第12章 简单机械 计算题 专项练 -2025-2026学年物理人教版八年级下册

**基本信息** 聚焦简单机械计算，以杠杆、滑轮、斜面为核心，构建从基础原理到综合效率的递进训练体系，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |杠杆平衡计算|4题|结合桥梁、杆秤等实际情境，涉及支点判断、力臂分析|从杠杆平衡条件（F1L1=F2L2）出发，拓展到动态平衡范围问题| |动滑轮计算|4题|绳绕法设计、拉力与距离关系，含极值分析|基于动滑轮省力原理（n股绳），关联力与运动的定量关系| |机械效率计算|16题（分5类）|涵盖杠杆、滑轮、斜面及组合装置，结合功率、摩擦分析|从W有/W总定义出发，逐步整合额外功（克服摩擦、动滑轮重），构建效率计算通用模型|

第12章 简单机械 计算题 专项练 2025-2026学年 下学期初中物理人教版（2024）八年级下册 一、运用杠杆平衡原理进行计算 1．为了解决道路拥堵，许多城市建设了高架桥，高架桥有独柱墩或双柱墩支撑。为了研究独柱桥墩超载发生侧翻问题，小明做了一套如图乙所示模拟独柱桥墩测试试验台，实验台水平宽为0.5m，边缘安装有压力传感器C、D（C、D体积忽略不计），现将长为1.5m的一轻质杆（强度足够大，重量忽略不计）平放在C、D上，其两端到C、D的距离相等，两端分别挂有重为4N的空容器A、B，实验中向A中装入一定质量的细沙，要使杆始终水平静止不动，可向B中注入一定质量的水。 (1)操作中，向B中注入30N的水时，观察到传感器C示数恰好为零。求此时A容器中加入沙的重？ (2)小明在A容器中装入20N的细沙，要保持杆始终水平静止不动，求B中注入水的重量范围？ 2．杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具，如图的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O，若不计其自重，当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态，已知CO=2cm，OD=20cm，秤砣的重力为10N，（g取10N/kg）求： (1)秤砣的质量； (2)被称物体的重力； (3)若这杆秤所能测物体的最大重力为200N，求OB的长度。 (4)若有人将原来的秤砣换成一个质量为0.8kg的秤砣，从杆秤上读出物体质量为3kg，则物体的实际质量是多少？ 3．俯卧撑是一项经典的自重训练运动，无需器械即可进行，能有效锻炼上肢、胸肌和核心肌群，深受健身爱好者的喜爱。如图所示，这是质量为的某同学做俯卧撑锻炼身体的情形。若将人体视为一个杠杆，点为支点，点为该同学的重心，点为地面对手的支持力的等效作用点，的方向可视为垂直地面向上，。（取） (1)动力臂和阻力臂的长度分别是多少？ (2)阻力的大小是多少？ (3)地面对他双手的作用力是多少？ 4．杠杆在我国古代就有许多巧妙的应用。图甲是《天工开物》中记载的井上汲水桔棒（jié gāo），其示意图如图乙所示。其中，杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，且。物体A悬挂在C端，静止在水平地面上的正方体B挂在D端，此时杠杆在水平位置平衡。已知，正方体B的边长为10cm，B的密度是（杠杆、绳子质量不计，g取）。 请先画出必要的受力分析再求解。求： (1)正方体B的重力大小； (2)杠杆D端所受的拉力； (3)正方体B对地面的压强。 二、动滑轮绳端拉力及移动距离的计算 5．如图所示，站在水平地面上的人用滑轮组拉着物体匀速上升，物体重力为400N，每个滑轮重力是50N（不计所有摩擦力和绳自重），求： (1)在图中画出滑轮组最省力时绳子的绕法； (2)人在绳子自由端的拉力是多少？ (3)若绳子自由端通过的距离是1.2m，则物体上升的高度是多少？ (4)若人的体重是500N，该装置最多可以提升多重的物体？ 6．某人利用如图所示的滑轮组，用200N 的拉力在20s内将重为480N 的物体匀速提高2m，若不计绳重和摩擦，求： (1)绳子自由端移动的速度。 (2)动滑轮的重力。 (3)若绳子能承受的最大拉力为300N，则该滑轮组最多能提起重力为多大的物体？ 7．如图所示，物体的重力为100牛，在拉力作用下在水平面上做匀速直线运动，物体的图像如下所示，已知弹簧测力计的示数为20牛。