备考2026北京中考物理-查缺补漏（考点+例题+题集）-61-16计算题-压轴题-机械效率

**基本信息** 聚焦机械效率计算，构建"公式体系-变式应用-中考真题"三阶训练，强化物理观念与科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |公式体系|5个核心公式+7个变形公式|机械效率"四步法"：辨力→算功→找关系→求效率|从密度、重力等基础公式推导机械效率公式，建立"有用功-总功-额外功"逻辑链| |中考真题|4道北京中考题|滑轮组效率"三看"：看绳子段数、看动滑轮重、看是否计摩擦|结合二力平衡条件分析匀速状态，衔接功率计算拓展综合应用| |强化训练|5组40道变式题|浮力干扰型效率计算：先求有效拉力再代入公式|通过图像、多物体、动态变化等情境，深化能量观念与模型建构能力|

备考2026北京中考物理-查缺补漏（考点+例题+题集）-61-16计算题-压轴题-机械效率 61-16计算题-压轴题-机械效率 考点61-16： 计算题-压轴题-机械效率 考点61-16解读： 1.密度公式：ρ=m/v,可以用来求出密度，根据密度表，还可以判断出物质种类； 变形公式：m=ρv，可以用来求出质量； v=m/ρ，可以用来求出体积； 2.重力与质量的关系：G=mg，可以用来求出重力； 变形公式：m=G/g，可以用来求出质量； 3.二力平衡条件：一对平衡力，一定大小相等方向相反； 如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态，那么一定受到平衡力的作用； 如果物体受到平衡力的作用，那么一定处于静止状态或匀速直线运动状态； 4.总功W总功=Fs；有用功W有用=Gh；额外功W额外=W总功-W有用； 5.机械效率公式：η=W有/W总=G物h/Fs=G物/nF=G物h/(G物+G动)h=G物/(G物+G动)； 变形公式：求总功W总=W有/η； 求有用功W有=ηW总； 求物体重力G物=ηnF； 求动滑轮重力：将数据代入机械效率公式，解方程； 只要是计算滑轮组的机械效率，一定要考虑G动 考点61-16计算题-压轴题-机械效率实例： 历年北京中考真题 (18)图2018是用动滑轮提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下，使重450N的货物A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。在这个过程中，拉力F做的功为5000J。求：（1）有用功W有；（2）拉力F的功率P；（3）动滑轮的机械效率η。 【解析】 （1）有用功W有=Gh=450N×10m=4500J （1分） （2）拉力F的功率P=W总/t=5000J/50s=100W （1分） （3）动滑轮的机械效率η=W总/W有=4500J/5000J=90% (17)图2017是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F作用下，使重900N的建筑材料A在5s的时间里，匀速竖直上升了1m，绳自由端匀速竖直向下移动了2m。在这个过程中，拉力F为500N，滑轮组的机械效率为η，拉力F做功的功率为P。求： （1）滑轮组的机械效率η；（2）拉力F的功率P。 【解析】 (16)图2016是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重800N的建筑材料A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200W。绳重可忽略不计。求： （1）有用功W有；（2）动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η。 【解析】 (15)用如图2015所示的滑轮组提升物体A。在匀速竖直提升A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度vA为0.1m/s，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求： （1）拉力F做功的功率P； （2）物体A所受的重力GA； （3）动滑轮所受的重力G动。 【解析】 第7组 1.如图1甲所示，滑轮组悬挂在水平支架上，小阳站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.25m/s的速度匀速上升，人对绳子的拉力F所做的功W与时间t的关系如图1乙所示。已知物体A重300N，小阳重500N，他双脚站立时与地面的接触面积为400cm2。求： （1）滑轮组的机械效率。 （2）小阳对地面的压强。 2.建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料，可简化成如图2甲所示的滑轮组。当物重从开始逐渐增加，每次以0.1m/s的速度匀速提升2m，直到绳子达到最大承受力，图2乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像，不计绳重及摩擦，求： （1）当滑轮组的机械效率为50%时，起重机的功率为多少? （2）绳子能承受的最大拉力是多少? 3.用如图3所示的电动起重机提升重为1200N的物体，其中绳子左端固定在装置外壳上，绳子自由端连接在电动机转轴上。绳子自由端在拉力F的作用下，使物体沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速上升10s。动滑轮所受的重力为250N，在此过程中，动滑轮的机械效率为80%。求： （１）动滑轮的有用功。 （２）绳子自由端的拉力F。 4.站在水平地面上的人用如图4所示的滑轮组提升物体A，使物体A沿竖直方向匀速上升。已知人施加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度vA为0.1m/s，人所受重力为600N，不计绳重和滑轮与轴之间的摩擦。 （1）画出人的受力示意图； （2）求物体A向上运动10s的过程中，拉力F所做的功W； （3）若用该滑轮组匀速提升物体B，物体B所受重力大于物体A所受重力，请你通过分析说明该滑轮组的机械效率如何变化。 5.如图5所示是小兴用滑轮组提升一个大石块的示意图，图中人对绳子的自由端施加的拉力沿竖直方向，动滑轮受到的重力为80N，石块受到的重力为520N。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，石块的密度为ρ石=2.6×103kg/m3，g=10N/kg，不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦及水的阻力。 （1）若小兴所受重力为600N，求石块全部离开水面后匀速上升时，小兴对地面的压力大小。 （2）石块完全在水面下被匀速提升时，求滑轮组的机械效率。 6.用如图6所示的滑轮组，将质量为80kg的建筑材料A从地面匀速提高了2m，用时10s，在这个过程中，拉力F为500N，g取10N/kg。求： （1）滑轮组的机械效率η； （2）拉力F做功的功率P。 7.如图7所示，工人站在水平地面上，用滑轮组提升重为800N的物体A，工人对绳子的自由端施加竖直向下的拉力F，物体A被竖直匀速提升0.5m，用时5s，此时，工人对水平地面的压力为100N。已知：工人重为600N。不计绳重和轴摩擦。 （1）画出图中工人的受力示意图； （2）求工人对绳端的拉力； （3）求绳端拉力的功率； （4）求该滑轮组的机械效率。 8.在建筑工地，电动机利用滑轮组提升水泥的情境如图8所示。某次提升水泥的过程中，电动机用30s的时间，将8袋水泥一起匀速提升6m，已知电动机牵引绳子的拉力F为2400N，每袋水泥质量为50kg。