2019中考物理 知識點全突破系列 專題69 滑輪和功的綜合問題（含解析）.doc

滑輪和功的綜合問題 一、單選題 1.如圖所示，用滑輪組將重為600N的重物勻速提升，如果拉力為350N，則下列結(jié)論中正確的是（ ） A.如果將物體提升2m，拉力做功1200J B.物體升高1m，機(jī)械所做的有用功為350J C.物體以0.5m/s速度勻速上升，拉力的功率為350W D.此滑輪組的機(jī)械效率為80% 2.如圖所示，豎直固定的測力計下端掛一個滑輪組，已知每個滑輪重均為50N，滑輪組下端掛有物體B，滑輪組繩的末端通過定滑輪沿水平方向與物體A相連，物體A在繩的水平拉力作用下向右做勻速直線運動，此時測力計的示數(shù)為550N；在物體B下加掛重為90N的物體C后，用水平向左的力F拉動物體A可使其沿水平桌面向左做勻速直線運動，此時物體B上升的速度大小為5cm/s. 若不計繩重及滑輪的摩擦，g取10N/kg，則下列說法中正確的是（ ） A.物體A所受滑動摩擦力大小為275N B.F的大小為530N C.F做功的功率為42w D.B的重力為500N 3.圖甲中用力F1水平拉著重為G的物體在水平路面上勻速移動s的距離。圖乙中用動滑輪拉著它也在同一路面上勻速移動s的距離，水平拉力為F2 ． 使用動滑輪的過程中（ ） A.總功為W總=F2s B.有用功為W有=Gs C.機(jī)械效率為η= D.額外功為W額=2F2s﹣F1S 4.如圖所示，用20N的水平拉力F拉滑輪，可以使重15N的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運動，物體B重8N，彈簧測力計的示數(shù)為3N且保持不變。若不計輪重、彈簧測力計重、繩重和滑輪的摩擦，則下列說法中正確的是（ ） A.地面受到的摩擦力為10N B.滑輪移動的速度為0.4m/s C.在2s內(nèi)繩子對物體A所做的功為4J D.水平拉力F 的功率為4W 5.如圖所示，使用同一滑輪的甲、乙兩種裝置，勻速提升重均為10N的A、B兩物體，已知滑輪重1N不計繩重和繩與滑輪間的摩擦，則下列說法中正確的是（ ） A.手的拉力F乙=10N B.A物體受到的合力與B物體受到的合力相等 C.若A、B兩物體都被提升0.5m，則手的拉力F乙做的有用功比較多 D.若A、B兩物體都被提升0.5m，則手的拉力F甲做的功比F乙做的功多 6.分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，在5s內(nèi)將重為100N的物體G勻速提升2m，每個滑輪的重均為10N．不計繩重及摩擦，此過程中（　?。? A.拉力F甲小于拉力F乙 B.F甲做的功大于F乙做的功 C.甲滑輪組的機(jī)械效率小于乙滑輪組的機(jī)械效率 D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率 7.分別用如圖所示的（甲）、（乙）兩個滑輪組，在100s內(nèi)將重為400N 的物體G勻速提升10m，每個滑輪的重均為20N．不計繩重及摩擦，此過程中（ ） A.F甲做功的功率等于F乙做功的功率B.F甲做功的功率小于F乙做功的功率 C.F甲做的功大于F乙做的功D.F甲做的功小于F乙做的功 8.利用如圖所示的裝置，工人用力F把重為100N的物體以0.2m/s的速度勻速提升6m．若不計繩重和摩擦，則這一過程中（ ） A.拉力F的大小為50N B.繩子自由端的速度為0.4m/s C.拉力F所做的功為600J D.拉力F的功率為10W 二、填空題 9.如圖所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物體沿水平地面向左勻速直線運動了2m，物體與地面的滑動摩擦力為50N，則繩子自由端沿水平方向移動了________m，拉力所做的有用功是________J，總功是________J，滑輪組的機(jī)械效率為________。 10.用如圖所示的滑輪組將物體勻速向左拉動，繩端的拉力為200N，在10s內(nèi)將物體拉動了4m，滑輪組的機(jī)械效率為80%，則物體受到地面的摩擦力為________N，繩端拉力的功率為________W. 11.如圖是用滑輪組提升物體A的示意圖，物體A受到的重力大小為GA=100N。在勻速豎直提升物體A的過程中，物體A上升的速度大小為V=0.4m/s,滑輪質(zhì)量、繩重及一切摩擦均可忽略不計， （1）繩子自由端的拉力大小F=________ N; （2）拉力F做功的功率P=________W。 （3）物體A的機(jī)械能________(填“增加”、“減少”或“不變”)。 12.如圖所示，物體重為20N，某人在5s內(nèi)用4N的拉力勻速地將該物體在水平方向移動了1m，則繩子自由端移動的速度為________ ，拉力做功為________J，此物休受到的摩擦力為________ 不計滑輪重、繩重、滑輪與軸及滑輪與繩之間的摩擦 13.如圖所示，一滑輪下端懸吊一個重50 N的物體，在拉力F的作用下使物體在2 s內(nèi)上升了2 m(不計滑輪、繩的重力和摩擦)，則拉力F＝________N，動滑輪上升的速度是v＝________m/s，拉力F所做的功W＝________J. 14.