八年级物理机械运动计算题专项训练

完整版)初二物理机械运动计算题及答案八年级物理机械运动计算题一、路线垂直（时间相同）1.一颗子弹以680m/s的速度离开枪口，在5m处的人听到了枪声，空气中声音的速度为340m/s。

求子弹前进了多少米。

2.一架喷气式飞机以声速的1.5倍速度飞行，高度为2720m，水平方向飞行。

当听到飞机在头顶上方轰鸣时，抬头观看，飞机已经飞到你前方多远水平距离的地方？3.在一次爆破中，用一条1m长的导火索来引爆炸药，导火索的燃烧速度为0.5cm/s。

引爆员点着导火索后，至少以每秒多少m的速度才能跑到600m以外（包括600m）的安全区域？4.在一次爆破中，用一条76cm长的导火索来引爆钻孔里的炸药，导火索的燃烧速度是0.8cm/s。

点着导火索以后以5m/s的速度跑开，他能否在爆炸前跑到离爆炸点500m以外的安全区？二、列车（队伍）过桥问题（总路程=车长+桥长）5.一列长90米的火车以每秒30米的速度匀速通过一座长1200米的桥，所需时间为多少秒？6.一列火车途经两个隧道和一座桥梁，第一个隧道长600米，火车通过用时18秒；第二个隧道长480米，火车通过用时15秒；桥梁长800米，火车通过时速度为原来的一半，则火车通过桥梁所需的时间为多少？7.一列队长360m的军队匀速通过一条长1.8km的大桥，测得军队通过大桥用时9min。

求：（1）军队前进的速度；（2）这列军队全部在大桥上行走的时间。

8.一列火车长200米，用20s的时间穿过了一条100m长的隧道。

该火车如果以这样的速度通过长3.4km的大桥，要用多长时间？9.一列长130米的列车，以16米每秒的速度正在行驶。

它通过一个隧道用了48秒，这个隧道长多少米？10.一列火车长200米，每秒行20米，要经过一座长700米的大桥。

求这列火车通过这座大桥需要多久？三、平均速度问题（总路程/总时间）11.汽车先以4米/秒的速度行驶0.5小时，接着又以36千米/小时的速度行驶5分钟到达目的地。

求平均速度型1.（1）前一半路程平均速度v1，后一半路程平均速度v2，求全程的平均速度（2）前一半时间平均速度v1，后一半时间平均速度v2，求全程的平均速度？解：（1）全程的平均速度v=s总t总= s+ssv1+ sv2= 2v1v2v1+v2（2）全程的平均速度v=s总t总= v1t+v2tt+t= v1+v222.小刚从家中出发到新天地购物广场，其中一半路程步行，一半路程骑自行车。

路程与时间关系图像如图所示，则：(1)小刚从家到新天地购物广场的平均速度是多少m/s?(2)小刚骑自行车的速度是多少km/h?(3)小刚步行20min通过的路程是多少？解：(1)全程的路程是3600m，时间t=30×60s=1800s，小刚从家到新天地购物广场的平均速度：v==2m/s；(2)骑车BC段的时间t2=30min-25min=5min=300s，BC段的路程为s2=3600m-1800m=1800m，故骑车的速度：v2==6m/s=21.6km/h；(3)步行AB段的时间t1=25min=1500s，这段时间通过的距离为1800m，步行的速度：v1==1.2m/s；刚步行20min通过的路程s1′=v1t1′=1.2m/s×20×60s=1440m．过桥过隧道型3.今年国庆节期间，小陆从遵义乘车去北京旅游，他乘坐的火车长为500m。

