专题06 机械能和简单机械【考题猜想】-九年级（浙教版）科学上学期期末考点大串讲（解析版）

第第页专题06机械能和简单机械题组猜想内容题组一机械能题组二杠杆的使用题组三滑轮的使用题组四机械效率题组一题组一机械能1．2013年6月26日上午8时，神舟十号返回舱在位于内蒙古四子王旗的搜救场着陆!假设飞船返回穿越大气层时，有一段为匀速降落过程，则在此过程中飞船的（）A．动能减小，势能增大 B．动能不变，势能减小C．动能减小，势能减小 D．动能减小，势能不变【答案】B【解答】由题可知，飞船在降落过程中匀速降落，速度不变，高度减小，所以动能不变，势能减小。ACD不符合题意，B符合题意。2．如图所示，在表面粗糙的斜面上，物块从A点静止释放下滑到B的过程中，下列说法正确的是（）A．物块的动能不一定增加B．物块的重力势能可能减小C．物块的重力势能减少量等于动能的增加量D．物块的重力势能减少量大于动能的增加量【答案】D【解答】斜面的表面粗糙，肯定会受到摩擦力。如果物体重力在斜面上的分力大于摩擦力，物体就加速下滑，那么动能就会增加，故A错误；

物体下滑过程中，高度不断减小，那么重力势能肯定减小，故B错误；

因为斜面粗糙，所以物体下滑时要克服摩擦，将机械能转化为内能，即重力势能的减小量=动能的增加量+内能，故C错误，D正确。

3．甲、乙两个相同的乒乓球在离地面相同的高度处，分别以速度v1、v2竖直向下抛出，且v1<v2，那么，下列说法正确的是（不计空气阻力）（）A．过程中的某些时刻，甲球总机械能可能大于乙球B．过程中的任意时刻，甲球总机械能小于乙球C．反弹到最高处的动能相比，甲球小于乙球D．反弹到最高处的重力势能相比，甲球等于乙球【答案】B【解答】甲、乙两个相同的乒乓球在离地面相同的高度处，那么它们具有相同的重力势能；

因为v1<v2，所以开始运动时甲的动能小于乙的动能；

根据机械能=动能+重力势能可知，开始运动时，甲的机械能小于乙的机械能；

不计空气阻力，没有机械能的损失，因此过程中的任意时刻，甲和乙的机械能总和保持不变；即甲的总机械能小于乙，故A错误，B正确；

反弹到最高处，它们的动能都为0，那么此时它们的动能相同，故C错误；

反弹到最高处时，它们的机械能会全部转化为重力势能；

因为甲的机械能<乙的机械能，所以此时甲的重力势能小于乙球，故D错误。4．如表是探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据，下列说法不正确的是（）实验次数斜面粗糙程度重物的重力大小G/N弹簧测力计的示数F/N重物沿斜面移动的距离s/m重物上升的高度h/m机械效率η/%1较粗糙2.01.510.800.40662较粗糙2.51.890.800.4066A．实验时匀速拉动物体，拉力方向与斜面方向平行B．第1次实验中，物体受到斜面的摩擦力是1.51NC．由实验表格数据可知，斜面的机械效率与物重无关D．实验过程中，重物的机械能增大【答案】B【解答】A.实验时匀速拉动物体，拉力方向与斜面方向平行，此时弹簧测力计的示数等于物体受到的拉力，故A正确不合题意；

B.第1次实验中，总功为：W总=Fs=1.51N×0.8m=1.208J，有用功为：W有=Gh=2N×0.4m=0.8J，额外功：W额=W总-W有=1.208J-0.8J=0.408J，则物体受到的摩擦力：，故B错误符合题意；

C.根据表格数据可知，当物体的重力增大时，机械效率保持不变，则斜面的机械效率与物重无关，故C正确不合题意；

D.在实验过程中，物体的速度不变，质量不变，则动能不变；质量不变，高度增大，则重力势能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知，它的机械能增大，故D正确不合题意。故选B。5．小明同学以一定速度将弹性球扔向地面，弹性球经地面和墙壁两次反弹，重新在同一高度用手接住，碰撞时小球能量损失不计，1处和2处是同一高度。如果1处小球的动能大于2处，则下列说法错误的是（）A．1处的机械能一定大于2处B．1处的动能一定大于4处C．3处的动能一定大于4处D．接到小球时的速度一定小于扔出时的速度【答案】C【解答】1处和2处的高度相同，则小球的重力势能相同；1处的动能大于2处，根据“机械能=动能+重力势能”可知，1处的机械能大于2处，即小球在运动过程中有能量损失，且运动时间越长，能量损失越大，故A、B正确不合题意，而C错误符合题意；