若不计滑轮重力及各种摩擦、阻力，求： (1)物体运动的速度的大小； (2)物体所受摩擦力与拉力的大小； (3)拉力在10秒内所做的功。 8．小明在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶。 (1)若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力是多大？若水桶上升0.5m，则A端需要移动的距离是多少m？ (2)若实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重是多重？ 三、机械效率的简单计算 9．如图所示，小吉自制了一个健身器，已知动滑轮的质量为5kg，每个杠铃片的质量为10kg。若动滑轮下挂着两个杠铃片，小吉通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片0.2m。求：（不计横杆重、绳重和摩擦，g取10N/kg） (1)杠铃片和动滑轮的总重力。 (2)动滑轮的机械效率。 10．如图所示，塔式起重机上的滑轮组将重为的重物匀速吊起2m，此时拉力，不计轮与转轴的摩擦和钢绳重。 (1)求提升重物做的有用功； (2)求滑轮组的机械效率； (3)若用该装置提升另一重物，机械效率达到90%时，求拉力大小。 11．如图所示，重150N的物体在平行于斜面的拉力F作用下，以0.3m/s的速度从斜面的底端匀速运动到斜面的顶端，用时20s。已知F=100N，斜面的高度为3m。求： (1)拉力F做功的功率； (2)利用斜面匀速拉动重物的过程中，该装置的机械效率； (3)重物所受摩擦力大小。 12．如图甲所示，停车场出入口处常用横杆来控制车辆的进出，可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同，质量分布均匀，重60N，AB=3.0m，AC=1.5m，AO=0.3m。 (1)要使横杆AB保持水平平衡，则在A端施加最小动力大小是多少？ (2)在实际使用时横杆靠电机带动，车辆出入时，可以在4s内将横杆竖起，若设备的效率为60%，则电机对横杆做功的功率为多少？ 四、杠杆机械效率的计算 13．研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具叫“舂”，农民捣谷用的，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷，若碓头的重力为40N，每踩一次碓头上升的高度为60cm，AO长1.6m，OB长0.4m。 （1）不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用多大的力才可以将碓头抬起? （2）每踩一次对碓头做的功是多少? （3）若1min将B踩下30次，舂的机械效率为60%，则人做功的功率是多大? 14．如图所示，OA是一个质量分布均匀的杠杆，O是支点，B是OA的中点，在B点悬挂一个重为的重物。用方向竖直向上，大小恒为25N的拉力F将杠杆从图中甲位置匀速提升到乙位置，重物上升的高度为0.3m，A点上升高度为0.6m。求： (1)拉力F做的有用功是多少？ (2)该过程杠杆的机械效率是多少？ (3)若不计绳重和摩擦，杠杆自身的重力是多少？ 15．如图所示，OA是一个质量分布均匀的杠杆，，O是支点，B是OA的中点，在B点悬挂一个重为的重物。将杠杆从如图甲位置匀速提升到乙位置，重物上升的高度为，拉力。试求： (1)力F做的有用功是多大？ (2)将重物匀速提升时，杠杆的机械效率是多大？ (3)若不计绳重和摩擦，杠杆自身的重力G杆是多少N？ 16．因为杠杆在使用时的摩擦非常小，所以杠杆是一种机械效率非常高的简单机械。如图所示，大石块重720N。 (1)若手对杠杆向下的力为200N，则杠杆的动力臂与阻力臂的比值为多少? (2)若用一根机械效率为90%的杠杆将该石块提升5cm，则有用功为多少?需要做多少总功? 五、滑轮和滑轮组机械效率的计算 17．如图所示，工人用滑轮组向上提升800N的重物，拉力大小为500N，使重物在10s内匀速上升1m，若不计绳重及摩擦。求： (1)动滑轮的重力； (2)工人拉力的功率； (3)该滑轮组的机械效率。 18．如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为450N的物体，物体在5s内竖直上升了2m，人拉绳的力为250N（不计绳重及摩擦）。