如圖所示，不計滑輪重及摩擦，物體A、B均重為20牛 . 當(dāng)用力F2勻速提升物體B時，以滑輪的軸為參照物，物體B是________的（選填“靜止”或“運動”），此時力F2大小為________牛 . 若F1和F2所做的功相等，物體A、B移動的距離之比是________. 15.如圖所示是一種塔式起重機(jī)的滑輪組，已知在勻速起吊900kg的物體時，滑輪組的機(jī)械效率是75%，使物體上升5m，所做的有用功是________J，繩端的拉力F是________N.（g=10N/kg） 三、計算題 16.如圖甲所示的滑輪組裝置，不計繩重和摩擦，繩對滑輪的拉力方向均為豎直方向。用該滑輪組提升放置在水平地面上重為G=80N的重物到高處。用豎直向下的拉力拉繩的自由端，拉力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，重物上升的速度v隨時間變化的圖象如圖丙所示。已知在2s～4s內(nèi)重物上升的豎直高度為2m，求： （1）在4s～6s內(nèi)，重物克服重力做功的功率； （2）在2s～4s內(nèi)，繩自由端下降的平均速度； （3）在0～2s內(nèi)，重物對地面的壓力大小。 17.為了改善老舊住宅樓的保溫效果，沈陽開展了“暖房子工程”，如圖為施工現(xiàn)場使用的提升裝置。已知被提升的建筑材料的質(zhì)量為200kg，動滑輪重力為 500N，拉力F在10s內(nèi)將重物勻速提升了10m，不計繩重及摩擦。（g=10N/kg）求： （1）提升裝置所做的有用功； （2）拉力F 功率； （3）該裝置的機(jī)械效率。 18.工人用如圖所示的滑輪組提升建材，工人的重力是700 N，雙腳與地面的接觸面積是500 cm2。他將540 N的建材勻速提升了3 m,滑輪組的機(jī)械效率是90%。試求： （1）提升建材所做的有用功是多少？ （2）工人對繩子的拉力是多少？ （3）提升建材時，工人對地面的壓強(qiáng)是多少？ 19.在小型建筑工地，常用簡易的起重設(shè)備豎直吊運建筑材料，其工作原理相當(dāng)于如圖所示的滑輪組．某次將總重G為4000N的磚塊勻速吊運到高為10m的樓上，用時40s，卷揚機(jī)提供的拉力F為2500N． 求在此過程中： （1）拉力F的功和功率； （2）滑輪組的機(jī)械效率． 20.如圖是一個上肢力量健身器示意圖。D是動滑輪;配重A的質(zhì)量為140kg,底面積是8.010-2m2,杠桿EH可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,OE：OH=1：2。假定運動員體重是600N,一只腳板與地面的接觸面積為2.010-2m2,（不計杠桿重、繩重及摩擦,g取10N/kg）．問： （1）當(dāng)人將配重A勻速提升0.2m時,人做功340J,動滑輪重為多少? （2）當(dāng)配重A勻速提起時,人對地面壓力為多大? 21.如圖所示，用400N的拉力F，將重900N的木箱勻速提升1m。求： （1）拉力所做的功； （2）該滑輪組的機(jī)械效率。 22.建筑工地上，工人用如圖所示的裝置將重為500N的建材從地面勻速送到6m高處，所用拉力為300N，時間為20s，不計摩擦和繩重，（g取10N/kg）求： （1）工人做的有用功； （2）工人做工的功率； （3）此過程中該裝置的機(jī)械效率。 23.如圖所示，搬運工人用滑輪組提升重540N的物體，所用拉力F為200N，5s內(nèi)勻速上升了2m（不計繩重，繩與滑輪的摩擦）求 （1）動滑輪的重力 （2）拉力F所做的功； （3）拉力的功率 （4）滑輪組的機(jī)械效率。 24.體重700N的工人，用如圖所示的滑輪組把重為300N的貨物從地面勻速提升到離地面6m高的平臺，已知動滑輪的質(zhì)量為7.5kg。不計繩子的重力及它和滑輪間的摩擦力。求： （1）此過程中工人做的有用功； （2）此滑輪組的機(jī)械效率； （3）若滑輪組所繞繩子的最大拉力為500N，則此滑輪組勻速提升貨物時的最大機(jī)械效率。 25.在拓展課上，小泉同學(xué)模擬某建筑工地上拉動工件的情景，設(shè)置了如圖所示的滑輪組。他用該滑輪組在4秒內(nèi)將一個重為100牛的物體，沿著水平地面勻速拉動了2米。人的拉力為18牛，物體移動時受到地面的摩擦力為物重的0.35倍，不計繩重及機(jī)械的摩擦。求： （1）人的拉力所做的功。 （2）人的拉力做功的功率。 （3）動滑輪受到的重力。 26.如圖所示，工人通過滑輪組使重600N 的箱子以0.4m/s 的速度從地面升到12m高的五樓上。求： （1）工人吊起箱子過程中做的有用功是多少？ （2）若滑輪組的機(jī)械效率為80%，則工人做的功是多少？其功率為多少？ 27.如圖是建筑工人用滑輪組提升建筑材料的場景，在10s的時間內(nèi)，工人師傅用豎直向上的拉力將建筑材料勻速提升了1m，已知拉力F為400N，建筑材料的重力G為900N，求這個過程中： （1）繩子自由端移動的距離； （2）此滑輪組的機(jī)械效率； （3）拉力F的功率； 28.