途中当火车以72km/h的速度匀速穿过一条隧道时，小陆测出自己通过该隧道的时间为1min5s。

（1）该隧道的长度为多少米？（2）火车完全通过该隧道需要的时间为多少秒？（3）若该火车通过一座长为0.8km的大桥时，火车完全在桥上的时间为12s，则该火车过桥的平均速度为多少米每秒？解：（1）火车速度为v=72km/h=20m/s小陆测得自己通过隧道时间t=1min5s=65s隧道长S=vt=20m/s×65s =1300m(2)火车完全通过隧道的路程s1=s+s车=1300m+500m=1800m(3)火车完全在桥上通过的路程为s2=s桥+s车=0.8km−500m=300m火车完全在桥上通过的速度为v2=s2t2=300m12s=25m/s4.―列长200米的火车做匀速直线运动，以20米/秒的速度通过长1800米的大桥．（1）求出火车完全过桥通过的路程．（2）求出火车完全过桥的时间．解：（1）火车完全过桥通过的路程s=s车+s桥=200m+1800m=2000m火车完全过桥的时间t=sv =2000m20m/s=100s5.一列火车长230m，完全通过长220m的铁桥用了15s，火车过桥时的速度是多少m/s？解：火车完全过桥通过的路程s=s车+s桥=230m+220m=450m火车过桥的速度v=st =450m15s=30m/s6.国庆期间，小明一家开车去山区旅行，汽车以72km/h的速度在平直的公路上匀速行驶，公路前方有一座高山，汽车鸣笛4s后小明听到回声．已知声音在空气中的传播速度为340m/s．（1）从鸣笛到听到回声，汽车行驶的路程为?（2）4s内声音传播的距离是多少？（3）小明听到回声时距离高山多远?（4）鸣笛处距离高山多远？解：（1）汽车速度为v=72km/h=20m/s，从鸣笛到听到回声，汽车行驶的距离为（2）4s内声音传播的距离为：（3）听到回声时，距离山为：（4）鸣笛处距离高山距离为s′=s声+s车2=1360m+80m2=720m7.一辆汽车朝山崖匀速行驶，在离山崖700m处鸣笛，汽车直线向前行驶40m后，司机刚好听到刚才鸣笛的回声，已知声音中空气中的传播速度是340m/s，求汽车行驶的速度解：声音传播的距离S=2s山-s车=2×700m-40m=1360m，声音传播的时间汽车行驶速度为8.国庆期间，小王一家自驾去资兴游玩，在一段平直的路面上，汽车正匀速远离一座高山，鸣笛3s后听到回声，若当时汽车行驶时的速度是。

回声计算题1、一艘测量船将一束超声波垂直向海底发射，测出从发射超声波到接受发射回波所用时间是4s，已知声音在水中的传播速度是1500m/s问：这处海底深度是多少？2、汽车以15m/s的速度向对面的山崖驶去，在距离山崖某处汽车鸣笛，6s后司机听到了回声，求鸣笛时汽车与山崖的距离。

3、汽车以12m/s的速度向对面的山崖驶去，在距离山崖某处汽车鸣笛，5s后司机听到了回声，求听到回声时距离山崖多远？4、某人在山谷间用手拍了一下，经过0.5s听到右边山坡反射回来的声音，接着经过1.5s，又听到左边山坡反射回来的声音，则这个山谷的宽度大约是多少？5、汽车行驶的正前方有一座高山，汽车以12m/s的速度行驶，汽车每隔2s鸣笛一次，司机正准备第2次鸣笛时恰好听到回声，则此时汽车距高山有多远？6、有一山崖宽1200m，两旁都是竖直峭壁，有一人在三峡内放了一枪，头两次回声间隔5s，则人离两峭壁之间的距离分别是多少？7、15℃从钢管的一端敲一下，在管的另一端听到两次响声，若管长为1496m，两次响声相隔4s，求声音在铜中的传播速度？8、雷雨季节里，闪电过后15s听到轰隆隆的雷声，问打雷处距离听者有多9.一门反坦克炮弹瞄准敌军坦克射击，经0.5秒观察到坦克爆炸起火，再过0.25分钟听到传来的坦克爆炸声（声速为340米/秒）。

