中考物理總復習《機械效率計算題》專項測試卷(帶有答案)

第第頁試卷第=page22頁，共=sectionpages1717頁中考物理總復習《機械效率計算題》專項測試卷(帶有答案)學校:___________班級：___________姓名：___________考號：___________1．如圖甲所示，用一個動滑輪勻速提升重為800N的物體A，在卷揚機拉力F的作用下，繩子自由端豎直移動的距離隨時間變化的關系如圖乙中圖線a所示；用該裝置勻速提升物體B時，繩子自由端豎直移動的距離隨時間變化的關系如圖乙中圖線b所示。已知動滑輪受到的重力為200N，在這兩次提升物體的過程中，卷揚機拉力F的功率保持不變，且不計繩重和輪與軸間的摩擦。求：（1）提升物體A時，繩子自由端的速度；（2）拉力F的功率；（3）物體B受到的重力；（4）提升物體B時動滑輪的機械效率。

2．如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，某工人站在水平地面上，向下拉動繩子自由端，使物體A以0.1m/s的速度勻速上升，提升過程中滑輪組的機械效率為90%。已知物體A重450N，兩個滑輪重力相等，不計滑輪組的繩重和軸摩擦。求：（1）繩子自由端受到向下的拉力F。（2）繩子自由端拉力的功率P。（3）動滑輪的重力G動。（畫出動滑輪和物體A整體的受力分析圖）（4）支架對定滑輪的拉力T。（畫出定滑輪的受力分析圖）

3．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F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1800N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Gmax。4．如圖甲所示，用卷揚機（其內(nèi)部有電動機提供動力）通過動滑輪提升重力為的物體并使其勻速上升時，卷揚機對動滑輪繩子端的拉力為F，平臺對卷揚機的支持力為，拉力F的功率為P，動滑輪的機械效率為％；已知被提升物體移動的距離隨時間變化的圖像如圖乙所示，卷揚機的重力為，吸盤和繩子的質(zhì)量及滑輪與軸的摩擦均可忽略不計，g取。求：（1）拉力F的大??；（2）平臺對卷揚機的支持力；（3）拉力F的功率P；（4）若卷揚機通過動滑輪提升物體的最大重力是，此時動滑輪提升重物的機械效率是多少？5．如圖所示，放在水平地面上的物體A，質(zhì)量為114kg，物體A與水平地面的接觸面積為1.5×103cm2。工人師傅用600N的拉力F勻速向上提升物體A，物體A上升的速度為0.2m/s。不計摩擦及繩重，g取10N/kg。求：(1)工人師傅5s時間做的功。(2)提升物體A時，此滑輪組的機械效率。(3)若工人師傅用450N的拉力提升物體A，物體A沒有被拉動，求此時物體A對地面的壓強。6．如圖所示，體重為的小剛用滑輪組提升的重物時，若滑輪組的機械效率．不計繩重和軸摩擦．求：（1）動滑輪受到的重力；（2）地面對小剛的支持力；（3）繩子能夠承受的最大拉力，滑輪組的最大機械效率．7．如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，某工人站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，使物體A以0.2m/s的速度勻速上升，提升過程中滑輪組的機械效率為90%。已知物體A重540N，該工人重500N，兩個滑輪質(zhì)量相等，不計滑輪組的繩重和摩擦，計算：（1）繩子自由端拉力的功率；（2）地面對該工人的支持力；（3）支架對定滑輪的拉力。8．如圖甲所示，是使用動滑輪勻速提升物體的裝置圖。如圖乙所示，是提升不同重物時卷揚機對繩子豎直向上拉力F與卷揚機拉動繩子速度v的關系圖像。當使用這個裝置提升重力為500N的物體A時，卷揚機拉動繩子的速度為0.2m/s，卷揚機拉動繩子的功率保持不變。不計繩重及輪與軸的摩擦。