中考物理一轮复习专题练习——杠杆机械效率计算题专练(有答案)

《杠杆》专项训练一、填空题1、如图,AB为轻质杠杆，O为悬点，放在水平面上的物体M用细线悬挂在杠杆A 端．已知OA：OB=1：2，M的密度为3×103kg/m3，体积为8×10﹣3m3．物体的重力为____N.当B端悬挂一个质量为10kg重物时，杠杆水平平衡，则物体M对水平面的压力为N（g取10N/kg）．二、选择题2、图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是（）A．道钉撬B．火钳C．钢丝钳 D．天平3、如图所示的杠杆，动力F的力臂是( )A．OD B．OF C．OA D．OC4、人们应用不同的简单机械来辅助工作，正常使用下列简单机械时说法正确的是（）A．筷子可以省距离 B．所有剪刀都一定省力C．定滑轮可以省力 D．撬棒越短一定越省力5、在如图所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（）A．修树剪子 B．核桃夹子 C．取碗夹子 D．羊角锤子6、如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力．图中能够正确表示动力臂的是( )A．l1 B．l2 C．l3D．l47、如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图．下列说法中正确的是( )A．刀刃很薄，可以增大压力； B．铡刀实质上是一种费力杠杆C．甘蔗放在a点比b点更易被切断 D．手沿F1方向用力比沿F2方向更省力8、已知ρ铁=7.9×103kg/m3，ρ铝=2.7×103kg/m3，如图所示，A端挂的实心铁块，B端挂的实心铝块，两金属块均浸没在水中，等臂杠杆平衡，若将两个盛水杯撤去，则（）A．A端向下，B端向上 B．A端向上，B端向下C. A端向下，B端向下D. A端向上，B端向上三、作图题9、如图所示，杠杆的N端挂一重物，在M点施加一个最小的动力使杠杆平衡．试画出这个最小的动力F1、动力臂L1和杠杆受到的阻力F2.10、如图所示，轻质杠杆OA能绕O点转动，请在杠杆中的A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图(要求保留作图痕迹)．11、如图所示，画出使杠杆AB在如图位置静止时所用最小力F的作用点和方向．12、如图甲所示，钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合，图乙是其中的一个杠杆．用钢丝钳剪铁丝时，将铁丝放在A处还是B处更省力呢？请在图乙中你认为更省力的位置处画出阻力F2的示意图和动力F1的力臂．13、在西昌到成都的T8866次列车上，一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶，请画出他施加在把手E处的最小力F和其力臂L.14、如图是一轻质杠杆，O是支点，为了使杠杆在此位置平衡，请画出在A点所施加的最小动力F及其力臂L.15、如图所示，一重为G的均匀杠杆，可绕O点上下转动，若让杠杆静止在图示位置，请画出作用在A点的最小作用力及杠杆所受重力的示意图.16、如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，请画出F1、F2的力臂L1和L2．17、如图所示，杠杆OA在动力F1作用下处于静止状态，请你画出阻力F2及阻力臂L2.18、在图中画出力F对支点O的力臂。

1、建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为125N，时间为20s，求：（1）工人做的有用功（2）工人做的总功（3）工人做功的功率（4）滑轮组的机械效率【答案】解：（1）工人做的有用功：W有= Gh = 230N×6m = 1380J（2）由图可知绳子的有效股数为2，则工人做的总功：= FS =Fnh= 125N×2×6m = 1500JW总（3）工人做功的功率：；（4）此过程中该装置的机械效率：2、用图中滑轮组匀速提升重800N的物体，手向下拉绳子自由端的拉力为500N，当物体被提升3m时，求：（1）绳子自由端移动的距离（2）所做的有用功（3）拉力F做的总功（4）此滑轮组的机械效率【答案】解：（1）由图可知，n=2，则绳端移动的距离：s=nh=2×3m=6m（2）人所做的有用功：W有= Gh = 800N×3m = 2400J（3）人拉绳子做的总功：W总= FS = 500N×6m = 3000J（4）滑轮组的机械效率：3、用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，动滑轮的重为50N，5s内可使物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦。

求：（1）拉力所做的功（2）拉力的功率（3）滑轮组的机械效率。

【答案】解：（1）由图可知n=2，则绳子自由端移动的距离：S =2h =2×2m =4m不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：拉力所做的功：W总= FS = 125N×4m =500J（2）拉力的功率：（3）有用功：则滑轮组的机械效率：4、工人利用如图所示的斜面，把质量为50kg的货物沿斜面由底部匀速推到顶端，所用时间为10s，沿斜面向上的推力为300N,斜面长10m，高5m，g=10N/kg，求：（1）把货物推上斜面做的有用功是多少？（2）此过程推力做了多少功？（3）斜面的机械效率是多少？【答案】解：（1）货物受到的重力为：G = mg = 50kg×10N/kg = 500N= Gh = 500N×5m = 2500J工人做的有用功为：W有（2）工人推力做的总功为：W总= FS = 300N×10m = 3000J（3）斜面机械效率为：5、如图所示，工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m。

2020年中考物理复习专题测试《机械效率》一、单选题1.下列关于机械效率的说法正确的是（）A. 越省力的机械，机械效率越高B. 做功越少的机械，机械效率越低C. 做功越慢的机械，机械效率越低D. 总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高2.利用相应规格型号的胶质滑轮，如图所示的甲、乙两种方式，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，机械效率分别是η甲、η乙(忽略绳重与摩擦，且动滑轮G动小于物重G)，下列关系式正确的是（）A. F甲＜F乙η甲＜η乙B. F甲＞F乙η甲=η乙C. F甲＞F乙η甲＞η乙D. F甲=F乙η甲=η乙3.如图所示，把同一物体沿粗糙程度相同的斜面BA和CA分别拉到顶端A，关于斜面的机械效率为ηB、ηC的大小关系是( )A. ηB＞ηCB. ηB=ηCC. ηB＜ηCD. 无法确定4.现要利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法中可以提高斜面机械效率的是（）A. 以较快的速度拉木箱B. 以较慢的速度拉木箱C. 减小斜面的倾斜程度D. 增大斜面的倾斜程度5.关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）A. 物体受到的力越大，力所做的功越多B. 做功多的机械，功率一定大C. 效率高的机械，做的有用功一定多D. 功率大的机械，做功越快6.如图所示。

利用动滑轮提升一个重为G的物块。

不计绳重和摩擦，其机械效率为60%，要使此滑轮的机械效率达到75%，则需要提升重力为G的个数为（）A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个7.如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。

一位同学用平行于斜面向上40N的拉力，在20s内把重60N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m。

在此过程中（）A. 斜面的机械效率是66.7%B. 斜面的机械效率是75%C. 该同学对物体做功的功率是10WD. 该同学对物体做功的功率是30W8.下列关于简单机械和能的说法中正确的是（）A. 镊子和定滑轮都是等臂杠杆B. 使用滑轮组的优点是既可以省力又可以省距离C. 洒水车在水平路面上匀速洒水的过程中，水和车的整体动能和机械能都在减小D. 同一滑轮组匀速提升不同的重物，机械效率是相同的9.如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m。

2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算1．如图所示，重为600N的工人利用滑轮组将建筑材料运送到平台上，工人用400N的力竖直向上匀速拉绳子，使建筑材料以0.1m/s的速度匀速向上运动了40s，已知滑轮组的机械效率为75%，g取10N/kg，绳重、滑轮与轴的摩擦均忽略不计。

问：（1）若工人双脚与平台的总接触面积为0.04m2，则在提升建筑材料的过程中，工人对平台的压强是多少？（2）工人对绳做的功为多少？（3）建筑材料的质量为多少？2．如图所示，斜面长s=10m，高h=4m。

用沿斜面方向的推力F将重100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。

运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功，求：（1）运动过程中克服物体的重力做的功；（2）斜面的机械效率；（3）推力F的大小。

3．如图所示，用滑轮组提升重为120N的物体时，物体在10s内匀速竖直上升2m，所用拉力F为50N。

求：（1）滑轮组提升物体做的有用功；（2）拉力做功的功率；（3）该滑轮组的机械效率。

4．如图甲所示，车库出入口处常安装自动升降的横杆来控制车辆的出入，可以把图甲中的横杆简化为图乙所示。

横杆AB质量分布均匀且可绕O点转动，并通过与A端相连的电动机来自动控制横杆的升降。

当汽车靠近时，电动机可在10s内将原先处于水平位置的横杆匀速转动到竖直位置。

已知横杆重量150N，OA＝0.2m，AB＝3.2m，加在电动机线圈两端电压为220V，通过电动机线圈的电流为0.1A，不计空气阻力。

求：(1)在匀速转动提升横杆工的过程中，电动机对横杆的A端始终施加垂直横杆的拉力F 的大小；(2)该车库的自动升降杆装置，在上述过程中的工作效率大小（保留一位小数）。

5．如图所示，重物是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。

若不计摩擦，绳重和动滑轮重，要保持平衡。

求：（1）重物A受到的浮力；（2）作用于绳端的拉力F：（3）若实际所用拉力为300N，此时该滑轮的效率。

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式中，F1表示动力，L1表示动力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂。

