2020年中考物理计算题解题方法全攻略：机械效率含答案

1、专题2.6机械效率知识回顾1.与杠杆有关的计算题解题策略a.用杠杆提升物体的模型图b.灵活运用杠杆平衡条件公式及其变形公式(1)杠杆平衡条件公式公式 FiLi = F2l2(2)求解动力，用变形公式 Fi = F2L2/ Li(3)求解动力臂，用变形公式 Li = F2L2/ Fi(4)掌握杠杆平衡条件公式中各个字母代表的物理量Fi代表杠杆平衡时，受到的动力；Li代表杠杆平衡时的动力臂；F2代表杠杆平衡时，受到的阻力；L2代表杠杆平衡时的阻力臂。FiLi= F2L2这个公式表示，杠杆平衡时，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。c.用杠杆提升物体有用功、额外功和总功求法(i)用杠杆提升物体做的有用

2、功W有用=Gh(2)用杠杆提升物体做的总功 W总=Fs(3)用杠杆提升物体做的额外功W额外=亚总一W有用其中h是重物G被提升的高度，s是动力F移动的距离。h与s的关系可以根据相似三角形建立。d.杠杆机械效率的求解(i)用杠杆提升物体时，有用功和总功的比值.称为杠杆机械效率。(2)杠杆机械效率公式：(W有用/W总)M00%= g X 100%y =2.与滑轮组有关的计算题解题策略(一)用滑轮组竖直提升物体机械效率问题求解办法a.用滑轮组竖直提升物体的模型图b.用滑轮组竖直提升物体有用功、额外功和总功求法(1)有用功W有用=Gh(2)总功 W=Fs(3)额外功 W额外=亚总一W有用s=nh其中h是

3、重物G被提升的高度，s是动力F移动的距离，n是动滑轮上的绳子段数。c.滑轮组机械效率的求解(1)用滑轮组提升物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。(2)滑轮组机械效率公式：(W有用/W总)X100%(W 有用/W 总)X100% = (G / nF ) X100%(二)用滑轮组水平拉动物体机械效率问题求解办法a.用滑轮组水平拉动物体的模型图b.用滑轮组水平拉动物体有用功、额外功和总功求法(1)有用功W有用=fS2(2)总功 Ww F Si(3)额外功 W额外=亚总一W有用Si= ns2其中Si是动力F移动的距离，S2是重物水平移动的距离，f是物体匀速运动受到的阻力，n是动滑轮上的绳子

4、段数。c.滑轮组机械效率的求解(1)用滑轮组水平拉动物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。(2)滑轮组机械效率公式：(W有用/W总)X100%(W 有用/W 总)X1OO% = (fS2/ F si) M00%3.与斜面有关的计算题解题策略a.用斜面提升物体的模型图b.用斜面提升物体有用功、额外功和总功求法(1)有用功W有用=Gh(2)总功 W= F s(3)额外功 W额外=亚总一W有用其中s是动力F沿着斜面移动的距离，h是重物上升的高度，s和h的关系，通常可由解三角函数得到，一般斜面倾斜角给出。c.斜面机械效率的求解(1)用斜面提升物体时，有用功和总功的比值.称为斜面的机械效率。(

5、2)斜面机械效率公式：刀=(W有用/W总)*100%(W 有用/W 总)X100% = (Gh / F s) X100%类型与典例突破类型1.与杠杆有关的计算题【例题1 (2019山西)汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强 监管。如图所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上电子地磅秤，其读数为 8t;前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单才开上电子地磅秤，其读数为 9to国家规定两轴货车限 载车货总重18t,请你通过计算分析该货车是否超载。【答案】该货车不超载。【解析】分别以汽车前轮和后轮为支点建立杠杆模型，根据杠杆的平衡条

6、件得出等式，联立等式即可求出车受到的重力，然后与汽车的自身和载重相比较即可得出答案。以汽车前轮为支点建立杠杆模型，示意图如图甲， TOC o 1-5 h z 根据杠杆平衡条件得：FbL=GLi以汽车后轮为支点建立杠杆模型，示意图如图乙，根据杠杆平衡条件得：F前L=GL2由两式可得：G = F 前+5后=（8X103kg+9 M 03kg） M0N/kg v 18M 03kgM 0N/kg ,【例题2】（2018辽宁鞍山）如图所示，利用滑轮组在 2s内将重400N的物体匀速提升了 1m,所用拉力F为150N .不计绳重和摩擦下列说法正确的是（）A .绳子自由端移动的速度为2m/s B.动滑轮的总

