2020-2021中考物理备考之机械效率的计算压轴培优篇及答案解析

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题
1．用如图甲所示的装置将实心物体A 从深井中吊出来，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60N ，物体匀速上升的速度始终为1m/s （不计绳重、摩擦及阻力，ρ水=1×103kg/m 3，g =10N/kg ），则物体浸没在水中时受到的浮力为_________N ；物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为___________。

【答案】120 80%
【解析】
【分析】
由图甲可知，承担物重的绳子股数n =2，则绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的2倍；由图乙可知圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率，利用P Fv =求绳子自由端的拉力，而不计绳重、摩擦及阻力，拉力A ()12
F G G '=+轮，据此求A 的重力；由图乙可知圆柱体A 在水中拉力F 的功率，由P Fv =得绳子自由端的拉力，不计绳重、摩擦及阻力，拉力
A )12
(F G F G =-+浮轮，据此求浮力大小；不计绳重、摩擦及阻力，利用A A W G F W G G F η-==+-有浮浮
总轮求物体浸没水中时的机械效率。

【详解】
[1]由图甲可知，n =2，则拉力F 拉绳的速度
A 221m/s 2m/s v v ==⨯=
由图乙可知，圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率420W ，由P Fv =得，绳子自由端的拉力
420W 210N 2m/s P F v ''=
== 不计绳重、摩擦及阻力，拉力A ()12
F G G '=+轮，A 的重力 A 22210N 60N 360N G F G ='-=⨯-=轮
由图乙可知，圆柱体A 在水中拉力F 的功率300W ，由P Fv =得，绳子自由端的拉力
300W 150N 2m/s
P F v ===
不计绳重、摩擦及阻力，拉力A )12(F G
F G =-+浮轮，物体浸没在水中时受到的浮力 A 02360N 6N 150N 1220N F G G F =+=+-=-⨯浮轮
[2]物体浸没在水中的机械效率
()()A A 360N 120N 100%100%100%80%360N 120N 60N G F h W W G F G h
η--=
⨯=⨯=⨯=-+-+浮有总浮轮 2．一台起重机将3600N 的货物提高4m ，如果额外功是9600J ，则该起重机做的有用功是_______J ，机械效率是______。

【答案】1.44×104 60%
【解析】
【分析】
起重机是用来提升重物的，所以对重物做的功是有用功，总功是指有用功与额外功的和，从而根据机械效率的公式，，可求得机械效率。

【详解】
[1]该起重机做的有用功
43600N 4m 1.4410J W Gh ==⨯=⨯有
[2]该起重机的机械效率
441.4410J 100%100%60%1.4410J 9600J
W W η⨯=⨯=⨯=⨯+有总
3．如图的装置中，物体B 重为30N ，每个滑轮重均为6N ，不计绳重及滑轮的摩擦。

现用水平力F =20N 向右匀速拉动物体A ，物体B 也随滑轮匀速上升。

则物体A 受到的摩擦力为_________N ，滑轮组的机械效率为_________%（百分号前保留2位小数）。

【答案】8 83.33
【解析】
【分析】
【详解】
[1]物体B 重30N ，动滑轮重6N ，滑轮组需要提升的动滑轮与物体B 总重为
30N+6N=36N
三段绳子与动滑轮接触，不考虑绳子重及摩擦，则需要对动滑轮右边的向上的绳子施加
36N 312N ÷=
的力，物体才能匀速上升，以物体A 为研究对象，其左边的绳子对其施加了向左的12N 的拉力，它受到的向右的拉力为20N ，物体A 处于匀速直线运动状态，受到的力是平衡力，则其受到的向左的摩擦力为
20N －12N=8N
[2]滑轮组的机械效率为
''B B B 30N 83.33%33312N
W G h G h G F s W Fs Fs F h F η=======⨯⨯有总
4．工人用图甲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力变化的图像如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。

则：
（1）若某次运送建材的质量为40kg ，滑轮组的机械效率是_______。

动滑轮的重力是_______N 。

（2）若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升12m ，作用在绳上的拉力为500N 时，拉力的功率是_______W ，运送建材的重力是_______N ，此时的机械效率是_______。

