中考物理專題簡單機械(杠桿滑輪斜面)計算題練習(附答案)

1016頁中考物理專題簡潔機械〔杠桿滑輪斜面〕計算題練習〔附答案〕學校: 姓名： 班級： 考號： 一、計算題疫情期間，大壯同學自制了如下圖的健身器材，堅持熬煉身體。用細繩系在輕桿OAm1=10kgB端豎直向下緩慢AO1.5m，OB0.5mm2=56kg，g取10N/kg，求此時：大壯對桿的拉力大?。坏孛鎸Υ髩训闹С至Υ笮?。桿秤是一種用來測量物體質(zhì)量的工具。小金嘗試做了如下圖的桿秤。在秤盤上不放重物時，將秤砣移至O點提紐處，桿秤恰好水平平衡，于是小金將此處標為0刻度2kgB處，恰好能使桿秤水平平衡，測OA=5cm，OB=10cm。計算秤砣的質(zhì)量。 小金在B處標的刻度應為 kg。假設圖中OC=2OB，則C處的刻度應為 kg。當秤盤上放一個質(zhì)量為2kg的物體時，假設換用一個質(zhì)量更大的秤砣，移動秤砣使桿秤再次水平平衡時，其讀數(shù) (選填“<”或“>”)2kg，由此可知一桿桿秤不能隨便更換秤砣。據(jù)《杭州日報》報道,2001622日，在杭州動物園,一位物理教師利用杠桿原理，僅用小小的彈簧測力計稱出了一頭大象的質(zhì)量，如圖甲所示．測量時利用了一根長度為12m的槽鋼作為杠桿〔如圖乙．吊鉤固定點于鋼槽的中點O．當鋼槽水安靜止時，彈簧測力計示數(shù)F1200N，測得動力臂L16m，阻力臂L24cm，假設不計槽鋼和鐵籠的質(zhì)量，試估算大象的質(zhì)量．(g10N/kg)5．如下圖是某同學做俯臥撐時的示意圖，他的質(zhì)量為56kg，身體可視為杠桿，O點為支點，A〔10N/kg5．如下圖是某同學做俯臥撐時的示意圖，他的質(zhì)量為56kg，身體可視為杠桿，O點為支點，A〔10N/kg〕該同學所受重力是多少？在圖中畫出該同學所受重力的示意圖，并畫出重力的力臂L1；OB=1.0m，BC=0.4m，求地面對雙手支持力的大小。6kg，邊長為0.1m的正方體合金塊，用細線掛在輕質(zhì)杠桿A點B點施加與杠桿垂直的力F時，杠桿在水平位置平衡，其中OB3OA(g取110N/kg求：1合金塊的重力；2合金塊的密度；3F的大小．1俯臥撐是一項常見的健身工程。如圖是小明同學做俯臥撐時的示意圖，他的身體可視為杠桿，O點為支點。A60kg〔g10N/kg〕(1)L1和地面對手支持力的力臂L2并分別注明。(2)L1=2.0cm，L2=3.0cm，求地面對，雙手支持力的大小。小明在探究利用杠桿做功的實踐活動中，把重G285N的重物掛在杠桿的中點，用手豎直提起棒的一端，使物體緩慢勻速提升，如下圖．假設不計杠桿自身重力和摩擦，求拉力F的大??？如杠桿是一根重為15N、質(zhì)量均勻的硬棒，小明利用此杠桿2s內(nèi)將重物提升了0.1m，則小明使用杠桿所做的有用功是多大？機械效率是多大？雅安4.20地震后災后重建工作正在高效地進展，如圖是某建筑工地上使用的塔式起重機．在一次操作過程中起重機將質(zhì)量為500kg12m，用時15〔g=10N/k．求：所提建筑材料受到的重力；起重機提起建筑材料所做的功；提升過程中該起重機的電動機功率為8kW，那么提升過程中塔式起重機的機械效率是多大？建筑工地上，起重機吊臂上的滑輪組如下圖。在勻速吊起重為4.8×103N的物體4s6mF2×103N。求：(1)起重機吊起重物過程中所做的有用功；(2)滑輪組的機械效率；(3)F的功率?！爸袊俣取薄ㄔO者們僅用十天就建成武漢“火神山”醫(yī)院，為戰(zhàn)勝疫情供給了強有力保障。建筑醫(yī)院所用的某廂式板房，其重力是1.5×104N，放在水平地面上，與20m2。