7、重为100NC.滑轮组的机械效率为 83.3%D.提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小【答案】A【解析】本题考查了使用滑轮组时动滑轮重力、绳子自由端移动速度、有用功、总功和机械效率的计算，还考查了物体重力对机械效率的影响，根据题图确定n的大小是本题的突破口。（1）由图知，n=4,绳子自由端移动距离 s = 4h,利用速度公式求绳子自由端移动速度；（2）不计绳重及摩擦，拉力F= （G+G动），据此求动滑轮所受的重力；4（3）利用 W=Fs求拉力做的总功，利用 W=Gh求有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；（4）增大滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小摩擦、减小动滑轮重。

8、A、由图知，n=4,绳子自由端移动的距离：s= 4h=4Mm=4m,绳子自由端移动的速度：v= =2m/s,故A正确；t 2sB、不计绳重及摩擦，拉力 F=（ （G+G动），可得动滑轮所受的重力：G 动= 4FG=4X150N 400N=200N,故 B 错误；C、拉力做的功： 亚总=5$=150砧4m = 600J,有用功： W 有用=Gh = 400NX 1m = 400J,滑轮组的机械效率：产 用100%66.7%故C错误；W 总 6Q0JD、若用该滑轮组提升所受重力更重的物体，额外功不变，有用功增加，有用功在总功中所占的比例增加，机械效率会变大，故 D错误。类型3.与斜面有关的计算题【

9、例题3 （2019甘肃兰州）如图所示，斜面长 2m、高1m,把一个质量为24kg的物体沿斜面从斜面底端匀速 拉到顶端，需要克服重力做功 Jo若斜面是光滑的，则沿余面向上的拉力 N。在 核桃钳、红酒开瓶器 和家中升降晾衣架上的滑轮 ”三种工具中属于斜面的是 。 （g=10N/kg）【答案】240; 120;红酒开瓶器。【解答】物体的重力：G=mg=24kg 10N/kg=240N ,使用斜面时做的有用功：W=Fs可得拉力:W200N=100N（1）若不计绳重及摩擦，实际测量A端的拉力为110N时,根据 F=4（G+G 动）得 G 动=2F - G=2X110N 200N=20N。30的力F,此时

10、（2019安徽省）如图，一轻杆AB悬于O点，其左端挂一重物，右端施加一个与水平方向成F的大小为轻杆水平平衡。若重物质量m=3kg, BO = 3AO , g取10N/kg。则力【解析】反向延长力 F的作用线，过支点 O作力F作用线的垂线即为 F的力臂L1因为右端施加一个与水平方向成30。的力F,则由几何知识可知L=OB已知BO = 3AO ,重物质量 m=3kg,则物体重力 G= mg= 3kgX10N/kg = 30N ,由杠杆平衡条件得： GX L2= F XL1即 GXOA = FxIqB ,2代入数据可得，30NX OA = F 口 X3OA ,2解得f= 20N。（2019安徽省）用

11、沿斜面向上大小为 3.5N的力将一个重为4.9N的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面长为2m,高为1m,则该过程中斜面的机械效率为 。【答案】70%【解析】使用斜面时做的有用功：W 有=Gh = 4.9NX1m=4.9J,拉力所做的功：亚总=5$= 3.5NX2m = 7J,斜面的机械效率：y= W 有/W 总 M00% = 70%。（2019安徽省）如图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12N,乙重8N,不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为 No【解析】物体甲受竖直向下的重力G甲=12N、竖直向上的拉力 F拉=G乙=8N、竖直向上的地面的支持力 F支作用而静止，处于平衡状态，由力的平

12、衡条件得：6甲=5 ji+F支,则甲受到地面的支持力：FG甲F拉=12N 8N=4N。（2019四川达州）救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5 103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t,斜面高为2m,斜面长为5m （不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g=10Nkg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为 J,整个装置的机械效率为 ，小车A与斜面间的摩擦力大小为 N.Z/Z【答案】2X104; 80%; 1X103o【解析】（1）小车质量 m=1t= 1000kg,其重力 G = mg=10

