简单机械计算题
简单机械计算题
简单机械计算题(总2页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、计算题1、一辆质量为1330kg的汽车在平直的季华路上匀速行驶，1分钟内前进1500米，已知汽车受到的平均阻力是3000牛。
求：（1）汽车行驶的速度；（2）汽车在这段时间内的功率。
2、一台起重机把质量为的重物匀速提升了3m，如果它的电动机所做的功是×104J，则起重机的机械效率是多少(g＝10N／kg)4、一块水田面积为2400m2要灌平均深的水。
不计水渗透的损失，求：（1）所灌水的体积。
（2）所灌水的质量。
（3）若这些水是用水泵(抽水机)从距水田2m深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少功（4）若水泵的功率为 2.4kw，抽这些水要用多长时间（ρ水＝ x103kg/m3,g=10N/kg)6、如图所示，物体G所受到的重力大小为40N.（1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功.（2）若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m，此时拉力F2的大小恰为20N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功.（3）比较上述两种情况，你能得出什么结论7、某工人利用滑轮组在20s内将3000N的物体匀速提高4m，已知这个滑轮组的机械效率是80%.求：（1）这名工人所做的总功是多少焦（2）他所做的额外功是多少焦（3）他的输出功率是多少瓦8、如图所示，某工人利用滑轮组提升矿井中质量为42kg的重物，用250N的水平力匀速拉动绳子，在10s内将重物提升5m至井口(取g=10N/kg).求:⑴工人做功的功率.⑵该滑轮组的机械效率.9、某桥梁施工队用如图13所示的滑轮组打捞沉在水底的工件。
已知工件的体积是，密度是×103kg/m3，滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，人在绳子的自由端施加的拉力F＝1700N。
初中物理：简单机械综合计算题复习(答案)
初中物理：简单机械综合计算题复习(答案)1.一辆质量为3.5×10^3 kg的汽车陷入泥泞地面，使用如图所示的滑轮组将汽车拖出。
已知水平拉力F为1×10^3 N，汽车沿水平方向匀速移动了2 m，滑轮组的机械效率为90%。
求：1）拉力F做的总功；2）有用功的大小；3）汽车受到的阻力大小。
2.一辆重2×10^4 N的四轮卡车陷入泥泞的道路无法行驶，司机使用如图所示的小型拖拉机和绳索组成的装置将卡车以0.2 m/s的速度水平匀速拖出泥泞路段，用时10 s。
每个车轮与地面接触面积为0.05 m^2.求：1）汽车对路面的压强；2）拉力F做的功和功率；3）动滑轮的机械效率为80%，求汽车所受的阻力。
3.工人在XXX新校区的建设工地上，将重量为1200 N的物体沿着长为5 m、高为1 m的斜面从底部匀速拉到斜面顶端，拉力为300 N（不计空气阻力）。
求：1）拉力做的功；2）斜面做功的机械效率；3）物体和斜面之间的摩擦力大小。
4.工人使用如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，机械中摩擦力及绳重忽略不计，g=10 N/kg。
1）从图中得出，建材重400 N时，滑轮组的机械效率为50%，则动滑轮的重量为多少？2）若某次运送建材的质量为50 kg，则建材的重力是多少？3）若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了12 m，作用在钢绳上的拉力为300 N，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？5.如图所示，汽车起重机从深坑中起吊重物。
A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。
作用在动滑轮上共三股钢丝绳，在卷扬机带动下每股钢丝绳上的拉力均为8500 N，被吊起的重物质量为2 t。
吊臂OFB为一杠杆，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重忽略不计，动滑轮A的重量不能忽略，起吊中卷扬机总功率为12 kW，重物上升的速度为0.45 m/s。
八年级物理下册简单机械综合计算(含答案)
简单机械综合计算1.工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m，此过程中拉力的功率为120W.(g取10N/kg)求：(1)有用功；(2)滑轮组的机械效率；(3)若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300N，额外功占总功的20%，工人提升货物的重．2.如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F作用下，使重 900N的建筑材料A在5s的时间里，匀速竖直上升了1m，绳自由端匀速竖直向下移动了2m.在这个过程中，拉力F为500N，滑轮组的机械效率为η，拉力F做功的功率为P.求：(1)滑轮组的机械效率η；(2)拉力F的功率P 3.如图所示，在水平地面上放着物体A，A与地面的接触面积为0.14m2，对地面的压强为3000Pa，用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦，g=10N/kg).求：(1)物体A的质量m A和动滑轮的质量m．(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，在5s的时间内，人拉力做的功是多少？4.如图所示装置是实验室在用轻绳绕成的滑轮组.悬挂的重物G=4.8N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1=1.8N；当重物匀速上升时，手对轻绳的拉力为F2=2.0N，且物重上升过程中动滑轮恰好转过1圈.已知动滑轮周边凹槽的周长C=0.3m，求(1)动滑轮的重力；(2)重物上升过程中的有用功、总功以及滑轮组的机械效率．5.如图所示，一名体重为700N、双脚与地面接触面积为0.04m2的人站在水平地面上，他用500N的拉力，在20s内将800N的重物匀速提升1m.求：(1)拉重物前，人对地面的压强；(2)拉力做功的功率；(3)滑轮组的机械效率．6.如图所示，滑轮组在向上的拉力F作用下，将重为120N的物体匀速提起，在10s内物体上移的距离为2m.求：(1)物体上升的速度；(2)有用功；(3)如果拉力F为50N，滑轮组提升该重物时的机械效率．7.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图.已知井深12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍.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？(保留一位小数)(3)若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？(4)汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？8.新农村建设中，某工人利用如图所示的滑轮组提升重2700N的物体，物体上升了2m，绳子末端的拉力为750N，不计绳重和摩擦力，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)动滑轮的总重力是多少N？简单机械综合计算9.如图所示，有一斜面长L为10m，高h为6m，现用F为360N的力沿斜面把重物G为500N的物体从底端匀速拉到顶端.物体受到斜面的摩擦力用f表示，求：(1)斜面机械效率η．(2)推导物体受到斜面摩擦力f的表达式．10.在斜面上将一个质量为0.4kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端(如图所示)，所用时间为4s，斜面长s=1m、高ℎ=0.2m，该斜面的机械效率为80%.(g=10N/kg)求：(1)物体受到的重力．(2)拉力所做的有用功．(3)拉力所做的总功和总功率．(4)物体在斜面上受到的摩擦力．11.如图甲所示是大刚同学两手做俯卧撑时的示意图，他的身体可视为杠杆，如图乙所示，O点为支点，A点为重心，A点为重心，已知每只手所受的支持力大小为200N，求：(1)若每只手掌与水平地面的接触面积为100cm2，计算手掌对地面的压强；(2)该同学的质量．12.如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体，杠杆处于水平静止状态.已知OA长为50cm，OC长为30cm，∠OAB=30∘．(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂．(2)拉力F的大小是多少？答案和解析【答案】1. 解：(1)货物的重力：G=mg=45kg×10N/kg= 450N；有用功：W有用=Gℎ=450N×2m=900J；(2)拉力做的总功：W总=Pt=120W×10s= 1200J；滑轮组的机械效率：η=W有用W总×100%=900J1200J×100%=75%；(3)由图可知n=3，已知额外功占总功的20%，则此时的机械效率η′= 1−20%=80%；此时的机械效率：η′=W有用W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF，所以提升物体的重力：G=η′nF=80%×3×300N=720N．答：(1)有用功为900J；(2)滑轮组的机械效率为75%；(3)工人提升货物的重为720N．2. 解：(1)W有用=Gℎ=900N×1m=900J；W总=Fs=500N×2m=1000J；机械效率η=W有用W总×100%=900J1000J×100%=90%；(2)拉力F的功率：p=W总t=1000J5s=200W．答：(1)滑轮组的机械效率为90%；(2)拉力F的功率为200W．3. 