【中考物理】2023屆第一輪復(fù)習(xí)-簡單機械計算（含解析）

【中考物理】2023屆第一輪復(fù)習(xí)分類專題一簡單機械計算

一、計算題

1.體重為600N的小聰用如圖所示的滑輪組來豎直提升物體A。當A以0.1m∕s的速度勻速上升

時，小聰對繩子的拉力尸為400N,滑輪組的機械效率為80%。求：

(1)拉力尸的功率；

(2)物體A受到的重力；

(3)若繩能承受的最大拉力為700N,小明用此滑輪組豎直向下勻速拉物體時所能達到的最大

機械效率為多少？(不計摩擦及繩重)

2.如圖所示，容器中裝水，輕質(zhì)杠桿左右力臂之比為5：3,物體,M的密度為3xlθ3kg∕n√,

體積為2χl0Tn√,小雨用力使杠桿水平平衡，則他的拉力多大？請畫出物體M的受力示意圖.

3.工人利用圖所示的滑輪組在20s內(nèi)將重400N的物體向上勻速提起2叫所用拉力為250N；求:

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(1)物體上升的速度和繩子自由端移動的速度?

(2)若用此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升，不計繩重和摩擦力，拉力應(yīng)為多大？

4.在“測滑輪組機械效率”的課外綜合實踐活動中，小明同學(xué)在與動滑輪相切的細繩上作一標

記4(如圖甲所示)，然后用大小為50N的拉力豎直向上勻速拉動繩自由端，使總重為90N的物

體上升。當物體上升高度為IC)Cm時，小明同學(xué)在與動滑輪相切的細繩上作另一標記8,并測出

48間的距離SM=20Cm(如圖乙所示)，其中動滑輪重45N。則：(g=10N∕kg)

(1)提升重物做的有用功多大？

(2)該滑輪組的機械效率多大？

5.小明家裝修房屋，一箱質(zhì)量為80kg的建筑材料放在水平地面上，它與水平地面的接觸面積

是IxlO4Cm2。裝修工人用500N的拉力尸通過如圖所示的滑輪組將建筑材料勻速提升3m,用時

20so(g=10N∕kg)求：

(1)建筑材料放在水平地面上時對地面的壓強；

(2)拉力尸的功率；

(3)滑輪組的機械效率。

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????>???

6.小喻用如圖所示的均勻杠桿必將重為15N的貨物勻速提升O.1rno經(jīng)測量Q4=0.4m,

小喻所用拉力斤4N,且方向始終豎直向上。求：

(1)小喻做的有用功是多少？

(2)小喻所用的杠桿的機械效率是多少？

(3)若杠桿的重心處于如的中點，忽略轉(zhuǎn)軸。處的摩擦，杠桿的自重是多少？

1IF

7.如圖甲所示是古埃及人早在4500多年前利用杠桿原理制作的天平，人們還利用杠桿進行各

種生產(chǎn)勞動。如圖乙所示，輕質(zhì)杠桿的支點。距左端的距離為/,=0.2m,距右端的距離為份0?5

m,在杠桿左端懸掛質(zhì)量為Ikg的物體A,右端掛邊長為OJrn的正方體B,杠桿在水平位置平衡

時，地面對正方體B的支持力為76N,求：

(1)物體A的重力；

(2)正方體B的密度；

(3)若沿豎直方向?qū)⒄襟wB兩邊各切去相同厚度，切去部分的總質(zhì)量為4kg,若將切去部分

粘貼于A的下方(不計粘貼劑的重力)，B對地面的壓強。

甲

乙

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8.科技館里，小明和爸爸正在體驗升降座椅裝置，如圖為升降座椅裝置的簡圖。已知爸爸的質(zhì)

量為60kg,小明用240N的拉力將爸爸勻速拉升到頂端，用時30s,該過程中小明手握住繩子向

下拉動的總長度為6m。不計繩重和摩擦，g取ION/kg。求：

(1)小明拉繩所做功的功率為多少？

(2)動滑輪(含座椅)的質(zhì)量為多少？

(3)該升降座椅裝置的機械效率多大？

9.如圖所示，水平地面上的建筑工人利用滑輪組，將重為800N的物體以lm∕s的速度勻速提升

了10s,工人對繩子末端的拉力廠的大小為500N,該工人自身重力為600N,兩個滑輪的質(zhì)量相

等，不計繩重和繩與滑輪間的摩擦。求：

(1)繩子末端移動的速度；

(2)動滑輪的重力；

(3)該工人利用此滑輪組能提升的最大物重。

10.如圖所示，用滑輪組提升所受重力為900N的物體A,滑輪組繩子自由端在拉力廠作用下豎

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直勻速移動了12m,同時物體A被豎直勻速提升了4m,用時40s,滑輪組的額外功是400J,求:

