中考物理计算题专题《滑轮组机械效率综合题》专项训练

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1、滑轮组机械效率综合题、计算题、计算题1.如图所示，质量为50kg工人以0.2m/s的速度拉动绳子，将重为600N的物体提升了lm,此过程中滑轮组的机械效率为75%.不计绳重及摩擦.g=10N/kg,求工人(1)做的有用功.(2)拉力做功的功率.(3)改变所提升的物体时，使用此滑轮组可达到的最大机械效率.2.如图所示,建筑工人用滑轮组在20s的时间内将重为480N的物体匀速提升5m,所用的拉力为300N.求这个过程中：(1)工人做的有用功；(2)拉力的功率；(3)滑轮组的机械效率。3.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10m,物体重G=4x103N，汽车重G

2、G=3x104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2x103N,车汽车受到的阻力为车重的0.05倍。请计算：(1)若汽车运动的速度为1.2m/s，贝9将物体由井底拉至井口，需要多长时间?(2)滑轮组的机械效率是多少？(保留一位小数)(3)汽车的牵引力是多大？(4)将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少?4.如图所示装置是实验室在用轻绳绕成的滑轮组。悬挂的重物G=4.8N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1=1.8N；当重物匀速上升时，手对轻绳的拉力为F2=2.0N，且物重上升过程中动滑轮恰好转过1圈。已知动滑轮周边凹槽的周长C=0.3m,求(1)动滑轮的重力；(2)重物上升过程中

3、的有用功、总功以及滑轮组的机械效率。5.如图所示通过滑轮组拉着重为120N的物体，在水平面上以0.5mls0.5mls的速度向左做匀速直线运动了4m,摩擦力为物重的0.1倍。求：(1)物体受到的摩擦力；(2)绳子自由端移动的距离；(3)若不计绳，滑轮的重力以及滑轮轮轴和滑绳之间的摩擦力，求拉力F；(4)若机械效率80%，求拉力F。6.建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m m高处，所用拉力为300N，时间为20so不计摩擦和绳重，(g取10N N/kgkg)求：(1)工人做的有用功；(2)工人做功的功率；(3)此过程中该装置的机械效率；(4)如果用这个滑轮组匀速

4、提起400N的重物，需要用多大的拉力?7.如图甲是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图。工人用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力F F随时间t t变化的图象如图乙所示，物体上升的速度v随时间变化的图象如图丙所示。已知物体的质量为80kg、体积为0.02m3，物体沉没在水底时距离水面8m，在48s内物体上升的竖直高度为3m，绳的质量和体积、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，动滑轮自始至终都没浸入水中，p=1.0 x103kg/m3,g=10N/kg。求：水(1)物体浸没在水中时受到的浮力；(2)物体未打捞前在水中受到的压强；(3)在8s12s内，滑轮组的机械效率；(4)在04s内，物体对水底

5、的压力。8.如图所示，用甲、乙两种滑轮组，分别匀速竖直向上提升同一重物，从相同位置开始提升至同一高度处，求：(1)若不计绳重，滑轮重及摩擦，两次拉力F F和F2之比；(2)若不计绳重及摩擦，重物质量为400g，动滑轮质量为100g，匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。9.如图是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为GA.在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为vA，滑轮组的机械效率为 n.已知：GA=400N，v vA=0.4m m/s s，n=80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。求：(1)绳子自由端的速度大小;绳(2)动滑轮所受的重力大小G动；动(3)拉力F F

6、做功的功率P P。10.如图所示是打捞物体的模拟装置。现电动机带动钢丝绳自由端以0.5m m/s s的速度匀速拉动滑轮组，经过5min将体积为0.1m3的物体由海底提升到海面，物体离开海面后钢丝绳自由端的速度变为0.49m/s，此时电动机的输出功率比物体在海水中时增大了12%(不计物体的高度、绳重和摩擦，o=7.6x103kg/m3,g取10N/kg,o取物海水1.0 x103kgkg/m m3)。求：(1)物体浸没在海水中受到的浮力；(2)物体在海底时的深度；(3)物体在海底时受到海水的压强；(4)物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率(不计动滑轮体积)11.如图所示是某科研小组设计

