滑轮组经典习题30道一、选择题（共18小题）1、（2009•包头）如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0。
1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦）,下列计算结果正确的是( )A、所做的有用功为1JB、动滑轮自重0。
2NC、拉力F做功的功率为0。
3WD、该滑轮组的机械效率为83。
3％2、如图所示，斜面长为3cm，高为lm,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上．在这过程中（)A、有用功是400J，总功是840JB、有用功是840J,额外功是400JC、总功是12O0J，机械效率是7O%D、有用功是400J，机械效率是7O％3、如图所示，小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组．他分别用这两种滑轮组把质量相同的重物吊到等高的平台上，两次吊重物时他拉绳的速度相同．不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（)A、两次吊物，小明所做的功和功率的多少相同，甲装置的效率高B、两次吊物,小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同C、两次吊物,小明所做的功率的大小和效率的高低相同，用甲装置做的功多D、两次吊物，小明所做的功的多少和效率的高低相同，用乙装置时功率大4、（2010•泉州）建筑工人用如图所示的滑轮组，将重800N的重物匀速提高5m，拉力所做的功为4800J,则该滑轮组的机械效率是( ）A、67％B、73％C、83%D、100％5、利用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提升到相同的高度,则( ）A、甲滑轮组的机械效率高B、乙滑轮组的机械效率高C、F2做功的功率大D、F1、F2做功的功率一样大6、用完全相同的A、B两个滑轮组（绳重及摩擦忽略不计）,分别提升重为G1和G2的两物体，若G1＞G2，它们的机械效率分别为ηA和ηB,则( )A、ηA＞ηBB、ηA＜ηBC、ηA=ηBD、无法判断7、两滑轮组装置如图所示，已知每个滑轮重力都为G0，摩擦和绳重均不计,用它们分别匀速提起重为G=5G0的物体时，甲、乙两滑轮组的机械效率之比是( )A、6：7B、7:6C、5：6D、5：78、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；（2)滑轮组机械效率高低可能与被物重有关；（3)滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关;(4)滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数有关．然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的假设，则该实验验证的假设是（)A、（1）B、(2）C、(3)D、（4）9、(2007•恩施州)下列关于简单机械的理解，正确的是（）A、滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关B、吃饭时，筷子是个省力杠杆C、使用杠杆，就是为了省力D、使用定滑轮不省力，但可以省距离10、（2006•大连）如图所示，工人用动滑轮把重物匀速提升到一定高度，重物的重力为G ，动滑轮的重力为G动，此装置的机械效率为η，不计绳重和摩擦．则工人所用的拉力为物( ）A、B、C、D、11、（2011•包头）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600JD、拉力F的功率是40W12、有一人用同一滑轮组分别将重1000N和2000N的物体匀速提升5m，动滑轮重200N，不计绳重和摩擦，，则上述两种情况中不正确的是（)A、滑轮组的机械效率不相等B、人做的额外功相等C、人做的总功相等D、绳子自由端移动的距离相等13、从井中提水时，常常会发生吊水桶落入井里的事情．用物理知识分析下列说法,其中错误的是( ）A、用吊水桶向上提水，人对桶和水做的功都是有用功B、用吊水桶向上提水，人对桶做的功是额外功C、吊水桶掉在井里，打捞水桶时桶里会带些水，这时人对水做的功是额外功D、吊水桶掉在井里，打捞水桶时,人对桶做的功是有用功14、下列关于机械效率的说法中,正确的是( ）A、做功多的机械，机械效率一定高B、越省力的机械，机械效率越高C、使用机械的目的是为了提高机械效率D、使用任何机械,它的机械效率都小于115、(2007•无锡)如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则( ）A、W1=W2,η1=η2B、W1=W2,η1＜η2C、W1＜W2，η1＞η2D、W1＞W2，η1＜η216、(2011•烟台）在不计摩擦和绳子质量的情况下，分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组（两个定滑轮和两个动滑轮）匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组，则下列选项正确的是（）A、η组＜η动＜η定B、η定＜η动＜η组C、η动＜η定＜η组D、η定＜η组＜η动17、（2010•广西）用如图所示的滑轮组提起重1000N的货物，所用拉力是400N，绳的自由端被拉下2m．关于这个滑轮组工作的下列说法中，正确的是( ）A、总功是800JB、额外功是100JC、有用功是400JD、机械效率是62。
