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：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G=4X103N,汽车重G车=3X

2、104N,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？4.5.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；(2)重物上升过程中的有用功、

3、总功以及滑轮组的机械效率。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；(2)绳子自由端移动的距离；(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F;(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)如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用多大的拉力?

4、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，物体对水底的压力。8.如图所示，用甲、乙两种滑轮组，分别匀速

5、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。甲乙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；(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

6、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)11 .如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

7、拉着杠杆C端，其质量mE=644kg.定滑轮和动滑轮的质量均为m().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Fi匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为"，配重E对地面的压力为Ni；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砰，配重E对地面的压力为N2,已知：Ga=950N,平=95%,Ni：N2=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力;(2) F1：F2的值(3)可的大小。12 .工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速

8、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。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Y1(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为父，已知印：卑=4:3(物体在水中仍匀速下降，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

9、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：(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

10、？(g取10N/kg)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

11、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。17

12、 .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1600N,动滑轮重400N,汽车的最大输出功率为15KW,与汽车相连的绳子能承受的最大拉力为6000N(不计汽车所受的摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦)，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。答案和解析1 .【答案】解：(1)做的有用功为：W=Gh=600NMm=600J;(2)所以人用的拉力为:ljr工G600N修-2X7Si=400N拉力做功的功率为：P=Fv40QNX0.2阴/§

13、=8。%;(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: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，两根绳子承担着动滑轮和物体，据此求出动滑轮的重力，根据公式科二"5求出最大机械效率。本题考查的是有用功，功率。

14、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,拉力做总功：W*Fs=300NX10m=3000J;拉力的功率：P=150W；(3)滑轮组的机械效率:尔.用2400/刀“：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

15、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X100%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：v物=gV车,X1.2m/s=0.4m/s；物体由井底拉至井口需要的时间：""-%=卜4M_25s,(2)滑轮组的机械效率为：产方附GhG4XlUnlV刀W=6=E节=由；花X100%=66.7%(3)由题意

16、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)汽车运动的距离：s车=s绳=3卜=3X10m=30m；牵引力做功为：W牵=F牵s车=3500NX30m=1.05105J；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»0

17、5J。【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；是解答此题的关键。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；

18、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=lc=lX0.3m=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所做的总功为：亚总=52s=2NX0.45m=0.9J；机械效率为：喘寸VX100%=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

19、；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;、，_%以|/|_12/V(4)机械效率刀,二八不=80%即jv7=80%,贝U拉力F=5N;答：(1)物体

20、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;(4)根据公式Y=三=、=W即可求出物体受到的拉力。此:f-i"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

21、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：=180W；(3)此过程中，该装置的机械效率:X100%=83.3%(4)不计摩擦和绳重，拉力F害(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：F'=g(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

22、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。(2)知道拉力，拉力端移动的距离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=(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

23、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：p=p水gh=1.0X03kg/m3x10N/kgX8m=8X104Pa；(3)物体重力：G=mg=80kgX10N/kg=800N,F=500N,在8s12s内，由图乙、丙可知，物体做匀速直线运动，绳端的拉力由图甲可知，n=2,拉力端移动距离s=2h,滑轮组的机械效率：Y1=X100%=60%；F=（G-F浮+G轮）,F'=300N,因为拉力(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

24、、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，拉力则动滑轮重力：G轮=2F-G+F浮=2X500N-800N+200N=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'=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。【

25、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,滑轮组的机械效率出叫纪土“"电FiF2F'(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F=(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

26、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Fi和F2之比：11111F1：F2=G：nG=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,卬育用GhG不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率刀二广=:=%4由于两装置中物重和动滑轮重均相同,所以甲、

27、乙两装置的机械效率：X100%=80%。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，ni=2；乙图，n2=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Y，所以甲、乙两装置的机械效率相同，利用“丁计算。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9.【答案】解：(1)由图知，n=2,绳子自由端移动的速度：v=2va=2>0.4m/s=0.8m

28、/s；(2)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，滑轮组的机械效率:代入已知数值得:80%=400/V4%，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)=：(400N+100N)=250N,拉力做功的功率P=y=Y=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。n=2,则绳子自由端(拉力【解析】(1)由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数端)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，滑轮组的机械效率据此列方程求动

29、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WIg绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计时滑轮组的机械效率yJ=77；,二是功率推导公式P=Fv。(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,B回由题意可得，物体

30、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7Kgh=1.0X03kg/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F1,绳自由端的速度v1=0.5m/s,则Pi=Fivi=FiX0.5m/s；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,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