解：(1)由p=FS可得，A对地面的压力：F压=pS=3000Pa×0.14m2=420N，因为物体A在水平地面上，所以物体A的重力：G A=F=420N，物体A的质量：m A=G A g=420N10N/kg =42kg；用滑轮组匀速提升物体A时，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率：η=W有用W总=Gℎ(G+G轮)ℎ=GG+G轮=420N420N+G轮=84%，解得G轮=80N，动滑轮的质量：m=G轮g=80N10N/kg=8kg；(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s，则物体A上升的高度：ℎ=vt=0.2m/s×5s=1m，由图可知n=2，则拉力端移动距离s=2ℎ=2×1m=2m，不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：F=12(G A+G轮)=12(420N+80N)=250N，人拉力做的功：W总=Fs=250N×2m=500J．答：(1)物体A的质量为42kg，动滑轮的质量为8kg；(2)在5s的时间内，人拉力做的功是500J．4. 解：(1)由图可知n=3；当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1=1.8N；则有：F1=13(G+G动)，故G动=3F1−G=3×1.8N−4.8N=0.6N；(2)动滑轮恰好转过1圈，则绳子自由端通过的距离为：s=C=0.3m；则物体上升的高度为：ℎ=13s=13×0.3m=0.1m；重物上升过程中的有用功：W有=Gℎ=4.8N×0.1m=0.48J；所做的总功为：W总=F2s=2N×0.3m=0.6J；机械效率为：η=W有W总=0.48J0.6J×100%=80%；答：(1)动滑轮的重力为0.6N；简单机械综合计算(2)重物上升过程中的有用功为0.48J；总功为0.6J；滑轮组的机械效率为80%．5. 解：(1)拉重物前，人对地面的压力：F=G=700N，人对地面的压强：p=FS =700N0.04m2=1.75×104Pa；(2)由图知n=2，拉力端移动的距离s=2ℎ= 2×1m=2m，拉力做的总功：W总=Fs=500N×2m=1000J，拉力做功的功率：P=W总t=1000J20s=50W；(3)拉力做的有用功：W有用=Gℎ=800N×1m=800J，滑轮组的机械效率：η=W有用W总=800J1000J×100%=80%．答：(1)拉重物前，人对地面的压强为1.75×104Pa；(2)拉力做功的功率为50W；(3)滑轮组的机械效率为80%．6. 解：(1)物体上升的速度：v=st =2m10s=0.2m/s；(2)有用功：W有=Gℎ=120N×2m=240J；(3)由图可知n=3，则绳子自由端移动的距离s= 3ℎ=3×2m=6m，总功：W总=Fs=50N×6m=300J，η=W有W总×100%=240J300J×100%=80%．答：(1)物体上升的速度为0.2m/s；(2)有用功为240J；(3)如果拉力F为50N，滑轮组提升该重物时的机械效率为80%．7. 解：(1)n=3，s=3ℎ=3×12m=36m，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：W=Fs=2.2×103N×36m=7.92×104J；(2)滑轮组的机械效率：η=W有W总×100%=GℎFs×100%=GℎF×3ℎ×100%=G3F×100%=6×103N3×2.2×103N×100%≈90.9%；(3)v物=13v=13×3m/s=1m/s，由v=st得，将物体由井底拉至井口需要的时间：t物=ℎv物=12m1m/s=12s；(4)牵引力：F牵=F′+f=F′+0.1G车=2.2×103N+0.1×3×104N=5.2×103N，拉力做功功率：P=Wt=Fst=FvP=F牵υ汽=5.2×103N×3m/s=1.56×104W.答：(1)汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了7.92×104J的功；(2)滑轮组的机械效率为90.9%；(3)若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要12s；(4)汽车牵引力为5.2×103N，牵引力的功率为1.56×104W.8. 解：(1)使用滑轮组做的有用功：W有用=Gℎ=2700N×2m=5400J；(2)由图可知，承担物重的绳子股数n=4，则s=4ℎ，使用滑轮组做的总功：W总=Fs=Fnℎ=750N×4×2m=6000J，滑轮组的机械效率：η=W有W总×100%=5400J6000J×100%=90%；(3)不计绳重和摩擦力，绳子自由端拉力：F=14(G物+G动)，即：750N=14(2700N+G动)，解得：G动=300N．答：(1)工人做的有用功是=5400J；(2)该滑轮组的机械效率是=90%；(3)动滑轮的总重力是300N．9. 解：(1)斜面的有用功为W有=Gℎ=500N×6m= 3000J，斜面的总功为W总=FL=360N×10m=3600J，斜面的机械效率为η=W有W总=3000J3600J×100%≈83.3%；(2)额外功为W额=W总−W有，根据W=Fs可得，摩擦力为f=W额L =W总−W有L=FL−GℎL=F−GℎL．答：(1)斜面的机械效率为83.3%；(2)摩擦力f=F−GℎL．10. 解：(1)物体重力：G=mg=0.4kg×10N/kg=4N；(2)使用斜面做的有用功：W有用=Gℎ=4N×0.2m=0.8J；(3)由η=W有用W总=80%得拉力做的总功：W总=W有用80%=0.8J80%=1J，拉力做功功率：P=W总t=1J4s=0.25W；(4)因为W总=W有用+W额外所以额外功W额=W总−W有用=1J−0.8J=0.2J，由W额=fs得摩擦力：f=W额s=0.2J1m=0.2N．答：(1)物体受到的重力为4N．(2)拉力所做的有用功为0.8J．(3)拉力所做的总功为1J、总功率为0.25W．(4)物体在斜面上受到的摩擦力为0.2N．11. 解：(1)每只手所受的支持力大小为200N，则该同学所受支持力为F=2×200N=400N，因为支持力与压力是一对相互作用力，所以该同学对地面的压力为：F压=F=400N，手掌对地面的压强：p=F压S=400N2×100×10−4m2=2×104Pa；(2)由杠杆平衡条件：F×L1=G×L2，即400N×1.5m=G×1m，解得该同学的重力：G=600N，则该同学的质量：m=Gg=600N10N/kg=60kg．答：(1)手掌对地面的压强为2×104Pa；(2)该同学的质量为60kg．12. 解：(1)过支点O作垂直绳子对杠杆的拉力F作用线的垂线段(即力臂L)．如图所示：(2)如上图所示，在Rt△OAD中，∠ODA=90∘，∠DAO=30∘，∴OD=12OA=12×50cm=25cm根据杠杆平衡条件得：F×OD=G×OC即F×25cm=20N×30cm解得：F=24N答：拉力F的大小为24N．【解析】1. (1)知道物体的质量，根据G=mg计算出重力，再根据W有用=Gℎ计算出有用功；(2)利用W总=Pt求出总功，根据η=W有用W总计算机械效率；简单机械综合计算(3)根据机械效率(80%)，拉力F和η′=W有用W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF，解得工人提升货物的重．本题考查做功、功率、机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是根据W总=Pt求出总功．2. (1)根据W有用=Gℎ求出有用功，根据W总=Fs求出总功；利用η=W有用W总×100%即可求出滑轮组的机械效率；(2)利用P=Wt即可求出拉力F的功率P．本题考查了有关滑轮组的有用功、总功和机械效率的计算，知道根据W有用=Gℎ求出有用功，根据W总=Fs求出总功．3. (1)知道压强和受力面积，利用F=pS求A对地面的压力；由于物体A在水平地面上，A的重力等于压力，再利用G=mg求物体A的质量；用滑轮组匀速提升物体A时，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η=W有用W总=Gℎ(G+G轮)ℎ=GG+G轮，据此求动滑轮质量；(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，利用ℎ=vt求提升物体A的高度，拉力端移动距离s=2ℎ，不计绳重和摩擦，拉力F=12(G A+G轮)，再利用W=Fs求人拉力做的功．本题为力学综合题，考查了压强定义式、功的公式、效率公式的应用，本题关键有二：一是不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η=W有用W总=Gℎ(G+G轮)ℎ=GG+G轮；二是不计绳重和摩擦，拉力F=12(G A+G轮).4. (1)明确承担动滑轮的绳子段数，根据拉力与重力间关系，变形后可求动滑轮重力；(2)根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据W=Gℎ求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出滑轮组的效率．明确绳子段数，运用力之间关系、熟练运用功和机械效率的公式，是解答此题的关键．5. (1)人对地面的压力等于人的体重，知道接触面积(受力面积)，利用p=FS求人对地面的压强；(2)由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，拉力端移动的距离s=2ℎ，知道拉力，利用W=Fs求拉力做的总功，再利用P=Wt求拉力做功功率；(3)利用W=Gℎ求拉力做的有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率．本题为力学综合题，考查了压强、功、功率和机械效率的计算，虽然知识点多、综合性强，但都属于基础，难度不大．6. (1)已知物体上移的距离和时间，利用速度公式可直接求解；(2)已知物重和物体提升的高度h，利用W=Gℎ可求有用功；(3)求出绳子端移动的距离，利用W=Fs求出总功，然后利用效率公式η=W有W总求解滑轮组的机械效率．本题综合考查了速度公式的应用、有用功、总功、机械效率的计算方法，s=3ℎ是本题的突破口．7. 由图可知，承担货物重的绳子股数n=3，设提升物体的高度为h，则绳子自由端移动的距离s=3ℎ；(1)知道拉力大小，利用W=Fs汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功；(2)总功(1)中已求出，知道物体重，利用W有=Gℎ求提升物体所做的有用功，再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率；(3)汽车运动的速度即绳子自由端移动的速度，利用v物=13v可求，又知井深，再利用速度公式变形可求时间；(4)根据二力平衡合理的合成求出牵引力的大小，然后利用P=Wt=Fst=Fv计算拉力做功功率．本题考查了学生对有用功、总功、机械效率公式、功率公式，以及速度公式的理解和运用，理解并求出有用功和总功是本题的关键，根据二力平衡合理的合成求出牵引力的大小是此题的难点．