初中物理计算题精编(含答案版)

初中物理浮力计算题专题练习（含答案解析）一、计算题（本大题共45小题，共360.0分）1.一个实心石块在空气中称重10N，浸没在水中称重6N，求：(1)石块的质量．(2)石块所受到水的浮力．(3)石块的体积．(4)石块的密度.(g=10N/kg、ρ水=1.0×103kg/m3)2.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的重为4.9N，浸没在水中称重时，测力计示数为4.5N，求：(1)王冠浸没在水中受到的浮力是多少？王冠的体积是多少？(2)通过计算说明王冠是否是纯金制成的？(ρ金=19.3×103kg/m3)3.将边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大水槽内。

待木块静止时，从水槽中溢出了600g水，g取10N/kg，求：(1)木块受到的浮力；(2)木块的密度；(3)木块下表面受到的水的压强。

4.如图所示，一正方体边长为10cm，浸没在水中，上表面离水面的深度为5cm．求：(1)物体上表面受到水的压强和压力；(2)物体下表面受到水的压强和压力；(3)正方体在水中受到的浮力是多少？5.在如图所示的甲中，石料在钢丝绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中.图乙是钢丝绳拉力随时间变化的图象，若不计水的摩擦力.求：(g取10N/kg)(1)石料的重力(2)石料浸没在水中时受到的浮力(3)石料的体积．6.某物体在空气中称重是10N，浸没在水中称重是6.8N，求这个物体受到的浮力？7.一个机器零件在空气中称重为4N，把它浸没在水中再称为3.5N，g=10N/kg，求：(1)零件受到的浮力；(2)零件的质量；(3)零件的体积；(4)零件的密度．8.一边长为10cm，密度为0.6×103kg/m3的正方体木块，用细线置于容器的水中，静止时如图所示。

已知水的密度为1×103kg/m3求：(1)木块所受的浮力大小？(2)细线的拉力大小？(3)细线剪断后，木块在水面静止时，木块下方所受到水的压力是多大？9.冲锋舟在抗洪救灾中发挥了重要作用，如图所示，冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3，冲锋舟自重为0.6×104N，假设每人的平均质量为60kg，请计算：(1)冲锋舟满载时所受的浮力；(2)为保证安全，这条冲锋舟最多能承载的人数．g10N/kg)．10.如图所示已知重10长方体块静在水上，浸入在水中的体积木块总体积的45求木块所受浮力大小；若要将木块全浸没水，求至少需要大的压力．11.边长是0.1米的正方体，浸在水里，上表面距液面10厘米.则：(1)物体上表面受到的压力是多少牛顿？(2)下表面受到的压力是多少牛顿？(3)所受的浮力是多少牛顿？(取=10牛/千克)12.如图所示，一边长为20cm的正方体木块漂浮在水面上，木块浸入水中的深度为12cm。

【初中物理】2024年北京中考二模试题汇编：计算题（附答案）1．（2024丰台二模）某科技小组的同学想制作一个简易的密度计来测量液体的密度。

他们取了一个上端开口，底部有配重的薄壁玻璃筒，侧壁标有0～80mL体积刻度，将空玻璃筒开口向上放入水中，玻璃筒竖直漂浮。

向玻璃筒内加水至50mL刻度线时，在玻璃筒与外侧水面相平处做记号线，如图甲所示。

将空玻璃筒开口向上放入待测液体中，向玻璃筒内加水至30mL刻度线时，外侧待测液体液面恰好与玻璃筒记号线相平，如图乙所示。

已知玻璃筒重0.5N，水的密度为1.0g/cm3，g取10N/kg。

求：（1）甲图玻璃筒受到的浮力的大小。

（2）简易密度计上30mL刻度线对应的密度值。

2．（2024东城二模）如图甲所示，水平桌面上放有装满水的溢水杯和小烧杯，装满水的溢水杯所受的总重力G1=5N，与桌面的接触面积S=50cm2，空的小烧杯所受的重力G2=0.6N。

将金属块用细线挂在弹簧测力计下，缓慢浸入水中且不触及容器的底和壁，金属块浸没在水中静止时，弹簧测力计示数F=0.5N，如图乙所示，金属块所受的重力G3=1.3N。

（1）请画出金属块浸没在水中静止时的受力示意图；（2）求乙图中小烧杯对桌面的压力F压；（3）将细线剪断，待金属块静止后，求溢水杯对桌面的压强p。

3．（2024海淀二模）小海用大塑料瓶（大瓶）和开口的小玻璃瓶（小瓶）制作了如图甲所示的浮沉子。

装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气，通过挤压大瓶可实现小瓶的浮沉，挤压过程中，小瓶不接触大瓶瓶壁。

小瓶可视为圆柱形容器，其底面积S=2cm2，高h=7.5cm，忽略其底和壁的厚度。

用适当大小的力挤压大瓶，小瓶仍漂浮，此时简化的模型如图乙所示，两瓶内水面的高度差h1=3.5cm，小瓶开口处到大瓶内水面的距离h2=7cm。

水的密度ρ水=1.0g/cm3，取g=10N/kg。

（1）求不装水时小瓶的质量。

2013中考物理计算题汇编1． 电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分在线圈中以热量的形式散失掉。