求坦克被击中时距离反坦克炮多远？？八年级物理机械运动计算题分类一.路线垂直(时间相同)问题1．子弹在离人17m处以680m／s的速度离开枪口,若声音在空气中的速度为340m／s,当人听到枪声时,子弹己前进了多少? 2.飞机速是声速的1.5倍飞行高度为2720m,,当你听到飞机的轰鸣声时,抬头观看飞机已飞到你前方多远的地方?(15℃) 3.在一次爆破中,用一根长1m的导火线引爆炸药,导火线以0.5cm/s的速度燃烧,点火者点着导火线后以4m/s的速度跑开,他能否在爆炸前跑到离爆炸地点600m的安全地区？二.列车(队伍)过桥问题(总路程=车长+桥长)4．一列队长360m的军队匀速通过一条长1.8km的大桥,测得军队通过大桥用时9min,求:(1)军队前进的速度；（2）这列军队全部在大桥上行走的时间。

一、计算题1、一汽车在平直的公路上以15m/s的速度匀速行驶，在汽车的前方有一座峭壁，司机鸣笛后8s听到由峭壁反射回来的回声，求司机听到回声时汽车与峭壁之间的距离．（设当时气温为15℃）2、下列是福州至厦门的D6201次列车沿途部分站点的到站、发车时刻表。

请根据该表回答下列问题：（1）列车从莆田到泉州的时间，路程和平均速度各是多少？（2）列车在07：47的泉州速度为多大？3、建设中常用到爆破技术，在一次山石的爆破中，用了一条长80cm的导火线来引爆装在钻孔里的炸药．已知，导火线的燃烧速度是0.8cm/s，假若爆破者将导火线点着后，迅速以5m/s的速度跑开，他能不能在爆破前跑到600m远的安全区？4、一列火车长200m，它以15m/s的速度通过长1.6km的大桥，试求这列火车通过大桥所用的时间是多少？5、一列火车长280m，穿过一个长2000m的隧道用了2min，然后以这个速度通过一个长3520m的大桥，这列火车通过大桥用了多少时间？6、一辆10m的大货车，以36km/h的速度驶进一个隧道，从车头进入隧道到车尾离开隧道所用的时间为20s，则隧道长为多少米？7、超速行驶非常危险，高速公路上除了设置标识距离的指示牌，还有限制行车速度的指示牌如图1．小明一家利用元旦假日到武汉玩，汽车在高速公路上行驶了一段时间，他看到了如图所示标志．（1）从图1可知，汽车在高速公路上最快时速不能超过km/h．（2）在不违规的前提下，若汽车以最快的速度行驶，从图1的标志牌到武汉至少需要的时间是多少h？（3）若以图2所示的速度行驶1.5h，通过的路程是多少km？8、为了减少超速事故，我市计划将“区间测速”作为判断是否超速的依据之一．所谓的“区间测速”，就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度，如果超过了该路段的最高限速即被判为超速．若监测点A、B相距18km，全程限速40km/h，由“电子眼”抓拍到某辆货车通过监测点A、B的速度分别为30km/h和45.6km/h，通过A、B两个监测点的时间为20min．请你通过计算解答：（1）该货车通过监测段AB时是否超速？（2）为了不超速，至少需要的时间．9、一辆长200m的火车匀速行驶通过一条电线杆，用时10s．（1）求火车运行速度．（2）若这辆火车以同样的速度匀速通过一条长1km的隧道，需要多少时间？10、小明家与学校的直线距离AB为1500m。

初二物理机械运动计算题一、小明骑自行车以5米每秒的速度匀速行驶，他用了100秒到达学校，那么他离学校有多远？A. 100米B. 200米C. 500米D. 1000米（答案）C。