接到小球时的机械能肯定小于出手时的机械能，即接到小球时的动能肯定小于出手时的动能，故D正确不合题意。6．在很长的下坡路程，如果使自行车匀速下坡，则骑行者的机械能将（选填“增大”、“减小”或“不变”）；有经验的骑行者在下坡一段距离后会停车休息，因为长时间刹车使刹车片的能明显增大，容易损坏刹车片．【答案】减小；内【解答】自行车匀速下坡，速度不变，高度减小，所自行车的动能不变，重力势能减少；所以机械能减小；长时间刹车，刹车片与车轮之间相互摩擦做功，刹车片的内能明显增大，温度升高，因此容易损坏刹车片．故答案为：减小；内．7．某兴趣小组制作了一枚火箭，重为8牛(不包含燃料)，发射后获取火箭的飞行高度与时间的关系如图所示。（1）在图中标注的A，B，C三个位置中，火箭的重力势能最小的是。（2）火箭从最高点B下落到地面过程中，重力做功的功率是瓦。【答案】（1）C（2）70【解答】（1）在图中标注的A，B，C三个位置中，C点的高度最小，则火箭的重力势能最小的是C。

（2）火箭重力做的功：W=Gh=8N×140m=1120N；

重力做功的功率：。8．小科在观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动。小科想：白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗？通过了解和初步实验，小科发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象。为进一步探究，小科设计了下述实验方案：将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h1，如图所示，释放A球，撞击后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的高点，测出该点的高度h2。通过比较h2与h1的大小关系即可作出判断。请你作答以下问题：A球从斜面滑下的过程中，能转化为动能。若轨道光滑，且h2=h1，则B球被撞后速度A球被撞前速度（填“＞”、“=”或“＜”）。在实际实验中，测出的h2总小于h1，导致这一现象的原因是轨道不光滑，那么你认为小科的设计是价值（填“有”或“无”）。【答案】重力势能（势能）；=；有【解答】从高处下落的物体能量由势能转化为动能；

若轨道光滑，小球运动时机械能守恒，由已知条件h2=h1，可知被撞后B球的动能等于原来A球的动能，所以B球被撞后速度=A球被撞前速度；

没有摩擦是一种理想的情况，实验时可通过不断的减小摩擦来观察球的运动，从球运动的变化推测没有摩擦时的运动情况，这是实验+推理的方法，是研究科学问题的重要方法。所以小科的设计是有价值。9．光滑斜面甲与水平面AB平滑连接。从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图甲。在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB＝3AC，如图乙。回答下列问题（1）如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系及理由。（2）要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应在甲斜面上多高处静止释放并说明理由。【答案】（1）从释放点到B点静止，减少的机械能等于在AB水平面上由于摩擦而损失的机械能，因为AB=3AC，所以在AC上损耗的机械能是AB上的三分之一，所以乙斜面上时机械能比甲斜面上时的机械能少三分之一，故上升的高度h=；（2）小球在乙斜面上升高度为2h，即，因为AC段上消耗的机械能与第一次相同，即消耗高度的机械能，所以原来小球在甲斜面上的释放高度是：2h+=。【解答】弄懂题意，并能明确小球在AC段损失的机械能相当与斜面的多大高度是解决该题的关键；（1）据AB=3AC可知，在AC上损耗的机械能是AB上的三分之一，进而判断乙斜面上时机械能比甲斜面上时的机械能少的关系，进而判断出上升高度；（2）据（1）可判断出小球在AC上损失的机械，而后可以计算出（2）中小球在甲斜面上的高度。题组题组二杠杆的使用1．如图所示，杠杆处于平衡状态，如果在物体A和B下端同时挂一个相同质量的钩码，下列判断正确的是（）A．杠杆不能平衡，左端下沉 B．杠杆不能平衡，右端下沉C．杠杆仍能平衡 D．无法判断【答案】B【解答】解：原来杠杆平衡，则GA×L=GB×2L若在物体A和B下端同时挂一个相同质量的钩码，则左边=（GA+G）×L=GA×L+G×L；右边=（GB+G）×2L=GB×2L+2G×L，又GA×L=GB×2L，GL＜2GL，所以：（GA+G）×L＜（GB+G）×2L，杠杆将向右倾斜，ACD错误，B正确．故选B．2．下列用具中属于费力杠杆的是（）A．食品夹B．瓶盖起子C．螺丝刀 D．钳子【答案】A【解答】A.食品夹的支点在两个夹片的相接处，阻力作用在夹片的尖端，动力在夹片的中间，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A正确；

