专题08 简单机械及机械效率（测试）（安徽专用）-【上好课】2025年中考物理一轮复习讲练测（安徽专用）

主题一 力 专题08 简单机械及机械效率 （试题分值：70分 测试时间：45分钟） 一、填空题（每空2分，共20分）。 1．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动质量均匀的杠杆，一重为20N的物体挂在杠杆中点处，现将重物缓慢升高0.1m，拉力大小F=12N，拉力移动的距离为0.2m，不计转轴处的摩擦。杠杆自重为 N。 2．利用如图所示的滑轮组拉着一物块沿水平面以0.1m/s的速度向右做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为4N，若每只滑轮重为1N，不计绳子和弹簧测力计的重量及滑轮间的摩擦。则在上述过程中，该滑轮组的机械效率为 。 3．如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式竖直匀速提升同一物体，不计绳子重和摩擦，甲、乙滑轮的机械效率分别为、，则它们的大小关系应是 。（不计绳重和摩擦） 4．斜面是一种简单机械，在生活和生产中随处可见。如图所示，小明用平行于斜面的推力将货物从底端匀速推到顶端，已知推力为500N，斜面的长3m，高1m，机械效率为60%。则货物的重力为 N。 5．《墨经·经下》里记载的一种斜面引重车，可以将重物拉举到所需的高度。如图所示为这种引重车的侧面示意图，该装置是一种省力机械。若用该引重车将重为2000N的木箱从斜面的底端匀速拉到顶端用时20s。已知斜板长2m，高0.8m，此时后轮轴上绳子受到的拉力为1000N（不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦）此装置的机械效率为 。 6．如图所示，用一个长为1.2m的斜面将重为45N的物体沿斜面匀速拉到0.4m的高台上，斜面的机械效率为60%，则物体与斜面间的摩擦力是 N。 7．小伟用一个距离手6m高的定滑轮拉住重45N的物体，从滑轮正下方沿水平方向在2s内缓慢移动8m，如图所示。若该装置效率为90%，他对绳子的拉力的功率为 W。 8．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为100N，每次运送的量不定，货物每次上升的速度恒定为2m/s，图乙是整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像。当某次运送4件货物时，不考虑绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 。 9．塔吊是工程建设中经常采用的起重装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。它将重为450N的重物竖直匀速提升10m，滑轮组自由端绳子的拉力F为300N，该滑轮组的机械效率为 。 10．如图所示OB是一杠杆，O为支点，将重30N的物体悬挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，若A点施加的动力使重物向上移动了10cm，此时的杠杆机械效率为（不计摩擦），保持重物悬挂点不变，如果动力作用点由A点向支点O靠近一些后再把该物体提升10cm，此时机械效率为。则 。（选填“＞”“＜”或“=”）。 二、选择题（本题共7小题，每小题2分，共14分；每小题4个选项中，只有一个选项符合题意） 11．如图所示的甲、乙两个M形硬质轻杆可绕中间转轴O灵活转动，杆两端分别用细绳悬挂两个质量相等的重物，现保持平衡状态，用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后再松手，出现的结果应该是（　　） A．甲能恢复平衡 B．乙能恢复平衡 C．都不能恢复平衡 D．都能恢复平衡 12．如图所示，物体重为400N，在人的拉力作用下，5s内竖直匀速上升了1m。已知动滑轮重为100N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体上升的速度为0.4m/s B．滑轮组的机械效率为75% C．若减小动滑轮的重力，滑轮组的机械效率将变小 D．拉力F的功率为100W 13．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．机械效率可达到100% B．做功多的机械，功率一定大 C．功率大的机械，做功一定快 D．做功快的机械，机械效率一定高 14．