【暑期专项】专题02 简单机械和功 计算题(20题)2026=2027学年九年级物理苏科版2024
2026-07-17
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十一章 简单机械和功 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.91 MB |
| 发布时间 | 2026-07-17 |
| 更新时间 | 2026-07-18 |
| 作者 | 苍穹精品工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58862274.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦简单机械与功的计算,通过20道题系统覆盖动滑轮、滑轮组、杠杆、斜面等核心模型,强化机械效率、功率等物理观念的应用与科学推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|滑轮类|1-8、11、13、15|计算题,涉及动滑轮/滑轮组的机械效率、功率、拉力及动滑轮重力计算|围绕η=W有/W总、W=Fs、P=W/t,结合n(绳子股数)推导F=(G物+G动)/n,构建“有用功-总功-机械效率”逻辑链|
|杠杆类|10、19|计算题,考查杠杆平衡条件及力的计算|基于杠杆平衡条件F1l1=F2l2,建立力与力臂的定量关系,体现模型建构思想|
|斜面类|12、20|计算题,涉及斜面机械效率、摩擦力及功的计算|结合W有=Gh、W总=Fs,推导η=Gh/Fs,关联额外功与摩擦力的关系|
|功与功率综合|9、14、16-18|计算题,综合考查功、功率及力的平衡|以W=Fs、P=W/t为核心,结合二力平衡分析阻力与牵引力,强化能量观念应用|
内容正文:
【暑期专项】专题02 简单机械和功 计算题(20题)
1.如图所示,用动滑轮将重的木箱在内沿竖直方向匀速提升,拉力为。不计绳重和摩擦。
·
(1)动滑轮重为多少N?
(2)拉力做功的功率是多少W?
(3)机械效率为多少?
【答案】(1)
20N
(2)
80W
(3)
90%
【详解】(1)动滑轮匀速提升木箱,不计绳重和摩擦,承担物重的绳子段数
动滑轮重力为
(2)绳子自由端移动距离为
拉力做的总功为
拉力做功的功率为
(3)提升重物的有用功为
动滑轮的机械效率为
2.如图所示,用拉力F通过动滑轮将质量为8 kg的货物匀速提升0.5 m,动滑轮重为20 N,不计绳重及摩擦。g取10 N/kg。
(1)求上述过程中的有用功;
(2)求上述过程中拉力所做的功;
(3)求滑轮的机械效率。
【答案】(1)40J
(2)50J
(3)80%
【详解】(1)根据重力公式可知,货物所受的重力为
有用功
(2)动滑轮重为20N,不计绳重及摩擦,额外功为
则拉力所做的功
(3)滑轮的机械效率
3.某工地用塔式起重机将质量为6t的构件沿竖直方向匀速提升10m,用时25s,而它的电动机做功的功率恒为30kW,取,求:
(1)起重机匀速提升构件所用的力是多少牛?
(2)起重机匀速提升构件所做的功是多少焦?