如下圖的起重機滑輪組，10s內(nèi)將該廂式板房勻速提高了4m。在此過程中，鋼絲繩自由端的拉力功率是7.2×103W。試求∶(1)起吊前廂式板房對地面的壓強是多少？(2)鋼絲繩自由端的拉力做功是多少？(3)鋼絲繩自由端的拉力是多少？160N的物體勻速放下的過程，當物體下降的距離為2m時，4s50N60kg〔物體未浸入水中，且不計繩重及摩擦〕求工人放繩的速度；η1；假設物體完全浸沒水中后滑輪的機械效率為η2，η1：η2＝4：3〔物體在水中仍＝10N/k。求：當物體完全浸沒水中后，工人對地面的壓力。用如下圖的滑輪組勻速提升浸沒在水中的物體，G=300N，圓柱形容器底S=600cm290cm，當物體完全離開水面后，水面高度為80cm，物體浸沒在水中被提升時此裝置的機械效率為80%〔不計繩重和繩子與滑輪間摩擦及水的阻力〕1.0103kg/m3，g10N/kg。求：(1)物體浸沒在水中時，水對容器底的壓強；(2)物體浸沒在水中時受到的浮力；(3)物體完全離開水面后勻速提升時所需拉力F。810N0.1m/s的速度勻速5s300N。求：物體上升的高度；滑輪組的機械效率；(3)拉力的功率。建筑工人利用如下圖的裝置，將重物從地面勻速提升到3m高的一樓樓頂，6kg，不計繩子重力及摩擦，g10N/kg.請你計算：勻速提升900N的沙子時∶工人所用拉力；∶該裝置的機械效率.在某次勻速提升沙子時，機械效率為90%，沙子上升的速度為0.2m/s.∶這些沙子的質(zhì)量；∶拉力的功率.建筑工地上，工人用如下圖的裝置將重為2006ｍ高12510ｓ．求：工人做的有用功；工人做的總功；此過程中該裝置的機械效率；工人做功的功率．小峰利用滑輪組將一個正方體金屬塊A從某溶液池內(nèi)勻速提出液面，當金屬塊A浸沒在液面下，上外表距液面的距離為h時開頭計時，如圖甲，計時后調(diào)整滑輪組繩端豎直向上拉力F的大小使金屬塊A始終以大小不變的速度勻速上升，提升過程中拉力F與金屬塊A向上運動時間關(guān)系如圖乙．金屬塊A被提出液面后，滑輪組的機械效率為80%，h=0.25m，(假設溶液池足夠大,金屬塊被提出液面前后液面高度不變,不計繩重及摩擦,)．求：金屬塊A的重力；動滑輪的總重；正方體A的體積；溶液的密度．200NF300N的物體勻速向上提升2m，不計摩擦和繩的重力〔g=10N/kg〕求：動滑輪的質(zhì)量；此過程中所做的有用功；此過程中滑輪組的機械效率。用滑輪組與電動機結(jié)合使用可節(jié)約人力，提高工作效率。如下圖，是一業(yè)余打撈隊打撈某密封箱子的示意圖，電動機工作時拉繩子的功率為1100W保持不變，300kg0.1m3200N6m4m，將箱子從水底提到地面時，用時間24〔不計繩重、摩擦和水的阻力，取〕箱子在水底時下外表受到水的壓強； 電動機把箱子提升到地面做的總功；整個打撈過程中，滑輪組機械效率的最大值。一名工人用如下圖的滑輪組提起450N的重物，繩自由端的拉力F200N，重5s1m，不計繩子與滑輪間摩擦，則(1)滑輪組所做的有用功是多少 ？(2)拉力做功的大小？拉力的功率是多少 , ？(3)動滑輪的重 ．如圖是建筑工人用滑輪組提升建筑材料的場景，在10s的時間內(nèi)，工人師傅用豎直向下的拉力將建筑材料勻速提升了1，拉力為400〔不計繩重及摩擦材900N，求這個過程中：此滑輪組的機械效率 ；用此滑輪組提升1000N的建筑材料，滑輪組的機械效率會 〔選填“變大”“變小”或“不變”〕工人師傅的自身重力為500N，他能用此滑輪組拉起的建筑材料最大重力是多少 ？如下圖，小車在水平面上通過滑輪組提升重物，動滑輪重400N．