【单元练】河南省驻马店市高级中学八年级物理下第十二章【简单机械】复习题(专题培优) (2)

一、选择题
1．如图所示，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（）
A．变小B．不变C．变大D．先变大后变小C 解析：C
如图所示
用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，阻力的大小不变（等于物重G），阻力臂变大，动力臂不断变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，动力将F变大。

故选C。

2．如图所示，水平拉力F1（6N）将物体（G=9N）沿直线匀速拉动s1的距离，做功W1，借助滑轮组，F2使物体在同一水平面上匀速直线运动同样的距离s1，F2所拉绳端的上升距离为s2，做功为W2，则（）
A．W2一定小于W1
B．s2一定小于s1
C．F2一定大于G/3
D．F2一定大于F1/3D
解析：D
水平拉力F1将物体沿直线匀速拉动做功：
111W F s =；
借助滑轮组，使物体在同一水平地面上匀速直线运动同样的距离，拉绳端的上升距离为s 2，做功：
222W F s =；
A ．做功21W W W =+动，故A 错误；
B ．有3股绳子承担213s s =，故B 错误； CD ．()211
3
F G F =+轮，故C 错误，D 正确。

故选D 。

3．用如图所示的滑轮组（甲）和（乙）将重物匀速提升相同高度．滑轮组的机械效率分别为η甲、η乙，重物的重力大小分别为G 甲、G 乙；不计绳重和摩擦，下列说法正确的是
A ．若滑轮重力和绳端拉力相同，则η甲=η乙
B ．若钩码重力和滑轮重力相同，则η甲=η乙
C ．若钩码重力和绳端拉力相同，则η甲<η乙
D ．若G 甲>G 乙，η甲<η乙，甲乙的动滑轮重力无法比较B 解析：B
A ．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率
η=1
===++1+W W Gh G
G W W W Gh G h G G G
=+有有动
总有额动动
， 甲由2段绳子承担物重，乙由3段绳子承担物重，不计绳重和摩擦，若滑轮重力和绳端拉力相同，甲图中物体的重力
G 甲=2F -G 动，
乙图中物体的重力
G 乙=3F -G 动，
显然乙图中物体的重力要大一些，滑轮重力相同，由
η
1=
1+G G 动 可知乙的机械效率高，故A 错误；
B ．若钩码重力和滑轮重力相同，由
η=+G G G 动
可知甲乙机械效率相同，故B 正确；
C ．若钩码重力和绳端拉力相同，提升相同高度，由W 有=Gh 可知有用功一样，因甲装置绳子股数为2股，
s 甲=2h ，
乙装置绳子股数为3股，
s 乙=3h ，
由W 总=Fs 可知乙装置总功较大，由η=W W 有总
可知甲的机械效率大于乙的机械效率，故C 错
误；
D ．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率
η=1
===++1+W W Gh G
G W W W Gh G h G G G
=+有有动总有额动动
， 若
G 甲>G 乙，
η甲=
11+G G 动甲甲，
η乙=
11+G G 动乙乙
，
η甲<η乙，
所以甲动滑轮重力比乙滑轮重力大，故D 错误．
4．科学方法是科学思想的具体体现，初中物理中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”等方法，下面是几个研究实例：①研究光的传播时，引入“光线”；②研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变；③研究功率时把它与速度相比；④将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒；其中，采用了相同研究方法的是（ ） A ．①和② B ．①和④
C ．②和③
D ．③和④B
解析：B 【分析】
对每个物理实验进行分析，明确各自采用的研究方法，就能确定符合题意的选项。

①研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；
②研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变，采用的是控制变量法； ③研究功率时把它与速度相比，采用的是类比法；
④将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒，采用的是模型法； 故选B 。