现有一台电动机，当电动机两端加220V 电压时，通过电动机线圈的电流为50A 。

问：（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少？（2）已知电流通过导体产生的热量Q ＝I 2R t （其中I 、R 和t 分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则线圈每分钟产生多少热量？（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少？解：（1）消耗的电能：W=UIt=220V ×50A ×60s=6.6×105J ． 答：每分钟该电动机消耗的电能是6.6×105J ．（2）产生的热量：Q=I 2Rt=（50A ）2×0.4Ω×60s=6.0×104J ． 答：线圈每分钟产生6.0×104J 的热量．（3）所做的机械功：W 机=W-Q=6.6×105J-6.0×104J=6.0×105J ． 答：这台电动机每分钟所做的机械功是6.0×105J ．名称额定电压 频率 工作电流 洗涤电动机 220V 50HZ 0.5A 脱水电动机 220V50HZ0.8A求：⑴该洗衣机洗涤时的电功率是多少瓦？脱水时的电功率是多少瓦？ ⑵把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停叫完成一次周期性变化，那么该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为多少焦耳？⑶该洗衣机洗涤7min 所耗电能为多少焦耳？解：（1）设洗衣机洗涤时的电功率是P 1，脱水时的电功率为P 2， P 1=UI 1=220V ×0.5A=110W ， P 2=UI 2=220V ×0.8A=176W ．答：该洗衣机洗涤时的电功率是110W ，脱水时的电功率是176W ．（2）洗衣机洗涤时完成一次周期性变化时，洗涤电动机正转30s 、反转30s ， 洗涤电动机工作的时间为60s ， W 1=P 1t=110W ×60s=6600J ．答：该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为6600J ． （3）t 总=7min=420s ，∵洗涤时完成一次周期性变化所需要的时间为：t 1=30s+5s+30s+5s=70s ． ∴该洗衣机洗涤420s 完成6次周期性变化， W=nW 1=6600J ×6=39600J ．答：该洗衣机洗涤7min 所耗电能为39600J ．3.某人站在岸上，利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸。

初中物理杠杆、滑轮组、压强、浮力综合计算题(含答案)1、这是一道起重机的综合计算题。

题目要求计算货箱在不同高度时的压强、起重机做功的大小以及为了使起重机不倾倒所需的铁块质量。

在计算过程中，需要运用物理学中的杠杆原理、滑轮组原理、压强和浮力等知识。

2、这是一道关于滑轮组机械效率的计算题。

题目要求计算小明的体重和滑轮组的机械效率，以及在改变滑轮组绕绳方法后所需的力。

在计算过程中，需要运用物理学中的滑轮组原理、机械效率公式和压力平衡原理等知识。

3、这是一道关于杠杆平衡和浮力的综合计算题。

题目要求计算力的大小、合金块的密度以及合金块在水中沉底后的压强。

在计算过程中，需要运用物理学中的杠杆原理、浮力原理、压力平衡原理和密度公式等知识。

4、这是一道关于电动机功率和机械效率的计算题。

题目要求计算滑轮组的机械效率、电动机拉动钢丝绳的功率以及横梁上提起重物时支持力增加的大小。

在计算过程中，需要运用物理学中的机械效率公式、动能定理和力的平衡原理等知识。

5、图25是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。

起重机通过卷扬机C和钢丝绳将重物提升出水。

被打捞的重物体积为0.5m³。

在打捞前起重机对地面的压强为p1=2.0×10⁷Pa，在物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2=2.375×10⁷Pa，物体完全出水后起重机对地面的压强为p3=2.5×10⁷Pa。

假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2，N1与N2之比为19:24.重物出水后上升的速度为v=0.45m/s。

求：（1）被打捞物体的重力；（2）被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组AB的机械效率；（3）重物出水后，卷扬机牵引力的功率。

256、某桥梁施工队的工人用如图24所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件。

已知工件的质量为100kg，工人的质量为70kg。

工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15:2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60%。

初中物理计算题汇总（附答案）..⼈教版初中物理计算题汇总（附答案）1密度计算：1、有⼀个玻璃瓶，它的质量为0.1千克。

当瓶内装满⽔时，瓶和⽔的总质量为0.4千克。

⽤此瓶装⾦属粒若⼲，瓶和⾦属颗粒的总质量是0.8千克，若在装⾦属颗粒的瓶中再装满⽔时，瓶、⾦属颗粒和⽔的总质量为0.9千克。

求：（1）玻璃瓶的容积。

（2）⾦属颗粒的质量。

（3）⾦属颗粒的密度。

2、⼀个质量为232g 的铜铝合⾦球，其中含铝54g ，铜的密度为ρ铜＝8.9g/cm 3,铝的密度为ρ铝＝2.7g/cm 3，求合⾦球的密度为多少？⼆速度计算：3、⼀座桥全长6.89Km ，江⾯正桥长为1570m ，⼀列长为110m 的⽕车匀速⾏驶，通过江⾯正桥需120s ，则⽕车速度是多少m/s?⽕车通过全桥需⽤多长时间？三、杠杆平衡条件计算：4、长lm 的杠杆⽔平放置，⽀点在距左端0．8m 处，现在左端挂20N 重的物体，要使杠杆在⽔平位置平衡，应在杠杆的最右端挂的重物是多重。

5、⼀把杆秤不计⾃重，提纽到秤钩距离是4cm ，秤砣质量250g ．⽤来称质量是2kg 的物体，秤砣应离提纽多远，秤杆才平衡？若秤杆长60cm ，则这把秤最⼤能称量多少kg 的物体？四、压强计算：6、学⽣课桌质量为9千克，桌⼦与地⾯有四个接触⾯，每个接触⾯的⾯积为4×10-4⽶2；某同学将底⾯积为24.5×10-4⽶2、容量为1升、装满⽔后⽔深为18厘⽶的塑料⽔杯放在课桌的桌⾯上。

求：（1）课桌对地⾯的压⼒；（2）课桌对地⾯的压强；（3）杯对桌⾯的压强。

（不计塑料⽔杯的质量）7、放在⽔平⾯上容器内装有质量为1kg 的⽔，若⽔深h ＝18cm ，容器底⾯积S ＝50cm 2，不计容器的质量。

求：（1）离容器底8cm 处有⼀个A 点，A 处受到⽔的压强和⽅向；（2）⽔对容器底的压⼒和压强；（3）容器对桌⾯的压⼒和压强。

图7 图8 图98、在海拔3000 m以内，每升⾼10 m⼤⽓压降低100 Pa，若在⼭脚下的⼤⽓压为标准⼤⽓压，那么在850m的⼭顶上⼤⽓压是多少？五、浮⼒计算：17、把⼀个外观体积为17.8cm3的空⼼铜球放⼊⽔中，它恰好处于悬浮状态，已知铜的密度是8.9×103kg/m3，g取10N/kg。