3、定滑轮：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。

（实质是等臂杠杆）特点：不能省力，但能改变力方向动滑轮：工作时，轴随中午一起移动的滑轮叫动滑轮。

（实质是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆）特点：可以省力，但不改变力的方向滑轮组：由若干个定滑轮和动滑轮组合在一起此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除典型例题解析杠杆与滑轮：例1：如图1— 6—1(a )所示的杠杆重；不计， 0为支点，AO = 0.2m ,当在A 点悬 吊一重6N 的物体，绳子的拉力 F = 3N 时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉力矿的力(a )'(b )图 1—6 — 1如图1—6— 1 (b )，画出杠杆OAB 示意图，找到支点 O , BC 为力的作用线，画出力 臂12 .根据杠杆的平衡条件：G • OA = F12代入数值：6N x 0.2m = 3N x 1212= 2 x 0.2 m = 0.4 m答案 力臂12如图1 — 6— 1 (b ), 12为0. 4m的自重不计，O 为杠杆的支点，FB 的方向与 OA 垂直，则下列关系式中一定正确的是臂12，力臂12为m.例2：杠杆OA 在力FA 、FB 的作用下保持水平静止状态，如图 1 — 6— 5 (a ).杠杆A . F A • OA = FB • OBB . F A • OA v F B • OBFA= OA F B OBF A >F B OB OA(a )(b )F OB要保持杠杆平衡：F A ・0A > F B • OB ,推得F A > -------------------OA答案 D例3：如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉 力分别是F i 、F 2、F 3,比较它们的大小应是（例4：如图1 — 6—9所示，物体 M 放在水平桌面上，现通过一动滑轮（质量和摩擦不计） 拉着M 向左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为 10N .若在M 上加放一物块 m 可保持M 向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉力，则 F ' （）图 1 — 6—9A . M 运动时受到向左的摩擦力B .加放m 前，M 受到10N 的摩擦力 C. 加放m 前，M 受到20N 的摩擦力如图1 — 6 — 2 (b ),画出力 F A 的力臂为I A , F A 和OA 的夹角为0。

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示，实心物体A 漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A ，使A 向下运动（运动过程中始终未碰到定滑轮）。

已知A 的体积为0.2m 3，密度为0.4×103kg/m 3．动滑轮重为300N ，电动机工作时拉绳子的功率为1.5×103W 且保持不变，不计绳重、摩擦和水的阻力，g ＝10N/kg ，ρ水＝1.0×103kg/m 3，下列说法中不正确的是（ ）A ．物体向下运动的最小速度3m/sB ．物体A 浸没在水中时受到的浮力为2×103NC ．物体A 向下运动过程中，电动机拉着绳子的力先变大，后不变D ．物体A 向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值为80%【答案】A【解析】【分析】【详解】B ．由m Vρ=知道，A 的质量 m A ＝ρA V A ＝0.4×103kg/m 3×0.2m 3＝80kg由G mg = 知道，A 的重力G A ＝m A g ＝80kg×10N/kg ＝800N由于A 浸没在水中，声音，V 排＝V A ＝0.2m 3A 浸没在水中受到的浮力F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.2m 3＝2×103N故B 正确，不符合题意；A ．当A 完全浸没时绳子对物体A 的拉力最大，电动机对绳子的拉力也最大，不计绳重、摩擦和水的阻力，则电动机对绳子的最大拉力()()3210N 11==500N 3800N 300N 3F F G G =-⨯++浮动﹣ 由W Fs P Fv t t===知道，绳子自由端运动的最小速度31.510W 3m/s 500NP v F ⨯===绳 则物体向下运动的最小速度11=3m/s=1m/s 33v v =⨯绳 故A 错误，符合题意；C ．由于电动机对绳子的拉力()13F FG G =-+浮动，而物体A 向下运动过程中，浮力先变大、后不变，所以，电动机拉着绳子的力先变大，后不变，故C 正确，不符合题意； D ．当A 完全浸没后，滑轮组受到的拉力最大，此时滑轮组的机械效率最大，有用功W 有用＝（F 浮﹣G ）h 总功W 总＝Fs ＝（F 浮﹣G +G 动）×3h ＝（F 浮﹣G +G 动）h滑轮组机械效率的最大值33210N 800N ===100%80%210N 800N 300NW F G h F G W F G G h F G G η⨯-=⨯=++⨯-+有浮浮浮浮总动动（﹣）﹣（﹣）﹣ 故D 正确，不符合题意。