求：（1）提升物體A時，卷揚機對繩子的拉力FA；（2）動滑輪受到的重力G動；（3）若用該裝置提升另一物體B時，卷揚機拉動繩子的速度為0.4m/s，此時滑輪組的機械效率η。9．如圖所示，置于水平工作臺面上的卷揚機，其質(zhì)量為50kg，工作時做功的功率恒為1000W?，F(xiàn)用卷揚機通過一個動滑輪勻速豎直提升重為4500N的物體A，經(jīng)過2s物體A被豎直勻速提升了40cm。不計繩重和摩擦，取g=10N/kg，求：（1）滑輪對物體A做的功；（2）動滑輪的質(zhì)量；（3）動滑輪的機械效率；（4）工作臺面對卷揚機的支持力。10．如圖甲所示的裝置，A是重的空吊籃，繩子B和C能承受的最大拉力分別為和。質(zhì)量為的小張同學將A提升到高處，施加的拉力F隨時間變化關系如圖乙所示，A上升的速度v隨時間t變化關系如圖丙所示。小張同學與地面的接觸面積為，忽略繩重及摩擦g取。求：（1）內(nèi)拉力F的功率；（2）動滑輪所受的重力；（3）內(nèi)人對地面的壓強；（4）用此裝置勻速提升重物時的最大機械效率。11．圖甲是用滑輪組勻速提升物體的示意圖，卷揚機對繩子豎直向下的拉力F與卷揚機拉動繩子的速度v的關系如圖乙所示。當使用這個裝置提升重為850N的物體A時，卷揚機拉動繩子的速度為0.2m/s，不計繩重及摩擦，卷揚機的拉動繩子的功率保持不變。（1）求提升物體A時卷揚機對繩子的拉力FA；（2）求動滑輪受到的重力G動；（3）若用該裝置提升另一物體B時，卷揚機拉動繩子的速度為0.5m/s，求此時滑輪組的機械效率η。（計算結果保留數(shù)）12．用如圖所示的滑輪組，將重為450N的重物勻速提高2m，所用的拉力為200N。不計繩重和滑輪組的摩擦。（1）此過程中人通過滑輪組所做的總功是多少？機械效率是多少？（2）求動滑輪的重。（3）若小明用此滑輪組以0.2m/s的速度提升某重物，知此時機械效率為60%，求此時拉力的功率。13．如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，重為500N的工人用300N豎直向下的拉力拉動繩子自由端，使重540N的物體A勻速上升。已知該工人與水平地面的接觸面積為500cm2，兩個滑輪的質(zhì)量相等，不計滑輪組的繩重和摩擦。求∶（1）畫出工人的受力分析圖；（2）該工人對地面的壓強；（3）滑輪組的機械效率；（4）支架受到滑輪組的拉力。14．如圖甲所示是某地修建大橋時使用滑輪組打撈不慎落入水中的柱形石料M的示意圖。在整個打撈過程中，石料以恒定的速度v=0.1m/s上升，石料離開水面之后繩子自由端的拉力F=1000N。圖乙是鋼絲繩的拉力T隨時間變化的圖象，t=0時刻石料剛好離開湖底，g取10N/kg。求：（1）石料的質(zhì)量m；（2）石料完全浸沒在水中受到的浮力F浮；（3）湖底受到水的壓強p；（4）石料離開水面之后滑輪組的機械效率η。15．如圖甲是用滑輪組提升貨物的示意圖。在拉力F的作用下，貨物被勻速豎直提升。此滑輪組的機械效率η隨貨物所受重力G物的變化關系如圖乙所示。g取10N/kg，繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計。求：(1)貨物所受重力為300N時，該滑輪組的機械效率η；(2)動滑輪的質(zhì)量m動；(3)當繩子自由端的拉力F為500N，貨物以0.1m/s的速度被勻速提升時，拉力F的功率P。16．如圖所示，工人站在水平臺面上用滑輪組提貨物。工人豎直向上拉動繩子，使貨物勻速上升。已知工人體重為600N，貨物重為810N，動滑輪重為90N。不計滑輪組的繩重和摩擦，求：（1）工人拉繩子的過程中，工人的拉力F；（2）工人拉繩子的過程中，該滑輪組的機械效率η；（3）工人拉繩子的過程中，工人對水平臺面的壓力F壓。

17．建筑工人用如圖所示的滑輪組提升一堆磚塊，已知托板重200N，動滑輪重50N，每個磚塊重100N，工人的質(zhì)量是70kg，不計繩重和輪軸處的摩擦，g取10N/kg。（1）工人用豎直向下的拉力拉動繩子，勻速提升5個磚塊時，求：①工人對繩子的拉力大小。②工人對水平地面的壓力大小。③滑輪組的機械效率。（結果保留整數(shù)）（2）通過計算，分析討論該建筑工人用此裝置最多可以提升幾個磚塊。

