初中物理中考滑轮组的功、功率、机械效率

专题06 滑轮组的功、功率、机械效率
【考点1】滑轮组中的功和功率
【例1】(2019·房山)用如图所示的滑轮组把物体提起来。

当用500N的力拉钢丝绳，使物体10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为80%．忽略绳重和摩擦，求：
（1）自由端移动的距离；
（2）自由段钢丝绳拉力所做的总功；
（3）有用功的功率；
（4）动滑轮重力。

【变式1-1】(2019·平谷区·模拟题)用图所示的滑轮组提升重6×104N的物体，已知滑轮组的机械效率为80%，拉力F的功率为2500W，要把重物匀速竖直提升1米，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。

下列说法中正确的是（）
A.拉力所做的有用功是6×104 J
B.拉力F是2×104N
C.物体上升的速度为0.1m/s
D.动滑轮的重力是1.5×104N
【考点2】竖直方向拉动滑轮组的机械效率
【例2】(2019·北京市·真题)某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。

已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为1.3N，g取10N/kg。

在0～2s的过程中，下列说法中正确的是（）
A.绳子自由端移动的速度为5.0cm/s
B.拉力F的功率为0.26W
C.有用功为0.45J
D.滑轮组的机械效率为90%
【变式2-1】(2019·海淀区·模拟题) 用如图甲的动滑轮提升一批建筑材料。

工人竖直向上拉动绳子的自由端将建筑材料以0.1m/s的速度匀速提升，此过程中，作用在绳子自由端的拉力F所做的功W随时间t的变化关系如图10乙。

已知这批建筑材料的总质量为70kg，绳重和滑轮的摩擦可忽略不计，g取10N/kg。

下列说法中正确的是（）
A.绳子自由端拉力做功的功率为800W
B.绳子自由端的拉力F大小为40N
C.用该滑轮提升这批建筑材料的机械效率约为44%
D.若用这个动滑轮以0.1m/s的速度匀速提升总质量为100kg的建筑材料，则对绳子自由端竖直向上的拉力的功率为110W
【考点3】横拉滑轮的机械效率
【例3】(2019.北京.期末) 如图所示，在水平面上的物体重200N，与水平面的滑动摩擦力的大小是48N，
当用图示装置水平匀速拉动物体时，F=20N．若绳子自由端移动的速度为0.6m/s，则（）
A.滑轮组的机械效率是80%
B.绳子与滑轮间的摩擦力大小是4N
C.物体的速度大小是0.3m/s
D.动滑轮重4N
【变式3-1】(2018·福清市) 如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（）
A. B. C. D.
【考点4】涉及浮力的机械效率问题
【例4】(2019·北京市·模拟题) 2012年6月，我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”，实验下潜7000m达到一个新的深度。

试验经历了以下主要过程：母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中；潜水器缓慢竖直下潜和上升；吊装设备将潜水器吊上母船。

如图是母船的吊装设备的示意图，图中虚线框中是滑轮组（未画出），电动机拉放滑轮组绳子自由端，挂钩挂着潜水器。

吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中，然后，潜水器下潜用时t1=6h，到达7000m出停留t2=0.5h，上升用时t3=3.5h．潜水器上升到海面后，挂钩挂着潜水器离开水面后，缓慢匀速竖直上升高度h=6m，在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力
F1=5.5×104N，滑轮组的机械效率η=80%。

已知潜水器总质量（含潜水员）m=2.2×104kg，体积V=20m3，水的密度ρ1=1.0×103kg/m3，海水的密度
ρ2=1.03×103kg/m3，g取10N/kg．不计绳和挂钩的质量，不考虑空气阻力，不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响。

求：
（1）吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是多大？
（2）潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是多少米/秒？
（3）滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是多少段？
【变式4-1】(2018·北京市·真题) 图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为，连接圆柱体M与动滑
轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为。

圆柱体M高为，底面积为，密度为。

在绳端拉力F作用下，圆柱体M从其下表面距水面处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了
，在这个过程中，拉力F的功率为，滑轮组的机械效率为，钢架对定滑轮的拉力为T。