如圖所示，重力為20N的物體在8N的拉力的作用下沿水平方向以4m/s的速度向左勻速運動了5s，若物體受到地面摩擦力的大小為10N，求： （1）拉力F做功的功率； （2）在此過程中，做的有用功為多少? （3）滑輪組的機(jī)械效率。 29.工人用如圖所示裝置在5s內(nèi)將質(zhì)量為48 kg的貨物勻速提升1m，此過程中拉力的功率為120 W。不計 繩重和輪與軸的摩擦。g=10 N/kg。求： （1）此過程中的有用功； （2）工人所用的拉力； （3）滑輪組的機(jī)械效率。 30.建筑工地上，工人用如圖所示的裝置將重為500N的建材從地面勻速送到6m高處，所用拉力為300N，時間為20s．不計摩擦和繩重，(g取10N/kg)求： （1）工人做的有用功； （2）工人做功的功率； （3）此過程中該裝置的機(jī)械效率； （4）如果用這個滑輪組勻速提起400N的重物，需要用多大 的拉力？ 31.如圖所示，搬運工人用滑輪組提升重540N的物體，所用拉力F為200N，物體在10s內(nèi)勻速上升了2m（不計繩重，繩與滑輪的摩擦）求： （1）動滑輪的重力； （2）拉力F所做的功； （3）拉力的功率； （4）滑輪組的機(jī)械效率。 32.如圖是現(xiàn)代家庭使用的升降衣架的結(jié)構(gòu)示意圖，它可以很方便晾起洗好的衣服，其實就是通過一些簡單機(jī)械的組合來實現(xiàn)此功能的．已知晾衣架上所掛衣服質(zhì)量為4kg，動滑輪、桿和晾衣架總質(zhì)量為1kg．小燕同學(xué)用力F拉動繩子自由端，在5s時間內(nèi)使衣服勻速上移0.5m（g=10N/kg，不計繩重和摩擦）求： （1）繩子自由端拉力F的大小； （2）拉力所做的功W； （3）拉力的功率P； （4）整個過程中機(jī)械效率η． 33.在如圖所示的滑輪組裝置中，用彈簧測力計豎直向上拉動細(xì)繩。10s內(nèi)將總重為6N的鉤碼勻速提升了10cm，拉力的大小如圖所示，則提升鉤碼的過程中，求： （1）繩子自由端拉力做的功； （2）繩子自由端拉力做功的功率； （3）額外功的大?。? （4）滑輪組的機(jī)械效率。 34.有土豪購買120寸超級大電視，從樓底通過吊車（相當(dāng)于如圖的結(jié)構(gòu)）把電視機(jī)吊到12樓破窗進(jìn)入房間，假設(shè)每層樓層高為3m，起吊處為1樓，已知電視機(jī)帶包裝重為3500N，每個滑輪重100N，從底樓到12樓窗子處耗時10min，人拉繩的拉力F為1500N。求： （1）求運送電視機(jī)有用功功率是多少？ （2）該吊車運送電視機(jī)，吊車的機(jī)械效率是多少？（結(jié)果保留1位小數(shù)） 35.一建筑工人，使用了如圖所示的裝置將建筑材料提上高處，已知建筑材料的質(zhì)量為80kg，人對繩的拉力為500N，重物在拉力的作用下1min勻速上升了5m，繩重和摩擦不計. g取10N/kg，求： （1）人在1min內(nèi)做的有用功； （2）滑輪組的機(jī)械效率； （3）工人做功的功率.  答案解析部分 一、單選題 1.【答案】C 【解析】【解答】 (1)由圖可知，n=2，將物體提升2m時，拉力做的功：W總=Fs=Fnh=350N22m=1400J，A不符合題意；將物體提升1m時，做的有用功：W有=Gh=600N1m=600J，B不符合題意；由P= = =Fv可得，拉力的功率：P=Fv=350N20.5m/s=350W，C符合題意；(2)此滑輪組的機(jī)械效率：η= = = = 100%= 100% 85.7%.D不符合題意。 故答案為：C. 【分析】拉力做功W總=FS；機(jī)械所做的有用功W有用=Gh；拉力的功率P=FV；再利用機(jī)械效率的計算公式求得機(jī)械效率即可. 2.【答案】B 【解析】【解答】設(shè)物體A所受摩擦力大小為f，則有2f 50N＝550N，所以f＝250N,A不符合題意；對于物體B，有3f＝GBG滑 ， 即250N3＝GB50N，所以GB＝700N，D不符合題意；加掛物體C后，有3（F—f）＝GBGCG滑 ， 即3（F 250N）＝700N 90N 50N，解得F＝530N，B符合題意；物體B上升的速度為5cm/s，則拉力F端移動的速度v＝35cm/s＝0.15m/s，F(xiàn)的功率P＝Fv＝530N0.15m/s＝79.5W，C不符合題意。 故答案為：B。 【分析】（1）不計繩重及滑輪的摩擦，滑輪組繩子末端受到的拉力F拉=（G輪+GB），據(jù)此可求B的重力；由于物體A勻速直線運動，A物體所受摩擦力和拉力是一對平衡力，大小相等，可求A物體所受摩擦力； （2）同理，在物體B下加掛重為90N的物體C后，不計繩重及滑輪的摩擦，滑輪組繩子末端受到的拉力F拉=（G輪+GC+GB），由于力的作用相互的，可求物體A受到向右的拉力；由于物體A對桌面的壓力、接觸面的粗糙程度不變，物體A受到摩擦力不變；此時物體A受到向左的拉力F、向右的拉力F右、向右的摩擦力f， 由于物體A向左勻速直線運動，可得F=F右+f，據(jù)此求拉力F； 物體A左移的速度等于物體B移動速度的3倍，利用P=Fv求拉力F做功功率. 