中考物理计算题专题滑轮组机械效率综合题专项训练解析版

1、滑轮组机械效率综合题一、计算题1.如图所示，质量为50kg工人以0.2m/s的速度拉动绳子，将重为600N的物体提升了1m,此过程中滑轮组的机械效率为75%,不计绳重及摩擦.g=10N/kg,求工人(1)做的有用功.(2)拉力做功的功率.(3)改变所提升的物体时，使用此滑轮组可达到的最大机械效率.2.如图所示，建筑工人用滑轮组在体匀速提升5m,所用的拉力为(1)工人做的有用功；(2)拉力的功率；(3)滑轮组的机械效率。20s的时间内将重为480N的物300N.求这个过程中：金圣*#步步*圣*第1页，共22页3.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10m,物体重

2、G=4X103N,汽车重G车=3X104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2X103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍。请计算：(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？(2)滑轮组的机械效率是多少？(保留一位小数)(3)汽车的牵引力是多大？(4)将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？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F=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

3、；(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 .如图所示通过滑轮组拉着重为120N的物体，在水平面上以0.5m/s的速度向左做匀速直线运动了4m,摩擦力为物重的0.1倍。求：(1)物体受到的摩擦力;第2页，共22页(2)绳子自由端移动的距离；F；(3)若不计绳，滑轮的重力以及滑轮轮轴和滑绳之间的摩擦力，求拉力(4)若机械效率80%,求拉力F。6 .建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为300N,时间为20s。不计摩擦和绳重，(g取10N/kg)求：(1)工人做的有用功；(2)工人做功的功率；(3)此过程中该装置的机械效率；(4)如

4、果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用多大的拉力?7 .如图甲是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图。工人用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，物体上升的速度v随时间变化的图象如图丙所示。已知物体的质量为80kg、体积为0.02m3,物体沉没在水底时距离水面8m,在48s内物体上升的竖直高度为3m,绳的质量和体积、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，动滑轮自始至终都没浸入水中，p水=1.0103kg/m3,g=10N/kg。求：(1)物体浸没在水中时受到的浮力；(2)物体未打捞前在水中受到的压强；(3)在8s12s内，滑轮组的机械效率；(4)在04s内，物

5、体对水底的压力。甲乙丙第3页，共22页8 .如图所示，用甲、乙两种滑轮组，分别匀速竖直向上提升同一重物，从相同位置开始提升至同一高度处，求：(1)若不计绳重，滑轮重及摩擦，两次拉力Fi和F2之比;(2)若不计绳重及摩擦，重物质量为400g,动滑轮质量为100g,匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。9 .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Ga.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va,滑轮组的机械效率为刀.已知：Ga=400N,VA=0.4m/s,刀=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；

6、(3)拉力F做功的功率P。10 .如图所示是打捞物体的模拟装置。现电动机带动钢丝绳自由端以0.5m/s的速度匀速拉动滑轮组，经过5min将体积为0.1m3的物体由海底提升到海面，物体离开海面后钢丝绳自由端的速度变为0.49m/s,此时电动机的输出功率比物体在海水中时增大了12%(不计物体的高度、绳重和摩擦，p物=7.6103kg/m3,g取10N/kg,p海水取1.0103kg/m3)。求：(1)物体浸没在海水中受到的浮力；(2)物体在海底时的深度；(3)物体在海底时受到海水的压强；(4)物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率(不计动滑轮体积)第4页，共22页钢丝绳自由端11.12.如

7、图所示是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图。O为杠杆BC的支点，CO:OB=1:4.配重E通过绳子竖直拉着杠杆C端,其质量mE=644kg.定滑轮和动滑轮的质量均为m0.人拉动绳子，通过滑轮组提升浸没在水中的物品。当物体A在水面下，小明以拉力F1匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为n,配重E对地面的压力为N1；当物体A完全离开水面，小明以拉力F2匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为殳，配重E对地面的压力为N2.已知：Ga=950N,巾=95%,N1：心=6：1,绳和杠杆的质量、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对物体A的阻力均可忽略不计，g取10N/kg.求:(1)物体在水面下受到的浮