(1)物體A上升的速度匕

(2)利用滑輪組提升重物時所做的有用功叫j；

(3)拉力尸的功率戶；

(4)滑輪組的機械效率

11.如圖所示，木箱重1000N,當它沿水平面運動時受到的摩擦力大小為木箱重的0.6倍，用

滑輪組使木箱沿水平面勻速向左移動2m距離，結(jié)果用了20s,若滑輪組的機械效率為80%,

則：

(1)有用功為多大？

(2)則水平拉力廠的大小為多大？

(3)拉力做功的功率為多少？

v7777777T77777777777777777z77777v7

12.用如圖所示的滑輪組將重為300N的物體以0.1m∕s的速度勻速向上提升10s。

(1)若不計動滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦，求人對繩的拉力尸；

(2)實際中動滑輪重為40N,人的拉力做功400J,求滑輪組的機械效率以及克服繩重和摩擦所

做的額外功。

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13.如圖工人用250N的力尸將重為400N的物體在10s內(nèi)勻速提升2m。不計繩重和摩擦.求:

(1)工人對物體做的有用功；

(2)拉力廠做功的功率；

(3)若將重為900N的物體提升相同高度，此滑輪組的機械效率。

14.將重為20N的重物用圖示滑輪組勻速提升3m,所用拉力∕?8N0不計輪與軸間的摩擦及繩重。

求：

(1)該過程中的有用功；

(2)滑輪組的機械效率；

(3)動滑輪的重力。

15.如圖所示，用拉力尸通過動滑輪將重90N的貨物勻速提升1m,動滑輪的機械效率為90%,

不計繩重及滑輪與軸之間的摩擦，求；

(1)上述過程中的有用功〃而

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(2)上述過程中拉力所做的功〃怎；

(3)動滑輪所受的重力G加

16.2022年4月，一頭質(zhì)量為18Okg的海豚在昌江棋子灣受傷擱淺，被救援人員送至科研基地

治療。救援過程中，利用如圖所示的滑輪組，在40s時間內(nèi)，救援人員用500N的拉力廠拉動繩

端，把輕質(zhì)布兜內(nèi)的海豚沿豎直方向勻速提升2m。g取10N∕kg,問，此過程中：

(1)滑輪組對海豚做的有用功有多大？

(2)拉力廠做功的功率有多大？

(3)滑輪組的機械效率有多大？

17.圖所示，在輕質(zhì)杠桿OA中點8懸掛一個重120N的物體，在A端施加一個豎直向上的

力F,杠桿在水平位置平衡，求拉力尸的大小.

18.圖是運動員利用器械進行舉重訓(xùn)練的示意圖，其中橫桿48可繞固定點0在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,

OA：OB=A：5,系在橫桿4端的細繩通過滑輪懸掛著質(zhì)量為30kg的物體Mo運動員小強站在水

平地面上時對地面的壓強為IXIO"Pa,當他用力舉起橫桿8端恰好使48在水平位置平衡時，他

對橫桿8端豎直向上的作用力為F,此時他對水平地面的壓強為1.4X10'Pa°g取10N∕kg,橫

桿/8與繩的質(zhì)量均忽略不計。求：

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(1)尸的大??；

(2)運動員的體重G人。

19.用如圖所示滑輪組提升重為180N的物體，使物體在30s內(nèi)勻速上升了6m,人用的拉力是

100N,不計繩重和摩擦，求：

(1)人拉繩做的有用功；

(2)該滑輪組的機械效率；

(3)人拉繩做功的功率。

20.如圖所示，工地有4t沙子，工人站在水平地面上，用豎直向下的力尸拉動繩子自由端，可

使重力為400N的沙子勻速上升。此時，滑輪組的機械效率為80%。已知：兩個滑輪質(zhì)量相等，

麻袋一次可裝重180ON的沙子，麻袋質(zhì)量、繩重和摩擦不計。求：

(1)忽略麻袋，將動滑輪和沙子視為一個整體，做受力分析；

(2)勻速提升400N沙子時，繩子自由端受到的拉力；

(3)動滑輪的重力；

(4)若工人重力為700N,支架可承擔的最大拉力是1600N,繩子和滑輪足夠結(jié)實。在保證安全

的情況下，此滑輪組一次可以勻速提升沙子的最大重力

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21.如圖是小明做“測量提升物體所做功”的實驗裝置圖，他用彈簧測力計拉著木塊沿斜面勻

