人教版八年级下册物理精讲与精练突破专题强化二 杠杠、滑轮组、机械效率综合计算问题（附答案）

专题强化二：杠杠、滑轮组、机械效率综合计算问题1．（2022春·安徽滁州·八年级校考期末）水平地面上放置重为300N、边长为0.2m正方体物块，如图甲所示。现用斜面将物块由底端匀速拉到顶端，如图乙所示。已知平行于斜面的拉力F为180N，物体移动的距离为5m，升高2m，用时5s。g取10N/kg。求：（1）物块对水平地面的压强；（2）拉力的功率；（3）斜面的机械效率。2．（2023春·八年级校联考课时练习）如图所示，动滑轮重10N，在50N的拉力F作用下，滑轮组拉着重100N的物体A在水平面上以0.1m/s的速度运动10s（忽略绳重和滑轮间的摩擦），求：（1）拉力F对物体A做的有用功；（2）拉力F做功的总功率；（3）该滑轮组的机械效率。3．（2020秋·山东泰安·八年级统考期中）疫情期间，大壮同学自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来，在杆的A端悬挂质量m1=10kg的重物，在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5m，OB长0.5m，大壮质量m2=56kg，g取10N/kg，求此时：(1)大壮对杆的拉力大小；(2)地面对大壮的支持力大小。4．（2022春·八年级校联考课时练习）如图是某科技小组设计的打捞装置示意图，已知被打捞的合金块密度为4×103kg/m3，体积为0.01m3。每个滑轮重100N，绳重和摩擦均忽略不计。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）合金块下表面距水面5m时，求合金块下表面所受水的压强。（2）合金块未露出水面时，求合金块受到的浮力。（3）完全露出水面后，合金块在5s内匀速上升了2m，求人的拉力及其功率。5．（2022春·河北唐山·八年级统考期末）如图所示，质量50kg、体积0.02m3的长方体石块沉在水底，工人师傅用滑轮组将石块从水底匀速提到地面，已知水深3m，从水面到地面的距离为2m，两个动滑轮总重为100N（不计绳重、摩擦和水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。求：（1）石块浸没在水中时，受到的浮力是多少？（2）石块完全露出水面后，继续匀速上升的过程中，工人的拉力大小是多少？（3）石块从离开水面到地面的过程中，工人做了多少功？（4）在石块离开水面后，滑轮组的机械效率是多少？6．（2022春·重庆大渡口·八年级统考期末）为将一批建材运到10m高的施工处，工人利用如图所示的滑轮组提升建材。装置中动滑轮重100N，工人每次匀速提升一箱重700N的建材用时10s，不计绳重和摩擦。（1）每次提升建材时人所做的有用功是多少？（2）该滑轮组的机械效率是多少？（3）工人重600N，双脚与地面接触面积为，求匀速拉起建材的过程中，工人对地面的压强？7．（2022春·八年级校联考课时练习）如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动．货物A的速度为v=2m/s，经过t=10s，货物A竖直升高h=10m．已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功；（2）汽车对绳的拉力大小；（3）斜面的机械效率．8．（2022春·广东清远·八年级校考期末）如图所示，杆秤可视为杠杆，提钮处为支点O，若不计其自重，当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态，已知CO＝4cm，OD＝8cm，秤砣的重力为10N。求：（1）这杆秤所能测物体的最大重力为100N，求OB的长度；（2）当秤砣处于D位置时，被称物体的质量为多少kg？（3）若有人换了一个质量为0.8kg的秤砣，售出杆秤刻度显示2kg的物品，则物品的实际质量是多少？9．（2022春·江西宜春·八年级校考期末）质量为50kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。（g＝10N/kg）问：（1）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为300N，拉力的功率是多大；（2）动滑轮受到的重力；（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，若要工人不被拉高地面，此滑轮组机械效率最大值是多少？（结果保留一位小数）10．（2022春·上海·八年级上海市民办华育中学校考阶段练习）如图所示，A为质量可忽略不计的弹簧测力计，m是质量为5kg的物体，在力F的作用下以1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动。若弹簧测力计示数为2N，求：（1）拉力F的大小；（2）物体与水平面间的摩擦力；（3）3s内F做的功；（4）拉力F做功的功率。