8. 由图可知，承担物重的绳子股数n=4，则s=4ℎ．(1)知道提升物体的高度和物重大小，利用W有用=Gℎ求出使用滑轮组做的有用功；(2)利用s=4ℎ求出绳子自由端移动的距离，知道拉力大小，利用W总=Fs求出总功，再利用η=W有W总求出该滑轮组的机械效率．(3)不计绳重和摩擦，知道物重和拉力大小，根据F=1 4(G物+G动)求动滑轮重；本题主要考查了学生对有用功、总功和滑轮组的机械效率的理解和掌握，属于基础题目，应熟练掌握．9. (1)已知物重和斜面高度，可以得到有用功；已知拉力和斜面长度，可以得到总功；已知有用功和总功，利用公式η=W有W总得到机械效率；(2)已知有用功和总功，可以得到额外功；已知额外功和斜面长度，利用公式f=W额L得到摩擦力．此题考查的是斜面机械效率计算公式的应用，此题给我们的启发是：物体沿斜面匀速直线运动时，拉力不等于摩擦力．10. (1)知道物体质量，利用G=mg求其重力；(2)知道斜面高，利用W=Gℎ求使用斜面做的有用功；(3)知道斜面效率，利用η=W有用W总求拉力做的总功，再利用P=Wt求总功率；(4)克服摩擦力做的功是额外功，根据W总=W有用+W额外计算出额外功W额，再根据W额外=fS计算出摩擦力．本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、功率的计算，明确使用斜面克服摩擦力做的功是额外功是关键．11. (1)根据力的作用的相互性求出压力大小，然后利用压强公式求解压强；(2)知道动力臂、阻力臂和动力大小，利用杠杆的平衡条件求该同学的重力，然后利用G=mg求解质量．本题考查了学生对压强大小计算，以及杠杆的平衡条件的掌握和运用，同时考查力的作用的相互性，把人体看做杠杆视为杠杆，找出动力臂和阻力臂是本题的关键．12. (1)力臂的画法：过支点作力的作用线的垂线段；因此根据力臂的画法作出绳子对杠杆拉力的F的力臂；(2)杠杆平衡的条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂；如图所示，根据直角三角形角与边的关系，求出绳子对杠杆拉力的力臂；再利用已知的重力和重力的力臂以及杠杆平衡的条件求出拉力F的大小．本题的解题关键有两个：(1)知道力臂作图的步骤；(2)知道杠杆平衡的条。
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)31 .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 X 10 kg 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 X 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.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？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 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？10s ,沿斜面向上的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 略不计•求： V A ,滑轮组的机械效率为 n 已知：G A =400N , V A =0.4m/s , n =0%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽 (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,(1) (2)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10m ，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 nm=80kg ,卷扬机向下拉绳子的力g 取 10N/kg .求：动滑轮所受的重力 G 动; 滑轮组的机械效率n11 •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nA12 .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n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 X 102kg，汽车重G车=3X 104N,汽车匀速拉绳子时的力F=2.5X 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 x 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n图1 图222 .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, P水=1.0x 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.甲乙24 .小雨重600N，每只脚地面的接触面积是2X 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 x 103kg/m 3的实心物块B沉在水池底，池底受到水的压强为2X 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？JEL25•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F i 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6.25X 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F i的大小为2N，动力臂L i为0.5m，阻力臂L?为0.1m，求阻力F?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？I cl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 x 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4x 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 a=Gh=mgh=1.2 x 103kg x 10N/kg x 50m=6 x 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=2x 100m=200m ,拉力总功：W 总=F拉s=4x 103N X 200m=8 x 105J,所以拉动物体时的机械效率：⑷育6X1 05Jn= 一x 100%= x 100%=75%;W 总8X105J(3)根据W总=W有+W额可得额外功：W额=W总—W有=8x 105j— 6 x 105J=2x 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：匸亠土= 「「'■- - ：=1.5x 103N；L 100m(4)由P= = =F 拉v,t t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：P 12X103Wv= . = ---------------- =3m/s .卩拉4X103N答：(1 )见上图；(2)对物体做的有用功为6X 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 X 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) 工人做的功：W ^=FL=625NX 10m=6250J,将木箱从斜面底端拉到斜面顶端所用的时间:L IO IP 10s,沿斜面向上的【解答】解:(1)货物受到的重力为：G=mg=50kg X 10N/kg=500N ;工人做的有用功为：W 有用=Gh=500N X 5m=2500J;(2)工人推力做的总功为：W ^=Fs=300N X 10m=3000J;3000JX 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, 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？沿斜面向上用F=625Nt…一「=50s;工人拉木箱的功率: =125W(2) 工人对木箱做的有用功: W a =Gh=1000N X 5m=5000J 斜面的机械效率：(3) 摩擦力做的功：W f =w 总—W 有=6250J — 5000J=1250J 摩擦力的大小：L 10m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 ^=Fs=500N X 3m=1500J ; (2) 克服物体重力做的有用功： W 有用=Gh=800N X 1.5m=1200J , 斜面的机械效率：X 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：r* 额 300J …f= ==100N .s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 n 已知：G A =400N , V A =0.4m/s ， n =80%绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计•求：n 亠"W 总 6250JX 100%=80%;125N .p= J =;w 」(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 X 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：¥有用==%"宀=「「；：j代入已知数值得：400N80%= 、.,400N+ G 轮解得动滑轮重力：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 ,2 2拉力做功的功率P」= _=Fv=250N X 0.8m/s=200W .t t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.