【点睛】
本题考查物理学中的科学方法，这就要求学生除了掌握好所学知识外，还要对其进行分类总结，具有一定难度！
5．如图所示是小刚同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中使用的实验装置，得到的数据记录在下方表格中．关于小刚的实验，忽略绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ） 实验次数 1 2 3 钩码重G /N 4 4 6 钩码上升高度h /m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F /N 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离S /m 0.3 0.5 0.3 机械效率η
74%
57%
83%
A ．由表中数据可知，第1次实验是使用甲图做的实验
B ．由表中数据可知，第2次实验是使用乙图做的实验
C ．由第1、2次数据可知，滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关
D ．由第2、3次数据可知，滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关D 解析：D ；
由图知道，承担物重是绳子的段数是n 甲=3，n 乙 =5； A ．由第一次实验数据和s=nh 知道，
0.3m 30.1m
s n h =
== 即第一次实验是使用甲图做的实验，故A 正确，不符合题意； B ．由第二次实验数据和s=nh 知道，
0.5m 50.1m
s n h =
==
即第而次实验是使用乙图做的实验，故B正确，不符合题意；
C．由1、2次实验数据知道，动滑轮重不同，滑轮组的机械效率不同，即滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关，故C正确，不符合题意；
D．由2、3次实验数据知道，提升物体的绳子的条数不相同，即使用了不相同的装置，且提升的钩码重不同，由于没有控制变量，所以，机械效率不同，不能说明滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关，故D错误，符合题意．
6．人体的某些部分也可以看作杠杆，例如托起物体的前臂图．下列图中正确表示手的前臂所受动力和阻力的是图
A．B．
C．D． B
解析：B
O为支点，由于物体的重力为竖直向下，且作用在手上，所以物体对前臂的力为阻力F2竖直向下，物体在此位置平衡，动力与阻力又在支点同侧，方向须相反为竖直向上，则股二头肌对前臂的力为动力F1竖直向上，如B选项图所示．故选B．
7．工人利用滑轮组吊起重为2400N的路灯杆（质量分布均匀）。

如图所示，这是路灯杆一端刚被匀速拉起的示意图。

路灯杆离地后2s被匀速提升1m，绳端拉力F=1000 N。

下列说法正确的是（）
A．路灯杆一端刚被匀速拉起比路灯杆离地后匀速提升时滑动组的机械效率更大
B．路灯杆离地后，绳端拉力F做的功为1000 J
C ．路灯杆离地后，绳端拉力F 做功的功率为500W
D ．路灯杆离地后，滑轮组的机械效率为80%D 解析：D
A ．路灯杆一端刚被匀速拉起时滑动组对路灯杆的拉力小于路灯杆离地后滑动组路灯杆的拉力，即路灯杆一端刚被匀速拉起时滑动组对路灯杆做的有用功小于路灯杆离地后滑动组对路灯杆做的有用功，而额外功不变，由
11W W W W W W W η=
==++有有
额
总有额
有
得路灯杆一端刚被匀速拉起比路灯杆离地后匀速提升时滑动组的机械效率小，故A 错误； B ．由图可知承担物重的绳子段数n =3，路灯杆离地后被匀速提升1m ，则绳子自由端移动距离为
s =3h =3×1m=3m
绳端拉力F 做的功为
W 总=Fs =1000N ×3m=3000J
故B 错误；
C ．路灯杆离地后，绳端拉力F 做功的功率为
30001500W 2s
J
P W t =
==总 故C 错误；
D ．路灯杆离地后，所做有用功为
W 有=Gh =2400N ×1m=2400J
滑轮组的机械效率为
2400J
100%100%80%3000J
W W η=⨯=⨯=有总
故D 正确。

故选D 。

8．下列情境描述中正确的是（ ）
A ．甲图中钓鱼竿受到的阻力就是鱼的重力
B ．乙图中手握哑怜向上运动时，前臂骨骼可以看成省力杠杆
C ．丙图中手将衣服夹子捏开时，夹子可以看成省力杠杆
D ．丁图中用动滑轮提升物体时，动滑轮的支点在滑轮的轴心C 解析：C
A. 甲图中钓鱼竿受到的阻力是鱼线向下的拉力，故A 错误；
B. 观察乙图可知，以肘关节为支点，阻力臂大于动力臂，为费力杠杆，故B 错误；
C. 丙图中，以夹子前端为支点，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故C 正确；
D. 丁图中动滑轮的支点为左侧固定绳子与动滑轮接触点，故D 错误。