18．如圖甲所示的裝置，A是重15N的物體，繩子自由端能承受的最大拉力為45N，施加的拉力F隨時間變化關系如圖乙所示，A上升的速度v隨時間t變化關系如圖丙所示，忽略繩重及摩擦，g取10N/kg。問：（1）第2s內(nèi)拉力F的功率為多少？（2）此裝置勻速提升重物的最大機械效率為多少？（若除不盡，結果保留小數(shù)點后一位）19．如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，重為800N的工人站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，使重為300N的物體以0.2m/s的速度勻速上升。在這個過程中，人施加的拉力F為200N，兩個滑輪質(zhì)量相等，不計滑輪組的繩重和摩擦。求：（1）該滑輪組的機械效率；（2）拉力F的功率；（3）動滑輪受到的重力；（4）該工人利用此滑輪組提升不同貨物時，支架受到滑輪組的最大拉力。20．如圖所示，建筑工地上有一批建筑材料需要運往高處，已知建筑材料的質(zhì)量m=80kg，卷揚機向下拉繩子的力F=500N，建筑材料上升的速度是1m/s，不計繩重、滑輪與軸之間的摩擦，g取10N/kg。求：（1）將建筑材料和動滑輪看成一個整體，對它進行受力分析；（2）動滑輪所受的重力G動；（3）滑輪組的機械效率η；（4）卷揚機向下的拉力F的功率。21．如圖所示，質(zhì)量為60kg的工人站在地面上用滑輪組提起重為600N的物體，在物體勻速上升1m的過程中，拉力做功800J?；喗M中的繩均沿豎直方向，繩重和摩擦均可忽略不計，且繩足夠結實，取g=10N/kg，求：（1）滑輪組的機械效率η；（2）地面對工人的支持力大小F支；（3）工人站在地面上用這個滑輪組勻速提升不同質(zhì)量物體的過程中，此滑輪組的最大機械效率ηm。22．如圖所示，用滑輪組提升質(zhì)量為2×l03kg的物體A。物體A以0.lm/s的速度勻速上升的過程中，電動機對繩子自由端拉力的功率恒為2400W，g取10N/kg。求：（1）物體A受到的重力G；（2）電動機對繩子自由端的拉力F；（3）該滑輪組的機械效率η。23．如圖所示，用滑輪組將重為G＝1800N的金屬塊打撈出水面，不計繩重、摩擦和水對金屬塊的阻力，作用在繩自由端拉力的功率始終保持1680W，金屬塊浸沒在水中時被勻速提起的速度為v1＝0.8m/s，金屬塊的密度為8×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）金屬塊未露出水面以前的機械效率η；（2）金屬塊被提出水面后勻速上升的速度v2（計算結果保留兩位小數(shù)）。24．如圖工人用250N的力F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F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。25．小明用如圖所示滑輪組把重的物體勻速提高，所用時間為9s。（1）若不計滑輪重、繩重及輪與軸間的摩擦，求人對繩的拉力大??；（2）求小明提升該物體的過程中，所做有用功的功率大??；（3）若動滑輪所受重力為，不計繩重及軸與輪間摩擦，求此過程中滑輪組的機械效率。參考答案與解析1．如圖甲所示，用一個動滑輪勻速提升重為800N的物體A，在卷揚機拉力F的作用下，繩子自由端豎直移動的距離隨時間變化的關系如圖乙中圖線a所示；用該裝置勻速提升物體B時，繩子自由端豎直移動的距離隨時間變化的關系如圖乙中圖線b所示。已知動滑輪受到的重力為200N，在這兩次提升物體的過程中，卷揚機拉力F的功率保持不變，且不計繩重和輪與軸間的摩擦。求：（1）提升物體A時，繩子自由端的速度；（2）拉力F的功率；（3）物體B受到的重力；（4）提升物體B時動滑輪的機械效率。