一、质量相等问题：1．质量为9千克的冰块，密度为0.9×103 kg/m3．（ρ冰＝0.9×103kg/m 3） (1) 求冰块的体积．(2)若有3dm 3的冰熔化成水，求水的质量 解：（1）由ρ＝ mV得铜的体积为：V 冰＝mρ冰＝0.01m 3；（2）由ρ＝ mV可得，3dm 3的冰的质量m 冰′＝ρ冰V 空＝0.9×103kg/m 3×3×10-3m 3＝2.7kg ， 冰熔化成水，状态变化、质量不变，因此冰熔化成的水的质量：m 水＝m 冰′＝2.7kg ．答：（1）冰块的体积为0.01m3．（2）若冰块吸热后，有3分米3的冰熔化成水，水的质量是2.7kg ．2．郑小胖家的一只瓶子，买0.5kg 酒刚好装满。

小胖用这只瓶子去买0.5kg 酱油，结果没有装满，小胖以为营业员弄错了。

现在请你思考一下，到底是谁弄错了？（通过计算说明）（已知：ρ酒＝0.8×103kg/m 3，ρ酱油＝1.13×103kg/m 3） 解：由ρ＝ m V得 得：0.5kg 酒的体积V 酒＝m 酒ρ酒＝0.625×10-3m 3；0.5kg 酱油的体积V 酱油＝m 酱油ρ酱油＝0.442×10-3m 3；V 酒>V 酱油由计算可知0.5kg 酱油的体积比0.5kg 酒的体积小，所以瓶子装不满，因此是小胖弄错了．二、体积相等问题：3．一个空瓶质量为50克，装满水时质量共250克，装满另一种液体称得总质量为200克，求瓶子的容积，这种液体的密度?解：（1）装满水后水的质量m 水＝m 1-m 瓶＝250g-50g ＝200g ，水的体积v 水＝m 水ρ水＝200cm 3（2）液体的质量m 液2瓶＝200g-50g ＝150g 液体的体积V 液＝V 水＝200cm 3液体的密度ρ液＝m 液V 液＝0.75g/cm 3． ．4．有一个瓶子装满油时，总质量是1.2kg ，装满水时总质量是1.44kg ，水的质量是1.2kg ，求油的密度． 解：m 瓶＝m 1-m 水＝1.44kg-1.2kg ＝0.24kg ；m 油＝m 2-m 瓶＝1.2kg-0.24kg ＝0.96kg ； 由ρ＝ m V得 瓶子的容积：v 瓶＝v 水＝m 水ρ水＝1.2kg 1.0×103kg/m3＝1.2×10-3m 3；v 瓶＝v 瓶＝1.2×10-3m 3； ρ油＝m 油V 油＝0.96kg 1.2×10-3m3＝0.8×103kg/m 3．5．如图所示，一只容积为3×10-4m3的瓶内盛有0.2kg 的水，一只口渴的乌鸦每次将一块质量为0.01kg 的小石子投入瓶中，当乌鸦投了25块相同的小石子后，水面升到瓶口，求：（1）瓶内石头的总体积．（2）石块的密度． 解：（1）由ρ＝ m V 得0.2kg 水的体积：V 水＝m 水ρ水＝0.2kg 1.0×103kg/m 3＝2×10-4m 3；石子总体积：V 石＝V 瓶-V 水＝3×10-4m 3-2×10-4m 3＝1×10-4m 3； （2）石块密度：ρ石＝m 石V 石＝0.01kg ×251×10-4m3＝2.5×103kg/m 3；答：（1）瓶内石块的总体积为1×10-4m3；（2）石块的密度为2.5×103kg/m 3．6．某钢瓶内所装氧气得密度为8 kg/m3,一次电焊用去其中的1/4,则剩余氧气的密度为多少? 解：整个过程中氧气的体积不变，设氧气瓶的体积为V ． 则原来氧气的质量为：m ＝ρV ．用去其中的14 后，还剩m ′＝（1-14）m ＝34ρV则瓶内剩余氧气的密度为：ρ′＝m ′V ＝ 34ρV V ＝ 34ρ ＝ 34×8kg/m 3＝6kg/m 3．7．小瓶内盛满水后称得质量为210g ，若在瓶内先放一个45g 的金属块后，再装满水，称得的质量为251g ，求金属块的密度．解：m 总1＝m 瓶+m 水＝210g ，m 金＝45g ，m 总2＝m 瓶+m 剩水+m 金＝251g ， ∴排开水的质量为：m 排水＝m 总1+m 金-m 总2＝210g+45g-251g ＝4g ， 排开水的体积为：V 排水＝m 排水ρ水＝4 g1g/cm3＝4cm3， 金属块的密度体积V 金＝V 排水＝4cm 3，金属块的密度ρ金＝m 金V 金＝45g 4cm3＝11.25g/cm 3．答：金属块的密度为：11.25g/cm3．8．小明郊游时捡到一块外形不规则的石头．为了测定它的密度，小明称出石头和一个盛满水的容器的质量 分别为0.56kg 、2kg ，然后将石头轻轻放入容器中，又测出了容器的总质量为2.36kg ．（石头吸水不计，g 取10N/kg ）求： （1）石头的体积；（2）石头的密度；（3）若石头吸水，所测石头的密度是偏大还是偏小，为什么？ 解：（1）排出水的质量为：m 排＝m 总1+m 石-m 总2＝0.56kg+2kg ﹣2.36kg ＝0.2kg ；石块完全浸没V 石＝V 排＝m 排ρ水＝0.2 kg 1×103kg/m3＝2×10﹣4m 3； （2）石头的密度：ρ石＝m 石V 石＝0.56kg 2×10-4m3＝2.8×103kg/m 3； （3）由于石块吸水，导致排出水的体积小于石头的体积；根据ρ＝mV可知，石头的密度偏大．9．一个石蜡雕塑的质量为4.5kg ，现浇铸一个完全相同的铜雕塑，至少需要多少千克铜？（ρ铜＝8.9×103kg/m3，ρ蜡＝0.9×103kg/m 3）解：由ρ＝ m V 可得，铜雕像中铜的体积：V ＝V 蜡＝m 蜡ρ蜡＝ 4.5kg 0.9×103kg/cm3＝＝5×10-3m 3，浇铸一个完全相同的铜雕塑时所需铜的质量：m铜＝ρ铜V铜＝8.9×103kg/m3×5×10-3m3＝44.5kg．答：浇铸一个完全相同的铜雕塑，至少需要44.5kg的铜．三、密度相等问题：1011．地质队员测得一块巨石的体积为20m3，现从巨石上取得20cm3的样品，测得样品的质量为52g，求这块巨石的质量．