杠杆滑轮机械效率习题21．如图所示，在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时，拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，比较它们的大小（不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦），正确的是（）A．F甲＞F乙B．F乙=F丙C．F丙＜F丁D．一样大2．如图所示，将物块甲和乙分别挂在轻质杠杆的两端，O是杠杆的支点，杠杆在水平位置平衡时发现OA：OB=1：2；再将物块甲浸没到水中，如图所示，杠杆平衡时发现OA：OC=1：1．则下列说法正确的是（）A．甲乙的质量之比是1：2 B．甲乙的质量之比是3：1C．甲的密度是1.5ρ水D．甲的密度是2ρ水3．如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下的重物提高，他用一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中此杠杆（）A．一直是省力的B．先是省力的，后是费力的C．一直是费力的D．先是费力的，后是省力的4．如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体，不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（）A．20N B．25N C．30N D．35N5．如图所示，用相同的轮滑不同的绕法提起相同的重物，绳重、摩擦忽略不计，在物体匀速上升的过程中（）A．甲图省力，机械效率甲图大B．甲图省力，机械效率一样大C．乙图省力，机械效率乙图大D．乙图省力，机械效率一样大6．F的方向始终竖直向上，在匀速提升重物G的过程中（）A．F大小不变B．F逐渐变大C．F逐渐变小D．F先逐渐变小后逐渐变大7．如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F 的大小将（）A．一直是变大的B．一直是变小的C．先变大，后变小D．先变小，后变大8．如图所示，等臂杠杆两端各挂一个质量相等的实心铁块和铝块（已知ρ铁＞ρ铝），杠杆平衡，若将它们同时浸没在水中，杠杆将（）A．仍平衡B．左端下沉C．右端下沉D．无法判定9．如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不计摩擦），图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是（）A．F1=F2B．F3=F4C．F1=F3D．F2=F410．小明利用如图所示装置沿水平方向匀速拉动一个重300N的物体，物体受到的摩擦力是15ON，如果该装置的效率为80%，则作用在绳端的拉力F的大小是（）A．100N B．62.5N C．150N D．125N11．如图所示，用F=50N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中（）A．拉力F做了150J的功B．拉力F做了300J的功C．重力做了600J的功D．重力做了1200J的功12．如图，AB为一杠杆，O为支点，已知OA=OB，当B端挂3.4千克物体，而A端挂的铁块全部浸没在水中时，杠杆平衡，则铁块重是（）（ρ铁=7.8×103kg/m3）A．76.44N B．36.32N C．66.64N D．86.44N13．如图所示，O为杠杆MN的支点，OM：ON=3：4，物块A和B分别挂在M、N两端，杠杆恰好平衡，已知物块A、B的体积之比为2：1，则A、B两物体物质的密度之比是（）A．3：2 B．4：3 C．2：3 D．3：414．身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物．已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m，如图所示．则（）A．以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400NB．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4：9C．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9：5D．以弟弟的肩B为支点，可计算处哥哥承担的压力为600N15．如图所示，斜面长6m，高3m，用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2m，下列说法正确的是（）A．滑轮组的机械效率是40% B．物体重300NC．拉力F做的功是600J D．拉力F的功率是40W16．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在100s内将重为400N 的物体G 匀速提升10m，每个滑轮的重均为20N．不计绳重及摩擦，此过程中（）A．拉力F甲小于拉力F乙B．F甲做的功小于F乙做的功C．滑轮组甲的机械效率小于滑轮组乙的机械效率D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率17．如图甲、乙所示是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是（）A．甲的拉力是乙的拉力的3倍B．甲拉力的功率大于乙拉力的功率C．乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍D．如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的小18．如图所示，小明站在斜面顶端，用平行于斜面向上的40N的拉力F将重为100N的物体从底端匀速拉到4m高的斜面顶端，所用时间为20s，克服摩擦所做的额外功为100J．下列说法中正确的是（）A．机械所做的有用功为160J B．拉力F的功率为20WC．斜面的机械效率为80% D．拉力F做的总功为400J19．如图所示的滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（g=10N/kg）（）A．作用在绳自由端的拉力F为125N B．在2s内做的有用功为1800J C．该套装置的机械效率为90%D．若所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小20．如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端．已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是（）A．η=×100% B．η=×100%C．η=×100% D．η=×100%21．如图，用甲、乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度，（不计绳重和摩擦）则下列说法中正确的是（）A．拉力F1和F2大小相等B．甲中绳的自由端移动的距离比乙大C．F1做的总功比F2多D．甲的机械效率比乙高22．如图所示，在竖直向上的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升．已知A的重力G=100N，重物A上升速度为0.2m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（）A．50N 0.4m/s B．50N 0.1m/s C．200N 0.4m/s D．200N 0.1m/s23．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为（）A．50J B．25J C．100J D．200J24．用如图所示的滑轮组拉物体A在水平桌面上做匀速直线运动．如果拉力F=3N，物体A的速度v=0.2m/s，忽略滑轮重、绳重和轴摩擦．下列说法中正确的是（）A．物体A受到合力不为零B．物体A受到的摩擦力为9NC．竖直墙受到的拉力为9N D．拉力F的速度为0.4m/s25．如图所示的轻质杠杆AB，OA=20cm，OB=40cm．物体M的密度为3×103kg/m3．体积为8×10﹣3m3．叶子姐姐在B端施加100N的力使杠杆水平平衡，则此时物体M受到水平面的支持力F M=N，请画出物体M的受力示意图．26．如图所示，物体A在力F的作用下，以0.5m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧测力计示数为2N，不计滑轮和绳重以及它们之间的摩擦，则物体A受到的摩擦力是N，5s内拉力做的功是J，拉力的功率是W．27．如图所示，小明用50N的力F将重为80N的物体在5s时间内匀速提升1m，在此过程中，小明做的有用功为J，滑轮的机械效率，拉力做功的功率为W．28．如图所示，一根不可伸长的轻绳，一端与置于水平桌面上重100牛的物体A相连，另一端跨过滑轮固定于O点．当悬挂在滑轮下的物体B重40牛时，它恰能匀速下降．B重不变，若要使物体B匀速上升，需要在物体A上施加一个大小为牛的力F．如果不计动滑轮重，当物体B上升1米，那么拉力F做功为焦．（不计动滑轮和绳重及绳子与滑轮的摩擦）29．如图，图中的滑轮是滑轮，如果重物重100N滑轮重不计，滑轮上升速度5cm/s，则拉力F=N，重物上升速度为cm/s，分析一下，这样使用滑轮组的好处在哪里？．30．如图所示，物体A所受重力为200N，绳重和摩擦力不计，当分别沿力F1和F2的方向匀速提起物体A时，则F1F2（选填“大于”、“小于”或“等于”），若10s内A物体被匀速提升4m，则拉力F1所做的功为J，功率为W，如果把这个滑轮改成动滑轮匀速竖直提升同样的重物，则机械效率将（选填“增大”、“减小”或“不变”）．31．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动1m，物体A受到地面的摩擦力为15N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，则拉力F的大小为N，拉力F前进的距离为m．32．如图所示，司机师傅利用滑轮组把汽车从泥坑里拖出来（泥坑可近似看成水平面），在此过程中汽车匀速移动了1m，共用时5s，已知汽车所受阻力为1200N，司机师傅的拉力功率为300W，在考虑滑轮组摩擦阻力影响因素条件下，求：（1）司机师傅的拉力为多大？（2）滑轮组的机械效率是多少？33．如图所示，重力不计的一木板可绕O点无摩擦转动，在A端挂一个边长为10cm的物体P，一个体重为500N的中学生站在B点时，P对地面的压力刚好为零，且OA=1m，OB=4m，则物体P的重力为N，然后他向左匀速移动，4秒后他与O点还相距1m时，则他移动的速度是米/秒，此时P对地面的压强为帕．34．随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭．有一款混合（汽油和蓄电池提供动力）动力车经济、实用、污染小，外形设计成流线型很受消费者的喜爱，如图所示人和车总重4600N，在平直的公路上匀速行驶20km，车受到的平均阻力是空车和人总重的0.1倍．若在此行驶过程中需要汽油0.5dm3，效率是50%（q=4.6×107J/kg）．（1）求汽车行驶过程中做的有用功？（2）求行驶过程中所需要汽油的质量？（3）汽油的密度是多少？（4）当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时（选填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是．35．小明做俯卧撑时（如图所示），可将其视为一个杠杆，重心在O点，他将身体撑起时，地面对两脚尖的支持力为250N，两脚尖与地面的接触面积为60cm2，双手与地面的接触面积为300cm2．（1）画出以B为支点时重力的力臂L；（2）如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5：2，地面对双手的支持力为多少？（3）小明在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的高度为0.36m，则他1min内克服重力所做的功为多少？36．小明用质量忽略不计的杆秤测量物体M的质量，如图．当秤砣位于位置B时，杆秤在水平位置平衡．将物体浸没在纯水中，秤砣移至位置C时，杆秤在水平位置重新平衡．已知秤砣的质量为2kg，OB=5OA，OC=3OA，g=10N/kg，求：（1）物体M的质量；（2）物体浸没水中时受到的浮力；（3）物体的密度．37．某人在5s内，用如图所示的滑轮组，用400N的力将物体匀速提升1m．已知动滑轮的总重为100N．不计绳重和摩擦．求：（1）物体的质量；（2）绳子自由端移动速度；（3）若用此滑轮组匀速提升1000牛顿物体，所用拉力是多少？38．在农村常有家庭挖井取水．小明同学用如图（甲）所示的滑轮组提土，他用20s的时间把重为120N的土从井中匀速提升5m，拉力做的功W随时间t 的变化图象如图（乙）所示．求：（1）有用功；（2）滑轮组的机械效率；（3）拉力的大小；（4）拉力的功率．39．如图所示是用滑轮组从水中匀速提升物体的情景（注：物体一直浸没在水中）．已知物体重G1=400N，动滑轮重G2=50N，忽略绳重和摩擦，人对绳子拉力F=100N．求：（1）物体浸没在水中受到浮力的大小；（2）物体的密度大小；（3）滑轮组的机械效率．40．如图所示，质量为70kg，边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上，通过绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且BC=3BO．在C端用F=150N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且绳被拉直：（绳重不计，g取10N/kg）求：（1）物体A的重力G；（2）绳对杠杆B端的拉力F拉；（3）此时物体A对地面的压强p．参考答案与试题解析1．如图所示，在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时，拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，比较它们的大小（不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦），正确的是（）A．F甲＞F乙B．F乙=F丙C．F丙＜F丁D．一样大【分析】定滑轮的轮轴是固定的，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；动滑轮的轮轴与物体一起运动，使用动滑轮可以省力．