【答案】（1）0.2m/s；（2）100W；（3）3800N；（4）95%【詳解】（1）由圖甲可知，由乙圖圖象可知，提升物體A時，繩子自由端移動的距離，所用的時間，則繩子自由端的速度為（2）不計繩重和摩擦時拉力拉力的功率（3）由乙圖圖象可知，提升物體B時，繩子自由端移動的距離，所用的時間，物體B上升的速度為在這兩次提升物體的過程中，卷揚機拉力F的功率保持不變，由可得，物體B時的拉力由可得，物體B受到的重力（4）提升物體B時動滑輪的機械效率2．如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，某工人站在水平地面上，向下拉動繩子自由端，使物體A以0.1m/s的速度勻速上升，提升過程中滑輪組的機械效率為90%。已知物體A重450N，兩個滑輪重力相等，不計滑輪組的繩重和軸摩擦。求：（1）繩子自由端受到向下的拉力F。（2）繩子自由端拉力的功率P。（3）動滑輪的重力G動。（畫出動滑輪和物體A整體的受力分析圖）（4）支架對定滑輪的拉力T。（畫出定滑輪的受力分析圖）

【答案】（1）250N；（2）50W；（3）50N；（4）800N【詳解】（1）由圖可知，承擔重物的繩子股數(shù)，滑輪組的機械效率則繩子自由端的拉力（2）物體A上升的速度v物=0.1m/s，繩子自由端移動的速度繩子自由端拉力的功率（3）不計滑輪組的繩重和軸摩擦，動滑輪和物體A作為一個整體，受到向上的拉力F拉1、重力的作用，如圖所示：

由圖知所以動滑輪重力（4）定滑輪受力，如圖所示：

支架對滑輪組的拉力

3．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F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1800N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Gmax?！敬鸢浮浚?）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)n為2；由可知，滑輪組的機械效率故勻速提升400N沙子時，繩子自由端受到的拉力（3）由可知，動滑輪的重力（4）由題意可知，支架可承擔的最大拉力代入數(shù)據(jù)可得計算得施加在繩子上的最大拉力F拉=500N，則此滑輪組一次可以勻速提升沙子的最大重力4．如圖甲所示，用卷揚機（其內(nèi)部有電動機提供動力）通過動滑輪提升重力為的物體并使其勻速上升時，卷揚機對動滑輪繩子端的拉力為F，平臺對卷揚機的支持力為，拉力F的功率為P，動滑輪的機械效率為％；已知被提升物體移動的距離隨時間變化的圖像如圖乙所示，卷揚機的重力為，吸盤和繩子的質(zhì)量及滑輪與軸的摩擦均可忽略不計，g取。求：（1）拉力F的大??；（2）平臺對卷揚機的支持力；（3）拉力F的功率P；（4）若卷揚機通過動滑輪提升物體的最大重力是，此時動滑輪提升重物的機械效率是多少？【答案】（1）240N；（2）840N；（3）960W；（4）85％【詳解】解：（1）由圖甲可知，繩子的段數(shù)為2段，則s=2h，所以由于動滑輪的機械效率為η=75％，物體的重力為G=360N，則解得：拉力F=240N。（2）卷揚機受到重力、繩子的拉力和平臺對它的支持力，且卷揚機處于靜止狀態(tài)，則平臺對卷揚機的支持力F支=G機+F=600N+240N=840N（3）2s內(nèi)運動的高度為4m，則2s內(nèi)繩子移動的距離為s=2×4m=8m2s內(nèi)拉力做功為拉力F的功率為（4）吸盤和繩的質(zhì)量及滑輪與軸的摩擦均可忽略不計，這種情況下，則，由于n=2，則若卷揚機通過動滑輪提升物體的最大重力是Gm=680N，此時動滑輪提升重物的機械效率是5．如圖所示，放在水平地面上的物體A，質(zhì)量為114kg，物體A與水平地面的接觸面積為1.5×103cm2。工人師傅用600N的拉力F勻速向上提升物體A，物體A上升的速度為0.2m/s。