（请用密度公式进行计算）解：由ρ＝mV得样品密度ρ＝mV＝ 2.6g/cm3＝2.6×103kg/m3样品与巨石是同种物质，所以二者密度相同，所以巨石质量m石＝ρV石＝2.6×103kg/m3×20m3＝5.2×104kg，四、鉴别问题12．有一件标称纯金的工艺品，其质量100g，体积为6cm3，请你用两种方法判断它是否由纯金（不含有其他常见金属）制成的？（ρ金＝19.3×103kg/m3）方法一：从密度来判断ρ品＝m品V品＝16.7g/cm3＝16.7×103kg/m3<19.3×103kg/m3．ρ品<ρ金方法二：从体积来判断设工艺品是用纯金制成的，则其体积为：V金＝m品ρ金＝100 g19.3g/cm3＝5.2cm3<6cm3，V品>V金∴该工艺品不是用纯金制成的．方法三：从质量来判断设工艺品是用纯金制成的，则其质量应为：m金＝ρ金V品＝19.3g/cm3×6cm3＝115.8g >100g，m品<m金，∴该工艺品不是用纯金制成的．五、判断物体是空心还是实心问题：13．有一体积为30cm3的空心铜球，它的质量为178g，铜的密度为8.9g/cm3，判断它是空心还是实心？若是空心的，计算空心部分的体积？若在空心部分装满水，求该球的总质量．解：（1）由ρ＝mV得铜的体积为：V铜＝mρ铜＝20cm3<30cm3，∵V球＞V铜，∴此球为空心；空心部分的体积：V空＝V球-V铜＝30cm3（2）由ρ＝mV得注入水的质量：m水＝ρ水V空＝1g/cm3×10cm3＝10g，球的总质量m球＝m铜+m水＝178g+10g＝188g；答：（1）空心部分体积为10cm3；（2）在其空心部分注满水后，这个球的总质量188g．V14．一铁球的质量为158g，体积为30cm3，通过计算判断它是空心还是实心？若是空心的，计算空心部分的体积．若空心部分注满某种液体后，球的质量为166g．则注入液体的密度是多少kg/m3？（ρ铁＝7.9×103kg/m3）解：由ρ＝mV可知，实心铁球的体积：V铁＝mρ铁＝20cm3<30cm3，因为V铁<V球，所以此球为空心；铁球空心部分的体积为V空＝V球-V铁＝30cm3-20cm3＝10cm3．注入液体的质量：m液＝m球’-m球＝166g-158g＝8g，注入液体的密度：ρ液＝m液V空＝0.8g/cm3＝0.8×103kg/m3；10cm3；注入液体的密度是0.8×103kg/m3．15．一个质量为232g 的铜铝合金球，其中含铝54g ，铜的密度为ρ铜＝8.9g/cm 3，铝的密度ρ铝＝2.7g/cm 3，求合金球的密度．分析：已知合金球和铝的质量，可求铜的质量，根据密度公式可求铜和铝的体积，再求出总体积，总质量除以总体积就是合金球的密度．解：铜的质量m 铜＝m 球-m 铝＝232g-54g ＝178g ， 铜的体积为V 铜＝m ρ铜＝20cm 3铝的体积为V 铝＝m 铝ρ铝＝20cm 3， 球铝+V 铜＝20cm 3+20cm 3＝40cm 3， 合金球的密度ρ＝m 球V 球＝5.8g/cm 3． 答：合金球的密度为．16．密度为0.8g/cm 3的甲液体40cm 3和密度为1.2g/cm 3的乙液体20cm 3混合，混合后的体积变为原来的90％，求混合液的密度．解：由ρ＝m V得两种液体的质量： m 甲＝ρ甲V 甲＝0.8g/cm 3×40cm 3＝32g ； m 乙＝ρ乙V 乙＝1.2g/cm 3×20cm 3＝24g ； 则混合液质量m 液＝m 甲+m乙＝32g+24g ＝56g ；混合液的体积V 液＝（V 甲+V 乙）×90%＝（40cm 3+20cm 3）×90%＝54cm 3； 混合液密度ρ＝m 液V 液 1.04g/cm 3． 答：混合液的密度为3．17．两种金属的密度分别为ρ1ρ2，取质量相同的这两种金属做成合金，试证明该合金的密度为2ρ1.ρ2ρ1+ρ2（假设混合过程中体积不变）．证明：设两种金属的质量都为m ，体积分别为V 1 V 2则 合金的质量为：m 合＝2m ， 合金的体积为：V 合＝V 1+V 2＝m ρ1+mρ2合金的密度为：ρ合 ＝m 合V 合 ＝ 2m m ρ1+m ρ2＝ 2ρ1.ρ2ρ1+ρ218．用盐水选种需用密度是 1.1×103kg/m3的盐水，现要配制500cm3的盐水，称得它的质量为600g，这样的盐水是否符合要求：如果不符合要求，需加盐还是加水？应该加多少？解：配制的盐水的密度：ρ＝mV＝ 1.2g/cm3＝1.2×103kg/m3＞1.1×103kg/m3，∵ρ＞ρ0设应加水的质量为△m，则加水后m总＝m+△m，而△m＝ρ水△V，△V＝△m ρ水，∴V总＝V+△V＝V+△m ρ水，由ρ0＝m总V总得：1.1×103kg/m3＝m+△mV+△mρ水＝0.6kg+△m500×10−6m3+△m1.0×103kg/m3解得：△m＝0.5kg＝500g．答：这样的盐水不符合要求，应该加500g的水．19．一瓶内装50cm3的盐水，盐水的密度为1.2×103 kg/m3，要将盐水稀释为密度为1.1×103 kg/m3，需加水多少克？解：由ρ＝mV得原来盐水的质量：m＝ρV＝1.2g/cm3×50cm3＝60g；设需要加的水的体积为V水，由ρ＝mV得加水的质量：m水＝ρ水V水，稀释后的盐水质量m′＝m+m水＝60g+ρ水V水＝60g+1g/cm3×V水稀释后的盐水体积V′＝V+V水＝50cm3+V水＝50cm3+V水盐水密度：ρ′＝m′V′＝60g+1g/cm3×V水50cm3+V水＝1.1g/cm3，解得：V水＝50cm3，需要加入水的质量：m＝ρV水＝1g/cm3×50cm3＝50g．答：应向原盐水中加入50g的水．八、溢出问题20．某烧杯装满水总质量为700g，放入一块合金后，溢出一些水，这时总质量为1040g，取出合金后杯和水总质量为500g，求合金的密度。