【答案】50% 400 200 600 60%.
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]建材质量为40kg ，其重力为
=40kg 10N/kg=400N G mg =⨯
由图乙得，当建材重力为400N 时，滑轮组机械效率为50%。

[2]此时机械效率
400=
==50%400+G G G G η+动动
解得G 动=400N 。

(2)[3]滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，与动滑轮相连的绳子有两段，则该滑轮组可以省一半的力，建材向上提升了12m ，则绳子段移动的距离为24m ，拉力功率
500N24m
==200W
60s
W
Fs
P
t t
⨯
==
[4]滑轮组省一半的力，所以
+=2
G G F
动
材
解得=600N
G
材。

[5]此时的机械效率为
600
===60%
600+400
G
G G
η
+
材
动
材
5．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。

6．如图在粗糙斜面上将一个重为16N的物体匀速拉到高h处，沿斜面向上的拉力为
10N，斜面长2m
s=、高1m
h=。

其中所做的有用功为__J，物体受到的摩擦力大小为
__N，斜面的机械效率为__。

【答案】16 2 80%
【解析】
【详解】
[1]所做的有用功为：
W有用16N1m=16J
Gh
==⨯；
[2]拉力做的总功为：
W 总10N 2m=20J Fs ==⨯，
所做的额外功为：
W 额=W 总-W 有用=20J-16J=4J ；
摩擦力： 4J =2N 2m W f s =
=额。

[3]斜面的机械效率为： 16J 100%=100%=80%20J
W W η=
⨯⨯有用总。

7．如图是某型号电动轮椅工作原理示意图。

开关S 1和S 2由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。

已知蓄电池的电压为24V 保持不变，R 2的阻值为10Ω，电动机的额定功率为100W ，额定电压为24V 。

请解答下列问题：
（1）当开关S 1和S 2同时接_______时，电动轮椅前进；电动轮椅既能前进又能后退，是通过改变电动机线圈中的_________实现的；
（2）当电动轮椅后退时，电流表示数为1A ，此时电动机的实际功率是_____W ；
（3） 当电动机以额定功率工作时，电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为2m/s ，若此时电动机消耗的电能有80%转化为电动轮椅前进的机械能，此时电动轮椅受到的阻力是___N 。

【答案】1 电流方向 14 40
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电动机前进且能调速，这说明电路中的电流可以变化，电阻大小可变，这样只有滑动变阻器R 1接入电路时才有这个功能，观察电路图，当开关S 1和S 2同时接1时，R 1、电动机、电流表才串联接入电路，这样符合条件，电动轮椅前进。

[2]磁场对通电导线的作用力方向跟电流方向有关，只改变电流方向时，受力方向也会变化；所以电动轮椅既能前进又能后退，是通过改变电动机线圈中的电流方向实现的。

(2)[3]由上述可知，当电动轮椅后退时，开关S 1和S 2同时接2，R 2、电动机、电流表串联接在电路中，电路中的总电阻
24V 24Ω1A
R ==总
电动机的电阻
M 2-24Ω-10Ω14ΩR R R ===总
此时电动机的实际功率
()2
2M M M 1A 14Ω14W P I R ==⨯= 此时电动机的实际功率是14W 。

(3)[4]设此时电动轮椅受到的阻力是f ，电动轮椅在水平路面上匀速前进，牵引力F f =，由题意可知，电动轮椅的机械效率 2m/s 80%100W F t t
η⋅⋅==⋅ 解得40N F =，此时电动轮椅受到的阻力是40N 。

8．小徐用如图所示的装置将重为600N 的木箱A ，以0.5m/s 的速度从斜面底端匀速拉到顶端。

拉力F =150N ，斜面长L =5m ，高h =2m ，滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计，此装置的机械效率是_________，拉力F 的功率是_________W ，木箱A 与斜面间的摩擦力是______N 。