【解答】解：由图可知，第一个和第四个滑轮随物体一起运动，是动滑轮，当水平拉动时可以省一半的力，而第四个滑轮因为拉力方向不水平，所以力会稍大．第二个和第三个滑轮是定滑轮，使用该滑轮不能省力，但可以改变力的方向；所以F乙=F丙＞F丁＞F甲，故选B．【点评】解决此类问题要会判断定滑轮和动滑轮，并且能够找到它们之间的区别．2．如图所示，将物块甲和乙分别挂在轻质杠杆的两端，O是杠杆的支点，杠杆在水平位置平衡时发现OA：OB=1：2；再将物块甲浸没到水中，如图所示，杠杆平衡时发现OA：OC=1：1．则下列说法正确的是（）A．甲乙的质量之比是1：2 B．甲乙的质量之比是3：1C．甲的密度是1.5ρ水D．甲的密度是2ρ水【分析】（1）甲乙分别挂在杠杆的两端，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件列出等式，求出甲乙重力关系．（2）甲浸没在水中，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件列出等式，和上面的甲乙重力关系联立解答．【解答】解：（1）如图1杠杆平衡，根据杠杆平衡条件得，G甲×OA=G乙×OB，又因为：OA：OB=1：2，所以G甲：G乙=2：1，所以m甲：m乙=2：1．（2）如图2甲浸没在水中，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件得，（G甲﹣F浮）×OA=G乙×OC，（G甲﹣ρ水gV甲）×OA=G甲×OC，又因为：OA：OC=1：1，ρ甲=2ρ水．故选D．【点评】本题两次利用杠杆平衡条件列出两个等式，联立方程求解即可，对于杠杆平衡问题，一般要根据杠杆平衡条件列等式求解．3．如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下的重物提高，他用一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中此杠杆（）A．一直是省力的B．先是省力的，后是费力的C．一直是费力的D．先是费力的，后是省力的【分析】（1）力臂的概念：从支点到力的作用线的距离叫做力臂．（2）运用杠杆的平衡条件F1l1=F2l2分析动力的大小变化．【解答】解；由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2＜L1之前杠杆是省力杠杆，在L2＞L1之后，杠杆变为费力杠杆．故选B．【点评】能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键．4．如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体，不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（）A．20N B．25N C．30N D．35N【分析】动滑轮有几段绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一．【解答】解：动滑轮之所以省一半的力，是因为其相当于杠杆的变形，轮的直径相当于动力臂，轮的半径相当于阻力臂，这样动力臂是阻力臂的二倍，自然就省一半的力了．而这一关系成立的前提是：必须竖直向上拉绳子．如果像本题中这样拉绳子动力臂会减小，自然动力就会增大了．重物和动滑轮的总重由2段绳子承担，则有2F=G物+G轮，故当沿竖直方向拉动时F=30N，此题拉力方向不沿竖直方向，因此所用拉力变大．故选D．【点评】根据二力平衡平衡的知识，动滑轮以及物体的重力与拉力沿竖直方向的分力平衡，因此拉力大于此分力．5．如图所示，用相同的轮滑不同的绕法提起相同的重物，绳重、摩擦忽略不计，在物体匀速上升的过程中（）A．甲图省力，机械效率甲图大 B．甲图省力，机械效率一样大C．乙图省力，机械效率乙图大D．乙图省力，机械效率一样大【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系．【解答】解：不计绳重及摩擦，绳子自由端拉力F=（G物+G轮），由图可知：n甲=2，n乙=3，所以绳子自由端拉力：F甲=（G物+G轮），F乙=（G物+G轮），所以F甲＞F乙，乙图省力；动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，由此可知：利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，因为η=×100%，所以滑轮组的机械效率相同．故选D．【点评】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，不计摩擦和绳重时拉力的求法．本题关键在于确定额外功相等．6．F的方向始终竖直向上，在匀速提升重物G的过程中（）A．F大小不变B．F逐渐变大C．F逐渐变小D．F先逐渐变小后逐渐变大【分析】画出动力臂和阻力臂，根据三角形的相似关系找出它们之间的关系，利用杠杆平衡原理分析得出答案．【解答】解：如图，动力臂为L OB，阻力臂为L OD，∵△OCD∽△OAB，∴L OB：L OD=L OA：L OC=2：1，∵匀速提升重物，杠杆匀速转动，杠杆平衡，∴FL OB=GL OD，∴，即：拉力F 为物重的，大小不变．故选A．【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，能找出动力臂和阻力臂的大小关系是本题的突破点．7．如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F 的大小将（）A．一直是变大的B．一直是变小的C．先变大，后变小D．先变小，后变大【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂．根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析，力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变，然后分析阻力与阻力臂的关系，并得出正确结果．【解答】解：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力为杠杆的重力，也不变，阻力力臂变大，所以动力变大．当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小．故F先变大后变小．故选：C．【点评】本题是动态平衡问题，考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用．能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键．8．如图所示，等臂杠杆两端各挂一个质量相等的实心铁块和铝块（已知ρ铁＞ρ铝），杠杆平衡，若将它们同时浸没在水中，杠杆将（）A．仍平衡B．左端下沉C．右端下沉D．无法判定【分析】根据铝块和铁块质量相同，并结合杠杆的平衡条件确定杠杆的类型，即为等臂杠杆；因此当铁块、铝块都浸没水中后，受到浮力较小的一侧，杠杆下沉．【解答】解：因铝块、铁块质量相同，由杠杆平衡条件，两侧力与力臂的乘积相同，并且杠杆为等臂杠杆；又因为ρ铁＞ρ铝，所以由V=知：V铁＜V铝，当浸没水中后，由F浮=ρ水gV排知：铝块受到的浮力大，铁块受到的浮力较小，因此铁块一侧将下降，即左端下降．故选B．【点评】此题主要通过判断杠杆的平衡情况，考查了对杠杆平衡条件的应用和阿基米德原理的应用，首先要掌握杠杆的平衡条件，注意当杠杆为等臂杠杆时，直接根据浮力大小即可判断出杠杆的状态．9．如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不计摩擦），图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是（）A．F1=F2 B．F3=F4 C．F1=F3D．F2=F4【分析】根据定滑轮不省力，动滑轮省一半力的特点进行分析即可．【解答】解：甲图是一个动滑轮，能够省一半的力，故F1=（G物+G动）；当拉力与竖直方向有夹角，由于夹角越大，拉力越大，所以F2＞F1；乙图是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故F3=F4=G物．故选：B．【点评】本题主要考查了定滑轮和动滑轮的特点；定滑轮只能改变力的方向，不省力；而动滑轮省一半的力，但是，会费距离．10．小明利用如图所示装置沿水平方向匀速拉动一个重300N的物体，物体受到的摩擦力是15ON，如果该装置的效率为80%，则作用在绳端的拉力F的大小是（）A．100N B．62.5N C．150N D．125N【分析】当滑轮组水平使用时，克服摩擦力做的功为有用功，拉力做的功为总功；已知装置的机械效率、摩擦力和作用在动滑轮上绳子的条数，根据η===的变形公式即可求出作用在绳端的拉力【解答】解：根据图示可知，作用在动滑轮上绳子的条数为3；由η===可得：F===62.5N．故选B【点评】本题考查拉力的计算，关键知道克服摩擦力做的功为有用功，拉力做的功为总功，同时会对滑轮组机械效率的公式进行灵活变形．11．如图所示，用F=50N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中（）A．拉力F做了150J的功B．拉力F做了300J的功C．重力做了600J的功D．重力做了1200J的功【分析】已知拉力的大小和动滑轮上绳子的段数，根据公式W=Fs可求拉力做的功；物体在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0．【解答】解：AB、拉力F=50N，绳子自由端运动的距离s=2×3m=6m，拉力做功W=Fs=50N ×6m=300J．故A错误、B正确；CD、在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0，故C、D错误．故选B．【点评】本题考查做功的计算，关键是知道做功的条件，一是有力作用在物体上，二是物体在力的方向上移动距离，还要学会对动滑轮上绳子段数的分析，本题给出物体的重力是一个陷阱，重力不做功，因为物体在重力的方向上没有移动距离．12．如图，AB为一杠杆，O为支点，已知OA=OB，当B端挂3.4千克物体，而A端挂的铁块全部浸没在水中时，杠杆平衡，则铁块重是（）（ρ铁=7.8×103kg/m3）A．76.44N B．36.32N C．66.64N D．86.44N【分析】先对物体进行受力分析，然后根据G=mg和F浮=ρ液gV排表示出作用在A的力，再根据杠杆的平衡条件表示力与力臂的关系，从而求出铁块的体积，最后根据密度公式和重力公式求出铁块的重力．【解答】解：由F1L1=F2L2和F浮=ρ液gV排可得：（G A﹣F浮）×OA=G B×OBρ铁gV铁﹣ρ水gV铁=2×3.4kg×gV铁=m3=0.001m3；则铁块的重力：G=m铁g=ρ铁gV铁=7.8×103kg/m3×9.8N/kg×0.001m3=76.44N．故选A．【点评】此题主要通过判断杠杆的平衡情况，考查了对杠杆平衡条件的应用、受力分析、重力计算公式、密度计算公式和阿基米德原理的应用，重点是能对物体进行正确受力分析，并求出作用在杠杆A端的力．13．如图所示，O为杠杆MN的支点，OM：ON=3：4，物块A和B分别挂在M、N两端，杠杆恰好平衡，已知物块A、B的体积之比为2：1，则A、B两物体物质的密度之比是（）A．3：2 B．4：3 C．2：3 D．3：4【分析】①已知力臂比例关系，根据杠杆平衡条件可以得到两物体对杠杆的拉力之比，也就是两物体的重力之比，进一步得到质量关系；②已知两物体质量之比和体积之比，利用公式ρ=得到两物体密度之比．【解答】解：∵F1L1=F2L2，∴G A•OM=G B•ON，m A g•OM=m B g•ON，m A•OM=m B•O N，∴==，∵ρ=，∴==×=×=．故选C．【点评】比值的计算是物理中常见的题型，解题时的方法是，明确需求量和已知量之间的关系，找出相应的关系式，然后条理清楚地进行运算，切不可凭想象心算．14．身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物．已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m，如图所示．则（）A．以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400NB．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4：9C．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9：5D．以弟弟的肩B为支点，可计算处哥哥承担的压力为600N【分析】（1）根据杠杆平衡的条件（F1L1=F2L2）计算出弟弟对杠杆的支持力，然后根据相互作用力的关系求出压力的大小；（2）以O为支点，利用杠杆平衡条件的变形公式即可求出兄弟二人对杠杆支持力之比，然后根据相互作用力的关系可知兄弟二人承担的压力之比；（3）根据杠杆平衡的条件（F1L1=F2L2）计算出哥哥对杠杆的支持力，然后根据相互作用力的关系求出压力的大小．【解答】解：A、以哥哥的肩A为支点，由F1L1=F2L2可知，弟弟对杠杆的支持力：F1===400N；由于压力和支持力是一对相互作用力，因此弟弟承担的压力为400N，故A正确；BC、以O为支点，由F1L1=F2L2可知，兄弟二人对杠杆支持力之比为====，由于压力和支持力是一对相互作用力，因此兄弟二人承担的压力之比为4：5或5：4；故BC错误；D、以弟弟的肩B为支点，由F1L1=F2L2可知，哥哥对杠杆的支持力：F1′===500N；由于压力和支持力是一对相互作用力，因此哥哥承担的压力为500N，故D错误．故选A．【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用，根据图示得出不同情况下已知力和力臂的大小是本题的解题关键．15．如图所示，斜面长6m，高3m，用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2m，下列说法正确的是（）A．滑轮组的机械效率是40% B．物体重300NC．拉力F做的功是600J D．拉力F的功率是40W【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h．知道物体沿斜面移动的距离s′，利用s=3s′求拉力移动的距离，知道拉力的大小，利用W=Fs求拉力做的功，又知道做功时间，利用P=求拉力做功功率；因条件不足，例如斜面的倾角、是否有摩擦（额外功的大小），无法计算物体。