初二物理简单机械-计算专题及答案本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March简单机械滑轮组初中物理组卷一．计算题（共30小题）1．建筑工地上，需要利用拖拉机和滑轮组（如图所示）将质量为1.2×103kg的物体，拉到长100m，高50m的斜面顶端，测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4×103N，g=10N/kg，不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦．（1）在图中画出物体对斜面压力F的示意图；（2）对物体做的有用功，以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率；（3）若动滑轮重1000N，物体所受摩擦力的大小；（4）若拖拉机的最大输出功率为12kW，求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度．2．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？3．工人想把重1 000N的木箱A搬到高h=5m，长L=10m的斜面上，如图所示．他站在斜面上，沿斜面向上用F=625N的拉力使木箱A以v=0.2m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端．（1）工人拉木箱的功率是多大？（2）该斜面的机械效率是多少？（3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？4．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．求：（1）推力做的功；（2）斜面的机械效率；（3）斜面对物体的摩擦力．5．如图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G A．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v A，滑轮组的机械效率为η．已知：G A=400N，v A=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．6．如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图，运动员通过拉力F的作用下来提升配重，以达到锻炼臂力的目的．在一次训练时，运动员加配重的质量为30kg，拉力F的作用下，配重在5s的时间里，匀速竖直上升了50cm．在这个过程中，动滑轮提升配重所做的有用功为W有，运动员对绳子的拉力F做功的功率为 40W．忽略绳重和摩擦．（g取10N/kg）求：（1）在此次训练中运动员对绳子的拉力F的大小；（2）动滑轮的重力．7．如图所示，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．8．如图所示，工人用250N的力F将质量为40kg的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，g 取10N/kg，求：（1）重物受到的拉力大小和动滑轮重；（2）拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率．9．如图所示，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l0m，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10N/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．10．用如图所示的滑轮组，将重1200N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η11．用如图所示的滑轮组提升重1200N的物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，作用在绳子自由端竖直向上的拉力F为500N，如果物体A上升的速度v A为0.1m/s，不计绳重和滑轮与轴的摩擦．求：（1）动滑轮所受的重力G动；（2）拉力F做功的功率P．（3）滑轮组的机械效率η．12．如图所示，是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图．与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N，小车拉动绳子的最大功率为15KW．物体A重G A=1600N，动滑轮重G动=400N．不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦．则：（1）物体A匀速提升2m的过程中，小车所做的有用功W有用为多少？（2）滑轮组提升物体A时的机械效率η为多大？（3）若要求被提升重物以v=1m/s的速度匀速上升，则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为多大？13．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中一个边长为50cm的正方体物体拉至井口的装置图．已知井深12m，物体质量m=6×102kg，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的力F=2.5×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．（g=10N/kg）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？（3）若汽车运动的速度为3m/s，汽车牵引力的功率为多少？（4）物体被拉上来静置在井口地面上时，对地面的压强是多少？14．工人用图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量变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计，g=10N/kg．（1）从图乙中看出，建材重400N时，滑轮组的机械效率为50%，则动滑轮重为多少？（2）若某次运送建材的质量为50kg，则建材的重力是多少？（3）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300N，求拉力的功率；（4）当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？15．如图所示，重350N的物体在100N的拉力作用下10秒钟上升30cm，若不计摩擦和绳子重，求：（1）物体上升速度；（2）拉力的功率；（3）若物体再增加100N，滑轮组的机械效率为多大．16．某建筑工地的工人师傅用如图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．17．如图所示，重为1140N的物体，工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/s，提升到指定的位置需要0.5min．（不计摩擦及绳重）（1）工人师傅拉绳的功率是多大？（2）滑轮组的机械效率是多大？18．底面积100cm2的物体静止在水平地面上，对地面的压强为2×105Pa，用如图所示的滑轮组在5s 内将物体匀速竖直提升3m，已知滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦．（g=10N/kg）求：（1）物体的质量；（2）拉力F的功率；（3）用此滑轮组匀速竖直提升250N的重物，需要多大的拉力．19．一名质量为70kg的工人，用如图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10N/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．20．如图所示，滑轮组在拉力F的作用下，拉着重300N的物体A以1m/s的速度在水平面上匀速直线运动的过程中，物体A所受的滑动摩擦力为70N，拉力F的功率P=80W（不计绳重和摩擦）．