(3)起重机的机械效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)80%
【详解】(1)构件匀速提升过程中,拉力与重力平衡,所以它们大小相等,提升构件所用的拉力
(2)提升构件克服构件重力所做的功
(3)电动机做的总功
所以起重机的机械效率
4.如图是工人用动滑轮竖直匀速提升物体的示意图,已知5 s内动滑轮对重物的拉力所做的有用功为400 J,物体上升的距离为2 m,绳子自由端所受的拉力F=125 N。求这一过程中:
(1)滑轮对重物的拉力所做功的功率。
(2)拉力F所做的功。
(3)动滑轮的机械效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)动滑轮对重物的拉力做的功就是有用功,即
(2)该动滑轮承担物重的绳子段数,绳子自由端移动距离
拉力做功(总功)为
(3)机械效率
5.工人用图示装置在10 s内将质量为45 kg的货物匀速提升2 m,此过程中拉力的功率为120 W。(不计绳重和摩擦)求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)动滑轮的重力;
(3)考虑绳重和摩擦,若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300 N,额外功占总功的20%,则工人提升货物的重力。
【答案】(1)75%
(2)150N
(3)720N
【详解】(1)货物的重力为
有用功为
拉力做功的功率为,做功时间为,拉力做的总功为
滑轮组的机械效率为
(2)不计绳重和摩擦,提升货物时所做的额外功用于克服动滑轮的重力做功,因此额外功为
动滑轮与货物一起上升,动滑轮上升的高度也是。由可得动滑轮的重力为
(3)额外功占总功的,所以有用功占总功的,即滑轮组的机械效率为
由图可知,承担动滑轮和货物总重的绳子有股,即;绳子自由端移动的距离与货物上升高度的关系为。
根据机械效率公式,可得工人提升货物的重力为
6.某建材加工厂通常用如图所示的滑轮组提升建材,在400N的拉力作用下,使质量为70kg的建筑材料在10s的时间内匀速竖直上升了2m。不计绳重和摩擦,g取10N/kg。求:
(1)该滑轮组的机械效率。
(2)该过程中拉力的功率。
(3)若工人师傅的质量为70kg,能够提升建筑材料的最大质量。
【答案】(1)87.5%
(2)160 W
(3)130kg
【详解】(1)提升建筑材料做的有用功
滑轮组的动滑轮绕2段绳,拉力做的总功
该滑轮组的机械效率
(2)该过程中拉力的功率
(3)不计绳重和摩擦,由可知动滑轮的重力
工人师傅的重力
人对绳的拉力最大等于人的重力,即
此时建筑材料的最大重力
能够提升建筑材料的最大质量
7.我国很早就有使用滑轮的记载,如图甲的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助如图乙所示的装置(篮子质量不计),采矿工人用400N的拉力将70kg的矿石从矿坑匀速提起,10s内矿石上升了2m。(忽略绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg)求:
(1)工人拉力的功率是多少;
(2)动滑轮的重力是多少;
(3)此滑轮组的机械效率。
【答案】(1)160W
(2)100N
(3)87.5%
【详解】(1)如图乙,动滑轮上绳子的段数,绳子自由端移动的距离
拉力做的功
工人拉力的功率
(2)矿石的重力
忽略绳重及滑轮的摩擦,动滑轮的重力
(3)提升矿石做的有用功
此滑轮组的机械效率
8.某建筑工地用如图所示的滑轮组搬运建筑材料。若工人用200N的拉力F将重为500N的建筑材料在10s内匀速提升4m,不计绳重和摩擦。求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)该滑轮组的机械效率;
(4)若用该滑轮组将重为800N的建筑材料匀速提升,则滑轮组的机械效率为多少?
【答案】(1)2000J
(2)240W
(3)83.3%
(4)88.9%
【详解】(1)工人做的有用功
(2)由图可知,有效绳子段数为3,绳子自由端移动距离
工人做的总功
工人做功的功率
(3)滑轮组的机械效率
(4)动滑轮重力
提升重 的建筑材料时,不计绳重摩擦,额外功仅用于提升动滑轮,因此 滑轮组的机械效率
9.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为25000 N,(g取10 N/kg)求:
(1)货车空载行驶时所受的阻力大小;
(2)求货车以10 m/s的速度空载匀速行驶时,10 s内货车牵引力做的功;