在圆柱体M被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M的下表面受到水的压强为p。

不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，
g取。

下列选项中正确的是
A. 压强p的最小值为
B. 拉力T的大小为
C. 拉力F的大小为
D. 滑轮组的机械效率为
【考点5】提高滑轮组的机械效率
【例5】(2019·昌平区·模拟题) 工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物A，不计绳重和轮与轴的摩擦，下列说法正确的是（）
A.增大提升重物A的高度，可以增大有用功
B.增大提升重物A的高度，可以提高机械效率
C.减小定滑轮的重力，可以减小额外功
D.减小动滑轮的重力，可以提机械效率
【变式5-1】(2018·西城区·模拟题) 如图甲是小磊测动滑轮机械效率的示意图。

他用弹簧测力计拉动绳子自由端，将质量为的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的位置匀速竖直上升到位置，在此过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图乙所示。

请你根据小磊所做实验判断，下列说法中正确的是(取
A. 弹簧测力计示数为
B. 拉力F所做的功为
C. 此实验中动滑轮的机械效率约为
D. 若在动滑轮下加挂钩码可提高机械效率
1.(2018·顺义区·模拟题) 用水平力拉着物体M在水平地面上以速度匀速运动一段距离，所用时间为，做功为，功率为；若改用水平力拉着物体M在同一水平地面上以速度匀速运动一段距离，所用时间为，做功为，功率为已知：，，下列判断正确的是()
A. B. C. D.
2.(2018·西城区·模拟题) 小彤家的阳台上安装了如图所示的可升降晾衣装置.一次洗衣后，小彤帮妈妈晾衣服.若衣服的总质量为，他以拉力F竖直向下匀速拉动绳的自由端，在内，将绳自由端拉下若提升衣服过程中晾衣装置的机械效率为，小彤以不变的速度把衣服提升，他做功的功率为______ 取
3.(2018·东城区·模拟题) 如图是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为，滑轮组的机械效率为已知：，，，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。

求：
绳子自由端的拉力大小F；
动滑轮所受的重力大小；
拉力F做功的功率P。

4.(2018·海淀区·模拟题) 如图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力F作用下，建筑材料A在内匀速竖直上升了。

在这个过程中，拉力F做的功为，动滑轮匀速提升建筑材料A 的机械效率为求：
拉力F的功率P。

建筑材料A所受重力G的大小。

5.(2019·石景山区·模拟题) 如图所示，利用滑轮组匀速提升重2N的物体，经过2s物体被竖直提升0.4m，绳自由端拉力F=1.3N．下列说法正确的是（）
A.物体上升的速度为2m/s
B.拉力F做的功是0.8J
C.拉力F的功率为0.52W
D.滑轮组的机械效率是83.3%
6.(2018·丰台区·模拟题)如图所示，是某校进行力量训练所用体育器械的示意图，运动员通过拉力F的作用来提升配重，以达到锻炼的目的。

在一次训练时，配重的质量为，在竖直拉力F的作用下，配重在的时间里，匀速竖直上升了。

在这个过程中，拉力F为，滑轮组的机械效率为，拉力F做功的功率为取
求：滑轮组的机械效率；
拉力F的功率P。

7.(2018·房山区·模拟题) 工人用如图所示装置在内将质量为的货物匀速提升，此过程中拉力的功率为不计绳重和轮与轴的摩擦。

g 取求：
有用功；
工人的拉力；
滑轮组的机械效率。

8.(2018·西城区·模拟题) 在起重机吊臂前端装有滑轮组，滑轮组的连接方式如图所示.已知重物A的底面积为，质量是当与滑轮相连的每段绳子上的拉力为时，静止在水平地面的重物A对地面的压强比它没有受到拉力时减小了不计绳重及滑轮轮与轴间的摩擦，g取，求：动滑轮所受重力；
当重物A匀速上升时，滑轮组的机械效率．
9.(2018·朝阳区·模拟题) 如图所示，是某科技小组设计的打捞水中物体装置的示意图.在湖底有一个体积为
实心铸铁球，其所受重力为，现用滑轮组将铸铁球打捞出水面，铸铁球浸没在水中和完全露出水后作用在绳子自由端的拉力分别为、，且：：作用在绳子自由端的拉力做功的功率保持不变.不考虑滑轮组摩擦、绳重和水的阻力，g取求：
铸铁球浸没在水中时受到的浮力；
铸铁球浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率；
铸铁球提出水面后匀速上升的速度．
10.(2018·西城区·模拟题) 如图甲是小磊测动滑轮机械效率的示意图。