故选C 。

9．如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体M 、N 所受的重力如表所示，则（ ） G M G N F 甲 F 乙 5N
10N
12N
5.5N
A ．F 丙一定小于F 乙
B ．甲的机械效率比乙的大
C ．若乙提升物体的高度变大，则机械效率变大
D ．实验测得数据无法计算出甲、乙的机械效率B 解析：B
A ．若不计绳重和摩擦，乙图中绳子的有效段数为2，丙图中绳子的有效段数为3，根据
()1
F G G n
=
+动可知，F 丙一定小于F 乙；若计绳重和摩擦，则丙图中的绳重和摩擦力均大于乙图中的，所以F 丙与F 乙的大小无法比较，故A 不符合题意； BD ．甲的机械效率
N N 10N 100%83.3%12N G h G F h F η===⨯≈甲甲甲
乙的机械效率
M M M 5N
100%45.5%2 5.5N
G h G h G F s F nh nF ηη=
===⨯≈⋅⨯乙甲乙乙乙＜ 故B 符合题意、D 不符合题意； C ．根据M M M h h F s F nh nF G G G
η===⋅乙乙乙乙
可知，乙的机械效率与提升物体的高度无关，故C 不符合题意。

故选B 。

10．高速铁路的输电线、无论冬、夏都需要绷直，以保障列车电极与输电线的良好接触。

图乙为输电线的牵引装置工作原理图。

钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣配
重为150N，若某段时间内坠砣串下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，下列说法正确的是（）
A．滑轮A为动滑轮，滑轮B为定滑轮
B．钢绳上的拉力为150N
C．输电线P端受到的拉力大小为9×103N
D．输电线P端向左移动了40cm C
解析：C
A．图中A为定滑轮，滑轮B为动滑轮，故A错误；
B．30个坠砣的总重力
G＝30×150N＝4500N
钢绳上的拉力F＝G＝4500N，故B错误；
C．由图知，使用的滑轮组承担A端拉力的绳子股数n＝2，图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得
G＝1
2
F P
则输电线P端受到的拉力大小
F P＝2G＝2×4500N＝9×103N 故C正确；
D．图中坠砣挂在钢绳的自由端，且n＝2，则坠砣串下降高度
h＝2s P
则输电线P端向左移动的距离
s P＝1
2
h＝
1
2
×20cm＝10cm
故D错误。

故选C。

二、填空题
11．如图所示，O为轻质杠杆AB的支点，A端挂重为G的物体，图中能使杠杆在水平位置平衡的拉力有______，且该拉力______大于G（选填“一定”、“可能”或“一定不”）。

F1F2F3一定
解析：F 1、F 2、F 3 一定
[1]由图可知，能使杠杆在水平位置平衡的拉力有123F F F 、
、，拉力F 4会使杠杆逆时针转动。

[2]由图可知，三个拉力的动力臂均小于重力的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，这三个拉力一定都大于重力。

12．如图所示，轻质杠杆AC 可绕A 点转动，在水平位置平衡，物体的重力方向为________，这是一省力杠杆，若拉力F 向左倾斜，此杠杆______（选填“有”或“没有”）可能变成等臂杠杆。

竖直向下有
解析：竖直向下 有 [1]重力方向总是竖直向下的。

[2]若拉力F 向左倾斜，拉力F 的力臂逐渐减小，当力臂减小到和物体给杠杆拉力的力臂相等时，该杠杆就变成了等臂杠杆，所以此杠杆有可能变成等臂杠杆。

13．如图所示，甲、乙是两个完全相同的滑轮，其重力均为20N ，分别用图中的两种方式将重80N 的物体以相同的速度匀速提升了10m 。

不计绳重与摩擦，则绳端的拉力F 1：F 2=_____；自由端移动距离s 1：s 2=___；机械效率η1：η2=____。

8:51:25:4
解析：8:5 1:2 5:4
[1][2][3]不计绳重与摩擦，定滑轮绳端的拉力
180N F G ==，
绳端移动的距离
110m s h ==，
滑轮组的机械效率1100%η=； 动滑轮绳端的拉力
()()211
×80N +20N =50N 22
F G G =
+=动， 动滑轮绳端移动的距离 2?10m =20m s nh ==，
动滑轮的机械效率
()280N
×100%=80%80N +20N
W Gh G W G G G G h =
=
==++有总
动动η，
则
12:80N :50N =8:5F F =， 12:10m :20m =1:2s s =，
12:100%:80%=5:4=ηη。