7、的在岸边打捞水中物品的装置示意图。0 0为杠杆BCBC的支点，CO：OB=1：4.配重E E通过绳子竖直拉着杠杆C端，其质量m mE E=644kgkg.定滑轮和动滑轮的质量均为m0.人拉动绳子，通过滑轮组提升浸没在水中的物品。当物体A在水面下，小明以拉力F F1匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为，配重E对地面的压力为y；当物体A完全离开水面，小明以拉力f2匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为 n2，配重e对地面的压力为.已知：G GA=950N N，n2=95%,N1：N2=6：1，绳和杠杆的质量、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对物体A的阻力均可忽略不计，g取10N/kg.求:(1)物体在

8、水面下受到的浮力；(2)F1：F2的值(3)n1的大小。12.工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m,此过程中拉力的功率为120W.(g取10N/kg)求：(1)有用功；(2)滑轮组的机械效率；(3)若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300N，额外功占总功的20%,工人提升货物的重。13.如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m,用时3s,工人的拉力为50N,工人质量为50kg。（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 n1（3）如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为 n2,已知 n1：n2=4

9、：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。14.由同种材料制成的实心正方体A、B放在水平地面上，对地面的压强分别是pA、pB，且p pA A：p pB=1：2.用如图（a）所示的甲、乙两滑轮组分别匀速提升A、B两物体，甲、乙中动滑轮重均为G，不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力之比件：F2=5：动丄/22，求：（1）A、B两物体的边长之比LA：LB；（2）动滑轮重与物体A重之比G:GA；（3）若一个质量为60kg的人站在地面上，利用如图（b）所示的另一个滑轮组，从水中将物体A匀速提起，提升过程中，滑轮组的机械效率

10、n随物体A被提升高度h变化的关系图象如图（c）所示.不计绳重和摩擦，物体A在露出水面前和完全露出水面后，人对地面的压力之比是多少？（g取10N/kg）15.体重为500N的同学用一根绳子通过甲图所示的滑轮组能够提起重力为400N的物体A,此时绳子达到最大承受力（若物体再增重绳子将断裂），不计绳重和摩擦。求：（1）如甲图所示，将物体A匀速提高2m,对物体做的有用功是多少？（2）若在（1）中提升物体A时，滑轮组的机械效率为80%，脚与地面的总接触面积为4x10-2m2，则人对地面的压强是多少？（3）该同学仍用这根绳子和滑轮，组成如乙图所示的滑轮组，利用它从水中缓慢匀速地提起一个边长为0.2m的正方

11、体B（不计水的阻力），当提到B B的下表面所受水的压强为1.5x103Pa时，绳子断裂，则在绳子断裂的瞬间，物体B在水中受到的浮力是多少？（4）正方体B的密度是多少？（计算结果用科学记数法表示，并保留到小数点后一位）甲乙16如图所示，一个质量600kg、体积0.2m3的箱子沉入5m深的水底，水面距离地面2m,若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械，以0.5m/s的速度将箱子从水底匀速提到地面，每个滑轮重100N（不计绳重、摩擦和水的阻力，p水=1.0 x103kg/m3，g g=10N N/kgkg）。求：（1）箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强；（2）箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力；（

12、3）物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率；（4）整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大，并计算出这个最大值。17.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深Um,物体重1600N,动滑轮重400N,汽车的最大输出功率为15KW,与汽车相连的绳子能承受的最大拉力为6000N(不计汽车所受的摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦)，若重物以1%/s的速度匀速上升时，求：(1)将物体由井底拉至井口需要的时间；(2)滑轮组提升重物的机械效率；(3)整个装置工作过程中能提升重物的最大重力。答案和解析1.【答案】解：（1）做的有用功为:W W=GhGh

13、=600N Nx1m m=600J J；（2）；.心，所以人用的拉力为:拉力做功的功率为：（3）人施加的最大拉力为：Fm=G人=mg=50kgx10N N/kgkg=500N N；G G=nF-G=2x400N-600N=200N；动使用此滑轮组可达到的最大机械效率为:答：（1）做的有用功600J；（2）拉力做功的功率80W；（3）改变所提升的物体时，使用此滑轮组可达到的最大机械效率是80%。【解析】（1）根据公式W=Gh计算有用功；（2）根据效率公式计算出拉力，根据公式P=Fv计算功率；（3）人能施加的最大的拉力等于重力，根据公式Fm=G人=血&求出人能施加的最大的力,两根绳子承担着动滑轮和