11．（2022春·广东深圳·八年级深圳外国语学校校考期末）2020年11月28日，“奋斗者”号全海深载人潜水器成功完成万米海试并胜利返航，此次“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟坐底深度为10909米，创造了中国载人深潜新纪录，任务完成后，起重机把空载的“奋斗者”吊到母船上，起重机滑轮装置原理如图，“奋斗者”体积约为10m3，空载时质量约为6t。（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）这次创纪录深潜10000米时，海水对“奋斗者”号潜水器的压强是多少帕？（2）深潜10000米时，海水对安装在潜水器驾驶舱前方面积为0.03m2的观测孔的压力是多少牛？（3）在滑轮装置作用下，“奋斗者”离开水面后缓慢竖直上升7m后到达甲板，此过程滑轮对“奋斗者号”做的功为多少焦？（4）若绳子拉力F拉=2×104N，则该滑轮组的机械效率为多少？12．（2022春·青海西宁·八年级西宁市第十一中学校考阶段练习）如图所示，一个重力为8N，密度为8g/cm3的合金块，悬挂在轻质杠杆的A点，O为支点，OA长10cm，此时合金块浸没在某种液体中。杠杆右边B点吊着重为2N的物体，OB长34cm，杠杆在水平位置平衡。不计绳重及转轴处摩擦，求：（1）合金块的体积；（2）A端受到绳子的拉力大小；（3）该液体密度为多少？13．（2022春·重庆·八年级重庆巴蜀中学校考期中）小萍设计了如图所示的装置。轻质杠杆AOB可绕支点O无摩擦转动，OB=2m，OA=1m。在杠杆A端用不可伸长的细线悬挂正方体M，重力为600N，边长为20cm。当重为500N的小萍静止站立在OB之间某处时，杠杆处于水平平衡状态，且M对地面的压力刚好为0。求：（1）小萍离O点的距离为多少米；（2）当小萍再向左运动0.5m时，正方体M对水平地面的压强。14．（2022春·山东威海·八年级校考期末）如图所示重力不计的轻杆AOB可绕支点O无摩擦转动，当把甲乙两物体如图分别挂在两个端点A、B上时，轻杆恰好在水平位置平衡，此时乙物体刚好完全浸没在装有水的容器里且水未溢出，物体乙未与容器底接触，已知轻杆长2.2m，支点O距端点B的距离为1.2m，物体甲的质量为8.28kg，物体乙的体积为0.001m3（g=10N/kg。忽略绳重，不计弹簧测力计的重力）求：（1）甲物体的重力；（2）乙物体受到水的浮力；（3）弹簧测力计的示数；（4）乙物体的密度。15．（2022春·青海西宁·八年级西宁市第十一中学校考阶段练习）如图所示，用滑轮组提升重力为900N的物体A，在滑轮组绳子自由端用力F竖直向上匀速提升10s，10s内物体A被竖直匀速提升了1m，滑轮组的额外功是300J。求：（1）A上升的速度v；（2）滑轮组的机械效率η；（3）绳子自由端的拉力F。16．（2022春·安徽淮南·八年级统考期中）如图所示物体A的质量为50kg，当力F为100N时，物体A恰能匀速前进，若A前进0.5m所用的时间为10s（不计绳和滑轮的重力以及它们之间的摩擦，g=10N/kg）。求：（1）物体A的重力；（2）物体A受到的摩擦力；（3）绳子末端移动的速度大小。17．（2020春·山东德州·八年级统考期末）如图所示，斜面长s=8m，高h=3m．用平行于斜面F=50N的拉力，将重力为G=100N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时t=10s．求：（1）有用功W有（2）拉力做功的功率P（3）物体受到的摩擦力f（4）该斜面的机械效率η．18．（2022春·四川自贡·八年级统考期末）工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材。质量为的石材放在水平地面上，在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其路程随时间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%，滑轮组和绳子的自重不计。（）求：(1)石材受到的阻力；(2)在石材移动过程中，工人做的有用功；(3)在石材移动过程中，工人作用在绳子自由端的拉力F。19．（2022春·重庆·八年级重庆八中校考期末）一位质量为60kg的工人用图甲的滑轮组运送建材上楼，每个滑轮重力相同，每次运送建材的重力不固定，滑轮组的机械效率随建材重力G变化图像如图乙所示，工人和地面的总接触面积为，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。求：（1）每个动滑轮的重力；（2）当把600N的建材以0.1m/s的速度匀速提升时，工人作用在绳子上的拉力的功率；（3）当机械效率达到75%时，工人对地面的压强。20．（2022春·八年级校联考课时练习）图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙所示。