则： (1)对重物做的有用功是多少？ (2)该滑轮组的机械效率是多少？ (3)若提升重350N的物体，则滑轮组的效率为多少？ 19．如下图所示，用滑轮组提升矿井内重力为6400N的物体M，汽车10s内匀速前进了20m。此过程中，滑轮组的机械效率为80％。（不考虑绳重和摩擦） (1)汽车对绳子的拉力F大小为多少？ (2)汽车对绳子拉力做功的功率大小为多少？ (3)如果把重物换成8000N的另一个重物，则该滑轮组的机械效率为多大？（结果精确到0.1％） 20．如图所示的滑轮组，不计绳重及摩擦，大明在绳的自由端施力F，在20s内将重为450N的货物匀速提升4m，此过程中拉力F做功的功率为120W。求： (1)此过程中滑轮组做的有用功； (2)此过程中滑轮组做的总功； (3)此过程中滑轮组的机械效率； (4)若大明用此装置匀速提升其他货物时，他在绳的自由端施力为400N，求此种情况下滑轮组的机械效率有多大？ 六、斜面机械效率的计算 21．在乡村文明建设中，政府为某村购置了一批健身器材。如图所示，工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，用长木板搭了一个3m长的斜面，用500N的推力把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢里（g取10N/kg），求： (1)斜面的机械效率； (2)推动过程中摩擦力的大小。 22．如图所示，用拉力F把物重为G的物体从高为h，长为L的粗糙斜面以速度v由底端匀速拉到顶端的过程中，求： (1)物体由底端运动到顶端的时间； (2)拉力的功率； (3)斜面的机械效率； (4)物体所受的摩擦力； （注：所有物理量表达式都用题干中所给字母表示） 23．如图甲所示是工人搬运货物的情景，过程简化为如图乙所示：先利用斜面将货物匀速推到车上，再将货物水平匀速推到d点，这个过程中推力大小保持为800N，方向与运动方向保持一致，货物重为1000N，各段长度如图乙所示，推上斜面用时10s，水平推动用时5s，g=10N/kg，求： (1)货物从b点到d点的运动过程中，推力做功的功率大小； (2)斜面的机械效率是多少？ (3)货物在斜面上受到的摩擦力大小。 24．如图甲所示，工人利用斜面搬运货物，在内匀速把货物拉到斜面顶端，拉力做的功随时间变化的关系如图乙所示，已知斜面高，长，机械效率为80%．求： (1)绳子拉力的功率． (2)货物的重力． (3)货物与斜面的摩擦力． 七、含有滑轮组的复杂装置的机械效率的计算 25．工人用如图所示装置把重的物体，从斜面底部匀速拉到高的平台上（斜面与水平地面的夹角为），用时。工人对绳子的拉力为，动滑轮重，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，求： (1)绳子对物体做的功； (2)物体克服摩擦力所做的功； (3)整个装置的机械效率。 26．如图所示，支架OB固定于竖直墙面O点，且可绕O点在竖直面内转动，细绳BC与支架连接于B点，另一端固定在墙上C点，此时支架水平，细绳与支架夹角为30°。滑轮组悬挂于支架A处，OA=2AB，重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M匀速上升。工人与水平地面的接触面积为500cm2，两个滑轮的质量相等，不计支架和细绳重力，不计滑轮组的绳重和摩擦。求： （1）工人对地面的压强； （2）滑轮组的机械效率； （3）细绳BC对支架的拉力。 27．用如图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500N，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G； (3)若卷扬机最大拉力为600N，求该装置的最大机械效率。 28．某起重机的滑轮组结构如图所示，它将重的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，用时100s。若拉力的功率始终为6kW，提升过程克服钢丝绳、外壳吊钩重及摩擦等做的功为，每个滑轮均相同。求： (1)拉力做的总功W总； (2)本次起重过程中滑轮组的机械效率； (3)每个滑轮的重力。 参考答案 1．(1)13N (2) （1）操作中，向B中注入30N的水时，观察到传感器C示数恰好为零，说明C点不为支点；如图，D点为支点，A端的力臂为1m，B端的力臂为0.5m，杠杆的质量忽略不计，由杠杆的平衡条件可得 解得，此时A容器中加入沙的重力。 （2）小明在A容器中装入20N的细沙，要保持杆始终水平静止不动，若以C为支点，A端的力臂为0.5m，B端的力臂为1m，由杠杆的平衡条件可得 解得，B中注入水的重力，此时水的重力最小； 若以D为支点，A端的力臂为1m，B端的力臂为0.5m，由杠杆的平衡条件可得 解得，B中注入水的重量，此时水的重力最大；因此B中注入水的重量范围为。 2．(1)1kg (2)100N (3)40cm (4)2.4kg （1）秤砣的质量 （2）根据杠杆平衡条件可得 代入数据得 解得被称物体的重力G物=100N。 （3）当所能测物体的重力最大时，可得 代入数据得 解得OB的长度LOB=40cm。 （4）原秤砣的重力G砣=10N。当杆秤读数为m读=3kg时，表示在秤杆的某一位置，原秤砣能平衡物体的重力为 设此时秤砣的力臂为L读，根据杠杆平衡条件 即 解得L读=6cm。 换用质量为m'砣=0.8kg的新秤砣，其重力 将新秤砣放在读数为3kg的位置（即力臂L读=6cm处），设此时物体的实际重力为G实，根据杠杆平衡条件 即 解得 则物体的实际质量为 3．(1)l1=1.5m，l2=1.0m (2)600N (3)400N （1）由题意可知，杠杆支点在O点，阻力是人体重力，作用线可视为过B点；“动力”是地面对双手的支持力F，作用线过C点。根据图中给出的OB=1.0m，BC=0.5m，则阻力臂l2=OB=1.0m 动力臂l1=OC=OB+BC=1.0m+0.5m=1.5m （2）该同学的重力即为阻力G=mg=60kg×10N/kg=600N （3）根据杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”列式 则F×1.5m=600N×1.0m 解得F=400N 因此，地面对双手的支持力为400N。 4．(1)80N (2)60N (3) （1） 正方体B的体积为 根据可得，正方体B的质量为 根据G=mg可得，正方体B的重力大小为 （2）杠杆在水平位置平衡，杠杆、绳子质量不计，由杠杆的平衡条件可得 又FC=GA，所以 故杠杆D端所受的拉力为 （3）对A、B受力分析如下： 由于同一根绳子的拉力相等可知，绳子对B的拉力为60N，地面对B的支持力为 由相互作用力的关系知，B对地面的压力为 根据可得，正方体B对地面的压强为 5．(1) (2)150N (3)0.4m (4)1450N （1）当绳子与动滑轮连接的绳子的股数越多，滑轮组越省力，图中人站在地面，应向下拉绳子，所以，应从动滑轮的挂钩开始绕起，直到每个滑轮均绕过一遍，绳子与动滑轮连接的绳子的股数最多，此时滑轮组最省力，注意绳子不重叠、不交叉，如图所示： （2）由图得绳子承重段数为；不计所有摩擦力和绳自重，人在绳子自由端的拉力 （3）当绳子自由端移动的距离是，物体则匀速上升的距离 （4）人的体重是500N，他站在地面向下拉绳子的力最大为 根据滑轮组的省力公式可得，物体的最大重力为 6．(1) (2) (3) （1）绳子自由端移动的距离 绳子自由端移动的速度 （2）不计绳重和摩擦，根据，则动滑轮的重力为 （3）绳子能承受的最大拉力为300N，根据，则该滑轮组最多能提起的重力为 7．(1) (2) ， (3) （1）由图像可知，当时，物体A运动的距离，则物体运动的速度 （2）物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，其在水平方向上受到绳子的拉力和地面的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，图中使用的是动滑轮，不计滑轮重力及各种摩擦、阻力，绳子对物体的拉力与弹簧测力计的示数大小相等，则物体所受的摩擦力 图中滑轮为动滑轮，承担物体A所受摩擦力的绳子的段数n=2，拉力F为 （3）10秒内物体A运动的距离为 拉力F移动的距离为 拉力F在10秒内所做的功为 8．(1)1m (2)20N （1）由图可知，这是一个动滑轮，承担物重的绳子段数n=2。在不计绳重、滑轮重及摩擦的情况下，人拉绳子A端的动力F为水桶重力G的一半。根据公式 代入数据得人拉绳子A端的动力是 绳子自由端A移动的距离s是水桶上升高度h的2倍。根据公式 代入数据得 （2）在不计绳重及摩擦，但考虑动滑轮重力G动的情况下，拉力F'的大小为水桶重力G和动滑轮重力G动之和的一半。