口配曜【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=2X 50cm=100cm=1m，拉力端移动的速度：v=「= =0.2m/s，t 5s拉力做功功率P=^-='=Fv,则拉力F=r= 川‘ =200N;v 0. 2D/S(2)配重重力G=mg=30kg X 10N/kg=300N ,忽略绳重和摩擦，拉力F」(G+G轮)，则动滑轮重力：2G 轮=2F- G=2X 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n(3)卷扬机向下拉力F的功率.卷搦机【解答】解：(1)建筑材料的重力：G=mg=80kg x 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G 动=2F- G=2X 500N - 800N=200N ;(2)滑轮组的机械效率:W 有用 _Gh _ Gh = G = SOON = =---------------- = = =岬总 Fs Fnh nF 2X 500N(3) 卷扬机的速度， v=nv 物=2x 1m/s=2m/s , 卷扬机向下拉力 F 的功率： P=Fv=500N X 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 n = 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 X 10N/k=400N ; 因为F=-(G+G 动)2所以 G 动=2F - G=2x 250N - 40 x 10N/kg=100N ; (2)拉力移动距离： s=2h=2x 2m=4m ,拉力做的总功： W ^=Fs=250NX 4m=1000J ,拉力做功的功率： p 」m =1oow ;t 10s(3)拉力做的有用功： W a =Gh=400N X 2m=800J ,滑轮组的机械效率：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10m ，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：x 100%=80%;w 有用n= 7?~ x 100%= |x 100%=80%.(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.G 物=m 物 g=360kg X 10N/Kg=3600NF 」(G 物+G A ) J (3600 N+1200N ) =2400N ; n 2 (2)根据耳匚匸=」==心=：「=75%.W 总 W 有用刑额 G 物h+G^h G 物+G R 3600N+L200N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 n【解答】 解：(1)提升重物过程中拉力 F 做的有用功:W 有用=Gh=1200N X 10m=12000J ; (2)拉力做的总功：W ,m 、=Pt=150W X 100s=15000J, 滑轮组的机械效率：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.W 有用n =宀 X 100%= 12000J15000JX 100%=80%;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 n【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=2-( G+G 动),3所以动滑轮重力： G 动=3F - G=3X 500N - 1200N=300N ; (2) 拉力端移动速度： v=3v 物=3X 0.1m/s=0.3m/s , 拉力做功的功率： P=Fv=500NX 0.3m/s=150W ; (3) 滑轮组的机械效率：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 n 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=Gh 二 Gh = G =*-ii X 100%=80%.W 有用=G A h=1600N X 2m=3200J;(2) 滑轮组提升物体 A 时的机械效率:n= x 100%=x 100%=W 忌 Gh+G 动hG+G动(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 =—「“ l =5000N ,v 3m/s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=1 (G+G 动)即G m +G 动=3F m ,n代入得 G m =3F m - G 动=3 x 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 n 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 x 102kg ，汽车重 G 车=3X 104N ,汽车匀速拉绳子时的力 F=2.5X 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=3x 12m=36m ,汽车拉绳子的拉力做的功：34W 总二Fs=2.5X 10 N X 36m=9 x 10 J ； (2) 汽车对物体做的有用功：24W 有用=Gh=mgh=6x 10 kg x 10N/kg x 12m=7.2 x 10 J ； 滑轮组的机械效率：(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：x ioo%=严％;如有n =ex 100%=7・2X1,J 9X104Jx 100%=80%;3 4 3F牵=F+f=F+0.1G 车=2.5X 10 N+0.1X 3X 10 N=5.5X 10 N,牵引力做功功率：.■-二 3 4P=—=-—=F牵v 汽=5.5X 10 N X 3m/s=1.65 X 10 W; t t(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=—X 1 0备X10N他=2 4 X 104p a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 X 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 X 104W；(4)物体被拉上来静置在井口地面上时，对地面的压强是 2.4X 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：n「"= ' = ：= 「" =50%解得：G轮=400N ;(2)建材的重力:G=mg=50kg X 10N/kg=500N ;(3)由图可知，n=2，则1min绳子自由端移动的距离s=2h=2X 12m=24m , 拉力做的功：W=Fs=300N X 24m=7200J,拉力的功率：P「= ：=120W;t 60s4 当n' =60%机械中摩擦力及绳重忽略不计，滑轮组的机械效率：n ?=— G‘ +G 轮即：60%=— ,G* +400N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:(2)由图可知，n=4,则绳端移动的速度: v 绳=nv 物=4 x 0.03m/s=0.12m/s ,拉力的功率： P= ' ==Fv 绳=100N X 0.12m/s=12W ;t t(3)不计摩擦和绳子重，由 F 」(G+G 动)可得，动滑轮的重力: G 动=门卩—G=4X 100N - 350N=50N ,物体再增加100N 即G =450N 寸，滑轮组的机械效率:n= x 100%=. .「''.x 100%= 一 x 100%= 一 ' ' x 100%=90%.W 总 © +G 动）hG +G 动 450N+50N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/kg0.3m10s=0.03m/s 300N 的拉力时,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 x 10N/kg=720N ; 重物由3段绳子承担，绳子移动速度为： v=3v 物=3 x 0.1m/s=0.3m/s ; 拉力的功率为：W Fs P==——=Fv=300N X 0.3m/s=90W ;t t(2)机械效率为：⑷有 _Gh_ Gh _ G _ 72011 n=------------------------ ------w 总屁 F3h 3F 3X300N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=2x 0.2m/s=0.4m/s ;工人的功率为：P=Fv=600NX 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 x 30s=6m ；绳子移动距离为 s=2h=2x 6m=12m ; 有用功： W 有=Gh=1140N X 6m=6840J ; 总功： W 总=Fs=600NX 12m=7200J ; 滑轮组的机械效率为： n=x 100%=95%W 总 7200J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100cm 2的物体静止在水平地面上，对地面的压强为2 x 105Pa ,用如图所示的滑轮组在 5s 内将物体匀速x 100%=80%;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:S5 一4 2F 压=pS=2X 105Pa X 100 x 10 m 2=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=l-=“匚=200kg ;g lON/kg⑵根据雹1气厂可得绳子的拉力: 拉力做功 W=Fs=Fnh=1250NX 2 x 3m=7500J ; 功率 P= = !=1500W ;t 5s(3) 由F 」(G+G 动)可知动滑轮的重力为:nG 动=门卩—G=2X 1250N - 2000N=500N ;竖直提升250N 的重物时的拉力 F'=— (G'+G 动)=-(250N+500N ) =375N ;n 2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.F= 「=；-nT] 2X80%=1250N ;。
专题六简单机械计算题(原卷版)
专题六简单机械计算题知识点1：功1、杠杆定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