與小車連接的繩子能承受的最大拉力為6000N，小車的最大輸出功率為15KW，水平地面上一物體A重1600〔不計小車所受摩擦阻力、繩重及滑輪組的摩擦．懇求滑輪組提升重物A時的機械效率．假設要使被提升重物以lm/s的速度勻速上升，整個裝置工作過程中能提升重物的最大重力．工人用圖甲所示的滑輪組運送建材上樓,每次運送量不定．滑輪組的機械效率隨建材重量變化的圖象如圖乙，滑輪和鋼繩的摩擦力及繩重無視不計，g10N/kg．50kg．則建材的重力是多少?1min內(nèi)將建材勻速豎直向上提升了12m，作用在鋼繩上的拉力為200N，求拉力的功率．60%時，運送建材的重力是多大？小雨通過如圖甲所示滑輪組將水中物體勻速提升至空中，他所用拉力F與繩子自由端移動的距離s的關(guān)系圖象如圖乙所示．其中物體在空中勻速上升過程中滑輪組的85%．每個滑輪等重，不計繩重、摩擦和水的阻力．(g10N/kg)求：(1)1m，小雨做的功是多少？(2)每個滑輪的重力是多少？(3)物體的密度是多少？一體重為600N0.05m2的工人，用如下圖的滑輪組將重為800N的物體勻速提高了0.5，此時該滑輪組的機械效率為80〔，求：在勻速提升物體的過程中，工人對繩子的拉力為多大；在勻速提升物體的過程中，工人對地面的壓強為多大；使用該滑輪組，這個工人最多能提起多重的物體。工人師傅利用如圖甲所示的滑輪組搬運石材。質(zhì)量為1.8103kg的石材放在水平地面上，在拉力F的作用下沿水平方向做勻速直線運動，其路程隨時間變化的圖象如圖乙所示。石材在水平方向上受到的阻力為石材重的0.1倍，滑輪組的機械效率為75%，滑輪組和繩子的自重不計〔g10N/kg〕求：石材受到的阻力；在石材移動40s過程中，工人做的有用功；在石材移動40s過程中，工人作用在繩子自由端的拉力F。16N40cm2的物體AF的作用下，5s內(nèi)勻速運動了0.5m．拉力做的功隨時間變化的圖象如圖乙所示．物體A在水平桌面上運動時G0.25倍．求：〔1〕物體A靜止在水平地面時對地面的壓強〔2〕5sF對物體A做的有用功〔3〕滑輪組的機械效率500N2m/s的速度做勻速直線運動，且物體所受摩擦力是物重的0.2倍，問：假設不計機械自重及滑輪與軸之間的摩擦，則拉力F是多大 ？假設滑輪組的機械效率是90%，則F的大小是多大 ？〔保存一位小數(shù)〕可見，使用滑輪組時可以省力不能省功，在物理學中這一原理稱．我們知道，滑動摩擦力f的大小是由物體接觸面間的壓力FN和接觸面的粗糙程度打算的．物理學中用動摩擦因數(shù)表示接觸面的粗糙程度，則有關(guān)系式f=FN成立．如下圖，—個木塊放在水平地面上，在水平向右拉力F的作用下，沿水平面對左做勻速直線運動，F(xiàn)=5N，木塊重為32N．假設圖中木塊與地面間的動摩擦因數(shù)=0.25．求：f的大?。?2)滑輪組的機械效率．4.5N的物體到高處，沿斜面對上的力是1.8N,斜面1,2m0.3m．把重物直接提升h所做的功作為有用功,求這個斜面的機械效率．1.5m3mAB搭在車廂底板上搭成一個斜面，如下圖，他沿著斜面方向用500NBA處，木箱重力為800N，推木箱用的時間是50s．在這一過程中，求：小軍做功的功率斜面的機械效率箱子所受摩擦力的大小．3m6m200N的木箱沿斜面勻速從底端拉120N10s。求：木箱A沿斜面方向的運動速度；小王對木箱做功的功率；斜面的機械效率。200052米高的卡車，如下圖．假設不計摩擦，拉力F的大小是多少牛?假設實際拉力F＝1000牛，則該斜面受到的摩擦力為多大？斜面的機械效率是多少?1019頁1．(1)300N；(2)260N【解析】【詳解】