初中物理滑轮试题及答案一、选择题1. 定滑轮的特点是什么？A. 可以省力B. 不能省力，但能改变力的方向C. 可以省力，但不能改变力的方向D. 既不能省力，也不能改变力的方向答案：B2. 使用动滑轮可以省力，但省力的倍数是：A. 1倍B. 2倍C. 3倍D. 4倍答案：B3. 以下哪种情况下，滑轮组不能省力？A. 滑轮组中只有一个滑轮B. 滑轮组中有两个滑轮，且都是定滑轮C. 滑轮组中有两个滑轮，且都是动滑轮D. 滑轮组中有两个滑轮，一个定滑轮，一个动滑轮答案：B二、填空题4. 滑轮组的省力倍数与承担动滑轮重的绳子段数有关，当有n段绳子承担动滑轮重时，省力倍数为____。
答案：n5. 一个滑轮组由3个滑轮组成，其中2个是动滑轮，1个是定滑轮，如果不考虑摩擦和滑轮重，使用该滑轮组提升重物时，理论上可以省力的倍数为____。
答案：3三、计算题6. 一个动滑轮的轮轴半径为5cm，绳子的拉力为50N，求绳子移动1m 时，物体移动的距离。
答案：物体移动的距离为0.5m。
7. 一个滑轮组由2个动滑轮和1个定滑轮组成，绳子的拉力为100N，求提升200N重物时，绳子移动的距离。
答案：绳子移动的距离为2m。
四、简答题8. 简述使用滑轮组提升重物时，为何有时需要考虑滑轮的重量？答案：在使用滑轮组提升重物时，滑轮的重量会影响滑轮组的省力效果。
如果滑轮的重量较大，那么在计算省力倍数时，需要将滑轮的重量考虑进去，因为实际提升的总重量包括了滑轮的重量。
这会导致实际省力效果与理论计算的省力倍数有所差异。
9. 在实际应用中，为什么滑轮组的省力效果往往不如理论计算的省力倍数？答案：在实际应用中，滑轮组的省力效果可能不如理论计算的省力倍数，主要原因包括：摩擦力的存在、滑轮的重量、绳子的弹性变形以及操作过程中的效率损失等。
这些因素都会消耗一部分力，从而使得实际省力效果低于理论计算值。
初二物理滑轮组练习题及答案答案如下：初二物理滑轮组练习题及答案一、选择题1. 下列哪项是滑轮组的主要作用？A. 增大力的大小B. 改变力的方向C. 改变力的作用点D. 增大工作的效率答案：D2.下列哪个是正确的滑轮组示意图？A.\ |__|__|B.\ |____C.____|D.____答案：C3. 下列哪项是决定滑轮组工作效率的关键因素？A. 滑轮的直径B. 滑轮的质量C. 滑轮组的摩擦力D. 滑轮组的组合方式答案：D二、填空题1. 滑轮组由两个滑轮组成，一个在动，一个______。
答案：静止2. 如果要使滑轮组的工作效率更高，可以增加滑轮的______。
答案：数量3. 在滑轮组中，拉力大于重力，说明滑轮组发生了______。
答案：力的放大三、解答题1. 请解释滑轮组的主要作用是什么？答案：滑轮组的主要作用是增大工作的效率。
通过合理的布置滑轮的组合方式，滑轮组能够减小施加的力的大小，并且改变力的作用方向，从而使工作更轻松。
滑轮组能够将施加在滑轮组上的力放大，并使得作用点发生变化，使人们能够更轻松地完成工作。
2. 请列举三种常见的滑轮组的组合方式。
答案：常见的滑轮组的组合方式有以下三种：(1) 单滑轮组：由一个滑轮构成，适用于需要改变力的作用方向的情况。
(2) 力的放大滑轮组：由多个滑轮构成，适用于需要改变力的大小的情况，能够使施加的力减小，但拉力增大，适用于需要拉力较大的情况。
(3) 力的减小滑轮组：由多个滑轮构成，适用于需要改变力的大小的情况，能够使施加的力增大，但拉力减小，适用于需要拉力较小的情况。
四、解析题1. 在力的减小滑轮组中，如果给定滑轮的个数为3，拉力为50牛，重力为100牛，计算最后的拉力是多少？答案：在力的减小滑轮组中，根据滑轮的个数和力的方向可以计算出最后的拉力。
对于力的减小滑轮组，拉力可以通过以下公式计算：最后的拉力 = 拉力 / (2^滑轮个数)代入已知的数值，最后的拉力 = 50 / (2^3) = 50 / 8 = 6.25牛。