8、力；(2)Fi：F2的值(3)打的大小。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。第5页，共22页13 .如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m,用时3s,工人的拉力为50N,工人质量为50kg。（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）（1）求工人放绳的速度。（2）求滑轮组的效率1（3）如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为为,已知巧:邛=4:3（物体在水中仍

9、匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g=10N/kg）。求当物体完全浸没水中后，工人对地面的压力。14 .由同种材料制成的实心正方体A、B放在水平地面上，对地面的压弓II分别是pA、pB,且Pa:pb=1:2.用如图（a）所示的甲、乙两滑轮组分别匀速提升A、B两物体，甲、乙中动滑轮重均为G动，不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力之比F1：F2=5：22,求：图（口）图囹（1） A、B两物体的边长之比La：Lb；（2）动滑轮重与物体A重之比G动:Ga；（3）若一个质量为60kg的人站在地面上，利用如图（b）所示的另一个滑轮组，从水中将物体A匀速提起，提升过程中，滑轮组的机械效率刀随物体A被

10、提升高度h变化的关系图象如图（c）所示.不计绳重和摩擦，物体A在露出水面前和完全露出水面后，人对地面的压力之比是多少？（g取10N/kg）第6页，共22页15 .体重为500N的同学用一根绳子通过甲图所示的滑轮组能够提起重力为400N的物体A,此时绳子达到最大承受力(若物体再增重绳子将断裂)，不计绳重和摩擦。求：(1)如甲图所示，将物体A匀速提高2m,对物体做的有用功是多少？(2)若在(1)中提升物体A时，滑轮组的机械效率为80%,脚与地面的总接触面积为4X10-2m2,则人对地面的压强是多少？(3)该同学仍用这根绳子和滑轮，组成如乙图所示的滑轮组，利用它从水中缓慢匀速地提起一个边长为0.2m

11、的正方体B(不计水的阻力)，当提到B的下表面所受水的压强为1.5M03Pa时，绳子断裂，则在绳子断裂的瞬间，物体B在水中受到的浮力是多少？(4)正方体B的密度是多少？(计算结果用科学记数法表示，并保留到小数点后一位)16.如图所示，一个质量600kg、体积0.2m3的箱子沉入5m深的水底，水面距离地面2m,若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械，以0.5m/s的速度将箱子从水底匀速提到地面，每个滑轮重100N(不计绳重、摩擦和水的阻力，p水=1.0103kg/m3,g=10N/kg)。求：(1)箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强；(2)箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力；(3)物体完全露出水

12、面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率；(4)整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大，并计算出这个最大值。第7页，共22页17.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。12m,物体重1600N,动滑轮重400N,汽车的最大输出功率为的绳子能承受的最大拉力为6000N(不计汽车所受的摩擦阻力、擦)，若重物以1m/s的速度匀速上升时，求：(1)将物体由井底拉至井口需要的时间；(2)滑轮组提升重物的机械效率；(3)整个装置工作过程中能提升重物的最大重力。已知井深15KW,与汽车相连绳重及滑轮组的摩第8页，共22页答案和解析1 .【答案】解：(1)做的有用功为

13、：W=Gh=600NMm=600J;2 2)=g所以人用的拉力为：G600N1 一一-I，'.；拉力做功的功率为：P-FV=MONx=80小；(3)人施加的最大拉力为：Fm=G人=mg=50kgM0N/kg=500N；G动=nF-G=2X400N-600N=200N;使用此滑轮组可达到的最大机械效率为：时.一小"50ON-WON斗蚀一»Fm-2"50。，-80/°答：(1)做的有用功600J；(2)拉力做功的功率80W;(3)改变所提升的物体时，使用此滑轮组可达到的最大机械效率是80%。【解析】(1)根据公式W=Gh计算有用功；(2)根据效率公式