參考答案：緩慢拉動輕桿至水平位置，依據(jù)杠桿平衡條件可得：FA OA=FB OB，F(xiàn)A的大小等GA，即則

FA=GA=m1g=10kg10N/kg=100N300N。

FB=F OA 100NF OA 100N1.5mA=

0.5m

=300NGFF

，三個力平衡，支桿對大壯的拉力與大壯對桿的拉力為相互作用力，大小相等，則地面對大壯的支持力2F =G-F=mg-F=56kg10N/kg-300N=260N2支260N。答：(1)大壯對桿的拉力大小為300N；(2)地面對大壯的支持力大小為260N。2． 1kg 2kg 4kg <【解析】【詳解】O點為支點，可將桿秤看做一個杠桿，當秤盤上放一個質(zhì)量為2kg的B處，恰好能使桿秤水平平衡，依據(jù)杠桿平衡條件有m gOAm物 秤砣

gOB代入數(shù)據(jù)解得m 1kg秤砣由題可知，秤盤上不放重物時，將秤砣移至O點提紐處，桿秤恰好水平平衡，于是小金02kgB處，恰好能使桿秤B2kg；由于OC=2OBCB4kgC4kg。當秤盤上放一個質(zhì)量為2kg的物體時，假設換用一個質(zhì)量更大的秤砣，物體重力不變，重力的力臂不變，秤砣的重力變大，移動秤砣使桿秤再次水平平衡時，依據(jù)杠桿平衡條件可OO0，B處標的刻度為2kg，所以移動秤砣使桿秤再次水平平衡時，其讀數(shù)小于2kg，故桿秤不能隨便更換秤砣。答：(1)1kg。C4kg。假設換用一個質(zhì)量更大的秤砣，移動秤砣使桿秤再次水平平衡時，其讀數(shù)小于2kg，由此可知一桿桿秤不能隨便更換秤砣。3．3t【解析】【分析】依據(jù)杠桿平衡條件FL

FL

解答．【詳解】

11 22FLFL，11 22FL 200N6mF2

11 0.04m 30000N；L2Lm4．300N【解析】【分析】

G30000N3000kg3t．g 10N/kg找出動力臂和阻力臂，動力和阻力，依據(jù)杠桿的平衡條件進展計算．【詳解】由圖可知：獨輪車的車輛輪軸處是支點，其中重力G是阻力，支點到重力作用線的距離是阻力臂，故L2=0.3m；F是動力，支點到力F作用線的距離是動力臂，故L1=1m；依據(jù)杠桿的平衡條件得：F×L1=G×L2，2FGL2L1

1000N0.3m300N；1m300N．55〕560〔〕〔3〕400N【分析】【詳解】〕該同學的重力G=mg=56㎏×10N/kg=560N該同學所受重力的示意圖如下，以OO點作重力作用線的垂線段，即l1；F的方向豎直向上，其力臂長度為OC=OB+BC=1.0m+0.4m=1.4m依據(jù)杠桿的平衡條件G·OB=F·OC，可得G OBG OB560N1.0mOC 1.4m

400N?6．60；2613kg/3；20．【解析】【詳解】1合金塊的重力：2正方體合金塊的體積：

Gmg6kg10N/kg60N；VL3(0.1m)3=10-3m3；依據(jù)密度公式ρm可得，合金塊的密度：Vm 6kgV 10-3m3

6103kg/m3；3OB3OAFG60NB點施加與杠桿垂直的力F時，F(xiàn)

OB，2 1 1依據(jù)杠桿的平衡條件可得：FL FL ，1OB 2OAF的大?。?

FL

1 1F 2OA 2 60N20N．1 L 3 3OB160N2合金塊的密度為6103kg/m33F的大小為120N；7．見解析【解析】【分析】【詳解】(1)過重心作重力的作用線，然后過支點作重力作用線的垂線段，即為重力的力臂L1，過手掌與地面的接觸點沿豎直向上的方向作出支持力F的作用線，然后過支點作支持力作用線L2，如下圖：(2)G=mg=60kg×10N/kg=600NGL1=FL2可得，地面對雙手的支持力GL 2.0cm600N?F 1 =400NL 3.0cm2答：(1)見解析；(2)400N。8〕142.5〔〕95%【解析】【詳解】L1〔1〕依據(jù)杠桿平衡條件可知：FL=GL，L2 可得，1 2 2GLF 2G285N142.5NL 2 2〔2〕有用功：W有用

