2020-2021中考物理专题复习机械效率的计算题含答案解析

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题
1．如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，己知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N 的物体C后，同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动此时物体B上升的速度大小为5cm/s。

若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（）
A．物体A所受滑动摩擦力大小为275N
B．B的重力为500N
C．F做功的功率为42W
D．F的大小为530N
【答案】D
【解析】
【详解】
A．设物体A所受摩擦力大小为f，则弹簧测力计下滑轮有两段绳子，则有
2f+50N=550N
解得f=250N，故A错误；
B．对于物体B，有
3f=G B+G滑
即
250N×3=G B+50N
所以G B=700N，故B错误；
CD．加挂物体C后，有
3（F—f）=G B+G C+G滑
即
3（F-250N）=700N+90N+50N
解得F=530N，物体B上升的速度为5cm/s，则拉力F端移动的速度
v=3×5cm/s=0.15m/s
拉力F的功率
P=Fv=530N×0.15m/s=79.5W
故C错误，D正确。

故选D。

2．如图所示，用滑轮组拉动重为200N的物体在水平桌面上匀速直线运动。

已知F=20N，滑轮组的机械效率为85%，则物体与桌面的之间的摩擦力大小为__________N。

【答案】51
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知，由3段绳子通过动滑轮，则s F=3s物，滑轮组的机械效率为85%，即
η=W W
有
总
=
F
fs
Fs
物 =
3
f
F
=
320N
f
=
⨯
85%
解得
f=51N
即物体与桌面的之间的摩擦力为51N。

3．如图所示的滑轮组（不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦），在拉力F的作用下，物体水平向左做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为 6N，则物体受到地面的摩擦力大小为
_________N。

一段时间内物体沿水平方向移动了 5m，拉力F 做功_____J。

【答案】1260
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图可知，n=2，弹簧测力计的示数为6N，则拉力为6N，摩擦力
f=2×6N=12N
摩擦力为12N。

[2]拉力移动的距离
s′=2s=2⨯5m=10m
拉力做的功
W=Fs=6N×10m=60J
拉力做的功为60J。

4．质量为m的工人用如图甲所示的滑轮组将建筑材料运送到楼顶，滑轮组的机械效率随
建筑材料重力变化的图像（如图乙），机械中摩擦及绳重忽略不计，影响滑轮组机械效率的原因有_____（写出一点即可），动滑轮的重力为_____，该工人竖直向下拉绳子自由端运送建筑材料时，此滑轮组机械效率的最大值为_____。

（后两空均用已知量符号表示）
【答案】物重（或动滑轮重） G n n
33mg G mg
-×100% 【解析】 【分析】 【详解】
[1]已知机械中摩擦力及绳重忽略不计，由
100%G
G G η=
⨯+动
可知，影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重。

[2]由图乙可知，物重n G ，滑轮组的机械效率50%η=，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，所以滑轮组的机械效率
n n n n 100%100%100%50%W G h G W G h G h G G η=⨯=⨯=⨯=++有用总动动
解得
n G G =动
[3]已知工人的质量为m ，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力
max F G mg ==人
由
3
G G F +=
动
可得提升的最大物重
max max max n n 333G F G F G mg G =-=-=-动
则滑轮组的最大机械效率
n max max n n
n max 333%3100%100%100mg G mg G mg G m G G G g
G η=
⨯=⨯=-⨯+-+-动
5．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重4.2×103N 的物体时，物体5s 内上升了10m ，此过程中有用功为_____J ，钢丝绳移动的速度为_____m/s ；若此时滑轮组的机械效率为70%，则拉力F 为_____N ，拉力F 的功率为_____W 。

【答案】4.2×104 6 2000 1.2×104 【解析】 【分析】 【详解】
[1]滑轮组在匀速起吊物体的过程中做的有用功为
34有物 4.210N 10m 4.210J W G h ==⨯⨯=⨯
[2]看图可知绳子股数n =3。

钢绳末端移动距离为
310m 30m s nh ==⨯=
则钢绳移动的速度为
绳30m 6m s 5s
s v t =
== [3]由滑轮组机械效率
有物物
总100100100s W G h G W F nF
η=⨯%=⨯%=⨯%
得
3物 4.210N 2000N 370G F n η⨯===⨯%
[4]拉力功率
4绳总
绳2000N 6m s 1.210W Fs W P Fv t t
=
===⨯=⨯
6．如图所示，在40N 的水平拉力F 作用下，将重700N 的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为100N 。