速上升，拉力為尸=1.6N,木塊重G=4N,斜面高力=30Cn1,長S=Im。小明將木塊從斜面底部

勻速拉到頂部，用時10s,則：

(1)拉力廠做功的功率是多少？

(2)該斜面的機械效率是多少？

22.小柏同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置研究杠桿的平衡，在輕質(zhì)杠桿4端懸掛了一個質(zhì)量為3kg

的空桶，/0:08=2:1。一質(zhì)量分布均勻，重180N的異形工件M通過細線與杠桿8端相連，已

知M上下兩部分皆為正方體，且邊長之比1：2。此時杠桿在水平位置平衡，且M對地面的壓強

為3000Pa,不考慮機械摩擦，則：

(1)此時細線對M的拉力為多少N?

(2)M的密度為多少kg∕m3?

(3)為使M對地面的壓強變?yōu)樵瓉淼目蓪⑽矬wM的下部分沿著豎直方向切下一定質(zhì)量依

并將切下部分放入空桶中，則切下的質(zhì)量為多少kg?

23.某興趣小組設(shè)計了一個水塔水位監(jiān)測裝置，圖甲是該裝置的部分簡化模型，輕質(zhì)硬桿48能

繞。點無摩擦轉(zhuǎn)動，40：除2：3,物體N是一個不吸水的柱體，打開閥門，假定水的流量相同，

物體M對壓力傳感器的壓強P與水流時間t的關(guān)系如圖乙所示，七時刻裝置自動報警，今時刻

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塔內(nèi)水流完，杠桿始終在水平位置平衡。已知正方體M的密度為6X10%g∕m3,棱長為0.1m,懸

掛物體M、N的輕質(zhì)細繩不可伸長，g取ION∕kg,P0×103kg∕m3,單位時間內(nèi)水通過閥門處

管道橫截面的體積為水的流量，求：

(1)物體M的重力大??；

(2)時刻杠桿A端所受拉力大小；

(3)物體N的密度。

24.如圖小明拉著質(zhì)量為30kg行李箱勻速經(jīng)過一段長度s=3m、高度/?=Im的斜坡路面，用時

10s,若此過程拉力尸方向沿斜面向上，大小為125N。行李箱放在水平地面時與地面接觸面積

4

為4xl(Γn√,(g=10N∕kg)o求:

(1)行李箱靜止放在水平地面上時受到的重力大小和對地面的壓強；

(2)小明對行李箱做的有用功和斜面的機械效率；

(3)拉力廠做功的功率。

25.水平地面上放置重為300N、邊長為0.2m正方體物塊，如圖甲所示?，F(xiàn)用斜面將物塊由底

端勻速拉到頂端，如圖乙所示。已知平行于斜面的拉力尸為180N,物體移動的距離為5m,升高

2m,用時5s。g取ION/kg。求:

(1)物塊對水平地面的壓強；

(2)拉力的功率;

(3)斜面的機械效率。

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甲乙

26.工人用動滑輪將重為400N的物體勻速提升5m,做了250OJ的功。

試求(1)提升物體做的有用功；

⑵動滑輪的機械效率。

27.如圖所示，某工人利用滑輪組將一個重為900N的貨箱在6s內(nèi)勻速提升3m。此過程中，繩

子自由端所受的拉力為尻滑輪組的機械效率為75%,試求：

(1)貨箱上升的速度是多少？

(2)有用功是多少？

(3)拉力廠是多少？

28.如圖所示，工人師傅用120N的拉力，以0.2m∕s的速度勻速提升重為300N的物體。(不計

繩重及摩擦)求：

(1)5S內(nèi)繩子自由端移動的距離；

(2)求動滑輪的重力；

(3)若物重再增大300N,則工人所用拉力是多大？

29.如圖，一輛貨車勻速從山底4開到山頂民貨車重為5.0X10"N,山坡48長2000m,高萬為

300m,牽引力保持2.5X10'N不變，不計空氣阻力。求：

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(1)汽車從山底開到山頂所做的有用功;