Gh285N0.1m28.5J額外功：W額外

Gh15N0.1m1.5J桿小明所做的總功：W總

W W有用

28.5J1.5J30J機械效率：

W100%=W總

28.5J30J

100%95%故答案為〔1〕142.5N〔2〕95%9〕50002〕6×1J〔350％【解析】【詳解】1〕“〔2〕起重機提起建筑材料所做的功〕提升過程中該起重機做的總功為：W =Pt=8×103W×15s=1.2×105J，提升過程中塔式起重機的機械效率是η=W /W總 有 總=6×104J/1.2×105J=50％．【考點定位】功的計算；機械效率10．(1)2.88×104J；(2)80%；(3)9000W【解析】【詳解】滑輪組所做的有用功W =Gh=4.8×103N×6m=2.88×104J有3段繩，總功滑輪組的機械效率

W =Fs=F×3h=2×103N×3×6m=3.6×104J總W 2.88104J= 有= =80%W 3.6104J總F的功率

WP 總W

3.6104J=9000Wt 4s答：(1)起重機吊起重物過程中所做的有用功是2.88×104J；(2)80%；(3)F9000W。11．(1)750Pa；(2)7.2104J；(3)6103N【解析】【詳解】起吊前廂式板房對地面的壓強

F G 1.5104N鋼絲繩自由端的拉力做功

p 750PaS S 20m2鋼絲繩自由端的拉力

WPt7.2103W10s7.2104JW 7.2104JF 6103Ns 34m答：(1)起吊前廂式板房對地面的壓強是750Pa；(2)鋼絲繩自由端的拉力做功是7.2104J；(3)鋼絲繩自由端的拉力為6103N。12．(1)2m/s；(2)80%；(3)625N【解析】【詳解】物體下降速度為由圖知，n=4，繩子上升的速度為

vh2m0.5m/st 4s繩子運動距離

v 4v繩

40.5m/s2m/ss4h42m8m放繩子的有用功W有用1

Gh160N2m320J放繩子的總功W Fs50N8m400J總1滑輪組的效率W 有用1W1 W總1

320J400J

100%80%物體未浸入水中時，不計繩重及摩擦，動滑輪受到重物對它的拉力、本身的重力、繩G G子的拉力，由F 動4

可得，動滑輪重力G 4FG450N160N40N動η1：η2＝4：3，則物體完全浸沒水中后滑輪組的機械效率為3380%60%2 4 1 4物體完全浸沒水中后，滑輪組對物體的拉力做的功為有用功，不計繩重及摩擦，抑制動滑輪重力做的功為額外功，則此時滑輪組的機械效率W Fh F F= 有用22 W總2

拉 拉FhGh F G拉 輪 拉

拉F 40N拉

60%解得滑輪組對物體的拉力：F

=60N拉完全入水后，動滑輪受到重物對它向下的拉力、本身向下的重力、4段繩子向上的拉力，由力的平衡條件可得：4F=F

+G ，則人對繩子的拉力拉 動F動F GF動

60N40N25N4 4由于物體間力的作用是相互的，所以繩子對人的拉力也為25N，人的重力為G m人 人

g60kg10N/kg600N對人進展受力分析可知，人受豎直向下的重力、豎直向下的拉力、豎直向上的支持力，則人受到豎直向上的支持力F G支 人

F600N25N625N由于物體間力的作用是相互的，則人對地面的壓力為625N。答：(1)2m/s；η180%；625N。13．(1)9000Pa；(2)60N；(3)120N【解析】【分析】物體浸沒在水中時水面高度，依據(jù)液體壓強計算公式pgh可以計算出水對容器底的壓強；V到的浮力；

=V ，首先求出物體的體積，再依據(jù)阿基米德原理計算出物體受排 物當物體完全浸沒在水中時，依據(jù)滑輪組機械效率的計算公式和滑輪組的省力公式求出動滑輪的重力，再求出物體被拉出水面后滑輪組的機械效率?！驹斀狻课矬w浸沒在水中時水面高度為90cm，則水對容器底的壓強pgh1.0103kg/m310N/kg90102m9000Pa物體的體積