g取10N/kg，吊篮和绳子的质量忽略不计。求： （1）拉力F做功的功率。 （2）滑轮组的机械效率（百分号前保留1位小数）。 9.在建筑工地，用如图9甲所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。电动机用800N的力拉钢丝绳，在0~20s的过程中,物体上升的高度随时间变化的关系如图9乙所示，滑轮组的机械效率为90%，g取10N/kg。求： （1）在10s内电动机对钢丝绳拉力所做的功； （2）电动机对钢丝绳拉力做功的功率； （3）货物的重力； 10.如图10所示，某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动。拉动过程中，工人对绳的拉力始终沿竖直方向，工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为。工人对地面的压强为，此工人的质量为70kg，两个动滑轮的质量共为10kg，不计滑轮组的绳重和摩擦，g取10N/kg。求： （1）画出工件的受力示意图； （2）工人对绳的拉力大小； （3）滑轮组的机械效率。 11.图11甲是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F作用下，使重360N建筑材料A以0.25m/s的速度匀速竖直上升。在这个过程中，拉力F做的功随时间变化的关系如图11乙所示，不计绳重和摩擦。求： （1）动滑轮所受的重力G动； （2）滑轮组的机械效率为η。 12.图12所示，工人站在水平地面上，用滑轮组提升物体A，工人对绳子的自由端施加竖直向下的拉力F为500N，物体A被竖直匀速提升1m，用时10s，动滑轮的重力为150N。不计绳重和轴摩擦。 （1）画出图中工人的受力示意图； （2）求绳端拉力的功率； （3）求物体A的重力； （4）求该滑轮组的机械效率。 第6组 1.如图1所示，起重机在15s内把质量为6t的大石头匀速提升了1m，它的总功率是10kW，g取。求：（1）石头的重力。（2）起重机提升石头所做的有用功。（3）起重机的机械效率。 2.某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图2中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图2中图线b所示。已知物重4.5N，绳子自由端的拉力F为1.5N。在0～2s的过程中，求：（1）有用功；（2）拉力F的功率；（3）滑轮组的机械效率。 b 0.1 s/m 0.2 0.3 0.4 0 t/s 1.0 2.0 0.5 1.5 a 图2 3.建筑工人用如图3所示的滑轮组提升一堆砖块，已知托板重200N，动滑轮重50N，每个砖块重100N，工人的质量是70kg，不计绳重和轮轴处的摩擦，g取10N/kg。 （1）工人用竖直向下的拉力拉动绳子，匀速提升5个砖块时，求： ①工人对绳子的拉力大小。 ②工人对水平地面的压力大小。 ③滑轮组的机械效率。（结果保留整数） （2）通过计算，分析讨论该建筑工人用此装置最多可以提升几个砖块。 图3 4.如图4所示，用卷扬机通过滑轮组提升物体A，物体A在50s内匀速上升10m，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F为400N，滑轮组的机械效率为75%，绳重及轮与轴之间的摩擦忽略不计，g取10N/kg，求： （1）拉力F做功的功率P； （2）物体A所受重力GA； （3）动滑轮所受重力G动。 卷扬机 F 图4 A 5.图5甲是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F作用下，使重360N建筑材料A以0.25m/s的速度匀速竖直上升。在这个过程中，拉力F做的功随时间变化的关系如图5乙所示，不计绳重和摩擦。求： （1）动滑轮所受的重力G动； （2）滑轮组的机械效率为η。 6.质量为60kg的工人站在水平地面上，利用图6滑轮组竖直向下拉动绳子自由端，将重为800N的物体A以0.2m/s的速度匀速上升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%，（g取10N/kg）。求： （1）有用功W有 （2）人拉绳子的力F （3）人拉绳子做功的功率 图6 7.如图7所示滑轮组将重600N的物体匀速提起，如果重物以0.2m/s的速度匀速上升1m，人对绳子的拉力F的功率为150W，求：（1）物体上升的时间； （2）人对绳子的拉力F所做的功 （3）滑轮组的机械效率 图7 F G 8.用如图8所示的滑轮组，将质量为80kg的建筑材料A从地面匀速提高了2m，用时10s，在这个过程中，拉力F为500N，g取10N/kg。求： （1）建筑材料受到的重力G （2）滑轮组的机械效率η （3）拉力F做功的功率P。 图8 A F 9.如图9所示，质量为65kg的工人站在地面上用滑轮组提起重为600N的物体，在物体匀速上升1m的过程中，拉力做功800J。滑轮组中的绳均沿竖直方向，绳重和摩擦均可忽略不计，且绳足够结实，取，求： （1）滑轮组的机械效率； （2）地面对工人的支持力大小； （3）工人站在地面上用这个滑轮组匀速提升不同质量物体的过程中，此滑轮组的最大机械效率。 10.用如图10所示的滑轮组提升重力为720N的物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度为0.1m/s，不计绳重与轴的摩擦。求： （1）动滑轮所受的重力G动。 （2）滑轮组的机械效率η。 （3）拉力F做功的功率P。 11.如图11甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像如图11乙所示。A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为8×103N，滑轮组的机械效率为75%，A上升的速度始终为0.1m/s（g取10N/kg，不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响）。求： （1）长方体A未露出水面时受到的浮力； （2）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率； （3）把长方体A按图甲中方式放在水平地面上，它对地面的压强。 12.如图12所示，重力为700N的工人站在地面上用滑轮组提起重为850N的物体，物体以0.1m/s的速度匀速上升，滑轮组的机械效率为85%。滑轮组中的绳均沿竖直方向，绳重和摩擦均可忽略不计，定滑轮与动滑轮重力相同，取，求：（1）绳端拉力F； （2）绳端拉力F的功率P； （3）地面对工人的支持力大小； （4）天花板对定滑轮的拉力。 13.体重为500N的工人师傅用如图13所示滑轮组提升建筑材料，在400N的拉作用下，使重为700N建筑材料匀速直上升了2m。不计绳重和摩擦，绳子承受拉力足够。求： （1）画出动滑轮的受力分析图，并计算该过程中拉力做的功W总； （2）求动滑轮的重力G动； （3）此过程滑轮组的机械效率η； （4）该工人利用此滑轮组能提起物体的最大重力G物最大。 14.如图14所示，图甲是某大型起吊装置，图乙是其机械起吊部分的简化示意图。已知物体A质量为400kg，底面积为2m2，不计绳重及轮、轴间摩擦，请完成以下问题：（） （1）起吊前物体A静止在地面上，A对地面的压强是多少？ （2）如图乙所示当绳子自由端的拉力为750N时，地面对物体A的支持力为2000N；增加绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m，在这个过程中绳端拉力做功是多少？ （3）若该起吊装置对绳子的拉力F与绳子的速度v的关系如图丙所示。工人师傅利用该装置将另一物体B以0.1的速度匀速提升，此时整个机械的机械效率是多少？（保留整数位） 第5组 1.如图1所示，质量为60kg的工人站在地面上用滑轮组提起重为600N的物体，在物体匀速上升1m的过程中，拉力做功800J。滑轮组中的绳均沿竖直方向，绳重和摩擦均可忽略不计，且绳足够结实，取g=10N/kg，求： （1）滑轮组的机械效率η； （2）地面对工人的支持力大小F支； （3）工人站在地面上用这个滑轮组匀速提升不同质量物体的过程中，此滑轮组的最大机械效率ηm 2.图2是用动滑轮运送建筑材料A的示意图。在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重800N的建筑材料A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率P为200W，不计绳重和摩擦。求： （1）有用功W有； （2）动滑轮的重力G动； （3）动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η。 3.某工地利用如图3所示的滑轮组和卷扬机提升物体A，在物体A以0.1m/s的速度被匀速竖直提升的过程中，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F为300N，滑轮组的机械效率为85%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求： （1）拉力F做功的功率P； （2）物体A所受重力GA； （3）动滑轮所受重力G动。 4.如图4所示，用滑轮组提升质量为2×l03kg的物体A。物体A以0.lm/s的速度匀速上升的过程中，电动机对绳子自由端拉力的功率恒为2400W,g取10N/kg。求： (1)物体A受到的重力G； (2)电动机对绳子自由端的拉力F； (3)该滑轮组的机械效率η。 5.如图5甲所示，用卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过动滑轮提升重力为G=360N的物体并使其匀速上升时，卷扬机对动滑轮绳端的拉力为F，平台对卷扬机的支持力为F支，拉力F的功率为P，动滑轮的机械效率为η=75%；已知被提升物体移动的距离随时间变化的图像如图5乙所示，卷扬机的重力为G机=600N，吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计，g取10N/kg。求： （1）拉力F的大小。 （2）平台对卷扬机的支持力F支。 （3）拉力F的功率P。 （4）若卷扬机通过动滑轮提升物体的最大重力是Gm=680N，此时动滑轮提升重物的机械效率是多少？ 6.如图6所示，滑轮组悬挂在水平支架上，在其自由端施加竖直向下的拉力F，使重为360N的物体A匀速竖直上升了1m，用时5s，滑轮组的额外功为40J。在此过程中，求： （1）滑轮组的有用功W有。 （2）滑轮组的机械效率η。 （3）拉力F的功率P。 7.建筑工人蹲在水平平台上，利用动滑轮竖直向上匀速提升建筑材料，如图7所示。已知建筑材料在30s内上升3m，工人对绳子的拉力为500N，建筑材料重750N，工人的质量为70kg，g取10N/kg。求此过程中： （1）工人受到的重力大小； （2）工人受到平台的支持力大小； （3）工人做功的功率； （4）滑轮的机械效率。 8.如图8所示，用滑轮组提升重力为900N的物体A，在滑轮组绳子自由端用力F竖直向上匀速提升10s，10s内物体A被竖直匀速提升了1m，滑轮组的额外功是300J。求： （1）A上升的速度υ； （2）滑轮组的机械效率η； （3）绳子自由端的拉力F。 9.如图9甲所示，是使用动滑轮匀速提升物体的装置图。如图9乙所示，是提升不同重物时卷扬机对绳子竖直向上拉力F与卷扬机拉动绳子速度v的关系图像。当使用这个装置提升重力为500N的物体A时，卷扬机拉动绳子的速度为0.2m/s，卷扬机拉动绳子的功率保持不变。不计绳重及轮与轴的摩擦。求： （1）提升物体A时，卷扬机对绳子的拉力FA； （2）动滑轮受到的重力G动； （3）若用该装置提升另一物体B时，卷扬机拉动绳子的速度为0.4m/s，此时滑轮组的机械效率η。 10.图10是一种利用滑轮组提升物体的简化模型示意图。人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，将重为720N物体以0.1m/s的速度匀速上升时，滑轮组的机械效率为90%。不计绳重及摩擦，g取10N/kg。求： （1）拉力的大小 （2）求动滑轮受到的重力 11.小明体重600N，用如图11所示滑轮组匀速竖直向上提升800N的重物A，提升的过程中，小明用竖直向下的力匀速拉动绳子，使物体A在2s内上升0.8m。已知小明拉力的功率为400W。求： （1）机械效率； （2）人对地面的压力。 12.如图12所示，重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%。求： （1）有用功。 （2）拉力F的功率。 （3）物体与地面间的滑动摩擦力。 第4组 1.如图1甲是用滑轮组匀速提升物体的示意图，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F与卷扬机拉动绳子的速度v的关系如图1乙所示。当使用这个装置提升重为850N的物体A时，卷扬机拉动绳子的速度为0.2m/s，不计绳重及摩擦，卷扬机的拉动绳子的功率保持不变。 （1）求提升物体A时卷扬机对绳子的拉力FA； （2）求动滑轮受到的重力G动； （3）若用该装置提升另一物体B时，卷扬机拉动绳子的速度为0.5m/s，求此时滑轮组的机械效率η。（计算结果保留数） 2.如图2所示，滑轮组悬挂在水平支架上，重为500N的工人用300N竖直向下的拉力拉动绳子自由端，使重540N的物体A匀速上升。已知该工人与水平地面的接触面积为500cm2，两个滑轮的质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦。求： （1）画出工人的受力分析图； （2）该工人对地面的压强； （3）滑轮组的机械效率； （4）支架受到滑轮组的拉力。 3.如图3所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使重为300N的物体在30s内匀速上升6m。在这个过程中，人施加的拉力F为200N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦。求： （1）有用功W有； （2）该滑轮组的机械效率； （3）拉力F的功率； （4）支架受到滑轮组的拉力。 4.如图4所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A匀速上升，提升过程中滑轮组的机械效率为80%。已知物体A重400N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦。求： （1）匀速提升物体A时，绳子自由端受到的拉力； （2）物体A以0.2m/s的速度匀速上升时，绳子自由端拉力的功率； （3）匀速提升物体A时，请以定滑轮为研究对象做受力分析，并求出支架对定滑轮的拉力T。 5.如图5所示，是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力F作用下，使重900N的建筑材料A以0.2m/s的速度匀速竖直上升，动滑轮的机械效率η为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求： （1）拉力F； （2）拉力F做功的功率P； （3）动滑轮所受的重力G0。 6.