解析：根据速度等于路程除以时间的公式，路程等于速度乘以时间，即5米每秒乘以100秒等于500米。

二、一辆汽车以20米每秒的速度在高速公路上行驶，司机看到前方有障碍物，紧急刹车，汽车在经过5秒后停下，那么汽车刹车时的加速度是多少？A. -4米每秒平方B. 4米每秒平方C. -10米每秒平方D. 10米每秒平方（答案）A。

解析：加速度等于速度变化量除以时间，汽车从20米每秒减速到0，速度变化量为-20米每秒，所用时间为5秒，所以加速度为-4米每秒平方。

三、一列火车以72千米每小时的速度行驶，它需要多少时间才能行驶完360千米的路程？A. 5小时B. 10小时C. 15小时D. 20小时（答案）A。

解析：时间等于路程除以速度，72千米每小时等于20米每秒，360千米等于360000米，所以时间为360000米除以20米每秒等于18000秒，换算成小时为5小时。

四、一个物体从高处自由落下，经过3秒后落地，那么它落地时的速度是多少？（忽略空气阻力，重力加速度取10米每秒平方）A. 10米每秒B. 20米每秒C. 30米每秒D. 40米每秒（答案）C。

解析：根据自由落体运动的速度公式，速度等于重力加速度乘以时间，即10米每秒平方乘以3秒等于30米每秒。

五、一艘船以10米每秒的速度在水面行驶，船上的人以2米每秒的速度相对于船向前跑，那么人相对于地面的速度是多少？A. 8米每秒B. 10米每秒C. 12米每秒D. 14米每秒（答案）C。

解析：人相对于地面的速度等于船的速度加上人相对于船的速度，即10米每秒加上2米每秒等于12米每秒。

六、一个物体从静止开始以2米每秒平方的加速度做匀加速直线运动，那么它在第5秒末的速度是多少？A. 4米每秒B. 6米每秒C. 8米每秒D. 10米每秒（答案）D。

八年级物理机械运动计算题一、路线垂直（时间相同）1.子弹在离人5m处以680m/s的速度离开枪口,声音在空气中的速度为340m/s,当人听到枪声时,子弹前进了几米?2.架喷气式飞机的速度是声速（声速为340米/秒)的1.5倍，飞行高度为2720m，水平方向飞行．当你听到飞机在头顶上方轰鸣时，抬头观看，飞机已飞到你前方多远水平距离的地方？3.在一次爆破中，用一条1m长的导火索来引爆炸药，导火索的燃烧速度为0.5cm/s，引爆员点着导火索后，至少以每秒多少m的速度才能跑到600m以外（包括600m）的安全区域？4.在一次爆破中，用一条76cm长的导火索来引爆钻孔里的炸药，导火索的燃烧速度是0.8cm/s，点着导火索以后以5m/s的速度跑开，他能否在爆炸前跑到离爆炸点500m以外的安全区？二、列车（队伍）过桥问题（总路程=车长+桥长）5.一列长90米的火车以每秒30米的速度匀速通过一座长1200米的桥，所需时间为（）秒。

6.一列火车途经两个隧道和一座桥梁，第一个隧道长600米，火车通过用时18 秒；第二个隧道长480 米，火车通过用时15 秒；桥梁长800 米，火车通过时速度为原来的一半，则火车通过桥梁所需的时间（）7.一列队长360m的军队匀速通过一条长1.8km的大桥，测得军队通过大桥用时9min，求：（1）军队前进的速度；（2）这列军队全部在大桥上行走的时间．8.一列火车长200米，用20s的时间穿过了一条100m长的隧道，该火车如果以这样的速度通过长3．4km的大桥，要用多长时间?9.长130米的列车，以16米每秒的速度正在行驶，它通过一个隧道用了48秒，这个隧道长多少米？10.一列火车长200米,每秒行20米,要经过一座长700米的大桥,求这列火车通过这座大桥需要多久？三大基础公式：（1）路程=速度*时间；（2）速度=路程÷时间；（3）时间=路程÷速度。