求：（1）物体A的质量．（2）拉力F的值．（3）滑轮组的机械效率．21．如图1所示，物体A重为16N置于水平桌面上，在拉力F的作用下，5s内匀速直线运动了0.5m．图2是拉力F做的功随时间变化的图象．物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.2倍．求：（1）物体A的速度．（2）5s内拉力F对物体A做的有用功．（3）滑轮组的机械效率η．22．如图所示，每个滑轮重均为20N，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在20s 内物体移动了4m，拉力F做的功为1280J．（不计绳重及机械内部摩擦）求：（1）拉力F的功率（2）滑轮组的机械效率．23．某科技小组设计了如图甲所示的装置，将水中长方体A匀速提升至空中，所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示．已知A的质量为68kg，底面积为0.08m2，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，不计绳重、摩擦和水的阻力．求：（1）A受到的重力；（2）A离开水面后滑轮组的机械效率；（3）动滑轮的总重；（4）A的密度．24．小雨重600N，每只脚地面的接触面积是2×10﹣2m2．如图，他站在水平地面上用滑轮组提升重物（不计绳重和摩擦）．（1）如图甲所示，小雨将物体A匀速提高2m做的有用功为420J，滑轮组的机械效率为87.5%．求：①物重G A是多少？②小雨对水平地面的压强是多少？（2）如图乙所示，重440N、高0.5m、密度为8.8×103kg/m3的实心物块B沉在水池底，池底受到水的压强为2×104Pa．小雨用此滑轮组将池底的物块B匀速缓慢地提升（不计水的阻力），直到其上表面与水面相平为止，用时30s．求：他拉绳的功率是多少？25．如图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从江底沿竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象．A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N，滑轮组的机械效率为80%，A上升的速度始终为0.1m/s．（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流灯因素的影响），求：（1）长方体A的重力；（2）长方体A未露出水面时受到的浮力；（3）长方体A静止在江底时上表面受到的水的压强；（4）长方体A未露出水面时滑轮组的机械效率．26．如图，轻质杠杆OA可绕O点转动，OA=0.3m，OB=0.2m．A处挂一个质量为2kg的物体G，B 处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则：（1）物体G的重力大小为多少？（2）F的大小为多少？27．如图所示，质量为80kg，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=120N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：此时（1）绳对B端的拉力F拉；（2）物体A对地面的压强p．28．杠杆平衡时，动力F1的大小为2N，动力臂L1为0.5m，阻力臂L2为0.1m，求阻力F2的大小．29．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，杠杆长0.4米，在它的中点B处挂一重30牛的物体G．若在杠杆上A端施加竖直方向的力F，使杠杆在水平位置平衡，求F的大小为多少牛？简单机械滑轮组初中物理组卷参考答案与试题解析一．计算题（共30小题）1．建筑工地上，需要利用拖拉机和滑轮组（如图所示）将质量为1.2×103kg的物体，拉到长100m，高50m的斜面顶端，测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4×103N，g=10N/kg，不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦．（1）在图中画出物体对斜面压力F的示意图；（2）对物体做的有用功，以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率；（3）若动滑轮重1000N，物体所受摩擦力的大小；（4）若拖拉机的最大输出功率为12kW，求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度．【解答】解：（1）物体对斜面的压力作用在斜面上，方向垂直斜面向下，压力F的示意图如图所示：；（2）已知物体质量和斜面高，对物体做的有用功：W有=Gh=mgh=1.2×103kg×10N/kg×50m=6×105J；由图可知，滑轮组中有两段绳子通过动滑轮，即n=2，将物体拉上斜面时，拖拉机通过距离s=2L=2×100m=200m，拉力总功：W总=F拉s=4×103N×200m=8×105J，所以拉动物体时的机械效率：η=×100%=×100%=75%；（3）根据W总=W有+W额可得额外功：W额=W总﹣W有=8×105J﹣6×105J=2×105J，不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦，克服动滑轮重和斜面摩擦所做的功是额外功，所以W额=fL+G滑h，所以物体所受摩擦力：f===1.5×103N；（4）由P===F拉v，拖拉机的最大输出功率为12kW，拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度：v===3m/s．答：（1）见上图；（2）对物体做的有用功为6×105J，此时滑轮组与斜面组合的机械效率为75%；（3）物体所受摩擦力的大小为1.5×103N；（4）拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度为3m/s．2．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？【解答】解：（1）货物受到的重力为：G=mg=50kg×10N/kg=500N；工人做的有用功为：W有用=Gh=500N×5m=2500J；（2）工人推力做的总功为：W总=Fs=300N×10m=3000J；（3）斜面机械效率为：η==×100%≈83.3%；答：（1）把货物推上斜面做的有用功是2500J；（2）此过程推力做了3000J；（3）斜面的机械效率是83.3%．3．工人想把重1 000N的木箱A搬到高h=5m，长L=10m的斜面上，如图所示．他站在斜面上，沿斜面向上用F=625N的拉力使木箱A以v=0.2m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端．（1）工人拉木箱的功率是多大？（2）该斜面的机械效率是多少？（3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？【解答】解：（1）工人做的功：W总=FL=625N×10m=6250J，将木箱从斜面底端拉到斜面顶端所用的时间：t===50s；工人拉木箱的功率：P===125W；（2）工人对木箱做的有用功：W有=Gh=1000N×5m=5000J斜面的机械效率：η==×100%=80%；（3）摩擦力做的功：W f=W总﹣W有=6250J﹣5000J=1250J摩擦力的大小：f===125N．答：（1）工人拉木箱的功率是125W．（2）该斜面的机械效率是80%．（3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是125N．4．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．求：（1）推力做的功；（2）斜面的机械效率；（3）斜面对物体的摩擦力．【解答】解：由题可知，推力F=500N，物体的重力G=800N，斜面长度s=3m，斜面高度h=1.5m，（1）推力做的功：W总=Fs=500N×3m=1500J；（2）克服物体重力做的有用功：W有用=Gh=800N×1.5m=1200J，斜面的机械效率：η=×100%=×100%=80%；（3）所做的额外功：W额=W总﹣W有用=1500J﹣1200J=300J，因为W额=fs，所以斜面对物体的摩擦力：f===100N．