(2)山坡的機械效率；

30.如圖所示，利用滑輪組裝置勻速提升IOON的物體A,已知動滑輪重2N,物體被提升的速度

是0.1米/秒，不計繩重和繩與滑輪間的摩擦力。g=10N∕kg.求：

(1)拉力尸在10秒內(nèi)移動的距離是多少？

(2)拉力尸的大小是多少？

(3)如果利用滑輪裝置提升另一個物體B時，拉力尸的大小為50N,則物體B的重力是多少？

31.用如圖所示的滑輪組豎直向上勻速提升物體，不計拉繩質(zhì)量及摩擦。當重物A的質(zhì)量20kg

時，繩自由端拉力尸大小為80No

求：(1)重物A所受重力；

(2)動滑輪的重；

(3)當物重為170N時,拉力的大小。(g取ION∕kg)

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32.小超與同學(xué)到某工地參觀，看到工人操作電動機通過如圖所示滑輪組將正方體石料從水池

底豎直勻速吊起。他們通過調(diào)查得知：石料的邊長為0.2m,密度為2.5x10'kg∕n√,石料上升

時速度恒為0.4m∕s,圓柱形水池的底面積為0.2m2,動滑輪重為30N。請根據(jù)他們的調(diào)查數(shù)據(jù)

,

求：(不計繩重和摩擦，p4;=1.0×10kg∕m',g取ION/kg)：

(1)石料露出水面前受到的浮力；

(2)石料的重力；

(3)石料露出水面前滑輪組的機械效率；

(4)石料從剛露出水面到完全露出水面所用的時間；并推導(dǎo)出該過程中電動機的輸出功率P(單

位：W)與時間t(單位：s)的函數(shù)關(guān)系式。

33.俯臥撐是一項常見的健身項目，采用不同的方式做俯臥撐，健身效果通常不同。圖23甲所

示的是小京在水平地面上做俯臥撐保持靜止時的情境，她的身體與地面平行，可抽象成如圖23

乙所示的杠桿模型，地面對腳的力作用在。點，對手的力作用在8點，小京的重心在4點。已

知小京的體重為750N,"長為1m,如長為1.5m。

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甲乙

圖23圖24

(1)圖23乙中，地面對手的力E與身體垂直，求尸,的大小；

(2)圖24所示的是小京手扶欄桿做俯臥撐保持靜止時的情境，此時她的身體姿態(tài)與圖23甲相

同，只是身體與水平地面成一定角度，欄桿對手的力E與他的身體垂直，且仍作用在8點。分

析并說明3與尸,的大小關(guān)系。

34.杠桿平衡時，動力E大小為6牛，動力臂/,為0.4米，阻力臂/?為0.6米，求阻力G的大

小。

35.工人使用如圖所示的滑輪組，在50s內(nèi)將重160ON的物體A勻速提升1m,拉力廠為500N。

在此過程中，不計繩重和輪與軸間的摩擦。求：

(1)拉力廠的功率；

(2)此滑輪組的機械效率。

///4////

36.如圖所示，斜面長0.5m,高0.1m,把重為50N的物體勻速拉向斜面頂端，彈簧測力計的

示數(shù)為12.5N,則:

(1)有用功是多少？

(2)該斜面的機械效率為多少？

(3)物體在斜面上受到的摩擦力為多少？

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37.如圖所示，平行于斜面的拉力將重為40C)N的物塊由斜面底端勻速拉到頂端，已知拉力為

250N,物體沿斜面移動了2m,升高了1m；以克服物的重力做的功為有用功，(忽略空氣阻力),

求

(1)此過程中拉力所做的總功；

(2)此過程中拉力所做的額外功；

(3)斜面的機械效率。

38.如圖所示，質(zhì)量為50kg的小龍站在水平高臺上，通過滑輪組豎直向上勻速提升重為60ON

的物體。已知小龍對繩的拉力廠為250N,物體在10秒內(nèi)上升了1m,假設(shè)整個拉動過程中拉力

方向始終豎直向上，不計繩重和摩擦，求：

(1)物體克服重力做功多少J?

(2)此時滑輪組的機械效率為多少？

(3)若小龍用該滑輪組提升重物的最大機械效率為90%,求滑輪組機械效率最大時，小龍對水

平臺的壓力？

39.如圖所示，建筑工人用400N的拉力，將重IoOON的物體勻速提升2m,所用時間是12s,求:

(1)工人做功的功率；

第15頁/總45頁

(2)滑輪組的機械效率。

40.如圖所示，重400N的物體在30N的水平拉力廠的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向

左勻速直線運動了10s,滑輪組的機械效率為80%。求：

(1)有用功；

(2)拉力廠的功率；

(3)物體與地面間的滑動摩擦力。

F

TTTTTTTTTTTTTTTTTrrrnTTTTTTTT

試卷第16頁，共16頁

答案:

1.(1)120W；(2)960N；(3)86.7%

【詳解】解：(1)由圖可知，承擔物重繩子的股數(shù)為正3,繩子自由端移動的速度為

V礦nv勃=3×0.1m∕s=0.3m∕s

拉力打的功率為

P=-Fv/40ONX0.3m∕s=120W

(2)由機械效率公式推導(dǎo)可得

%GhGhG

W&FsFnhFn?