不計摩擦及繩重，g取10N/kg。求：(1)工人師傅5s時間做的功。(2)提升物體A時，此滑輪組的機械效率。(3)若工人師傅用450N的拉力提升物體A，物體A沒有被拉動，求此時物體A對地面的壓強。【答案】(1)1200J；(2)95％；(3)2000Pa【詳解】解：(1)工人師傅5s時間做的功(2)由可得，滑輪組的機械效率為(3)不計繩重以及摩擦力所以動滑輪重工人師傅拉繩子時的拉力等于重力因為所以繩子對物體的拉力物體對地面的壓力物體對地面的壓強6．如圖所示，體重為的小剛用滑輪組提升的重物時，若滑輪組的機械效率．不計繩重和軸摩擦．求：（1）動滑輪受到的重力；（2）地面對小剛的支持力；（3）繩子能夠承受的最大拉力，滑輪組的最大機械效率．【答案】（1）100N（2）500N（3）90%【詳解】（1）．滑輪組的機械效率為：代入數(shù)據(jù)，G=400N，即可求出動滑輪重力為：G0=100N；（2）．由圖像可知，繩子股數(shù)n=5，因此拉力F為：即繩子對小剛的拉力為100N，由力的平衡條件可知，此時地面對小剛的支持力為：；（3）．由推導式可知提起的重物重力越大，機械效率越高，因此，當拉力為最大值200N時，機械效率最高，此時物體重力最大為：機械效率為：．7．如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，某工人站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，使物體A以0.2m/s的速度勻速上升，提升過程中滑輪組的機械效率為90%。已知物體A重540N，該工人重500N，兩個滑輪質(zhì)量相等，不計滑輪組的繩重和摩擦，計算：（1）繩子自由端拉力的功率；（2）地面對該工人的支持力；（3）支架對定滑輪的拉力?！敬鸢浮浚?）120W；（2）200N；（3）960N【詳解】解：（1）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2，則滑輪組的機械效率解得.繩子自由端移動的速度繩子自由端拉力的功率（2）地面對該工人的支持力（3）不計滑輪組的繩重和摩擦，由可得，動滑輪的重力由兩個滑輪質(zhì)量相等可知，兩個滑輪的重力也相等，定滑輪的重力則支架受到滑輪組的拉力8．如圖甲所示，是使用動滑輪勻速提升物體的裝置圖。如圖乙所示，是提升不同重物時卷揚機對繩子豎直向上拉力F與卷揚機拉動繩子速度v的關系圖像。當使用這個裝置提升重力為500N的物體A時，卷揚機拉動繩子的速度為0.2m/s，卷揚機拉動繩子的功率保持不變。不計繩重及輪與軸的摩擦。求：（1）提升物體A時，卷揚機對繩子的拉力FA；（2）動滑輪受到的重力G動；（3）若用該裝置提升另一物體B時，卷揚機拉動繩子的速度為0.4m/s，此時滑輪組的機械效率η?！敬鸢浮浚?）300N；（2）100N；（3）66.7%【詳解】解：（1）由圖像可知，卷揚機拉動繩子的速度為0.2m/s，由圖乙可知，卷揚機對繩子的拉力FA=300N。（2）由圖甲可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2，動滑輪受到的重力G動=nF-G物=2×300N-500N=100N（3）卷揚機的拉動繩子的功率因卷揚機的拉動繩子的功率保持不變，若用該裝置提升另一物體B時，卷揚機拉動繩子的速度為0.4m/s，卷揚機對繩子的拉力物體B的重力GB=nFB-G動=2×150N-100N=200N此時滑輪組的機械效率9．如圖所示，置于水平工作臺面上的卷揚機，其質(zhì)量為50kg，工作時做功的功率恒為1000W?，F(xiàn)用卷揚機通過一個動滑輪勻速豎直提升重為4500N的物體A，經(jīng)過2s物體A被豎直勻速提升了40cm。不計繩重和摩擦，取g=10N/kg，求：（1）滑輪對物體A做的功；（2）動滑輪的質(zhì)量；（3）動滑輪的機械效率；（4）工作臺面對卷揚機的支持力?！