14、计算出拉力，根据公式P=Fv计算功率；(3)人能施加的最大的拉力等于重力，根据公式Fm=G人=mg求出人能施加的最大的力，mF-GBjh两根绳子承担着动滑轮和物体，据此求出动滑轮的重力，根据公式叮二一痴J求出最大机械效率。本题考查的是有用功，功率。机械效率的计算，综合性较强，难度较大。2 .【答案】解：(1)将重为480N的物体匀速提升5m,做的有用功：W有用=Gh=480NX5m=2400J;(2)绳子的有效段数为2,绳子自由端通过的距离：s=nh=2X5m=10m,第9页，共22页拉力做总功：W*Fs=300NX10m=3000J;拉力的功率：Mi3000/=150W；P=P：i，(3)滑

15、轮组的机械效率:宙才用2400/c,c,y=而两X100%=80%。答：(1)工人做的有用功为2400J;(2)拉力的功率为150W;(3)滑轮组的机械效率为80%。【解析】(1)已知物重和物体上升的高度，根据W=Gh即可求出所做的有用功；(2)由图知：有两段绳子与动滑轮相连，则物体上升的高度h和绳子自由移动的距离s之间的关系为：s=2h,求出自由端绳子移动的距离，然后再根据W=Fs即可求出所做的总功；根据P=:求拉力的功率；(3)已求出有用功和总功，根据刀手><100%求出滑轮组的机械效率。该题考查了功的公式和功率公式的运用及滑轮组机械效率的求法，解答此题的关键是找到s、h之间的

16、关系。3 .【答案】解：(1)由图可知，滑轮组中由3段绳子承担重物，则物体上升的速度为：1 1、一，C,v物=gV车=4X1.2m/s=0.4m/s；物体由井底拉至井口需要的时间：,一L_c一t=j-:-=25s>(2)滑轮组的机械效率为：吠*GhGhG4x103W刀匹，=F篦热=3F=3x2k*100%66.7%(3)由题意可得，汽车受到的阻力为：f=0.05G车=0.053X104N=1500N；汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用；由力的平衡条件可得牵弓I力：F牵=F拉+f=2X103N+1500N=3500N；(4)汽车

17、运动的距离：s车=s绳=3卜=3X10m=30m；5牵引力做功为：W牵=F牵s车=3500NX30m=1.0510J；答：(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口，需要25s；(2)滑轮组的机械效率是66.7%;(3)汽车的牵引力是3500N；(4)将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是1.05»05J。【解析】(1)明确承担重物的绳子段数；运用速度公式变形可求时间t;(2)运用机械效率的计算公式，代入数值可求刀；(3)明确汽车的受力情况，运用平衡力知识可求牵引力；(4)运用W=Fs,可求功。熟练运用计算功、速度、机械效率的公式，准确分析物体的受力情况；是解答

18、此题的关第10页，共22页键。4 .【答案】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Fi=1.8N;则有：Fi=-(G+G动)，故G动=3Fi-G=3X1.8N-4.8N=0.6N;(2)设物体相对于地面升高的高度为h,则动滑轮相对于地面升高的高度也为h；动滑轮转过一圈，即绳子自由端相对于动滑轮移动距离为：c=0.3m；则绳子自由端相对于地面升高的距离为：s=h+c;又因为绳子段数为n=3,故有s=3h,即3h=h+c；故得：h=c=X0.3m=0.15m；贝Us=3h=3X0.15m=0.45m；所做有用功为：亚有=6卜=4视><0.阿=0.724所

19、做的总功为：亚总=52s=2NX0.45m=0.9J；机械效率为：0.72J打/=时><100%=80%；答：(1)动滑轮的重力为0.6N;(2)重物上升过程中的有用功为0.72J；总功为0.9J；滑轮组的机械效率为80%。【解析】(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。明确绳子自由端移动距离，以及承担物体重力的绳子段数；熟练运用功、机械效率的公式；明确绳子自由端移动的距离；可解答此题。5 .【答案】解：(1)摩擦力为物