物體A受到的重力為

G=7%80%X400NX3=960N

(3)滑輪重為

G才nF-￠=3×400N-960N=240N

若繩能承受的最大拉力為700N,但小聰?shù)捏w重僅有600N,所以最大的拉力為6=600N°此時

可拉起的最大物重為

GknFi~G/3X600N-240N=1560N

由

n=?-×100%

町

可知，當所拉物體越重時，此時做的有用功越多，由于不計繩重和摩擦力，額外功為克服動

滑輪重所做的功，大小不變。故所拉物體越重，有用功占總功的比例越大，機械效率越高。

因而當達到繩子最大拉力，所拉重物最重時，機械效率最大。由①式可知，最大的機械效率

為

7，-=-^-×100%=1560N×100%≈86.7%

'人Fln600N×3

答：(1)拉力廠的功率是120W；

(2)物體A受到的重力是960N；

(3)若繩能承受的最大拉力為700N,小明用此滑輪組豎直向下勻速拉物體時所能達到的最

大機械效率為86.7%o

答案第1頁，共28頁

聞

2.24N；、'G

【分析】根據(jù)題中“小雨用力使杠桿水平平衡，則他的拉力多大”可知，本題考查杠桿的平

衡條件，根據(jù)杠桿平衡條件的規(guī)律，運用F&=F/,列式計算.

【詳解】物體"的重力

G-mg=PVg=3×103kg∕m3×2×IO,m3×10N∕kg=60N

物體M所受的浮力

G=Z?g曝=。水gU=1.0×103kg∕m3×10N∕kg×2×IO4?rf=20N

物體"所受的拉力

F2=FM=G-尸浮=60N-20N=40N

根據(jù)杠桿平衡條件，小雨的拉力

FOB40N×3....

Fr.=-2......=-----------=24N

OA5

物體M的受力示意圖如下：

答：小雨的拉力為24N.

3.(1)0.1m∕s0.2m∕s(2)500N

【分析】(1)知道物體上升的高度和時間，可利用公式v=^計算物體上升的速度，從圖可知,

t

動滑輪和物體的重由2股繩子承擔著，從而可以計算出繩子自由端移動的距離，再利用公式

V=，計算繩子自由端移動的速度.(2)由拉力和物體的重力，根據(jù)F=g(G物+GQ,計算出

答案第2頁，共28頁

動滑輪的重力和拉力的大小?

【詳解】(1)王t=20s,h=2m,

，物體上升的速度為：V物二,="=察=0.1m∕s,

tt20s

動滑輪和物體的重由2股繩子承擔著，

則繩子自由端移動的距離為S-2h=2×2m-4m,

繩子自由端移動的速度為：V域=2=哭=0.2m∕s.

t20s

(2)當提起G1=400N的物體時,所用拉力為F,=250N,

由F=?(G物+G動)可得：

動滑輪的重力為：G3i=2F1-G,=2×250N-400N=100N,

當提起G2=900N的物體時，

所用拉力為F2=∣(G2+G動)=；X(900N+100N)=500N,

4.(1)9J；(2)60%

【詳解】解：(1)提升重物做的有用功

IVtl=G6=90N×10×10-?=9J

(2)由圖可知，滑輪組上承擔重量的繩子股數(shù)為〃=3,則繩端移動的距離為

s-nh=3X10enF30Cm=0.3m

拉力做的總功為

^=Fs=50N×0.3m=15J

該滑輪組的機械效率為

%91

7=——=——×100%=60%

W&15J

答：(1)提升重物做的有用功為9J；

(2)該滑輪組的機械效率為60%。

5.(1)800Pa；(2)150W；(3)80%

【詳解】解：(1)建筑材料的重力

G=mg=80?g×10N∕kg=800N

建筑材料放在水平地面上時對地面的壓強

F800N

p=-=800Pa

Sl×104×10",m2

答案第3頁，共28頁

(2)滑輪組的動滑輪繞2段繩，繩子自由端移動的距離

s-nh-2×3m=6m

拉力做的總功

町=FS=500NX6m=3000J

拉力廠的功率

^=3000J=150W

t20s

(3)有用功為

%=Gh=800NX3m=2400J

滑輪組的機械效率

η=，x100%=Zf221χ100%=80%

%總3000J

答：(1)建筑材料放在水平地面上時對地面的壓強是800Pa;

