初二物理简单机械-计算专题及答案

简单机械滑轮组初中物理组卷一．计算题（共30小题）1．建筑工地上，需要利用拖拉机和滑轮组（如图所示）将质量为1.2×103kg的物体，拉到长100m，高50m的斜面顶端，测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4×103N，g=10N/kg，不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦．（1）在图中画出物体对斜面压力F的示意图；（2）对物体做的有用功，以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率；（3）若动滑轮重1000N，物体所受摩擦力的大小；（4）若拖拉机的最大输出功率为12kW，求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度．2．工人利用如图所示的斜面，把质量为50kg的货物沿斜面由底部匀速推到顶端，所用时间为10s，沿斜面向上的推力为300N．斜面长10m，高5m．g=10N/kg，求：（1）把货物推上斜面做的有用功是多少？（2）此过程推力做了多少功？（3）斜面的机械效率是多少？3．工人想把重1 000N的木箱A搬到高h=5m，长L=10m的斜面上，如图所示．他站在斜面上，沿斜面向上用F=625N 的拉力使木箱A以v=0.2m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端．（1）工人拉木箱的功率是多大？（2）该斜面的机械效率是多少？（3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？4．工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m．求：（1）推力做的功；（2）斜面的机械效率；（3）斜面对物体的摩擦力．5．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G A．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v A，滑轮组的机械效率为η．已知：G A=400N，v A=0.4m/s，η=80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计．求：（1）绳子自由端的速度大小v绳；（2）动滑轮所受的重力大小G动；（3）拉力F做功的功率P．6．如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图，运动员通过拉力F的作用下来提升配重，以达到锻炼臂力的目的．在一次训练时，运动员加配重的质量为30kg，拉力F的作用下，配重在5s的时间里，匀速竖直上升了50cm．在这个过程中，动滑轮提升配重所做的有用功为W有，运动员对绳子的拉力F做功的功率为 40W．忽略绳重和摩擦．（g取10N/kg）求：（1）在此次训练中运动员对绳子的拉力F的大小；（2）动滑轮的重力．7．如图所示，建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处，已知建筑材料的质量m=80kg，卷扬机向下拉绳子的力F=500N，建筑材料上升的速度是1m/s，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg．求：（1）动滑轮所受的重力G动；（2）滑轮组的机械效率η；（3）卷扬机向下拉力F的功率．8．如图所示，工人用250N的力F将质量为40kg的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，求：（1）重物受到的拉力大小和动滑轮重；（2）拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率．9．如图所示，是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机，提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成，用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处．如果罐笼和动滑轮的总质量为120kg，一次提升建筑材料360kg，提升高度为l0m，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力，（g取10N/kg）求：（1）钢丝绳的拉力；（2）该提升机此次提升建筑材料的机械效率．10．用如图所示的滑轮组，将重1200N的物体A在100s的时间里匀速竖直提升10m，已知在这个过程中，拉力F 做功的功率为150W．不计绳重和滑轮与轴的摩擦．求：（1）拉力F所做的有用功（2）滑轮组的机械效率η11．用如图所示的滑轮组提升重1200N的物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，作用在绳子自由端竖直向上的拉力F为500N，如果物体A上升的速度v A为0.1m/s，不计绳重和滑轮与轴的摩擦．求：（1）动滑轮所受的重力G动；（2）拉力F做功的功率P．（3）滑轮组的机械效率η．12．如图所示，是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图．与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N，小车拉动绳子的最大功率为15KW．物体A重G A=1600N，动滑轮重G动=400N．不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦．则：（1）物体A匀速提升2m的过程中，小车所做的有用功W有用为多少？（2）滑轮组提升物体A时的机械效率η为多大？