滑轮组练习题（资评）1．小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A，使重2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动6m．若A所受地面的摩擦力f=600N，所用拉力F=250N则此过程中（）A．做的有用功为4500J B．拉力F的功率为1200WC．该装置的机械效率为80% D．重力做的功为1200J2．如图，A物体在大小为10N拉力F作用下，以0.3m/s速度向右匀速运动（不计滑轮重、绳重及摩擦），若A物体与桌面的摩擦力为1N，下列说法错误的是（）A．拉力F做功的功率为3WB．B物体的质量为2.7kgC．B物体上升的速度是0.1m/sD．B物体运动1s则物体克服重力做3J功3．如图所示，滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计．向上拉绳的速度是1.2m/s，拉绳的力F是9N．由此可知（）A．物重是27N，物体的速度是0.4m/sB．物重是18N，物体的速度是0.6m/sC．物体受到的摩擦力是27N，物体的速度是0.4m/sD．物体受到的摩擦力是18N，物体的速度是0.6m/s4．如图所示，小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m，已知物体A重为800N，它受到的摩擦力为60N，小强所用拉力为25N，则A的重力做功为J ，拉力的功率为W，此滑轮组的机械效率为．5．如图所示的A、B两个滑轮，A是滑轮，B是滑轮，物体重力为200N，在不考虑滑轮摩擦和重力的情况下，物体与桌面的摩擦力为90N，匀速移动物体3m，水平力F为N，绳子的自由端移动m．6．在水平地面上放置一个质量为360N的物体，用图中所示的装置匀速拉动物体（不计绳子与滑轮的摩擦），拉力F等于40N，则物体与地面间的摩擦力应为N．7．如图所示，在水平地面上静放着两个物体，它们的重力均为G=200牛，物体与地面间的滑动摩擦力均为f=40牛，不计绳子与滑轮间的摩擦，则要拉动物体需要的最小拉力分别为F1=，F2=．8．用滑轮组将密度为2.8×103kg/m3，质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m，加在绳子自由端的拉力是F，动滑轮重120N，如图所示．不计绳重及摩擦，g取10N/kg，则下列说法正确的是（）A．金属块受到的重力与浮力是平衡力B．拉力F的有用功是280JC．金属块受到的浮力是200N D ．滑轮组的机械效率是75%9．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（）A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左B．滑轮移动的速度为0.1m/s C．绳子拉物体A的功率为2W D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N10．用如图所示的滑轮组去拉动物体A，已知物体A重为1000N，动滑轮重为80N．在拉力F的作用下，结果20s，物体A 沿水平方向匀速前进了4m，拉力F做功为3200J．（不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）求：（1）物体A克服摩擦力做功是多少？（2）此滑轮组的机械效率是多少？（3）绳自由端移动的速度为多少？11．如图所示，在水平地面上放着物体A，A与地面的接触面积为0.14m2，对地面的压强为3000Pa，用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）．求：（1）物体A的质量m A和动滑轮的质量m．（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，在5s的时间内，人拉力做的功是多少？12．小宇帮助邻居李奶奶将一袋重100N的米背上12m高的五楼，共用时间120s．求：（1）小宇对这袋米做的功；（2）小宇对这袋米做功的功率．13．建筑工地上，起重机将质量为0.8t的货物在30s内匀速提升到6m的高处，它的电动机所做的功是1.2×105 J，（g取10N/kg）．请计算：（1）提升货物所做的有用功是多少？（2）电动机的功率是多少？（3）起重机的机械效率是多少？14．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N．（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；（2）求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，l0s内货车牵引力做的功；（3）当货车以90KW的额定功率、100km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物．15．如图所示，水平地面上放着物体A和B，且m A：m B=9：7．B与地面的接触面积为1.4×103 cm2，对地面的压强为2500Pa．用滑轮组匀速提升A物体时，滑轮组的机械效率是90%（不计绳重和摩擦，取g=10N/kg）求：（1）B的质量；（2）匀速提升B时滑轮组的机械效率；（3）用此滑轮组以0.1m/s的速度匀速向上提升A时，人的拉力的功率多大．16．利用如如图所示的装置，把体积为1000cm3、密度为3×103kg/m3的薄石块从水面下2m处拉出水面后，再提升了5m，共用时间10s．动滑轮重为20N （不计绳子与滑轮间的摩擦，设石块的两个上升过程都是匀速）求：（1）在整个过程中拉力F的功率（注：在计算时可认为薄石块在离开水面前浮力的大小保持不变）．（2）石块离开水面后提升5m过程中，这个装置的机械效率是多少？