(2)拉力廠的功率是150W；

(3)滑輪組的機械效率是80%。

6.(1)1.5J；(2)62.5%；(3)3N

【詳解】解：(1)小喻做的有用功

〃療Ge5NX0.1m=1.5J

(2)由圖可知，拉力移動距離

SqXjm+°.4m*(Hm=O.6m

OA0.4m

小喻做的總功

y%4NX0.6m=2.4J

杠桿的機械效率

]Y1cτ

〃=』=—xl00%=62.5%

叫2.4J

(3)若不計摩擦力,則只克服杠桿的重力做的額外功

"M-"B2.4J-1.5J=O.9J

杠桿重心上升的高度為

答案第4頁，共28頁

-OB-×2.4m

h'=----×A=-------X0.1m=0.3m

OA0.4m

由于〃/劭'，因此杠桿的重力

答：(1)小明做的有用功1.5J;

(2)杠桿的機械效率62.5%；

(3)若杠桿的重心位于杠桿班的中點，且不計轉(zhuǎn)軸。處的摩擦，杠桿的自重3N。

7.(1)10N；(2)8×103kg∕m3；(3)4×IO3Pa

【詳解】解：(1)物體A的重力

GA=加Ag=IkgXloIψkg=ION

(2)杠桿在水平位置平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件，則

GAh=FM2

物體B對杠桿的拉力

E口=-GLJ±、=-1-0-N-×--0-.-2-m=4.N..

拉I20.5m

物體B的重力

GB=F支+%=76N+4N=80N

物體B的體積

333

rB=a=(O.lm)=lxlO^m

物體B的密度

PBq=一吃一=8×idl

b33

FBgl×10^m×10N∕kg

(3)切去部分的重力

Gii=7?±g=4kg×10N∕kg=40N

剩余部分的重力

G利=GB-G去=80N-40N=4)N

由此可知切去了物體B的一半，剩余部分與地面的接觸面積

S=-^a2=-!-×(0.1m)2=5×10^3m2

答案第5頁，共28頁

此時杠桿左邊受到的拉力

Fh=GR+G去=10N+40N=50N

此時杠桿右邊受到的拉力

5°N×°?2m=20N

20.5m

此時B對地面的壓力

Ek=G剎一Fti=40N-20N=20N

對地面的壓強

P專=^^?=4xl0'Pa

答：(1)物體A的重力為10N；

(2)正方體8的密度為8、1。31^/0?；

(3)切去一部分后B對地面的壓強為4xl(fPa°

8.(1)48W；(2)12kg；(3)83.3%

【詳解】解：(1)小明拉繩所做功為

%=Ps=240Nx6m=1440J

小明拉繩所做功的功率為

W1440J

P=-=-------=48W

t30s

(2)爸爸的重力為

G=mg=60kg×10N∕kg=600N

由圖可知動滑輪上繩子根數(shù)"=3,因為不計繩重和摩擦，則

尸=2

n

所以動滑輪(含座椅)的重力為

?=nF-G=3×240N-600N=120N

由G=〃吆可知，動滑輪(含座椅)的質(zhì)量為

G動-≡L=12k

機動=—g

g10N∕kg

(3)該升降座椅裝置的機械效率為

600n

n=?-×100%=-×100%=-^→<100%=→100%=-X100%≈83.3%

W,lFsF×nhnF3×240N

答案第6頁，共28頁

答：(1)小明拉繩所做功的功率為48W；

(2)動滑輪(含座椅)的質(zhì)量為12kg；

(3)該升降座椅裝置的機械效率為83.3%?

9.(1)2m∕s;(2)200N；(3)1000N

【詳解】解：(1)從圖中可知"=2,繩子末端移動的速度

V繩子=2v物=2×1m∕s=2m∕s

(2)從圖中可知〃=2,不計繩重和繩與滑輪間的摩擦，根據(jù)

F=XG+GQ

可知，動滑輪的重力

G花=nF-G=2×500N-800N=200N

(3)該工人自身重力為600N,則繩子自由端的拉力最大為

F=G)、=600N

根據(jù)尸=LG+GJ可知，此滑輪組能提升的最大物重

n

G'=〃尸-G輪=2X600N-200N=1000N

答：(1)繩子末端移動的速度為2m∕s;

(2)動滑輪的重力為200N；

(3)此滑輪組能提升的最大物重為IooON。

10.(1)0.1m∕s;(2)3600J；(3)100W；(4)90%

【詳解】(1)物體A上升的速度

s4m八1.