B.瓶盖起子在瓶盖上面的牙是支点，阻力作用在另一个牙上，动力作用在手柄末端，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B错误；

C.螺丝刀是轮轴，也就是一个变形的杠杆，支点在手柄截面所在圆的中间，阻力臂是小轮的半径，动力臂是大轮的半径，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故C错误；

D.钳子的轴是支点，阻力作用在刀口上，动力作用在手柄末端，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D错误。3．用一根长为L重为G0的均匀铁棒，插入一个边长为a、重为G的正方体物块的底部，在另一端施加一个向上的力，将物块撬起一个很小的角度（如图所示，图中的角度已被放大）。如果铁棒插入物块底部的长度为物块边长的三分之一，则要撬动物块，作用在铁捧最右端的力至少为（）A．G0+（aG/3L） B．G0+（aG/L）C．（G0/2）+（aG/6L） D．（G0/2）+（aG/12L）【答案】C【解答】根据问题作用在铁棒最右端的力至少为多少？可将此时的杠杆看成处于平衡状态。铁棒的左端为支点，F动力与铁棒垂直，动力臂为铁棒长L，铁棒的自重G0和物体的1/2重力为阻力，阻力臂分别是L/2和a/3，由杠杆平衡可列式：FL=G0×+×得F=（G0/2）+（aG/6L），C选项正确。故答案为：C4．衣服夹是一种常用物品，如图所示，给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况。下列说法中，正确的是（）A．当用手将其捏开时，它是费力杠杆B．当用其夹住物品时，它是费力杠杆C．无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是费力杠杆D．无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是省力杠杆【答案】B【解答】夹子的轴是杠杆的支点O；

（1）当用手将其捏开时，弹簧的压力为阻力，手的压力为动力，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；

（2）当用其夹住物品时，弹簧的压力为动力，而夹口上的物体施加阻力，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。

故B正确，而A、C、D错误。

故选B。5．安全阀常作为超压保护装置。如图是利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图，阀的横截面积S为6cm2，OA∶AB=1∶2，若锅炉能承受的最大压强为5.81×105Pa，大气压强为1.01×105Pa，则在B处应挂N的重物。若锅炉承受的最大压强减小，为保证锅炉安全，应将重物向（选填“左”或“右”）移动。【答案】96；右【解答】（1）A点受到向上的压力为：

F=△pS=（5.81×105Pa-1.01×105Pa）×6×10-4m2=288N；

由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知：F•OA=G•OB；

因OA：AB=1：2，故OA：OB=1：3，得到：288N×1=G×3；解得：G=96N。

（2）若锅炉承受的最大压强减小，则A点受到的蒸汽压力FA减小。此时A点的力臂OA不变、重物的重力G不变，根据杠杆平衡条件G•LG=FA•OA可知，此时应减小重物的力臂，所以应将应将重物向右移动。6．如图所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路．（1）当电流超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，电路断开刚转动时，杠杆OA属于杠杆．（2）若要把限流器接入家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的线上．【答案】（1）省力（2）火【解答】解：（1）如图所示，金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，O为支点，动力在左端，所以动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆；（2）要把限流器接人家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的火线上．7．某兴趣小组利用厚纸板来探究杠杆的平衡条件，厚纸板上每间隔相同距离有个小扎。现用细绳将纸板悬挂起来，如图甲所示。（1）先将厚纸板调节至水平位置平衡，其目的是。实验中，在A点挂了1个钩码（如图乙），则需在B点挂个钩码才能使杆平衡。（2）利用图乙可以证明在力臂大小不变时，改变力的作用点到支点的距离，不会影响平衡。请写出具体操作。（3）进行如图丙实验，松手后发现杠杆不能保持水平平衡。请分析其原因是。【答案】（1）便于测量力臂；3（2）将其中一端物体悬挂的位置上移（或下移动）1格（或2格）（3）厚纸板自身重力影响【解答】（1）先将厚纸板调节至水平位置平衡，其目的便于测量力臂；设钩码的重力为G，一个格的长度为L，根据杠杆的平衡条件得到：G×3L=F2×L；解得：F2=3G，因此则需在B点挂3个钩码才能使杆平衡；