14、物体，据此求出动滑轮的重力，根据公式求出最大机械效率。本题考查的是有用功，功率。机械效率的计算，综合性较强，难度较大。2.【答案】解：（1）将重为480N的物体匀速提升5m,做的有用功：W=Gh=480Nx5m=2400J；有用（2）绳子的有效段数为2,绳子自由端通过的距离：s=nh=2x5m=10m，拉力做总功：W=Fs=3OONxlOm=3OOOJ；总拉力的功率：P=150W；t(3)滑轮组的机械效率：n=xioo%=8o%。答：(1)工人做的有用功为2400J；(2)拉力的功率为150W；(3)滑轮组的机械效率为80%。【解析】(1)已知物重和物体上升的高度，根据W=Gh即可求出所做的有

15、用功；(2)由图知：有两段绳子与动滑轮相连，则物体上升的高度h和绳子自由移动的距离s之间的关系为：s=2h，求出自由端绳子移动的距离，然后再根据W=Fs即可求出所做的总功；根据P=求拉力的功率；(3)已求出有用功和总功，根据 n=x100%求出滑轮组的机械效率。该题考查了功的公式和功率公式的运用及滑轮组机械效率的求法，解答此题的关键是找到s、h之间的关系。3.【答案】解：(1)由图可知，滑轮组中由3段绳子承担重物，则物体上升的速度为：v物=v车=X12m/s=04m/s；物体由井底拉至井口需要的时间：t=25s；(2)滑轮组的机械效率为：n=x100%66.7%；(3)由题意可得，汽车受到的阻

16、力为：f=0.05G=0.05x3x104N=1500N；汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用；由力的平衡条件可得牵引力：F=F+f=2x103N+1500N=3500N；牵拉(4)汽车运动的距离：s=s=3h=3x10m=30m；车绳牵引力做功为：W=Fs=3500Nx30m=1.05x105j；牵牵车答：(1)若汽车运动的速度为1.2m/s，则将物体由井底拉至井口，需要25s；(2)滑轮组的机械效率是66.7%；(3)汽车的牵引力是3500N；(4)将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是1.05X105J。【解析】(1)明确承

17、担重物的绳子段数；运用速度公式变形可求时间t；(2)运用机械效率的计算公式，代入数值可求 n；(3)明确汽车的受力情况，运用平衡力知识可求牵引力；(4)运用W=Fs，可求功。熟练运用计算功、速度、机械效率的公式，准确分析物体的受力情况；是解答此题的关键。4.【答案】解：（1）由图可知，n=3；当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F=1.8N；则有：F F=（G G+G G动），1亠动故G=3F1-G=3x1.8N-4.8N=0.6N；动1（2）设物体相对于地面升高的高度为h则动滑轮相对于地面升高的高度也为h h；动滑轮转过一圈，即绳子自由端相对于动滑轮移动距离为：c=0.3m；则绳子自由

18、端相对于地面升高的距离为：s s=h h+c c；又因为绳子段数为n=3，故有s=3h，即3h=h+c；故得：h=c=x0.3m=0.15m；则s=3h=3x0.15m=0.45m；所做有用功为：W=Gh=4.8Nx0.15m=0.72J；有所做的总功为：W=Fs=2Nx0.45m=0.9J；总2机械效率为：n=x1oo%=8o%；答：（1）动滑轮的重力为0.6N；（2）重物上升过程中的有用功为0.72J；总功为0.9J；滑轮组的机械效率为80%。【解析】（1）明确承担动滑轮的绳子段数，根据拉力与重力间关系，变形后可求动滑轮重力；（2）根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据W

19、=Gh求出有用功;然后根据机械效率的计算公式可求出滑轮组的效率。明确绳子自由端移动距离，以及承担物体重力的绳子段数；熟练运用功、机械效率的公式；明确绳子自由端移动的距离；可解答此题。5.【答案】解：（1）摩擦力为物重的0.1倍，物体受到的摩擦力为：f=0.1G=0.1x120N=12N；（2）物体做匀速直线运动了4m，有3股绳子，则绳子自由端移动的距离s s=nsns=3x4m=12m；（3）若不计绳，滑轮的重力以及滑轮轮轴和滑绳之间的摩擦力，拉力F=f f=x12N=4N；（4）机械效率 n=80%即=80%,则拉力F=5N；答：（1）物体受到的摩擦力为12N；（2）绳子自由端移动的距离为1