13、00kgX10N/kg = 1M04N,钢绳做的有用功：W 有用=Gh = 1 X104NX2m =2X104J,（2）不计车长、拉力端移动距离s=2L=2X5m = 10m,拉力做的总功：W 总=Fs= 2.5 X03NX 10m = 2.5 104J,整个装置的机械效率：W 有用 2X1O4J z zY=-5 X100% = 80% ；W 总 2,5乂10打（3）不计钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，克服小车A与斜面间的摩擦做的功为额外功，W 额=W 总一W 有用= 2.5 M04J 2X104J=5M03J,由W额=fL可得摩擦力：L 5m（2019贵州铜仁）一电动

14、抽水机10秒内把100kg的水抽到10m高的水池中，则抽水机至少对水做功 J,在抽水的过程中，若抽水机其消耗的电能是1.25 M04j,则抽水机的效率是 。（g=1ON/kg）【答案】1X104； 80%。【解析】（1）水的重力 G=mg=100kg 10N/kg=1000N,对水做的有用功：W =Gh=1000NX 10m=1X 104J;（2）已知抽水机共消耗的电能，即抽水机做的总功：W总=1.25 X104J,抽水机的笈率：V有用1乂10寸n =_xl00% = 80%队总1.25X1O-*J二、选择题（2019四川自贡）如图所示，物体 A、B的重分别为20N、10N,滑轮和绳子的重忽略

15、不计，此时物体A在水平面上向右作匀速直线运动，若用力 F向左拉物体A,使物体A向左作匀速直线运动，则（）A . F=20NB. F=10NC, F=5ND. F=30N13. （2017?城）如图所示，在计在A点斜向上拉（与水平方向成【答案】B【解析】由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，所以 Fa = -Gb = -X10N = 5N；在水平方向A受到的摩擦力和绳对 A的拉力平衡，所以f = FA=5N,方向水平向左；若使物体A向左作匀速直线运动，则 A受摩擦力水平向右，则 F= FA+f = 5N+5N = 10N。探究杠杆的平衡条件”实验中，已知杠杆上每个小格长度为2cm,当弹簧测力30角

16、）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，下列说法正确的是A .动力臂为0.08mB.此时为省力杠杆C.弹簧测力计的示数为 4ND.钩码总重为2N【答案】D【解析】当弹簧测力计在 A点斜向上拉（与水平方向成 30。角）动力臂是,OA,比较力臂大小判断杠杆是否省 力；根据弹簧测力计的示数得出弹簧测力计的读数；根据杠杆的平衡条件求出钩码重力。A.当弹簧测力计在A点斜向上拉（与水平方向成30 角）杠杆，此时动力臂等于/OA=4X2cm=4cm ,故 A 错误;B.阻力臂的大小：L2=3X2cm=6cm Li,杠杆为费力杠杆，故 B错误;C.由图中弹簧测力计指针在3N,弹簧测力计的示数为 3N,故C错误; F/

17、i宓一一D.根据杠杆的平衡条件 FiLi=GL2得G= =2N,故D正确。J-2 5cm（2017班营）如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是（）ER乙A .甲更省力，甲机械效率大C.乙更省力，乙机械效率大【答案】BB.乙更省力，机械效率一样大D .甲更省力，机械效率一样大【解析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,则绳子自由端移动的距离s=nh；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知

18、利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。不计绳重及摩擦，拉力F= （G物+G轮）,n甲=2, n乙=3, n绳子受的拉力：F甲=y （G物+G轮）,F乙=（G物+G轮）F甲5乙，乙图省力;动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同, 利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同,加有用由X100%,可知，滑轮组的机械效率相同。W总F通过该滑轮组匀速拉起重10N的（ 2017?惠州）如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N,小强用6N的拉力物体，物体沿竖直方向上升0.4m.此过程中，额外功和机械效率分别是（A . 0.4J 83.3%B. 0.8J 91.7%C. 0.8J 83

19、.3%D. 0.4J 91.7%【解析】本题考查了使用滑轮组机械效率、额外功、有用功和总功的计算，属于中等难度试题，关键是知道该题要计入绳重和摩擦。(1)由图知，n=2,拉力端移动距离 s=2h=2X0.4m=0.8m ,W ,e=Fs=6N X0.8=4.8J,W 有用=Gh=10NX 0.4m=4J,W 额=W 总W 有用=4.8J 4J=0.8J,(2)滑轮组的机械效率：w 有用 4J n/ n/y-M00%=vx 100% 83.3%。W 总 & 8J（2018?宾州）如图所示，重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了 10s,滑轮