3.【答案】D 【解析】【解答】A、如圖使用動滑輪時，拉力端移動距離是物體移動距離的2倍，即 ，拉力做的總功為： ，A不符合題意； B、由于兩圖中物體和接觸面都相同，所以使用動滑輪做的有用功，等于甲圖中直接拉物體做的功，即 ，B不符合題意； C、機(jī)械效率為： ，C不符合題意； D、有用功與額外的和為總功，所以額外功為： ，D符合題意。 故答案為：D。 【分析】利用W=Fs求拉力做的總功；使用動滑輪做的有用功，等于直接拉物體做的功；機(jī)械效率等于有用功與總功之比；額外功等于總功減去有用功. 4.【答案】C 【解析】【解答】如圖滑輪為一只動滑輪，拉力F與右側(cè)兩段繩子的拉力相等，F(xiàn)移動的距離是物體A移動距離的一半。 B. 物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運動，則拉力F移動的速度為物體A移動速度的一半即 ，B不符合題意； A. 拉力F與右側(cè)兩段繩子的拉力相等，物體A受到繩子拉力、B的摩擦力、地面的摩擦力三個力的作用，三力為平衡力，即 ， 所以物體A受到地面的摩擦力為： ，A不符合題意； C. 在2s內(nèi)繩子對物體A所做的功為： ，C符合題意； D. 水平拉力F 的功率為： ，D不符合題意； 故答案為：C。 【分析】分別對A、B進(jìn)行受力分析（“隔離法”），求地面受到的摩擦力； 滑輪為動滑輪，滑輪移動的速度等于物體移動速度的二分之一； 利用W=Fs求做功大小；利用P=Fv求拉力做功功率. 5.【答案】B 【解析】【解答】乙為動滑輪，所以手的拉力為 ，A不符合題意。 B．A、B兩物體都做勻速運動，都處于平衡狀態(tài)，所受合力都為0，即A物體受到的合力與B物體受到的合力相等，B符合題意。 C．兩物體的重力相等，提升高度相等，由W有用=Gh可知，兩次所做有用功相等，C不符合題意。 D．不計繩重和摩擦，A、B兩物體都被提升0.5m，所做有用功相等，由于F乙還要提升動滑輪，要做一部分額外功，所以手的拉力F乙做的功多，D不符合題意。 故答案為：B。 【分析】定滑輪特點：不省力，但能改變動力的方向.（實 質(zhì)是個等臂杠桿） 動滑輪特點：省一半力，但不能改變動力方向,要費距離(實質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿) 由W有用=Gh可知，兩次所做有用功的關(guān)系. 6.【答案】D 【解析】【解答】由題可知,甲乙兩滑輪組均將相同物體提升相同高度,由W有＝Gh可知W甲有＝W乙有；不計繩重及摩擦,均只需克服動滑輪自重做額外功,甲乙中均只有一個動滑輪,且動滑輪的重相同,由W額＝G動h可知W甲額＝W乙額 ， 因為W總＝W有+W額,所以W總甲＝W總乙。A. 由圖可知,n1＝2,n2＝3，不計繩重及摩擦，則F甲＝ (G+G動)＝ (100N+10N)＝55N，F(xiàn)乙＝ (G+G動)＝ (100N+10N)＝36.7N<F甲 ， A不正確。B. F甲與F乙做的功均為總功,由于W總甲＝W總乙,即F甲做的功等于F乙做的功，B不正確；C. 由于W甲有＝W乙有,W總甲＝W總乙,根據(jù)η＝ 可知,η甲＝η乙 ， C不正確；D. 拉力做功的功率P＝ ,由于W總甲＝W總乙、時間t也相同,所以P甲＝P乙 ， D符合題意； 故答案為：D. 【分析】利用F=（G物+G動）求拉力大??；根據(jù)η=判斷機(jī)械效率關(guān)系；根據(jù)W總=W有+W額比較拉力做的功；根據(jù)P=比較拉力的功率. 7.【答案】A 【解析】【解答】（1）由圖甲可知：n＝2，∵不計繩重及滑輪軸間的摩擦，∴F甲＝ （G物G輪）＝ （400N 20N）＝210N，W甲＝F甲S甲＝F甲2h甲＝210N210m＝4200J，p甲＝ ＝42W．（2）由圖乙可知：n＝3，∵不計繩重及滑輪軸間的摩擦，∴F乙＝ （G物G輪）＝ （400N 20N）＝140N，W乙＝F乙S乙＝F乙3h乙＝140N310m＝4200J, p乙＝ ＝42W．由以上可得：W甲＝W乙 ， P甲＝P乙 ． 故答案為：A． 【分析】在不計繩重和摩擦的情況下，有用功就是提升重物所做的功（W=Gh），對動滑輪所做的功是額外功，總功等于有用功和額外功之和（W總=W有+W額），機(jī)械效率是有用功與總功的比值（）. 8.【答案】C 【解析】【解答】A.如圖所示的滑輪是定滑輪，因為繩重及摩擦不計，因此拉力的大小為100N，A不符合題意； B.因為滑輪為定滑輪，因此繩自由端移動的速度與物體上升的速度相等，為0.2m/s，B不符合題意； C.拉力F所做的功為： ，C符合題意； D.拉力的功率為： ，D不符合題意； 故答案為：C. 【分析】使用的是定滑輪，不能省力，不計摩擦，拉力F=G，拉力移動的距離s=h，根據(jù)公式W=Fs求出拉力做的功，又知道做功的時間，可利用公式P=計算出拉力F做功的功率. 二、填空題 9.【答案】6；100；120；83.3% 【解析】【解答】由圖知，n=3，則繩子自由端移動的距離：s繩=3s物=32m=6m， 有用功：W有=fs物=50N2m=100J， 總功：W總=Fs繩=20N6m=120J， 滑輪組的機(jī)械效率：η==100%≈83.3% 。 