20、2m；（3）若不计绳，滑轮的重力以及滑轮轮轴和滑绳之间的摩擦力，拉力为4N；（4）若机械效率80%，拉力为5N。【解析】（1）摩擦力为物重的0.1倍，据此求物体受到的摩擦力；（2）物体移动距离为s,则绳子自由端移动的距离s s=nsns；（3）由于不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力，则F=f(4)根据公式 n乞.=即可求出物体受到的拉力。本题考查滑轮组的特点以及机械效率公式的灵活应用，关键会对公式进行灵活变形。6.【答案】解：由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n=2；(1)工人做的有用功：W=Gh=500Nx6m=3000J；有(2)拉力端移动距离：s=2h=2x6m=12m

21、，工人做的总功：W=Fs=300Nx12m=3600J；总工人做功的功率：P=180W；(3)此过程中，该装置的机械效率：n=x100%=xioo%u83.3%；(4)不计摩擦和绳重，拉力F=(G+G)，轮动滑轮的重力：G=2F-G=2x300N-500N=100N,轮匀速提起400N的重物时的拉力大小：F F=(Gz+G)=(400N+100N)=250N。轮答：(1)工人做的有用功为3000J；(2)工人做功的功率为180W；(3)此过程中该装置的机械效率为83.3%；(4)如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用250N的拉力。【解析】由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n=2；(1)

22、知道建材重力和升高的高度，利用W=Gh可以求出有用功。(2)知道拉力，拉力端移动的距离s=2h，利用W=Fs求总功；知道做功时间，利用P=求工人做功的功率。(3)求出了有用功和总功，利用效率公式求出此过程中该装置的机械效率。(4)不计摩擦和绳重，根据滑轮组拉力公式F=(G+G)的变形公式求出动滑轮的重轮力，再根据F=(G+G)求匀速提起400N的重物时的拉力大小。轮本题考查了功、功率、机械效率的计算，关键是使用滑轮组时有用功、总功、机械效率含义的理解。7.【答案】解：(1)因为物体浸没水中，所以物体排开水的体积VV=0.02m3,排受到水的浮力：F=pVF=pVg=1.0 x103kg/m3x

23、0.02m3x10N/kg=200N；(2)物体未打捞前在水中受到的压强：p=pgh=1.0 x103kg/m3x10N/kgx8m=8x104Pa；水(3)物体重力：G=mg=80kgx10N N/kgkg=800N N,在8s12s内，由图乙、丙可知，物体做匀速直线运动，绳端的拉力F F=500N N,由图甲可知，n=2，拉力端移动距离s=2h，滑轮组的机械效率：师肓用n=.=xioo%=6o%；(4)由第三问条件可知，物体在8s12s内处于平衡状态，绳的质量和体积、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，拉力F=(G G-F F+G G)，浮轮则动滑轮重力：G=2F-G+F=2x500N-

24、800N+200N=400N,轮浮在04s内由图乙、丙可知，此时物体处于静止状态，绳端拉力F=300N，因为拉力F=(Fz+G)，贝y滑轮组对物体的拉力：拉轮F=2F-G=2x300N-400N=200N,拉轮物体对水底的压力：F=G-F-F=800N-200N-200N=400N。压拉浮答：(1)物体浸没在水中时受到的浮力为200N；(2)物体未打捞前在水中受到的压强为8x104Pa；(3)在8s12s内，滑轮组的机械效率为60%；(4)在04s内，物体对水底的压力为400N。【解析】(1)物体浸没水中，排开水的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理求物体受到水的浮力；(2)知道物体所处的深度

25、，利用p=pgh求物体未打捞前在水中受到的压强；(3)利用G=mg求物体的重力，在8s12s内，由图乙、丙可知，物体做匀速直线运动的拉力；由图甲可知，n=2,拉力端移动距离s=2h，滑轮组的机械效率n=；(4)由第三问条件，物体在8s12s内处于平衡状态，绳的质量和体积、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，拉力F=(G-F浮+G轮)，据此求动滑轮重力；浮轮在04s内由图乙、丙可知，此时物体处于静止状态，知道此时拉力F,拉力F=(F拉+G)，据此求滑轮组对物体的拉力；物体对水底的压力等于重力减去拉力、浮力。轮本题为力学综合题，考查了阿基米德原理、液体压强公式、重力公式、效率公式、力的平衡条件的