V=—=---=0.1m∕s

t40s

(2)滑輪組提升重物時所做的有用功

W^=Gh=900N×4m=3600J

(3)滑輪組做的總功

W&=Wf.+%外=3600J+400J=4000J

因此拉力尸的功率

P=工包*OOW

t40s

(4)滑輪組的機械效率

答案第7頁，共28頁

〃="X100%=%奧X100%=90%

W&4000J

答：(1)物體A上升的速度0.1m/s。

(2)滑輪組提升重物時所做的有用功3600J。

(3)拉力廠的功率戶為100Wo

(4)滑輪組的機械效率〃為90%。

11.(1)1200J；(2)250N；(3)75W

【詳解】解：(1)木箱受到的摩擦力大小為

片0.6e=0.6×1000N=600N

有用功為

VWfs，600NX2m=1200J

(2)由"=譚可得，水平拉力所做的總功為

%=??=""1=150OJ

心η80%

由圖可知，繩子承重股數(shù)為方3,繩子自由端移動的距離為

S繩="S箱=3×2m=6m

則水平拉力F的大小為

八"=理=25。N

?6m

(3)拉力做功的功率為

P="=1≡=75W

t20s

答：(1)有用功為1200J；

(2)則水平拉力廠的大小為250N；

(3)拉力做功的功率為75W。

12.(1)150N；(2)75%,60J

【詳解】解：(1)滑輪組的動滑輪繞2段繩，不計動滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦，人

對繩的拉力

F=1GS,=-×300N=150N

2物2

答案第8頁，共28頁

(2)物體上升的高度

/Pι∕t=O.1m/sX10s=1m

有用功

W∕GΛ=300NXlm=300J

滑輪組的機械效率

Z7="XlOO%=2221X100%=75%

Ws400J

克服動滑輪做的功

動Λ=40NX1m=40J

額外功

〃后〃3-〃s=400J-300J=100J

克服繩重和摩擦所做的額外功

生WSrW#100J-40J=60J

答：(1)若不計動滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦，人對繩的拉力是150N；

(2)實際中動滑輪重為40N,人的拉力做功400J,滑輪組的機械效率是150N,克服繩重和

摩擦所做的額外功是60Jo

13.(1)800J；(2)100W；(3)90%

【詳解】解：(1)由圖知道，承擔物重的繩子股數(shù)由2,則拉力尸移動的距離

s-2h

克服物體的重力所做的功是有用功，故工人對物體做的有用功

GΛ=400NX2m=800J

(2)拉力廠移動的距離

s=2h=2X2m=4m

拉力廠所做的總功

^=∕7s=250N×4m=1000J

拉力做功的功率

∕>=?=l≡=100W

tIOs

(3)由于不計繩重和摩擦，提升過程做的額外功是克服動滑輪重力做功，故提升400N的物

體時做的額外功是

答案第9頁，共28頁

μa=w&-^f=1000J-800J=200J

將重為90ON的物體提升相同高度，做的有用功

%'=Gh=900NX2m=1800J

所做的總功

HZa=wn+%=9。ON×2m+200J=?800J+200J=2000J

畋?

由〃=肅知道，此滑輪組的機械效率

臣1800T

〃=」X100%=--------×100%=90%

股2000J

答：(1)工人對物體做的有用功800J；

(2)拉力廠做功的功率IooW；

(3)將重為900N的物體提升相同高度，此滑輪組的機械效率90%。

14.(1)60J；(2)83.3%；(3)4N

【詳解】解：(1)該過程中的有用功

Wfi=G?=20N×3m=60J

(2)由圖知，承重繩子股數(shù)

〃=3

拉力做的總功

%二FS=Fnh=8N×3×3m=72J

滑輪組的機械效率

ZrAXlo0%=%B83.3%

W&72J

(3)不計輪軸間摩擦及繩重時，拉力

F=l(G+?j)