14．如图所示、AB 是等刻度的均匀轻质杠杆、可绕O 点转动、C 处挂物的重力G =12牛。

若要用一个最小的力，使杠杆在水平位置平衡，则此力是____________________（选填F 1、F 2、F 3或F 4）力的大小为___________牛。

F34
解析：F 3 4
[1]重物的重力是阻力，阻力与阻力臂一定，由杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，
可知：动力臂越大，动力越小，由图示可知，力F 3的力臂最大，因此拉力F 3最小； [2]设AB 杆每段的长度为L ，∵F 3×l 3=G ×l G ，∴最小拉力：
F 3=
G 3G L l ⨯ =12N 3L
L
⨯=4N 。

15．如图所示，往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去.假设工人用3m 长的斜面，把1200N 的重物提高1m ，若实际用力为500N ，斜面的机械效率为________，重物受到的摩擦力为____________N.
80100
解析：80% 100 [1]工人做的有用功为：
W 有=Gh =1200N×1m=1200J ，
总功为：
W 总=Fs =500N×3m=1500J ．
则斜面的机械效率为：
η=W W 有总=1200J 1500J
=80%． [2]在此过程中，克服摩擦力做的功为额外功，额外功为：
W 额= W 总- W 有=1500J-1200J=300J ，
根据W 额=fs ，则重物受到的摩擦力为：
f=W
s
额=
300J
3m
=100N．
16．用如图所示的滑轮沿水平方向匀速拉动重为100牛的物体A,拉力F大小为10牛．（不考虑滑轮的重力和绳子与滑轮问的摩擦）．物体A与地面间的摩擦力 ________ 牛．若5秒内物体A被拉动30厘米,拉力F所做的功 _____ 焦，功率为 _______ 瓦. 重力做功 ________ 焦．若拉力增大了2牛，此时物体A所受合力的大小为 _____________ 牛．
61204
解析：6 1.2 0 4
[1]由图中滑轮为动滑轮，在不计滑轮与绳重、及滑轮与绳之间的摩擦的条件下，摩擦力f 与拉力F的关系是：
f=2F=2×10N=20N
[2]若5秒内物体A被拉动30厘米，绳子移动的距离为：
s=2⨯0.3m=0.6m
拉力F所做的功：
W=Fs=10N⨯0.6m=6J
[3]功率为：
P=W
t
=
6J
5s
=1.2W
[4]物体在竖直方向上没有通过距离，重力做功为0；
[5]若拉力增大了2牛，即F’=12N，此时物体A受到的拉力为：
F拉=2F’=2⨯12N=24N
压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，竖直方向重力和支持力平衡，水平方向上所受合力的大小为：
F合= F拉-f=24N-20N=4N
17．如图，重100 N的物体，以0.1 m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，作用在绳自由端的拉力是20 N，则作用在物体上的水平拉力是_________N，物体A受到的滑动摩擦力是_________N，10 s内绳子自由端通过的距离是_________m．（不计滑轮及绳重，不计绳与滑轮间的摩擦）
402
解析：40 2
由图知道，物体做匀速直线运动，有两条绳子作用在动滑轮上（n＝2）承担作用力，不计滑轮及绳重，不计绳与滑轮间的摩擦，由力的平衡条件知道，作用在物体上的水平拉力F′＝2F＝2×20N＝40N；由于物体匀速运动，所以，摩擦力等于作用在A上的水平拉力，即f ＝F′＝40N；又因为物体运动的速度是v＝0.1m/s，所以，绳子自由端移动的速度是：v′＝2v
＝2×0.1m/s ＝0.2m/s ，由s
v t
= 知道，10s 内绳子自由端移动的距离是：s ＝v′t ＝0.2m/s×10s ＝2m ．
18．如图所示，小明在3s 内将一个重100N 的物体从斜面底部向上匀速拉到斜面的顶端，沿斜面的拉力F 为75N ，物体沿斜面移动的距离s 为5m ，上升的高度h 为3m ，则人对物体做的功是_____J ，功率是_____W ；斜面的机械效率为_____．
12580【解析】
解析：125 80% 【解析】
人对物体做的功是：W =Fs =75N ×5m=375J ；人的功率是：P =
W t
=
375J 3s
=125W ；因
为G =100N ，h =3m ，克服物体重力所做的功是有用功：W 有=Gℎ=100N ×3m=300J ；W 总=Fs =75N ×5m=375J ，斜面的机械效率是：η=W 有用
W 总
×100%=300J
375J ×100%=
80%.
19．如图所示，将一块1m 长的木板一端架高0.4m ，用50N 沿木板的拉力把一个重为100N 的小铁块从底端匀速拉到顶端，这里的木板是一种简单机械，称做_______，此时机械效率为_______。