31、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=Fi,由图知，n=5,不计绳重和摩擦，两次的拉力分别为：F1=j(G-F浮+G轮)，F2=-(G+G轮)，可得:（G+G轮）（G-F浮+G轮）解得：G轮=8F浮-G=8X1000N-7600N=400N,物体在海面下匀速上升过程中，动滑轮对物体的拉力G-F浮所做的功为有用功，不计绳重和摩擦，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：卬*用&T舟了斜mNHfgN刀=&一。岸+g3=7颁网100%94.3%答：(1)物体浸没在海水中受到的

32、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%。【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利用速度公式求物体在海底时的深度；(3)利用p=pgh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Pi,钢丝绳自由端的拉力为F1,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F2,12%,据此求Fi、P2=

33、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=£(G-F浮+G轮)，F2=(G+G轮)，进一步求55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:由-式，Ga=950N,邛=95%,Ni：N2=6：1,CO：OB=1：4,Ge=6440N,GA|9S0JV平=港/占

34、而招1=95%,解得：Go=50N；F浮=200N;Fai=750N;Fa2=950N;Fi=400N;F2=500N,Fi：F2=4：5,答：(1)物体在水面下受到的浮力200N；(2)Fi：F2的值4:5;(3)"的大/J、为93.75%。【解析】对物体进行受力分析，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；尔1手一钝叮一一滑轮组的机

35、械效率：刀节丁X100%=丽加X100%=75%；(3)由图可知n=3,已知额外功占总功的20%,则此时的机械效率打=1-20%=80%；此时的机械效率：城*甲=可I所以提升物体的重力：G=r'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；(2)利用WsPt求出总功，根据计算机械效率；(3)根据机械效率(80%),拉力F和署磴喏=：,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

36、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：邛=下不X100%=rm1M00%=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=：(G动+G)可得，动滑轮重力：G动=4F-G=4X50N-160N=40N;砰，印=X8

37、0%=60%；已知"：邛=4：3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为: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，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率：归"：=尸CP；l*60%,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：F绳=：(F拉物+G动)4(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

38、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%；（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;X100%算出机械（2）根据W有用=Gh算出有用功，根据W-Fs算出总功；根据效率；（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；根据印:平=4:3算出物体完全浸没水中后滑轮的机械效率邛根据刀=；>

39、;<100%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，nnh,ps=5国=T-s加，而两物体是同种材料制成的，且Pa：Pb=1：2,乙口*（2）则A、B两物体的体积之比为：=4）3=（：）3=：,-G=mg=PVg,_.A、B两物体的重力N比为：l=p：M=%，j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F1（G+G动），Fiq（Ga+G动），F2.（G

40、b+G动），.由即可解得:(3)由图(c)可知：LA=0.2m,贝UVa=(La)3=(0.2m)3=0.008m3,.根据阿基米德原理可知：F浮=p水gVA=1.0103kg/m3X10N/kgX0.008m3=80N；解得:*”|3ga3A出水前机械效率:A出水后机械效率:.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A出水前F拉1=(Ga+G动2-F浮)=l(120N+40N-80N)=20N,A出水后F拉2=(Ga+G动2)=!(120N+40N)=40N,44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

41、分析示意图分别为图甲、图乙、图丙、图丁.由图甲、乙：F支i=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p4推导出P备留华二岁=3，两物体是同种材料制成的，知道两物体对桌面的压强之比，禾I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=pv

42、g计算出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»%擦，刀豆且,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

43、、人为研究对象进行受力分析，根据物体的受力平衡，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：W有用=GAhA=400NX2m=800J；(2)由刀也=80%得拉力做的总功:W息=翻=1000J，由甲图可知，n=2,则绳端移动的距离：s=2h=2X2m=4m,由亚总=5$可得绳端的拉力(由题知绳子达到最大承受力)：图woo;=250N,人对地面的压力：F压=6人-F=500N-250N=250

44、N,人对地面产生的压强：=6250Pa；(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=；(F拉+G轮)，则动滑轮受到向下的拉力：F拉=3F-G轮=3X250N-100N=650N,根据力的平衡条件可得，物体B所受的重

45、力:Gb=F拉+F浮=650N+60N=710N,物体B的质量：n710NmB=1二:匕,"=71kg，物体B的体积：VB=0.2mX0.2mX0.2m=0.008m3,物体B的密度：71k=8.9x31gym3。答：(2)(3)(4)力，人对地面的压力等于人的重力减去拉力，利用卢P=S求人对地面产生的压强；(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;人对地面的压强是6250Pa；在绳子断裂的瞬间，物体B在水中受到的浮力是60N;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，利用刀等求拉力做的总功,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(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的质量，利用密度公式求物体B的密度。本题为力学综合题，考查了重力公式、密度公式、功