如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起。已知汽车的质量为，牵引力为，对绳子的拉力为；物体的重力为，物体匀速上升的速度始终为，取，不计绳重和滑轮间的摩擦。下列说法中（    ） ①滑轮组的机械效率为80% ②汽车受到的摩擦为 ③动滑轮的重力为 ④汽车牵引力的功率为 A．只有①正确 B．只有①④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 15．工人用相同的滑轮以如图甲、乙所示的两种方式把同一物体竖直匀速提升相同高度，所用的时间也相同，物体质量大于滑轮质量（绳重及滑轮与轴之间的摩擦不计），则下列说法错误的是（　　） A．甲中绳端拉力做功的功率比乙中绳端拉力做功的功率快 B．甲滑轮机械效率比乙高 C．甲中工人所用拉力大于乙中工人所用拉力 D．甲中绳端拉力做的功比乙中少 16．如图所示，甲、乙两滑轮组各滑轮质量都相同，现将同一重物匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法中正确的是（　　） A．F1>F2，甲装置的机械效率高 B．F1<F2，乙装置的机械效率高 C．甲装置所做的额外功比乙装置多 D．甲、乙两装置的机械效率大小相同 17．如图所示，小芳和小明用两种不同的方式将同一物体提升相同的高度。若不计一切摩擦，他们所用的拉力分别为F1、F2，拉力对物体做的功分别为W1、W2，则（　　） A．F1＞F2，W1＞W2 B．F1＜F2，W1=W2 C．F1＜F2，W1＜W2 D．F1=F2，W1=W2 三、实验题（每空2分，共16分） 18．小明发现，沿斜坡向上拉物体时，斜坡越陡，所需拉力越大，那么斜面的机械效率是不是越大呢？为了研究斜面的机械效率与哪些因素有关，小明设计了如图所示的实验装置，并用同一块木板做了三次实验，数据记录如表格所示： 实验次数 斜面的倾斜程度 物块重G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 机械效率η 1 较缓 10 0.1 5.0 1 2 较陡 10 0.3 6.7 1 45% 3 最陡 10 0.5 8.4 1 60% (1)实验前要理解有用功、总功和额外功的概念，其中总功是指拉力所做的功，而拉力除了要克服物体重力做功外，还需要克服摩擦阻力做功，根据上述概念可知，测量斜面机械效率时的机械效率的表达式η= （用表格中的字母表示）； (2)在计算出第一次的机械效率之后，综合分析三次实验的数据可以得到的结论是：其他条件相同时， 。 19．小明利用如图所示的实验装置进行“探究杠杆的平衡条件”的实验。 (1)将杠杆调节平衡后，按图甲所示将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会 （选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”） (2)实验中多次改变力和力臂的大小，目的是 ； (3)如图乙所示，用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为，在b位置斜向上的拉力为，则 （选填“大于”“等于”或“小于”）。 20．为了研究滑轮的特点，小柳同学分别进行如图甲、乙所示的实验： (1)在研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮不能省力，但能改变施力的方向。定滑轮实质上相当于是一个 杠杆； (2)用动滑轮匀速竖直提升重物，弹簧测力计的示数如乙图所示。若不考虑摩擦和绳子重，则动滑轮重为 N； (3)为了兼顾定滑轮和动滑轮的特点，小柳用如图丙装置组装了滑轮组，并用弹簧测力计拉着重物匀速上升10cm，所用拉力为0.8N，请你用笔画线代替细绳，在图丙中画出滑轮组的绕线方法。 四、计算题（本大题共3小题，第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分） 21．如图所示，重为的物体在拉力F的作用下从斜面底端匀速运动到顶端，已知斜面的高，斜面长，斜面的机械效率为50%。求： (1)拉升重物所做的有用功； (2)物体所受的拉力F； (3)物体受到斜面的摩擦力f。 22．如图甲所示，用滑轮组提升重力为500N的物体，物体在拉力F的作用下20s匀速上升了9m。此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，求： (1)拉力F的功率； (2)滑轮组的机械效率； (3)若克服摩擦与绳重所做的额外功占总额外功的四分之一，则动滑轮的重力为多少N？ 23．