轻质杠杆的支点O距左端l1＝0.5m，距右端l2=0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N。求：（g=10N/kg）（1）此时杠杆右端所受的拉力大小；（2）正方体B的重力；（3）若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少？21．（2020春·河南漯河·八年级统考期末）如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图，每个滑轮重为100N，均匀实心金属块的密度为8×103kg/m3，金属块的质量为80kg．绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，金属块一直匀速上升．（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）在金属块还未露出水面时，求此时金属块所受到的浮力；（2）在金属块未露出水面时，求人的拉力F；（3）金属块在水中匀速上升2m，且金属块未露出水面时，求人的拉力所做的功．22．（2019春·黑龙江大庆·八年级校考期中）小群利用如图甲所示的滑轮组将水底的物体匀速提升到空气中．他所用的拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示．物体在空气中匀速上升过程中，滑轮组的机械效率为85%．每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力，g取10N/kg．求：（1）物体的重力及单个动滑轮的重力；（2）物体浸没在水中时受到的浮力；（3）水底的深度及水对水底的压强；（4）物体的密度．23．（2022春·山东菏泽·八年级统考期末）利用图甲所示滑轮组提升重力为960N的物体A时，拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，物体上升的速度v随时间t变化的关系如图丙所示，不计绳重和一切摩擦。（1）在0~1s内物体A上升了0.5m，求此过程中拉力做的功；（2）求在1~3s内拉力做功的功率；（3）求在1~3s内滑轮组的机械效率。24．（2020春·湖南长沙·八年级长沙市长郡双语实验中学校考期末）如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程，已知当物体下降的距离为2m时，用时4s。工人的拉力为50N，工人质量为60kg。（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η1；(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2，已知η1：η2＝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，工人对地面的压力。25．（2021春·重庆巴南·八年级统考期末）如图所示，水平地面上放有两个完全相同的柱形容器，中间通过很细的导管相连，此时阀门K处于关闭状态，容器底面积均为200cm²、高均为40cm。左侧容器中盛满水，且放有底面积为100cm²、高为30cm、密度为4.0××103kg/m3的圆柱体A，A已沉底但未与容器底紧密接触。右侧容器内悬吊有底面积为140cm2、高为20cm、重36N的圆柱体B，它的下表面到容器底部的距离为10cm。A和B通过质量可忽略的细绳分别悬吊在轻质杠杆MN的两端，已知ON=2OM，杠杆MN始终保持水平平衡。求：（1）物块A受到的浮力大小；（2）容器底部对物块A的支持力大小；（3）打开阀门，待液面静止后，与阀门打开前相比，圆柱体A对容器底部压强的变化量。参考答案：1．（1）7500Pa；（2）180W；（3）66.7%【详解】解：（1）物体放在水平地面上，对地面压力等于其重力，物块对水平地面的压强为（2）拉力的功率为（3）斜面的机械效率为答：（1）物块对水平地面的压强为7500Pa；（2）拉力的功率为180W；（3）斜面的机械效率为66.7%。2．（1）90J；（2）10W；（3）90%【详解】解：（1）物体移动距离s物＝v物t＝0.1m/s×10s＝1m由图知，动滑轮上承载的绳子的段数n＝2，忽略绳重和滑轮间的摩擦，由可得，物体受到的拉力对物体A做的有用功W有＝F′s物＝90N×1m＝90J（2）由得到拉力的总功率P＝Fv＝Fnv物＝50N×2×0.1m/s＝10W（3）滑轮组的机械效率答：（1）拉力F对物体A做的有用功为90J；（2）拉力F做功的总功率为10W；（3）该滑轮组的机械效率为90%。3．(1)300N；(2)260N【详解】(1)缓慢拉动轻杆至水平位置，根据杠杆平衡条件可得：FAOA=FBOB，FA的大小等于GA，即FA=GA=m1g=10kg10N/kg=100N则FB===300N即大壮对杆的拉力为300N。