杠杆五要素：①支点：杠杆绕着转动的点，用字母O 表示。
②动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。
③阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。
④动力臂：从支点到动力作用线的距离．用字母l1表示。
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离．用字母l2表示。
2、杠杆的平衡条件：①杠杆平衡：杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。
②杠杆平衡条件的表达式：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
③公式的表达式为：F1l1=F2l2。
3、杠杆分为三类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆；分类示意图特点应用分类省力杠杆动力臂大于阻力臂（l1＞l2），省力费距离撬棒、刚刀、羊角锤、钢丝钳、手推车、园艺剪刀等省力杠杆费力杠杆动力臂小于阻力臂（l1＜l2），费力省距离起重臂、船奖、钓鱼竿等费力杠杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂（l1＝l2），不省力不费力，不省距离也不费距离天平、跷跷板、定滑轮（下节学）等等臂杠杆知识点2：滑轮1、滑轮定义：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。
因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
滑轮分类：定滑轮和动滑轮。
2、定滑轮工作特点：特点∶使用定滑轮不省力（F=G ），也不省距离（s=h ），但能改变施力的方向。
实质∶定滑轮是一个等臂杠杆。
如图所示，定滑轮的轴相当于支点 O ，作用于绳端的拉力为动力F 1，重物对绳子的拉力为阻力F 2，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，即l 1=l 2=r ，根据杠杆平衡条件可知， F 1=F 2，即F = G ，所以使用定滑轮不省力。
定滑轮的施力方向不影响力的大小：如下图所示，利用定滑轮拉起一个重为G 的物体，改变拉力的方向，作出每次的阻力臂和动力臂，由图可知每次阻力和阻力臂的乘积均为 Gl 2，其中l 2 = R （R 为滑轮半径）;根据几何知识可知，三次的动力臂l 1=l 1'=l 1"=R ，根据杠杆的平衡条件可得F 1 = F 1'=F 1"= G ，因此定滑轮的施力方向不影响力的大小。
中考物理复习《简单机械综合计算》专题测试卷(附带答案)
中考物理复习《简单机械综合计算》专题测试卷(附带答案）学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1．如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。
某次操作中，工人用500N 的拉力F在1min内将总重为1200N的泥土匀速提升5m。
在这段时间内：（1）拉力F做功的功率是多少？（2）滑轮组的机械效率是多少？2．如图所示滑轮组将重600N的物体匀速提起，如果重物以0.2m/s的速度匀速上升1m，人对绳子的拉力F的功率为150W，求：（1）物体上升的时间；（2）人对绳子的拉力F所做的功；（3）滑轮组的机械效率。
3．如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在水平向右的拉力F作用下，使重900N的建筑材料A在5s的时间里被匀速提升，绳自由端水平移动了2m，拉力F为500N．不计绳重和摩擦，求：（1）拉力F的功率P；（2）滑轮组的机械效率η．4．如图所示，在10s内，小明用绳a把重为100N的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点；小红用绳b以平行于斜面的拉力把重也为100N的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B等高的D点。
AB之间的高度差H为1.5m，CD之间的距离为3m。
（1）在图中画出甲（用黑色圆点代表）从A点匀速运动至B点过程受到的力的示意图，并求绳a对甲的拉力大小；（2）求此过程中绳a对甲的拉力所做的功W AB及其功率P甲；（3）若斜面CD的机械效率为62.5%，求绳b对乙的拉力。
5．巨型货轮“长赐”号满载时排水量达2×105t，是最大的远洋船之一、2021年3月9日该货轮载有超过1.8万个集装箱，从深圳盐田港出发，途经苏伊士运河斜向搁浅（如图甲）。
救援队用挖掘机挖走船头和船尾底部的泥沙，利用水的浮力使船体重新漂浮。
求（ρ海水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）：（1）货轮满载正常航行时所受浮力大小；（2）满载时货轮吃水深度约为16m，求此时船底受到水的压强是多大；（3）救援前载，救援队还制定了通过卸载船上的集装箱，减小船的排水量来使船脱困的方案。
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1、在一扁担长 2 米, 前后两段分别挂有300 牛和200 牛的箱子, 要使扁担保持水平, 肩应在离前端何处?2.如图所示是锅炉上的保险阀，已知杠杆重可以忽略不计，阀门的面积可以是3厘米3，要保持锅炉内的气压是1.2×118帕，试求应将多重的物体挂在B 点？（OA=0.4米，AB=0.6米）3、甲、乙两同学用一根2米长的扁担抬起重为500牛的货物，货物挂在离甲同学一端80厘米处, 求甲, 乙两同学各承担多少压力?4、在一直径是100 厘米,质量是40千克的均匀圆柱体放在水平地面上, 靠在10厘米的台阶边,如图所示, 为使它滚上台阶, 那么在圆柱体边缘的哪一点, 沿什么方向施力时, 才能使用力最小?在图上画出此力, 并求出此力的大小。
5、已知物体重800牛, 滑轮重50牛, 要用不大于200牛的力将重物匀速提起, 动滑轮和重物要用几段绳子来承担? 选择一个合适的滑轮组,并将它的装配图画出来。
AOB6、如图是一个活塞式抽水机的示意图。
当竖直向下作用在手柄OB的力F1为40牛顿时，水泵提起一定量的水，手柄长OB=50厘米，这时它与水平面夹角为300，阻力臂长OC=14厘米。
求：（1）动力臂L1；（2）这时提起水的重量G。
7、如上图所示的黑箱中装有滑轮组，从小孔A处伸出的绳拴着重为500N的物体，以200N的力竖直向下拉从小孔B处伸出的绳，可以使货物匀速上升，且测得拉绳下移30cm，物体升高10cm，试画出黑箱内部的滑轮组。
（4分）8、一台水泵，每分钟能将３.６米的水抽到1０米高处，求抽水机水泵的功率？9、在平地上，用75牛顿的水平推力推动重120牛的箱子，匀速前进了5米，所用的时间是3秒，问：（1）人做了多少功？（2）人做功的功率是多少千瓦？10、功率是1０千瓦的抽水机，机械效率是８０％，1分钟内可将多少米的水抽到1０米高处？（ｇ＝10牛/千克）11、功率为２５千瓦的拖拉机，它４小时做的功如果由平均功率是０.４千瓦的耕牛去完成，需要多长时间？12、用如图所示的滑轮组将重为1２００牛的货物提升２米，不计摩擦及滑轮重，求绳端的拉力？若此滑轮组的机械效率为７５％，求绳端的拉力？13、沿长５米，高1米的斜面，在４０秒内，用平行于斜面的拉力将1０００牛重的物体拉到车上去：（1）如果不考虑摩擦，需要的拉力多大？（２）如果所用拉力是２５０牛，斜面的机械效率是多大？（３）在两种情况下，拉力的功率之比是多大？14、如图所示，使用滑轮组提升重物，物重为５００牛，拉力为２５０牛，若将重物提高２米（绳在提拉过程中不伸长），求：（1）机械效率？（２）若绳子自由端提升的速度为0.3米/秒，在５秒钟内重物升高多少米？15、一辆汽车以36千米/时的速度做匀速直线运动，已知发动机的功率是60千瓦，求：（1）10分钟内汽车发动机做了多少功？（2）这辆汽车受到的阻力是多少牛？16、有一合金锭，体积为０.０1米3，密度为８０００千克/米3某人通过滑轮组使它水平向左匀速移动，速度为０.２米/秒，所受滑动摩擦力为２９４牛，若手拉绳子的力为118牛，滑轮组的机械效率为７０％。
简单机械计算题
1．如图1所示，轻质杠杆A 端挂50N 重物静止在水平地面上，当在B 点施加30N 竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，已知OA 长为15cm ，OB 长为5cm ，则地面对重物的支持力是多少N ？2．如图2所示滑轮组，正方体实心铝块A 在水平地面上处于静止状态，已知A 的质量是2.7kg ，动滑轮总重为2N 。
若使A 对水平地面产生6N 的压力，求：作用在绳端的拉力F （忽略摩擦和绳重，g =10N/kg ）。
3． 如图3，物体A 重120N ，在重力为G B 的物体B的作用下在水平桌面上做匀速直线运动，A 与桌面之间的摩擦力为f 。
如果在A 上加一个水平向左大小为180N 的拉力F ，物体B 匀速上升，（不计摩擦、绳重及滑轮重）G B 重多少N? f 是多少N?4． 物体A 在滑轮组拉力的作用下，1s 内沿水平地面匀速移动了0.2m 。
弹簧测力计的示数如图所示。
不计滑轮重和轴摩擦，则 绳子自由端的拉力F = N 物体A 受到的摩擦力f ＝ N 绳子自由端移动速度v ＝ m/s图25． 如图所示，置于水平桌面上的物体A 重490N ，物体B 重294N ，物体B 在匀速下降了40cm 的过程中，拉动物体A 在水平桌面上匀速移动了一段距离；若用一水平向左的力F 拉动物体A ，使物体A 在5s 内匀速移动0.5m （不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦），则 (1)拉力F 为多少N? (2)物体A 与桌面的滑动摩擦力为多少N ?6． 如图所示，花岗岩石块甲、乙体积之比为13 ׃2，将它们分别挂在轻质硬棒AB 的两端，当把铁块甲浸没在水中时，硬棒恰能水平位置平衡。
然后将甲石块从水中取出，拭干后浸没在液体丙中，调节石块乙的位置到C 处时，硬棒在水平位置再次平衡，且OC =2OA 。
（已知花岗岩的密度ρ=2.6×103kg/m 3） 求 (1) AO ׃ OB =多少? , (2)液体丙的密度ρ液是多少kg/m 3?7. 如图7所示，杠杆AB 的A 点挂边长为10cm 的正方体C ，B 点挂体积为2000cm 3实心小球D ，AO :OB =1:2，杠杆在水平位置平衡时，D 静止在空中，C 对水平地面的压强为p 1；若将小球D 浸没在某种液体中（未接触到容器底），杠杆在水平位置平衡时，C 对水平地面的压强p 2比 p 1增大了4000Pa ，A 点受到竖直向下的拉力为10N ，（g 取10N/kg ）求:(1)小球D 浸没在某种液体中受到的浮力多少N ?(2)该液体的密度是多少 kg/m 3? (3)小球D 的密度是多少 kg/m 3动，OA:OB=4:5，系在横杆A 端的细绳通过滑轮悬挂着物体M 。