工人用如图甲所示的滑轮组提升货物上楼，所用滑轮组的机械效率随被提升货物的重力变化的图像如图乙所示，不计绳重和摩擦。 （1）若工人用300N的拉力将货物以0.3m/s的速度匀速提升了6m，求拉力做功的功率。 （2）当被提升的物体重为400N时，工人所用的拉力。 （3）当滑轮组的机械效率为90%时，所提升的货物的重力。    原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 主题一 力 专题08 简单机械及机械效率 （试题分值：70分 测试时间：45分钟） 一、填空题（每空2分，共20分）。 1．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动质量均匀的杠杆，一重为20N的物体挂在杠杆中点处，现将重物缓慢升高0.1m，拉力大小F=12N，拉力移动的距离为0.2m，不计转轴处的摩擦。杠杆自重为 N。 【答案】4 【解析】拉力所做的功为 有用功为 额外功为克服杠杆自重所做的功，杠杆重心上升高度与重物上升高度相同，为0.1m，额外功为 且 杆重为 2．利用如图所示的滑轮组拉着一物块沿水平面以0.1m/s的速度向右做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为4N，若每只滑轮重为1N，不计绳子和弹簧测力计的重量及滑轮间的摩擦。则在上述过程中，该滑轮组的机械效率为 。 【答案】80% 【解析】由图示滑轮组可知，承重绳子的有效股数n=2，不计绳子和弹簧测力计的重量及滑轮间的摩擦，所以绳子自由端的拉力为 则滑轮组的机械效率为 3．如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式竖直匀速提升同一物体，不计绳子重和摩擦，甲、乙滑轮的机械效率分别为、，则它们的大小关系应是 。（不计绳重和摩擦） 【答案】< 【解析】甲图滑轮的机械效率 乙图滑轮的机械效率 所以 < 4．斜面是一种简单机械，在生活和生产中随处可见。如图所示，小明用平行于斜面的推力将货物从底端匀速推到顶端，已知推力为500N，斜面的长3m，高1m，机械效率为60%。则货物的重力为 N。 【答案】900 【解析】根据题意可知，小明推力做的功为总功，总功为 克服货物的重力做的功为有用功，根据机械效率 可知，货物的重力为 5．《墨经·经下》里记载的一种斜面引重车，可以将重物拉举到所需的高度。如图所示为这种引重车的侧面示意图，该装置是一种省力机械。若用该引重车将重为2000N的木箱从斜面的底端匀速拉到顶端用时20s。已知斜板长2m，高0.8m，此时后轮轴上绳子受到的拉力为1000N（不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦）此装置的机械效率为 。 【答案】 80% 【解析】若用该引重车将重为2000N的木箱从斜面的底端匀速拉到顶端用时20s。已知斜板长2m，高0.8m，此时后轮轴上绳子受到的拉力为1000N（不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦）此装置的机械效率为 6．如图所示，用一个长为1.2m的斜面将重为45N的物体沿斜面匀速拉到0.4m的高台上，斜面的机械效率为60%，则物体与斜面间的摩擦力是 N。 【答案】10 【解析】把重物拉上高台时做的有用功 W有=Gh=45N×0.4m=18J 由可得，总功 由W=Fs可得，拉力的大小 克服摩擦力所做的额外功 W额外=W总−W有用=30J−18J=12J 由W额外=fs可得，摩擦力 7．小伟用一个距离手6m高的定滑轮拉住重45N的物体，从滑轮正下方沿水平方向在2s内缓慢移动8m，如图所示。若该装置效率为90%，他对绳子的拉力的功率为 W。 【答案】100 【解析】如下图所示 AC的长度为 定滑轮不省距离，拉动绳子的距离为 物体上升的高度 有用功为 他对绳子的拉力的功为 拉力的功率为 8．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为100N，每次运送的量不定，货物每次上升的速度恒定为2m/s，图乙是整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像。当某次运送4件货物时，不考虑绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 。 【答案】80% 【解析】由图甲可知，滑轮组的绳子承重股数n=2，由图乙可知，当货物的重力是100N时，机械效率是50%，不考虑绳重和摩擦，则有 可得，动滑轮的重力 运送4件货物时，拉绳子的力 滑轮组的机械效率 9．