则滑轮组的机械效率为________；若物体的运动速度为0.2m/s ，则拉力F 的功率为________W 。

【答案】83.3% 24 【解析】
【详解】
[1]从图中可以看到，有三根绳子托着动滑轮，那么绳端移动的距离s 与重物水平移动的距
离's 的关系是'
1
3
s s =
，由于物体沿水平地面做匀速直线运动，水平方向受力平衡，可知动滑轮对重物的拉力是
'100N F f ==滑
则滑轮组的机械效率为
''
1
100N 3100%100%100%83.3%40N s W F s W Fs s
η⨯=⨯=⨯=⨯≈⨯有用总
[2]若物体的运动速度为0.2m/s ，那么绳端移动的速度
330.2m/s 0.6m/s v v ==⨯=绳物
可知拉力F 的功率为
40N 0.6m/s 24W P Fv ==⨯=绳
7．用如图所示的滑轮组拉动物体A ，使物体A 以0.2m/s 的速度水平向左匀速运动10s 。

已知物体A 重500N ，物体A 受到的摩擦力为120N ，拉力F 的功率为30W 。

下列说法正确的是（ ）
A ．绳子自由端移动的距离为2m
B ．拉力F 的大小为40N
C ．滑轮组的机械效率为80%
D ．滑轮组对物体A 所做的功为1000J 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由图知，3n =，绳子自由端移动的距离的速度为
30.2m /s 0.6m /s v nv ==⨯=绳物
则绳子自由端移动的距离为
0.6m /s 10s 6m s v t ==⨯=绳绳
故A 错误； B ．由
W Fs
P Fv t t
=
== 可得拉力的大小
30W 50N 0.6m /s
P F v =
==绳 故B 错误；
CD ．物体移动的距离为
0.2m /s 10s 2m s v t ==⨯=物
滑轮组对物体所做功为
120N 2m 240J W fs ==⨯=有
总功为
50N 6m 300J W Fs ==⨯=绳总
滑轮组的机械效率为
240J
100%100%80%300J
W W η=
⨯=
⨯=有总
故C 正确，D 错误。

故选C 。

8．如图所示的滑轮组，每个滑轮重2N ，把一个重为12N 的物体在2s 内匀速提升0.2m ，不计绳重和摩擦，则（ ）
A ．绳子自由端的拉力F 为6N
B ．绳子自由端移动速度为0.1m/s
C ．F 所做的有用功为2.8J
D ．滑轮组的机械效率约为85.7%
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知绳子承担重物的段数n 为2。

A ．绳子自由端的拉力
()()11
+12N 2N 7N 2
F G G n =
=+=物动 故A 错误； B ．物体移动的速度
0.2m
0.1m/s 2s
h v t =
==物 则绳子自由端移动速度
20.1m/s 0.2m/s v nv ==⨯=绳子物
故B 错误；
C ．拉力F 做的功为总功
7N 20.2m 2.8J W Fs Fnh ===⨯⨯=总
物体克服重力做的功为有用功
120.2m 2.4J W Gh ==⨯=有
故C 错误；
D ．物体克服重力为有用功
12N 0.2m 2.4J W Gh ==⨯=总
则滑轮组的机械效率
2.4J
100%100%85.7%2.8J
W W η=
⨯=⨯=有总 故D 正确。