杠杆滑轮机械效率习题11．用如图所示的滑轮组拉物体A在水平桌面上做匀速直线运动．如果拉力F=3N，物体A的速度v=0.2m/s，忽略滑轮重、绳重和轴摩擦．下列说法中正确的是（）A．物体A受到合力不为零B．物体A受到的摩擦力为9NC．竖直墙受到的拉力为9N D．拉力F的速度为0.4m/s2．如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态．当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时，能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力F2拉物体B时，能使物体A以0.3m/s速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦．下列判断正确的是（）A．物体B受到的摩擦力为6N B．拉力F2大小为10NC．拉力F2的功率为1.2W D．拉力F1的功率为0.4W3．图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s．改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图2）．此过程滑轮组（）A．总功为F2s B．额外功为F1sC ．机械效率为D．额外功为3F2s﹣F1s4．如图所示，某同学用大小为F的水平推力，推着重力为G的木箱m在水平地板上向右做匀速直线运动，当木箱运动的距离为s时，下列关于做功的判断正确的是（）A．木箱受到重力做功的大小为GsB．木箱受到地板的摩擦力做功大小为FsC．木箱受到合力做功的大小为FsD．木箱受到地板的支持力做功大小为（F+G）s5．如图所示，用F=50N 的水平拉力拉着重为200N 的物体A 沿水平地面匀速运动，且物体A 运动的速度为0.2m/s，地面对物体A 的摩擦力是物体A 重的0.1 倍．不计滑轮重力，则下列说法正确的是（）A．10s 内物体A 克服与地面之间的摩擦力做的功是80JB．10s 内拉力F 做的功是100JC．拉力F 的功率是20WD．该装置的机械效率是80%6．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为F A，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（）A ．B ．C ．D ．7．如图所示，一滑轮下端悬吊一个重50N的物体，在拉力F的作用下使物体在2s内上升了2m，（不计滑轮、绳的重力和摩擦）则拉力F=N，动滑轮上升的速度是v=m/s，拉力F所做的功W=J．8．如图所示，用F为40N的拉力，通过滑轮组拉着重为300N的物体A在水平面上以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动．物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机械效率是，拉力的功率是W．9．如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N，则滑轮组的机械效率为；若物体的速度为0.2m/s，则1min内拉力做的功为J．10．如图所示滑轮组提升正方体物体，动滑轮重2N，不计摩擦和绳重．物体边长为0.1m，密度为2×103 kg/m3，物体的质量是kg；作用在绳端的拉力F为N时，物体对水平地面的压强为600Pa．（g=10N/kg）11．如图是某装置利用浮力进行自动控制的原理图AOB为一杠杆（质量忽略不计），OA：OB=1：2．A端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg．当铝球一半体积浸在水中，在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平衡．则铝球实心部分的体积为m3，铝球受到的浮力为N，铝球空心部分体积为m3．（ρ铝=2.7×103kg/m3，g=10N/kg）12．如图，质量为60kg的工人用滑轮组提升重物，每个滑轮的重力均为50N，（1）用滑轮组让重力为250N的物体匀速上升2m的过程中，人做的有用功为多少？（2）若绳子能够承受的最大拉力为400N，重物提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率．13．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了在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象．由图可知该滑轮组动滑轮重为N．当某次运送4件货物时，绳子的拉力F是N，滑轮组的机械效率为（不考虑绳重和摩擦）．14．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m．拉力所做的功为J，有用功为J，杠杆的机械效率为%．15．如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.2m/s 的速度在水平面上匀速运动．物体B重10N，弹簧测力计的示数恒为5N（不计滑轮、测力计、绳子的重量，滑轮的转轴光滑）．下列说法正确的是（）A．物体A受到地面的摩擦力是7N B．滑轮移动的速度是0.4m/sC．水平拉力F的功率是4.8W D．在2s内绳子对物体A做的功为4.8J 16．小坤家新买的房子在12m高的楼上，装修时为了节省人工、加快进度，小坤设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料．小坤爸爸站在地面上用1min 时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上，所用的拉力是625N．（不计绳重与摩擦）求此过程中：（g取10N/kg）（1）小坤爸爸拉力的功率有多大？（2）动滑轮的重力是多少？滑轮组的机械效率是多少？17．如图所示，某人用滑轮组匀速提升重为720N的物体的过程中，他对水平地面的压强为5×103Pa，已知滑轮组的机械效率是75%，他双脚与水平地面的接触面积是4×10﹣2m2，求：（1）他对绳子的拉力；（2）此人所受的重力．18．如图所示，工人用500N的拉力，将重1200N的木箱匀速提升1.5m，所用的时间为30s．求：（1）工人所做的有用功是多少？（2）拉力的功率是多少？（3）滑轮组的机械效率是多少？19．小明用如图所示的滑轮组将重为180N的物体在4s内匀速吊起8m，小明所用拉力F为100N．若不计绳重和摩擦．求：（1）工人做的有用功．（2）拉力F做功的功率．（3）滑轮组的机械效率．（4）若用上述装置匀速提起240N的重物，需要的拉力为多大？此时该装置的机械效率是多少？20．跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱．在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中：（1）运动员下落的平均速度；（2）重力做的功；（3）匀速下降时重力做功的功率．21．某人用如图所示的滑轮组，在20s内将一个重为600N的物体，沿着水平地面匀速拉动了4m．拉力F做功为1440J，物体与地面的接触面积为0.4m2，物体移动时受地面的摩擦力为350N．不计绳重及机械的摩擦．试求：（1）物体对地面的压强是多少？（2）拉力F做功的功率是多少？（3）拉力F的大小是多少？（4）动滑轮的重力是多少？22．工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g 取10N/kg．（1）若某次运送建材的质量为50kg，则建材的重力是多少？（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率；（3）当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？23．建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将重500N的砖块一次性匀速提升到离地面4m高的砌墙处，所用拉力为200N，时间为20s，这次提升砖块过程中：（1）工人做的有用功；（2）工人做功的功率；（3）滑轮组的机械效率；（4）不计绳重及摩擦，使用该滑轮组匀速提升重800N 的砖块时所用的拉力．24．在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200N的物体沿着长L=5m、高h=1m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300N（不计空气阻力）．求：（1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？（2）工人使用斜面做功的机械效率是多少？（3）物体和斜面之间的摩擦力是多大？25．小坤家新买的房子在12m高的楼上，装修时为了节省人工、加快进度，小坤设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料．小坤爸爸站在地面上用1min 时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上，所用的拉力是625N．求此过程中：（g 取10N/kg）（1）小坤爸爸的功率有多大？（2）滑轮组的机械效率是多少？26．用如图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v A为0.1m/s，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做功的功率P；（2）物体A所受的重力G A；（3）动滑轮所受的重力G动．27．中华神州打捞公司用如图所示的滑轮组，打捞沉在长江三峡江底一个方形物体．物体上表面距离水面50米，重力为2400N，体积为0.2m3．打捞时匀速提升该物体．（g=10N/kg ρ水=1.0×103kg/m3）求：①物体沉在江底时，上表面受到的水的压强；②物体在露出水面之前受到水的浮力；③物体在露出水面之前，人的水平拉力F【设物体在露出水面之前此装置的机械效率为80%】28．如图，甲物体静止置于水平地面时，对地面的压强为P1；轻质杠杆AB的支点为O，OB=3AO，现在杠杆的A端用细绳将甲物体吊起，在杠杆的B端悬挂质量为4kg的乙物体，杠杆在水平位置平衡，此时甲物体对地面的压强为P2，且P1=3P2（g取10N/kg）求：（1）杠杆A端受到的拉力是多少N？（2）甲物体的重力是多少N？29．建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的机械装置，斜面的倾角为30°且固定在水平面上．工人用400N的力拉绳子，重为500N的货物沿斜面匀速向上运动6m所用时间为20s，求此过程中（1）重物沿斜面匀速运动的速度大小；（2）工人提升重物做的有用功；（3）该装置的机械效率．30．已知斜面倾角为30°，斜面高为2m．小兵同学用绳子沿斜面将重为400N 的木箱由斜面底端匀速拉到顶端．拉力大小为300N，绳重不计．求：（1）小兵对木箱做的有用功；（2）斜面的机械效率；（3）斜面对物体施加的摩擦力．31．某人用如图所示的滑轮组用100N的拉力F将180N的重物在4s内匀速提高5m，若不计绳重和摩擦．求：（1）拉力做功的功率；（2）该滑轮组的机械效率．32．一辆重2×104N的四轮卡车，开进了一段泥泞的道路，不能继续行驶．司机找来一辆小型拖拉机、绳子、动滑轮，采用如图所示装置，拖拉机在绳端用3750N的水平拉力，将汽车以0.2m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段，用时10s．若每个车轮与地面接触的面积为0.05m2．（1）求汽车对路面的压强．（2）求拉力F做的功和功率．（3）若动滑轮的机械效率为80%，求汽车所受的阻力．33．一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出．已知整个过程中，水平拉力F是1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%．求：（1）拉力F做的总功．（2）有用功为多大？（3）汽车受到的阻力大小．34．如图所示，小机车通过滑轮组提升重物，机车的最大输出功率为10kwW 重物重3500N，动滑轮重500N．机车所受摩擦阻力不计，绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计．（1）滑轮组的机械效率是多少？（2）若要求重物以1m/s匀速提升，则机车能提升重物的最大重量为多少？35．AC为轻杆，杆始终保持水平，O为支点，OA=OC=25cm，CD⊥OC，AB绳与水平方向成30°角，即∠OAB=30°，AB绳所能承受的最大拉力为10N．（1）当烧杯中未装入水时，求D端所悬挂重物的最大重力为多少？（2）当烧杯中装入水时，重物浸没在水中，已知所悬挂重物体积为125cm3，ρ水=1.0×103kg/m3，求此时D端所悬挂重物的最大重力又为多少？（g=10N/kg）36．某建设工地上，工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s 的速度沿水平方向匀速向前拉动2m．拉力F大小为250N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍．求：（1）物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少？（2）该滑轮组的机械效率是多少？（3）拉力F做功的功率是多少？37．如图甲所示，重500N的小车受到80N的水平推力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图象如图乙所示．（1）小车运动的速度多大？（2）10s内重力对小车做多少功？（3）10s内人对小车做多少功？功率是多大？38．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图．已知井深12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．求：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？（4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？39．