塔吊是工程建设中经常采用的起重装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。它将重为450N的重物竖直匀速提升10m，滑轮组自由端绳子的拉力F为300N，该滑轮组的机械效率为 。 【答案】75% 【解析】由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，滑轮组的机械效率 10．如图所示OB是一杠杆，O为支点，将重30N的物体悬挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，若A点施加的动力使重物向上移动了10cm，此时的杠杆机械效率为（不计摩擦），保持重物悬挂点不变，如果动力作用点由A点向支点O靠近一些后再把该物体提升10cm，此时机械效率为。则 。（选填“＞”“＜”或“=”）。 【答案】= 【解析】假设 则 由杠杆平衡条件可知 则 若A点施加的动力使重物向上移动了10cm，如图所示： 则由三角形知识可知 则 故 机械效率 如果动力作用点由A点向支点O靠近一些后，假设 同理由上述分析可知，改变作用点的位置不影响机械效率的大小，即 因此。 二、选择题（本题共7小题，每小题2分，共14分；每小题4个选项中，只有一个选项符合题意） 11．如图所示的甲、乙两个M形硬质轻杆可绕中间转轴O灵活转动，杆两端分别用细绳悬挂两个质量相等的重物，现保持平衡状态，用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后再松手，出现的结果应该是（　　） A．甲能恢复平衡 B．乙能恢复平衡 C．都不能恢复平衡 D．都能恢复平衡 【答案】B 【解析】如图所示的甲乙M形硬质轻杆，处于保持平衡状态。由于悬挂的两个重物质量相等，则作用在M形硬质轻杆两端的上的拉力相等，则杠杆示意图分别如下图： 甲硬质轻杆，根据杠杆平衡条件可得Gl1=Gl2，则l1=l2；乙硬质轻杆，同理可得Gl3=Gl4，则l3=l4；用手使两个右端的重物略微下降一小段距离后，则杠杆示意图分别如下图： 由于轻杆端点的位置不同，右端的重物略微下降一小段距离后，由力臂的变化图可知，甲硬质轻杆l1′＜l1，l2′>l2则Gl1′＜Gl2′所以，甲杆右端的重物继续下降，则不能恢复到原来平衡位置。乙硬质轻杆l3′>l3，l4′＜l4则Gl3′>Gl4′所以，乙杆左端的重物会下降，则乙能恢复到原来平衡位置。 故选B。 12．如图所示，物体重为400N，在人的拉力作用下，5s内竖直匀速上升了1m。已知动滑轮重为100N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体上升的速度为0.4m/s B．滑轮组的机械效率为75% C．若减小动滑轮的重力，滑轮组的机械效率将变小 D．拉力F的功率为100W 【答案】D 【解析】A．物体上升的速度 故A错误； B．有用功为 额外功为 滑轮组的机械效率 故B错误； C．根据 可知，若减小动滑轮的重力，滑轮组的机械效率将变大，故C错误； D．拉力做的总功为 则拉力F的功率为 故D正确。 故选D。 13．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．机械效率可达到100% B．做功多的机械，功率一定大 C．功率大的机械，做功一定快 D．做功快的机械，机械效率一定高 【答案】C 【解析】A．使用任何机械都要做额外功，所以总功一定大于有用功，即有用功与总功的比值一定小于1，也就是机械效率小于100%，故A错误； B．功率是做功多少与所用时间的比值，做功多，时间不确定，功率大小不能确定，故B错误； C．功率是描述物体做功快慢的物理量，功率大的机械，做功一定快，故C正确； D．机械效率是指有用功占总功的百分比，与做功快慢没有关系，故D错误。 故选C。 14．如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起。已知汽车的质量为，牵引力为，对绳子的拉力为；物体的重力为，物体匀速上升的速度始终为，取，不计绳重和滑轮间的摩擦。下列说法中（    ） ①滑轮组的机械效率为80% ②汽车受到的摩擦为 ③动滑轮的重力为 ④汽车牵引力的功率为 A．只有①正确 B．只有①④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 【答案】B 【解析】①由图可知，滑轮组的有效绳子段数，滑轮组的机械效率为 故①正确； ②汽车受力平衡，根据力的相互作用，绳子对车向左的拉力为 则汽车受到的摩擦为 故②错误； ③不计绳重和滑轮间的摩擦，动滑轮的重力为 故③错误； ④汽车移动速度为 则汽车牵引力的功率为 故④正确。