20、组的机械效率为 80%,则在此过程中，下列说法正确的是（）A .绳子自由端移动的距离为 3mB.有用功为400JC.拉力F的功率为9WD.物体与地面间的滑动摩擦力为72N【答案】ACD【解析】（1）知道物体移动速度和时间，利用s=vt求物体移动距离，由题知，n=3,拉力端移动的距离等于物体移动距离的3倍；（2）利用W=Fs求拉力做的总功，利用机械效率公式计算有用功；（3）利用功率公式求拉力做功功率；（4）知道机械效率和拉力大小，利用刀上求摩擦力f。nFA.由图知，n=3,则绳子自由端移动的距离：s绳=3s物=3v物t=3）0.1m/s 10s=3m,故A正确；B.拉力做功为： W =Fs 绳=

21、30NX3m=90J,有用功： W有二刀卬总=80%X90J=72J,故B错误；W 白 90TC.拉力做功的功率：P=，=：t1=9W,故C正确；t 10sD.有用功 W a=fs物，拉力做的总功 W ,a=Fs, W 有 fsi fs物 f由刀荀=G=G=七得，物体与地面间的滑动摩擦力:W总F瞟Fns物nFf= r x 3F=80%x 3X 30N=72N D 正确。卜列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时,（ 2019山东省东营）如图所示,最省力的是（）C.30D.【解析】A.由图可知，动力臂是阻力臂的 4倍，所以拉力Fi = G;4B.由图可知，动滑轮省一半的力

22、，所以拉力F2=yG;C.设斜面的高度为 h,斜面长度为s,则皂=$所30 =金,由功的原理可得，F3S=Gh,所以F3=-G=-G；D.由图可知，滑轮组绳子的有效股数为3,所以拉力F4=2G,综上可知，当提起同一重物时，最省力的是18. （2017用照）工人师傅用独轮车搬运砖块,车和砖块所受的重力G=1200N ,有关尺寸如图所示，工人师傅推车时，人手向上的力 F的大小是（600 N1 200 N【解析】先确定支点，再求出动力臂和阻力臂,知道阻力（车和砖块所受的重力）,利用杠杆的平衡条件 FiLi=F2L2求出人手向上的力 F的大小。由图可知，车轮转轴为支点，动力臂Li=0.6m+0.3m=

23、0.9m ,阻力臂L2=0.3m ,由FLi=GL2可得:FXLi=GX L2,代入数值得:FX0.9m=1200N .3m,解得：F=400No19. （2017?宾州）在斜面上将一个质量为 5kg的物体匀速拉到高处，如图所示,沿斜面向上的拉力为40N,斜面长2m、高1m。把重物直接提升 h所做的功作有用功（g取10N/kg）。下列说法正确的是（A.物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用C.此斜面的机械效率为 62.5%【答案】BCB.做的有用功是50JD.物体受到的摩擦力大小为10N【解析】（1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力;（2）已知物体的重力和提升的高度（斜面高），

24、根据公式W=Gh可求重力做功，即提升物体所做的有用功;（3）求出了有用功和总功，可利用公式*有用计算出机械效率;（4）总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据W额=fs求出物体所受斜面的摩擦力。A.沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故A错误;B.所做的有用功： W有用=Gh=mgh=5kgX10N/kg Xm=50J,故B正确；C.拉力F对物体做白总功：W“Fs=40NX2m=80J；印有用RQT斜面的机械效率为：刀飞/*100%= 翡rX100%=62.5% ,故C正确；D.克服摩擦力所做的额外功：W额=W总-W有=80J - 50J=30J, w额30

25、J由W额=fs可得，物体受到的摩擦力：f=-=-Z=15N ,故D错误。s iW20. （ 2017邳p城）如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了 l0s,滑轮组的机械效率为 80%,则在此过程中，下列说法正确的是（）A .绳子自由端移动的距离为2m B.物体与地面间的滑动摩擦力为48NC.拉力F的功率为12WD.有用功为 120J【答案】BC【解析】A.由图知，n=3,则绳子自由端移动的距离：s绳=3s物=3v物t=3私2m/s 10s=6m,故A错;B.拉力做的有用功 W有=$物，W*Fs绳，W宥用片物fs物f口为W总=F缰