斜面80
解析：斜面 80%
[1]如图所示，该中简单机械是斜面。

[2]有用功为
100N 0.4m 40J W Gh ==⨯=有
总功为
50N 1m 50J W Fs ==⨯=总
效率为
40J
80%50J
W W η=
==有总 20．如图所示是一水平放置的拉杆箱，箱体重为270N ，若箱内装满物体且质量分布均匀，拉杆长是箱体长的1.5倍。

要将拉杆箱拉杆右端提起，这时它相当于一个___________杠杆，所用最小力的方向是___________，大小为________N 。

省力竖直向上90
解析：省力 竖直向上 90 如图所示：
[1]将拉杆箱拉杆右端提起，动力臂大于阻力臂，这时它相当于一个省力杠杆。

[2]当施加在拉杆箱拉杆右端的力竖直向上时，动力臂最大，最省力。

[3]由图结合题意可知123L L =，由12FL GL =可得最小力为
2111
270N=90N 33
GL F G L =
==⨯ 三、解答题
21．一个边长为20cm ，质量为20kg 的正方体石块静止在水平地面上．工人用如图所示的滑轮组将石块在10s 内匀速提升5m ，工人施加的动力F 为125N ．求：(不计绳重和摩擦，g 取10N/kg)
(1)石块静止在水平地面时，它对地面的压强是多大？ (2)滑轮组对石块做了多少功？ (3)人对滑轮组做功的功率是多少？ (4)该滑轮组的机械效率是多少？
解析：（1）5×103Pa （2）1000J （3）125W （4）80% (1)提升前，石块静止在水平地面上时对地面的压力是：
F 压＝
G ＝mg ＝20kg ×10N/kg ＝200N ，
石块对地面的压强：
342200N =510Pa 202010m
F p S -=
=⨯⨯⨯压 ； (2)滑轮组对石块做的功是：
W 有用＝Gh ＝200N ×5m ＝1000J ；
(3)由图知道，承担物重是绳子的段数是n =2，所以，
s ＝2h ＝2×5m ＝10m ，
人对滑轮组做的总功是：
W 总＝Fs ＝125N ×10m ＝1250J ，
人对滑轮组做功的功率是：
1250J
=125W 10s
W P t =
=总； (4)滑轮组的机械效率是：
1000J
100%=
100%=80%1250J
W W η=
⨯⨯有用总
． 答：(1)石块静止在水平地面时，它对地面的压强是5×103Pa ； (2)滑轮组对石块做了1000J 的功； (3)人对滑轮组做功的功率是125W ； (4)该滑轮组的机械效率是80%．
22．如图所示，用一个滑轮组匀速提升重0.9N 的物体，在物体匀速上升0.5m 的过程中，弹簧测力计的示数为0.4N 。

（不计摩擦及绳重及弹簧测力计的自重）求： (1)滑轮组对物体做的有用功；（______） (2)该滑轮组的机械效率；（______）
(3)若用该滑轮组改将1.5N 的物体提升相同高度，弹簧测力计示数是______N 。

（此问不写过程）
解析：45J 75% 0.6N (1)已知h =0.5m ，有用功
W 有用=Gh =0.9N×0.5m=0.45J
(2)由图知n =3，弹簧测力计移动的距离为
s =3h =3×0.5m=1.5m
在此过程中拉力做的功
W 总=Fs =0.4N×1.5m=0.6J
该滑轮组的机械效率
0.45J
0.100%100%75J
%6W W η=
⨯=
⨯=有总
(3)由3
G G F +=
动
可得，动滑轮受到的重力 G 动=3F -G =3×0.4N-0.9N=0.3N
若用该滑轮组改将1.5N 的物体提升相同高度，弹簧测力计示数为
''
1.5N 0.3N 0.6N 33
G G F ++===动
答： (1)滑轮组对物体做的有用功为0.45J ； (2)该滑轮组的机械效率为75%；
(3)若用该滑轮组改将1.5N 的物体提升相同高度，弹簧测力计示数是0.6N 。