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 15．工人用相同的滑轮以如图甲、乙所示的两种方式把同一物体竖直匀速提升相同高度，所用的时间也相同，物体质量大于滑轮质量（绳重及滑轮与轴之间的摩擦不计），则下列说法错误的是（　　） A．甲中绳端拉力做功的功率比乙中绳端拉力做功的功率快 B．甲滑轮机械效率比乙高 C．甲中工人所用拉力大于乙中工人所用拉力 D．甲中绳端拉力做的功比乙中少 【答案】A 【解析】A．由D中解析可知 由题目知所用的时间也相同，据得 即甲中绳端拉力做功的功率比乙中绳端拉力做功的功率慢，故A错误，符合题意； B．由于绳重及滑轮与轴之间的摩擦不计，甲是定滑轮，滑轮机械效率是，乙需要对滑轮做额外功，故甲滑轮机械效率比乙高，故B正确，不符合题意； C．在甲图中，滑轮的轴位置固定不动，因此它是定滑轮。由于绳重及滑轮与轴之间的摩擦不计，故工人对绳的拉力F甲等于物体的重力G，即 在乙图中，滑轮随物体一起上升，故乙图中的滑轮是动滑轮。动滑轮可以省一半的力。由于绳重及滑轮与轴之间的摩擦不计，故工人对绳的拉力 由于题目中给出物体的质量大于滑轮的质量，由得 所以 故C正确，不符合题意； D．在甲图中绳端拉力做的功 在乙图中需要拉起物体和动滑轮；提升的高度相同，故绳端拉力做的功 比较甲乙中绳端拉力做的功，得 即甲中绳端拉力做的功比乙中少，故D正确，不符合题意。 故选A 。 16．如图所示，甲、乙两滑轮组各滑轮质量都相同，现将同一重物匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法中正确的是（　　） A．F1>F2，甲装置的机械效率高 B．F1<F2，乙装置的机械效率高 C．甲装置所做的额外功比乙装置多 D．甲、乙两装置的机械效率大小相同 【答案】D 【解析】从图中可以看出，甲图是有2股绳子在拉重物，故 乙图有3股绳子在拉重物，故 故 因为不计绳重和绳子与滑轮的摩擦，所以滑轮组的机械效率为 又因为动滑轮重和物体重都相同，所以两滑轮组的机械效率大小相同，两滑轮组的有用功相等，则两滑轮组的额外功相同。综上所述，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 17．如图所示，小芳和小明用两种不同的方式将同一物体提升相同的高度。若不计一切摩擦，他们所用的拉力分别为F1、F2，拉力对物体做的功分别为W1、W2，则（　　） A．F1＞F2，W1＞W2 B．F1＜F2，W1=W2 C．F1＜F2，W1＜W2 D．F1=F2，W1=W2 【答案】B 【解析】两图中左侧图使用了斜面，利用斜面可以省力，即拉力小于物体的重力；由图中直接用绳子向上拉物体，此时施加的拉力等于物体的重力，因此；两机械的目的都是将物体向上拉起，对物体做的功是克服物体自身重力做功，物体的重力相同，向上运动的距离相同，由可知，对物体做的功相同，即，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 三、实验题（每空2分，共16分） 18．小明发现，沿斜坡向上拉物体时，斜坡越陡，所需拉力越大，那么斜面的机械效率是不是越大呢？为了研究斜面的机械效率与哪些因素有关，小明设计了如图所示的实验装置，并用同一块木板做了三次实验，数据记录如表格所示： 实验次数 斜面的倾斜程度 物块重G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 机械效率η 1 较缓 10 0.1 5.0 1 2 较陡 10 0.3 6.7 1 45% 3 最陡 10 0.5 8.4 1 60% (1)实验前要理解有用功、总功和额外功的概念，其中总功是指拉力所做的功，而拉力除了要克服物体重力做功外，还需要克服摩擦阻力做功，根据上述概念可知，测量斜面机械效率时的机械效率的表达式η= （用表格中的字母表示）； (2)在计算出第一次的机械效率之后，综合分析三次实验的数据可以得到的结论是：其他条件相同时， 。 【答案】(1) (2)斜面越陡，机械效率越高 【解析】（1）总功是指拉力所做的功，实验中沿斜坡向上拉物体时，克服物体自重做的功为有用功，测量斜面机械效率时的机械效率的表达式是 （2）根据表中数据，第一次的机械效率为 纵向分析三次实验的数据可以得到的结论是：其他条件相同时，斜面越陡，机械效率越高。 19．小明利用如图所示的实验装置进行“探究杠杆的平衡条件”的实验。 (1)将杠杆调节平衡后，按图甲所示将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会 （选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”） (2)实验中多次改变力和力臂的大小，目的是 ； (3)如图乙所示，用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为，在b位置斜向上的拉力为，则 （选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】(1)右端下沉 (2)得出普遍结论 (3)小于 【解析】（1）设每个钩码重力为G，杠杆上一格的长度为L，则将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆左端为 右端为 所以杠杆将会右端下沉。 （2）实验中多次改变力和力臂的大小，目的是避免偶然性，得出普遍结论。 （3）阻力和阻力臂不变，与竖直向上拉相比，斜着拉动力臂较短，根据杠杆的平衡条件可知需要的拉力较大，所以Fa小于Fb。 20．为了研究滑轮的特点，小柳同学分别进行如图甲、乙所示的实验： (1)在研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮不能省力，但能改变施力的方向。定滑轮实质上相当于是一个 杠杆； (2)用动滑轮匀速竖直提升重物，弹簧测力计的示数如乙图所示。若不考虑摩擦和绳子重，则动滑轮重为 N； (3)为了兼顾定滑轮和动滑轮的特点，小柳用如图丙装置组装了滑轮组，并用弹簧测力计拉着重物匀速上升10cm，所用拉力为0.8N，请你用笔画线代替细绳，在图丙中画出滑轮组的绕线方法。 【答案】(1)等臂 (2)0.2 (3) 【解析】（1）定滑轮实质是等臂杠杆，动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径。 （2）由图可知，承担物重的绳子股数为n=2，若不考虑摩擦和绳子重，则由 可得，动滑轮的重力为 （3）图丙中滑轮组的绕线方式有两种，一种是从定滑轮出发，此时承担物重的绳子股数为2，一种是从动滑轮出发，向上绕过动滑轮，此时承担物重的绳子股数为3。由于 所以2段绳子达不到要求，一定是3段绳子承担物重，因此绳子应从动滑轮出发，如图所示： 四、计算题（本大题共3小题，第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分） 21．如图所示，重为的物体在拉力F的作用下从斜面底端匀速运动到顶端，已知斜面的高，斜面长，斜面的机械效率为50%。求： (1)拉升重物所做的有用功； (2)物体所受的拉力F； (3)物体受到斜面的摩擦力f。 【答案】(1)800J (2)800N (3)400N 【解析】（1）拉升重物所做的有用功 （2）已知斜面的机械效率为50%，由 可得 由可得拉力 （3）由 可得额外功 由可得摩擦力 22．如图甲所示，用滑轮组提升重力为500N的物体，物体在拉力F的作用下20s匀速上升了9m。此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，求： (1)拉力F的功率； (2)滑轮组的机械效率； (3)若克服摩擦与绳重所做的额外功占总额外功的四分之一，则动滑轮的重力为多少N？ 【答案】(1)300W (2)75% (3)125N 【解析】（1）由乙图可知拉力20s做功6000J,则拉力功率为 （2）滑轮组的机械效率为 （3）额外功为 克服动滑轮的重力做功 动滑轮的重力为 23．工人用如图甲所示的滑轮组提升货物上楼，所用滑轮组的机械效率随被提升货物的重力变化的图像如图乙所示，不计绳重和摩擦。 （1）若工人用300N的拉力将货物以0.3m/s的速度匀速提升了6m，求拉力做功的功率。 （2）当被提升的物体重为400N时，工人所用的拉力。 （3）当滑轮组的机械效率为90%时，所提升的货物的重力。    【答案】（1）180W；（2）250N；（3）900N 【解析】解：（1）由图可知承担物重的绳子段数为，则绳子自由端移动的速度为 拉力做功的功率为 （2）由图乙可知，当物重时，滑轮组的机械效率，根据 可知，工人所用的拉力为 （3）不计绳重和摩擦，根据可知，动滑轮的重力为 不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 则当滑轮组的机械效率为时，所提升货物的重力为 答：（1）若工人用的拉力将货物以的速度匀速提升了，拉力做功的功率为； （2）当被提升的物体重为时，工人所用的拉力为； （3）当滑轮组的机械效率为时，所提升的货物的重力为。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$