20、重的0.1倍，物体受到的摩擦力为：f=0.1G=0.1120N=12N;(2)物体做匀速直线运动了4m,有3股绳子，则绳子自由端移动的距离s=ns'=3X4m=12m；(3)若不计绳，滑轮的重力以及滑轮轮轴和滑绳之间的摩擦力，拉力F=：f=：X12N=4N;(4)机械效率刀诃'=7=。=80%即黑=80%,贝U拉力F=5N;答：(1)物体受到的摩擦力为12N；(2)绳子自由端移动的距离为12m；(3)若不计绳，滑轮的重力以及滑轮轮轴和滑绳之间的摩擦力，拉力为4N;(4)若机械效率80%,拉力为5No【解析】(1)摩擦力为物重的0.1倍，据此求物体受到的摩擦力；(2)物体移动距离

21、为s',则绳子自由端移动的距离s=ns'；(3)由于不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力，则F=f;第11页，共22页(4)根据公式刀二C即可求出物体受到的拉力。用总fsnF本题考查滑轮组的特点以及机械效率公式的灵活应用，关键会对公式进行灵活变形。6 .【答案】解：由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n=2;(1)工人做的有用功：W*Gh=500NX6m=3000J；(2)拉力端移动距离：s=2h=2>6m=12m,工人做的总功：W*Fs=300NX12m=3600J;工人做功的功率：W.-.3600/P=_=180W；(3)此过程中，该装置的机械效率：吠*

22、30007刀.><100%=耐X100%=83.3%(4)不计摩擦和绳重，拉力F=；(G+G轮)，动滑轮的重力：G轮=2F-G=2X300N-500N=100N,匀速提起400N的重物时的拉力大小：1 1F'=亍(G'+G轮)(400N+100N)=250N。答：(1)工人做的有用功为3000J;(2)工人做功的功率为180W；(3)此过程中该装置的机械效率为83.3%；(4)如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用250N的拉力。【解析】由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n=2;(1)知道建材重力和升高的高度，利用W=Gh可以求出有用功。w(2)知道拉力，拉力

23、端移动的距离s=2h,利用W=Fs求总功；知道做功时间，利用P=-求工人做功的功率。(3)求出了有用功和总功，利用效率公式求出此过程中该装置的机械效率。(4)不计摩擦和绳重，根据滑轮组拉力公式F=；(G+G轮)的变形公式求出动滑轮的重力，再根据F=1(G+G轮)求匀速提起400N的重物时的拉力大小。本题考查了功、功率、机械效率的计算，关键是使用滑轮组时有用功、总功、机械效率含义的理解。7 .【答案】解：(1)因为物体浸没水中，所以物体排开水的体积VV=0.02m3,受到水的浮力：F浮=p水V排g=1.0103kg/m3X0.02m3X10N/kg=200N；(2)物体未打捞前在水中受到的压强：

24、p=p水gh=1.0X03kg/m3x10N/kgx8m=8x104Pa；(3)物体重力：第12页，共22页G=mg=80kgX10N/kg=800N,在8s12s内，由图乙、丙可知，物体做匀速直线运动，绳端的拉力F=500N,由图甲可知，n=2,拉力端移动距离s=2h,滑轮组的机械效率：X100%=60%笊W用(心一下库)hjfi-F加h_G-F忙flOOiV-200N=F2!-.-二三二。声(4)由第三问条件可知，物体在8s12s内处于平衡状态,绳的质量和体积、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，拉力F=(G-F浮+G轮)，则动滑轮重力：G轮=2F-G+F浮=2X500N-800N+20

25、0N=400N,在04s内由图乙、丙可知，此时物体处于静止状态，绳端拉力F'=300N,因为拉力F'=1(F拉'+G轮)，则滑轮组对物体的拉力：F拉'=2F'-G轮=2X300N-400N=200N,物体对水底的压力：FhG-F拉'-F浮=800N-200N-200N=400N。答：(1)物体浸没在水中时受到的浮力为200N；(2)物体未打捞前在水中受到的压强为8X104Pa；(3)在8s12s内，滑轮组的机械效率为60%；(4)在04s内，物体对水底的压力为400N。【解析】(1)物体浸没水中，排开水的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理求物体