如图6所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1m，提升过程中拉力F的功率为160W，已知物体A重720N，该工人重700N，绳子能够承受的最大拉力为500N，不计绳重和摩擦，求： （1）绳子自由端的速度； （2）动滑轮重； （3）该工人对地面的压力； （4）工人利用该滑轮组提升重物的最大机械效率。 7.用如图7所示的滑轮组提升物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度A为0.2m/s，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求： （1）拉力F做功的功率P； （2）物体A所受的重力GA。 8.在维修汽车发动机时，用如图8所示的滑轮组把汽车里的发动机提起来。当卷扬机用750N的力拉钢丝绳，使发动机在10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为80%，已知动滑轮的重力是250N。求： （1）卷扬机做功的功率； （2）发动机的重力。 9.如图9，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，提升支架过程中滑轮组的机械效率为80%。已知物体A重560N，该工人重600N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，求： （1）绳子自由端受到竖直向下的拉力 （2）绳子自由端拉力的功率 （3）该工人对地面的压力 （4）支架受到滑轮组的拉力 10.在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图10所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了20s时间，就将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的距离是100m，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重的0.08倍（g取10N/kg）。求： （1）拉力F的功率； （2）整个装置的机械效率。 第3组 1.工人用如图1所示的装置提升货物。已知货物重G物=720N,在t=5s内货物被匀速竖直提升了h=1m，工人对绳子自由端的拉力F=400N且竖直向下，工人的质量m=60kg，g=10N/kg。求在此过程中： （1）地面对工人的支持力大小； （2）装置对货物做的有用功； （3）拉力F的功率； （4）该装置的机械效率。 图1 2.图2是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F作用下，使重1200N的建筑材料A在20s的时间里，匀速竖直上升了4m，绳自由端匀速竖直向下移动了8m。在这个过程中，拉力F为750N，滑轮组的机械效率为η，拉力F做功的功率为P。求： （1）建筑材料A上升的速度v； （2）滑轮组的机械效率η； （3）拉力F的功率P。 图2 A F 3.图3是用动滑轮提升物体A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下，重为400N的物体A在30s的时间里，匀速竖直上升了6m。在此过程中，拉力F=250N。绳重、滑轮与轴的摩擦忽略不计。求： （1）动滑轮对物体所做的功W有； （2）拉力F的功率P； （3）动滑轮的机械效率η； （4）动滑轮受的重力G动。 F 图3 A 4.图4甲是用滑轮组提升货物的示意图。在拉力F的作用下，货物被匀速竖直提升。此滑轮组的机械效率η随货物所受重力G物的变化关系如图4乙所示。g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计。求： （1）货物所受重力为300N时，该滑轮组的机械效率η； （2）动滑轮的质量m动； （3）当绳子自由端的拉力F为500N，货物以0.1m/s的速度被匀速提升时，拉力F的功率P。 图4 乙 25 η/% 50 75 100 0 G物 /N 200 400 100 300 500 甲 F 5.图23所示，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 =900N。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 =0.2m/s，G动=100N，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。求： （1）拉力F； （2）绳子自由端的速度大小v绳； （3）拉力F做功的功率P； （4）滑轮组的机械效率为η。 6.如图6所示是用动滑轮运送物体A的示意图，卷扬机对绳子的拉力为F=500N，物体A在10s内匀速竖直上升了3m。已知物重850N，所用动滑轮重为50N，g取10N/kg。求： （1）绳子自由端移动的速度； （2）滑轮组的机械效率。 7.图7甲所示是某地修建大桥时使用滑轮组打捞不慎落入水中的柱形石料M的示意图。在整个打捞过程中，石料以恒定的速度v=0.1m/s上升，石料离开水面之后绳子自由端的拉力F=1000N。图7乙是钢丝绳的拉力T随时间变化的图像，t=0时刻石料刚好离开湖底，g取10N/kg。求： （1）石料的质量m； （2）石料完全浸没在水中受到的浮力F浮； （3）湖底受到水的压强p； （4）石料离开水面之后滑轮组的机械效率η。 8.质量为60kg的建筑工人用如图8甲所示的滑轮组匀速提升货物，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图8乙所示。工人在10s内将货物匀速提高了3m，双脚与地面的接触面积为0.04m2。工人对钢绳拉力的方向始终竖直向下，不计摩擦与绳重。g取10N/kg。则 （1）画出工人所受到的各个力的示意图； （2）求动滑轮的重力； （3）若工人对钢绳的拉力为400N，求此时工人的功率和他对地面的压强。 9.如图9所示，是某科技小组设计的打捞水中物体装置的示意图。在湖底有一个体积为0.02m3 的实心铸铁球，其所受重力为 1200N。用滑轮组将铸铁球打捞出水面后，继续提升，铸铁球在 50s 的时间内匀速竖直上升了 5 m，在这个过程中，拉力 F 做的功为 7500J。g 取 10N/kg）求： （1）铸铁球浸没在水中时受到的浮力； （2）铸铁球出水后，拉力 F 的功率 P； （3）铸铁球出水后，滑轮组的机械效率 η。 第2组 1.图1是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力F作用下，建筑材料A在10s内匀速竖直上升了2m。在这个过程中，拉力F做的功为2000J，动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率为80%。求：（1）拉力F的功率P。（2）建筑材料A所受重力G的大小。 2.如图2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η。已知：GA=100N，vA=0.4 m/s，η=80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。求：（1）绳子自由端的拉力大小F；（2）动滑轮所受的重力大小G动；（3）拉力F做功的功率P。 3.图3是一辆汽车通过滑轮组匀速提升物体的示意图。在汽车对绳子施加的拉力F的作用下，重1200N的物体A以1m/s 的速度匀速上升了2m ，在这个过程中，拉力F做功的功率为1.5kW。不计绳重和轮与轴的摩擦。求： （1）拉力F所做的有用功W有；（2）滑轮组的机械效率η。 