26、应用，能从图象得出相关信息、利用好相关公式是关键。8.【答案】解：(1)由图知，甲图中，n1=2；乙图中，n2=3,若不计绳重、滑轮重及摩擦，则拉力F=G,两次拉力F1和F2之比：F：F2=G：G=:=3：2；(2)重物的重力：G=mg=0.4kgx10N/kg=4N,动滑轮的重力：Gm轮g=0.1kgx10N/kg=1N,不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率 n=,由于两装置中物重和动滑轮重均相同,所以甲、乙两装置的机械效率：ni=n2=；.；=Xl%=8%。答：（1）若不计绳重、滑轮重及摩擦，两次拉力F1和F2之比为3：2；（2）若不计绳重及摩擦，甲、乙两装置的机械效率都是80%。【解析】（

27、1）甲图，n1=2；乙图，n2=3，若不计绳重、滑轮重及摩擦，拉力F=G，据此求两次拉力F1和F2之比；（2）利用G=mg求重物重力、动滑轮重力，因为不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率 n=，所以甲、乙两装置的机械效率相同，利用 n=计算。本题考查了使用滑轮组时拉力、机械效率的计算，利用好：不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率 n=。9.【答案】解：（1）由图知，n=2，绳子自由端移动的速度：v=2vA=2x0.4m/s=0.8m/s；（2）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，滑轮组的机械效率：n=，代入已知数值得：80%=，解得动滑轮重力：G=100N；动（3）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，拉力

28、F=（GA+G）=（400N+100N）=250N,A轮拉力做功的功率P=Fv=250Nx0.8m/s=200W。答：（1）绳子自由端的速度大小为0.8m/s；（2）动滑轮所受的重力大小为100N；（3）拉力F做功的功率为200W。【解析】（1）由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数n=2，则绳子自由端（拉力端）移动的速度等于物体上升速度的2倍；（2）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，滑轮组的机械效率 n=，据此列方程求动滑轮重力；（3）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，拉力F=（GA+G），（1）求出了拉力端移A轮动的速度，利用P P=FvFv求拉力做功的功率。本题考查了速度公式、功率公式、效率

29、公式的应用，关键是利用好两个推导公式：一是绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计时滑轮组的机械效率 n=，二是功率推导公式P=Fv。10.【答案】解：（1）物体浸没在海水中时，排开海水的体积：V=V=0.1m3,排则物体浸没在海水中受到的浮力；F=pgV=1.0 x103kg/m3x10N/kgx0.1m3=1000N；浮海水排（2）由图知，n=5,物体升高的速度：v物=v=心如.1必由题意可得，物体在海底时的深度：h=vt=Olm/sx5x60s=30m；物（3）物体在海底时受到海水的压强:G=mg=pgV=7.6x103kg/m3x10N/kgx0.1m3=7600N,设物体在水中时电动机的功率为

30、P1，钢丝绳自由端的拉力为F1，绳自由端的速度V=0.5m/s,则P1=F1v1=F1x0.5m/s；物体在离开水面后电动机的功率为P2，钢丝绳自由端的拉力为f2,绳自由端的速度v2=0.49m/s，则P2=F2v2=F2x0.49m/s；由题知，物体在离开水面后电动机的功率比物体在海水中时增大了12%,即：P2=P1（1+12%）,代入数据可得：F2x0.49m/s=F1x0.5m/s（1+12%）,解得：f2=F1，由图知，n=5，不计绳重和摩擦，两次的拉力分别为:F F=（G G-F F+G G）,F.=（G+G）,1浮轮2轮可得：（G+G）=x（G-F+G）,轮浮轮解得：G=8F-G=

31、8x1000N-7600N=400N,轮浮物体在海面下匀速上升过程中，动滑轮对物体的拉力G G-F F所做的功为有用功，不计绳浮重和摩擦，克服动滑轮重力做功为额外功，此过程中该滑轮组的机械效率：n=xioo%u94.3%。答：（1）物体浸没在海水中受到的浮力为1000N；（2）物体在海底时的深度为30m；（3）物体在海底时受到海水的压强为3x105Pa；（4）物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率为94.3%。【解析】（1）物体排开海水的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理求浸没在海水中受到的浮力；（2）由图知，n=5，物体升高速度等于绳子自由端移动速度的，利用速度公式求物体在海底时的

32、深度；（3）利用p p=pghgh求物体在海底时受到海水的压强；（4）利用G=mg=pgV求物体重力；设物体在水中电动机的功率为P1，钢丝绳自由端的拉力为F1，P1=F1v1；物体在离开水面后电动机的功率为P2,钢丝绳自由端的拉力为F2,P2=F2v2；而物体在离开水面后电动机的功率比物体在海水中时增大了12%,据此求F、F2的大小关系；由图知，n=5，不计绳重和摩擦，拉力F F=（G-F+G丿，F F=（G+G），进一步求1浮轮2轮出动滑轮重力，物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率 n=本题为力学综合题，考查了重力公式、密度公式、速度公式、阿基米德原理、液体压强公式、功率公式、效率