小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60Kg，在F=50N 的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍．求：（1）货箱的重力是多少？（2）拉力F的功率是多少？（3）货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是多少？（4）此滑轮组的机械效率是多少？40．在建筑工地上，“吊车”是常见的一种起重设备．如图为吊车上的滑轮组的示意图．在起重过程中，钢丝绳用6×103N的拉力F，将重为1.2×104N的物体在l0s内匀速提升6m（不计绳重和摩擦）求：（1）滑轮组提升重物所做的有用功和总功．（2）滑轮组拉力F的功率．（3）若用该滑轮组匀速提升1.8×104N的重物，则其机械效率是多少？参考答案与试题解析一．选择题（共6小题）1．用如图所示的滑轮组拉物体A在水平桌面上做匀速直线运动．如果拉力F=3N，物体A的速度v=0.2m/s，忽略滑轮重、绳重和轴摩擦．下列说法中正确的是（）A．物体A受到合力不为零 B．物体A受到的摩擦力为9NC．竖直墙受到的拉力为9N D．拉力F的速度为0.4m/s【分析】（1）静止的物体或做匀速直线运动的物体处于平衡状态，受到的合力为0；（2）判断出物体A和竖直墙承担拉力绳子的股数，进一步求出他们受到的拉力；（3）根据速度公式求出每秒物体移动的距离，再根据s=nL求出绳端移动的距离，利用W=Fs求出拉力F每秒钟做的功．【解答】解：A、物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的合力为0，故A不正确；B、由图可知，物体A受到3股绳子的拉力，所以受到的拉力为3F=3×3N=9N，故B正确；C、由图可知，竖直墙受到2股绳子的拉力，所以受到的拉力为2F=2×3N=6N，故C不正确；D、由于三段绳子拉着物体，所以绳端的移动速度为物体移动速度的3倍，即v绳=3v=0.2m/s×3=0.6m/s，故D错误．故选B．【点评】本题考查了合力的计算和拉力的计算，要注意在计算物体受到的拉力和竖直墙受到拉力的计算时分清出承担拉力绳子的股数．2．如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态．当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时，能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力F2拉物体B时，能使物体A以0.3m/s速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦．下列判断正确的是（）A．物体B受到的摩擦力为6N B．拉力F2大小为10NC．拉力F2的功率为1.2W D．拉力F1的功率为0.4W【分析】由滑轮组的结构看出，n=3，则s=3h；当保持静止时，B所受的摩擦力等于A的重力的3倍；当B水平匀速向右运动时，所受的摩擦力等于A的重力与力F1之和的3倍；水平向左拉物体B时，A所受的拉力等于A的重力，也就是拉力F2与B 所受摩擦力之差；然后对各选项逐一分析．【解答】解：A、当B水平匀速向右运动时，f=3（F1+G A）=3×（2N+1N）=9N；故A错误；B、水平向左拉物体B时，由平衡条件得：F2=3G A+f=3G A+f=3×1N+9N=12N；故B错误；C、水平向左拉物体时，B的移动速度为v B ===0.1m/s，拉力F2功率为P2=F2×v B=12N×0.1m/s=1.2W；故C正确；D、用力F1竖直向下拉物体A时，拉力F1的功率P1=F1v=2N×3×0.6m/s=3.6W，故D错误．故选：C．【点评】本题考查摩擦力、拉力、功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对物体的受力分析，分析出动滑轮上绳子的段数．3．图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s．改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图2）．此过程滑轮组（）A．总功为F2s B．额外功为F1sC ．机械效率为 D．额外功为3F2s﹣F1s【分析】（1）影响摩擦力的因素：压力和接触面的粗糙程度；（2）匀速运动，拉力等于摩擦力；（3）直接拉物体的力做的功为有用功；通过滑轮组拉物体做的功为总功，总功减去有用功为额外功，有用功与总功的比值为机械效率．【解答】解：图1中，因为物体做匀速运动，拉力和摩擦力平衡，所以F1=f；图2中，同一物体在同一路面上匀速运动，因为压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，物体A受到的摩擦力仍为f=F1，A、因为滑轮组中有3段绳子拉着物体，所以s′=3s，此滑轮组的总功为：W总=F2×3s=3F2s，故A错误；BD、此滑轮组的有用功：W有用=fs=F1s，则额外功为：W额=W总﹣W有用=3F2s﹣F1s，故B错误，D正确；C、此滑轮组的机械效率为：η===，故C错误．故选D．【点评】此题考查了滑轮组的有用功、总功、额外功、机械效率的计算，这种水平方向上的滑轮组的机械效率是难点．4．如图所示，某同学用大小为F的水平推力，推着重力为G的木箱m在水平地板上向右做匀速直线运动，当木箱运动的距离为s时，下列关于做功的判断正确的是（）A．木箱受到重力做功的大小为GsB．木箱受到地板的摩擦力做功大小为FsC．木箱受到合力做功的大小为FsD．木箱受到地板的支持力做功大小为（F+G）s【分析】功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上通过的距离．平衡状态是指匀速直线运动或静止状态，是物体不受力或者受平衡力的结果；二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上．【解答】解：A、重力的方向是竖直向下的，物体沿水平方向移动距离，所以重力没有做功，故A错误；B、木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，摩擦力f等于推力F，摩擦力做的功等于推力所做的功，即W=Fs，故B正确；C、木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，合力为零，所做的功为零，故C错误；D、木箱受到地板的支持力竖直向上，物体沿水平方向移动距离，所以支持力没有做功，故D错误．故选B．【点评】（1）掌握功的两个必要因素．（2）根据两个必要因素，会判断物体是否做功．（3）物体受到力的作用，或物体通过了距离，力对物体不一定做功．5．如图所示，用F=50N 的水平拉力拉着重为200N 的物体A 沿水平地面匀速运动，且物体A 运动的速度为0.2m/s，地面对物体A 的摩擦力是物体A 重的0.1 倍．不计滑轮重力，则下列说法正确的是（）A．10s 内物体A 克服与地面之间的摩擦力做的功是80JB．10s 内拉力F 做的功是100JC．拉力F 的功率是20WD．该装置的机械效率是80%【分析】（1）由W=fs=fvt可求摩擦力做的功；由图可知，使用的是动滑轮，则W=Fs F据此即可解答；（2）据P=可求功率；根据η=可求机械效率．【解答】解：A、地面对物体A 的摩擦力：f=0.1G=0.1×200N=20N，由v=可得，10s 内物体A 移动的距离：s=vt=0.2m/s×10s=2m；10s 内物体A 克服与地面之间的摩擦力做的功：W f=fs=20N×2m=40J，故A 错误；B、如图所示，该滑轮为动滑轮，因为不计滑轮的重力，此时A在10s中向前移动的距离是2m；所以F移动的距离是1m，故此时拉力F所做的功是：W=Fs F=50N×1m=50J；故B错误；C、拉力的功率：P===5W，故C错误；D、该装置的机械效率是：η==×100%=80%，故D正确．故选D．【点评】本题考查了使用动轮组拉力的计算、功的计算等知识点，知道动滑轮的特点和功的计算公式是解决本题的关键．6．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为F A，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（）A ．B ．C ．D ．【分析】①物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力，②本题中使用滑轮组水平拉动物体，拉力F所做的功为总功，克服物体摩擦力所做的功为有用功，从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则S=2s物，可利用公式η=计算出滑轮组的机械效率．【解答】解：从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则S=2s物，η====物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力，物体和地面之间摩擦力为f，则大小为F A=f．则η==．故选C．【点评】此题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算以及滑轮组的机械效率，在计算过程中，要注意弄清哪些力是平衡力，不要被多余的条件所迷惑．二．填空题（共8小题）7．如图所示，一滑轮下端悬吊一个重50N的物体，在拉力F的作用下使物体在2s内上升了2m，（不计滑轮、绳的重力和摩擦）则拉力F=100N，动滑轮上升的速度是v=0.5m/s，拉力F所做的功W=100J．【分析】动滑轮特殊使用时，不省力，所用的力是重物重力的2倍，移动距离是重物移动距离的二分之一；根据速度公式求出动滑轮移动的速度；根据W=Fs 即可求出拉力做的功．【解答】解：根据图示可知：该滑轮动滑轮的特殊使用方法，根据动滑轮的特点可知：F=2G，则F=2×50N=100N；F移动的距离是物体移动距离的二分之一，则滑轮在2s内移动的距离为1m，故动滑轮上升的速度：v===0.5m/s；拉力所做的功：W=Fs=100N×1m=100J．故答案为：100；0.5；100．【点评】本题主要考查学生对速度和功的计算，关键是对动滑轮特点的了解和掌握，是一道中档题．8．如图所示，用F为40N的拉力，通过滑轮组拉着重为300N的物体A在水平面上以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动．物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机械效率是75%，拉力的功率是48W．【分析】（1）根据题意求出摩擦力，克服摩擦力做的功为有用功，根据η=×100%=×100%=×100%求出机械效率；（2）根据v=3v物求出拉力的速度，根据P===Fv求出拉力的功率．【解答】解：（1）摩擦力f=0.3G=0.3×300N=90N，滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=75%；（2）拉力移动速度v=3v物=3×0.4m/s=1.2m/s，拉力的功率P===Fv=40N×1.2m/s=48W．故答案为：75%；48．【点评】此题主要考查的是学生对机械效率和功率计算公式及其变形公式的理解和掌握，基础性题目．9．如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N，则滑轮组的机械效率为80%；若物体的速度为0.2m/s，则1min内拉力做的功为720J．【分析】（1）用滑轮组水平拉动物体时，克服物体的摩擦力做的功是有用功，拉力做的功是总功；利用η=×100%即可算出滑轮组的机械效率；（2）根据速度公式求出物体移动的距离，根据s=nL求出绳子移动的距离，利用W=Fs求出拉力做的功．【解答】解：（1）由图可知，n=3，滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%==80%；（2）由v=可得，物体移动的距离：L=vt=0.2m/s×60s=12m，绳子移动的距离：s=nL=3×12m=36m，拉力做的功：W=Fs=20N×36m=720J．故答案为：80%；720．【点评】本题考查了滑轮组机械效率的计算和拉力做功的计算，注意水平方向运动的物体，有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积，并能够对功的相关知识熟练应用．10．如图所示滑轮组提升正方体物体，动滑轮重2N，不计摩擦和绳重．物体边长为0.1m，密度为2×103 kg/m3，物体的质量是2kg；作用在绳端的拉力F为8N时，物体对水平地面的压强为600Pa．（g=10N/kg）【分析】（1）知道正方体物体的边长，可求其体积；又知道物体的密度，利用密度公式求物体A的重；（2）利用重力公式G=mg求物体的重，知道物体对水平地面的压强，利用压强公式求物体对地面的压力，根据力的作用是相互的，可求地面对物体的支持力；因为物体静止，物体受到的重力等于支持力加上滑轮组的拉力；由图可知承担物重的绳子股数n，根据不计摩擦和绳重时拉力和物重的关系求拉力．【解答】解：（1）物体的体积：V=（0.1m）3=0.001m3，物体的质量：m=ρV=2×103kg/m3×0.001m3=2kg；（2）物体的重：G=mg=2kg×10N/kg=20N，∵p=，∴物体对地面的压力：F压=ps=600Pa×0.01m2=6N，∵力的作用是相互的，∴F支=F压=6N，∵物体静止，∴F支+F拉=G，∴F拉=G﹣F支=20N﹣6N=14N，∵忽略摩擦和绳重，∴拉力：F=（F拉+G轮）=×（14N+2N）=8N．故答案为：2；8．【点评】本题是一道力学综合题，本题关键：一是知道物体受到的重力等于支持力加上滑轮组的拉力，二是不计摩擦和绳重拉力F和物重关系F=（F拉+G 轮）的利用．11．如图是某装置利用浮力进行自动控制的原理图AOB为一杠杆（质量忽略不计），OA：OB=1：2．A端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg．当铝球一半体积浸在水中，在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平衡．则铝球实心部分的体积为10﹣3m3，铝球受到的浮力为20N，铝球空心部分体积为3×10﹣3m3．（ρ铝=2.7×103kg/m3，g=10N/kg）【分析】已知铝球的质量和密度，根据密度公式可求出铝球实心部分的体积；对铝球进行受力分析可知，铝球受到细线的拉力、重力和浮力作用，因此杠杆A端受到竖直向下的拉力等于G﹣F浮，根据杠杆平衡的条件可求出浮力．根据阿基米德原理求出排开水的体积，从而得出球的体积，球的体积减去实心部分。