火车过桥问题中，你一定要注意到火车的自身长度，即：总路程=火车车身长度+桥长=火车速度*过桥时间。

八年级物理上册计算题专项训练1（机械运动）（原卷版）注意：1、训练范围：人教版八年级上册第1章2、训练内容：图像问题、标志牌问题、列车时刻表问题、过桥问题、刹车制动问题。

3、解题思路及技巧：s—路程，国际单位米，符号m；t—时间，国际单位秒，符号s；v—路程，国际单位米/秒，符号m/s；常见速度单位换算关系：1m/s=3.6km/h；1．（2021秋•赣县区期末）如图所示，是根据王爷爷驾车出游在某段平直高速公路上行驶时记录的数据，描绘出的s﹣t图象。

请你根据图象，求：（1）20min～50min时间段内汽车的速度；（2）0～50min时间段内汽车的平均速度；（3）王爷爷驾车返程时，前一半路程的平均速度是v1，后一半路程的平均速度是v2，请计算出返程全程的平均速度。

（温馨提示：本问计算结果请用字母v1和v2表示）2．（2022秋•越秀区校级期中）甲、乙两物体，同时从同一地点沿直线向同一方向运动，它们的s﹣t图像如图所示，请解答：（1）甲物体2s内通过的距离为多少？（2）2～4s，乙物体移动的距离为多少？（3）乙物体前4s的平均速度为多少？3．（2022秋•长沙期中）龙舟赛是很多地方在端午节时举行的传统活动。

图甲为涛涛同学站在桥上观看龙舟比赛的场景，比赛过程中龙舟将从桥下方沿着航线穿过，图乙为甲、乙两支龙舟队在比赛时所行进的路程（m）与时间（min）关系图像。

其中龙舟长12m，桥宽16m。

求：（1）甲龙舟队的速度为多少m/s？（2）甲龙舟队的舟身全部通过桥需要的时间为多少s？（3）出发多长时间以后，两队龙舟的舟头在航线方向上前后相距51m远？4．（2022秋•平山区校级月考）狗和兔子同时从同一地点O出发，沿同一平直路运动到B 点，它们运动的路程和时间的图像如图所示，则：（1）前10s狗运动的路程是多少m？（2）兔子在前60s的平均速度是多少m/s？（3）狗和兔子经多长时间第一次相遇？5．（2022秋•中山市期中）小明乘坐一辆汽车在高速上行驶，在A地，小明看到路边有“距中山100km”的告示牌，此时小明发现时间是08：15；车子行驶一段时间后，到达B地，小明又看到一个如图所示告示牌，这时时间显示是08：45。

八年级物理上册第一章机械运动专项训练单选题1、如图，运水稻的车辆和联合收割机以同样快慢、向同一方向前进。

如果以地面为参照物，则运动的是（）A．运水稻的车辆和联合收割机都是运动的B．联合收割机和运水稻的车都是静止的C．联合收割机是运动的，运水稻的车是静止的D．联合收割机是静止的，运水稻的车运动的答案：A以同样快慢，向同一方向前进的车辆和联合收割机，如果选择地面为参照物时，运水稻的车辆和联合收割机相对地面的位置在不断发生变化，所以说它们都是运动的；如果选其中一个为参照物，另一个与它的相对位置没有发生变化，所以都是静止的。

故BCD不符合题意，A符合题意。

故选A。

2、小明有几种长度测量方法：①测量细铜丝的直径：先将细铜丝在铅笔上紧密排绕30圈，测出总长度，然后算出细铜丝的直径；②测1张纸的厚度：用刻度尺测出100张纸的厚度，然后算出1张纸的厚度；③测量一段曲线的长度：用圆规取一定长度如1cm，然后用圆规逐段去测量曲线，最后得出曲线的总长度。