26、 = F%物=3所以物体与地面间的滑动摩擦力:f= r X 3F郎宓3X20N=48N ,故 B 正确；C.拉力做功为： W sFs 绳=20NX6m=120J,拉力做功的功率：p=t3=i2L=i2w,故c正确；t 10sD.有用功： 亚有=$ 物=fv 物 t=48N 0.2m/s 10s=96J,故 D 错。三、计算题21.(2019四川乐山)小夏利用如图的滑轮组， 将重量为280N的物体匀速提升了 2m。已知他自身的重量为 500N ,对绳子施加的拉力 F=200N,两脚与地面接触的总面积S=400cm2.求此过程中：小夏对地面的压强；(2)拉力F做的功；(3)该滑轮组的机械效率。【答

27、案】(1)小夏对地面的压强为7.5M03Pa；(2)拉力F做的功为800J；(3)该滑轮组的机械效率为70%。【解析】(1)人对绳子施加的拉力F=200N,根据力的相互性，绳子对人的拉为200N,故人对地面的压力：F = G-F 中i=500N-200N=300N；小夏对地面的压强：p=F/S=7.5 103Pa；(2)绳子的有效段数为 2,绳子自由端向下移动的距离为：s=2h=2X2m=4m；拉力做的功：亚总=5 拉 s=200NX4m=800J；(3)对重物做的有用功：W=Gh=280NX2m=560J;该滑轮组的机械效率：ri W 有/W 总=70%。( 2017总庄)如图所示，是一辆汽

28、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=4X 103N,汽车重 G车=3X104N,汽车匀速拉绳子时的拉力 F=2M03N,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?【答案】(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

29、做的功是1.05 X105jo【解析】(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=-v 车=,xi.2m/s=0.4m/s ；物体由井底拉至井口需要的时间：v物y物=S 4jn/s=2 ，(2)滑轮组的机械效率为：X 100%= 66.7%产有型_ Gh = G = 4X11% W总 Fs FX3h 3F 3X2X10%(3)由题意可得，汽车受到的阻力为：f=0.05G车=0.05 3M04N=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引力：F牵=5拉+f=2 M03N+150

30、0N=3500N ；(4)汽车运动的距离：s车=s绳=3卜=3 M0m=30m ；牵引力做功为：W牵=5牵s车=3500NX30m=1.05 M05J。( 2019齐齐哈尔)图甲是某起重船的示意图，A处为卷扬机，吊臂前端滑轮组如图乙所示。在一次吊装施工中，当起重船从运输船上吊起重物时，起重船浸入海水中的体积增加了18m3,重物在空中匀速竖直上升了所用时间为30s。已知动滑轮总重为 2X104n,不计钢丝绳重及摩擦。(p海水=1.0X03kg/m3)(1)求该重物的重力是多少?(2)求钢丝绳拉力 F做功的功率是多少?(3)求该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率。图甲图乙【答案】(1)该重物

31、的重力是 1.8X05N;(2)钢丝绳拉力F做功的功率是2X104W;(3)该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为90%。【解析】利用阿基米德原理求起重船增大的浮力，由于起重船漂浮，重物的重力等于增加的浮力；由图知，n=4,不计钢丝绳重及摩擦，拉力 F = (G+G动)，拉力端移动距离s= 4h,利用 W=Fs求拉力做功，再利用 P=工求拉力做功功率；利用 W=Gh求拉力 t做的有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。(1)起重船增大的浮力：F 浮=p 水 gAV 排=1 X103kg/m3X10N/kg M8 m3 = 1.8M05N,因为起重船始终漂浮，所以该重物的重力：G =

32、 AF 浮= 1.8 M05N；(2)由图知，n= 4,不计钢丝绳重及摩擦，钢丝绳的拉力:F =5(G+G 动)=9*(1.8 M05N+2X104N) =5X104N;拉力端移动距离 s = 4h= 4X3m= 12m,拉力做的总功:W 总=Fs= 5X104NX 12m = 6X105J,拉力做功的功率:P=30s4= 2M0 W;(3)拉力做的有用功:W 有用=Gh = 1.8 M05NV3m=5.4 105J,滑轮组的机械效率:W有用 5. 4X 1O5Jr= i2-2-X100%= 90%oW总6X1Q打( 2019湖南湘潭)如图所示利用汽车液压起重机从矿井中提升重物。起重机起动时滑