26、受到水的浮力；(2)知道物体所处的深度，利用p=pgh求物体未打捞前在水中受到的压强；(3)利用G=mg求物体的重力，在8s12s内，由图乙、丙可知，物体做匀速直线运动的拉力；由图甲可知，n=2,拉力端移动距离s=2h,滑轮组的机械效率“w色=F就讦'(4)由第三问条件，物体在8s12s内处于平衡状态，绳的质量和体积、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，拉力F4(G-F浮+G轮)，据此求动滑轮重力；在04s内由图乙、丙可知，此时物体处于静止状态，知道此时拉力F,拉力F=(F拉+G轮)，据此求滑轮组对物体的拉力；物体对水底的压力等于重力减去拉力、浮力。本题为力学综合题，考查了阿基米德原

27、理、液体压强公式、重力公式、效率公式、力的平衡条件的应用，能从图象得出相关信息、利用好相关公式是关键。8 .【答案】解：(1)由图知，甲图中，n1=2；乙图中，n2=3,若不计绳重、滑轮重及摩擦，则拉力F=：G,两次拉力F/口F2之比：,LJ1一11一一F1-F2=tiLG：nJG=2：3=3：2;(2)重物的重力：G=mg=0.4kgX10N/kg=4N,动滑轮的重力：G轮=m轮g=0.1kgX10N/kg=1N,卬，司G/tG不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率引百=GA+与/=G+d.,第13页，共22页由于两装置中物重和动滑轮重均相同，所以甲、乙两装置的机械效率：G钠ri=2=f-+=4

28、州网X1OO%=8O%。答：(1)若不计绳重、滑轮重及摩擦，两次拉力Fi和F2之比为3:2;(2)若不计绳重及摩擦，甲、乙两装置的机械效率都是80%。【解析】(1)甲图，1=2；乙图，02=3,若不计绳重、滑轮重及摩擦，拉力F=G,据此求两次拉力Fi和F2之比；(2)利用G=mg求重物重力、动滑轮重力，因为不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率刀二；“=而鲁F=1T，所以甲、乙两装置的机械效率相同，利用计算。”总知靶ft.本题考查了使用滑轮组时拉力、机械效率的计算，利用好：不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率Y一印,=GA；G？-=G+G轮°9.【答案】解：(1)由图知，n=2,绳子自由端

29、移动的速度：v=2va=2>0.4m/s=0.8m/s；(2)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，滑轮组的机械效率：工"印星£%+热;:MGa+G现代入已知数值得：400JV80%=$00双+G坨,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=；(Ga+G轮)乏(400N+100N)=250N,即Fs拉力做功的功率P=7=r=Fv=250NX0.8m/s=200Wo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。【解析】(1)由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数n=2,

30、则绳子自由端(拉力端)移动的速度等于物体上升速度的2倍；(2)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，滑轮组的机械效率-卬=3+最,地=6#%，据此列方程求动滑轮重力；(3)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，拉力F=；(Ga+G轮)，(1)求出了拉力端移动的速度，利用P=Fv求拉力做功的功率。本题考查了速度公式、功率公式、效率公式的应用，关键是利用好两个推导公式：一是一%G一，、，一绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计时滑轮组的机械效率刀飞厂=不读，二是功率推导公式P=Fv。10.【答案】解：第14页，共22页(1)物体浸没在海水中时，排开海水的体积：Vflf=v=0,1m3,则物体浸没在海水中受到的浮力；F

31、浮=P海7KgV排=1.0103kg/m3M0N/kgX0.1m3=1000N；(2)由图知，n=5,物体升高的速度：v物=.v=.X0.5m/s=0.1m/s,由题意可得，物体在海底时的深度：h=v物t=0.1m/sX5>60s=30m；(3)物体在海底时受到海水的压强：p=p海kgh=1.0¥03kg/m3M0N/kgX30m=3X105Pa；(4)物体重力：G=mg=p物gV=7.6103kg/m3M0N/kgX0.1m3=7600N,设物体在水中时电动机的功率为Pi,钢丝绳自由端的拉力为Fi,绳自由端的速度v1=0.5m/s,则Pi=FiVi=FiX0.5m/s；物体在