（g=10N/kg）17．一辆小轿车以15m/s的速度在水平公路匀速行驶，受到的阻力是1200N．小轿车沿水平路面匀速行驶300m后驶上一个斜坡．设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变．求：（1）在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功；（2）行驶过程中小轿车的功率；（3）要使小轿车上坡时的牵引力增大为水平路面时的1.5倍，其行驶速度应为多少？18．用一根绳子和两个滑轮，组成拉力向下的滑轮组，若每个滑轮重60N，最多能提起的重物为140N．求：（1）画出滑轮组的设计图？（2）不计摩擦，绳子能承受的最大拉力是多大？（3）此滑轮组机械效率是多大？（4）若1s内将此物体竖直提起0.2m，拉力功率是多大？19．用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮组，若每个滑轮重100N，绳的最大承受力为200N．求：（1）画出滑轮组的装配图；（2）用此滑轮组最多能提起多重的物体？20．用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为多少；若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功是多少J．21．小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3m/s．（已知每层楼高3m）求：（1）小明所用的时间；（2）拉力的功率；（3）所做的额外功；（4）在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变？为什么？参考答案与试题解析1．小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A，使重2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动6m．若A所受地面的摩擦力f=600N，所用拉力F=250N则此过程中（）A．做的有用功为4500J B．拉力F的功率为1200WC．该装置的机械效率为80% D．重力做的功为1200J【解答】解：A、f=600N，s=6m，W有用=fs=600N×6m=3600J，故A错；B、由图可知，拉力移动的距离s′和物体移动的距离s的关系：s′=3s=3×6m=18m，拉力F的功率：P====1500W，故B错；C、装置的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=80%，故C正确；D、物体在重力的方向上没有移动距离，故重力没有做功，故D错．故选C．【点评】本题综合考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算，本题关键：知道克服摩擦力做的功为有用功．2．如图，A物体在大小为10N拉力F作用下，以0.3m/s速度向右匀速运动（不计滑轮重、绳重及摩擦），若A物体与桌面的摩擦力为1N，下列说法错误的是（）A．拉力F做功的功率为3WB．B物体的质量为2.7kgC．B物体上升的速度是0.1m/sD．B物体运动1s则物体克服重力做3J功【解答】解：A、拉力的功率P=Fv=10N×0.3m/s=3W，故A正确；B、物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：F=f+F绳，F绳=F ﹣f=10N﹣1N=9N，由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，则物体B的重力G B=nF绳=3×9N=27N，由于G B=m B g，则B的质量m B ===2.7kg，故B正确；C、B物体上升的速度v B ===0.1m/s，故C正确；D、1s内物体B上升的距离h=v B t=0.1m/s×1s=0.1m，物体B克服重力做的功W=m B gh=2.7kg×10N/kg×0.1m=2.7J，故D错误；本题选错误的，故选：D．【点评】本题是一道力学综合计算题，应用功率公式、滑轮组公式、功的计算公式即可正确解题．3．如图所示，滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计．向上拉绳的速度是1.2m/s，拉绳的力F是9N．由此可知（）A．物重是27N，物体的速度是0.4m/sB．物重是18N，物体的速度是0.6m/sC．物体受到的摩擦力是27N，物体的速度是0.4m/sD．物体受到的摩擦力是18N，物体的速度是0.6m/s【解答】解：本题滑轮组做功是克服摩擦力做功，有3段绳子承担拉力，因此物体受到的摩擦力是f=3×9N=27N；物体移动的速度：v==0.4m/s．故选C．【点评】滑轮组用几段绳子拉着物体，拉动物体所用的力就是摩擦力的几分之一．绳子的自由端绕过动滑轮的算一段，而绕过定滑轮的就不算了．4．如图所示，小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m，已知物体A重为800N，它受到的摩擦力为60N，小强所用拉力为25N，则A的重力做功为0J，拉力的功率为15W，此滑轮组的机械效率为80%．