所以動滑輪的重力

G動=3F-G=3χ8N-20N=4N

答：(1)該過程中的有用功60J；

答案第10頁，共28頁

(2)滑輪組的機械效率83.3%；

(3)動滑輪的重力4N。

15.(1)90J；(2)100J；(3)10N

【詳解】解：(1)將重90N的貨物勻速提升1m,所做的有用功

GΛ=90NX1m=90J

%τ

(2)由〃=”得，拉力所做的總功

IV=^S-=—=[QQJ

總h90%

(3)由圖知，有兩段繩子提起物體，則

S=2∕F2×1m=2m

由右尸S得，繩端的拉力

F=?=IOOJ=5ON

s2m

不計繩重及滑輪與軸之間的摩擦，由/=:(G+G動)可得，動滑輪的重力

G^nF-G^2×50N-90N=1ON

答：(1)上述過程中的有用功〃有為90J；

(2)上述過程中拉力所做的功〃總為100J;

(3)動滑輪的重力為WNo

16.(1)3.6×103J;(2)100W；(3)90%

【詳解】解：(1)質(zhì)量為18Okg的海豚，被勻速提升2m,所以滑輪組對海豚做的有用功

3

Wfj=G豚〃=加豚=180kgX1ON/kg×2m=3.6×10J

(2)由滑輪組可知，動滑輪上繩子根數(shù)方4,繩子拉的距離

s=4X2m=8m

拉力F做功

8a=尸s=500NX8m=4X103J

拉力廠做功的功率

P=陛=?=IOOW

t40s

(3)滑輪組的機械效率

答案第U頁，共28頁

η=v^-=3?6xlθ3j×100%=90%

3

W&4×10J

答：(1)滑輪組對海豚做的有用功為3.6X10?J;

(2)拉力F做功的功率為IOe)W；

(3)滑輪組的機械效率為90%。

17.60N

【詳解】如圖，杠桿在A位置，4尸2囁，根據(jù)杠桿平衡條件得：FLM=GLm,得拉

力尸=立幺120NX3

60N

%2*

18.(1)240N；(2)600N

【詳解】解：(1)由題意可知，物體M的重力為

&儂=3OkgX10N∕kg=300N

故A端繩子的拉力為尸及=300N,當杠桿水平平衡時，由杠桿的平衡條件可得

Fs×OA=F×OB

解得運動員對橫桿8端的作用力為

CM

F=鹿'X=300N×-=240N

OB5

(2)設(shè)運動員與地面的接觸面積為S,由題意可知，運動員小強站在水平地面上時對地面

F

的壓強為ArlXIO"Pa,由受力分析可知，運動員對地面的壓力等于運動員的重力,則由P=W

可得

GK=PO50

運動員對橫桿8端施加施加豎直向上的作用力后，由受力分析可知，此時運動員對水平地面

的壓力為

F薩G#亡P,瞳)

聯(lián)立①②，解得運動員與地面的接觸面積為

240N

S=上一=6×10^2m2

1.4×104Pa-IxlO4Pa

Pl-P0

解得運動員的體重為

GkPoS^lX104Pa×6×1OrmJ600N

答：(1)尸的大小為240N；

答案第12頁，共28頁

(2)運動員的體重為600N。

19.(1)1080J；(2)90%；(3)40W

【詳解】解：(1)人拉繩做的有用功

〃廣G∕>=180NX6m=1080J

(2)由圖可知，動滑輪上的繩子段數(shù)方2,滑輪組的機械效率

_GhGh_G_180N

〃=---=---=----=---=--------×100%=90%

%FSFnhnF2×100N

(3)繩子自由端移動的距離

s-nh=12X6m=12m

拉力做的總功

∕F^=FS=100N×12ΠF1200J

人拉繩做功的功率

P=工出=40W

t30s

答：(1)人拉繩做的有用功為1080J；

(2)該滑輪組的機械效率為90%；

(3)人拉繩做功的功率為40W。

20.(1)整體受豎直向下的重力和兩端繩子對該整體豎直向上的拉力；(2)250N；(3)100N；

(4)900N

【詳解】解：(1)忽略麻袋，將動滑輪和沙子視為一個整體，該整體受豎直向下的重力和兩

端繩子對該整體豎直向上的拉力。由題意可知，該整體做勻速直線運動，受力平衡，故該整

體受到的重力和拉力大小相等，方向相反，在同一直線上。

(2)由圖可知,承擔物重的繩子段數(shù)"為2；由我可知,滑輪組的機械效率

_Gh_Gh_G

Tl——

印總FSFnhnF

故勻速提升400N沙子時，繩子自由端受到的拉力

400N

=250N

叼2×80%

(3)由〃尸=G+%可知，動滑輪的重力

答案第13頁，共28頁

Gilj=nF-G=2×250N-400