(3)当货车以90000 W的额定功率、10 m/s的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)货车空载时,所受阻力为车总重的0.1倍,则。
(2)货车空载匀速行驶,水平方向牵引力等于阻力,即。
10s内货车行驶的路程。
牵引力做的功。
(3)货车以额定功率匀速行驶时,牵引力等于阻力。由得。
此时阻力。
货车的总重。
最多可装载的货物重。
10.如图所示为植树节活动中两名同学用竹竿抬水的简化示意图。图中水桶挂在水平竹竿的A处,水和水桶总重为120N,B点和C点分别为甲、乙同学对竹竿的支持力的作用点,支持力的方向均竖直向上。,,竹竿的重力忽略不计。
(1)求解甲同学对竹竿的支持力F甲时,可将竹竿看成杠杆,C为杠杆的支点,水桶对竹竿向下的拉力F拉为阻力。请你利用杠杆的相关知识求出甲同学对竹竿的支持力F甲的大小。
(2)请你根据(1)中求解F甲大小的方法,求出乙同学对竹竿的支持力F乙的大小。
【答案】(1)50N
(2)70N
【详解】(1)以C为杠杆的支点,甲同学对竹竿的支持力为动力,动力臂为,则
水桶对竹竿向下的拉力为阻力,大小等于水和桶的总重,阻力臂为
根据杠杆平衡条件,可得
即
(2)把竹竿看成以B为支点的杠杆,由杠杆平衡条件有
得
11.在雄安体育中心体育馆建设中,体重为的工程师站在场馆顶部的平台上,通过自己设计的智能电动滑轮组系统,将下方的工具箱匀速提升上来。如图所示,该滑轮组系统由三个重力相等的滑轮组成,滑轮间通过特殊轻质缆绳连接,不计绳重和摩擦。电动机施加竖直向上的拉力,系统数据记录仪显示了某次提升的关键参数如下表:求:
物理量
工具箱的重力
提升的高度
施加的拉力
提升的时间
数值
1400
2.0
400
10
(1)每个滑轮的重力;
(2)电动机做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)在不计绳重和摩擦时,拉力 ,由图可知,承担动滑轮的绳子段数 。
故动滑轮的总重力
每个滑轮的重力
(2)绳子自由端移动的距离
电动机做的总功
电动机做功的功率
(3)提升工具箱做的有用功
滑轮组的机械效率
12.为了研究05式两栖步兵战车在斜面上的机械效率,用物体A模拟05式两栖步兵战车,如图所示,斜面长6m,高4m,物体A的重力为150N,B的重力200N,动滑轮的重力为20N。滑轮组的绳子平行于斜面连接着物体A,在动滑轮与重物B的作用下,能够使物体A由斜面底端被匀速拉到顶端。不计绳重、滑轮组内部摩擦及空气阻力,求:
(1)绳子拉力F对A所做的有用功为多大?
(2)该斜面的机械效率为多大?(百分号前保留整数部分)
(3)物体A受到的滑动摩擦力为多大?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)绳子拉力F对A所做的有用功
(2)滑轮组承担物重的绳子段数
不计绳重及滑轮摩擦,绳子拉力为
拉力做的总功为
斜面的机械效率为
(3)克服摩擦力做的功为额外功,额外功
由得滑动摩擦力为
13.工人师傅用如图所示的滑轮组拉动重为600N的物体,物体在运动时受到地面的摩擦力为180N,用100N的拉力使物体在6秒钟内沿水平地面匀速前进了3m(不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)。求:
(1)绳端移动的速度;
(2)动滑轮的重力。
【答案】(1)1m/s
(2)20N
【详解】(1)由图可知,滑轮组上作用在动滑轮上绳子的股数,绳端移动的距离
绳端移动的速度
(2)物体水平二力平衡,所受绳子的拉力和摩擦力大小相等,故可得
动滑轮的重力为
14.2025年春晚重庆分会场,问界M9化身“演员”,以闪耀夺目、科技感十足的灯光秀,为全国观众献上一场无与伦比的视觉盛宴。M9整车质量约为3000kg。小开爸爸在高速路上驾驶M9,2min匀速行驶了3km,若行驶时所受阻力约为车总重的0.1倍,求此过程中:
(1)M9的平均速度;
(2)M9所受牵引力的功率。
【答案】(1)
25m/s(或)90km/h
(2)
(或)75kW
【详解】(1)M9的平均速度
(2)整车重力
行驶时所受阻力
汽车匀速行驶,水平方向受力平衡,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,因此
M9所受牵引力的功率
15.惠州稔平环岛高速公路是省“十四五”规划重点交通项目,也是广东高速公路网“五横线”的重要组成部分,预计2027年全线建成完工。如图甲所示是其工地上某型号起重机图乙是其滑轮组结构示意图,动滑轮承重绳子为6股。用该起重机将重为的钢材匀速提升到10m高的位置,此时钢丝绳自由端的拉力F是。(g取10N/kg)
(1)钢丝绳自由端的拉力F做了多少功?
(2)提升重物做的有用功为多少?
(3)滑轮组的机械效率为多少?