（2）利用图乙可以证明在力臂大小不变时，改变力的作用点到支点的距离，不会影响平衡。请写出具体操作将其中一端物体悬挂的位置上移（或下移动）1格（或2格）。

（3）进行如图丙实验，松手后发现杠杆不能保持水平平衡，原因是厚纸板自身重力影响。8．如图所示，轻质杠杆OP长1m，能绕O点转动，P端用细绳悬于N点。现有一质量为1kg的物体A通过滑环挂在M点（滑环和绳子的质量可忽略），OM的长度为0.1m，由于杆OP与水平方向成30°角倾斜，滑环刚好能由M向P端匀速滑动，滑动速度为0.02m/s，细绳能承受的最大拉力为9N。（g取10N/kg）求：（1）滑环从M点开始滑动，经过多长时间后细绳会断裂；（2）从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时，A所受重力做的功；（3）上述过程中，A所受重力做功的功率。【答案】略⑵从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时，A所受重力做的功；略⑶上述过程中，A所受重力做功的功率。略（1）设经t时间后绳子会断裂，

由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到：FP•OPcos30°=FA（OM+vt）cos30°；

FP•OP=mg（OM+vt）

9N×1m=1kg×10N/kg×（0.1m+0.02m/s×t）

解得：t=40s；（2）物体M下降的高度：h=vtsin30°=0.02m/s×40s×0.5=0.4m；

重力做的功：W=Gh=mgh=1kg×10N/kg×0.4m=4J。（3）重力做功的功率。【解答】（1）根据杠杆的平衡条件和速度公式，结合三角函数的知识列出方程计算即可；

（2）根据W=Gh=mgh即求出重力做的功；（3）根据求出重力做功的功率。题组三题组三滑轮的使用1．如图是上肢力量健身器示意图。杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AB=3BO，配重的重力为120牛。重力为500牛的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为85牛。在B点施加竖直向下的拉力为F2时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为60牛。已知F1：F2=2：3，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计。下列说法正确的是（）A．配重对地面的压力为50牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为160牛B．配重对地面的压力为90牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为120牛C．健身者在B点施加400牛竖直向下的拉力时，配重对地面的压力为35牛D．配重刚好被匀速拉起时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为540牛【答案】C【解答】当配重在地面上保持静止状态时，它受到的绳子的拉力F为：F=G-FN；

因为动滑轮上有2段绳子承担物重，

因此杠杆A点受到的拉力：；

根据杠杆的平衡条件得到：；

因为：AB=3BO；

所以：AO=2BO；

那么：；

即：；

当压力为85N时，；

当压力为60N时，；

因为：F1：F2=2：3；

所以：；

解得：G动=30N；

A.当配重对地面的压力为50N时，B点向下的拉力为：

，故A错误；

B.当配重对地面的压力为90N时，B点向下的拉力为：

，故B错误；

C.健身者在B点施加400N竖直向下的拉力时，

根据得到：

；

解得：FN=35N，故C正确；

D.配重刚好被拉起，即它对地面的压力为0，

根据得到：

；

因为人的最大拉力等于体重500N，因此配重不可能匀速拉起，故D错误。

2．小华分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升相同高度，每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦.针对这一现象，小明得出了以下4个结论：①F1做的功等于F2做的功；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力；④F1做功的功率等于F2做功的功率其中正确的结论共有几个？（）A．1个 B．2个 C．3个 D．4个【答案】D【解答】①F1做的功等于F2做的功，在不计绳重及摩擦时，绳子自由端拉力F做的功转化为重物和动滑轮的重力势能，由于是同一重物一个动滑轮，且提升高度相同，所以W=G总h，所以F1做的功等于F2做的功说法正确；②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率，由①可知两者总功相同，有用功是对重物做的功大小均为Gh也相同，所以机械效率相同，结论正确；③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力，甲滑轮组有两股绳子拉着动滑轮，，由乙滑轮组有三股绳子拉着动滑轮，，所以乙更加省力，结论正确；④F1做功的功率等于F2做功的功率，功率由于两者做的功相等，时间也相同所以功率是相同的，结论正确。综上可知正确的结论共有4个，D选项正确。3．物体A在大小为2N的水平拉力F的作用下，以0.2米／秒的速度在水平面上作匀速直线运动，如图所示。若不计滑轮、弹簧测力计和绳的自重及滑轮与绳之间的摩擦，则下列说法中正确的是（）A．此滑轮是定滑轮 B．拉力F做功的功率为0.4瓦C．使用此滑轮可以改变力的方向 D．物体A受到地面的摩擦力是4N【答案】D【解答】A.根据图片可知，滑轮固定在物体A上，跟随物体一起移动，为动滑轮，故A错误；