(2)大壮受三个力，重力G、杆对大壮的拉力F、地面对大壮的支持力F支，三个力平衡，杆对大壮的拉力与大壮对杆的拉力为相互作用力，大小相等，则地面对大壮的支持力F支=G-F=m2g-F=56kg10N/kg-300N=260N地面对大壮的支持力为260N。答：(1)大壮对杆的拉力大小为300N；(2)地面对大壮的支持力大小为260N。4．（1）5×104Pa；（2）100N；（3）250N，200W【详解】解：（1）合金块下表面所受水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa（2）因为合金块完全浸没水中，所以合金块所受的浮力F浮=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N（3）合金块的质量m金=ρ合金V金=4×103kg/m3×0.01m3=40kg合金重力G金=m金g=40kg×10N/kg=400N完全露出水面后，人所用拉力绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m人的拉力做功W=Fs=250N×4m=1000J拉力的功率答：（1）合金块下表面所受水的压强为5×104Pa；（2）合金块受到的浮力为100N；（3）人的拉力为250N，其功率为200W。5．（1）200N；（2）150N；（3）1200J；（4）83.3%【详解】解：（1）石块浸没在水中时，排开水的体积是石块的体积，则受到的浮力是F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N（2）石块的质量50kg，则石块的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N完全露出水面后，滑轮组提升的重力即石块的重力，两个动滑轮总重为100N，动滑轮上的绳子段数是4段，即n=4，不计绳重和摩擦，则工人的拉力（3）水面到地面的距离为2m，石块从离开水面到地面的过程中，工人做的功W=Fs=4Fh=4×150N×2m=1200J（4）石块离开水面到地面滑轮组做的有用功W有=Gh=500N×2m=1000J则滑轮组的机械效率答：（1）石块浸没在水中时，受到的浮力是200N；（2）工人的拉力大小是150N；（3）从离开水面到地面的过程中，工人做的功是1200J；（4）在石块离开水面后，滑轮组的机械效率是83.3%。6．（1）7000J；（2）87.5%；（3）5000Pa【详解】解：每次提升建材时人所做的有用功不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力和建材重力所做的功为总功，则拉力做的总功该滑轮组的机械效率由图可知，滑轮组绳子的有效股数，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力匀速拉起建材的过程中，工人对地面的压力工人对地面的压强答：（1）每次提升建材时人所做的有用功是7000J；（2）该滑轮组的机械效率是87.5%；（3）匀速拉起建材的过程中，工人对地面的压强为5000Pa。7．（1）1.2×106J；（2）20000N；（3）75%．【详解】(1)．由可得t时间内汽车对绳的拉力所做的功：W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J；(2)．10s内货物移动的距离：s物=vt=2m/s×10s=20m，由图知，n=3，拉力端移动距离：s=3s物=3×20m=60m，由W=Fs可得汽车对绳的拉力大小：；(3)．不计绳、滑轮的质量和摩擦，滑轮组对重物的拉力：F拉=3F=3×20000N=60000N，斜面的机械效率：答：(1)．t时间内汽车对绳的拉力所做的功为1.2×106J；(2)．汽车对绳的拉力大小为20000N；(3)．斜面的机械效率为75%．8．（1）40cm；（2）2kg；（3）1.6kg【详解】解：（1）由杠杆平衡原理得即解得（2）由杠杆平衡原理得即解得又由重力公式可得，物体的质量为（3）杆秤示数为2kg时对应的秤砣到O点的距离为当使用0.8kg秤砣时即解得物体的质量为答：（1）这杆秤所能测物体的最大重力为100N，OB的长度为40cm；（2）当秤砣处于D位置时，被称物体的质量为2kg；（3）若有人换了一个质量为0.8kg的秤陀，售出杆秤刻度显示2kg的物品，则物品的实际质量是1.6kg。9．（1）90W；（2）200N；（3）86.7%【详解】解：（1）由图可知，承重绳子股数n=3则绳端移动的距离拉力做的功拉力的功率（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，所以滑轮组的机械效率所以动滑轮受到的重力（3）该工人竖直向下拉绳子的最大拉力为人的体重，即此滑轮组机械效率最大值答：（1）拉力的功率是90W；（2）动滑轮受到的重力200N；（3）若要工人不被拉高地面，此滑轮组机械效率最大值是86.7%。