中考物理重要考点专题专练：实验：探究杠杆的机械效率练习题一、实验探究题1.小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。

实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升支点和杠杆的摩擦不计。

问：重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升时，动力作用点C上升，此时有用功为______J，总功为______J，机械效率为_______。

小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升。

问：人的拉力F与第一次相比______选填“变大”、“变小”或“不变”；有用功有用与第一次相比______选填“变大”、“变小”或“不变”；比较此时的机械效率______选填“大于”、“等于”或“小于”。

2.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。

实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为______N，钩码总重G为，钩码上升高度h为，测力计移动距离s为，则杠杆的机械效率为______请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：______。

为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：______；请简要说明两条理由：______；______。

如果杠杆粗细均匀，不考虑摩擦，由第2次实验，可知杠杆自重______N。

3.用如图所示的实验装置测杠杆的机械效率。

实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为_____，钩码总重G为，钩码上升高度h为，测力计移动距离s为，则杠杆的机械效率为_____。

请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：_____。

专题32杠杆机械效率（计算题）2023届中考物理一轮复习专题练习一、计算题1．如图是一个提起重物的机械组成部分示意图，O 是转动轴，不计绳重及摩擦，杠杆OA 是重为G o 的均匀杠杆，挂在OA 中点B 处的重物重力为G ，已知G o =30N ，G =150N 。

（1）若利用该杠杆将重物提升0.5m ，求杠杆的机械效率；（2）为维持杠杆在水平位置平衡，求力F 的大小。

【答案】（1）杠杆的机械效率为83.3%；（2）力F 的大小为90N 。

【解析】据题意有用功即是杠杆对物体做功，所以有用功为150N 0.5m 75JW Gh 有额外功应是克服杠杆自身重力做功，所以额外功为030N 0.5m 15JW G h 额总功为75J 15J 90JW W 总额有因此机械效率为75J100%100%83.3%90JW W有总（2）由杠杆平衡条件可知1122F L F L 根据公式可得00111222F LG L G L G G L得011150N 30N 90N 22F G G2．如图,使用杠杆提升重物,拉力F 竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表:求物重G /N 拉力F /N 时间t /s A 端上升的竖直距离h /m B 端下降的竖直距离s /m 2005000.50.40.2（1）拉力所做的功（2）拉力做功的功率（3）此过程中,该杠杆的机械效率【答案】（1）100J （2）200W （3）80%【解析】（1）拉力所做的功:W 拉=Fs =500N×0.2m=100J （2）拉力做功的功率：100J==200W 0.5sW P t拉（3）此过程中拉力做的有用功为：200N×0.4m=80J W Gh 该杠杆的机械效率:80J=×100%=×100%=80%100JW W 有总3．如图甲所示，物体C 静止在水平上，已知C 重500N ，底面积为250cm 2。

（1）求物体对地面的压强；（2）用如图乙所示的杠杆提升物体C ，杠杆AB 可绕O 点转动，AO =5cm ，OB =10cm ，若不计杠杆自重、绳重及摩擦，要使杠杆在水平位置保持静止，求小华在B 端对杠杆施加的最小拉力；（3）实际上，小华用300N 竖直向下的拉力，使物体匀速升高10cm ，B 端下降20cm ，求杠杆的机械效率。

业精于勤荒于嬉，行成于思毁于随中考物理一轮复习专题练习——力学·内能转化为机械能能效率·热机效率计算题专练（有答案）（柴油机、发动机、汽油机等）1．如图所示为某型号收割机,它以柴油机做为动力装置。

收割机收割麦子时匀速行驶3.6×103m,可将一粮箱装满。

已知柴油的热值q 柴油=4.41×107J/kg,收割机匀速行驶过程中受到的阻力为4.9×104N,收割机收割麦子时柴油机工作的效率为40%。

求:(1)收割机将一粮箱装满所做的功;(2)收割机将一粮箱装满的工作过程中需要消耗的柴油质量。

答案： 1.764×108 J 10 kg（1）收割机匀速行驶,牵引力等于摩擦力，收割机将一粮箱装满所做的功W ＝FS ＝fs ＝4.9×104N ⨯3.6×103m ＝1.764×108J ;（2）收割机将一粮箱装满的工作过程中做的总功W总＝81.76410J 40%Wη⨯＝＝4.41⨯108J, 由Q ＝mq 得，需要消耗的柴油质量m ＝87W 4.410J 4.4110J /kgq ⨯⨯总＝＝10kg.2．一辆氢气动力试验汽车10min 内在平直路面上匀速行驶了1.2×104m ，消耗了0.15kg 的氢气。

此过程中汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N （氢气的热值取1.4×108J/kg ）。

则：（1）氢气燃烧产生的热量；（2）汽车的牵引力做的功；（3）汽车发动机的效率。

答案：（1）2.1×107J （2）1.2×107J （3）57.1%答案：解：（1）已知氢气的热值为1.4×108J/kg ，则氢气燃烧产生的热量871.410J/kg 0.15kg 2.110J Q qm ==⨯⨯=⨯（2）汽车的牵引力做的功W=Fs =1.0×103N ×1.2×104m=71.210J ⨯（3）汽车发动机的效率771.210J 57.1%2.110JW Q η⨯==≈⨯3．如图为汽油机做功冲程的示意图．若某型号单缸四冲程汽油机的活塞冲程长度为L=0.12m ，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压力为F=3×103N ，活塞以1400次/分钟作往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次．求：（1）汽油机在此工作状态下，对外做的一次功的大小；（2）汽油机在此工作状态下，1min 内做功的功率；（3）如果此工作状态下每分钟消耗20g 汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率．（q汽油=4.6×107J/kg 、不计摩擦，结果保留两位有效数字）答案：（1）360J （2）4200W （3）27%（1）汽油机对外做功一次所做的功：W1=FS=3×103N ×0.12m=360J（2）汽油机一分钟做的功：W=2n W 1=12×1400×360J=252000J 汽油机做功的功率：P=W t =25200060J s =4200W （3）燃料燃烧一分钟获得的内能：Q 放=mq=20×10-3kg ×4.6×107J/kg=9.2×105J 汽油机把内能转化为机械能的效率：η=W Q 放×100%=52520009.210J J×100%≈27%．4．一辆重1×104N 的汽车在水平路面匀速运动，所受阻力为920N ，汽车牵引力的功率为9.2kW ，其汽油发动机效率为20%（汽油热值是4.6×107J/kg ）．若汽车运动100s ，求：（1）牵引力做了多少功？（2）汽车通过的距离多长？（3）发动机消耗汽油质量是多少？答案：（1）牵引力做了9.2×105J 的功；（2）汽车通过的距离为1000m ；（3）发动机消耗汽油质量是0.1kg ．（1）∵P=，牵引力做的功为W=Pt=9200W ×100s=9.2×105J ；（2）∵汽车在水平方向匀速直线运动，所以牵引力为F=f=920N ；∵W=Fs ，∴汽车通过的距离为s===1000m ．（3）∵η=，∴Q 放===4.6×106J ；业精于勤荒于嬉，行成于思毁于随∵q=∴m===0.1kg ．5．目前，“节能减排”已引起全球的关注。

2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算1．从古至今我们的生产生活离不开机械的身影，大到国之重器，小到常见的羊角锤、指甲钳、剪刀等等，如图所示是生活中利用滑轮组的一个场景，工人利用滑轮组拉着一个重为100N的物体A沿水平面以0.4m/s的速度匀速移动4m，此时滑轮组自由端绳子的拉力F为40N。

求：（1）工人拉力做的功；（2）求工人拉力做功的功率；（3）若滑轮组的机械效率为80%，此时地面对物体的摩擦力。

2．工人师傅用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，货物重100N，不计绳中和摩擦，滑轮组的效率为50%（1）动滑轮重为多少？（2）当某次运送400N货物时，绳子的拉力F是多少？（3）此人利用此装置分别匀速提升重物G1和G2，机械效率分别为75%和80%，求G1与G2的比值。

3．如图，起重机上的滑轮组将重为4N的重物匀速吊起4m时，滑轮组的机械效率为1.21080%。

（1）求提升重物做的有用功；（2）求绳端的拉力；（3）若动滑轮的重为500N，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。