B.拉力移动的速度：v=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s；

则拉力的功率：P=Fv=2N×0.4m/s=0.8W，故B错误；

C.此滑轮为动滑轮，不能改变用力方向，但可以省力，故C错误；

D.根据可知，物体A受到地面的摩擦力f=nF=2×2N=4N，故D正确。

故选D。4．有一位举重运动员，他的体重为600N，他最多能举起800N的杠铃，这位运动员运用一个定滑轮提升一个重物时（）A．最多能提起600N的重物B．最多能提起800N的重物C．最多能提起大于600N，小于800N的重物D．最多能提起1400N的重物【答案】A【解答】绳子上的拉力由人产生，而人能产生的最大拉力等于人的体重，即F=G人；由于定滑轮不省力不费力，因此定滑轮能提升的重物最大等于人的体重，即600N。5．如图所示，用滑轮组把重为200N的货物提到9m高的楼上，所用拉力为80N，则总功和滑轮组的机械效率分别是A．1400J80% B．1800J80%C．1800J83.3% D．2160J83.3%【答案】D【解答】解：有用功W有用=Gh=200N×9m=1800J，动滑轮上有三段绳子，所以拉力移动的距离是物体升高高度的3倍，s=3h=3×9m=27m总功W总=Fs=80N×27m=2160J．6．如图所示，物体G在水平拉力作用下向左匀速运动了0.3米，物体G受到的摩擦力为2牛，不计滑轮和绳子之间的摩擦，则拉力F的大小为拉力F做的功为。【答案】1牛；0.6焦【解答】（1）根据图片可知，承担拉力的绳子段数n=2，则拉力；

（2）拉力移动的距离s=ns物=2×0.3m=0.6m；

拉力做的功W总=Fs=1N×0.6m=0.6J。7．用如图的滑轮匀速提升重物：如果G=200N，滑轮重不计，则挂钩承受的拉力是N，拉绳的力F为N；如果G=200N，滑轮重为10N，则挂钩承受的拉力是N，拉绳的力F为N。【答案】200；100；210；105【解答】根据动滑轮的工作特点可知：不计滑轮重的时候，钩承受的力即为物体的重力200N，绳子的拉力是物重的二分之一，即为100N；当滑轮重10N的时候，钩承受的力为物体的重力，即为200N，绳子的拉力是物体和滑轮总重的二分之一，即为105N。8．物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示．

次数钩码所受的重力G/N钩码提升高度h/m拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η110.10.70.347.6%210.20.70.647.6%320.11.10.360.6%440.12.00.3

（1）实验中应竖直向上拉动弹簧测力计（2）第4次实验测得的机械效率为%（3）比较1、2两次实验，小组同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关：比较第3、4次实验数据可知，同一滑轮组，越大，机械效率越高，第4次拉力做的额外功与第3次相比（选填“增大”、“减小”或“不变”），由此可见机械效率提高的原因是．【答案】（1）匀速（2）66.7（3）提起的物体重力；增大；有用功增加比额外功增加多得多，从而使有用功占总功的比值变大【解答】（1）实验中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定，便于读数．（2）由表格第4次实验数据，机械效率大小为：η=×100%=×100%=×100%≈66.7%；（3）探究滑轮组的机械效率与重物被提升高度关系时，应控制其他因素不变，只改变物体被提高高度，由表格数据可知，应比较1、2两次实验；比较第3、4次实验数据可知，同一滑轮组提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高；根据W额=W总﹣W有=Fs﹣Gh，W额3=F3s﹣G3h=1.1N×0.3m﹣2N×0.1m=0.13J，W额4=F4s﹣G4h=2.0N×0.3m﹣4N×0.1m=0.2J，所以第4次拉力做的额外功与第3次相比增大了0.07J；W有3=G3h=2N×0.1m=0.2J，W有4=G4h=4N×0.1m=0.4J，有用功增大了0.2J．由此可知，有用功增加比额外功增加多得多，从而使有用功占总功的比值变大，即机械效率增大．故答案为：（1）匀速；（2）66.7；（3）1、2；提起的物体重力；增大；有用功增加比额外功增加多得多，从而使有用功占总功的比值变大．9．一名工人用如图所示的滑轮组提起580N的重物，绳自由端的拉力F为200N，重物在60s内匀速上升了10m，不计绳重与摩擦。求：（1）拉力所做有用功的大小。（2）拉力的功率大小（3）动滑轮的重量。【答案】（1）解：w有=Gh=580牛×10米=5800焦（2）解：W总=Fs=200牛×30米=6000焦P=W总/t=6000焦/60秒=100瓦（3）解：G动=3F-G=200牛×3-580牛=20牛【解答】（1）滑轮组克服物体重力做有用功，即W有=Gh；（2）首先根据W总=Fs计算出拉力做的总功，再根据计算出拉力的功率。