10．（1）2N；（2）4N；（3）12J；（4）4W【详解】解：（1）根据图示可知，拉力F等于弹簧测力计的示数，即F=2N（2）图中动滑轮绳子的有效段数为2，根据动滑轮的特点，与物体相连的绳子对滑轮的拉力为T=2F=2×2N=4N由力的相互性，绳子对物体拉力大小为T′=4N因物体在水平面上做匀速直线运动，根据二力平衡的条件可知，物体受到的滑动摩擦力与绳子对物体的拉力为一对平衡力，大小相等，故物体与水平面间的摩擦力f=4N（3）由速度公式可知，物体在3s内移动的距离s=vt=1m/s×3s=3m则自由端移动的距离s′=2s=2×3m=6m3s内F做的功W=Fs′=2N×6m=12J（4）拉力F做功的功率答：（1）拉力F是2N；（2）物体与水平面间的摩擦力是4N；（3）3s内F做功是12J；（4）拉力F做功的功率是4W。11．（1）1×108Pa；（2）3×106N；（3）4.2×105J；（4）75%【详解】解：（1）由p=ρgh可得，深潜10000米时，海水对“奋斗者”号潜水器的压强为p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1×108Pa（2）由可得，海水对安装在潜水器驾驶舱前方面积为0.03m2的观测孔的压力为F=pS=1×108Pa×0.03m2=3×106N（3）由题意可知，“奋斗者”号的重力为G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N“奋斗者”离开水面后缓慢竖直上升7m后到达甲板，由W=Fs可得，此过程滑轮对“奋斗者号”做的功为W=F′s=Gh0=6×104N×7m=4.2×105J（4）由图中信息可知，动滑轮上有四股绳子承重，故该滑轮组的机械效率为答：（1）海水对“奋斗者”号潜水器的压强是1×108Pa；（2）海水对安装在潜水器驾驶舱前方面积为0.03m2的观测孔的压力是3×106N；（3）此过程滑轮对“奋斗者号”做的功为4.2×105J；（4）若绳子拉力F拉=2×104N，则该滑轮组的机械效率为75%。12．（1）1×10-4m3；（2）6.8N；（3）1.2×103kg/m3【详解】解：（1）由题意可知，合金块的重力为G=8N，合金块的密度为故合金块的体积为（2）设A端受到的绳子拉力为FA，B端的绳子拉力为FB，由受力分析可知，B端的绳子拉力FB等于物体的重力G物，即FB=G物=2N因杠杆处于水平平衡状态，故由杠杆的平衡原理可得FA×OA=FB×OB解得A端受到的绳子拉力为（3）对合金块受力分析可知，合金块受到向下的重力G，向上的绳子拉力FA，向上的液体的浮力F浮，因合金块处于受力平衡状态，故由力的平衡可得G=FA+F浮解得合金块所受浮力为F浮=G-FA=8N-6.8N=1.2N故由F浮=ρ液gV排可得，该液体的密度为答：（1）合金块的体积为1×10-4m3；（2）A端受到绳子的拉力大小为6.8N；（3）该液体密度为1.2×103kg/m3。13．（1）1.2m；（2）6250Pa【详解】解：（1）M对地面的压力刚好为0，则地面对M的支持力也为0，对M做受力分析，它受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力，且拉力与重力相等杠杆对重物M的拉力与重物M对杠杆的拉力F1相等设小萍离O点的距离为，由杠杆平衡条件得即（2）当小萍再向左运动0.5m时，小萍距O点的距离为由杠杆平衡条件得则重物M对杠杆的拉力为杠杆对重物的拉力为由于物体M静止，物体M受到重力、拉力、支持力，关系式为则物体对地压力为物体受力面积为正方体M对水平地面的压强为答：（1）小萍离O点的距离为1.2m；（2）当小萍再向左运动0.5m时，正方体M对水平地面的压强为6250Pa。14．（1）82.8N；（2）10N；（3）69N；（4）7.9×103kg/m3【详解】解：（1）甲物体的重力G甲=m甲g=8.28kg×10N/kg=82.8N（2）乙物体受到水的浮力F浮乙=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N（3）根据杠杆的平衡条件FA·OA=FB·OB得FB==69N（4）由力的平衡得G乙=F浮+FB=10N+69N=79Nm乙==7.9kgρ乙==7.9×103kg/m3.答：（1）甲物体的重力为82.8N；（2）乙物体受到水的浮力为10N；（3）弹簧测力计的示数为69N；（4）乙物体的密度为7.9×103kg/m3。15．（1）0.1m/s；（2）75%；（3）400N【详解】解：（1）物体A上升的速度（2）提升A所做的有用功W有=Gh=900N×1m=900J滑轮组所做的总功W总=W有+W额=900J+300J=1200J滑轮组的机械效率（3）由图示知，滑轮组承重绳子为3根，绳子自由端的移动的距离s=3h=3×1m=3m拉力答：（1）A上升的速度v为0.1m/s；（2）滑轮组的机械效率η为75%；（3）绳子自由端的拉力F为400N。16．