23．小刚学习了简单机械之后，在实验室组成如图所示装置，研究利用杠杆和滑轮改变力的大小的问题。

已知滑轮C 、D 和E 的重均为2N ；轻质杠杆AB 可绕O 点在竖直平面内转动，且AO ∶OB =3∶5；乙是一个装有适量沙子的小桶，改变小桶中沙子的质量并调整拉力F 的大小，可使杠杆静止在水平位置。

当小桶和沙子的总质量为200g ，杠杆在水平位置平衡时，甲对水平地面的压力的大小等于其受到重力的2
3。

绳的质量、滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g 取10N/kg 。

求：
(1)当小桶和沙子的总质量为200g ，杠杆在水平位置平衡时，拉力F 的大小； (2)可维持杠杆在水平位置平衡的小桶和沙子的最大总质量。

解析：(1) 10N ；(2) 740g (1)小桶和沙子的总重力是
0.2kg 10N/kg 2N G mg ==⨯=
故D 对B 点的拉力是
D 22N 22N 6N B F G G =+=⨯+=
据杠杆平衡条件
A B F OA F OB ⨯=⨯
故
10N B A F OB
F OA
⨯=
= 对于滑轮C 来说是一个动滑轮，E 是一个定滑轮，故AC 拉力是10N ，所以F 的拉力也是10N 。

(2)据(1)可知，此时A 点所受的拉力是10N ，此时把滑轮C 和甲看作一个整体，受到三个力
的作用，即向上的拉力、地面对整体的支持力和向下的重力，即
G F F =+总拉支持力
即
C 210N 23
G G F F G +=+=⨯+
甲甲拉支持力 即
2
2N 10N 23
G G +=⨯+甲甲
故G 甲=54N ；当甲对地面的压力是0时，即此时
C 2A F G G =+甲
故F A =28N ；据A B F OA F OB ⨯=⨯，所以
16.8N A B F OA
F OB
⨯=
= 故此时
D 216.8N G G +=沙子和桶
故G 沙子和桶=7.4N ；据G mg =可知
7.4N =0.74kg=740g 10N/kg
G m g =
= 答：(1)当小桶和沙子的总质量为200g ，杠杆在水平位置平衡时，拉力F 为10N 。

(2)可维持杠杆在水平位置平衡的小桶和沙子的最大总质量为740g 。

24．如图所示，体重为600N 、双脚与地面接触面积为20.04m 的乐乐站在水平地面上，他用500N 的拉力在30s 内将800N 的重物匀速提升了3m 。

不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。

求：
(1)提升重物前，他对地面的压强。

(2)滑轮组的机械效率及动滑轮的重力。

(3)拉力做功的功率。

解析：(1) 41.510Pa ⨯ ；(2)80%；200N ；(3) 100W (1)乐乐对地面的压力
F =
G =600N
对地面的压强
422
610N 1.510Pa 0.04m
S F p ⨯===⨯ (2)因为滑轮组用两段绳子提起物体，所以拉力移动的距离为
s=2h =2×3m=6m
有用功
W 有=Gh =800N×3m=2.4×103J
总功
W 总=Fs =500N×6m=3×103J
滑轮组的机械效率
332.4101001J
%%80%310J
00W W η⨯==⨯⨯=⨯有总
额外功
W 额=W 总-W 有=3×103J-2.4×103J =6×102J
动滑轮的重为
2610J 200N 3m
W G h ⨯===额
动
(3)拉力做功的功率为
3310J 100W 30s
W P t ⨯===总
答：(1)提升重物前，他对地面的压强为41.510Pa ⨯； (2)滑轮组的机械效率为80%，动滑轮的重力是200N ； (3)拉力做功的功率为100W 。