4．如图所示，小明用滑轮组在5s内将一重为200N的物体A匀速向上提升2m，小明拉力做的功为500J。

在此过程中，求：（1）小明拉力做功的功率；（2）滑轮组的机械效率。

5．如图是海口市某中学物理科技小组设计的打捞装置示意图，已知被打捞的合金块密度为33，体积为3410kg/m0.01m。

每个滑轮重100N，绳重和摩擦均忽略不计。

（1）合金块下表面距水面5m时，求合金块下表面所受水的压强。

（2）合金块未露出水面时，求合金块受到的浮力。

（3）完全露出水面后，合金块在5s内匀速上升了2m，求人的拉力的功率。

（4）如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，重物露出水面后与露出水面前相比，滑轮组机械效率会如何改变？请简单分析原因？6．小明参加社区志愿服务，利用斜面将箱子匀速推到车上，如图甲所示。

已知斜面高1.2m，长3m，箱子的重力为300N，小明施加的沿斜面向上的推力是200N。

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。

在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N 的拉力，将重600N 的建材在10s 内匀速提高3m 。

不计绳重及摩擦，则下列判断正确的是（ ）A ．该滑轮的机械效率η=75%B ．滑轮所做的有用功为1200JC ．滑轮自身的重力为100ND ．绳子自由端移动的距离大小为3m【答案】A 【解析】 【详解】AB ．滑轮所做的有用功为：W 有用=Gh =600N×3m=1800J ，因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍，即6m ，则拉力做的总功为：W 总=Fs =400N×6m=2400J ，所以动滑轮的机械效率为：1800J×100%=100%=75%2400JW W η=⨯有用总， 故A 正确，B 错误；C ．不计绳重及摩擦，则拉力为：12F G G =+动（），那么动滑轮的重为：G 动=2F-G =2×400N-600N=200N ，故C 错误；D ．由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n =2，绳子自由端移动的距离为：s=nh=2×3m=6m ，故D 错误； 故选A 。

2．如图所示，用平行于斜面的拉力F ，将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。

若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F 为_____N ；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F 为_____N 。

若另一斜面的高度h 与长度s 之比为3:5，将重25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为18N ，则该物体所受摩擦力为_____N 。

【答案】4 5 3 【解析】 【分析】不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等；可由Gh Fs =求出拉力；已知有用功和机械效率，可由机械效率变形公式求出总功，再由W Fs =总求出拉力；不考虑物体与斜面间的摩擦，由Gh Fs =求出拉力，然后与实际施加的拉力比较即可求出物体与斜面之间的摩擦力。

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示，实心物体A 漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A ，使A 向下运动（运动过程中始终未碰到定滑轮）。

已知A 的体积为0.2m 3，密度为0.4×103kg/m 3．动滑轮重为300N ，电动机工作时拉绳子的功率为1.5×103W 且保持不变，不计绳重、摩擦和水的阻力，g ＝10N/kg ，ρ水＝1.0×103kg/m 3，下列说法中不正确的是（ ）A ．物体向下运动的最小速度3m/sB ．物体A 浸没在水中时受到的浮力为2×103NC ．物体A 向下运动过程中，电动机拉着绳子的力先变大，后不变D ．物体A 向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值为80% 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 B ．由mVρ=知道，A 的质量 m A ＝ρA V A ＝0.4×103kg/m 3×0.2m 3＝80kg由G mg = 知道，A 的重力G A ＝m A g ＝80kg×10N/kg ＝800N由于A 浸没在水中，声音，V 排＝V A ＝0.2m 3A 浸没在水中受到的浮力F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.2m 3＝2×103N故B 正确，不符合题意；A ．当A 完全浸没时绳子对物体A 的拉力最大，电动机对绳子的拉力也最大，不计绳重、摩擦和水的阻力，则电动机对绳子的最大拉力()()3210N 11==500N 3800N 300N 3F FG G =-⨯++浮动﹣ 由W FsP Fv t t===知道，绳子自由端运动的最小速度3 1.510W 3m/s 500NP vF ⨯===绳则物体向下运动的最小速度11=3m/s=1m/s 33v v =⨯绳故A 错误，符合题意；C ．由于电动机对绳子的拉力()13F FG G =-+浮动，而物体A 向下运动过程中，浮力先变大、后不变，所以，电动机拉着绳子的力先变大，后不变，故C 正确，不符合题意； D ．当A 完全浸没后，滑轮组受到的拉力最大，此时滑轮组的机械效率最大，有用功W 有用＝（F 浮﹣G ）h总功W 总＝Fs ＝（F 浮﹣G +G 动）×3h ＝（F 浮﹣G +G 动）h滑轮组机械效率的最大值33210N 800N ===100%80%210N 800N 300NW F G h F G W F G G h F G G η⨯-=⨯=++⨯-+有浮浮浮浮总动动（﹣）﹣（﹣）﹣故D 正确，不符合题意。

中考物理杠杆、滑轮、机械效率经典测评卷（有答案）一、单选题（共22题；共44分）1. ( 2分) 如图是开瓶盖的起子，可以看成是一个杠杆，能正确表示出杠杆的支点、动力和阻力的图是（）A. B. C. D.2. ( 2分) 采取下列措施，可以提高机械效率的是（）A. 有用功一定，增大总功B. 总功一定，增大额外功C. 有用功一定，减小额外功D. 额外功一定，减少总功3. ( 2分) 在一个高为h、长为L的斜面上，用沿斜面向上的力F把重为G的木块匀速向上拉的过程中，如果斜面的机械效率为η，则木块和斜面间的摩擦力表达式错误的是（）A. F（1﹣η）B.C.D.4. ( 2分) （2017•南充）将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长1.2m，高0.4m，斜面对物体的摩擦力为0.3N（物体大小可忽略）．则下列说法正确的是（）A. 沿斜面向上的拉力0.3NB. 有用功0.36J，机械效率20%C. 有用功1.8J，机械效率20%D. 总功2.16J，机械效率83.3%5. ( 2分) （2017•重庆）工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为800 N的物体缓慢匀速竖直提升3m，人对绳端的拉力F为500N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则（）A. 绳子自由端移动的距离为9 mB. 动滑轮的重力为200 NC. 人通过滑轮组做的有用功为1500 JD. 滑轮组的机械效率为53.3%6. ( 2分) （2017•兰州）如图所示，用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升，在时间t内物体上升的高度为h（物体未拉出水面），若物体的体积为V，水的密度为ρ，则下列算式正确的是（）A. η=B. η=C. W有=GhD. P有=7. ( 2分) 如图所示，用滑轮组提升重物时，将重500N的物体子啊10s内匀速上升了2m，已知动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中（）A. 绳子自由端拉力F为250NB. 绳子自由端的速度为0.2m/sC. 提升的重物变为400N时，滑轮组的机械效率将变小D. 滑轮组的机械效率为55.6%8. ( 2分) 关于机械效率，下列说法正确的是（）A. 有用功越大，机械的机械效率就越高B. 额外功越大，机械的机械效率就越低C. 总功越大，机械的机械效率就越低D. 有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高9. ( 2分) 某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物，所用的拉力分别为F1和F2，机械效率分别为η1和η2，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A. F1＞F2，η1=η2B. F1＜F2，η1=η2C. F1＜F2，η1＞η2D. F1＞F2，η1＜η210. ( 2分) 如图所示，当水平拉力F=5N时,恰好可以使物体A沿水平地面向左做匀速直线运动。

中考物理一轮复习专题练习——杠杆机械效率计算题专练（有答案）1．工人用杠杆将重为180 N的物体匀速提升0.5 m，做了100 J的功．求：（1）提升物体做的有用功；（2）杠杆的机械效率．【答案】（1）90J；（2）90%2．如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集到的信息:(1)若不计杠杆自重和摩擦，求拉力F的大小;(2)若实际拉力F为90 N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率.【答案】(1)80N. (2)88.9%.3．如图所示装置可以用来提升货物，O为杠杆OAB的支点，货物P重为120N，OA长为AB的两倍．在作用于B端竖直向上拉力F的作用下，杠杆从图中水平位置缓慢匀速转至虚线位置，此过程中重物P上升的高度为0.4m，B端上升的高度为0.6m，拉力F克服杠杆自重所做的额外功为12J，不计支点O处的摩擦阻力．（1）求拉力所做的有用功W有用和拉力F的大小；（2）若用此装置将另一重为180N的货物Q缓慢提升0.4m，求此时拉力所做的总功和杠杆的机械效率η．【答案】（1）48J；100N（2）84J；85.7%4．有一种重心在支点处的杠杆,它与转轴间的摩擦较小,因此机械效率很高,若用这种杠杆将重为360N的物体匀速提升0.5m的过程中,杠杆的机械效率为90%。

请问：（1）提升重物体时所做的有用功是多少?（2）提升重物体时所做的总功是多少？【答案】(1)180J；(2)200J5．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为16N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m．求：（1）拉力所做的功多大？（2）杠杆对重物所做的有用功多大？（3）杠杆的机械效率是多少？【答案】（1）拉力所做的功为2J；（2）杠杆对重物所做的有用功为1.6J；（3）杠杆的机械效率是80%．6．如图,使用杠杆提升重物,拉力F竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表:求物重G/N拉力F/N时间t/s A端上升的竖直距离h/mB端下降的竖直距离s/m2005000.50.40.2（2）拉力做功的功率（3）此过程中,该杠杆的机械效率【答案】（1）100J（2）200W（3）80%7．小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，杠杆一端固定，中点处挂有一重力G 为20N 的重物，现用手竖直提起杠杆的另一端，使物体缓慢匀速提升（摩擦忽略不计）．（1）若不计杠杆自重，求拉力F 的大小。