他用弹簧测力计拉动绳子自由端，将
质量为的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的位置匀速竖直上升到位置，在此过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图乙所示。

请你根据小磊所做实验判断，下
列说法中正确的是(取
A.弹簧测力计示数为
B. 拉力F所做的功为
C. 此实验中动滑轮的机械效率约为
D. 若在动滑轮下加挂钩码可提高机械效率
11.(2018·北京) 如图所示，工人用滑轮组提升重120N的物体，所用的拉力为50N，物体在5s内匀速上升1m，不计绳重和摩擦，求：
（1）工人做的有用功是多少？
（2）该滑轮组的机械效率是多少？
（3）请写出一条提高滑轮组机械效率的方法。

12.(2019) 如图所示，用F=50N的力通过滑轮组水平拉重为80N的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力F做功为10J，已知物体受到水平地面的摩擦力为60N，则物体运动的距离为______m，该滑轮组的机械效率为______（忽略绳子和动滑轮的重力）。

13.如图所示，在的水平拉力F作用下，重的物体沿水平地面向左匀速直线运动了，物体与地面的滑动摩擦力为，则滑轮组的机械效率为______ ；在此过程中重力做的功为______ J.
14.(2019·期末考试) 小明用如图所示滑轮组将一个放在水平地面上的物体匀速拉动，物体移动了3m，物体重为2000N，与地面的接触面积为0.5m2，运动过程中物体受到的摩擦力为450N，绳子自由端受到的拉力F 为200N，求：
（1）物体对地面的压强；
（2）拉力F做的功；
（3）该装置的机械效率。

15. 在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。

为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。

若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。

求：
（1）拉力F在30s内所做的功；
（2）整个装置的机械效率。

16.(2019·北京市·期末) 如图所示，站在水平地面上的人通过滑轮组从深井中打捞一体积V=0.04m3、质量
m=80kg的重物，重物在拉力作用下以v=0.1m/s的速度竖直匀速上升。

已知重物浸没在水中的过程中，滑轮组的机械效率η=80%，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，水的阻力、绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，g取10N/kg。

求：
（1）在重物出水前，重物与动滑轮之间的绳的拉力大小T；
（2）动滑轮的质量m；
（3）若人的质量m人=50kg，在重物出水前，人对地面的压力N；
（4）当重物完全离开水面后，仍以v=0.1m/s的速度匀速上升，人对滑轮组绳端的拉力大小F1；
（5）当重物完全离开水面后，仍以v=0.1m/s的速度匀速上升，滑轮组的机械效率η1；
（6）当重物完全离开水面后，仍以v=0.1m/s的速度匀速上升，人对地面的压力比重物完全浸没在水中时减小多少。

17.(2019·海淀·期末)用如图所示，用卷扬机通过滑轮组把质量为60kg木箱在50s内匀速上升10m。

已知动滑轮受到的重力为30N，绳重及滑轮与轴之间的摩擦可忽略不计。

（g取10N/kg）求：
（1）卷扬机受到的拉力；
（2）卷扬机做的有用功；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）卷扬机做功的功率。

专题06 滑轮组的功、功率、机械效率
【考点1】滑轮组中的功和功率
【例1】(2019·房山)用如图所示的滑轮组把物体提起来。

当用500N的力拉钢丝绳，使物体10s内匀速上
升1m的过程中，滑轮组的机械效率为80%．忽略绳重和摩擦，求：
（1）自由端移动的距离；
（2）自由段钢丝绳拉力所做的总功；
（3）有用功的功率；
（4）动滑轮重力。

【答案】答：（1）3m；（2）1500J；（3）20W；（4）300N。

【解析】（1）由图知，n=3，绳子自由端移动的距离：
s=3h=3×1m=3m；
（2）自由段钢丝绳拉力所做的总功：
W总=Fs=500N×3m=1500J；
（3）由η=可得有用功：
W有用=ηW总=80%×1500J=1200J；
有用功的功率：
P===120W；
（4）由W有用=Gh可得物体的重力：
G===1200N，
忽略绳重和摩擦，拉力F=（G+G动），则动滑轮的重力：
G轮=3F-G=3×500N-1200N=300N。