根据公式 ，将公式变形可得 代入数据得滑轮重是 9．(1)250N (2)80% （1）动滑轮下挂着两个杠铃片，杠铃片和动滑轮的总重 （2）不计绳重和摩擦，对杠铃片和动滑轮做的总功 对杠铃片做的功是有用功 动滑轮的机械效率 10．(1) (2) (3) （1）提升重物做的有用功为 （2）由图可知，绳子段数，滑轮组的机械效率为 （3）因为不计摩擦和钢绳重，由可得动滑轮的重为 若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90%，根据可得该重物的重力是 此时的拉力为 11．(1)30W (2)75% (3)25N （1）物体在斜面上运动的路程即斜面长度为 拉力F做的总功为 拉力F的功率 （2）利用斜面提升物体过程中，克服物体重力对物体所做的功为有用功，此过程中有用功为 斜面的机械效率 （3）利用斜面匀速拉动重物的过程中，克服斜面对物体的摩擦力所做的功为额外功 物体受到斜面的摩擦力大小为 12．(1)240N (2)30W （1）要使横杆AB保持水平平衡，则在A端施加最小力的方向应该竖直向下的； 横杆AB粗细相同、质量分布均匀，由AB＝3.0m、AC＝1.5m可得，横杆的重心在C处，支点为O，OA是动力臂，OC是阻力臂，则阻力臂 由杠杆平衡条件可得F×OA=G×OC， 则在A端施加最小动力 （2）将横杆从水平转到竖直位置时，重心上升的高度h＝OC＝1.2 m 克服杠杆重力做有用功W有＝Gh＝60 N × 1.2 m＝72 J 电机对横杆所做的总功 提升过程用时t＝4 s，则电机对横杆做功的功率 13．（1）160N；（2）24J；（3）20W 解：（1）不计碓杆的重力和摩擦，根据力与力臂的垂直关系可知，脚沿垂直于OB向下方向可以用最小力将石球抬起；由杠杆平衡条件可得 F1×OB=G×LG （2）每踩一次对碓头做的功 W=Gh=40N×0.6m=24J （3）舂的机械效率为60%，人做的功 若1min将B踩下30次，则人做功的功率 答：（1）不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用160N的力才可以将碓头抬起； （2）每踩一次对碓头做的功是24J； （3）若1min将B踩下30次，舂的机械效率为60%，则人做功的功率是20W。 14．(1)12J (2)80% (3)10N （1）力F做的有用功 （2）由三角形相似可知力F移动的距离 总功 杠杆的机械效率 （3）若不计绳重和摩擦，克服杠杆自身的重力做的功是额外功，额外功 杠杆重心上升的高度与重物上升高度相同，杠杆自身的重力 15．(1)12J (2)80% (3)10N （1）力F做的有用功 W有=Gh1=40N×0.3m=12J （2）由三角形相似可知力F移动的距离 s=2h1=2×0.3m=0.6m 总功 W总=Fs=25N×0.6m=15J 杠杆的机械效率 （3）若不计绳重和摩擦，克服杠杆自身的重力做的功是额外功，额外功为 W额= W总- W有=15J-12J=3J 杠杆重心上升的高度与重物上升高度相同，杠杆自身的重力 16．(1) (2)36J，40J （1）由题知，杠杆受到的阻力为N 动力N，由杠杆的平衡条件可得，杠杆的动力臂与阻力臂的比值 （2）使用杠杆做的有用功为 由得，使用杠杆做的总功为 17．(1)200N (2)100W (3)80% （1）由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计绳重及摩擦，动滑轮的重力 （2）绳子自由端移动的距离 拉力做的功 拉力的功率 （3）有用功 该滑轮组的机械效率 18．(1)900J (2) (3) （1）对重物做的有用功为 （2）由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数，绳子自由端移动的距离为 拉力F做的总功为 该滑轮组的机械效率为 （3）不计绳重及摩擦，动滑轮的重力 若提升重350N的物体，滑轮组的机械效率为 19．(1)4000N (2)8000W (3)83.3％ （1）由图可知，该滑轮组承担物重的绳子段数。 滑轮组的机械效率公式为：，则汽车对绳子的拉力F为：。 （2）汽车内匀速前进了，即绳子自由端移动的距离。 汽车对绳子拉力做的总功为：； 汽车对绳子拉力做功的功率为：。 （3）不考虑绳重和摩擦，拉力，其中为动滑轮的重力。 动滑轮的重力为：； 当提升的物重变为时，滑轮组的机械效率为： 。 20．