25．重力为690N 的工人师傅利用图所示的装置将重力为720N 的物体A 从水中拉起来。

已知动滑轮重30N ，若不计绳重及摩擦。

求：
(1)物体A 匀速上升且未露出水面之前，若绳子对A 的拉力为520N(不计水的阻力)，则物体A 受到水的浮力是多少？
(2)物体A 完全露出水面后，继续匀速上升时人对绳子自由端的拉力是多少？
(3)人拉着物体A 在空中匀速上升时，若人与水平地面的接触面积为200cm 2，则此时人对地面的压强有多大？
解析：(1)200N ；(2)250N ；(3)42.210Pa ⨯
(1)物体A 匀速上升且未露出水面之前，物体A 在竖直方向上的拉力、重力及浮力作用下平衡，即
A T F G +=浮
则物体A 受到水的浮力为
A 720N 520N 200N F G T =-=-=浮
(2)物体A 完全露出水面后，继续匀速上升时
A T G '=
且
T G nF '+=动绳
则人对绳子自由端的拉力为
A 720N 30N
250N 3
G G F n ++=
==动绳 (3)人拉着物体A 在空中匀速上升时，人对地面的压力为
N G F =-人绳
由压强公式可知此时人对地面的压强为
42690N 250N 2.210Pa 0.02m
G F N p S S --=
===⨯人绳 答：(1)物体A 受到水的浮力是200N ；
(2)物体A 完全露出水面后，继续匀速上升时人对绳子自由端的拉力是250N ； (3)此时人对地面的压强为42.210Pa ⨯。

26．建筑工地上，工人用如图所示的装置，将重为20kg 的建材从地面匀速送到6m 高处，所用拉力为125N ，时间为20s （不计绳重及摩擦，g 取10N/kg ）求： （1）此过程中该装置的机械效率； （2）工人做功的功率；
（3）当工人匀速提升建材的拉力为160N 时，被提升的建材重力为多少?
解析：(1)80%；(2)75W ；(3) 270N
解：(1)由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n =2；建材的重力
G =mg =20kg×10N/kg=200N
工人做的有用功
W 有=Gh =200N×6m=1200J
拉力端移动距离
s =2h =2×6m=12m
工人做的总功
W 总=Fs =125N×12m=1500J
此过程中，该装置的机械效率
1200J
=1500J
W W η=
有总=80% (2)工人做功的功率
1500J
20s
W P t =
=
总=75W (3)不计摩擦和绳重，拉力
F =
1
2
(G +G 动) 动滑轮的重力
G 动=2F -G =2×125N-200N=50N
当工人匀速提升建材的拉力为160N 时，被提升的建材重力为
G′=2F ′- G 动=2×160N-50N=270N
答：(1)此过程中该装置的机械效率是80%； (2)工人做功的功率是75W ；
(3)当工人匀速提升建材的拉力为160N 时，被提升的建材重力为270N 。

27．如图所示，不计绳重和摩擦。

滑轮组在匀速提升150N 重物时，机械效率为60%；若被提升重物为250N ，当物体匀速上升2m 时，求此时： (1)对物体做的有用功； (2)绳端拉力F 所做的功
解析：(1)500J ；(2)700J ； (1)对物体做的有用功为
250N 2m 500J W G s ==⨯=物物有
(2)动滑轮的重力为
150N
--150N 100N 60%
G G G η
=
=
=物
动物 当被提升重物为250N ，绳端拉力F 大小为
()()11
250N 100N 175N 2
F G G n =
+=+=物动 绳端拉力F 所做的功为
175N 22m 700J W Fns ==⨯⨯=总物
答：(1)对物体做的有用功为500J 。

(2)绳端拉力F 所做的功为700J 。

28．工人用如图所示的滑轮组，在10s 内将重600N 的货物匀速提高了6m ，机械效率是80%。

试求：
(1)提升货物做的有用功是多少？ (2)总功的功率多大？ (3)人对绳子的拉力多大？
解析：(1)3600J ；(2)450W ；(3)375N 解：(1)有用功为
600N 6m=3600J W Gh ==⨯有
(2)由W =
W η有总
可得，总功为
3600J
=4500J 80%
W W η
=
=
有
总 功率为
4500J
=450W 10s W P t =
=总 (3)由W Fs =总可得，人对绳子的拉力为
4500J =375N 26m
W F s =
=⨯总 答：(1)提升货物做的有用功是3600J ； (2)总功的功率为450W ； (3)人对绳子的拉力375N 。