【点拨】
（1）由图知，n=3，绳子自由端移动的距离s=3h；
（2）利用W=Fs求自由段钢丝绳拉力所做的总功；
（3）求出了总功，利用η=求有用功，再利用P=求有用功功率；
（4）利用W有用=Gh求物体重力，忽略绳重和摩擦，拉力F=（G+G动），据此求动滑轮的重力。

【变式1-1】(2019·平谷区·模拟题)用图所示的滑轮组提升重6×104N的物体，已知滑轮组的机械效率为80%，拉力F的功率为2500W，要把重物匀速竖直提升1米，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。

下列说法中正确的是（）
A.拉力所做的有用功是6×104 J
B.拉力F是2×104N
C.物体上升的速度为0.1m/s
D.动滑轮的重力是1.5×104N
【答案】AD
【解析】A、滑轮组提升物体所做的有用功：
W有用=Gh=6×104N×1m=6×104J；故A正确；
B、由η==80%可得，拉力F做的总功：
W总===7.5×104J；
由W总=Fs可得，拉力F===2.5×104N，故B错误；
C、由P=可得，拉力做功时间t===30s，
物体上升的速度v==≈0.03m/s，故C错误；
D、额外功：W额=W总-W有用=7.5×104J-6×104J=1.5×104J，
不计绳重和滑轮与轴的摩擦，则W额=G动h，
则动滑轮的重力：
G动===1.5×104N，故D正确。

【点拨】（1）利用W=Gh求滑轮组提升物体所做的有用功；
（2）知道滑轮组的效率，利用η=求拉力F做的总功，然后利用W=Fs可求得拉力
（3）利用P=求拉力做功时间，然后可求物体上升的速度；
（4）额外功等于总功减去有用功，不计绳重和滑轮与轴的摩擦，额外功W额=G动h，据此求动滑轮重力。

【考点2】竖直方向拉动滑轮组的机械效率
【例2】(2019·北京市·真题)某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。

已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为1.3N，g取10N/kg。

在0～2s的过程中，下列说法中正确的是（）
A.绳子自由端移动的速度为5.0cm/s
B.拉力F的功率为0.26W
C.有用功为0.45J
D.滑轮组的机械效率为90%
【答案】BC
【解析】A、绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，绳子自由端移动的速度为：v===20cm/s，故A错误；
B、拉力F的功率：P=Fv=1.3N×0.2m/s=0.26W，故B正确；
C、有用功：W有用=Gh=mgh=0.45kg×10N/kg×0.1m=0.45J，故C正确；
D、由图线ab所示分析可得，s=nh可得n===4，
滑轮组的机械效率为：
η======×100%=86.5%，故D错误，
故选：BC。

【点拨】（1）根据v=可求速度；
（2）根据P=Fv可求拉力F的功率；
（3）有用功W有用=Gh；
（4）由图线ab所示分析可得，s=nh可知n的示数，滑轮组的机械效率为η====可求。

【变式2-1】(2019·海淀区·模拟题) 用如图甲的动滑轮提升一批建筑材料。

工人竖直向上拉动绳子的自由端将建筑材料以0.1m/s的速度匀速提升，此过程中，作用在绳子自由端的拉力F所做的功W随时间t的变化关系如图10乙。

已知这批建筑材料的总质量为70kg，绳重和滑轮的摩擦可忽略不计，g取10N/kg。

下列说法中正确的是（）
A.绳子自由端拉力做功的功率为800W
B.绳子自由端的拉力F大小为40N
C.用该滑轮提升这批建筑材料的机械效率约为44%
D.若用这个动滑轮以0.1m/s的速度匀速提升总质量为100kg的建筑材料，则对绳子自由端竖直向上的拉力的功率为110W
【答案】D
【解析】A、由图乙可知，拉力在100s内做功8×103J，则拉力做功功率P===80W，故A错；
B、图中使用的是动滑轮，拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s，由P===Fv可得拉力大小
F===400N，故B错；
C、建材重力G=mg=70kg×10N/kg=700N，动滑轮的机械效率η=====×100%=87.5%，故C 错；
D、绳重和滑轮的摩擦可忽略不计，拉力F=（G+G轮），则动滑轮重力G轮=2F-G=2×400N-700N=100N；提升总质量为100kg的建筑材料时，拉力F′=（G′+G轮）=（m′g+G轮）=（100kg×10N/kg+100N）=550N，拉力做功功率：P′=F′v=550N×0.2m/s=110W，故D正确。