32、离开水面后电动机的功率为P2,钢丝绳自由端的拉力为F2,绳自由端的速度V2=0.49m/s,贝UP2=F2V2=F2X0.49m/s；由题知，物体在离开水面后电动机的功率比物体在海水中时增大了12%,即：P2=Pi(1+12%),代入数据可得：F2>0.49m/s=F1X0.5m/s(1+12%),解得：F2=F1,由图知，n=5,不计绳重和摩擦，两次的拉力分别为：-1-、L1,八一、Fi=：(G-F浮+G轮)，F2=1；(G+G轮)，可得：彳(G+G轮)=,5(G-F浮+G轮),G-F浮所做的功为有用功，不计绳解得：G轮=8F浮-G=8X1000N-7600N=400N,物体在海面下匀

33、速上升过程中，动滑轮对物体的拉力重和摩擦，克服动滑轮重力做功为额外功，此过程中该滑轮组的机械效率：X100%=94.3%笊1rHi&-F祖7600IV-10001V刀=：_,t=.；仃：一答：(1)物体浸没在海水中受到的浮力为1000N；(2)物体在海底时的深度为30m；(3)物体在海底时受到海水的压强为3X105Pa；(4)物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率为94.3%。1豆，利用速度公式求物体【解析】(1)物体排开海水的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理求浸没在海水中受到的浮力；(2)由图知，n=5,物体升高速度等于绳子自由端移动速度的在海底时的深度；(3)利用p=p

34、gh求物体在海底时受到海水的压强；(4)利用G=mg=pgV求物体重力；设物体在水中电动机的功率为P1，钢丝绳自由端的拉力为Fi,Pi=Fivi；物体在离开水面后电动机的功率为P2,钢丝绳自由端的拉力为F2,第15页，共22页12%,据此求Fi、P2=F2V2；而物体在离开水面后电动机的功率比物体在海水中时增大了F2的大小关系；由图知，n=5,不计绳重和摩擦，拉力Fi=1(G-F浮+G轮)，F2=1(G+G轮)，进一步求出动滑轮重力，物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率本题为力学综合题，考查了重力公式、密度公式、速度公式、阿基米德原理、液体压强公式、功率公式、效率公式的应用。难点在第

35、四问，利用提供的电动机功率关系求出动滑轮重力是关键。11.【答案】解：分别对物体A、动滑轮B、人进行受力分析，如图所示:AACfA1FyOB-FnOC由-式，Ga=950N,邛=95%,Ni：N2=6：1,CO：OB=1：4,Ge=6440N,GA95QN巾=f:g：=：:/-g=95%,解得：Go=50N；F浮=200N;Fai=750N;Fa2=950N;Fi=400N;F2=500N,Fi：F2=4：5,G-F部950iV-200iV甲F二KM1痴瓦福而JI丽=93.75%；答：(1)物体在水面下受到的浮力200N；(2)Fi：F2的值4:5;(3)4的大小为93.75%。【解析】对物体

36、进行受力分析，由平衡条件、效率公式列方程解题。本题难度较大，对物体正确受力分析、应用平衡条件，效率公式即可正确解题。12 .【答案】解：(1)货物的重力：G=mg=45kgX10N/kg=450N；有用功：W有用=Gh=450NX2m=900J;(2)拉力做的总功：W=Pt=120WX10s=1200J；，一，_吠百年900J_滑轮组的机械效率：刀币7*100%=五而/X100%=75%；(3)由图可知n=3,第16页，共22页已知额外功占总功的20%,则此时的机械效率Y'=1-20%=80%；此时的机械效率：城=v=A=4,卜，；IjjSJrjlrlTtr所以提升物体的重力：G=Y&