4.图4是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F作用下，使重1200N的建筑材料A在5s的时间里，匀速竖直上升了1m。在这个过程中，拉力F为800N。求： （1）拉力所做的有用功W有；（2）滑轮组的机械效率η；（3）拉力F的功率P。 5.图5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 = 0.4 m/s。已知：GA = 400N，G动= 100N，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v绳；（2）滑轮组的机械效率为η； （3）拉力F做功的功率P。 6.如图6所示，是某校进行力量训练所用体育器械的示意图，运动员通过拉力F的作用来提升配重，以达到锻炼的目的。在一次训练时，配重的质量为30kg，在竖直拉力F的作用下，配重在5s的时间里，匀速竖直上升了0.5m。在这个过程中，拉力F为200N，滑轮组的机械效率为η，拉力F做功的功率为P。（g取10N/kg）求：（1）滑轮组的机械效率η；（2）拉力F的功率P。 7.图7是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。当以0.1m/s的速度提起重物时，滑轮组的机械效率是η，卷扬机拉力的功率为P。已知：重物的重力为900N，动滑轮的重力为100N。忽略绳重及滑轮轴摩擦，g取10N/kg。求：（1）滑轮组的机械效率η；（2）卷扬机拉力的功率为P。 8.如图8所示，工人师傅用一个动滑轮提升重物，在20s内货物被匀速提升4m。已知动滑轮重20N，货物重480N，不计绳子的重力和其他阻力。求：（1）工人师傅对绳子施加的拉力大小；（2）该动滑轮的机械效率；（3）工人师傅做功的功率。 9.如图9所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重为G=2700N的物体A匀速吊起。在将物体A以0.2m/s的速度竖直匀速提升10s的时间里，动滑轮提升物体A所做的有用功为W有，牵引车对绳的拉力为F，滑轮组的机械效率为90%，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，g取10N／kg。 求：（1）有用功W有；（2）拉力F的功率P。 10.工人用如图10所示装置在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。不计绳重和轮与轴的摩擦。g取10N/kg。 求：（1）有用功；（2）工人的拉力；（3）滑轮组的机械效率。 11.如图11所示，是用动滑轮提升物体A的示意图。在拉力F的作用下物体A在10S内匀速上升了1m。已知物体的重力为800N，拉力F的大小为500N。 求：（1）拉力F的功率；（2）动滑轮的机械效率。 12.如图12所示，用滑轮组提某种建筑材料的示意图。在竖直向下的拉力F作用下，使重1200N的建筑材料在10s的时间里，匀速竖直上升了2m，绳自由端匀速竖直向下移动了4m。在这个过程中，拉力F为800N，滑轮组的机械效率为η，拉力F做功的功率为P。求：（1）滑轮组的机械效率η；（2）拉力F的功率P。 13.如图13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η。已知：GA=500N，vA=0.5 m/s，η=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v绳；（2）动滑轮所受的重力大小G动；（3）拉力F做功的功率P。 14.用如图14所示的滑轮组，将重900N的物体A在100s的时间里匀速竖直提升10m，已知动滑轮重300N。（不计绳重和滑轮与轴的摩擦）。 求：（1）拉力F做功的功率；（2）滑轮组的机械效率η。 15.如图15所示，某工地用滑轮组将重为5400N的货物匀速提升6m，所用时间为20s，在绳的末端所用拉力为2000N，不计一切阻力。 求：（1）滑轮组的机械效率；（2）拉力的功率； 16.如图16所示，用滑轮组匀速竖直提升物体A，物体A在5s内上升了2m。已知物体A重GA=1000N，此过程滑轮组的机械效率η=80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。 求：（1）绳自由端移动的速度大小v绳； （2）动滑轮所受的重力大小G动。 17.图17是用动滑轮运送物体A的示意图，卷扬机对绳子的拉力为F，物体A在10s内匀速竖直上升了4m。在这个过程中，拉力F做的功为4000J，动滑轮匀速提升物体A的机械效率为80%。 求：（1）拉力F的功率P；（2）物体A所受重力G的大小。 18.工人用如图18所示的装置提升物体A。若物体A重900N，每个滑轮重均为50N。工人对绳子自由端施加竖直向下的拉力F为500N，物体A被匀速提升。求：（1）滑轮组的机械效率η； （2）当物体A以0.1m/s的速度匀速上升时，拉力F的功率P。 19.工人使用如图24所示的滑轮组，在5s内将重400N的物体A匀速提升3m，已知拉力F为250N。在此过程中，不计绳重和轮与轴之间的摩擦。 求：（1）该滑轮组的机械效率；（2）工人做功的功率。 20.如图20所示是用动滑轮运送货物A的示意图。在拉力F的作用下，重400N的货物A在20s的时间里，匀速竖直上升了8m。在这个过程中，拉力F做功的功率为200W。不计绳重和滑轮与轴的摩擦。 求：（1）有用功W有； （2）动滑轮匀速提升货物A的机械效率η； （3）动滑轮所受的重力G动。 21.用如图21所示的滑轮组提升物体A，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η。已知：GA=800N，vA=0.4 m/s，η=80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。 求：（1）动滑轮所受的重力G动；（2）拉力F做功的功率P。 22.图22所示是用动滑轮运送货物A的示意图。用500N的拉力，将重900N的货物A匀速竖直提升6m。不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求： （1）有用功W有； （2）动滑轮所受的重力G动； （3）动滑轮匀速提升货物A的机械效率η。 23.用如图23所示的滑轮组提升物体A，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η。已知：GA=800N，vA=0.2 m/s，η=80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。求： （1）动滑轮所受的重力G动； （2）拉力F做功的功率P。 24.用如图24所示的滑轮组提升重为400N的物体A，使物体A匀速竖直上升2m ，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力为F，物体A上升的速度vA为0.1m/s，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求： （1）滑轮组提升物体所做的有用功W有； （2）拉力F做功的功率P； （3）动滑轮所受的重力G动。 第1组 1.图1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η。已知：GA=400N，vA=0.4m/s，η=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v绳； （2）动滑轮所受的重力大小G动； （3）拉力F做功的功率P。 