故答案為：6；100；120；83.3%. 【分析】根據(jù)s=nL求出繩子移動的距離；克服物體的摩擦力做的功是有用功，利用W=Fs求出拉力做的功；利用η=100%求出滑輪組的機(jī)械效率. 10.【答案】480；240 【解析】【解答】由圖可知，由三段繩子拉著動滑輪，即n=3，物體A沿水平地面勻速移動4m，則繩子，自由端通過的距離：s=34m=12m；拉力F做的總功：W總=Fs=200N12m=2400J；根據(jù)機(jī)械效率的公式可得,有用功為：W有=W總η=2400J80%=1920；由W有=fl可得,A受到的摩擦力：f= = =480N；拉力F做功的功率：P= = =240W. 故答案為：480；240. 【分析】拉力端移動距離s=ns物 ， 滑輪組的機(jī)械效率η求得物體A所受的摩擦力；利用W=Fs求拉力做的總功，再利用P=求拉力做功功率. 11.【答案】（1）50 （2）40 （3）增加 【解析】【解答】 (1)由圖知，n＝2，滑輪質(zhì)量、繩重及一切摩擦均忽略不計,則拉力F＝ G＝ 100N＝50N，（2）繩子自由端移動的速度：v＝2vA＝20.4 m/s＝0.8 m/s，拉力做功的功率P＝ ＝Fv ＝50N0.8m/s＝40W.（3）物體A勻速上升，速度不變，高度增加，因此動能不變，重力勢能增加，故機(jī)械能增加。 故答案為：（1）50；（2）40；（3）增加. 【分析】滑輪質(zhì)量、繩重及一切摩擦均可忽略不計，拉力F=GA；利用P=Fv求拉力做功的功率；影響動能的因素是質(zhì)量和速度，影響重力勢能的因素是質(zhì)量和高度. 12.【答案】；8；8 【解析】【解答】由圖知，動滑輪上繩子的段數(shù)為2，則繩子自由端移動的距離： ； 繩子自由端移動的速度： ； 拉力做的功： ； 不計滑輪重、繩重、滑輪與軸及滑輪與繩之間的摩擦， 由 可得，物體受到的摩擦力： 。 故答案為：0.4；8；8. 【分析】繩子自由端移動的距離s=nh，利用v=求得繩子自由端移動的速度，拉力F做功W=Fs，不計滑輪重、繩重、滑輪與軸及滑輪與繩之間的摩擦，F(xiàn)=f. 13.【答案】100；0.5；100 【解析】【解答】解：根據(jù)圖示可知：該滑輪動滑輪的特殊使用方法，根據(jù)動滑輪的特點可知：F=2G，則F=250N=100N； F移動的距離是物體移動距離的二分之一，則滑輪在2s內(nèi)移動的距離為1m，故動滑輪上升的速度：v= = =0.5m/s； 拉力所做的功：W=Fs=100N1m=100J． 故答案為：100；0.5；100． 【分析】由圖可知，所用的力是重物重力的2倍，移動距離是重物移動距離的；根據(jù)速度公式v=求出動滑輪移動的速度；根據(jù)W=Fs即可求出拉力做的功. 14.【答案】靜止；10；1:1 【解析】【解答】用力F2勻速提升物體B時，以滑輪的軸為參照物，物體B與軸的位置沒有變化，所以是靜止的；動滑輪省一半力，即有兩段繩子承擔(dān)物重，所以此時力F2大小為10N；若F1和F2所做的功相等，兩物體的重相等，根據(jù) 知，物體升高的高度也相等，所以移動的距離之比是1：1. 故答案為：靜止；10；1:1 . 【分析】在研究機(jī)械運動時，首先要選定一個假定為不動的物體作參照物，被研究物體相對于參照物位置發(fā)生了變化時，被研究物體是運動的，否則它是相對靜止的 ; 利用動滑輪省一半力；本題中不計滑輪重及摩擦，拉力做的功等于有用功 . 15.【答案】4.5104；4000 【解析】【解答】解：（1）所做的有用功： W有用=Gh=mgh=900kg10N/kg5m=4.5104J；（2）由 可得，所做的總功 ； 由圖知，n=3，拉力端移動距離s=3h=35m=15m， 由W=Fs得拉力： 。 故答案為；4.5104：4000. 【分析】利用W=Gh求有用功；利用η==75%求做的總功，由圖知，n=3，拉力端移動距離s=3h，再利用W=Fs求拉力. 三、計算題 16.【答案】（1）解：由圖丙可知，在4s～6內(nèi)，重物做勻速直線運動，其速度v3＝2.0m/s，由P＝ ＝Fv得，重物克服重力做功的功率：P＝Gv3＝80N2.0m/s＝160W。 （2）解：由圖甲可知，連接動滑輪繩子的股數(shù)n＝2，已知在2s～4s內(nèi)重物上升的豎直高度為2m，則繩子自由端移動的距離：s＝nh＝22m＝4m，所用的時間t＝4s﹣2s＝2s，則在2s～4s內(nèi)，繩自由端下降的平均速度：v＝ ＝2m/s。 （3）解：由丙圖可知，物體在4s～6s內(nèi)做勻速直線運動，由圖乙可知此時的拉力F3＝50N，因為不計繩重和摩擦，則由F＝ （G物+G動）得，動滑輪的重力：G動＝nF3﹣G物＝250N﹣80N＝20N，在0～2s內(nèi)，由圖乙可知此時的拉力F1＝30N，把動滑輪和重物看成整體，則這個整體受到向下的總重力、向上的支持力以及2股繩子向上的拉力而處于靜止?fàn)顟B(tài)，由力的平衡條件得，F(xiàn)支+2F1＝G+G動 ， 則地面對物體的支持力：F支＝G動+G物﹣2F1＝20N+80N﹣230N＝40N，根據(jù)力的作用是相互的可知，此過程中重物對地面的壓力：F壓＝F支＝40N。 