竞赛6《简单机械》经典计算20题
• （2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是1380J；
• （3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是86.25%．
• 5. 用如图所示的滑轮组匀速提起水中的重物，当重物浸没 在水中时，拉力为11.6牛，滑轮组的机械效率为75%，当 重物离开水面时，拉力为14.5牛（整个装置的摩擦和绳重 不计），
• 即：4×105N×4m=2×105N×（2m-1m）+4×105N×（2m+L）
• 解得：L=1.5m；
• （3）当起重机挂钩在距离中心线10米处吊起重G=105N的重物时，以左侧 轮为支点，
• GW×（6m-2m）+Fb′×4m=GP×（2+1.5）+G×（10m+2m）
• 即：2×105N×（6m-2m）+Fb′×4m=4×105N×（2+1.5）+1×105N× （10m+2m）
F
h L
第9题图
•10．学校教室朝正南窗户的气窗，窗框长L=0.8米，宽D=0.5米，气 窗的总质量为6千克，且质量分布均匀。某同学用一根撑杆将气窗撑 开，使气窗与竖直墙面成37°角，并且撑杆与窗面相垂直，不计撑 杆重，如图所示。现有一股迎面吹来的水平南风，设其风压为I0=50 牛/米2。 试求：
• 答案：至少需做功3焦。
•（11～12题为一题多变）
•11．如图所示，质量m=2.0kg的小铁块静止于水平导轨AB 的A端，导轨及支架ABCD总质量M=4.0kg，形状及尺寸已 在图中注明，该支架只可以绕着过D点的转动轴在图示竖直 平面内转动。为简便起见，可将导轨及支架ABCD所受的重 力看作集中作用于图中的O点。现用一沿导轨的拉力F通过 细线拉铁块，假定铁块起动后立即以0.1m/s的速度匀速运动， 此时拉力F=10N。（g=10N/kg）
初二物理简单机械-计算专题及答案
初二物理简单机械-计算专题及答案本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March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：。
1_简单机械计算题
简单机械计算题1.如图所示，某工人重600N，站在水平面上，用100N的拉力向下匀速拉动绳子，提起一浸没在水中体积为1.2×10−2m3，重360N的物体。
(物体始终浸没在水中，且忽略水对物体的阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg)求：(1)已知工人双脚与地面的总接触面积是3×10−2m2，工人没有拉动绳子时对地面的压强；(2)物体浸没在水中时受到的浮力；(3)提起物体时滑轮组的机械效率。
(4)工人最多能够提起多重的同种物体？2.如图所示，物体A是正方体金属块，边长是20cm，在拉力F的作用下物体A恰好做匀速直线运动.已知，每个滑轮重20N，金属块的密度ρ金=5×103kg/m3，物体A运动时受到地面的阻力是物体重的0.3倍，在2s内被拖动5m，不计绳重及绳与滑轮、轮与轴之间的摩擦(g=10N/kg).试求：(1)物体A对地面的压强；(2)拉力F做功的功率；(3)该滑轮组的机械效率.(计算结果保留1位小数)3.某工人用如图所示的装置把一重为1200N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10秒，已知斜面长6m、高2m，此装置的机械效率为80%(滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计).求：(1)拉力F；(2)拉力F做功的功率；(3)箱子和斜面间的摩擦力．4.在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图.为了尽快疏通道路，交警只用了30s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场.若故障车被拖离的速度是2m/s，绳子自由端的拉力F是500N.则：(1)故障车在30s内通过的路程为多少？(2)拉力F在30s内所做的功为多少？(3)若故障车在被拖离过程中受到的阻力为1200N，则该装置的机械效率为多少？5.利用如图所示的滑轮组，用F=1000N的力拉绳子自由端，货物A以0.1m/s的速度匀速直线运动10s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%.求：(1)货物A在10 s内移动的距离：(2)这个过程中拉力F的功率：(3)水平地面对货物A的摩擦力大小。
2024年中考物理考前冲刺必刷专题之计算题(4)简单机械 初三物理
2024年中考物理考前冲刺必刷专题之计算题（4）简单机械一、计算题1．如图所示，建筑工地上利用塔吊吊起建材，动滑轮的质量为50kg，第一次用此塔吊吊起质量为600kg的建材匀速上升时，塔吊绳子自由端的速度为2m/s。
第二次匀速吊起建材的g ）求：质量为350kg。
（忽略绳重和摩擦，10N/kg（1）第一次提起建材时，连接建材和动滑轮的那段绳子上的拉力的功率。
（2）第二次提起建材时滑轮组的机械效率。
（3）第三次要吊起质量为250kg、边长为2m的正方体建材时，塔吊绳子自由端的拉力只有800N，此时建材对水平地面的压强。
2．如图所示，质量为1000kg、底面积为0.5m2的石材A放在水平地面上，利用滑轮组水平拉动A，使其在20s的时间内匀速向墙靠近了4m，水平拉力F=120N，A在运动过程中受到摩擦力的大小为200N。
求：(1)A对水平地面的压强；(2)拉力Ｆ的功率；(3)滑轮组的机械效率。
（百分号前保留一位小数）3．如图是小兴踩脚踏式翻盖垃圾桶的照片，小兴穿的鞋是41码（26cm）。
若桶盖质量为500 g，且质量分布均匀，请估算：（1）若要把桶盖顶起，脚掌对踏板的压力至少应该是多大？（2）将桶盖翻到照片所示状态，至少要做多少功？4．用一个动滑轮把重100N的沙袋从地面提到9m高的脚手架上，所用的力是60N，那么：(1)这一过程所做的总功和有用功分别是多少？(2)这个动滑轮的机械效率是多少？5．工人用如图所示装置在10s 内，将重为900N的货物匀速提升2m，此过程中拉力的功率为240W，已知动滑轮重100N。
求：(1)有用功；(2)工人的拉力；(3)克服绳重和摩擦所做的功与总功的比值。
6．如图是锅炉上的保险阀，平衡时处于水平位置。
当阀门受到的蒸汽压强超过安全值时，阀门被顶开，蒸汽跑出一部分，使锅炉内的蒸汽压强减小，已知杠杆重力可以忽略不计，OA长15cm，AB长度为45cm。
当蒸汽施加给阀门大小为39.2N、方向竖直向上的力时，阀门刚好被顶开，应在B点挂重物质量为多少千克？7．建过工人用如图所示的滑轮组沿竖直方向提升重为960N的货物A。
简单机械的综合计算试题与答案
简单机械的综合计算专项训练1、如图所示，某考古队用滑轮组将重4.8×103N，体积为100dm3的文物打捞出水，定滑轮重100N．滑轮组上共有三根绳子a，b和c，其中a是悬挂定滑轮，b绕在定滑轮和动滑轮上，c悬挂文物，整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物，文物完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为95%（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg，绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计）。
请解答下列问题：（1）文物浸没在水中时受到的浮力是多大？（2）动滑轮的重力是多大？（3）在整个打捞过程中，a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大？该绳至少要承受多大的拉力？2、3月12日，我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。
（g取10N/kg，ρ水取1.0×103kg/m3）主要参数如下表。
（1）满载时，求“天鲲号”受到水的浮力是多少？（2）满载时，求“天鲲号”底部受到水的压强是多少？若船底需要安装探测仪器，其面积为40cm2，求探测仪器受到水的压力是多少？（3）“天鲲号”去某水域执行任务，其工作量相当于将1.36×104t的淤泥输送至15m高的台田上。
假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为30%，求完成此任务需要的时间是多少？3、解放前，我国经济很落后，一些地区过着极其原始的生活。
如图所示，就是为了解决饮水问题，需要到很远地方挑水的示意图。
为了防止道路不好水溅出桶外，在水面上覆盖木板（如图）。
若一个木板质量为500g，密度为0.8×103kg/m3，每个桶内水深30cm（ρ水=1.0×103kg/m3。
求（1）桶底受到的水产生的压强；（2）一个木板受到的浮力及静止时露出水面的体积；（3）扁担与绳质量忽略不计，扁担长度1.5m，每桶水总重180N，扁担与肩接触点距离扁担右端55cm，支撑手距扁担左端也是55cm，则支撑手受到的扁担产生的压力。
八年级物理——简单机械计算题练习
八年级物理——简单机械计算题练习班级_________姓名__________学号___________一、如图，搬运工人用滑轮组往4m 高的平台上运砂石。
已知每袋砂石重630N ，动滑轮重70N 。
当工人匀速拉动绳索时，(不计袋重、绳重和摩擦)1、所用的拉力为多大?（提示：先判断n 的值，已知了G 物和G 动，直接用12F G G =+拉动物（）可得）2、该滑轮组的机械效率为多少?（先根据s nh = 计算出s ，F 拉在第一问中已经求出）二、在如图的斜面上拉一个重为4N 的物体到顶点，已知斜面的高度为0.5m ，斜面的长度为2.5m ，拉力为2N ，求这个斜面的机械效率？三、工人师傅用一台起重机把一个质量为0.5t 的货物在15s 内匀速提升了6m ，如果在此过程中起重机的机械效率为80%，求：( g 取10N ／kg)1、起重机做的有用功；（提示：题上已知的为m 物，先根据G=mg 求出G 物后再根据W G h =有物计算有用功）2、起重机做的总功；3、起重机的电动机做功的功率。