33、轮组将重物竖直向上匀速提起，其中 N是柱塞，可向上支撑起起重臂 ODC.重物和动滑轮总重为 15000N,不计摩擦和滑轮组上钢 丝绳重。问：(1)钢丝绳自由端上作用力 F的大小为 N。(2)当柱塞向上支撑起起重管绕固定端O转动时，起重臂 ODC是 力杠杆。(3)当重物以0.4m/s的速度匀速上升时，钢丝绳自由端上作用力F的功率是多少？【答案】(1) 5000； (2)费；(3)钢丝绳自由端上作用力F的功率是6000W。【解析】(1)由图知，承担物重的绳子股数n=3,不计摩擦和滑轮组上钢丝绳重，则钢丝绳自由端上作用力：F = (g+G 动)=1M5000N = 5000N；(2)起重臂的支点在

34、O点，滑轮组和重物对 C端的拉力为阻力，由图知，柱塞施加动力的力臂明显小于阻力的力臂，所以此设备是费力杠杆；(3)钢丝绳自由端移动速度为 v = 3X0.4m/s=1.2m/s,绳自由端上作用力 F的功率：P = ?=U=Fv=5000NX 1.2m/s=6000W。 t t(2019江苏苏州)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小【答案】(1)有用功 W有为2000J;(2)拉力F的功率P为125W;(3)此过程中动滑轮的机械效率刀为80%

35、。【解析】(1)拉力做的有用功：W有=Gh=400NX5m=2000J,(2)动滑轮绳端移动的距离：s=nh=2X5m=10m,拉力做的总功： W总=Fs=250 N X10m=2500 J,拉力F的功率：服SU1P=125Wot 2DS(3)动滑轮的机械效率：滁2D00Jy -X100%=X100%=80%。/3500j.(经典题)如图所示，有一 T形物长AB 2m ,高DO为1m, D为AB的中点，O支在地上，B端用轻质细线竖直系在地上，在 A端有一重10N的物块在4N的水平拉力F作用下向右做匀速直线运动，直到细线所受拉力为零，在这个过程中水平拉力F做了多少功？(提示：这是一道摩擦力影响杠

36、杆平衡的问题。)【答案】W=2.4J【解析】对杠杆的压力与对杠杆的摩擦力使杠杆处于平衡状态，列出杠杆平衡方程，就可以算出A物体向右运动的距离，再根据功的计算公式W=Fs求出水平拉力F对物体A所做的功这是一个杠杆，细线拉力为0,根据杠杆平衡条件，o为支点，可知，A的重力与摩擦力f促使杠杆平衡，即GaL=f L代入数据得，10N XLm=4N Mm(10N为物块重量，L为平衡时物块到 D的距离，4N为摩擦力也就是拉力，因为是匀速运动，所以摩擦力是等于拉力的，1m为DO距离)解得，L=0.4m也就是说物体向右运动了1m-0.4m=0.6m W=F s=4N0.6m=2.4J.(原创题)如图所示，杠杆

37、 BC与竖直方向的夹角 生60,杠杆BC能够绕B点转动，BC=60cm,在C端受到 水平拉力F的作用，同时C端还和绳子连接，绳子下端系一物体，物体是体积为1dm3,密度为7.8X103 kg/m3的实心金属块，其有 1/2部分露出水面时杠杆处于平衡状态。不计杠杆的重力，g=10N/kg。求：(1)物体的重力G的大小；(2)物体受到的浮力的大小；(3)作用在杠杆C点的水平拉力F的力臂；(4)作用在杠杆C点的水平拉力F的大小。【答案】(1)物体的重力G的大小为78N；(2)物体受到的浮力的大小为5N;(3)作用在杠杆C点的水平拉力F的力臂为30cm；(4)作用在杠杆C点的水平拉力F的大小为73J3n【解析】(1)知道物体的体积和物质密度，应用密度公式km/v的变形可以求出物体的质量。再根据重力公式G=mg,很容易求出物体的重力。计算时要注意单位的统一。物体的体积v=1dm 3=l0-3m3物体的物质密度 尸7.8 X103 kg/m 3根据密度公式km/v的变形可以求出物体的质量m= W=7.8X103 kg/m 3X10 3m3=7.8kg物体的重力 G=mg=7.8kgX10N/kg=78N(2)根据阿基米德原理的数