33、公式的应用。难点在第四问，利用提供的电动机功率关系求出动滑轮重力是关键。11.【答案】解：分别对物体A、动滑轮B、人进行受力分析，如图所示：由-式，GA=950N,n2=95%，N1：N N=6：1，CO：OB=1：4，GE=6440N,n2=95%，解得：G0=50N；F浮=200N；FA1=750N；FA2=950N；F1=400N；F2=500N，F1：F2=4：5，耳=93.75%；答：（1）物体在水面下受到的浮力200N；（2）F1：F2的值4：5；（3）n1的大小为93.75%。【解析】对物体进行受力分析，由平衡条件、效率公式列方程解题。本题难度较大，对物体正确受力分析、应用平衡条

34、件，效率公式即可正确解题。12.【答案】解：（1）货物的重力：G=mg=45kgx10N/kg=450N；有用功：W=Gh=450Nx2m=900J；有用（2）拉力做的总功:W=Pt=120Wx10s=1200J；总滑轮组的机械效率：n=X100%=x100%=75%；（3）由图可知n=3，已知额外功占总功的20%,则此时的机械效率 nz=1-20%=80%；此时的机械效率：n=.=,所以提升物体的重力：G=nznF=80%x3x300N=720No答：(1)有用功为900J；(2)滑轮组的机械效率为75%；(3)工人提升货物的重为720No【解析】(1)知道物体的质量，根据G G=mgmg计

35、算出重力，再根据W有用=Gh计算出有用有用功；(2)利用wa=PtPt求出总功，根据 n=计算机械效率；总(3)根据机械效率(80%)，拉力F和 nz=，解得工人提升货物的重。本题考查做功、功率、机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是根据W=Pt=Pt求出总功。13.【答案】解：(1)物体下降速度为：v=1m/s；因为有4段绳子，所以绳子上升的速度为：v=4v=4x1m/s=4m/s；绳物(2)因为有4段绳子，所以绳子运动距离s=4h=4x3m=12m；放绳子的有用功：W=Gh=160Nx3m=480J；有用放绳子的总功：W=Fs=50Nx12m=600J；总滑轮组的效率：n1=

36、x100%=x100%=80%；(3)物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由F=(G+G)可得，动滑轮重力：G=4F-G=4x50N-160N=40N；动动已知 n1：n2=4：3，则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为：n2=n1=x80%=60%；物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率：n2=60%，解得 F=60N N；拉物完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力,由力的平衡条件可得：4F=F+G，绳拉物动则人对绳子的拉力

37、：F=(F+G)=(60N+40N)=25N，绳拉物动因为物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N；人的重力为：G=mg=50kgx10N/kg=500N，对人进行受力分析可知，人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，则人受到竖直向上的支持力：F=G+F=500N+25N=525No支人绳因为物体间力的作用是相互的，则人对地面的压力为525No答：(1)工人放绳的速度为4m/so(2)滑轮组的效率 n1为80%；（3）求当物体完全浸没水中后，工入对地面的压力为525N。【解析】（1）根据v=算出物体的速度，根据绳子段数算出工人放绳的速度；（2）根据W=Gh=Gh算出有

38、用功，根据W=Fs=Fs算出总功；根据 n=X100%算出机械有用总效率；（3）根据入水前的拉力和物体的重力，根据F=（G动+G）算出动滑轮重力；根据n1：n2=4：3算出物体完全浸没水中后滑轮的机械效率 n2根据 n=x100%表示出对物体的拉力；根据G G=mgmg算出人的重力，对人受力分析得出人对地面的压力。本题考查了速度、有用功、总功、机械效率公式的应用，滑轮组拉力的计算，其中动滑轮重力不变是解题的关键，是一道难题。14.【答案】解：（1）正方体A、B均放置在水平桌面上，:.p=pgh,而两物体是同种材料制成的，且P PA A：P PB B=1：2，（2）则A、B两物体的体积之比为：=