【解析】【分析】（1）由F-t圖象得出在4s～6s內(nèi)的拉力F，由v-t圖象得出重物上升的速度，利用P=Fv求出克服重力做功的功率； （2）根據(jù)s=nh求出繩子自由端移動的距離，利用v=求出繩子自由端移動的速度； （3）由丙圖可知，物體在4s～6s內(nèi)做勻速直線運動，由圖乙可知此時的拉力，利用F=（G物+G動）求出動滑輪重，此時物體靜止在地面上，根據(jù)力的平衡條件求出地面的支持力，根據(jù)力的作用是相互的，求出對地面的壓力. 17.【答案】（1）解： G＝mg＝200kg10N/kg＝2000N，W有＝ Gh＝2000N10m＝2104J （2）解：由圖可知，n＝2，則 F＝ ( G G動) ＝ ( 2000N 500N) ＝1250N，s＝nh＝210m＝20m，拉力F 做的功W總＝ Fs＝1250N20m＝2.5104J，拉力F 功率P＝ ＝2500W （3）解：該裝置的機(jī)械效率η＝ ＝80% 【解析】【分析】（1）利用G=mg求重力，再利用W=Gh求所做的有用功； （2）不計繩重和摩擦，拉力F=（G+G動）；拉力端移動距離s=nh，利用W=Fs求拉力做的總功；再利用P=求拉力的功率； （3）滑輪組的機(jī)械效率等于有用功與總功之比. 18.【答案】（1）解：提升建材所做的有用功是： （2）解：根據(jù) 得總功為： 如圖滑輪組有兩段繩子承重，根據(jù) 得拉力為： （3）解：人對地面的壓力為： 根據(jù) 得工人對地面的壓強(qiáng)是： 【解析】【分析】（1）根據(jù)W=Gh求出提升裝修材料做的有用功； （2）根據(jù)s=nh求出上升的高度，再根據(jù)η=100%求出總功，最后根據(jù)W=Fs求出拉力的大??； （3）根據(jù)p=算出對地面的壓強(qiáng). 19.【答案】（1）解：由圖可知n＝2,拉力F移動的距離：s＝2h＝210m＝20m.拉力F所做的總功：W總＝Fs＝2500N20m＝5104J.拉力F做功的功率：P＝ ＝1250W （2）解：拉力F所做的有用功：W有＝Gh＝4000N10m＝4104J.滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝80% 【解析】【分析】（1）拉力F移動的距離s=2h，利用 W＝Fs 求得總功，再利用P=求得功率； （2）利用 W＝Gh求得有用功，有用功與總功的比值是機(jī)械效率. 20.【答案】（1）解：配重A的質(zhì)量為： GA＝mg＝140kg10N/kg＝1400N；根據(jù)題意可知，W總＝GAh+G動h，即340J＝1400N0.2m+G動0.2m，解得G動＝300N； （2）解：動滑輪n＝2，當(dāng)配重A勻速提起時對E點的拉力為：FE＝ ＝850N 根據(jù)杠桿平衡原理可知，H點的拉力為：FHOH＝FEOE 即FH2＝850N1 解得FH＝425N ,人對地面的壓力：F人＝600N－FH＝600N－425N＝175N； 【解析】【分析】（1）根據(jù)s=nh計算E端上升高度，人所做的功等于克服配重A做的功和克服動滑輪重所做的功，據(jù)此求出動滑輪重； （2）根據(jù)F=（G+G動）求E對滑輪組的拉力，然后根據(jù)杠桿的平衡條件 FHOH＝FEOE 求出人通過細(xì)繩在H點施加的拉力F′，對人進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡狀態(tài)所受的合力為零求人對地面的壓力. 21.【答案】（1）解：如圖物重由三段繩子拉著，即 ， 拉力所做的總功為： （2）解：有用功為： 該滑輪組的機(jī)械效率為： 。 【解析】【分析】（1）根據(jù)s=nh求出繩子自由端移動的距離，再根據(jù)W=Fs求出功； （2）根據(jù)W=Gh求出有用功；利用η=求出機(jī)械效率. 22.【答案】（1）解：由圖示可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2； 工人做的有用功： W有=Gh=500N6m=3000J； （2）解：工人做的總功： W總=Fs=Fnh=300N26m=3600J； 工人做功的功率： P= = =180W； （3）解：此過程中，該裝置的機(jī)械效率： η= 100%= 100%≈83.3%； 【解析】【分析】（1）由功的公式W=Fs可求出有用功； （2）由功率公式P=可求出功率； （3）由效率公式求出滑輪組的效率. 23.【答案】（1）解：由圖知，n=3， 不計繩重、繩與滑輪的摩擦，拉力F= （G+G動），則動滑輪重力： G動=3F﹣G=3200N﹣540N=60N； （2）解：拉力端移動距離s=3h=32m=6m， 拉力做的總功： W總=Fs=200N6m=1200J； （3）解：拉力的功率： P= = =240W； （4）解：拉力做的有用功： W有用=Gh=540N2m=1080J， 滑輪組的機(jī)械效率： η= = 100%=90%。 