V Sh600cm290cm80cm6000cm36103m3物物體浸沒在水中時受到的浮力F gV浮 排

gV物

1.0103kg/m310N/kg6103m360N浸沒時，由于不計繩重和繩子與滑輪間的摩擦及水的阻力，則有W (G

F)h G F 100%W總

物(G F物

浮 100% 物G)h G F動 物

浮 100%G動代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得：G拉力

=60N；完全拉出水面后，與動滑輪相連的繩子段數(shù)是3，此時所需動F1G G 1300N60N120Nn 物 動 3答：(1)物體浸沒在水中后，水對容器底增加的壓強是9000Pa；(2)物體浸沒在水中時受到60N；(3)假設把物體完全拉出水面后勻速提升時所需拉力為120N。14．(1)0.5m；(2)90%；(3)90W【解析】【詳解】由v

s可得物體上升的高度t抑制物體重力做的功為有用功W

h=vt=0.1m/s×5s=0.5m=Gh=810N×0.5m=405J有由圖可知繩子擔當重物的段數(shù)為3，則繩子的末端通過的距離s=3h=3×0.5m=1.5m拉力做的功為總功所以滑輪組的機械效率

W =Fs=300N×1.5m=450J總W 405J 有100% 100%90%拉力的功率答：(1)0.5m；(2)滑輪組的機械效率90%；(3)90W。

W 450J總PW450J90Wt 5s15．(1)∶320N；∶93.75%；(2)∶54kg；∶120W【解析】【詳解】∶

G mg6kg10N/kg=60N，動工人所用拉力為：

1F G G 1960N=320N；13 總 3 物 動 3∶在不計繩重及摩擦的狀況下：W有物G 有 W GhW有物G

物

900N

=93.75%W W W總 有 額

GhGh物 動

G G物

960N答：∶320N；∶93.75%；有有物G∶在不計繩重及摩擦的狀況下有：W W Gh有有物G

物 90%W W W總 有 額

GhGh物 動

G G物 動解得：G=mg，得：

90%GG = =540N物 10%∶工人所用拉力為：1F G 1

mG 540N=54kgg 10N/kgG =1540N+60N=1600N=200N3 總 3 物

動 3 3繩子自由端上升速度為：v 3v繩 物

0.6m/s拉力的功率為：

PW

FsFv200N0.6m/s=120Wt t答：∶54kg；∶120W；16．(1)1200J (2)1500J (3)80% (4)150W【解析】【分析】工人做的有用功即為抑制物體重力所做的功，依據(jù)W=Gh求出其大??；由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)，依據(jù)s=nhW=Fs求出工人做的總功；利用

W有用求出該裝置的機械效率；W總W知道工人做的功和做功時間，依據(jù)P 總

總求出工人做功的功率．t【詳解】工人做的有用功：W =Gh=200N×6m=1200J；有由圖可知，n=2，則繩端移動的距離：s=nh=2×6m=12m，工人做的總功：W =Fs=125N×12m=1500J；總此過程中該裝置的機械效率：W 100%W總

1200J1500J

100%80%；工人做功的功率：WP 總

1500J150W．總 t 10s1〔〕48〔〕12N〕0.0013〔1200kg/3【解析】【詳解】金屬塊A提出液面后，讀圖可知，作用在繩子自由端上的拉力F＝15N，該滑輪組由四段繩子擔當總重，機械效率η＝

W GS有用＝ W FS總 繩

GS物F4S物

＝G，金屬塊A的重力G＝4ηF＝4F4×0.8×15＝48〔〕作用在繩子自由端上的拉力＝14

+G)，動滑輪的重力G ＝動 動4F?＝4×15N?48＝12〔〕金屬塊A浸沒時，金屬塊A在液體中受到三個力作用：向下的重力G、向上的浮力F 、向上的拉力F ，這三個力的關(guān)系：F +F ＝G，繩子對浮 拉 拉 浮金屬塊A的拉力F ＝G?F ，由圖象可知,作用在滑輪組繩子自由端的拉力F′＝12N，F(xiàn)′＝拉 浮1 (G4