其中所用测量方法相同的是（）A．①②B．②③C．①③D．①②③答案：A①②由于一张纸的厚度和细铜丝的直径都非常小，不能直接测量（小于测量工具的分度值），所以要测多个相同物理量的总和，求平均值从而达到减小误差的目的，故二者方法相同；③把曲线看成是由许多小段直线组成的，用圆规取一定长度如1cm，然后用圆规逐段去测量曲线，最后得出曲线的总长度，采用的是等效替代法。

故BCD不符合题意，A符合题意。

故选A。

3、甲、乙、丙三辆小车同时同地同向运动，它们的运动s﹣t、v﹣t图像分别如下两图所示，由图像（）A．甲和丙的速度相同B．若甲和乙运动的路程相同，则甲和乙所用的时间之比为2∶3C．若乙和丙运动的时间相同，则乙和丙运动的路程之比为2∶3D．甲是变速直线运动，乙和丙是匀速直线运动答案：AA．根据s=vt，可由图1得出甲的速度为：v 甲=st=20m5s=4m/s由图2可知丙的速度为v丙=4m/s，所以v甲=v丙，故A正确；B．设甲和乙运动的路程为s，则甲所用的时间为t 甲=sv甲=s4m/s乙所用时间为t 乙=sv乙=s6m/s所以甲和乙所用的时间之比为t 甲∶t乙=s4m/s∶s6m/s=3∶2故B错误；C．设乙和丙运动的时间为t，则乙运动的路程为s 乙=v乙t=6t丙运动的路程为s 丙=v丙t=4t所以乙和丙运动的路程之比为s 乙∶s丙=6t∶4t=3∶2故C错误；D．甲、乙和丙的速度恒定，所以三辆小车做的都是匀速直线运动，故D错误。

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×103 kg 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．10s，沿斜面向上的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=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 ．在匀速竖直提升物体 A 的过程中，物体AA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 =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100sη的时间里匀速竖直提升10m ，已知在这个过程中，拉力F11．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 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=× 103N ，汽车受到的阻力为车重的倍．（ 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 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s，提升到指定的位置需要．（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 100cm 2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．2 是拉力 F 做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．图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，ρ水 =× 103kg/m 3， 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× 10﹣2 m2．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 %．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、密度为× 103 kg/m 3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× 103N，滑轮组的机械效率为80%， A 上升的速度始终为 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=，OB=．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：B 端，杠（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，阻力臂 L2为，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×103 kg 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=× 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 ×105 J，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===× 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× 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 ．10s，沿斜面向上的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%≈%；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 %．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=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）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× =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A A求：η．已知：G =400N，v =s，η =80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计．（ 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× m/s= 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× s=200W．答：（ 1）绳子自由端的速度大小为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过程中，动滑轮提升配重所做的有用功为30kg，拉力 F 的作用下，配重在W 有，运动员对绳子的拉力5s 的时间里，匀速竖直上升了50cm ．在这个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= ==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 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× s=s，拉力做功的功率： P=Fv=500N× 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 ===5000N，m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）即 G m+G动m动代入得 G m m﹣G动=3×5000N﹣ 400N=14600N ．=3F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=× 103N ，汽车受到的阻力为车重的倍．（ 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=× 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= ×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+车=× 103N+× 3× 104N=× 103N，牵引力做功功率：P===F 牵 v 汽 =× 103N× 3m/s= × 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= ===× 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×104W；（ 4）物体被拉上来静置在井口地面上时，对地面的压强是×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 ===s；（ 2）由图可知，n=4，则绳端移动的速度：v 绳 =nv 物=4× s=s，拉力的功率：P===Fv 绳 =100N×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 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× s=s；拉力的功率为：P===Fv=300N× 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s，提升到指定的位置需要．（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v=2v 物 =2× s=s；【解答】解：（ 1）重物由2 段绳子承担，故绳子的移动速度为：工人的功率为：P=Fv=600N× s=240W；（ 2）时间 t==30s，物体升高的距离为：h=s 物 =v 物 t=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 100cm 2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× 10﹣4 m2=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．。

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：。