2.如图2所示是用动滑轮运送货物A的示意图。在拉力F的作用下，重900N的货物A在30s的时间里，匀速竖直上升了9m。在这个过程中，拉力F做功的功率为300W。不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：（1）有用功W有；（2）动滑轮匀速提升货物A的机械效率η；（3）动滑轮所受的重力G动。 3.如图3所示，建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处，已知建筑材料的质量m=80kg，卷扬机向下拉绳子的力F=500N，建筑材料上升的速度是1m/s，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N / kg。求：（1）动滑轮所受的重力G动；（2）滑轮组的机械效率η；（3）卷扬机向下拉力F的功率。 4.如图4所示，一位体重为800N的工人师傅利用滑轮组提升2000N的重物，重物0.2m/s的速度匀速上升，该滑轮组的机械效率为80%。不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N / kg。求：（1）动滑轮受到的重力G动；（2）地面对工人师傅支持力F支；（3）工人师傅做功的功率P。 5.如图5所示，汽车以速度v向右水平匀速拉动绳子，使滑轮组匀速竖直提升物体A。汽车对绳子的拉力为F。滑轮组的机械效率为η。已知：F=2000N，v=0.5m/s，η=90%，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计。求： （1）拉力F的功率P；（2）物体A所受的重力GA。 6.如图6，重物A是体积为10dm3，密度为7.9 ×103 kg/m3的实心金属块，完全浸没在水中。现缓慢将重物A提升2m，所用拉力为400N，重物始终未提出水面。不计摩擦，g取10N / kg。求：（1）物体受到的浮力；（2）动滑轮重；（3）该滑轮的机械效率。 7.如图7所示是液压汽车起重机提升重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被提升的物体重1.2×104 N，物体匀速升高6 m用时20 s，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg，求：（1）物体匀速上升的速度；（2）滑轮组上绳子自由端的拉力；（3）拉力的功率。 8.用如图8所示的滑轮组提升水中的物体A，A的体积为0.03m3，重为720N。当物体A离开水面后，在匀速竖直提升物体A的过程中，滑轮组的机械效率为90%；物体A上升的速度为0.1m/s，卷扬机拉力的功率为P。不计绳重和滑轮与轴的摩擦，g取10N/kg。求：（1）物体A浸没在水中时受到的浮力F浮；（2）动滑轮重G动；（3）卷扬机拉力的功率P。 9.用如图9所示的滑轮组，将重1200 N的物体A在100s的时间 里匀速竖直提升10m，已知在这个过程中，拉力F做功的功率为150W。不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：（1）拉力F所做的有用功；（2）滑轮组的机械效率； 10.图10是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图。当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，小明对绳子竖直向下的拉力为F，物体A在10s内匀速移动了1m。已知：物体A的体积为0.02m3,：物体A的质量为100kg，拉力F的大小为450N。不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力，g取10N/kg。求：（1）物体A在水面下拉力F的功率；（2）物体A在水面下滑轮组的机械效率。 11.图11是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重1200N的建筑材料A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有，卷扬机对绳子的拉力F为800牛。绳重及轮与轴之间的摩擦可忽略不计。求：（1）有用功W有；（2）动滑轮的重；（3）动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η。 12.用图12所示的滑轮组，将重1200 N的物体A在100s的时间里匀速竖直提升10m，已知在这个过程中，拉力F做功的功率为150W。不计绳重和滑轮与轴的摩擦。 求：（1）拉力F所做的有用功；（2）滑轮重是多少；（3）滑轮组的机械效率。 13.某建筑工地的工人师傅用图13所示的滑轮组提升质量为72kg的重物A，当工人师傅对绳子施加300N的拉力时，物体A以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计绳重和摩擦，取g =10N／kg。 求：（1）拉力F的功率；（2）滑轮组的机械效率； 14.小雨利用如图14所示的滑轮组将水中物体匀速提升到空气中，物体在水中时，他用的拉力F1为100N；物体在空气中时，他用的拉力F2为200N。物体在空气中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%，不计绳重、摩擦和水的阻力。（取g=10N／kg）求：（1）物体在空气中上升1m，小雨做的功是多少？（2）动滑轮的总重力是多少？（3）物体的密度是多少？ 15.小坤家新买的房子在12m高的楼上，小坤设计了如图15所示的滑轮组来帮工人提升装修材料。工人站在地面上用60s时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上，所用的拉力是625N。（g取10N/kg）求此过程中： （1）工人提升水泥的功率；（2）滑轮组的机械效率。 16.用如图16所示的滑轮组提升物体A，在把重力为180N物体A匀速竖直提升2m的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为100N，物体A上升的速度vA为0.1m/s，滑轮组的机械效率为η，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。 求：（1）有用功W有；（2）滑轮组的机械效率为η；（3）拉力F做功的功率P。 17.如图17所示，用动滑轮打捞水中的物体A。物体A的体积是0.1m3，重2500N，在卷扬机对绳子拉力F的作用下，物体A在水面以下以1m/s的速度匀速上升。（水对物体A的阻力不计，g=10N/kg）求：（1）物体A浸没在水中时所受的浮力；（2）如果物体A在水面下被匀速竖直向上拉起过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F的功率多大？ 18.如图18所示，是某起重机上的滑轮组。当竖直匀速吊起7200N的物体时，使物体上升5 m，绳子自由端拉力为3000N，若物体上升的速度为0.5m/s，取g=10N/kg，不计绳重和滑轮轴与轮间摩擦。求：（1）滑轮组的机械效率η；（2）动滑轮所受重力G动；（3）绳端拉力F做功的功率P。 19.用如图19所示的滑轮组提升物体A，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η。已知：GA=800N，vA=0.2 m/s，η=80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。求：（1）动滑轮所受的重力G动；（2）拉力F做功的功率P。 20.