【解答】解：（1）重力为800N的物体，在水平面上匀速前进6m，虽然有力，也有距离，但F⊥S，所以没做功，即A 的重力做功为0J ．（2）因重物有3段绳子承担，故s=3h=3×6m=18m，W=Fs=25N×18m=450J，拉力的功率P===15W，（3）克服滑动摩擦力做的有用功为：W′=fs=60N×6m=360J．滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%．故答案为：0；15；80%．【点评】本题考查水平使用滑轮组拉力的计算，有两处关键的地方，一是滑轮组水平使用克服的是摩擦力，故题目已知物体重力是个干扰条件；二是对动滑轮上绳子段数n的判断．5．如图所示的A、B两个滑轮，A是定滑轮，B是动滑轮，物体重力为200N，在不考虑滑轮摩擦和重力的情况下，物体与桌面的摩擦力为90N，匀速移动物体3m，水平力F 为30N，绳子的自由端移动9m．【解答】解：由图可知，A滑轮的轴固定不动，A是定滑轮；B滑轮的轴随物体一起运动，B 是动滑轮；由图知，滑轮组承担拉力绳子的有效股数n=3，∵不考虑滑轮摩擦和重力，∴水平拉力：F===30N；绳子自由端移动的距离：s=ns物体=3×3m=9m．故答案为：定；动；30；9．【点评】本题考查了滑轮组的力的计算，在滑轮组中，拉物体的力由几根绳子承担，则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一．注意滑轮组水平拉动重物时，机械受到的阻力变成是摩擦力，而不是重力．6．在水平地面上放置一个质量为360N的物体，用图中所示的装置匀速拉动物体（不计绳子与滑轮的摩擦），拉力F等于40N，则物体与地面间的摩擦力应为120N．【解答】解：从图可知，有三段绳子在拉物体，∴水平拉力F为摩擦力f的三分之一，即F=f，∴摩擦力f=3F=3×40N=120N．故答案为：120．【点评】本题考查了滑轮组中力的计算，在滑轮组中，拉物体的力由几根绳子承担，则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一．滑轮组水平拉动重物时，机械受到的阻力变成是摩擦力，而不是重力．7．如图所示，在水平地面上静放着两个物体，它们的重力均为G=200牛，物体与地面间的滑动摩擦力均为f=40牛，不计绳子与滑轮间的摩擦，则要拉动物体需要的最小拉力分别为F1=20N，F2=20N．【解答】解：从图可知，上图是一个动滑轮，有两段绳子在拉物体；下图是一滑轮组拉物体，也是两段绳子拉物体，∴水平拉力F为摩擦力f的二分之一，即F1=f=×40N=20N；F2=f=×40N=20N．故答案为：20N；20N．【点评】本题考查了滑轮组中力的计算，在滑轮组中，拉物体的力由几根绳子承担，则绳子自由端的力为拉物体的力的几分之一．本题中滑轮组水平拉动重物时，机械受到的阻力变成是摩擦力，而不是重力．8．用滑轮组将密度为2.8×103kg/m3，质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m，加在绳子自由端的拉力是F，动滑轮重120N，如图所示．不计绳重及摩擦，g取10N/kg，则下列说法正确的是（）A．金属块受到的重力与浮力是平衡力B．拉力F的有用功是280JC．金属块受到的浮力是200ND．滑轮组的机械效率是75%【解答】解：（1）金属块的体积：V===0.02m3，∵金属块完全浸没，∴金属块受到的浮力：F浮=ρgV排=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N，故C正确；（2）对金属块受力分析可知：受到竖直向上的拉力F拉和浮力F浮、竖直向下的重力G，∴金属块受到的重力与浮力不是平衡力，故A不正确；（3）∵物体匀速上升，∴F拉=G﹣F浮=mg﹣F浮=56kg×10N/kg﹣200N=360N；拉力F的有用功：W有=F拉h=360N×0.5m=180J，故B不正确；（4）由滑轮组可知绳子的有效股数n=2，∴滑轮组绳子的拉力：F=（F拉+G动）=（360N+120N）=240N，拉力做的总功：W总=Fs=Fnh=240N×2×0.5m=240J，∴滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=75%，故D正确．故选CD．【点评】本题涉及到的知识点较多，如体积和浮力的计算、机械效率的计算，有用功、总功的理解和运用等，综合性较强，有一定的难度；要特别注意物体不仅受重力和拉力，还要受水给它的浮力．9．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（）A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左B．滑轮移动的速度为0.1m/sC．绳子拉物体A的功率为2WD．