【答案】80% 150 60
【解析】
【分析】
【详解】
[1]将木箱拉到顶端所做的有用功
600N 2m 1200J W Gh ==⨯=有
而动滑轮绳子端的拉力F =150N ，滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计,那么木箱受到的拉力
F 1=2F =2×150N=300N
通过斜面所做的总功
W 总=F 1s =300N×5m=1500J
所以此装置的机械效率
1200J 80%1500J
W W η===有总 [2]由题意知，木箱的速度为0.5m/s ，则绳子端的速度
v =2×0.5m/s=1m/s 那么拉力F 的功率
P =Fv =150N×1m/s=150W
[3]在斜面上克服摩擦力做的额外功为
W 额=W 总-W 有=1500J-1200J=300J
木箱所受的摩擦力
f =300J 5m
W L =额
=60N
9．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N 的物体，拉力F 的大小为30N ．物体与地面之间的摩擦力大小为45N ，若物体在1s 内运动了2m ，A 处的绳子拉力为_____N ，滑轮组的机械效率为________．（滑轮组摩擦力及绳重不计）
【答案】45 50%
【解析】
【分析】
【详解】
[1]如图，物体与地面之间的摩擦力大小为f=45N ，物体A 向左做匀速直线运动，A 处的绳子拉力与物体与地面之间的摩擦力平衡，故绳子拉力为45N ；
[2]如图，绳子股数n =3，物体移动的距离s =2m ，滑轮组对物体做的有用功为：
45N 2m=90J W fs ==⨯有，
拉力做的功即总功为：
330N 32m=180J W F s =⨯=⨯⨯总，
滑轮组的机械效率为；
90J 100%100%50%180J
W W η=
⨯=⨯=有总
10．如图甲是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，排水量60吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×105W ，若接收的太阳能只用来驱动船前进。

在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F 随时间t 的变化关系如图乙所示，船的运动速度v 随时间t 的变化关系如图丙所示。

（g 取10N/kg ），则满载时太阳能船受到的浮力是___________N ；第50s 到第100s 的运动过程中，太阳能船的效率是_________。

【答案】5610⨯ 25%
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由题意可知，排水量60t ，则满载时太阳能船受到的浮力是
356010kg 10N/kg 610N F =⨯⨯=⨯浮
[2]由题意可知，第50s 到第100s 的运动过程中，太阳能船移动的距离是
0.5m/s 50s 25m s vt ==⨯=
这段时间牵引力所做的功是
46810N 25m 210J W Fs ==⨯⨯=⨯牵
总功是
561.610W 50s 810J W Pt ==⨯⨯=⨯总
那么太阳能船的效率是
66210J 100%100%25%810J W W η⨯=⨯=⨯=⨯牵
总
11．某工地利用如图所示的滑轮组，将重 180 N 的物体竖直向上匀速提起 2 m ，用时 5 s 。

卷扬机的拉力 F 为 80 N （不计绳重和摩擦）。

以下相关计算正确的是（ ）
A ．有用功是 400 J
B ．动滑轮的重力为 60 N
C ．拉力 F 的功率为 72 W
D ．动滑轮的机械效率为 75%
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．有用功为 =180N 2m=360J W G s =⨯物物有
故A 错误；
B ．因不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为
-=380N-180N=60N G nF G =⨯动物
故B 正确；
C ．绳子移动的距离为
=32m=6m s ns =⨯绳物
拉力F 做的功为
=80N 6m=480J W Fs =⨯总绳
拉力F 的功率为 480J ==96W 5s
W P t =总 故C 错误；
D ．滑轮组的机械效率为
360J ==75%480J
W W η=有总 故D 正确。

故选BD 。

12．用如图所示的滑轮组将重85N 的物体匀速提升2m ，用时10s ，已知动滑轮重为10N ，机械效率为85%。

此过程中有用功为_____J ，额外功为_____J ，拉力F 的大小为_____N 。

拉力F 做功的功率为_____W 。

当该滑轮组的机械效率低于_____时，使用它将不再省力。

【答案】170 30 50 20 50%
【解析】
【详解】
[1]拉力做的有用功
W 有用＝Gh ＝85N×2m ＝170J
[2]由100%=85%W W η=⨯有用总
得拉力做的总功 170J =
200J 85%
W W η==有用总 则额外功为
W 额外＝W 总−W 有用＝200J−170J ＝30J
[3]由图知，n ＝2，拉力端移动距离
s ＝2h ＝2×2m ＝4m
由W 总＝Fs 得拉力大小 200J 50N 4m W F s ===总 [4]拉力做功的功率
200J 20W 10s
W P t ===总 [5]不省力，说明拉力至少等于物重，当F ＝G ＝85N 时，此时的机械效率
85N 100%=100%=100%=100%=100%=50%22285N
W Gh Gh G W Fs F h F η=⨯⨯⨯⨯⨯⨯有用总 当该滑轮组的机械效率低于50%时，使用它将不再省力。