答：（1）推力做的功为1500J；（2）斜面的机械效率为80%；（3）斜面对物体的摩擦力为100N．5．如图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G A．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v A，滑轮组的机械效率为η．已知：G A=400N，v A=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．【解答】解：（1）由图知，n=2，绳子自由端移动的速度：v=2v A=2×0.4 m/s=0.8 m/s；（2）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，滑轮组的机械效率：η===，代入已知数值得：80%=，解得动滑轮重力：G动=100N；（3）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，拉力F=（G A+G轮）=（400N+100N）=250N，拉力做功的功率P===Fv=250N×0.8m/s=200W．答：（1）绳子自由端的速度大小为0.8m/s；（2）动滑轮所受的重力大小为100N；（3）拉力F做功的功率为200W．6．如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图，运动员通过拉力F的作用下来提升配重，以达到锻炼臂力的目的．在一次训练时，运动员加配重的质量为30kg，拉力F的作用下，配重在5s的时间里，匀速竖直上升了50cm．在这个过程中，动滑轮提升配重所做的有用功为W有，运动员对绳子的拉力F做功的功率为 40W．忽略绳重和摩擦．（g取10N/kg）求：（1）在此次训练中运动员对绳子的拉力F的大小；（2）动滑轮的重力．【解答】解：（1）由图知，使用的滑轮组是两定、一动，承担物重的绳子股数n=2，拉力端移动的距离：s=2h=2×50cm=100cm=1m，拉力端移动的速度：v===0.2m/s，拉力做功功率P===Fv，则拉力F===200N；（2）配重重力G=mg=30kg×10N/kg=300N，忽略绳重和摩擦，拉力F=（G+G轮），则动滑轮重力：G轮=2F﹣G=2×200N﹣300N=100N．答：（1）在此次训练中运动员对绳子的拉力的大小为200N；（2）动滑轮的重力为100N．7．如图所示，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．【解答】解：（1）建筑材料的重力：G=mg=80kg×10N/kg=800N，由图知，滑轮组由两段绳子承担物重，设提起质量m的建筑材料时卷扬机对绳的拉力为F，根据动滑轮受力关系可得F=（G+G动），G动=2F﹣G=2×500N﹣800N=200N；（2）滑轮组的机械效率：η=====×100%=80%；（3）卷扬机的速度，v=nv物=2×1m/s=2m/s，卷扬机向下拉力F的功率：P=Fv=500N×2m/s=1000W．答：（1）动滑轮所受的重力为200N；（2）滑轮组的机械效率是80%；（3）卷扬机向下拉力F的功率是1000W．8．如图所示，工人用250N的力F将质量为40kg的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，g 取10N/kg，求：（1）重物受到的拉力大小和动滑轮重；（2）拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率．【解答】已知：拉力F=250N，时间t=10s，质量m=40kg，上升高度h=2m，n=2求：（1）重物受到的拉力F=？动滑轮重G动=；（2）拉绳子的功率P=；（3）滑轮组的机械效率η=解：（1）因为重物被匀速提起，所以重物受到的拉力等于重物重力为G=mg=40kg×10N/k=400N；因为F=（G+G动）所以G动=2F﹣G=2×250N﹣40×10N/kg=100N；（2）拉力移动距离：s=2h=2×2m=4m，拉力做的总功：W总=Fs=250N×4m=1000J，拉力做功的功率：P===100W；（3）拉力做的有用功：W有=Gh=400N×2m=800J，滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%．答：（1）重物受到的拉力为400N；动滑轮重为100N；（2）拉力的功率为100W；（3）滑轮组的机械效率为80%．9．如图所示，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l0m，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10N/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．【解答】解：（1）G A=m A g=120kg×10N/Kg=1200NG物=m物g=360kg×10N/Kg=3600NF=（G物+G A）=（3600 N+1200N）=2400N；（2）根据η======75%．答：（1）钢丝绳的拉力是2400N；（2）该提升机此次提升建筑材料的机械效率是75%．10．用如图所示的滑轮组，将重1200N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η【解答】解：（1）提升重物过程中拉力F做的有用功：W有用=Gh=1200N×10m=12000J；（2）拉力做的总功：W总=Pt=150W×100s=15000J，滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%；答：（1）提升重物过程中的有用功为12000J；（2）滑轮组的机械效率为80%．11．用如图所示的滑轮组提升重1200N的物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，作用在绳子自由端竖直向上的拉力F为500N，如果物体A上升的速度v A为0.1m/s，不计绳重和滑轮与轴的摩擦．求：（1）动滑轮所受的重力G动；（2）拉力F做功的功率P．（3）滑轮组的机械效率η．【解答】解：由图可知，承担物重的绳子股数n=3，（1）不计绳重和滑轮与轴的摩擦，则拉力F=（G+G动），所以动滑轮重力：G动=3F﹣G=3×500N﹣1200N=300N；（2）拉力端移动速度：v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s，拉力做功的功率：P=Fv=500N×0.3m/s=150W；（3）滑轮组的机械效率：η=====×100%=80%．答：（1）动滑轮所受的重力为300N；（2）拉力F做功的功率为150W；（3）滑轮组的机械效率为80%．12．如图所示，是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图．与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N，小车拉动绳子的最大功率为15KW．物体A重G A=1600N，动滑轮重G动=400N．不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦．则：（1）物体A匀速提升2m的过程中，小车所做的有用功W有用为多少？（2）滑轮组提升物体A时的机械效率η为多大？（3）若要求被提升重物以v=1m/s的速度匀速上升，则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为多大？【解答】解：（1）小车所做的有用功：W有用=G A h=1600N×2m=3200J；（2）滑轮组提升物体A时的机械效率：η=×100%=×100%=×100%==80%；（3）由图可知，n=3，当重物以v=1m/s的速度匀速上升时，小车前进的速度为v′=3m/s由P=Fv得，小车提供给绳子的最大拉力：F m===5000N，小车提供给绳子的最大拉力F m=5000N小于绳子能承受的最大拉力6000N对滑轮受力分析可得，F=（G+G动）即G m+G动=3F m，代入得G m=3F m﹣G动=3×5000N﹣400N=14600N．