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N【解答】解：A、B静止处于平衡状态，水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用，由平衡条件得：B受到的摩擦力f=F=3N，方向水平向右，故A错误；B、由图可知，F作用在动滑轮上，所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一，物体A的移动速度为0.2m/s，所以动滑轮的移动速度为0.1m/s，故B正确；C、由图可知，滑轮为动滑轮，绳子拉力为F的一半，是5N，P===Fv=5N ×0.2m/s=1W，故C错误；D、测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，在运动过程中，若拉力增大到12N，由于B和A之间的摩擦力不变，所以测力计的示数不变，D正确．故选BD．【点评】此题考查了动滑轮的省力特点、摩擦力的分析及功率的计算，解决此题的关键是对每个物体进行正确的受力分析，搞清楚各个力之间的关系．10．用如图所示的滑轮组去拉动物体A，已知物体A重为1000N，动滑轮重为80N．在拉力F的作用下，结果20s，物体A沿水平方向匀速前进了4m，拉力F做功为3200J．（不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）求：（1）物体A克服摩擦力做功是多少？（2）此滑轮组的机械效率是多少？（3）绳自由端移动的速度为多少？【解答】解：（1）由图可知，动滑轮上绳子的段数n=2，则绳子自由端移动的距离：s=ns物=2×4m=8m，由W=Fs可得，拉力：F===400N，由于下方为定滑轮，物体A沿水平方向匀速前进，处于平衡状态，可知：2F=G动+f，则摩擦力：f=2F﹣G动=2×400N﹣80N=720N，物体克服摩擦力做功：W有=fs物=720N×4m=2880J；（2）滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=90%；（3）绳子自由端移动速度：v===0.4m/s．答：（1）物体A克服摩擦力做功2880J；（2）此滑轮组的机械效率是90%；（3）绳自由端移动的速度为0.4m/s．【点评】本题考查功的计算、速度的计算、机械效率的计算，知识点多，注意计算题的格式和单位的统一，属于较难的题．11．如图所示，在水平地面上放着物体A，A与地面的接触面积为0.14m2，对地面的压强为3000Pa，用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）．求：（1）物体A的质量m A和动滑轮的质量m．（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，在5s的时间内，人拉力做的功是多少？【解答】解：（1）由p=可得，A对地面的压力：F压=pS=3000Pa×0.14m2=420N，因为物体A在水平地面上，所以物体A的重力：G A=F=420N，物体A的质量：m A ===42kg；用滑轮组匀速提升物体A时，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率：η=====84%，解得G轮=80N，动滑轮的质量：m===8kg；（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s，则物体A上升的高度：h=vt=0.2m/s×5s=1m，由图可知n=2，则拉力端移动距离s=2h=2×1m=2m，不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：F=（G A+G轮）=（420N+80N）=250N，人拉力做的功：W总=Fs=250N×2m=500J．答：（1）物体A的质量为42kg，动滑轮的质量为8kg；（2）在5s的时间内，人拉力做的功是500J．【点评】本题为力学综合题，考查了压强定义式、功的公式、效率公式的应用，本题关键有二：一是不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η===；二是不计绳重和摩擦，拉力F=（G A+G轮）．12．小宇帮助邻居李奶奶将一袋重100N的米背上12m高的五楼，共用时间120s．求：（1）小宇对这袋米做的功；（2）小宇对这袋米做功的功率．【解答】解：（1）小宇对这袋米做的功：W=Fs=Gh=100N×12m=1.2×103J；（2）小宇对这袋米做功的功率：P===10W．答：（1）小宇对这袋米做的功1.2×103J；（2）小宇对这袋米做功的功率为10W．【点评】此题主要考查的是学生对重力、功和功率计算公式的理解和掌握，分清楚小宇做的功和小宇对米做的功是解决此题的关键．13．建筑工地上，起重机将质量为0.8t的货物在30s内匀速提升到6m的高处，它的电动机所做的功是1.2×105 J，（g取10N/kg）．请计算：（1）提升货物所做的有用功是多少？（2）电动机的功率是多少？（3）起重机的机械效率是多少？【解答】解：（1）m=0.8t=800kg；物体的重力G=mg=800kg×10N/kg=8000N；起重机提升重物做功W有用=Gh=8000N×6m=4.8×104J；（2）起重机提升重物的功率P===4000W；（3）起重机的机械效率是η===40%．