（1）500N；（2）200N；（3）0.1m/s。【详解】（1）物体A的重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N（2）图中滑轮是动滑轮，不计绳和滑轮的重力以及它们之间的摩擦，由动滑轮的特点可知因为物体恰能匀速前进，所以物体A受到的摩擦力等于F拉f=F拉=2F=2×100N=200N（3）由动滑轮的特点可知s绳=2sA=2×0.5m=1m则绳子末端的移动速度为答：（1）物体A的重力为500N；（2）物体A受到的摩擦力为200N；（3）绳子末端的移动速度大小为0.1m/s。17．（1）300J（2）40W（3）12.5N（4）75%．【详解】（1）有用功为W有=Gh=100N×3m=300J；（2）拉力所做的功为W总=Fs=50N×8m=400J，拉力的功率为==40W；（3）额外功为W额=W总−W有=400J−300J=100J，由W额=fs得：物体受到的摩擦力==12.5N；（4）斜面的机械效率为==75%．18．(1)1.8×103N；(2)7.2×103J；(3)800N【详解】（1）石材的重力石材的阻力（2）由乙图知，石材运动的速度为石材移动过程中，石材运动的距离石材在水平面上做匀速直线运动，所以在石材移动过程中，工人做的有用功(3)由得，工人做的总功由分析知，绳子段数绳子自由端移动的距离由得，工人作用在绳子自由端的拉力F答：(1)石材受到的阻力为1.8×103N；(2)在石材移动过程中，工人做的有用功为7.2×103J；(3)在石材移动过程中，工人作用在绳子自由端的拉力F为800N。19．（1）200N；（2）100W；（3）【详解】解：（1）因为滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，所以滑轮组的机械效率由乙图可知，当重物时，机械效率，代入上式解得动滑轮的重力如图甲有两个动滑轮，每个动滑轮重力（2）如图甲，有四股绳承担物重，即n=4，钢绳自由端移动的速度因为滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，所以拉力拉力做功功率:（3）当滑轮组机械效率时，有解得此时提升建材的重力此时人对绳的拉力绳对人的拉力与人对绳的拉力是一对相互作用力大小相等，即，人对地面的压力则工人对地面的压强答：（1）动滑轮的重力为200N；（2）当把600N的建材以0.1m/s的速度匀速提升时，工人作用在绳子上的拉力的功率为100W；（3）当机械效率达到75%时，工人对地面的压强为。20．（1）50N；（2）70N；（3）12N【详解】解：（1）杠杆左端受到的拉力F左=G=mAg=2kg×10N/kg=20N由杠杆平衡条件F左l1=F右l2可得，杠杆右端受到的拉力为（2）因正方体B对地面的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力，所以，B的重力为GB=FB+F压=50N+20N=70N（3）B的底面积SB=l2=（0.1m）2=0.01m2由可得，B对地面的最大压力杠杆右端受到的拉力为物体A的最小重力答：（1）此时杠杆右端所受的拉力为50N；（2）正方体B的重力为70N；（3）物体A的重力至少为12N。21．（1）100N；（2）400N；（3）1600J．【详解】（1）因为金属块浸没水中，所以金属块排开水的体积：；金属块所受的浮力：=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N；（2）由图知，使用的滑轮组n=2，金属块未露出水面时，绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，人的拉力：；（3）拉力端移动距离s=2h=2×2m=4m，人的拉力所做的功：=400N×4m=1600J．22．（1）680N；60N；（2）400N；（3）1.5m；1.5×104Pa；（4）1.7×103kg/m3【详解】（1）物体在空气中时，滑轮组的机械效率，滑轮组有4段绳子承担总重，即n=4，由图乙可知，物体在空气中时绳端的拉力：F2=200N，物体的重力：G=4F2η=4×200N×85%=680N；由力的平衡关系可知4F2=G+2G动，单个动滑轮重力为；（2）由图乙可知，物体浸没在水中匀速上升时绳端的拉力F1＝100N，由力的平衡关系可知4F1+F浮＝G+2G动，则物体浸没在水中受到的浮力：F浮＝G+2G动-4F1＝680N+2×60N-4×100N＝400N；（3）由图乙可知，物体刚离开水面时，绳子自由端移动的距离s＝6m，由s＝nh可得，水底的深度：，水对水底的压强：p=ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m＝1.5×104Pa．（4）由F浮＝ρ液gV排可得，物体的体积：，由G＝mg＝ρVg可得，物体的密度：．答：（1）物体的重力是680N，单个动滑轮的重力是60N；（2）物体浸没在水中时受到