39、（）3=（）3=，G G=mgmg=pVgVg，A、B两物体的重力之比为：=由图可知n=2，n=3，甲乙利用滑轮组提升重物时，不计绳重和摩擦，拉力F=（G+G），动F F=（GA+G），F2=（GB+G），1A动2B动=由即可解得：=（3）由图（c）可知：LA=0.2m，则VA=（LA）3=（0.2m）3=0.008m3,根据阿基米德原理可知：Fjp水gVA=1.0 x103kg/m3x10N/kgx0.008m3=80N；A出水前机械效率：n1=50%，A出水后机械效率：n2=75%，解得：=，=G=120N，G2=40N；A动2利用滑轮组提升重物时，不计绳重和摩擦，拉力F=（G+G），动A

40、出水前F1=(G+G G2-F F)=(120N+40N-80N)=20N,拉1峙A动2浮A出水后F2=(G GA+G G2)=(120N+40N)=40N,拉2A动2且G=m mg=60kgx10N/kg=600N；以A和动滑轮2、人为研究对象，A出水前、后受力分析示意图分别为图甲、图乙、图丙、图丁.由图甲、乙：F1=G-F1=600N-20N=580N，支1人拉1由图丙、丁：F2=G-F2=600N-40N=560N,支2人拉2答：(1)A、B两物体的边长之比L LA：L LB为1：2；(2)动滑轮重与物体A重之比G:G GA为1：4；(3)不计绳重和摩擦，物体A在露出水面前和完全露出水面

41、后，人对地面的压力之比是29：28.【解析】(1)正方体A、B均放置在水平桌面上，则由固体压强公式p=推导出p=pgh,两物体是同种材料制成的，知道两物体对桌面的压强之比，利用该公式从而可以计算出A、B两物体的边长之比，(2)可以计算出体积之比，最后再利用公式G=mg=pvg计算出A、B两物体的重力之比.从图乙可知，利用滑轮组提升重物时，不计绳重和摩擦，拉力F=(G+G丿，利用该动公式列出一个关于拉力比值的等式，又知道A、B两物体的重力之比，从而可以计算出动滑轮重力G动与A物体重力G G的比值.(3)根据图象得出物体A的高度，并求出A的体积，利用F.=p水gV排求出D浸没在水浮水排中时所受的浮

42、力；先从图象中读出物体A在露出水面前和完全露出水面后的机械效率，根据不计绳重和摩擦，n=，列出物体A在露出水面前和完全露出水面后的机械效率的表达式，即可分别求出物体A和动滑轮的重力，然后根据不计绳重和摩擦时拉力F=(G+G动)分别求出拉力，最后分别对物体A和动动滑轮2、人为研究对象进行受力分析，根据物体的受力平衡，合力为零即可求出压力之比.本题为力学综合题，考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理、杠杆平衡条件、效率公式的掌握和运用，知识点多、综合性强，要求灵活运用所学知识求解，关键是对不同情况进行正确受力分析.15.【答案】解：(1)对物体做的有用功：W=Gh=400Nx2m=800J；

43、有用AA(2)由 n=.=80%得拉力做的总功:W=1000J,总由甲图可知，n=2，则绳端移动的距离：s=2h=2x2m=4m,由W=Fs=Fs可得绳端的拉力(由题知绳子达到最大承受力)：总F=250N,人对地面的压力：F=G G-F F=500N N-250N N=250N N,压人人对地面产生的压强：(3)物体B下表面受到水的压力:=pS=1.5x103Pax0.2mx0.2m=60N，由图乙可知，物体B上表面已经露出水面，根据浮力产生的原因(物体上下表面受到的压力差)可得，物体B受到的浮力:F日下表面=60N；在甲图中，不计绳重和摩擦，拉力F=(G+G轮)，则动滑轮的重力:G,=2F-

44、GA=2x250N-400N=100N，在图乙中，n=3，在绳子断裂的瞬间，绳端的拉力F仍然为250N，因拉力F=(F+GJ，则动滑轮受到向下的拉力:拉轮F=3F-G=3x250N-100N=650N,拉轮根据力的平衡条件可得，物体B所受的重力：G=F+F=650N+60N=710N,B拉浮物体B的质量：mB=71kg,物体B的体积：Vj=0.2mx0.2mx0.2m=0.008m3,B物体B的密度：答：(1)如甲图所示，将物体A匀速提高2m,对物体做的有用功是800J；(2)人对地面的压强是6250Pa；(3)在绳子断裂的瞬间，物体B在水中受到的浮力是60N；(4)正方体B的密度是8.9x1