答：（1）提升货物所做的有用功是4.8×104J；（2）电动机的功率是4000W；（3）起重机的机械效率是40%．【点评】本题主要考查功率和机械效率的计算，解答本题的关键是能够对物体进行正确的受力分析，并分清什么是有用功功率，什么是总功功率14．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N．（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；（2）求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，l0s内货车牵引力做的功；（3）当货车以90KW的额定功率、100km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物．【解答】解：（l）由题意知：f=0.1G=0.1×2.5×l04N=2.5×l03N；（2）v=36km/h=10m/s由v=可知，s=vt=10m/s×10s=100m因为货车匀速行驶，所以拉力与阻力是平衡力，则F=f=2.5×l03N；动力做的功：W=Fs=2.5×l03N×100m=2.5×105J（3）由P==Fv得：F拉===3.24×103N；因为匀速运动，所以F拉=f1=0.1G总所以G总===3.24×104NG货=G总﹣G车=3.24×l04N﹣2.5×l04N=7.4×l03N．答：（1）货车空载行驶时所受的阻力为2.5×l03N；（2）lOs内货车牵引力做的功2.5×105J；（3）货车最多可装载7.4×l03N的货物．【点评】本题主要考查了二力平衡条件的应用、速度的计算及功和功率的计算，是力学的综合题目，在分析时，要高清各力之间的关系．15．如图所示，水平地面上放着物体A和B，且m A：m B=9：7．B与地面的接触面积为1.4×103 cm2，对地面的压强为2500Pa．用滑轮组匀速提升A物体时，滑轮组的机械效率是90%（不计绳重和摩擦，取g=10N/kg）求：（1）B的质量；（2）匀速提升B时滑轮组的机械效率；（3）用此滑轮组以0.1m/s的速度匀速向上提升A时，人的拉力的功率多大．【解答】解：（1）由p=得，G=F=pS=2500Pa×1.4×103×10﹣4m2=350N则mB===35kg（2）m A：m B=9：7，mB=35kg，所以mA=45kg则G A=m A g=45kg×10N/kg=450N；η===则G动=﹣G A =﹣450N=50N则ηB =×100%=×100%=87.5%（3）由图知，滑轮组由2段绳子承担物重，v物=0.1m/s，所以v绳=2v物=0.2m/s F=（G A+G动）=×（450N+50N）=250N则P=Fv绳=250N×0.2m/s=50W．答：（1）B的质量是35kg；（2）匀速提升B时滑轮组的机械效率是87.5%；（3）人的拉力的功率是50W．【点评】此题考查了滑轮组的省力特点、压强公式的应用，重力的计算、机械效率及功率的计算，关键是正确对滑轮组进行受力分析，得出动滑轮的重力．16．利用如如图所示的装置，把体积为1000cm3、密度为3×103kg/m3的薄石块从水面下2m处拉出水面后，再提升了5m，共用时间10s．动滑轮重为20N （不计绳子与滑轮间的摩擦，设石块的两个上升过程都是匀速）求：（1）在整个过程中拉力F的功率（注：在计算时可认为薄石块在离开水面前浮力的大小保持不变）．（2）石块离开水面后提升5m过程中，这个装置的机械效率是多少？（g=10N/kg）【解答】解：（1）在离开水面前，石块受的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3=10N，薄石块的重力：G石=m石g=ρ石v石g=3×103kg/m3×1000×10﹣6m3×10N/kg=30N，设动滑轮下端所受的拉力F1，F1=G石﹣F浮=30N﹣10N=20N，设离开水面前绳子自由端的拉力为F2，F2=（F1+G轮）=（20N+20N）=20N，离开水面后，绳子自由端的拉力：F3=（G石+G轮）=（30N+20N）=25N，绳子自由端拉力F所做的总功：W总=F2×s1+F3×s2=20N×4m+25N×10m=330J；故功率为：P===33W，（2）石块离开水面后：h2=5m，s2=2h2=2×5m=10m，W有用=G石h2=30N×5m=150J，W总=F3s2=25N×10m=250J，动滑轮的机械效率：η=×100%=×100%=60%．答：（1）在整个过程中拉力F的功率为33W；（2）石块离开水面后提升5m过程中，这个装置的机械效率是60%．【点评】本题考查了学生对密度公式、重力公式、功的公式、功率的公式、机械效率公式、阿基米德原理的掌握和运用，知识点多、综合性强，属于难题．17．一辆小轿车以15m/s的速度在水平公路匀速行驶，受到的阻力是1200N．小轿车沿水平路面匀速行驶300m后驶上一个斜坡．设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变．