敬鸢浮浚?）1800J；（2）50kg；（3）90%；（4）3000N【詳解】解：（1）滑輪對物體A做的有用功W有=Gh=4500N×0.4m=1800J（2）卷揚機拉力做的總功W總=Pt=1000W×2s=2000J則額外功W額=W總-W有=2000J-1800J=200J不計繩重和摩擦，動滑輪的重力動滑輪的質(zhì)量（3）動滑輪的機械效率（4）卷揚機的重力G卷=m卷g=50kg×10N/kg=500N由圖可知n=2，繩子自由端移動的距離s=nh=2×0.4m=0.8m卷揚機的拉力卷揚機受到豎直向下的重力、繩子向下的拉力和工作臺面對卷揚機的支持力的共同作用，處于靜止狀態(tài)，由力的平衡條件可知，工作臺面對卷揚機的支持力F支=G卷+F=500N+2500N=3000N10．如圖甲所示的裝置，A是重的空吊籃，繩子B和C能承受的最大拉力分別為和。質(zhì)量為的小張同學將A提升到高處，施加的拉力F隨時間變化關系如圖乙所示，A上升的速度v隨時間t變化關系如圖丙所示。小張同學與地面的接觸面積為，忽略繩重及摩擦g取。求：（1）內(nèi)拉力F的功率；（2）動滑輪所受的重力；（3）內(nèi)人對地面的壓強；（4）用此裝置勻速提升重物時的最大機械效率?！敬鸢浮浚?）40W；（2）4N；（3）；（4）84%【詳解】解：（1）由圖知，n=2，在1～2s內(nèi)（第2s內(nèi)）A被勻速提升，物體A上升的速度是2.5m/s，由圖乙可知拉力F拉2=8N，第內(nèi)拉力F的功率（2）忽略繩重及摩擦，動滑輪所受的重力（3）人的重力G人=m人g=45kg×10N/kg=450N0～1s內(nèi)拉力是10N，第內(nèi)人對地面的壓強（4）當C繩拉力為時，所拉物體最大重力用此裝置勻速提升重物時的最大機械效率11．圖甲是用滑輪組勻速提升物體的示意圖，卷揚機對繩子豎直向下的拉力F與卷揚機拉動繩子的速度v的關系如圖乙所示。當使用這個裝置提升重為850N的物體A時，卷揚機拉動繩子的速度為0.2m/s，不計繩重及摩擦，卷揚機的拉動繩子的功率保持不變。（1）求提升物體A時卷揚機對繩子的拉力FA；（2）求動滑輪受到的重力G動；（3）若用該裝置提升另一物體B時，卷揚機拉動繩子的速度為0.5m/s，求此時滑輪組的機械效率η。（計算結果保留數(shù)）【答案】（1）450N；（2）50N；（3）86%【詳解】解：（1）由圖像可知時（2）由得（3）由圖像得時所以卷揚機的功率卷揚機拉物體B，且拉動繩子的速度為0.5m/s時的拉力因此物體B的重力此時滑輪組的機械效率12．用如圖所示的滑輪組，將重為450N的重物勻速提高2m，所用的拉力為200N。不計繩重和滑輪組的摩擦。（1）此過程中人通過滑輪組所做的總功是多少？機械效率是多少？（2）求動滑輪的重。（3）若小明用此滑輪組以0.2m/s的速度提升某重物，知此時機械效率為60%，求此時拉力的功率?！敬鸢浮浚?）1200J，75%；（2）150N；（3）75W【詳解】（1）繩子移動的距離為人通過滑輪組所做的總功為有用功為機械效率為（2）不計繩重和摩擦時，動滑輪的重力為（3）機械效率為60%時，所提升物體的重力為此時物體所受的拉力為此時拉力的功率為13．如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，重為500N的工人用300N豎直向下的拉力拉動繩子自由端，使重540N的物體A勻速上升。已知該工人與水平地面的接觸面積為500cm2，兩個滑輪的質(zhì)量相等，不計滑輪組的繩重和摩擦。求∶（1）畫出工人的受力分析圖；（2）該工人對地面的壓強；（3）滑輪組的機械效率；（4）支架受到滑輪組的拉力?！敬鸢浮浚?）（2）4000Pa；（3）90%；（4）960N【詳解】解：（1）工人重500N，繩子拉力300N，根據(jù)受力平衡可得，地面支持力如圖所示：（2）該工人對地面的壓力等于地面支持力工人對地面的壓強（3）拉動滑輪繩子有2段，滑輪組的機械效率（4）以動滑輪為研究對象，根據(jù)力的平衡可求得滑輪重支架受到滑輪組的拉力14．