图20甲为塔式起重机简易示意图，图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，其中a为定滑轮，b为动滑轮。现将重为8×103N的货物A沿竖直方向匀速提升30m，用时50s，动滑轮b提升货物A的机械效率为80％，绳重及摩擦可忽略不计，g取10N/kg，求：（1）此过程中克服货物A的重力所做的功；（2）匀速提升货物A时起升电动机的功率。 21.图21所示为小型建筑工地上使用的罐笼式提升机，提升机由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成，用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处。如果罐笼和动滑轮的总质量为200kg，某次提升建筑材料的质量为300kg，建筑材料在50s时间内匀速竖直上升了10m，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳所受的重力，取g=10N/kg，求：（1）钢丝绳上的拉力大小；（2）钢丝绳上拉力的功率；（3）该提升机此次提升建筑材料的机械效率。 22.如图22所示，是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机，提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成，用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处．如果罐笼和动滑轮的总质量为120kg，一次提升建筑材料360kg，提升高度为lOm，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力，（g取1ON／kg）求：(1)钢丝绳的拉力；(2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率。 23.一名质量为70kg的工人，用如图23所示的装置提升一堆砖，已知托板重200N,每块砖重100N，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力。当工人提升10块砖时，此装置的机械效率为80％，（g取1ON／kg）求： (1)动滑轮重力；(2)利用此装置提升砖块的最高机械效率。 24.用图24所示的装置提升重为800N的物体，加在绳自由端的拉力大小为500N时恰好可以使物体以0.1m/s的速度匀速上升，若不计绳重和轮与轴间的摩擦。求：（1）滑轮组的机械效率；（2）拉力的功率。 考点61-16计算题-压轴题-机械效率实例参考答案： 历年北京中考真题 18.（1）有用功W有=Gh=450N×10m=4500J （1分） （2）拉力F的功率P=W总/t=5000J/50s=100W （1分） （3）动滑轮的机械效率η=W总/W有=4500J/5000J=90% 17. 16. 15. 第7组 1.（1）由图像可得 W总＝400J W有＝Gh＝Gvt＝300N×0.25 m/s×4s＝300J η＝W有/W总＝300J /400 J＝75% （2）F＝W总/s＝400J /2 m＝200 N 对人进行受力分析，如图1： G人＝F拉 + F支 F拉＝F F支＝G人－F拉＝500N－200N＝300N 人对地面的压力F压＝F支 p＝F压/ S＝300 N/0.04 m2 =7.5×103 Pa 2.（1）W有=Gh=2000N×2m=4000J W总=W有/η=4000J/50%=8000J t=S/v=2m/0.1m/s=20S P=W总/t=8000J/20s=400W （2分） （2）F=W总/S绳=8000J/2m×3=(4000/3)N G动=3F-G=3×(4000/3)N-2000N=2000N F大=(G大+G动)/3=（16000N+2000N）/3=6000N （2分） 3.（1） （2） 4.解：（1）人的受力示意图见答图1 （2） （3）将物体与动滑轮整体作为研究对象，其受力情况如答图2所示 G物+ G动=2F′ F′=F ∵ ∴ ∴ 用滑轮组提升物体B时，滑轮组的机械效率变大。 （其他答案合理即可给分） 5.（1）石块全部离开水面后匀速上升时，令小兴对绳自由端的拉力大小为F拉 则有，则（1分） 故绳子对小兴的拉力大小 则小兴对地面的压力大小（1分） （2）石块的体积 石块完全在水面下被匀速提升时，石块受到的浮力 此时动滑轮对石块的拉力（1分） 滑轮组的机械效率（1分） 6.（1）80%；（2）200W； 7.（1）工人的受力示意图：；G人 F N （2）根据工人的受力情况，可知：F＝G工人－N＝600N－100N＝500N （3）绳端拉力的功率P=Fv绳=F·2vA=500N×2×＝100W （4）该滑轮组的机械效率η=80%； 8.（1） （2）滑轮组对水泥（含吊篮）的拉力 滑轮组的机械效率 9.（1）S绳=2m×3=6m W=F×S绳=800N×6m=4800J （2）p=W/t=4800J/10s=480W （3）W有=η×W=90％×4800J=4320J G=W有/h=4320J/2m=2160N； 10.（1）工件在竖直方向上受重力和支持力，水平方向上受拉力和摩擦力，重力和支持力是一对平衡力，拉力和摩擦力是一对平衡力，如图所示： （2）工人对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力，大小相等，则地面对人的支持力 工人的重力 工人对绳的拉力 （3）动滑轮的重力 不计滑轮组的绳重和摩擦，与工件相连的绳子的拉力大小 滑轮组的机械效率； 11.解：（1）根据图乙可知，拉力F做的功随时间变化的关系为一过原点的直线，故功率为一定值，根据图像可得拉力F的功率为 绳子的有效段数为2，故绳子自由端的速度为v=20.25m/s=0.5 m/s 根据 故有P=Fv=F20.25m/s=100W 所以作用在绳子自由端的拉力F=200N 不计绳子重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力为 所以动滑轮的重力为G动=40N （2）滑轮组的机械效率为 12.解：（1）工人的受力示意图： （2）P=Fv绳=F·3vA=500N×3×＝150W （3）GA=3F-G动=3×500N-150N=1350N （4）η=90% 第6组 1.(1)G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N (2)因为石头匀速上升T=G (3) ； 2.（1）W有=G物h=4.5N×0.1m=0.45J （2）W总=Fs=1.5N×0.4m=0.6J P= = =0.3W （3）η= = =75%； 3.（1）①（1分） ②工人对水平地面的压力跟地面对它的支持力大小相等 70kg×10N/kg–375N=325N（1分） ③令砖块上升的距离为h，则绳子自由端运动的距离为2h。 所求滑轮组的机械效率为 93%（1分） 说明：得出93.3%也可得1分。 （2）工人对绳子的拉力不大于自身受到的重力，即 即 代入数据得 解得： 所以工人用此装置最多可以提升11块砖。（1分） 说明：得出11.5即可得1分。； 4.（1）物体上升的速度 v绳 （1分） 拉力F的功率 P=F v绳=400N×0.4m/s=160W （1分） （2）物体A所受的重力 GA=nFη=2×400N×75％=600N （1分） （3）动滑轮所受的重力 G动=2F－GA =2×400N－600N=200N （1分）； 5.