（3）根据计算出动滑轮的重力。题组四题组四机械效率1．如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（）A．B．C． D．【答案】D【解答】解：A、不计机械重和摩擦，由图可知：F1×4m=G×2m，所以F1=；B、滑轮组由三段绳子承担，所以F2=；C、由图3知，使用的是定滑轮，所以F3=G；D、根据杠杆的平衡条件：F4×（L+3L）=G×L，所以F4=．由以上分析得F3＞F1＞F2＞F4．2．如图所示，拉力F为10N，物体A以0.2m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左6N的摩擦力，弹簧测力计示数为20N。下列说法正确的是（）A．物体A受到物体B的摩擦力为20NB．此时拉力F的功率为2WC．此时滑轮组的机械效率为70%D．当拉力F增大到20N时，物体B将向左运动【答案】C【解答】A.物体B静止在地面上，处于平衡状态，则水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力等于地面对它向左的摩擦力与物体A对它向左的摩擦力之和，即fAB+6N=20N，则fAB=14N。由于力的作用是相互的，物体A受到的摩擦力为f=fAB=14N，故A错误；

B.由图知，水平使用滑轮组，n=2，

拉力端移动速度：v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s，

则拉力做功的功率：P=Fv=10N×0.4m/s=4W，故B错误；

C.由图知，水平使用滑轮组，拉力做的有用功：W有用=fs物，

拉力端移动距离：s=ns物，

拉力做的总功：W总=Fs=F×ns物=nFs物，

滑轮组的机械效率：，

故C正确；

D.若拉力F增大到20N时，A在运动过程中，A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则A和B之间的摩擦力不变，所以物体B的运动状态不会改变，即物体B仍然静止，不会向左运动，故D错误。故选C。3．小张搭了一块木板在平台上，用F=300N的推力，将质量为40kg的货物在6s内匀速推上1m高的平台，木板长S=2m。（）A．推力的功率为50W B．斜面的机械效率为75%C．推力做的总功300J D．斜面对货物的摩擦力100N【答案】D【解答】推力做的总功W总=Fs=300N×2m=600J，推力的功率：，故A、C错误；

推力做的有用功：W有=Gh=40kg×10N/kg×1m=400J，斜面的机械效率：，故B错误；

推力做的额外功W额=W总-W有=600J-400J=200J；

斜面对货物的摩擦力：，故D正确。4．用滑轮组提升物体（不考虑轮与轴的摩擦、绳重）时，为了提高滑轮组的机械效率，可采用的方法是（）A．改变绕绳方法 B．增加物体的重力C．增加物体提升的高度 D．增大作用在自由端的拉力F【答案】B【解答】解：A、改变绕绳方式，对重物被拉升没有影响，即对有用功没影响；对动滑轮的拉升、动滑轮转动时的摩擦也没有影响，即不影响额外功．所以改变绕绳方式不影响机械效率．故A错；B、增加重物的重力，在动滑轮、摩擦不变的情况下，即额外功不变的情况下，有用功增加了，所以机械效率就提高了．故B正确．C、增加提升高度的时候，绳端被拉升的距离也变长了，根据η====可知机械效率并不受影响．故C错；D、提升同样的重物升高相同的盖度，有用功相同，增大作用在自由端的拉力，增大总功，会使机械效率减小，故D错．5．如图甲，质量m的货物在拉力作用下，沿粗糙斜面向上运动（不考虑空气的阻力），斜面长L、高H．货物上升高度h与时间t关系图像如图乙所示，0至t1时间内的拉力为F1，t1至t2时间内拉力为F2．已知H＞4h0，t2=2t1，不计速度变化时的时间，斜面粗糙程度不变。（1）0至t1和t1至t2两个过程中受到的拉力F1F2的大小关系。（选填：“>”、“<”或“=”）（2）F1时斜面效率η1（选填：“>”、“<”或“=”）F2时斜面效率η2。【答案】（1）=（2）=【解答】（1）根据乙图可知，0至t1和t1至t2两个过程中，货物都在做匀速直线运动，即它受到平衡力，即F=G分力+f。重力在斜面上的分力