【答案】(1)7.5×105J
(2)6×105J
(3)80%
【详解】(1)由题可得,绳子自由端移动距离
则总功
(2)有用功
(3)该滑轮组的机械效率
16.如图甲所示,许多大型种植户采用无人机给小麦喷施农药。某型号无人机的质量为50kg,上方托着一个质量为40kg的农药桶。在从装药到田间喷施时,无人机在水平方向飞行速度保持5m/s不变,其爬升高度h随水平飞行距离s的变化图像如图乙所示。求:
(1)无人机上升10m过程中,克服总重力所做的功。
(2)无人机从地面飞至10m高空过程中,克服总重力做功的功率。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)无人机上升10m过程,总重力恒定。总重力
克服总重力做功
(2)无人机从地面飞至10m高空过程中,水平匀速飞行距离为20m。上升过程时间
克服总重力做功的功率
17.如图是在水平面上移动重物的装置,物重为300N,阻力为重力的0.2倍,用F=40N的水平拉力匀速移动物体,使其以0.2m/s的速度前进了10s,求:
(1)拉力F所做的功;
(2)克服物体摩擦力做的功;
(3)滑轮组在此次工作中的机械效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)已知物体的速度,时间,则物体移动的距离
由图可知,拉动动滑轮的绳子段数,所以拉力端移动的距离:
拉力,拉力做的总功为
(2)物体受到的摩擦力
水平拉动物体时,克服摩擦力做的功为有用功
(3)滑轮组的机械效率
18.早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳,通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳,由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m,水桶的重为10N,在这一过程中用时10s,人做的总功为500J,g取10N/kg。
求此过程中:
(1)人做的有用功;
(2)人做功的功率;
(3)辘轳的机械效率。
【答案】(1)
400J
(2)
50W
(3)
80%
【详解】(1)该提水过程中,有用功为克服水的重力做的功。水的重力
有用功
(2)人做功的功率为
(3)辘轳的机械效率为
19.“井浅用桔槔,井深用辘轳”,图甲是我国春秋时期劳动人民发明的一种取水工具——桔槔,其简化为杠杆的示意图如图乙。若OA的长度为1.5m,OB的长度为2m,用该装置取水时,为了省力,在B点悬挂质量为12kg的石块为配重,可利用“石块”的重力帮助人们取水。(g取10N/kg)
(1)石块受到的重力是多少?
(2)某次取水时,人在A端用50N拉力向上提绳,若人重600N,双脚与地面接触面积约为500cm2,人对地面的压强为多少?
(3)空桶的重力为40N,不计杠杆AOB自身重力、绳重和摩擦,若要竖直匀速提起重为200N的水(不含桶的重力),人需要在B端施加竖直向下拉力F是多少?
【答案】(1)120N
(2)
(3)60N
【详解】(1)石块受到的重力
(2)人对地面的压力
人对地面的压强
(3)根据杠杆平衡条件可知
代入数据得
解得拉力
20.如图所示,为《墨经·经下》里记载的一种斜面引重车,该车前轮矮小,后轮高大,前后轮之间装上木板,在后轮轴上系紧绳索,通过斜板顶端的滑轮将绳索的另一端系在斜面重物上,只要轻推车子前进,就可以将重物拉举至一定高度。若用该引重车将质量为200 kg的木箱从斜面底端匀速拉到顶端用时16 s,已知斜面长2 m,高0.8 m,此过程中后轮轴施加在绳子上的力恒为1000 N,不计绳重及摩擦,g取10 N/kg。求:
(1)该过程中绳子对木箱所做的有用功;
(2)该过程中绳子拉力做功的功率P;
(3)斜面的机械效率。
【答案】(1)1600J
(2)125W
(3)80%
【详解】(1)箱子的重力为
绳子对木箱所做的有用功为
(2)拉力做的总功为
拉力做功的功功率为
(3)斜面的机械效率为
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【暑期专项】专题02 简单机械和功 计算题(20题)
1.如图所示,用动滑轮将重的木箱在内沿竖直方向匀速提升,拉力为。不计绳重和摩擦。
·
(1)动滑轮重为多少N?
(2)拉力做功的功率是多少W?
(3)机械效率为多少?