求：（1）在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功；（2）行驶过程中小轿车的功率；（3）要使小轿车上坡时的牵引力增大为水平路面时的1.5倍，其行驶速度应为多少？【解答】解：（1）轿车沿水平方向做匀速直线运动，则F=F阻=1200N，小轿车牵引力所做的功：W=Fs=1200N×300m=3.6×105J；（2）∵v=，∴小轿车在水平路面匀速行驶的时间：t===20s，小轿车的功率：P===1.8×104W，（3）由P===Fv，∵P1=P2，∴F1v1=F2v2，即v2====10m/s．答：（1）在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功为3.6×105J；（2）行驶过程中小轿车的功率为1.8×104W；（3）其行驶速度应为10m/s．【点评】此题主要考查的是学生对速度、重力、功和功率计算公式的理解和掌握，难度不大，属于中档题．18．用一根绳子和两个滑轮，组成拉力向下的滑轮组，若每个滑轮重60N，最多能提起的重物为140N．求：（1）画出滑轮组的设计图？（2）不计摩擦，绳子能承受的最大拉力是多大？（3）此滑轮组机械效率是多大？（4）若1s内将此物体竖直提起0.2m，拉力功率是多大？【解答】解：（1）用一根绳子和两个滑轮，组成的滑轮组拉力向下，绳子先绕在定滑轮上，然后绕过动滑轮，如图所示：（2）已知最多能提起的重物为140N和每个滑轮重60N，则每段绳子能承受的最大拉力F=（G+G动）=（140N+60N）=100N．重物由两端绳子承担；则绳子能承受的最大拉力是200N；（3）该滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%==70%；（4）1s内将此物体竖直提起0.2m，则拉力移动的距离s=2h=2×0.2m=0.4m，拉力做功W=Fs=100N×0.4m=40J，拉力功率P===40W．答：（1）见上图；（2）不计摩擦，绳子能承受的最大拉力是200N；（3）此滑轮组机械效率是70%；（4）拉力功率是40W．【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点和机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握，基础性题目．19．用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮组，若每个滑轮重100N，绳的最大承受力为200N．求：（1）画出滑轮组的装配图；（2）用此滑轮组最多能提起多重的物体？【解答】解：（1）从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有5段绳子承担物重，这就是最省力的绕法．如图所示：（2）F=（G+G动），拉力最大，则物重最重，则物体最重的重力G=5F﹣G动=5×200N﹣100N=900N；故的答案为：（1）如图所示：；（2）用此滑轮组最多能提起900N重的物体．【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点，滑轮组的最省力绕法中注意绳子股数的确定方法．基础性题目．20．用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为多少；若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功是多少J．【解答】解：滑轮组的机械效率η====80%．拉力F运动的距离S1=3S物=3×Vt=3×0.2m/s×10s=6m，所以10s内拉力做的功是W=FS1=50N×6m=300J．答：滑轮组的机械效率为80%，10s内拉力做的功是300J．【点评】本题考查机械效率和距离以及做功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是分析动滑轮上绳子的段数，还要知道影响做功的条件是有力作用在物体上和物体在力的方向上移动距离．21．小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3m/s．（已知每层楼高3m）求：（1）小明所用的时间；（2）拉力的功率；（3）所做的额外功；（4）在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变？为什么？【解答】解：（1）h=3m×5=15m，∴S=3h=3×15m=45m，∴t===150s．答：小明所用的时间为150s．（2）拉力所做的总功W总=FS=360N×45m=16200J，拉力的功率P===108W．答：拉力的功率为108W．（3）W有=Gh=900N×15m=13500J，∴W额外=W总﹣W有=16200J﹣13500J=2700J．答：所做的额外功为2700J．（4）因为提升相同的重物，所以有用功保持不变，而由于增加动滑轮使得克服动滑轮的重力所做的额外功变多，故η越小．【点评】本题考查了功率和额外功、机械效率的理解．正确理解物体上升的高度是解题的关键．。