13．如图，A 物体重力为100N ，B 物体重力为30N ，此时A 物体恰好向右做匀速直线运动，A 物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（ ）
A ．A 物体受到的绳子的拉力为15N
B ．若将B 物体的重力增加一倍，则A 物体受到的摩擦力为35N
C ．动滑轮拉B 物体的效率为75%
D ．若将A 以0.1m/s 的速度水平向左匀速拉动，拉力的功率为2W
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．A 物体恰好向右做匀速直线运动，摩擦力等于拉力，由题知，摩擦力
f =0.2G =0.2⨯100N=20N
故A 物体受到的绳子的拉力为20N ，故A 错误；
B ． 若把B 的重增加一倍，但A 与地面的粗糙程度不变，压力也不变，因此A 受到的摩擦力也不会改变，故B 错误；
C ．由图可知，n =2， A 物体对绳子的拉力等于A 物体受到的绳子的拉力，则动滑轮的重力
G 动=2F -G B =2f - G B =2⨯20N-30N=10N
不计绳重和摩擦，则动滑轮拉B 物体的效率
η=W W
有用
总
=
W
W W
+
有用
有用额
=B
G h
Gh G h
+
动
=B
B
G
G G
+
动
=
30N
30N10N
+
=75%
故C正确；
D．若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动，摩擦力水平向右，大小不变，A物体受到的绳子的拉力不变，则拉力为原来的2倍，即40N，拉力的功率
P=
W
t
=
Fs
t
=F′v=40N⨯0.1m/s=4W
故D错误。

故选C。

14．为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。

当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。

下列计算结果正确的是（）
A．0s~1s内，地面对物体的支持力是10N
B．1s~2s内，拉力F做的功是62.5J
C．2s~3s内，拉力F的功率是300W
D．2s~3s内，滑轮组的机械效率是62.5%
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．从图乙可以看到，时间从第2s到第3s时，速度大小是不变的，这时处于平衡状态，物体受到的拉力大小等于重物和动滑轮的总重，即
340N120N
F G G
=+=⨯=
拉动
由题意可知，0s~1s内，地面对物体的支持力符合关系式
'
3120N
F F
G G
+=+=
支拉动
从图甲可以看到，'30N
F=
拉
，解得30N
F=
支
，A错误；
B．从图甲可以看到，1s~2s内，拉力F的大小是50N，物体上升的高度是1.25m，三条绳
子托着动滑轮，绳端移动的距离是
33 1.25m 3.75m s h ==⨯=
拉力F 做的功是
50N 3.75m 187.5J W Fs ==⨯=
拉力F 做的功是187.5J ，B 错误；
C ．2s~3s 内，物体匀速运动，绳端也是匀速运动，拉力F 的大小是40N ，绳端移动的速度
3 2.5m/s 7.5m/s v =⨯=绳
根据P Fv =可知，拉力F 的功率
40N 7.5m/s 300W P Fv ==⨯=绳
拉力F 的功率是300W ，C 正确； D ．2s~3s 内，物体上升的高度
3.75m-1.25m 2.5m h ==
拉力F 的大小是40N ，则滑轮组的机械效率
100N 2.5m 100%100%100%83.3%40N 3 2.5m
W Gh W Fs η⨯=⨯=⨯=⨯≈⨯⨯有用功总功
滑轮组的机械效率约是83.3%，D 错误。

故选C 。

15．如图所示，甲乙两个滑轮组，其中每个大小相同的滑轮质量相同，用它们分别将相同的重物提高到相同的高度，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A ．两滑轮组绳自由端拉力相等
B ．两滑轮组机械效率相等
C ．乙滑轮组的额外功多
D ．甲滑轮组绳自由端移动的距离多
【答案】C 【解析】 【详解】
A ．由图可知，3n =甲，n 乙 =4，不计绳重和摩擦，则
()113F G G =
+动， ()21
24
F G G =+动 两滑轮组绳自由端拉力不相等，故A 错误； B ．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率
G G G η=
+甲动， 2G
G G η=+乙动
两滑轮组机械效率不相等，故B 错误； C ．两滑轮组的额外功
W G h =甲额动；2W G h =乙额动
故乙滑轮组的额外功多，故C 正确； D ．两滑轮组绳自由端移动的距离
3s h =甲 ，4s h =乙
则乙滑轮组绳自由端移动的距离多，故D 错误； 故选C 。