37、#39;nF=80%<3X300N=720No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。【解析】(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；,一、一一一一.(2)利用WsPt求出总功，根据刀币计算机械效率；(3)根据机械效率(80%),拉力F和=萍母=曾!，解得工人提升货物的重。prqjSJrMrtFtJ"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-Pt求出总功。13 .【答案】解：(1)物体下降速度为：v=1m/s;因为有4段绳子，所以绳子上升的速度为：v

38、绳=4v物=4X1m/s=4m/s；(2)因为有4段绳子，所以绳子运动距离s=4h=4X3m=12m；放绳子的有用功：W有用=Gh=160NX3m=480J;放绳子的总功：W总=Fs=50NM2m=600J；滑轮组的效率：m=X100%=而yM00%=80%；(3)物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由F=i(G动+G)可得，动滑轮重力：G动=4F-G=4X50N-160N=40N;已知小殳=4：3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为：%=*印=*X80%=60%；物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑

39、轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率：归J用=F"-十+；060%,解得F拉物=60N;完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可得：4F绳=F拉物+G动，则人对绳子的拉力：5绳=:(F拉物+G动)=：(60N+40N)=25N,因为物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N;人的重力为：G人=m人g=50kgM0N/kg=500N,对人进行受力分析可知，人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，则人受到竖直向上的支持力：F支=G人+F绳=500N+25N=525N。因为物体间力的作用是相互的，则人对地

40、面的压力为525N。答：(1)工人放绳的速度为4m/so(2)滑轮组的效率邛为80%；第17页，共22页(3)求当物体完全浸没水中后，工入对地面的压力为525N。【解析】(1)根据v=算出物体的速度，根据绳子段数算出工人放绳的速度；(2)根据W有用=Gh算出有用功，根据WwFs算出总功；根据刀不厂><100%算出机械效率；(3)根据入水前的拉力和物体的重力，根据F=(G动+G)算出动滑轮重力；根据邛巾=4:3算出物体完全浸没水中后滑轮的机械效率于根据刀；君X100%表示出对物体的拉力；根据G=mg算出人的重力，对人受力分析得出人对地面的压力。本题考查了速度、有用功、总功、机械效率公

41、式的应用，滑轮组拉力的计算，其中动滑轮重力不变是解题的关键，是一道难题。14.【答案】解：(1) ,.正方体A、B均放置在水平桌面上，.一F6作,pVS(>Sh3一-P_5_?_ss_=凶h，而两物体是同种材料制成的，且Pa:Pb=1：2,.二'(2)则A、B两物体的体积之比为：寓=(?)3=(：)-G=mg=PVg,*户必/1.A、B两物体的重力N比为：耳=两；巧；=百由图可知n甲=2,n乙=3,利用滑轮组提升重物时，不计绳重和摩擦，拉力F=：(G+G动)，.Fi,（Ga+G动），F2=3（Gb+G动），U动1.由即可解得：=1.（3）由图（c）可知：LA=0.2m,贝UVa=

42、（La）3=（0.2m）3=0.008m3,.,根据阿基米德原理可知:F浮=p水gVA=1.010kg/mX10N/kgX0.008m=80N；A出水前机械效率:A出水后机械效率:平=以4邑.*=75%,解得:.Ga=120N,G动2=40N；利用滑轮组提升重物时，不计绳重和摩擦，拉力F=,（G+G动），第18页，共22页A出水前F拉i=1（Ga+G动2-F浮）=|（120N+40N-80N）=20N,A出水后F拉2三（Ga+G动2）=（120N+40N）=40N,且G人=m人g=60kgxi0N/kg=600N;以A和动滑轮2、人为研究对象，A出水前、后受力分析示意图分别为图甲、图乙、图丙、

43、图丁.由图甲、乙：F支仁G人-F拉i=600N-20N=580N,由图丙、丁：F支2=G人-F拉2=600N-40N=560N,答：（1）A、B两物体的边长之比La：Lb为1：2；（2）动滑轮重与物体A重之比G动:Ga为1：4;（3）不计绳重和摩擦，物体A在露出水面前和完全露出水面后，人对地面的压力之比是29：28.【解析】（1）正方体A、B均放置在水平桌面上，则由固体压强公式p推导出Grrrg1炉qoShap=,=/=/=V=gh,两物体是同种材料制成的，知道两物体对桌面的压强之比，利用该公式从而可以计算出A、B两物体的边长之比，（2）可以计算出体积之比，最后再利用公式G=mg=pvg计算出