【解析】【分析】（1）不計繩重、繩與滑輪的摩擦，利用F=（G+G動）求動滑輪重力； （2）拉力端移動距離s=nh，利用W=Fs求總功； （3）利用P=求拉力做功功率； （4）利用W=Gh求拉力做的有用功，利用求機(jī)械效率.. 24.【答案】（1）工人做的有用功：W有用=Gh=300N6m=1800J 答：此過程中工人做的有用功為1800J （2）由圖知，n=3，拉力端移動距離s=3h=36m=18m，動滑輪的重力： G輪=m輪g=7.5kg10N/kg=75N， 不計繩子的重力及它和滑輪間的摩擦力， 則繩端的拉力: 拉力做的總功： W總=Fs=125N18m=2250J 滑輪組的機(jī)械效率 答：此滑輪組的機(jī)械效率為80% （3）解：若滑輪組所繞繩子的最大拉力則提升的最大物重: 因為滑輪組的機(jī)械效率 所以最大機(jī)械率: 答：若滑輪組所繞繩子的最大拉力為500N，則此滑輪組勻速提升貨物時的最大機(jī)械效率為95% 【解析】【分析】（1）利用W=Gh求有用功； （2）由圖知，拉力端移動距離s=nh，利用G=mg求動滑輪重力，不計繩子的重力及它和滑輪間的摩擦力，拉力F=（G+G輪），利用W=Fs求拉力做的總功，滑輪組的機(jī)械效率等于有用功與總功之比； （3）利用拉力F=（G+G輪）求提升的最大物重，再利用η=求滑輪組的最大機(jī)械效率. 25.【答案】（1）解：由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)是：n=2，故繩端移動的距離是：s繩=ns物=22m=4m，所以，人的拉力所做的功是：W=Fs繩=18N4m=72J； （2）解：根據(jù)題意知道，拉力F做功時間是t=4s，則做功的功率是：P=W/t=72J/4s=18W； （3）解：由于物體移動時受到地面的摩擦力為物重的0.35倍，所以物體受到的摩擦力是：f=0.35G=0.35100N=35N； 又因為物體勻速移動時處于平衡狀態(tài)，故物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力， 所以，滑輪組對物體的拉力是：F拉=f=35N， 由于不計繩重及機(jī)械的摩擦，所以，由F=（G動+F拉）/n可知，動滑輪的重力是： G動 =nF-F拉=218N-35N=1N 【解析】【分析】（1）根據(jù)s繩=ns物求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出人的拉力所做的功； （2）根據(jù)P=求出拉力F做功的功率； （3）物體勻速移動時處于平衡狀態(tài)，受到的拉力F拉和摩擦力是一對平衡力；不計繩重及機(jī)械的摩擦，根據(jù)F=（G動+F拉）求出動滑輪的重力. 26.【答案】（1）解:對箱子做的有用功：W有用＝Gh＝600 N12 m＝7.2103 J （2）解:由η＝ 得，拉力做的總功：W總＝ ＝9103 J；由v＝ 得，箱子上升所用的時間：t＝ ＝30s，拉力的功率：P＝ ＝300 W 【解析】【分析】（1）利用W有用=Gh得出有用功； （2）利用η=計算總功（拉力做功）； （3）根據(jù)v繩=nv物可以得到繩端移動的速度；根據(jù)P=計算拉力做功的功率. 27.【答案】（1）解：由建筑材料勻速提升h物=1m，由動滑輪上承載繩數(shù)n=3有繩子自由端移動的距離 （2）解：有用功 ， 總功 ， 因此 （3）解：由功率 ，有拉力F的功率 【解析】【分析】（1）根據(jù)s=nh求出繩子自由端移動的距離； （2）根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，利用η=100%求出此滑輪組的機(jī)械效率； （3）根據(jù)P=求出拉力F的功率. 28.【答案】（1）解：由圖知道，物體移動距離是：s物 =v物t=4m/s5s=20m，由于n=2，所以，拉力端移動的距離是：s=2s物=220m=40m，拉力做的總功是：W總=Fs=8N40m=320J，拉力做功的功率是：P=W總/t=320J/5s=64W （2）解：由于拉力做的有用功等于物體受到的摩擦力與物體移動的距離之積，所以，拉力做的有用功是：W有用=fs物=10N20m=200J （3）解：由η=W有用/W總知道，滑輪組的機(jī)械效率是：η=W有用/W總=200J/320J100%=62.5% 【解析】【分析】（1）利用s物 =vt求物體移動距離，拉力端移動的距離 s=ns物 ；利用W=Fs求拉力做的總功，再利用P=求拉力做功功率； （2）利用 W有用=fs物 求得拉力做的有用功； （3）利用求得滑輪組的機(jī)械效率. 29.