（提示：起重机做的功为总功，那么在计算起重机的功率的公式W P t=中，w 为总功）四．计算题（2013四川自贡）29、如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m ，重物匀速上升了0.5m ，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg ）．（1）按题意画出滑轮组的绕绳．（2）人所做功的功率多大？（3）被吊起的重物质量多大？解：（1）根据n=3，即动滑轮上绳子段数是3股；则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如图：（2）∵W 总=FS=600N×1.5m=900J ；∴P=W/t=900J/10s=90W ．（3）∵S=nh ；∴n=S/h=15m/05m=3；由η=G/nF 得：G=ηnF=70%×3×600N=1260N ；∴m=G/g=1260N/10Nkg=126kg ．（2013乐山）49．某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。
简单机械计算 物理八年级下册
（1）10 s时间内汽车对绳的拉力所做的功；
解：（1）由题意可知，10 s内汽车对绳的拉力所做的功W＝
Pt＝1.2×105 W×10 s＝1.2×106 J。
（第6题图）
（2）汽车对绳的拉力大小；
解：（2）10 s内货物移动的距离s物＝vt＝1 m/s×10 s＝
10 m，由题图知，n＝3，则拉力端移动的距离s＝3s物＝
子段数n＝4，根据滑轮组的特点可知，作用在滑轮组绳子上的
物 +动
拉力F'＝
500 N+50 N×2
＝150
4
＝
N，根据轮轴的特点可知，
′ 150 N×5 cm
F'r＝FR，则作用在轮上绳子的拉力F＝ ＝
＝75
10 cm
（第4题图）
N。
（2）若把重物提起0.1 m，动力F的作用点要移动的距离是多少？
板上，对P施加F＝2 N的水平向左的推力，使P沿OA向左做N。（g取10 N/kg）求：
（1）小滑块P的质量；
解：杠杆AB质量分布均匀，OA＝OB＝2 m，则O点为杠杆中点，此时杠杆在两侧
自身重力的作用下处于平衡状态。当铁块M系于C处时，AB恰好静止于水平位
面的机械效率η＝ ＝
≈66.7%。
总 300 J
（第5题图）
6 如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重力G＝9×104 N的货物A
沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为v＝1 m/s，经过t＝10 s，货物A竖直升高h
＝10 m。已知汽车对绳的拉力F的功率P＝120 kW，不计绳、滑轮的质量和绳与
（1）物体甲的重力；
解：（1）物体甲的质量m甲＝8.28 kg，物体甲的重力G甲＝m甲g＝
简单机械的综合计算试题与答案
简单机械的综合计算1、工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m,做了1500J的功。
求:(1)滑轮组的机械效率；(2)当他用400N的拉力匀速提升其它货物时,额外功占总功的15%,求提升货物的重。
2、一人用桶从井里取水，己知桶的容积是6L，空桶的质量是1.5kg，忽略绳子的重力。
（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）装满水后水的质量；（2）用绳子把桶放到井里，进入一些水后，桶仍然漂浮在水中，此时它排开水的体积是3×10-3m3，桶受到的浮力；（3）将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5m，绳子的拉力做的功；（4）提水的效率。
3、工人用杠杆将重为180 N的物体匀速提升0.5 m，做了100 J的功．求：（1）提升物体做的有用功；（2）杠杆的机械效率．4、为了发展文化旅游事业，荆州市正在兴建华强方特文化主题园，建成后将通过最新的VR技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明．园区建设中需把重1200N 的木箱A搬到高h＝2m，长L＝10m 的斜面顶端．如图所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时50s 将木箱A 匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力F 的功率为80W．求：（1）拉力F 的大小；（2）该斜面的机械效率是多少；（3）木箱A 在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大5、如图所示，电动起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组工作的装置（滑轮组的连接方式未画出）。
质量为360kg 的货箱放在水平地面上，与地面的接触面积是0.25cm2。
求：(1)当绳子a对货箱的拉力F a为600N时，货箱未离开地面，此时货箱对地面的压强是多大？（g取10N/kg）(2)在匀速拉起货箱的过程中，电动机把绳子b匀速收起了12m，绳子b的拉力F b做了2.4×104J的功，拉力F b是多大？(3)在上述匀速拉起货箱的过程中，使用滑轮组所做的额外功是9.6×103J，滑轮组的机械效率是多大？6、如图,使用杠杆提升重物,拉力F竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表:求（1）拉力所做的功（2）拉力做功的功率（3）此过程中,该杠杆的机械效率7、如图所示，利用动滑轮提升货物在竖直向上、大小为250N的拉力F作用下，重为400N的货物在20s的时间内匀速上升5m,求：(1)有用功W有(2)拉力F的功率P(3)此过程中动滑轮的机械效率η。
机械效率计算题(含答案) 精选1篇
机械效率计算题(含答案)一、选择题1. 下列关于机械效率的说法中，正确的是( )。
A. 机械效率等于有用功与总功的比值B. 机械效率等于额外功与总功的比值C. 机械效率等于有用功与额外功的比值D. 机械效率等于总功与总功的比值答案：A2. 一台功率为100kW的电动机，工作5h,求其做功多少？(单位：J)A. 50000000B. 5000000C. 50000 C. 500D. 50答案：B3. 一个简单的斜面机构，物体重10kg,倾角为30°，求其机械效率。
(假设摩擦不计)A. 25%B. 33.3%C. 42.86%D. 50%答案：C4. 一个滑轮组，已知其额定功率为10kW,实际功率为8kW,求其实际机械效率。
(假设摩擦不计)A. 25%B. 28.6%C. 33.3%D. 42.86%答案：C5. 一个简单的杠杆机构，已知其动力臂为1m,阻力臂为0.5m,求其机械效率。
(假设摩擦不计)A. 25%B. 28.6%C. 33.3%D. 42.86%答案：D二、填空题1. 机械效率是指______与______的比值。
答案：有用功；总功2. 一个简单机械的机械效率等于______与______的比值。
答案：有用功；额外功或总功-额外功3. 已知一个滑轮组的实际功率为8kW,额定功率为10kW,求其实际机械效率。
(假设摩擦不计)解：实际机械效率 = 实际功率 / 额定功率 = 8kW / 10kW = 0.8 = 80%答：实际机械效率为80%。
4. 一个简单的杠杆机构，已知其动力臂为1m,阻力臂为0.5m,求其机械效率。
(假设摩擦不计)解：根据杠杆原理，力矩相等时，动力臂与阻力臂之比等于机械效率。
所以，机械效率 = (动力臂 / 阻力臂) × 100% = (1m / 0.5m) × 100% = 200%。
答：该杠杆机构的机械效率为200%。
简单机械计算题
简单机械计算题45.（2015?北京）用如图24所示的滑轮组提升物体A。
在匀速竖直提升A的过程为中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度vA 0.1m/s，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
求：；（3）动滑轮所受的（1）拉力F做功的功率P；（2）物体A所受的重力GA。
重力G动23．（6分）（2015?荆州）在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200N的物体沿着长L=5m、高h=1m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300N（不计空气阻力）．求：（1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？（2）工人使用斜面做功的机械效率是多少？（3）物体和斜面之间的摩擦力是多大？答：（1）拉力做功1500J；（2）工人使用斜面做功的机械效率是80%；（3）物体和斜面之间的摩擦力是60N．22.（8分）( 2015·潍坊)建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的装置，斜面的倾角为300且固定在在水平面上．运送货物时，工人用400N的力拉绳子，重为500N的货物在20s内沿斜面匀速运动6m，求此过程中（1）重物的速度大小；（2）工人提升重物做的有用功；（3）该装置的机械效率．【答案】（1）0.3m/s；（2）1500J；（3）31.25%20．（2015?德阳）如图甲所示底面积为0.2m2，高0.2m的质量均匀的长方体物体A，放置在水平地面上，对地面的压强为6×103Pa；一质量为80kg的工人站在水平地面上，用如图乙所示的滑轮组把A运到高处，工人用大小为F1的竖直拉力拉绳使A以10cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N1，工人匀速拉绳的功率为P，滑轮组的机械效率为η1．若工人以相同的功率用大小为F2的竖直拉力拉绳使另一物体B以12.5cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N2，滑轮组的机械效率为η2．已知N1：N2=3：4，η1：η2=16：15．（g取10N/kg）求：（1）物体A的密度；（2）工人拉绳的功率P；（3）用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率η2．解：（1）由p==可知，G=pS=6×103Pa×0.2m2=1200N，由G=mg可知，A的质量：m A===120kg，A的密度：ρ===3000kg/m3；（2）对工人，由平衡条件得：F+N=m人g=80kg×10N/kg=800N，则：N1=800N﹣F1，N2=800N﹣N2，由题意可知：N1：N1=3：4，则：4F1﹣3F2=800N﹣﹣﹣①提升物体时的功率相等，P=F1v1=F2v2，解得：F1：F2=5：4﹣﹣﹣②由①②解得：F1=500N，F2=400N，工人拉绳子的功率：P=F1v1=500N×0.1m/s×3=150W；（3）滑轮组效率：η==，由题意可知：η1：η2=16：15，η2=η1=×=×=75%；24．(2015?遂宁)（7分）某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组（物体与动滑轮用绳子a连接）匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从200N 开始逐渐增加，直到组装滑轮组的绳子b被拉断，每次物体拉动的距离均为2m。
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简单机械计算题45.（2015?北京）用如图24所示的滑轮组提升物体A。
在匀速竖直提升A的过程中，卷扬为0.1m/s，滑轮组的机机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度vA械效率为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物体A所受的重力G；（3）动滑轮所受的重力GA。
动23．（6分）（2015?荆州）在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200N 的物体沿着长L=5m、高h=1m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300N（不计空气阻力）．求：（1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？（2）工人使用斜面做功的机械效率是多少？（3）物体和斜面之间的摩擦力是多大？答：（1）拉力做功1500J；（2）工人使用斜面做功的机械效率是80%；（3）物体和斜面之间的摩擦力是60N．22.（8分）( 2015·潍坊)建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的装置，斜面的倾角为300且固定在在水平面上．运送货物时，工人用400N的力拉绳子，重为500N的货物在20s内沿斜面匀速运动6m，求此过程中（1）重物的速度大小；（2）工人提升重物做的有用功；（3）该装置的机械效率．【答案】（1）0.3m/s；（2）1500J；（3）31.25% 20．（2015?德阳）如图甲所示底面积为0.2m2，高0.2m的质量均匀的长方体物体A，放置在水平地面上，对地面的压强为6×103Pa；一质量为80kg的工人站在水平地面上，用如图乙所示的滑轮组把A运到高处，工人用大小为F1的竖直拉力拉绳使A以10cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N1，工人匀速拉绳的功率为P，滑轮组的机械效率为η1．若工人以相同的功率用大小为F2的竖直拉力拉绳使另一物体B以12.5cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N2，滑轮组的机械效率为η2．已知N1：N2=3：4，η1：η2=16：15．（g取10N/kg）求：（1）物体A的密度；（2）工人拉绳的功率P；（3）用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率η2．解：（1）由p==可知，G=pS=6×103Pa×0.2m2=1200N，由G=mg可知，A的质量：mA===120kg，A的密度：ρ===3000kg/m3；（2）对工人，由平衡条件得：F+N=m人g=80kg×10N/kg=800N，则：N1=800N﹣F1，N2=800N﹣N2，由题意可知：N1：N1=3：4，则：4F1﹣3F2=800N﹣﹣﹣①提升物体时的功率相等，P=F1v1=F2v2，解得：F1：F2=5：4﹣﹣﹣②由①②解得：F1=500N，F2=400N，工人拉绳子的功率：P=F 1v 1=500N×0.1m/s×3=150W；（3）滑轮组效率：η==，由题意可知：η1：η2=16：15，η2=η1=×=×=75%；24．(2015?遂宁)（7分）某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组（物体与动滑轮用绳子a 连接）匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从200N 开始逐渐增加，直到组装滑轮组的绳子b 被拉断，每次物体拉动的距离均为2m 。
通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图像如图乙。
（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求：（1）（2分）动滑轮重力（2）（3分）当滑轮组的机械效率为80%，物体以0.2m/s 的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率（3）（2分）一个重500N 的同学利用该滑轮组，想独自用竖直向下的力拉断绳子b ，请你通过计算分析他能否实现解：（1）由图乙可知，当f 1=200N 时， 501=η﹪W 有用1 = fs 由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦 W 额外 = G 动s ∴ W 总1 = fs+ G 动s∵ 111W W η=有用总∴ 50200200111=+=+=动动G N Ns G s f s f η﹪∴ G 动 = 200N（2）当802=η﹪时，8022222=+=+=动动G f f s G s f s f η﹪∴ f 2 = 800N∵ WP Fv t== ∴28000.2/160P f v N m s W ==⨯=有用（3）由图乙可知，当f 3=1600N 时，绳子刚好被拉断，由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，且物体做匀速直线运动 ∴ 绳b 承受的最大拉力 )(3133f G F +=动∴ N N N F 600)1600200(313=+=因为人的重力为500N ，竖直匀速拉动，所以绳子对人的最大拉力为人的重力，根据力的作用是相互的，故人给绳子的最大拉力为500N ，由于绳子b 承受的最大拉力大于人给绳子的最大拉力，所以该同学不能拉断绳子b 。
13．(2015?杭州)（6分）如图所示，一根质量分布均匀的木棒，质量为m,长度为L ，竖直悬挂在转轴O 处。
在木棒最下端用一方向始终水平向右的拉力F 缓慢将木棒拉动到竖直方向夹角为θ的位置（转轴处摩擦不计）。
问：（1）在答题纸上画出θ=60°时拉力F 的力臂l ，并计算力臂的大小。
（2）木棒的重力作用点在其长度二分之一处，随拉开角度θ的增加，拉力F 将如何变化？ 并推导拉力F 与角度θ的关系式。
34.（1）l =Lcos θ=Lcos600=1/2L 故力臂l=1/2LFlO 600LGL 1G L 2（2）由杠杆平衡得：FL1=GL2解法1：FLcosθ=G1/2Lsinθ F=1/2Gtanθ当0<θ<900时，tanθ随着θ的增大而增大，所以F逐渐增大。
解法2：FL1=GL2通过观察发现，随着θ的增大，L1减小而L2增大，因此L2/L1增大，而F=GL2/L1，所以F逐渐增大。
33．（2015?湖州）小明家有个木衣架，有一次放学回家他把书包挂在衣架A处，衣架倒了下来，小明是个聪明的孩子，他分析了衣架倒下来的原因后，测量了如下的数据：书包质量5千克；木衣架质量3千克；圆底盘直径30厘米；其他数据如图，衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。
（1）请你通过计算，解释衣架倒下来的原因。
（2）为了防止衣架倒下来，小明提出了改进意见适当增大圆底盘直径，请你再说出一种其他方法。
【答案】（1）因为F1L1=50N×10cm，F2L2=30N×15cm，所以，F1L1>F2L2，故衣架倾倒。
（2）减小挂衣钩的长度（或“在对侧挂衣钩挂物件”“圆盘底座换用大理石等更重的材质”）21、（2015?佛山）如图所示，在C点作用方向始终与半径OC垂直、大小为F3的力缓慢转动轮轴时，细绳不断缠绕于轮轴之上，细绳通过滑轮组拉动A物体沿斜面匀速向上运动了2m，力的传感器显示对A物体的拉力F1为450N。
（忽略轮轴摩擦）（1）拉力F1做功是多少？（2）若滑轮组的机械效率为75%，绳对滑轮组拉力F2是多少？（3）若OB：OC=1:4，则F3的大小为多少？30．（10分）（2015?株洲）一根金属棒AB置于水平地面上，今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示，在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示，请根据图象解答下列问题．（1）该金属棒的长度l= 1.7 m；（2）在B端拉起的过程中，当x1=0.6m时，测力计的示数为F1= 8 N；当x2=1.6m时，测力计的示数F2= 3.5 N．（3）求金属棒的重心到A端的距离d．解：（1）由甲图和杠杆平衡条件可知从开始提升到提升到1.2m过程中，拉力逐渐增大，当提升到1.2m时，拉力达到最大，此时杆与地面成45°，由几何知识可知：杆的长为：L=x=×1.2m≈1.7m；（2）由乙图可知当提升高度在0～1.2m过程中，拉力做功与提升距离成正比，由此可得：当x1=0.6m时，则有=，解得W1=4.8J测力计示数为F1===8N；由图可知当当x2=1.6m时，拉力做功为W2=5.6J，由W=Fs得：测力计的示数F2===3.5N；（3）其重心在其中心上故金属棒的重心到A端的距离d===0.85m．18.（7分）(2015?陕西)如图-1所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢。
货物移动的距离s与时间t的关系如图-2所示。
在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N，此斜面的长为5m，高为1m，这箱货物重为1 500N.⑴0~5s内，这箱货物处于__________状态，工人所做的功为___________J。
⑵ 5~30s内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？。