答：（1）物体A匀速提升2m的过程中，小车所做的有用功W有用为3200J；（2）滑轮组提升物体A时的机械效率η为80%；（3）若要求被提升重物以v=1m/s的速度匀速上升，则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为14600N．13．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中一个边长为50cm的正方体物体拉至井口的装置图．已知井深12m，物体质量m=6×102kg，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的力F=2.5×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．（g=10N/kg）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？（3）若汽车运动的速度为3m/s，汽车牵引力的功率为多少？（4）物体被拉上来静置在井口地面上时，对地面的压强是多少？【解答】解：（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=3，将物体从井底拉至井口的过程中，绳端移动的距离：s=3h=3×12m=36m，汽车拉绳子的拉力做的功：W总=Fs=2.5×103N×36m=9×104J；（2）汽车对物体做的有用功：W有用=Gh=mgh=6×102kg×10N/kg×12m=7.2×104J；滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%；（3）汽车匀速运动时，受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力，根据力的平衡条件可得牵引力：F牵=F+f=F+0.1G车=2.5×103N+0.1×3×104N=5.5×103N，牵引力做功功率：P===F牵v汽=5.5×103N×3m/s=1.65×104W；（4）物体静止在井口时，压力等于重力，所以物体对地面的压强：p====2.4×104Pa．答：（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子做了9×104J功；（2）滑轮组的机械效率为80%；（3）汽车牵引力的功率为1.65×104W；（4）物体被拉上来静置在井口地面上时，对地面的压强是2.4×104Pa．14．工人用图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量变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计，g=10N/kg．（1）从图乙中看出，建材重400N时，滑轮组的机械效率为50%，则动滑轮重为多少？（2）若某次运送建材的质量为50kg，则建材的重力是多少？（3）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300N，求拉力的功率；（4）当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？【解答】解：（1）机械中摩擦力及绳重忽略不计，所以滑轮组的机械效率：η=====50%，解得：G轮=400N；（2）建材的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N；（3）由图可知，n=2，则1min绳子自由端移动的距离s=2h=2×12m=24m，拉力做的功：W=Fs=300N×24m=7200J，拉力的功率：P===120W；（4）当η′=60%时，机械中摩擦力及绳重忽略不计，滑轮组的机械效率：η′=，即：60%=，解得G′=600N．答：（1）动滑轮重为400N；（2）建材的重力是500N；（3）拉力的功率为120W；（4）当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是600N．15．如图所示，重350N的物体在100N的拉力作用下10秒钟上升30cm，若不计摩擦和绳子重，求：（1）物体上升速度；（2）拉力的功率；（3）若物体再增加100N，滑轮组的机械效率为多大．【解答】解：（1）物体上升速度：v物===0.03m/s；（2）由图可知，n=4，则绳端移动的速度：v绳=nv物=4×0.03m/s=0.12m/s，拉力的功率：P===Fv绳=100N×0.12m/s=12W；（3）不计摩擦和绳子重，由F=（G+G动）可得，动滑轮的重力：G动=nF﹣G=4×100N﹣350N=50N，物体再增加100N即G′=450N时，滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=90%．答：（1）物体上升速度为0.03m/s；（2）拉力的功率为12W；（3）若物体再增加100N，滑轮组的机械效率为90%．16．某建筑工地的工人师傅用如图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．【解答】解：（1）物体重力G=mg=72kg×10N/kg=720N；重物由3段绳子承担，绳子移动速度为：v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s；拉力的功率为：P===Fv=300N×0.3m/s=90W；（2）机械效率为：η=====×100%=80%；答：（1）拉力F的功率为90W；（2）滑轮组的机械效率为80%．17．如图所示，重为1140N的物体，工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/s，提升到指定的位置需要0.5min．（不计摩擦及绳重）（1）工人师傅拉绳的功率是多大？（2）滑轮组的机械效率是多大？【解答】解：（1）重物由2段绳子承担，故绳子的移动速度为：v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s；工人的功率为：P=Fv=600N×0.4m/s=240W；（2）时间t=0.5min=30s，物体升高的距离为：h=s物=v物t=0.2m/s×30s=6m；绳子移动距离为s=2h=2×6m=12m；有用功：W有=Gh=1140N×6m=6840J；总功：W总=Fs=600N×12m=7200J；滑轮组的机械效率为：η==×100%=95%答：（1）工人师傅拉绳的功率是240W；（2）滑轮组的机械效率是95%．18．底面积100cm2的物体静止在水平地面上，对地面的压强为2×105Pa，用如图所示的滑轮组在5s 内将物体匀速竖直提升3m，已知滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦．（g=10N/kg）求：（1）物体的质量；（2）拉力F的功率；（3）用此滑轮组匀速竖直提升250N的重物，需要多大的拉力．【解答】解：（1）由p=可知对地面的压力：F压=pS=2×105Pa×100×10﹣4m2=2000N，由于物体静止在水平地面上，则物体重力：G=F压=2000N，所以，质量m===200kg；（2）根据η===可得绳子的拉力：F===1250N；拉力做功W=Fs=Fnh=1250N×2×3m=7500J；功率P===1500W；（3）由F=（G+G动）可知动滑轮的重力为：G动=nF﹣G=2×1250N﹣2000N=500N；竖直提升250N的重物时的拉力F'=（G′+G动）=（250N+500N）=375N；答：（1）物体的质量为200kg；（2）拉力F的功率为1500W；（3）用此滑轮组匀速竖直提升250N的重物，需要375N的拉力．19．一名质量为70kg的工人，用如图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10N/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．【解答】解：（1）10块砖的总重力：G1=nG0=10×100N=1000N，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力，则滑轮组的机械效率：。