【答案】（1）解：貨物重力：G=mg=48kg10N/kg=480N， 提升貨物做的有用功：W有用=Gh=480N1m=480J 答：此過程中的有用功為480J （2）解：拉力做的總功：W總=Pt=120W5s=600J， 由圖可知，n=3，則拉力端移動的距離：s=3h=31m=3m， 由W=Fs可得，拉力的大小： 答：工人所用的拉力為200N （3）解：滑輪組的機(jī)械效率： 答：滑輪組的機(jī)械效率為80% 【解析】【分析】（1）利用W=Gh=mgh求出有用功； （2）根據(jù)W=Pt求出拉力做的總功，再根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，利用W=Fs求出拉力的大??； （3）滑輪組的機(jī)械效率等于有用功與總功之比. 30.【答案】（1）解：有用功為W有="Gh=3000J" （2）解：工人做的總功為W總=Fs=3600J，所以工人做功的功率為P=W總/t=180W； （3）解：該裝置的機(jī)械效率為η=W有/W總=3000J/3600J=83．33% （4）解：提升動滑輪所做的額外功為W額=W總-W有=600J，所以可知，動滑輪重為100N，所以當(dāng)提起400N的重物時，拉力為250N 【解析】【分析】（1）利用W=Gh可以求出有用功； （2）拉力端移動的距離s=nh，利用W=Fs求總功；再利用P=求工人做功的功率； （3）利用效率公式 η=求出此過程中該裝置的機(jī)械效率； （4）不計摩擦和繩重，根據(jù)滑輪組拉力公式F=（G+G輪）求出動滑輪的重力，再根據(jù)F=（G+G輪）求勻速提起400N的重物時的拉力大小. 31.【答案】（1）解：由圖知，使用滑輪組時，動滑輪是由3股繩子承擔(dān)，則繩子自由端被拉下的距離s＝3h＝3 2m＝6m，繩重與摩擦忽略不計，拉力F＝ （G+G動），則動滑輪重力：G動＝3F G＝3200N 540N＝60N （2）解：拉力做的功為：W總＝Fs＝200N6m＝1200J （3）解：拉力做功功率：P＝ ＝120W （4）解：物體提升高度h＝2m拉力做的有用功：W有用＝Gh＝540N2m＝1080J；滑輪組的機(jī)械效率：η＝ 100% 90%. 【解析】【分析】（1）不計繩重、繩與滑輪的摩擦，拉力F=（G+G動），據(jù)此求動滑輪重力； （2）拉力端移動距離s=nh，利用W=Fs求拉力做的總功； （3）利用P=求拉力做功功率； （4）利用W=Gh求拉力做的有用功，滑輪組的機(jī)械效率等于有用功與總功之比. 32.【答案】（1）解：由圖知，使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=4，所承受的總重力：G總=m總g=（4kg+1kg）10N/kg=50N，不計繩重和摩擦，拉力：F= G總= 50N=12.5N （2）解：拉力端移動的距離s=4h=40.5m=2m，拉力做功：W總=Fs=12.5N2m=25J （3）解：拉力做功功率：P= = =5W （4）解：有用功：W有用=G衣h=m衣gh=4kg10N/kg0.5m=20J，整個過程中機(jī)械效率：η= = 100%=80% 【解析】【分析】（1）先利用G=mg求出總重力，不計繩重和摩擦，拉力F=G； （2）利用s=nh求拉力端移動的距離，再利用W=Fs求拉力做功； （3）利用P=求拉力做功功率； （4）利用W有用=Gh計算有用功，再利用效率公式求整個過程中機(jī)械效率. 33.【答案】（1）解：由圖可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，示數(shù)為F＝2.4N，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n＝3，拉力端移動的距離：s＝3h＝310cm＝30cm＝0.3m，拉力做的總功：W總＝Fs＝2.4N0.3m＝0.72J （2）解：拉力做功的功率：P＝ ＝0.072W （3）解：拉力做的有用功：W有用＝Gh＝6N0.1m＝0.6J；因為W總＝W有用+W額 ， 所以W額＝W總-W有用＝0.72J-0.6J＝0.12J （4）解：滑輪組機(jī)械效率：η＝ 100%≈83.3% 【解析】【分析】（1）利用s=nh可求拉力移動的距離s，利用W=Fs求拉力做的總功； （2）利用P=求拉力做功功率； （3）利用W=Gh求有用功；額外功等于總功減去有用功； （4）利用機(jī)械效率公式η=求滑輪組的機(jī)械效率. 34.【答案】（1）解：每層樓層高為3m，從1樓到12樓的高度為 ； 電視機(jī)帶包裝重為3500N，有用功為 ， 有用功率為： ； （2）解：由圖可以看出，n=3股， ,所以總功為： ，機(jī)械效率 . 。 【解析】【分析】（1）根據(jù)公式W有用=Gh可求有用功的大?。桓鶕?jù)公式P=可求有用功的功率； （2）根據(jù)公式η=100%可求機(jī)械效率的大小. 35.【答案】（1）解：W有=Gh=mgh =80kg10N/kg5m=4000J （2）解：W總=FS=500N（52）m=5000J η= W有/ W總=4000J/5000J=80% （3）解：P= W總/t=5000J/60s=83.3w 【解析】【分析】（1）利用W有=Gh計算有用功； （2）利用s=nh計算出繩子自由端移動距離，利用W總=Fs計算總功，利用η=計算機(jī)械效率； （3）利用P=計算功率.