+F )＝1動 拉 4

[G +(G?F動

)]，代入數(shù)據(jù)計算得,金屬塊A浸沒時受到的浮力F ＝浮 浮12N，金屬塊A0.25m至金屬塊A上外表與液面相平，金屬塊上升的距離h＝0.25m,金屬塊A上升的速度v＝h＝0.25m＝0.05m/s,從金屬塊A的上外表與液面相平t 5s1上升至金屬塊A下外表剛離開液面．這個距離正好等于金屬塊A的高,金屬塊A的高h′＝v×t2＝0.05m/s×2s＝0.1m,金屬塊A0.1m，金屬塊A的體積V＝(0.1m)3＝0.0013〔4〕.浸沒時金屬塊A受到的浮力F ＝ρ V gρ ，液體的密度ρ ＝浮 液 排 液 液F 12N?。?＝1200kg/m3.gV 10N/kg0.001m3【點睛】求物體與溶液的密度之差，自然要分別求出物體與溶液的密度．求物體的密度需要知道物體的重力與體積，借助圖乙中的相關(guān)數(shù)據(jù)，利用機械效率、上升速度、時間等物理量可間接求出重力與體積．液體的密度則需要借助浮力的學問來求．圖甲中滑輪組用4段繩子擔當物重，圖乙中第5～7分鐘物體正在漸漸露出液面，在水中的拉力為12N，在空氣中的拉力15N等信息，都是我們應當從讀圖中直接獲得的．1〔〕10k〔2600〔〕75%【解析】【分析】【詳解】〕＝，則動滑輪的重力為輪動滑輪的質(zhì)量為輪

G ＝nF-G

＝2200N-300N＝100N物G 100Nm＝m輪此過程中所做的有用功為

輪＝ ＝10kgg 10N/kgW ＝G有

h＝300N×2m＝600J物此過程中滑輪組的機械效率＝W Gh Gh＝η＝有＝物 物

G

300N

100%＝75%W Fs總

F2h

2F 2200N〕動滑輪的質(zhì)量是10kg；600J；此過程中滑輪組的機械效率75%。19． 6×104Pa 2.64×104J 93.75％【解析】【詳解】〔1〕[1]依據(jù)題意知道，箱子在水底時下外表的深度h=6m，由p=ρgh可得，此處水產(chǎn)生的壓強是：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa；〔2〕[2]由于電動機工作時拉繩子的功率為P=1100W，且保持不變，又由于將箱子從水底提到地面用的時間是：t=24sP=W/t知道，電動機所做的總功是：W =Pt=1100W×24s=2.64×104J；總〔3〕[3]在提升箱子過程中，不計繩重、摩擦和水的阻力，有用功是動滑輪對箱子的拉力W W所做的功，額外功是抑制動滑輪重所做的功；由η= 有用= 有用W W

G=GG動

知道，動總 額外 有用滑輪對箱子的拉力越大，滑輪組的機械效率越大，所以出水后滑輪組的機械效率最大，箱子的重力是：G=mg=300kg×10N/kg=3000N；出水后，最大機械效率是：G 3000Nη最大GG

×100%=3000N200N×100%=93.75%動20． 450J 600J 120W 150N【解析】【詳解】1〕滑輪組所做的有用功W h450N×1＝4502〕拉力移動距離＝3h＝有用W 600J3×1m＝3m，拉力做的總功W1

＝Fs＝200N×3m＝600JP＝總

＝ ＝t 5s120〔〕＝3

〕∶動

＝3F-G＝3×200N-450N＝150N．動21． 75% 變大 1200N【解析】【詳解】〔1〕工人做的有用功W =Gh=900N×1m=900J；由圖知，n=3，拉力端移動距離有用s=3h=3×1m=3m，工人做的總功：W

=Fs=400N×3m=1200J；滑輪組的機械效率：總WWη= 有W總

900J=1200J=

〕由題意可知，提升的建筑材料的重力增大；當提升重物的重力增加，做的有用功就變大，不計繩重及摩擦，提升動滑輪做的功為額外功，其大小不變，則有用功與總功的比值變大，機械效率變大3〕不計繩重及摩擦，拉力=，輪則動滑輪重力G =3F﹣G=3×400N﹣900N=300N；工人師傅的自身重力G =500N，則最大輪 人拉力F =G =500N，由F =〔G +G 〕可得，此滑輪組拉起的建筑材料最大重力：最大 人 最大 最大 輪G =3F ﹣G =3×500N﹣300N=1200N．最大 最大 輪22． 80％ 14600N【解析】【詳解】WW不計繩重及滑輪組的摩擦，滑輪組提升重物A時的機械效率：η W總物G 1600N物