（3）若要求被提升重物以v=1m/s的速度匀速上升，则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为多大？13．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中一个边长为50cm的正方体物体拉至井口的装置图．已知井深12m，物体质量m=6×102kg，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的力F=2.5×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．（g=10N/kg）求：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？（2）滑轮组的机械效率为多少？（3）若汽车运动的速度为3m/s，汽车牵引力的功率为多少？（4）物体被拉上来静置在井口地面上时，对地面的压强是多少？14．工人用图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计，g=10N/kg．（1）从图乙中看出，建材重400N时，滑轮组的机械效率为50%，则动滑轮重为多少？（2）若某次运送建材的质量为50kg，则建材的重力是多少？（3）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为300N，求拉力的功率；（4）当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？15．如图所示，重350N的物体在100N的拉力作用下10秒钟上升30cm，若不计摩擦和绳子重，求：（1）物体上升速度；（2）拉力的功率；（3）若物体再增加100N，滑轮组的机械效率为多大．16．某建筑工地的工人师傅用如图所示的滑轮组提升质量为72kg的重物A，当工人师傅对绳子施加300N的拉力时，物体A以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg求：（1）拉力F的功率（2）滑轮组的机械效率．17．如图所示，重为1140N的物体，工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/s，提升到指定的位置需要0.5min．（不计摩擦及绳重）（1）工人师傅拉绳的功率是多大？（2）滑轮组的机械效率是多大？18．底面积100cm2的物体静止在水平地面上，对地面的压强为2×105Pa，用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m，已知滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦．（g=10N/kg）求：（1）物体的质量；（2）拉力F的功率；（3）用此滑轮组匀速竖直提升250N的重物，需要多大的拉力．19．一名质量为70kg的工人，用如图所示的装置提升一堆砖，已知托板重200N，每块砖重100N，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力．当工人提升10块砖时，此装置的机械效率为80%，（g取10N/kg）求：（1）动滑轮重力；（2）利用此装置提升砖块的最高机械效率．20．如图所示，滑轮组在拉力F的作用下，拉着重300N的物体A以1m/s的速度在水平面上匀速直线运动的过程中，物体A所受的滑动摩擦力为70N，拉力F的功率P=80W（不计绳重和摩擦）．求：（1）物体A的质量．（2）拉力F的值．（3）滑轮组的机械效率．21．如图1所示，物体A重为16N置于水平桌面上，在拉力F的作用下，5s内匀速直线运动了0.5m．图2是拉力F 做的功随时间变化的图象．物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.2倍．求：（1）物体A的速度．（2）5s内拉力F对物体A做的有用功．（3）滑轮组的机械效率η．22．如图所示，每个滑轮重均为20N，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在20s内物体移动了4m，拉力F做的功为1280J．（不计绳重及机械内部摩擦）求：（1）拉力F的功率（2）滑轮组的机械效率．23．某科技小组设计了如图甲所示的装置，将水中长方体A匀速提升至空中，所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示．已知A的质量为68kg，底面积为0.08m2，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，不计绳重、摩擦和水的阻力．求：（1）A受到的重力；（2）A离开水面后滑轮组的机械效率；（3）动滑轮的总重；（4）A的密度．24．小雨重600N，每只脚地面的接触面积是2×10﹣2m2．如图，他站在水平地面上用滑轮组提升重物（不计绳重和摩擦）．（1）如图甲所示，小雨将物体A匀速提高2m做的有用功为420J，滑轮组的机械效率为87.5%．求：①物重G A是多少？②小雨对水平地面的压强是多少？（2）如图乙所示，重440N、高0.5m、密度为8.8×103kg/m3的实心物块B沉在水池底，池底受到水的压强为2×104Pa．小雨用此滑轮组将池底的物块B匀速缓慢地提升（不计水的阻力），直到其上表面与水面相平为止，用时30s．求：他拉绳的功率是多少？25．如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底沿竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象．A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N，滑轮组的机械效率为80%，A上升的速度始终为0.1m/s．（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流灯因素的影响），求：（1）长方体A的重力；（2）长方体A未露出水面时受到的浮力；（3）长方体A静止在江底时上表面受到的水的压强；（4）长方体A未露出水面时滑轮组的机械效率．26．如图，轻质杠杆OA可绕O点转动，OA=0.3m，OB=0.2m．A处挂一个质量为2kg的物体G，B处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则：（1）物体G的重力大小为多少？（2）F的大小为多少？27．如图所示，质量为80kg，边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上，通过绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且BC=3BO．在C端用F=120N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且绳被拉直：（绳重不计，g取10N/kg）求：此时（1）绳对B端的拉力F拉；（2）物体A对地面的压强p．28．杠杆平衡时，动力F1的大小为2N，动力臂L1为0.5m，阻力臂L2为0.1m，求阻力F2的大小．29．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，杠杆长0.4米，在它的中点B处挂一重30牛的物体G．若在杠杆上A 端施加竖直方向的力F，使杠杆在水平位置平衡，求F的大小为多少牛？简单机械滑轮组初中物理组卷参考答案与试题解析一．计算题（共30小题）1．建筑工地上，需要利用拖拉机和滑轮组（如图所示）将质量为1.2×103kg的物体，拉到长100m，高50m的斜面顶端，测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4×103N，g=10N/kg，不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦．（1）在图中画出物体对斜面压力F的示意图；（2）对物体做的有用功，以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率；（3）若动滑轮重1000N，物体所受摩擦力的大小；（4）若拖拉机的最大输出功率为12kW，求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度．【解答】解：（1）物体对斜面的压力作用在斜面上，方向垂直斜面向下，压力F的示意图如图所示：；（2）已知物体质量和斜面高，对物体做的有用功：W有=Gh=mgh=1.2×103kg×10N/kg×50m=6×105J；由图可知，滑轮组中有两段绳子通过动滑轮，即n=2，将物体拉上斜面时，拖拉机通过距离s=2L=2×100m=200m，拉力总功：W总=F拉s=4×103N×200m=8×105J，所以拉动物体时的机械效率：η=×100%=×100%=75%；（3）根据W总=W有+W额可得额外功：W额=W总﹣W有=8×105J﹣6×105J=2×105J，不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦，克服动滑轮重和斜面摩擦所做的功是额外功，所以W额=fL+G滑h，所以物体所受摩擦力：f===1.5×103N；（4）由P===F拉v，拖拉机的最大输出功率为12kW，拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度：v===3m/s．答：（1）见上图；（2）对物体做的有用功为6×105J，此时滑轮组与斜面组合的机械效率为75%；（3）物体所受摩擦力的大小为1.5×103N；（4）拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度为3m/s．2．工人利用如图所示的斜面，把质量为50kg的货物沿斜面由底部匀速推到顶端，所用时间为10s，沿斜面向上的推力为300N．斜面长10m，高5m．g=10N/kg，求：（1）把货物推上斜面做的有用功是多少？（2）此过程推力做了多少功？（3）斜面的机械效率是多少？【解答】解：（1）货物受到的重力为：G=mg=50kg×10N/kg=500N；工人做的有用功为：W有用=Gh=500N×5m=2500J；（2）工人推力做的总功为：W总=Fs=300N×10m=3000J；（3）斜面机械效率为：η==×100%≈83.3%；答：（1）把货物推上斜面做的有用功是2500J；（2）此过程推力做了3000J；（3）斜面的机械效率是83.3%．3．工人想把重1 000N的木箱A搬到高h=5m，长L=10m的斜面上，如图所示．他站在斜面上，沿斜面向上用F=625N 的拉力使木箱A以v=0.2m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端．（1）工人拉木箱的功率是多大？（2）该斜面的机械效率是多少？（3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？【解答】解：（1）工人做的功：W总=FL=625N×10m=6250J，将木箱从斜面底端拉到斜面顶端所用的时间：t===50s；工人拉木箱的功率：P===125W；（2）工人对木箱做的有用功：W有=Gh=1000N×5m=5000J斜面的机械效率：η==×100%=80%；（3）摩擦力做的功：W f=W总﹣W有=6250J﹣5000J=1250J摩擦力的大小：f===125N．答：（1）工人拉木箱的功率是125W．（2）该斜面的机械效率是80%．（3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是125N．4．工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m．求：（1）推力做的功；（2）斜面的机械效率；（3）斜面对物体的摩擦力．【解答】解：由题可知，推力F=500N，物体的重力G=800N，斜面长度s=3m，斜面高度h=1.5m，（1）推力做的功：W总=Fs=500N×3m=1500J；（2）克服物体重力做的有用功：W有用=Gh=800N×1.5m=1200J，斜面的机械效率：η=×100%=×100%=80%；（3）所做的额外功：W额=W总﹣W有用=1500J﹣1200J=300J，因为W额=fs，所以斜面对物体的摩擦力：f===100N．答：（1）推力做的功为1500J；（2）斜面的机械效率为80%；（3）斜面对物体的摩擦力为100N．5．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G A．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v A，滑轮组的机械效率为η．已知：G A=400N，v A=0.4m/s，η=80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计．求：（1）绳子自由端的速度大小v绳；（2）动滑轮所受的重力大小G动；（3）拉力F做功的功率P．【解答】解：（1）由图知，n=2，绳子自由端移动的速度：v=2v A=2×0.4 m/s=0.8 m/s；（2）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，滑轮组的机械效率：η===，代入已知数值得：80%=，解得动滑轮重力：G动=100N；（3）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，拉力F=（G A+G轮）=（400N+100N）=250N，拉力做功的功率P===Fv=250N×0.8m/s=200W．答：（1）绳子自由端的速度大小为0.8m/s；（2）动滑轮所受的重力大小为100N；（3）拉力F做功的功率为200W．6．如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图，运动员通过拉力F的作用下来提升配重，以达到锻炼臂力的目的．在一次训练时，运动员加配重的质量为30kg，拉力F的作用下，配重在5s的时间里，匀速竖直上升了50cm．在这个过程中，动滑轮提升配重所做的有用功为W有，运动员对绳子的拉力F做功的功率为 40W．忽略绳重和摩擦．（g取10N/kg）求：（1）在此次训练中运动员对绳子的拉力F的大小；（2）动滑轮的重力．【解答】解：（1）由图知，使用的滑轮组是两定、一动，承担物重的绳子股数n=2，拉力端移动的距离：s=2h=2×50cm=100cm=1m，拉力端移动的速度：v===0.2m/s，拉力做功功率P===Fv，则拉力F===200N；（2）配重重力G=mg=30kg×10N/kg=300N，忽略绳重和摩擦，拉力F=（G+G轮），则动滑轮重力：G轮=2F﹣G=2×200N﹣300N=100N．答：（1）在此次训练中运动员对绳子的拉力的大小为200N；（2）动滑轮的重力为100N．7．如图所示，建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处，已知建筑材料的质量m=80kg，卷扬机向下拉绳子的力F=500N，建筑材料上升的速度是1m/s，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg．求：（1）动滑轮所受的重力G动；（2）滑轮组的机械效率η；（3）卷扬机向下拉力F的功率．【解答】解：（1）建筑材料的重力：G=mg=80kg×10N/kg=800N，由图知，滑轮组由两段绳子承担物重，设提起质量m的建筑材料时卷扬机对绳的拉力为F，根据动滑轮受力关系可得F=（G+G动），G动=2F﹣G=2×500N﹣800N=200N；（2）滑轮组的机械效率：η=====×100%=80%；（3）卷扬机的速度，v=nv物=2×1m/s=2m/s，卷扬机向下拉力F的功率：P=Fv=500N×2m/s=1000W．答：（1）动滑轮所受的重力为200N；（2）滑轮组的机械效率是80%；（3）卷扬机向下拉力F的功率是1000W．8．如图所示，工人用250N的力F将质量为40kg的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，求：（1）重物受到的拉力大小和动滑轮重；（2）拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率．【解答】已知：拉力F=250N，时间t=10s，质量m=40kg，上升高度h=2m，n=2求：（1）重物受到的拉力F=？动滑轮重G动=？；（2）拉绳子的功率P=？；（3）滑轮组的机械效率η=？解：（1）因为重物被匀速提起，所以重物受到的拉力等于重物重力为G=mg=40kg×10N/k=400N；因为F=（G+G动）所以G动=2F﹣G=2×250N﹣40×10N/kg=100N；（2）拉力移动距离：s=2h=2×2m=4m，拉力做的总功：W总=Fs=250N×4m=1000J，拉力做功的功率：P===100W；（3）拉力做的有用功：W有=Gh=400N×2m=800J，滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%．答：（1）重物受到的拉力为400N；动滑轮重为100N；（2）拉力的功率为100W；（3）滑轮组的机械效率为80%．9．如图所示，是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机，提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成，用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处．如果罐笼和动滑轮的总质量为120kg，一次提升建筑材料360kg，提升高度为l0m，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力，（g取10N/kg）求：（1）钢丝绳的拉力；（2）该提升机此次提升建筑材料的机械效率．【解答】解：（1）G A=m A g=120kg×10N/Kg=1200NG物=m物g=360kg×10N/Kg=3600NF=（G物+G A）=（3600 N+1200N）=2400N；（2）根据η======75%．答：（1）钢丝绳的拉力是2400N；（2）该提升机此次提升建筑材料的机械效率是75%．10．用如图所示的滑轮组，将重1200N的物体A在100s的时间里匀速竖直提升10m，已知在这个过程中，拉力F 做功的功率为150W．不计绳重和滑轮与轴的摩擦．求：（1）拉力F所做的有用功（2）滑轮组的机械效率η【解答】解：（1）提升重物过程中拉力F做的有用功：W有用=Gh=1200N×10m=12000J；（2）拉力做的总功：W总=Pt=150W×100s=15000J，滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%；答：（1）提升重物过程中的有用功为12000J；（2）滑轮组的机械效率为80%．11．用如图所示的滑轮组提升重1200N的物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，作用在绳子自由端竖直向上的拉力F为500N，如果物体A上升的速度v A为0.1m/s，不计绳重和滑轮与轴的摩擦．求：（1）动滑轮所受的重力G动；（2）拉力F做功的功率P．（3）滑轮组的机械效率η．【解答】解：由图可知，承担物重的绳子股数n=3，（1）不计绳重和滑轮与轴的摩擦，则拉力F=（G+G动），所以动滑轮重力：G动=3F﹣G=3×500N﹣1200N=300N；（2）拉力端移动速度：v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s，拉力做功的功率：P=Fv=500N×0.3m/s=150W；（3）滑轮组的机械效率：η=====×100%=80%．答：（1）动滑轮所受的重力为300N；（2）拉力F做功的功率为150W；（3）滑轮组的机械效率为80%．12．如图所示，是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图．与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N，小车拉动绳子的最大功率为15KW．物体A重G A=1600N，动滑轮重G动=400N．不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦．则：（1）物体A匀速提升2m的过程中，小车所做的有用功W有用为多少？（2）滑轮组提升物体A时的机械效率η为多大？（3）若要求被提升重物以v=1m/s的速度匀速上升，则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为多大？【解答】解：（1）小车所做的有用功：W有用=G A h=1600N×2m=3200J；（2）滑轮组提升物体A时的机械效率：η=×100%=×100%=×100%==80%；（3）由图可知，n=3，当重物以v=1m/s的速度匀速上升时，小车前进的速度为v′=3m/s由P=Fv得，小车提供给绳子的最大拉力：F m===5000N，小车提供给绳子的最大拉力F m=5000N小于绳子能承受的最大拉力6000N对滑轮受力分析可得，F=（G+G动）即G m+G动=3F m，代入得G m=3F m﹣G动=3×5000N﹣400N=14600N．答：（1）物体A匀速提升2m的过程中，小车所做的有用功W有用为3200J；（2）滑轮组提升物体A时的机械效率η为80%；（3）若要求被提升重物以v=1m/s的速度匀速上升，则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为14600N．13．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中一个边长为50cm的正方体物体拉至井口的装置图．已知井深12m，物体质量m=6×102kg，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的力F=2.5×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．（g=10N/kg）求：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？（2）滑轮组的机械效率为多少？（3）若汽车运动的速度为3m/s，汽车牵引力的功率为多少？（4）物体被拉上来静置在井口地面上时，对地面的压强是多少？【解答】解：（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=3，将物体从井底拉至井口的过程中，绳端移动的距离：s=3h=3×12m=36m，汽车拉绳子的拉力做的功：W总=Fs=2.5×103N×36m=9×104J；（2）汽车对物体做的有用功：W有用=Gh=mgh=6×102kg×10N/kg×12m=7.2×104J；滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%；（3）汽车匀速运动时，受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力，根据力的平衡条件可得牵引力：F牵=F+f=F+0.1G车=2.5×103N+0.1×3×104N=5.5×103N，牵引力做功功率：P===F牵v汽=5.5×103N×3m/s=1.65×104W；（4）物体静止在井口时，压力等于重力，所以物体对地面的压强：p====2.4×104Pa．答：（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子做了9×104J功；（2）滑轮组的机械效率为80%；（3）汽车牵引力的功率为1.65×104W；（4）物体被拉上来静置在井口地面上时，对地面的压强是2.4×104Pa．14．工人用图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计，g=10N/kg．（1）从图乙中看出，建材重400N时，滑轮组的机械效率为50%，则动滑轮重为多少？（2）若某次运送建材的质量为50kg，则建材的重力是多少？（3）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为300N，求拉力的功率；（4）当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？【解答】解：（1）机械中摩擦力及绳重忽略不计，所以滑轮组的机械效率：η=====50%，解得：G轮=400N；（2）建材的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N；（3）由图可知，n=2，则1min绳子自由端移动的距离s=2h=2×12m=24m，拉力做的功：W=Fs=300N×24m=7200J，拉力的功率：P===120W；（4）当η′=60%时，机械中摩擦力及绳重忽略不计，滑轮组的机械效率：η′=，即：60%=，解得G′=600N．答：（1）动滑轮重为400N；（2）建材的重力是500N；（3）拉力的功率为120W；（4）当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是600N．15．如图所示，重350N的物体在100N的拉力作用下10秒钟上升30cm，若不计摩擦和绳子重，求：（1）物体上升速度；（2）拉力的功率；（3）若物体再增加100N，滑轮组的机械效率为多大．【解答】解：（1）物体上升速度：v物===0.03m/s；（2）由图可知，n=4，则绳端移动的速度：v绳=nv物=4×0.03m/s=0.12m/s，拉力的功率：P===Fv绳=100N×0.12m/s=12W；（3）不计摩擦和绳子重，由F=（G+G动）可得，动滑轮的重力：G动=nF﹣G=4×100N﹣350N=50N，物体再增加100N即G′=450N时，滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=90%．答：（1）物体上升速度为0.03m/s；（2）拉力的功率为12W；（3）若物体再增加100N，滑轮组的机械效率为90%．16．某建筑工地的工人师傅用如图所示的滑轮组提升质量为72kg的重物A，当工人师傅对绳子施加300N的拉力时，物体A以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg求：（1）拉力F的功率（2）滑轮组的机械效率．【解答】解：（1）物体重力G=mg=72kg×10N/kg=720N；重物由3段绳子承担，绳子移动速度为：v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s；拉力的功率为：P===Fv=300N×0.3m/s=90W；（2）机械效率为：η=====×100%=80%；答：（1）拉力F的功率为90W；（2）滑轮组的机械效率为80%．17．如图所示，重为1140N的物体，工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/s，提升到指定的位置需要0.5min．（不计摩擦及绳重）（1）工人师傅拉绳的功率是多大？（2）滑轮组的机械效率是多大？【解答】解：（1）重物由2段绳子承担，故绳子的移动速度为：v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s；工人的功率为：P=Fv=600N×0.4m/s=240W；（2）时间t=0.5min=30s，物体升高的距离为：h=s物=v物t=0.2m/s×30s=6m；绳子移动距离为s=2h=2×6m=12m；有用功：W有=Gh=1140N×6m=6840J；总功：W总=Fs=600N×12m=7200J；滑轮组的机械效率为：η==×100%=95%答：（1）工人师傅拉绳的功率是240W；（2）滑轮组的机械效率是95%．18．底面积100cm2的物体静止在水平地面上，对地面的压强为2×105Pa，用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m，已知滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦．（g=10N/kg）求：（1）物体的质量；（2）拉力F的功率；（3）用此滑轮组匀速竖直提升250N的重物，需要多大的拉力．【解答】解：（1）由p=可知对地面的压力：F压=pS=2×105Pa×100×10﹣4m2=2000N，由于物体静止在水平地面上，则物体重力：G=F压=2000N，所以，质量m===200kg；（2）根据η===可得绳子的拉力：F===1250N；拉力做功W=Fs=Fnh=1250N×2×3m=7500J；功率P===1500W；（3）由F=（G+G动）可知动滑轮的重力为：G动=nF﹣G=2×1250N﹣2000N=500N；竖直提升250N的重物时的拉力F'=（G′+G动）=（250N+500N）=375N；答：（1）物体的质量为200kg；（2）拉力F的功率为1500W；（3）用此滑轮组匀速竖直提升250N的重物，需要375N的拉力．19．一名质量为70kg的工人，用如图所示的装置提升一堆砖，已知托板重200N，每块砖重100N，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力．当工人提升10块砖时，此装置的机械效率为80%，（g取10N/kg）求：（1）动滑轮重力；（2）利用此装置提升砖块的最高机械效率．【解答】解：（1）10块砖的总重力：G1=nG0=10×100N=1000N，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力，则滑轮组的机械效率：。