16．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。

17．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G A＞G B，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）．下列判断正确的是（）
A．两滑轮组绳端移动的距离相等B．甲滑轮组的有用功比乙的少
C．甲滑轮组的总功率比乙的小D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．两个物体提升相同的高度h时，甲滑轮组动滑轮上有三段绳子，所以F甲自由端移动的距离为3h，乙滑轮组动滑轮上有两段绳子，所以F乙自由端移动的距离为2h，故A错误．B．根据公式W有=Gh，由于两物体升高相同的高度，但是G A＞G B，所以W有甲＞W有乙，故B错误；
C．W有甲＞W有乙，η甲＜η乙，结合
W
W
η=有
总
知，W总甲＞W总乙，时间又相等，由P=
W
t
知，
甲滑轮组的总功率比乙的大，故C错误；
D．根据
W
W W
η=
+
有
有额
，得
1
η=1+
W
W
额
有
，因为η甲＜η乙，所以
W W
W W
>
额甲额乙
有甲有乙
，又因为W有甲
>W 有乙，所以W W >额甲额乙，再根据W G h =额动得，G G >动甲动乙，故D 正确。

故选D 。

18．某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A ，拉力的功率随时间变化的图象如图乙，已知动滑轮的重力是60N ，物体上升的速度始终是1m/s ，不计绳重、摩擦及阻力，3
3
110kg/m ρ=⨯水 ，g = 10N/kg ，下列说法中正确的是（ ）
①物体的重力是420N ；
②物体浸没在水中时受到的浮力100N ； ③物体的密度是3× 10 3kg/m 3；
④物体浸没在水中时滑轮组的机械效率80%。

A ．①④ B ．②③
C ．①②
D ．③④
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由图乙知，当物体A 离开水面后，滑轮组绳子端的功率P =420W ，而绳子端的速度
v 1=2v =2×1m/s=2m/s
据P =Fv 得，此时绳子端的拉力
1420W 210N 2m/s
P F v =
== 不计绳重及摩擦，由1
(+)F G G n
=
物动得，物体A 的重力 =2=2210N 60N 360N G F G -⨯-=物动
物体A 浸没在水中时，滑轮组绳子端的拉力
1
11300W 150N 2m/s
P F v =
== 那么物体A 对动滑轮的拉力
1=2=2150N 60N 240N F F G -⨯-=拉动
此时物体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力、浮力的作用，而匀速向上运动，那么物体A 所受的浮力
F 浮=
G 物-F 拉=360N-240N=120N
物体A 浸没时，据阿基米德原理得
23
33120N 1.210m 1.010
kg/m 10N/kg
F V V g ρ-==
==⨯⨯⨯浮物排水 物体A 的质量
360N
36kg 10N/kg
G m g =
==物 物体A 的密度
332336kg 310kg/m 1.210m
m V ρ-=
==⨯⨯物 物体A 浸没在水中时，滑轮组所做的有用功和总功分别为 W 有=F 拉h ，W 总=F 1s =F 1⋅2h
机械效率
1240N =80%2150N 2
W F h W F h η===⋅⨯有拉总
故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

19．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 。

20．一物体质量为10kg ，小红用定滑轮将该物体在4s 内匀速提升2m ，所用拉力为120N ，此过程中，小红做的有用功是_______，定滑轮的机械效率是________，拉力做功
的功率是_______。

（g=10N/kg ） 【答案】200J 83.3％ 60W 【解析】 【分析】 【详解】
[1]所提升物体的重力为
=10kg 10N /kg=100N G mg =⨯
有用功为
=100N 2m=200J W Gs =⨯有
故有用功是200J 。

[2]总功为
=120N 2m=240J W Fs =⨯总
则机械效率为
200J
=
83.3%240J
W W η=
≈有总
故机械效率为83.3%。

[3] 拉力做功的功率为
240J
==60W 4s
W P t =
总 即拉力F 的功率为60W 。