45、03kg/m3o【解析】(1)利用W=Gh求对物体做的有用功；(2)知道滑轮组的机械效率，利用 n=求拉力做的总功，由图可知，n=2,则绳端移动的距离s=2h，再利用W=Fs求绳端的拉力，即人受到的拉力，人对地面的压力等于人的重力减去拉力，利用p=求人对地面产生的压强；(3)利用F=pS求物体B下表面受到水的压力，利用浮力产生的原因(物体上下表面受到的压力差)求物体B受到的浮力；(4)在甲图中，不计绳重和摩擦，拉力F=(G+G丿，据此求动滑轮的重力；轮在图乙中，在绳子断裂的瞬间，拉力F F=(F+GJ,据此求动滑轮受到向下的拉力,拉轮物体B所受重力等于拉力加上浮力，再利用G G=mgmg求物体

46、B的质量，利用密度公式求物体B的密度。本题为力学综合题，考查了重力公式、密度公式、功的公式、机械效率公式、压强公式的应用，还涉及到浮力产生的原因、力的平衡、使用滑轮组拉力的计算，知识点多、综合性强，属于难题，要求细心审题、从中获取相关信息、灵活应用相关公式！16.【答案】解：(1)箱子在水底时下表面的深度h h=5m m，此处水产生的压强：p=pgh=1x103kg/m3x10N/kgx5m=5x104Pa。水(2)箱子沉入水底，则VV=0.2m3,排则浮力F=pgVF=pgV=1x103kg/m3x10N/kgx0.2m3=2x103NO(3)物体完全露出水面后，在提升箱子过程中，不计绳重、

47、摩擦和水的阻力，有用功是动滑轮对箱子的拉力所做的功，额外功是克服动滑轮重所做的功；箱子的重力：G G=mgmg=600kgkgx10N/kg=6x103N；出水后，根据 n=可得：机械效率：n=x100%=x100%u98.4%。(4)由于箱子从水底匀速提到地面，根据P P=FvFv即可判断出拉力最大时，功率最大；箱子离开水面在空中时，对滑轮组的拉力最大，故此时电动机对滑轮组的拉力最大；由于不计绳重、摩擦和水的阻力，则F=(G+G)=x(6x103N+100N)=3.05x103N；最大动电动机上绳子的提升速度为v v=2v=2x0.5m/s=1m/s,则P=F Fv=3.05x103Nx1m

48、/s=3.05x103Wo最大最大答：(1)箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强为5x104Pa；(2)箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力为2x103N；(3)物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率为98.4%；(4)整个打捞过程中箱子离开水面在空中时电动机的输出功率最大，为3.05x103Wo【解析】(1)已知箱子在水中的深度，根据公式p p=pghgh可求产生的压强。(2)由于箱子沉入水底，则VV=0.2m3,利用F.=pgV排即可求出浮力；排浮排(3)物体完全露出水面后，根据公式机械效率 n=即可求出机械效率。(4)由于箱子从水底匀速提到地面，根据P P=FvF

49、v即可判断出拉力最大时，功率最大，所以求出最大拉力，然后即可求出最大功率。本题考查滑轮组的使用、机械效率、压强、浮力和功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要学会二力平衡条件的应用。17.【答案】解：(1)物体由井底拉至井口需要的时间：t=12s；(2)不计绳重及滑轮组的摩擦时，额外功消耗在提升动滑轮上；故轮组的机械效率为：n=80%；(3)由图可知，承担重物绳子段数为：n=3,则汽车的运动速度v=3v=3x1m/s=3mismis；车p=15kW=1.5xlO4W,根据P=Fu得，汽车能提供的最大拉力为：F F=5000N；此力小于绳子能承受的最大拉力6000N；故由F=（G+G）得：

50、重物最大重力为：G=3F-G=3x5000N-400N=1.46x104N；最大动最大动答：（1）将物体由井底拉至井口需要的时间为12s；（2）滑轮组提升重物的机械效率为80%；（3）整个装置工作过程中能提升重物的最大重力为1.46X104N；【解析】（1）运用速度变形公式t=可求时间；（2）明确题目中的条件-不计绳重及滑轮组的摩擦；得出额外功体现的方面，再根据机械效率的公式可求 n；（3）结合汽车的最大输出功率，运用P P=FvFv的变形，得出汽车能够提供的最大拉力，再与题目中绳子的最大承受力比较，进而得出重物的振动重力。熟练运用速度公式、功率的变形公式、机械效率的计算公式；明确题目中提供的条件；可解答此题。