(1) (2) (3) (4) （1）此过程中滑轮组做的有用功为 （2）此过程中滑轮组做的总功为 （3）此过程中滑轮组的机械效率为 （4）由图可知，承担物重的绳子股数n = 3，绳子自由端移动的距离为s = nh = 3 × 4m = 12m 绳子自由端的拉力为 不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为 当施加的拉力时，提升的货物重力为 此时滑轮组的机械效率为 21．(1)80% (2)100N （1）箱子的重力为 工人做的有用功为 工人做的总功为 斜面的机械效率为 （2）箱子克服摩擦力做的功为额外功，额外功为 则推动过程中摩擦力的大小为 22．(1) (2)P=Fv (3) (4) （1）根据速度公式可知物体由底端运动到顶端的时间 （2）拉力的功率 （3）斜面的机械效率 （4）额外功 物体所受的摩擦力 23．(1)240W (2)75% (3)200N 【小题1】货物从b点到d点的运动过程中，这个过程中推力F=800N，推力做功W=Fs′=800N×1.5m=1200J 做功功率 【小题2】利用斜面将货物匀速推到车上时，推力做的有用功W有=Gh=1000N×0.9m=900J 总功W总=Fs=800N×1.5m=1200J 机械效率 【小题3】额外功W额=W总-W有=1200J-900J=300J 货物受到的摩擦力 24．(1)200W (2)800N (3)100N （1）由图可知，内拉力做的功为，则绳子拉力的功率 （2）根据可知，货物的重力 （3）根据可知，额外功 克服摩擦力做的功为额外功，则货物与斜面的摩擦力 25．(1)3120J (2)1120J (3)62.5% （1）从图中可知绳子的股数，工人对绳子的拉力，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，根据可知，绳子对物体的拉力 斜面与水平地面的夹角为，平台高，根据数学知识可知斜面的长 则绳子对物体做的功 （2）重物沿斜面移动到高台上拉力的有用功 物体克服摩擦力做的功 （3）工人对绳子的拉力做的总功 整个装置的机械效率 26．（1）4000Pa；（2）90%；（3）1280N 解：（1）工人静止于水平地面，对工人进行受力分析如图所示: 则有 F支持＝G人﹣F＝500N﹣300N＝200N 工人对地面的压力和地面对工人的支持力是一对相互作用力，则该工人对地面的压力 F压＝F支持＝200N 工人对地面的压强 p4000Pa （2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，则滑轮组的机械效率 90% （3）不计滑轮组的绳重和摩擦，由F+得动滑轮的重力 G动＝nF﹣G＝2×300N﹣540N＝60N 两个滑轮的质量相等，则定滑轮的重力 G定＝G动＝60N 支架受到滑轮组的拉力 F拉＝G定+3F＝60N+3×300N＝960NF拉的力臂 l2=OB 细绳BC的拉力力臂 l1=OB， 由杠杆平衡条件FBCl1=F拉l2得 FBC1280N 答：（1）工人对地面的压强为4000Pa。 （2）滑轮组的机械效率为90%。 （3）细绳BC对支架的拉力为1280N。 27．(1)100W (2)900N (3)91.7% （1）由图可知，该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担动滑轮和物体重力的绳子段数为2。绳子自由端移动的速度等于物体上升速度的2倍，设绳子自由端移动的速度为v，则 拉力F做功的功率P为 （2）设绳子自由端移动的距离为s，物体上升的高度为h，则s=2h。所以，机械效率为 变形可得物体A所受的重力 （3）动滑轮的重力 不计绳重和滑轮与轴的摩擦，设动滑轮重力为G，拉力F的大小为 当卷扬机使用最大拉力时，能够提升的最大物重为。则 所以 此时该装置的机械效率为最大机械效率 28．(1)； (2)80%； (3)2000N （1）根据功率公式，可得拉力做的总功 （2）提升钢板所做的有用功 滑轮组的机械效率 （3）额外功总计 额外功包括克服动滑轮重力做的功W动和克服钢丝绳、外壳吊钩重及摩擦等做的功W其他，由题意知，，则克服动滑轮重力做的功 由图可知，该滑轮组有两个动滑轮，动滑轮上升的高度与物体提升的高度相同，即h动=h，设每个滑轮的重力为G滑轮，则克服动滑轮重力做的功W动=2G滑轮h，所以每个滑轮的重力 学科网（北京）股份有限公司 $