【考点3】横拉滑轮的机械效率
【例3】(2019.北京.期末) 如图所示，在水平面上的物体重200N，与水平面的滑动摩擦力的大小是48N，当用图示装置水平匀速拉动物体时，F=20N．若绳子自由端移动的速度为0.6m/s，则（）
B.滑轮组的机械效率是80% B.绳子与滑轮间的摩擦力大小是4N
C.物体的速度大小是0.3m/s
D.动滑轮重4N
【答案】A
【解析】A、由图知，水平使用滑轮组，n=3，拉力端移动距离s=3s物，
滑轮组的机械效率：
η=====×100%=80%，故A正确；
BD、克服绳子与滑轮间摩擦做的功、对动滑轮做的功等都是额外功，而题目所给条件无法计算有用功、总功大小，也无法直接计算额外功大小，所以无法计算出绳与滑轮间摩擦力以及动滑轮重，故BD错误；C、由题知，拉力端移动速度v=3v物，所以物体的速度：
v物=v=×0.6m/s=0.2m/s，故C错。

故选：A。

【点拨】用滑轮组水平拉动物体时，克服物体的摩擦力做的功是有用功，拉力做的功是总功；利用
η====计算滑轮组的机械效率.
【变式3-1】(2018·福清市) 如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则s拉=2s物，
则滑轮组的机械效率η====。

故选：A。

【点拨】使用滑轮组水平拉动物体，拉力F所做的功为总功，克服物体摩擦力所做的功为有用功，从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则s拉=2s物，可利用公式η=计算出滑轮组的机械效率。

【考点4】涉及浮力的机械效率问题
【例4】(2019·北京市·模拟题) 2012年6月，我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”，实验下潜7000m达到一个新的深度。

试验经历了以下主要过程：母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中；潜水器缓慢竖直下潜和上升；吊装设备将潜水器吊上母船。

如图是母船的吊装设备的示意图，图中虚线框中是滑轮组（未画出），电动机拉放滑轮组绳子自由端，挂钩挂着潜水器。

吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中，然后，
潜水器下潜用时t1=6h，到达7000m出停留t2=0.5h，上升用时t3=3.5h．潜水器上升到海面后，挂钩挂着潜水器离开水面后，缓慢匀速竖直上升高度h=6m，在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力
F1=5.5×104N，滑轮组的机械效率η=80%。

已知潜水器总质量（含潜水员）m=2.2×104kg，体积V=20m3，水的密度ρ1=1.0×103kg/m3，海水的密度
ρ2=1.03×103kg/m3，g取10N/kg．不计绳和挂钩的质量，不考虑空气阻力，不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响。

求：
（1）吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是多大？
（2）潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是多少米/秒？
（3）滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是多少段？
【答案】（1）1.4×104N；（2）0.39m/s；（3）滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是5段。

【解析】（1）潜水器的重力G=mg=2.2×104kg×10N/kg=2.2×105N，
潜水器受到的浮力F浮=ρ2gV=1.03×103kg/m3×10N/kg×20m3=2.06×105N，
潜水器处于平衡状态，由平衡条件得：F0+F浮=G，
挂钩拉力F0=G-F浮=2.2×105N-2.06×105N=1.4×104N；
（2）潜水器整个过程的路程s=2h0，
潜水器的速度v====0.39m/s；
（3）有用功W有=mgh，总功W总=F1s=F1nh，
效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%，则n=5；
【点拨】（1）由G=mg求出潜水器的重力，由浮力公式求出它受到的浮力，然后由平衡条件求出挂钩的拉力。

（2）求出潜水器的路程，然后由速度公式求出平均速度。

（3）由功的公式求出有用功与总功，由效率公式求出承重绳子的股数。

【变式4-1】(2018·北京市·真题) 图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为，连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为。

圆柱体M高为，底面积为，密度为。

在绳端拉力F作用下，圆柱体M从其下表面距水面处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了，在这个过程中，拉力F的功率为，滑轮组的机械效率为，钢架对定滑轮的拉力为T。

在圆柱体M被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M的下表面受到水的压强为p。

不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取。

下列选项中正确的是
A. 压强p的最小值为
B. 拉力T的大小为
C. 拉力F的大小为
D. 滑轮组的机械效率为
【答案】B
【解析】圆柱体M从其下表面距水面处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了，注意物体上升了，可计算重物上升的速度，动滑轮一共绕了3段绳子，因此绳自由端移动速度为，拉力F的功率为，根据得出拉力
V所以答案C错误。

圆柱体M下表面所受水的压强最小根据可知，当深度最小也就是上表面与水面相平是压强最小，最小压强为
答案A错误。

圆柱体M所受浮力
，圆柱体重力
，动滑轮机械效率
，答案D错误。

根据计算动滑轮重力，匀速上升过程钢架对定滑轮拉力等于所以答案B对。

【考点5】提高滑轮组的机械效率
【例5】(2019·昌平区·模拟题) 工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物A，不计绳重和轮与轴的摩擦，下列说法正确的是（）
A.增大提升重物A的高度，可以增大有用功
B.增大提升重物A的高度，可以提高机械效率
C.减小定滑轮的重力，可以减小额外功
D.减小动滑轮的重力，可以提机械效率
【答案】AD
【解析】A、由W有=Gh可知，增大提升重物A的高度，可以增大有用功；B、不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η====，可以看出滑轮组的机械效率与提升的高度无关，故B错误；
C、定滑轮的重力不会影响额外功，而动滑轮的重力会影响额外功；
D、由公式η====可知，减小动滑轮的重力，可以提高机械效率，故D正确。

【点评】有用功是由提升物体的重力和高度决定的；机械效率是有用功占总功的百分比，增大物重可以提高机械效率；动滑轮的重、摩擦等会影响额外功的大小。

【变式5-1】(2018·西城区·模拟题) 如图甲是小磊测动滑轮机械效率的示意图。

他用弹簧测力计拉动绳子自由端，将质量为的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的位置匀速竖直上升到位置，在此过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图乙所示。

请你根据小磊所做实验判断，下列说法中正确的是(取
A. 弹簧测力计示数为
B. 拉力F所做的功为
C. 此实验中动滑轮的机械效率约为
D. 若在动滑轮下加挂钩码可提高机械效率
【答案】ACD
【解析】A、由图知，弹簧测力计的分度值为，示数为，故A正确；
B、由图知，刻度尺的分度值为，钩码上升高度，
拉力端移动距离；
拉力F做的功：，故B错；
C、有用功：，
动滑轮的机械效率：
，故C正确；
D、若在动滑轮下加挂钩码，额外功几乎不变，有用功增大，有用功在总功中所占的比例增大，可提高机械效率，故D正确。

1.(2018·顺义区·模拟题) 用水平力拉着物体M在水平地面上以速度匀速运动一段距离，所用时间为，做功为，功率为；若改用水平力拉着物体M在同一水平地面上以速度匀速运动一段距离，所用时间为，做功为，功率为已知：，，下列判断正确的是()
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】A、物体M在水平地面上运动时，由于对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体M受到的滑动摩擦力不变，
又因为物体M在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即，故A错误；
、，，由得，，
又因为，
所以根据可得，，故BD正确；
C、，，由得，，故C错误。

2.(2018·西城区·模拟题) 小彤家的阳台上安装了如图所示的可升降晾衣装置.一次洗衣后，小彤帮妈妈晾衣服.若衣服的总质量为，他以拉力F竖直向下匀速拉动绳的自由端，在内，将绳自由端拉下若提升衣服过程中晾衣装置的机械效率为，小彤以不变的速度把衣服提升，他做功的功率为______ 取
【答案】
【解析】衣物重力：
，
由得拉力：
，
拉力的速度：。