如圖甲所示是某地修建大橋時使用滑輪組打撈不慎落入水中的柱形石料M的示意圖。在整個打撈過程中，石料以恒定的速度v=0.1m/s上升，石料離開水面之后繩子自由端的拉力F=1000N。圖乙是鋼絲繩的拉力T隨時間變化的圖象，t=0時刻石料剛好離開湖底，g取10N/kg。求：（1）石料的質(zhì)量m；（2）石料完全浸沒在水中受到的浮力F??；（3）湖底受到水的壓強p；（4）石料離開水面之后滑輪組的機械效率η。【答案】（1）160kg；（2）400N；（3）；（4）80%【詳解】解：（1）由圖乙可知，當石料離開水面后，鋼絲繩的拉力為1600N，石料受到的拉力和重力是一對平衡力，故，它受到的重力G=T1=1600N石料的質(zhì)量（2）由圖乙可知，石料完全浸沒在水中受到的拉力為1200N，故它受到的浮力F浮=G-T2=1600N-1200N=400N（3）由圖乙知，當50s時，石料離開水面，故湖深為湖底受到水的壓強（4）石料離開水面之后滑輪組的機械效率15．如圖甲是用滑輪組提升貨物的示意圖。在拉力F的作用下，貨物被勻速豎直提升。此滑輪組的機械效率η隨貨物所受重力G物的變化關系如圖乙所示。g取10N/kg，繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計。求：(1)貨物所受重力為300N時，該滑輪組的機械效率η；(2)動滑輪的質(zhì)量m動；(3)當繩子自由端的拉力F為500N，貨物以0.1m/s的速度被勻速提升時，拉力F的功率P?！敬鸢浮?1)75%；(2)10kg；(3)100W【詳解】(1)如圖乙所示為此滑輪組的機械效率η隨貨物所受重力G物的變化關系，可知當貨物所受重力為300N時，該滑輪組的機械效率η為75%。(2)動滑輪與兩股繩子接觸，n=2，滑輪組的機械效率表達式為則繩端拉力為當該滑輪組的機械效率η為75%時，貨物重300N，即繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計時，由拉力與重物重力、動滑輪之間的關系得則動滑輪的質(zhì)量為(3)當貨0.1m/s的速度被勻速提升時，繩子自由端的移動速度為當繩子自由端的拉力F為500N，拉力的功率為16．如圖所示，工人站在水平臺面上用滑輪組提貨物。工人豎直向上拉動繩子，使貨物勻速上升。已知工人體重為600N，貨物重為810N，動滑輪重為90N。不計滑輪組的繩重和摩擦，求：（1）工人拉繩子的過程中，工人的拉力F；（2）工人拉繩子的過程中，該滑輪組的機械效率η；（3）工人拉繩子的過程中，工人對水平臺面的壓力F壓。

【答案】（1）300N；（2）90%；（3）900N【詳解】解：（1）由圖可知，承擔物重繩子的根數(shù)n=3，工人的拉力（2）滑輪組的機械效率（3）對工人進行受力分析，此時人受到向下的重力、繩子向下的拉力和平臺向上的支持力，因此工人對水平臺面的壓力等于平臺對工人向上的支持力，即F壓=F支=G人+F拉=600N+300N=900N17．建筑工人用如圖所示的滑輪組提升一堆磚塊，已知托板重200N，動滑輪重50N，每個磚塊重100N，工人的質(zhì)量是70kg，不計繩重和輪軸處的摩擦，g取10N/kg。（1）工人用豎直向下的拉力拉動繩子，勻速提升5個磚塊時，求：①工人對繩子的拉力大小。②工人對水平地面的壓力大小。③滑輪組的機械效率。（結果保留整數(shù)）（2）通過計算，分析討論該建筑工人用此裝置最多可以提升幾個磚塊。