2.如图所示,用拉力F通过动滑轮将质量为8 kg的货物匀速提升0.5 m,动滑轮重为20 N,不计绳重及摩擦。g取10 N/kg。
(1)求上述过程中的有用功;
(2)求上述过程中拉力所做的功;
(3)求滑轮的机械效率。
3.某工地用塔式起重机将质量为6t的构件沿竖直方向匀速提升10m,用时25s,而它的电动机做功的功率恒为30kW,取,求:
(1)起重机匀速提升构件所用的力是多少牛?
(2)起重机匀速提升构件所做的功是多少焦?
(3)起重机的机械效率是多少?
4.如图是工人用动滑轮竖直匀速提升物体的示意图,已知5 s内动滑轮对重物的拉力所做的有用功为400 J,物体上升的距离为2 m,绳子自由端所受的拉力F=125 N。求这一过程中:
(1)滑轮对重物的拉力所做功的功率。
(2)拉力F所做的功。
(3)动滑轮的机械效率。
5.工人用图示装置在10 s内将质量为45 kg的货物匀速提升2 m,此过程中拉力的功率为120 W。(不计绳重和摩擦)求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)动滑轮的重力;
(3)考虑绳重和摩擦,若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300 N,额外功占总功的20%,则工人提升货物的重力。
6.某建材加工厂通常用如图所示的滑轮组提升建材,在400N的拉力作用下,使质量为70kg的建筑材料在10s的时间内匀速竖直上升了2m。不计绳重和摩擦,g取10N/kg。求:
(1)该滑轮组的机械效率。
(2)该过程中拉力的功率。
(3)若工人师傅的质量为70kg,能够提升建筑材料的最大质量。
7.我国很早就有使用滑轮的记载,如图甲的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助如图乙所示的装置(篮子质量不计),采矿工人用400N的拉力将70kg的矿石从矿坑匀速提起,10s内矿石上升了2m。(忽略绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg)求:
(1)工人拉力的功率是多少;
(2)动滑轮的重力是多少;
(3)此滑轮组的机械效率。
8.某建筑工地用如图所示的滑轮组搬运建筑材料。若工人用200N的拉力F将重为500N的建筑材料在10s内匀速提升4m,不计绳重和摩擦。求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)该滑轮组的机械效率;
(4)若用该滑轮组将重为800N的建筑材料匀速提升,则滑轮组的机械效率为多少?
9.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为25000 N,(g取10 N/kg)求:
(1)货车空载行驶时所受的阻力大小;
(2)求货车以10 m/s的速度空载匀速行驶时,10 s内货车牵引力做的功;
(3)当货车以90000 W的额定功率、10 m/s的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物。
10.如图所示为植树节活动中两名同学用竹竿抬水的简化示意图。图中水桶挂在水平竹竿的A处,水和水桶总重为120N,B点和C点分别为甲、乙同学对竹竿的支持力的作用点,支持力的方向均竖直向上。,,竹竿的重力忽略不计。
(1)求解甲同学对竹竿的支持力F甲时,可将竹竿看成杠杆,C为杠杆的支点,水桶对竹竿向下的拉力F拉为阻力。请你利用杠杆的相关知识求出甲同学对竹竿的支持力F甲的大小。
(2)请你根据(1)中求解F甲大小的方法,求出乙同学对竹竿的支持力F乙的大小。
11.在雄安体育中心体育馆建设中,体重为的工程师站在场馆顶部的平台上,通过自己设计的智能电动滑轮组系统,将下方的工具箱匀速提升上来。如图所示,该滑轮组系统由三个重力相等的滑轮组成,滑轮间通过特殊轻质缆绳连接,不计绳重和摩擦。电动机施加竖直向上的拉力,系统数据记录仪显示了某次提升的关键参数如下表:求:
物理量
工具箱的重力
提升的高度
施加的拉力
提升的时间
数值
1400
2.0
400
10
(1)每个滑轮的重力;
(2)电动机做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
12.为了研究05式两栖步兵战车在斜面上的机械效率,用物体A模拟05式两栖步兵战车,如图所示,斜面长6m,高4m,物体A的重力为150N,B的重力200N,动滑轮的重力为20N。滑轮组的绳子平行于斜面连接着物体A,在动滑轮与重物B的作用下,能够使物体A由斜面底端被匀速拉到顶端。不计绳重、滑轮组内部摩擦及空气阻力,求:
(1)绳子拉力F对A所做的有用功为多大?
