【答案】2400；50；80% 【解析】【解答】（1）有用功：W 有用 =Gh=400N6m=2400J；（2）由图知 n=2，则拉力端移动距离：s=2h=26m=12m，拉力做的总功：W 总 =Fs=250N12m=3000J，工人做功的功率：P= = 18=50W；（3）动滑轮的机械效率：= 100%= 100%=80%。故答案为：2400；50；80%。【分析】根据 W

37、 有用 =Gh 求出有用功；根据 s=nh 求出拉力移动距离，再根据W 总 =Fs 求出拉力做的总功，根据 P= 求出工人做功的功率；根据 = 求出机械效率.22.【答案】1.6；87.5% 【解析】【解答】解 V 物 0.2m/s,因为 n2 所以 V 绳 2V 物 0.4m/s,拉力的功率 PFV4N , 滑轮组的机械效率为 87.5%.故答案为：1.6；87.5%.【分析】利用拉力和绳子移动的速度计算拉力的功率，根据有用功和总功的比值计算机械效率.23.【答案】25；80% 【解析】【解答】动滑轮由两段绳子拉着物体上升，即 。总功为： 拉力 F 的功率是：；有用功为： 机械效率为： 。故

38、答案为：25；80%.【分析】利用 P=Fv 求拉力 F 做功功率；绳端移动距离 s=2h，动滑轮的机械效率 = .三、计算题24.【答案】（1）解：物体移动的速度 v=s/t=3m/30s=0.1m/s 绳子自由端移动的速度 v1=3v=0.3m/s 作用在绳子自由端的拉力 F=P/v1=60w/0.3m/s=200N（2）解： （3）解：动滑轮重力 G 动 =nF-G 物 = 此滑轮组能提升的最大物重 G 物=500N3-100N=1400N 【解析】【分析】（1）不计绳重及摩擦，根据 v= 求得绳子自由端移动的速度，由 P=Fv 可求得作用在绳子自由端的拉力；（2）根据 W=Gh 求得有

39、用功，根据 s=nh 求出绳子自由端移动的距离，然后根据 W 总 =Fs 求出拉力 F 做的总功，根据 W 有 =Gh 求出拉力 F 做的有用功，再根据 = 100%求出滑轮组的机械效率；（3）利用 F= （G 物 +G 动 ）计算出动滑轮的重力；再利用 F= （G 物 +G 动 ）求最大物重.25.【答案】（1）解：有用功：W 有 =Gh=450N10m=4500J（2）解：已知拉力 F 做的功为 5000J，即 W 总 =5000J， 拉力做功的功率：P= = =100W（3）解：动滑轮的机械效率：= = 100%=90% 【解析】【分析】（1）利用公式 W 有 =Gh，使用动滑轮做的有用

40、功；（2）利用公式 ， 求出拉力做功的功率；（3）在使用动滑轮时，拉力做的功即为总功，利用公式 ， 即可求出动滑轮的机械效率 。1926.【答案】（1）解：由图知道，承担物重的绳子股数是：n=3，所以，滑轮组的机械效率是：= = ， 故物体 A 的重力是：G=3F=375%40N=90N（2）解：因为 n=3，所以，绳子自由端移动的速度等于物体移动速度的 3 倍，即绳子自由端移动的速度是：v=0.1m/s3=0.3m/s，所以，拉力的功率是：P=Fv=40N0.3m/s=12W（3）解：因为不计摩擦和绳重，所以，绳子的拉力是：F=（G+G 动 ）/3，故动滑轮重力是：G 动 =3F-G=340

41、N-90N=30N，当提起物体的的重力是 G=120N 时，拉力是：F=（G+G 动 ）/3=（120N+30N）/3=50N，此时滑轮组的机械效率：=W 有 /W 总=Gh/Fs=Gh/F3h=G/F3=120N/50N3100%=80% 【解析】【分析】（1）利用 = 求得提升物体的重力；（2）绳子自由端移动的速度等于物体移动速度的 n 倍，利用 P=Fv 求拉力的功率；（3）不计摩擦和绳重，利用 F= （G+G 动 ）求出动滑轮重，再利用 F= （G+G 动 ）计算提升 120N 物体的拉力；设重物被提升 h，则拉力端移动的距离 s=nh，再利用 = 求此时滑轮组的机械效率.27.【答案

42、】（1）解：由图可知，承担物重的绳子股数 n3，不计绳重和摩擦,由 F 得，动滑轮重： nF 3400 N1000N200 N答：动滑轮重为 200N（2）解：拉力做的有用功： Gh1000 N3m3000 J ， 工人做有用功的功率： 200 W答：工人做有用功的功率为 200W（3）解：绳子自由端移动的距离：s nh33 m9 m ， 拉力做的总功： Fs400 N9m3600 J ， 则滑轮组的机械效率： 100% 100%83.3%答：滑轮组的机械效率 83.3% 【解析】【分析】1）不计绳重和摩擦，根据 F= （G 物 +G 动 ）求出动滑轮重；（2）先根据 W 有 =Gh 求出有用

43、功，再根据 P= 求拉力做的有用功的功率；（3）利用 s=nh 求出绳子自由端移动的距离，然后根据 W=Fs 即可求出拉力做的功，根据 = 100%求出滑轮组的机械效率.28.【答案】（1）解：m=50kg，g=10N/kg，每袋水泥受重力的大小为：G=mg=50kg10N/kg=500N.（2）解：h=5m，做的有用功为：W 有用 =Gh=500N5m=2500J.（3）解：在不计绳重和摩擦的情况下，对动滑轮做的功为额外功，m 动 =2kg，对动滑轮做的功为额外功为：W 额外 =G 动 h=m 动 gh=2kg10N/kg5m=100J，则总功为：W 总 =W 有用 +W 额外 =2500J

44、+100J=2600J，滑轮组的机械效率为：= 100%= 100%96.2% 20【解析】【分析】（1）用公式 G=mg 计算出其重力的大小；（2）利用公式 W 有用 =Gh 计算出做的有用功；利用公式 W 额外 =Gh=mgh 计算出滑轮组所做的额外功，再利用公式 W 总 =W 有用 +W 额外 计算出总功，最后再利用公式 = 计算出滑轮组的机械效率.29.【答案】（1）A 的重力：G A=mAg=V g=0.510 3kg/m31m310N/kg=5000N；（2）A 浸没在水中受到的浮力：F 浮 = 水 gV 排 =1.0103kg/m310N/kg1m3=1104N；（3）由 P=F

45、 拉 v 知道当绳子对物体 A 拉力 F 拉 最大时 A 向下运动的速度最小；对 A 进行受力分析可得：G A+F 拉 =F 浮 ， 当 A 完全浸没时绳子对物体 A 拉力最大：F 拉 =F 浮 -GA=1104N-5000N=5000N，发动机对绳子的拉力：F= （F 拉 +G 动 ）= 6000N=2000N，则发动机拉绳子的速度由 P=Fv 得：v=P/F=1.210 3W/2000N=0.6m/s；A 向下运动的最小速度：v min=v/3=0.6m/s/3=0.2m/s；（4）当 A 完全浸没时绳子对物体 A 拉力最大，A 向下运动过程中的有用功：W 有用 =（F 浮 -G）h，总功

46、 W 总 =Fs= （F 浮 -G+G 动 ）3h=（F 浮 -G+G 动 ）h,滑轮组机械效率的最大值： =W 有用 /W 总 =（F 浮 -G）h/（F 浮 -G+G 动 ）h=（F 浮 -G）/（F 浮 -G+G 动 ）=【解析】【分析】（1）利用 G=mg=V g 可求得 A 的重力；（2）已知 A 的体积，利用 F 浮 = 水 gV 排 可求得 A 浸没在水中受到的浮力；（3）由图知当绳子对物体 A 拉力最大时 A 向下运动的速度最小；对 A 进行受力分析可得 GA+F 拉 =F 浮 ， 当 A 完全浸没时绳子对物体 A 拉力最大：F 拉 =F 浮 -GA；发动机对绳子的拉力 F=1

47、/3（F 浮 -G），由 P=Fv 可求得绳子向下运动的最小速度，然后可知 A 向下运动的最小速度：vmin=v/3；（4）由题意知 A 向下运动过程中，利用 =W 有 /W 总 可求得滑轮组机械效率的最大值。30.【答案】（1）解:由图可知，由三段绳子拉着重物，即 n=3，则提升时绳自由端的速度：（2）解:若拉力 F 的大小为 150N ， 根据 得拉力的功率为：（3）解:若货物重为 360N ， 则滑轮组的机械效率为：（4）解:不计绳重和摩擦时，拉力为： ，解得动滑轮的重力： ；当工人对高台的压强为 时，压力为：，压力等于人的重加上绳子对人的拉力，即 ，绳子对人的拉力等于人拉绳子的力，所以人对绳子的拉力为：，由 得，此时所提升货物的重力：【解析】【分析】（1）结合 s=nh，利用速度计算公式 v= 可知提升时绳自由端的速度；（2）利用 P=Fv 可求得拉力的功率；（3）根据 = 可求得滑轮组的机械效率；（4）根据 F= （G+G 动 ）可求得动滑轮的重力，根