【答案】（1）①；②325N；③67%；（2）11塊磚【詳解】解：（1）①由圖可知，滑輪組的動滑輪繞2段繩子，不計繩重和輪軸處的摩擦，工人對繩子的拉力②工人受到重力、地面的支持力和繩的拉力，工人對水平地面的壓力和地面對它的支持力是相互作用力，大小相等，工人對水平地面的壓力③滑輪組的機械效率為（2）工人對繩子的拉力不大于自身受到的重力，即解得所以工人用此裝置最多可以提升11塊磚。18．如圖甲所示的裝置，A是重15N的物體，繩子自由端能承受的最大拉力為45N，施加的拉力F隨時間變化關系如圖乙所示，A上升的速度v隨時間t變化關系如圖丙所示，忽略繩重及摩擦，g取10N/kg。問：（1）第2s內(nèi)拉力F的功率為多少？（2）此裝置勻速提升重物的最大機械效率為多少？（若除不盡，結果保留小數(shù)點后一位）【答案】（1）40W；（2）94.4%【詳解】解：（1）由圖象知，第2s內(nèi)拉力，A上升速度，由圖甲知，通過動滑輪繩子的段數(shù)，所以繩端的速度拉力F的功率（2）忽略繩重及摩擦，由可得，動滑輪重力當繩端拉力達到最大時，提起物體的重力最大同一滑輪組提起的物體越重，效率越高，所以此裝置勻速提升重物的最大機械效率19．如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，重為800N的工人站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，使重為300N的物體以0.2m/s的速度勻速上升。在這個過程中，人施加的拉力F為200N，兩個滑輪質(zhì)量相等，不計滑輪組的繩重和摩擦。求：（1）該滑輪組的機械效率；（2）拉力F的功率；（3）動滑輪受到的重力；（4）該工人利用此滑輪組提升不同貨物時，支架受到滑輪組的最大拉力?！敬鸢浮浚?）75％；（2）80W；（3）100N；（4）2500N【詳解】解：（1）由圖可知，該滑輪組動滑輪上有2段繩子承載物重，則滑輪組的機械效率（2）繩端移動的速度拉力F的功率（3）拉力承載的總重動滑輪重力（4）繩端的最大拉力能提起的最大重力兩個滑輪質(zhì)量相等，則動滑輪的重力支架受到滑輪組的最大拉力20．如圖所示，建筑工地上有一批建筑材料需要運往高處，已知建筑材料的質(zhì)量m=80kg，卷揚機向下拉繩子的力F=500N，建筑材料上升的速度是1m/s，不計繩重、滑輪與軸之間的摩擦，g取10N/kg。求：（1）將建筑材料和動滑輪看成一個整體，對它進行受力分析；（2）動滑輪所受的重力G動；（3）滑輪組的機械效率η；（4）卷揚機向下的拉力F的功率?！敬鸢浮浚?）將建筑材料和動滑輪看成一個整體，受到豎直向上的兩個拉力的作用和豎直向下的重力的作用；（2）200N；（3）80%；（4）1000W【詳解】解：（1）將建筑材料和動滑輪看作一個整體，受到豎直向上的兩個拉力的作用和豎直向下的重力的作用。（2）建筑材料的重力由圖知，滑輪組由2段繩子承擔物重，設提起質(zhì)量m的建筑材料時卷揚機對繩的拉力為F，不計繩重、滑輪與軸之間的摩擦，根據(jù)動滑輪受力關系可得（3）滑輪組的機械效率（4）卷揚機的速度卷揚機向下拉力F的功率：21．如圖所示，質(zhì)量為60kg的工人站在地面上用滑輪組提起重為600N的物體，在物體勻速上升1m的過程中，拉力做功800J?；喗M中的繩均沿豎直方向，繩重和摩擦均可忽略不計，且繩足夠結實，取g=10N/kg，求：（1）滑輪組的機械效率η；（2）地面對工人的支持力大小F支；（3）工人站在地面上用這個滑輪組勻速提升不同質(zhì)量物體的過程中，此滑輪組的最大機械效率ηm。【答案】（1）75%；（2）200N；（3）83.3%【詳解】解：（1）工人做的有用功為W有用=Gh=600N×1m=600J拉力做的總功W總=800J，滑輪組的機械效率為（2）由圖可知，承擔重物的繩子股數(shù)n=2，繩端移動的距離為s=nh=2×1m=2m繩端的拉力為對人受力分析可知，人受到豎直向上的拉力、豎直向下的重力和地面對人的支持力，三力平衡，故地面對工人的支持力大小為F支=G人-F=60kg×10N/kg-400N=200N（3）繩重和摩擦均可忽略不計，由可知，提起600N的物體時，動滑輪的重力為G動=2F-G=2×400N-600N=200N當人對地面的壓力為0時，提起的物體最重，滑輪組的機械效率最高，此時繩端的拉力為F拉=G人=60kg×10N/kg-=600N把動滑輪和最重物體看成一個整體，對其受力分析可知：動滑輪和貨物的向下的重力、兩根繩子向上的拉力，整個裝置勻速運動，整體平衡，故有G大=2F拉