(2)该斜面的机械效率为多大?(百分号前保留整数部分)
(3)物体A受到的滑动摩擦力为多大?
13.工人师傅用如图所示的滑轮组拉动重为600N的物体,物体在运动时受到地面的摩擦力为180N,用100N的拉力使物体在6秒钟内沿水平地面匀速前进了3m(不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)。求:
(1)绳端移动的速度;
(2)动滑轮的重力。
14.2025年春晚重庆分会场,问界M9化身“演员”,以闪耀夺目、科技感十足的灯光秀,为全国观众献上一场无与伦比的视觉盛宴。M9整车质量约为3000kg。小开爸爸在高速路上驾驶M9,2min匀速行驶了3km,若行驶时所受阻力约为车总重的0.1倍,求此过程中:
(1)M9的平均速度;
(2)M9所受牵引力的功率。
15.惠州稔平环岛高速公路是省“十四五”规划重点交通项目,也是广东高速公路网“五横线”的重要组成部分,预计2027年全线建成完工。如图甲所示是其工地上某型号起重机图乙是其滑轮组结构示意图,动滑轮承重绳子为6股。用该起重机将重为的钢材匀速提升到10m高的位置,此时钢丝绳自由端的拉力F是。(g取10N/kg)
(1)钢丝绳自由端的拉力F做了多少功?
(2)提升重物做的有用功为多少?
(3)滑轮组的机械效率为多少?
16.如图甲所示,许多大型种植户采用无人机给小麦喷施农药。某型号无人机的质量为50kg,上方托着一个质量为40kg的农药桶。在从装药到田间喷施时,无人机在水平方向飞行速度保持5m/s不变,其爬升高度h随水平飞行距离s的变化图像如图乙所示。求:
(1)无人机上升10m过程中,克服总重力所做的功。
(2)无人机从地面飞至10m高空过程中,克服总重力做功的功率。
17.如图是在水平面上移动重物的装置,物重为300N,阻力为重力的0.2倍,用F=40N的水平拉力匀速移动物体,使其以0.2m/s的速度前进了10s,求:
(1)拉力F所做的功;
(2)克服物体摩擦力做的功;
(3)滑轮组在此次工作中的机械效率。
18.早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳,通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳,由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m,水桶的重为10N,在这一过程中用时10s,人做的总功为500J,g取10N/kg。
求此过程中:
(1)人做的有用功;
(2)人做功的功率;
(3)辘轳的机械效率。
19.“井浅用桔槔,井深用辘轳”,图甲是我国春秋时期劳动人民发明的一种取水工具——桔槔,其简化为杠杆的示意图如图乙。若OA的长度为1.5m,OB的长度为2m,用该装置取水时,为了省力,在B点悬挂质量为12kg的石块为配重,可利用“石块”的重力帮助人们取水。(g取10N/kg)
(1)石块受到的重力是多少?
(2)某次取水时,人在A端用50N拉力向上提绳,若人重600N,双脚与地面接触面积约为500cm2,人对地面的压强为多少?
(3)空桶的重力为40N,不计杠杆AOB自身重力、绳重和摩擦,若要竖直匀速提起重为200N的水(不含桶的重力),人需要在B端施加竖直向下拉力F是多少?
20.如图所示,为《墨经·经下》里记载的一种斜面引重车,该车前轮矮小,后轮高大,前后轮之间装上木板,在后轮轴上系紧绳索,通过斜板顶端的滑轮将绳索的另一端系在斜面重物上,只要轻推车子前进,就可以将重物拉举至一定高度。若用该引重车将质量为200 kg的木箱从斜面底端匀速拉到顶端用时16 s,已知斜面长2 m,高0.8 m,此过程中后轮轴施加在绳子上的力恒为1000 N,不计绳重及摩擦,g取10 N/kg。求:
(1)该过程中绳子对木箱所做的有用功;
(2)该过程中绳子拉力做功的功率P;
(3)斜面的机械效率。
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