故选D 。

9．如图所示，用一动滑轮拉一物体A 以0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A 重为20N ，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N ，则在2s 内拉力做的功是________J ，滑轮的机械效率是________（不计滑轮重力）．
【答案】5 80% 【解析】 【分析】 【详解】
物体2s 移动的距离：s=vt=0.5m/s×2s=1m ， ∵使用的是动滑轮，
∴拉力移动的距离：s′=2s=2×1m=2m ， 拉力做功：W=Fs′=2.5N×2m=5J ； ∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍， ∴f=0.2G=0.2×20N=4N ， 滑轮的机械效率： η=
=
=
=80%．
故答案为5，80%．
10．如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N 的物体时，机械效率为90%，下列判断正确的是（ ）
A ．拉力的大小为450 N
B ．分别用两种方法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
C ．用图乙绕法匀速提升400N 重物时，机械效率为80%
D ．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F B 做功少 【答案】C 【解析】 【详解】
A ．忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N 的物体时，机械效率为90%，图甲中n =2，由
W Gh Gh G
W Fs Fnh nF
η=
===有用总 可得拉力F A 的大小：
900N 500N 290%
A G F n η=
==⨯，故A 错误； BD ．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动滑轮做的功是额外功，因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同，额外功相同，总功相同（即F A 和F B 做功相同），机械效率也相同，故B 、D 错误； C ．图甲中，根据(2
)1
A F G G =
+动可得动滑轮的重力： 122500N 900N 100N G F G =-=⨯-=动；
忽略绳重及一切阻力，滑轮组的机械效率
W Gh G
W Gh G h G G η=
=
=++有用总
动动
，
则用图乙绕法匀速提升400N 重物时，其机械效率为：
400N
100%80%400N 100N
G G G η''=
=⨯='++动，
故C 正确。

11．建筑工地上需要将6块相同的砖从地面运送到楼顶，工人师傅利用如图所示的装置分三次运送，第一次运1块，第二次运2块，第三次运3块，每次运送时，砖都匀速上升，绳重及摩擦均忽略不计；这三次拉力依次为1F 、F 2、F 3，效率为1η、2η、3η，则
A ．123F F F +=
B ．123F F F +>
C ．123ηηη+=
D ．123ηηη<<
【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
如图有两段绳子承担物重，当绳重及摩擦均忽略不计，设一块砖收到的重力为G ，人对绳子的拉力是
2
G G F +=
动
123246262222
G G G G G G G G F F F +++++=
+=>=动动动动
所以123F F F +>，由于三次提起重物时动滑轮受到重力不变，所以
1G Gh G Gh G W G W h G G G η==+=
=-++有总动动动动
提起物体重力越大，机械效率越高，故123ηηη<<。

故选BD 。

12．如图所示，用规格相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，分别将两个重力相同的物体G 1和G 2在相同时间内匀速提升相同高度，若不计绳重和摩擦，比较甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是
A ．甲滑轮组省力，乙滑轮组的机械效率大
B ．乙滑轮组省力，乙滑轮组的机械效率大
C ．乙滑轮组省力，甲滑轮组的机械效率大
D ．甲、乙滑轮组做的有用功相同，甲、乙滑轮组机械效率一样大 【答案】D 【解析】 【详解】
由题知，动滑轮重相同，提升的物体重也相同，不计绳重及摩擦，拉力
1
F G G n
=+物动（），由图知，n 甲=3，n 乙=2，则绳端的拉力分别为：
1
3F G G =+甲物动（），
1
2
F G G =+乙物动（），
所以F F 甲乙＜，则甲滑轮组更省力；因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度都相同，由W G h =有用物、W G h =额动可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则拉力做的总功相同，因为W W η=有用总
，所以两滑轮组的机械效率相同；综上所述，
故选D 。

13．如图所示，用完全相同的滑轮和细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F 1和F 2的拉力，将重物G 1和G 2分别缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）．下列说法中不正确．．．
的是
A ．若物重相等，则拉力F 1小于F 2
B ．若物重相等，则甲、乙两滑轮组的机械效率相同
C ．若F 1、F 2大小相等，则拉力F 1 做的功较多
D ．若F 1、F 2大小相等，则甲、乙两滑轮组的机械效率相同 【答案】D 【解析】
A ．由图可知，32n n ==甲乙，，不计绳重和一切摩擦，由1
F G n
G =+动（）可得，绳子的拉力：11221132
F G G F G G =+=+动动（），（）， 若物重相等，即G 1=G 2，则F 1＜F 2，故A 正确；
B ．若物重相等，且提升相同的高度时，因不计绳重和一切摩擦时，有用功为克服物体重力做的功，总功为克服动滑轮重力和物体重力做的功，所以，由W Gh =有可知两滑轮做的有
用功相等，由W G G h 总动（）=
+可知两滑轮的总功相等，由100%W W 有总
η=⨯可知，甲、
乙两滑轮组的机械效率相同，故B 正确；
C ．由图可知，n 甲=3，n 乙=2，由s nh =可知，两物体提升相同高度时，甲滑轮组绳端移动的距离较大，由W Fs =可知，若F 1、F 2大小相等，则拉力F 1做的功较多，故C 正确；
D ．将重物G 1和G 2分别缓慢提升相同的高度时有用功相同，若F 1、F 2大小相等时，拉力F 1做的总功较多，由100%W W 有总
η=⨯ 可知，甲的机械效率小于乙的机械效率，故D 错误．
故选D ．
【点睛】本题考查了滑轮组绳子拉力公式和做功公式、机械效率公式的应用，明确滑轮组的有用功和总功是关键．
14．如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A 、B 物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力A B G G ＞，滑轮组的机械效率ηη甲乙＜。

忽略绳重和摩擦，下列判断正确的是（ ）
A ．甲滑轮组的动滑轮比乙的重
B ．甲滑轮组的总功率比乙的小
C ．甲滑轮组的有用功比乙的少
D ．两滑轮组绳端移动的距离相等
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知，甲滑轮组绳子的股数为2，乙滑轮组绳子的股数为3，A 、B 物体匀速提升相同高度h ，则甲滑轮组绳子自由端运动2h ，乙滑轮组绳子自由端运动3h ，A 、B 物体匀速提升相同高度h ，而A B G G ＞，所以甲滑轮组的有用功比乙的多，即
W W >有甲有乙
而ηη甲乙＜，由W W η=
有用总
可知
W W >总甲总乙
又因为时间相同 所以
P P >总甲总乙
忽略绳子和摩擦，滑轮组机械效率为
==++W G h G W G h G h G G η=
有用物物
总物动物动 则
=G G G G G η动物
动物物
＋１＝1＋ 又因为ηη甲乙＜，则
G G G G 动甲动乙
ＡＢ
＞ 又因为A B G G ＞所以
G G 动甲动乙＞
A ．甲滑轮组的动滑轮比乙的重，故A 项符正确；
B ．甲滑轮组的总功率比乙的大，故B 项错误；
C ．甲滑轮组的有用功比乙的多，故C 项错误；
D ．甲滑轮组绳端运动长，故D 项错误。

故选A 。

15．如图甲所示的装置，A 是重15N 的空吊篮，绳子B 和C 能承受的最大拉力分别为100N 和50N 。

质量为50kg 的小张同学将A 提升到高处，施加的拉力F 随时间变化关系如图乙所示，A 上升的速度v 随时间变化关系如图丙所示。

忽略绳重及摩擦，常数g 取10N/kg 。

下列结论正确的是（ ）
A ．动滑轮的重力为9N
B ．第2s 内拉力F 的功率为40W
C ．此装置最多能匀速运载80N 的货物
D ．此装置提升重物的最大机械效率为85% 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由图丙可知，在1~2s 内物体匀速运动，图乙可知，拉力为10N ，由图甲知绳子股数n=2，则根据
A G G G F n n +=
=动
总 即
15N 10N 2
G +=
动
解得
G 动=5N
故A 错误；
B ．第2s 内绳子自由端的速度为
A 22m/s=4m/s v nv ==⨯绳
第2s 内拉力F 的功率为
=10N 4m/s=40W P Fv =⨯绳
故B 正确；
C ．当拉力最大为50N 时，可以拉动物重为
A --250N-5N-15N=80N G nF G G ==⨯物动
绳子B 不断，故C 正确；
D ．由C 可得，重物最重为80N ，则最大的机械效率为
80N
=100%80%250N
G h G h G Fs Fnh nF η=
==⨯=物物物 故D 错误。

故选BC 。

16．用图所示的装置将重为为800N 的正方体石料A 从水中提升出来。

在卷扬机对绳子的拉力作用下，使A 经历了三个过程∶过程I 为A 浸没在水中竖直匀速上升的过程，过程Ⅱ为A 上表面刚露出水面到下表面刚离开水面竖直匀速上升的过程，过程Ⅲ为A 在空中竖直匀速上升的过程。

过程I 中卷扬机对绳子的拉力大小为F =500N 。

若不计绳重和轮与轴间的摩擦，不计水中提升时水对A 的阻力，不计A 被提出水面所带水的质量，下列判断中正确的是（ ）
A ．若过程I 和过程Ⅱ中提升A 的高度相同，则两过程中动滑轮所做的有用功相同
B ．过程I 和过程II 中卷扬机对绳子的拉力大小相同
C ．过程Ⅲ中提升A 的机械效率η一定小于80%
D ．此装置中动滑轮的重力大于200N 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
A ．过程I 、Ⅱ中动滑轮提供的拉力等于A 的重力减A 受到的浮力，但过程Ⅱ中物块排开水的体积变小，则浮力不断变小，拉力增大，提升相同的高度，由W Fs =可知过程I 中动滑轮所做的有用功与过程Ⅱ中动滑轮所做的有用功不相等，故错误；
B ．过程I 和过程II 中动滑轮提供的拉力大小不同，由
()()11
=22
F F
G G F G =
+-+浮拉动动卷扬机 可知卷扬机对绳子的拉力大小不同，故错误； CD ．过程I 中
()()11
=22
F F
G G F G =
+-+浮拉动动卷扬机
2F F G G +=+浮动卷扬机
过程Ⅲ中
800N 800N
==10
22500N 1000%800N %Gh G G Gh G h G G W W F F F F η===⨯+=
+⨯+++有浮浮浮
总卷扬机动动＜
又因为
1000N 800N +2800N 800N
==00N F G G G F +++浮动浮
则
=200N 200N G F +动浮＞
故CD 正确。

故选CD 。

17．体重为800N 的工人用图甲所示装置提升重物，AOB 是轻质杠杆，O 为支点，OA ∶OB =1∶2，动滑轮的机械效率随提升物体重力变化的图像如图乙，若提升重物的过程中绳子始终是竖直的，不计绳重与摩擦，g 取10N/kg 。

则下列说法正确的是（ ）
A ．动滑轮的重力是400N
B ．用该装置匀速提起2000N 的物体，人对地面的压力是600N
C ．若工人在2s 内将重物匀速提升了0.4m ，人对绳子的拉力为300N ，则拉力的功率240W
D ．该装置的机械效率为68%时，提升重物的重力是800N 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由图乙可知，当提升重物G =600N 时，动滑轮的机械效率为60%，不计绳重与摩擦，滑轮组的机械效率
600N
=60%600N+G W Gh G W Gh G h G G η=
=
==++有总动动动
解得
G 动=400N
故A 正确；
B ．由图知n =2，用该装置匀速提起2000N 的物体，杠杆A 端施加的拉力
() 11
(2000N 400N)1200N 22
A F G G =
+=+=动 由杠杆平衡条件可得F A ×OA =F B ×OB ，杠杆B 端施加的力
11
1200N 600N 22
A B A F OA F F OB ⨯=
==⨯= 人对地面的压力
800N 600N 200N B F G F =-=-=压人
故B 错误；
C ．该装置使用了动滑轮、省力杠杆，二者都是动力臂等于二倍阻力臂的杠杆，拉力端移动距离等于物体升高距离的4倍，拉力端移动的速度等于物体升高速度的4倍，则拉力端移动的速度
0.4m
4440.8m /s 2s
h v v t ==⨯
=⨯=物 拉力做功功率
300N 0.8m /s 240W W Fs
P Fv t t
=
===⨯= 故C 正确；
D ．该装置使用了动滑轮、省力杠杆，不计绳重与摩擦，AOB 是轻质杠杆、质量不计；所以使用该装置做的额外功W 额=G 动h ，该装置的机械效率
68%W Gh Gh G
W Fs Gh G h G G η=
=
===++有总动动 68%400N
G
G =+
解得
G =975N
故D 错误。

故选AC 。

18．如图所示，物体A 在大小为10N 的拉力F 作用下，以0.3m/s 的速度向右匀速运动（不计细绳的摩擦及重力），若物体A 与桌面间的摩擦力为6N ，已知动滑轮重为1N ，下列说法正确的是（g =10N/kg ）（ ）
A ．拉力F 做功的功率是3W
B ．物体B 的质量是1.1 kg
C ．物体B 上升的速度是0.15 m/s
D ．去掉F ，物体A 仍保持静止则物体B 的重力可以增加到17N 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】 A ．拉力的功率
10N 0.3m/s=3W P Fv ==⨯
故A 正确；
B ．因为A 做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡状态得
F f F =+绳
得
10N-6N=4N =F F f -=绳
由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n = 3，则物体B 的重力
334N=12+N B G G F ==⨯动绳 312N-1N=11N -B G F G ==绳动
物体B 的质量
g 1011N
=1.N/g
1k k B B G m g =
= 故B 正确； C ．B 的上升速度
11
0.3m/s=0.1m/s 33
B A v v ==⨯
故C 错误；
D ．去掉F 后，仍保持物体A 静止，F 拉的最大值等于f ，物体B 的重力可以增加到 根据
() 1
F G G n
=
+拉动 可得
36N-1N=17N G nF G '
=-=⨯拉动
故D 正确。

故选ABD 。

19．为了将放置在水平地面上重为108N ，边长为10cm 的某正方体合金块提升一定高度，设置了甲图所示的滑轮组装置。

当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F 拉绳时，合金块的速度v 与合金块上升的高度h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。

图中连接合金块G 的轻绳始终保持竖直（不计绳重和摩擦）。

则下列四个相关计算结果中正确的是（ ）
A ．0~1s 内，合金块对地面的压强是3000Pa
B ．0~2s 内，拉力F 做的功是62.5J
C ．2s~3s 内，拉力F 的功率是100W
D ．2s~3s 内，滑轮组的机械效率是90%
【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
在2s~3s 内，读乙图可以知道，此时拉力F 为40N ，3股绳子与动滑轮接触，则动滑轮和合金块受到的拉为为
40N 3120N ⨯=
读丙图可以知道，这段时间内合金块匀速上升，又因为忽略绳重和摩擦，所以动滑轮和合金块的总重为120N ；此时滑轮组的机械效率为
''108N 90%33340N
W F s Gh Gh G W Fs Fs F h F η=======⨯⨯有总
在这段时间内，读丙图可以知道，合金块上升的速度为2.50m/s ，3段绳子与动滑轮接触，绳子自由端移动的速度为
2.50m/s×3=7.50m/s
拉力F 的功率为
40N 7.50m/s 300W P Fv ==⨯=
在0~2s 时间内，读丁图可以知道，合金块只是在1~2s 时间上升了1.25m ，三段绳子与动
滑轮接触，则绳子自由端移动的距离为
1.25m×3=3.75m
读乙图可以知道，在1~2s 时间内拉力F 为50N ，则拉力F 做的功为
50N 3.75m 187.5J W Fs ==⨯=
在0~1s 内，读乙图可以知道，拉力F 为30N ，3股绳子与动滑轮接触，则滑轮组对动滑轮和合金块的拉力为
30N ×3=90N
合金块和动滑轮总重120N ，则合金块对地面的压力为
120N 90N 30N F =-=压
合金块对地面的压强为
230N 30N 3000Pa 10cm 10cm 0.01m
F p S =
===⨯压 故A 、D 选项正确，符合题意；B 、C 选项错误，不符合题意。

故选A 、D 。

20．如图所示，一工人利用如图所示的滑轮组在10s 内将质量为40kg 的物体匀速提升3m ，此过程中工人对地面的压强为6000Pa 。

已知工人与地面的接触面积为500cm 2，工人的质量和动滑轮质量之和为80kg ，不计绳重和摩擦。

则下列说法错误的是（ ）
A ．工人用提升400N 重物的过程中，动滑轮做的有用功为1200J
B ．工人用提升400N 重物的过程中，绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C ．用该滑轮组提升重为600N 的物体，机械效率为80%
D ．工人的质量为60kg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．动滑轮做的有用功
40kg 10N/kg 3m=1200J ===W G h m gh ⨯⨯物物动有
故A 正确，不符合题意；
B ．由图知，绳子段数n =2，物体匀速提升3m ，绳子自由端移动距离s =6m ，绳子自由端移动的速度为
6m 0.6m/s 10s
s v t =
==
故B 正确，不符合题意；
CD ．工人对地面的压强为6000Pa ，工人与地面的接触面积为500cm 2=0.05m 2，所以工人对地面的压力
26000P N a 0=.30005m F pS ==⨯
设动滑轮质量为m 动，则人的质量
m 人=80kg -m 动
因为n =2，所以
()()11
-=-
+=-g+22
F G F G G G m g m m g =人拉人物动人物动 代入数据，得出m 动=20kg ，m 人=60kg ，故D 正确，不符合题意。

用该滑轮组提升重为600N 的物体，机械效率为
()=100%=1200%=100%=75%6+6+0000+00W G h
G W G h N
G G N N
G η=⨯⨯⨯有物物总物动物动
故C 错误，符合题意。

故选C 。