44、A、B两物体的重力之比.从图乙可知，利用滑轮组提升重物时，不计绳重和摩擦，拉力F=（G+G动），利用该公式列出一个关于拉力比值的等式，又知道A、B两物体的重力之比，从而可以计算出动滑轮重力G动与A物体重力Ga的比值.（3）根据图象得出物体A的高度，并求出A的体积，利用F浮=。水gV排求出D浸没在水中时所受的浮力；先从图象中读出物体A在露出水面前和完全露出水面后的机械效率，根据不计绳重和摩列出物体A在露出水面前和完全露出水面后的机械效率的表达式，即可分别求出物体A和动滑轮的重力，然后根据不计绳重和摩擦时拉力F=（G+G动）分别求出拉力，最后分别对物体A和动滑轮2、人为研究对象进行受力分析，根据物

45、体的受力平衡，合力为零即可求出压力之比.本题为力学综合题，考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理、杠杆平衡条件、效率公式的掌握和运用，知识点多、综合性强，要求灵活运用所学知识求解，关键是对不同情况进行正确受力分析.15 .【答案】解：（1）对物体做的有用功：第19页，共22页W有用=GAhA=400NX2m=800J；(2)由刀为第=80%得拉力做的总功:_网"_800W息=777=1000J,由甲图可知，n=2,则绳端移动的距离：s=2h=2X2m=4m,由亚总=|可得绳端的拉力(由题知绳子达到最大承受力)：京LOOOJ4m=250N,人对地面的压力：F压=6人-F=500N

46、-250N=250N,人对地面产生的压强：F,.-250JVP=E1k6250Pa;(3)物体B下表面受到水的压力：F下表面=pS=1.5103Pa>0.2mX0.2m=60N,由图乙可知，物体B上表面已经露出水面，根据浮力产生的原因(物体上下表面受到的压力差)可彳导,物体B受到的浮力：F浮=5下表面=60N;(4)在甲图中，不计绳重和摩擦，拉力F='(G+G轮)，则动滑轮的重力：G轮=2F-Ga=2X250N-400N=100N,在图乙中，n=3,在绳子断裂的瞬间，绳端的拉力F仍然为250N,因拉力F=1(F拉+G轮)，则动滑轮受到向下的拉力：F拉=3F-G轮=3X250N-1

47、00N=650N,根据力的平衡条件可得，物体B所受的重力：Gb=F拉+F浮=650N+60N=710N,物体B的质量：Gb710NmB=.“=71kg,物体B的体积：3VB=0.2mX0.2mX0.2m=0.008m,物体B的密度：cc3,3PB=T7=ir;8.9XKg/m。答：(1)如甲图所示，将物体A匀速提高2m,对物体做的有用功是800J;(2)人对地面的压强是6250Pa；(3)在绳子断裂的瞬间，物体B在水中受到的浮力是60N;(4)正方体B的密度是8.9X03kg/m3。【解析】(1)利用W=Gh求对物体做的有用功；(2)知道滑轮组的机械效率，利用刀1卢求拉力做的总功，由图可知，n=2,则绳端移动的距离s=2h,再利用W=Fs求绳端的拉力，即人受到的拉力，人对地面的压力等于人的重力减去拉力，利用pj求人对地面产生的压强；(3)利用F=pS求物体B下表面受到水的压力，利用浮力产生的原因(物体上下表面第20页，共22页受到的压力差)求物体B受到的浮力；(4)在甲图中，不计绳重和摩擦，拉力F=(G+G轮)，据此求动滑轮的重力;在图乙中，在绳子断裂的瞬间，拉力F=:(Fji+G轮)，据此求动滑轮受到向下的拉力，物体B所受重力等于拉力加上浮力，再利用G=mg求物体B的