Gh動hGG動

1600N400N100%80%；(2)由圖可知，n3v3v3×1m/s3m/sPWFsFv可得，小車能供給的最大t t拉力：F

P 15000W

5000NF1(G

+G )，所以能提升重物的最大重力：Gv 3m/s3F?G 3×5000N?400N14600N.最大 動2〔〕5002〕80〔〕600N【解析】【詳解】

3 最大 動建材的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N；由圖可知，n=21mins=2h=2×12m=24m，拉力做的功：W=Fs=200N×24m=4800J，拉力的功率：P=W/t=4800J/60s=80W；由圖象可知，當η=50%時，重物G=400N，由于η=W /W =W /〔W +W 〕=G/有 總 有 有 額G ，所以50%=400N〔400N+G ，解得G ，當時動 動 動G ，即60%=G′〔．動24．(1)800J；(2)60N；(3)1.7×103kg/m3．【解析】【詳解】1〕由圖乙可知，繩子自由端移動的距離為﹣4m時，拉力為100N不變，此時物體沒有露出水面，4﹣6m時，物體開頭漸漸露出水面，拉力不斷增大，6﹣8m時拉力200N不變，此時物體完全離開水面，故物體在空中勻速上升過程中受到的拉力F=200N，由圖可知，n=4s=nh=4×1m=4m，小雨做的功是〕依據(jù)W W 可得，物體在空中上升1m做的有用功W有 總 有=ηW用

=85%×800J=680JW=Gh可得，物體的重力：G=W總

/h=680J/1m=680N，有依據(jù)F=1/n〔G+G 〕可得，2G =4F﹣G=4×200N﹣680N=120N，所以每個滑輪的重力為動 動60〔〕物體沒有露出水面之前受到的拉力為，重力，2個動滑輪的重力為120N，所以，物體完全浸沒時受到的浮力F =G+2G ﹣F′=680N+120N﹣浮 動400N=400N，依據(jù)F =ρ浮

gV 可得物體的體積：水 排V F ρ g=4×1023，物體的質(zhì)量，則物體的密度排 浮 水ρ=m/V=1.7×103kg/m3．【考點定位】簡潔機械；浮力；密度的計算2〔〕5002〕2000P〔〕200N【解析】【分析】【詳解】物解〕物體的重力G 800N，作用在動滑輪上繩子的股數(shù)為2，機械效率則在勻速提升物體的過程中，工人對繩子的拉力為物G 800NF 物 500Nn 280%在勻速提升物體的過程中，工人的體重為G

600N，工人對地面的壓力為F G人 人

人F600N500N100N工人對地面的壓強

Fp 人F

100N =2000PaS 0.05m2使用該滑輪組，在勻速提升物體的過程中，滑輪的重力為動G =nF－G動

=2×500N－800N=200N物這個工人的最大拉力為F′=600N，所以最多能提起物體的重力為動G ′=nF′－G動物

=2×500N－200N=1000N〕在勻速提升物體的過程中，工人對繩子的拉力為500；在勻速提升物體的過程中，工人對地面的壓強為2000Pa；使用該滑輪組，這個工人最多能提起1000N物體。26．(1)1.8×103N；(2)7.2×103J；(3)800N【解析】【詳解】石材的重力Gmg1.8103kg10N/kg1.8104N石材的阻力由乙圖知

F 0.1G0.1?1.8?104N=1.8?103N阻t10s，s1.0m石材運動的速度為v s 1.0m石材移動

t

10s

=0.1m/st=40s1過程中，石材運動的距離svt1 1

0.1m/s40s4m石材在水平面上做勻速直線運動，所以FF1 阻

1.8103N在石材移動40s過程中，工人做的有用功W Fs有 11

1.8?103N?4m=7.2?103J(3)由

WW有100%得，工人做的總功W總WW 有

7.2103J 9.6103J總 75%由分析知，繩子段數(shù)

n3繩子自由端移動的距離s ns繩 1

34m12m由WFsFWF 總s繩

9.6103J12m

800N答：(1)1.8×103N；在石材移動40s7.2×103J；在石材移動40s過程中，工人作用在繩子自由端的拉力F800N。2〔〕4000P〔〕2〔〕80．【解析】【詳解】F 16N物體AF＝G＝16Np＝s

＝0.004m2＝4000Pa．由于物體被水平拉動，所以