（1）根据图像可得：拉力F的功率为100W -------------------1分 因为P=Fv=F20.25m/s=100W 所以F = 200N -------------------1分 又因为F===200N 所以G动=40N ------------------1分 （2）η===90% ------------------1分； 6.（1）800J；（2）500N；（3）200W； 7.（1）t=S绳÷v物=1m÷0.2m/s=5S （2）W=P×t=150W×5S=750J （3）W有=600N×1m=600J η===80％； 8.（1）G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N （1分） （2）η＝W有/W总＝Gh/Fs＝800N×2m/500N×4m＝80% （2分） （3） P＝W总/t＝Fs/t=500N×4m/10s＝200 W； （1分） 9.解：（1）工人做的有用功 所以滑轮组的机械效率 （2）人的重力 物体上升的过程中，绳端移动的距离 绳端拉力 人受到的拉力与绳端受到的拉力F为相互作用力大小相等，即 由于人在地面上静止，所以支持力 （3）人站在地面上对绳的最大拉力 因为忽略绳重和摩擦，人对动滑轮做的功 动滑轮重力 由可知，所以提升物体的最大重力 所以此滑轮组的最大机械效率 10.解：（1）不计绳重及滑轮与轴的摩擦2F=GA+G动 代入数值得G动=80N （2）不计绳重及滑轮与轴的摩擦 （3）由图可得动滑轮由两股绳子承担，故F移动的速度为物体移动速度的2倍，由P=Fv可得，拉力F做功的功率P=Fv=400N×2×0.1m/s=80W 11.解：（1）以长方体A为研究对象，A出水前、完全离开水面后受力分析示意图分别为图甲、图乙： 由题意及图乙可知：F1＝1.4×104N，GA＝2.4×104N，由图甲和称重法可知 F浮=GA−F1=2.4×104N−1.4×104N=1.0×104N （2）根据滑轮组的机械效率可知 求得n=4，长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率 P=FnvA=8×103N×4×0.1m/s=3.2×103W （3）由题意及图乙可知，长方体A从开始到全部露出水面所用时间t＝20s，则A的高度 h=vt=0.1m/s×20s=2m 根据阿基米德原理，长方体A体积为 长方体A的底面积为 根据压强公式求出长方体A对地面的压强 12.解：（1）由图知道，通过动滑轮绳子的段数n=2，绳子移动的距离s=nh，滑轮组的机械效率 解得绳端拉力F=500N （2）通过动滑轮绳子的段数n=2，绳子移动的速度为 绳端拉力F的功率为 （3）工人受到竖直向下的重力G人与绳端对人竖直向上拉力F拉、地面对人竖直向上的支持力F支平衡，所以 工人拉绳与绳端拉人的力是一对相互作用力，所以绳端对人竖直向上拉力F拉=F=500N 则地面对工人的支持力大小 （4）绳重和摩擦均可忽略不计，由nF=G+G动知道，动滑轮重力 因为定滑轮与动滑轮重力相同，所以 定滑轮受到竖直向上的拉力、竖直向下的重力以及竖直向下的拉力，定滑轮处于平衡状态，由力的平衡条件知道，天花板对定滑轮的拉力 13.解（1） 建筑材料升高了h=2m，使用动滑轮，绳子的段数是2段， 所以拉力F拉拉动绳子移动的距离s=2h=2×2m=4m 拉力做的功W总=F拉s=400N×4m=1600J （2）如（1）图，建筑材料匀速直上升，所以动滑轮受力平衡； 故2F拉=F物拉+G动 2×400N=700N+G动 G动=100N （3）η= = = = =87.5% （4）因为工人体重为500N，所以F拉最大=500N， 此时G物最大=2F拉最大-G动=2×500N-100N=900N 14.解：（1）起吊前物体A静止在地面上，A对地面的压强 （2）物体A重力为4000N，地面的支持力为2000N，此时物体受重力、拉力和支持力三个力作用，则滑轮组对物体A的拉力为 由图乙可知：滑轮组的绕绳与动滑轮相连的共有4股绳子，不计绳重及轮、轴间摩擦，则作用在绳子自由端的拉力 动滑轮的重力为 当物体被成功匀速提升时，作用在绳子自由端的拉力 物体被成功匀速提升2m，绳子自由端移动距离 物体被成功匀速提升2m，拉力所做的功 （3）当物体B以0.1m/s的速度匀速上升时，绳子自由端移动速度为0.4m/s。由图丙可知，此时拉力为1500N，则物体B的重力 此时的机械效率 第5组 1.（1）因为W总=800J，W有=Gh=600J 所以滑轮组的机械效率η=W有/W总=600J/800J=75% （1分） （2）人的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N 物体上升h=1m的过程中，绳端移动的距离s=2h=2m 绳端拉力F=WF/s=400N （1分） 人受到的拉力F拉与绳端受到的拉力F为相互作用力大小相等，即F拉=F=400N 由于人在地面上静止，所以支持力F支=G人-F拉=600N-400N=200N （1分） （3）人站在地面上对绳的最大拉力Fm=G人=600N 因为忽略绳重和摩擦，人对动滑轮做的功W0= W总-W有=800J-600J=200J 动滑轮重力G0=W0/h=200N 由Fm=（Gm+G0）/2可知，所以提升物体的最大重力Gm=1000N 所以此滑轮组的最大机械效率 ηm= W有/W总=Gm/（Gm+G0）=83.3% （1分） 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.； 10.； 11.（1）80%；（2）100N； 12.（1） （2） （3） 第4组 1.（1）由图像可知，vA=0.2m/s时，FA=450N （1分） （2）G动=nFAGA=2×450N850N=50N （2分） （3）vA=0.2m/s时，FA=450N，P=FAvA=450N×0.2m/s=90W GB =nFBG动=2×180N50N=310N ； 2.； 3. 4. 5. 6.（1）0.4m/s；（2）80N；（3）300N；（4）92%； 7. 8.（1）225W；（2）1800N； 9.（1）350N；（2）140W；（3）250N；（4）1190N； 10. 第3组 1.； 2.（1）0.2m/s；（2）80%；（3）300w； 3.； 4.； 5.（1）500N；（2）0.4m/s；（3）200W；（4）90％； 6.(1)0.6m/s；(2)85%；（画受力分析图1分） 7. 8. 9. 第2组 1. 2. 3. 4.（1）1200J；（2）75%；（3）320W； 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.（1）P=100W （2）η=80% 12. 13. 14.（1）120W；（2）75%； 15.（1）η=90%；（2）P=1800W； 16. 17. 18. 19.η=W有/W总=Gh/FS=（400NX3m）/（250NX6m）=80% P=W/t=Fs/t=（250NX6m）/5s=300W 20. 21. 22. 23.（1）200；（2）200w； 24. 第1组 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.（1）12000J；（2）80%； 10.（1）90W；(2)88.9%； 11.（1）W有=12000J (1分)；（2）G动 = 400N （1分）；（3）η = 75 %（1分）； 12.（1）W有=12000J；（2）G动 = 300N；（3）η = 80 %； 13. 14. 15. 16. 17. 18.（1）80％；（2）1800N；（3）4500W； 19. 20. 21. 22. 23. 24.（1）80%；（2）100W； 第 2 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $