机械效率.doc

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1、机械效率一、选择题1.（多选） (2016滨州)利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，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，拉力做的功分别为甲、W乙， 拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是甲、乙（忽略绳重与摩擦） ，下列关系式正确的是 （ ）F甲F乙 甲=乙 F甲F乙 甲乙甲W乙 P甲P乙甲=W乙 P甲=P乙答案：AD2. （多选） （2016 成都）小李同学利用如图所示的滑轮组匀速提升重物第一次提升的重物 A 的重力为 GA，加在绳子自由端的拉力为 F1，重物上升的速度为 v1，运动时间为 t1；第二次提升的重物 B 的重力为 GB

2、，加在绳子自由端的拉力为 F2，重物上升的速度为 v2，运动时间为 t2。已知F1：GA=5：8，GB：GA=3：2，v1：v2=2：1，t1：t2=2：3。动滑轮的重力不能忽略，不计绳重与摩擦的影响。下列对两个过程的分析中，正确的是 （ ）A拉力之比为 F1：F2=7：8B拉力的功率之比为 P1：P2=10：7C机械效率之比 1：2=14：15D额外功之比 W1：W2=2：3答案：BC3. （2016 天津）某建筑工地上，工人师傅用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至楼上，如图所示。若水泥重为 G0，桶重为 G1，动滑轮中为 G2，不计绳重和摩擦，此过程中该装置的机械效率为，则工人师傅作

3、用在绳子自由端的拉力 F 为 （ ）答案：AD（2016 三明）如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了 300 J 的有用功，100 J 的额外 功，则该动滑轮的机械效率为 ( )A75 B66.7 C33.3 D25 【答案】A2. （2016 锦州）如图所示，物体浸没在水中，工人用 200 N 的拉力F在 10 s 内将重为400 N 的物体匀速提升 2 m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是 80%，不计绳重和摩擦，g=10 N/Kg，则下列说法中正确的是 ( )A.物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为 40 WB.物体在水中受到的浮力为 320 NC.物体的体

4、积为 810-3 m3D.物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于 80%【答案】C1. (2016 北京朝阳)下列说法中正确的是（ ）A机械效率大的功率一定大B机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大C机械做功时，工作时间越短，功率一定越大D利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功【答案】D2. （2016 乌鲁木齐）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%。要使此动滑轮的机械效率达到 90%，则需要提升重力为 G 的物块的个数为 （ ）A.3 个 B.4 个 C.5 个 D.6 个【答案】D3. （2016 鄂州）如图所示甲、乙两套装置

5、所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时 间内竖直向上匀速提升相同高度。若 G1G2，所用竖直向上的拉力分别为 F1和 F2，拉力做功的功率分别为 P1和 P2，两装置的机械效率分别为1和2（忽略绳重和摩擦） ，则下列选项正确的是 （ ）AF1F212 P1P2BF1F212P1P2CF1F212P1P2DF1F212P1P2【答案】B4. （多选）(2016 龙东)用如图所示的滑轮组提升重物时（忽略绳重及摩擦） ，下列做法能提高滑轮组机械效率的有 （ ） A.增加物体被提升的高度B.减轻动滑轮的重力C.改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数D.增加物体的重力【答案】BD5. （20

6、16西宁）小文同学采用如图所示的甲、乙两种不同的方式将同一货物从地面匀速搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是 （ ）A甲种方法克服重力做功多B乙种方法更省力C两种方法机械效率相等D两种情况下，货物机械能都增加 D二、填空题二、填空题1. （2016 泉州）如图 所示，用甲、乙两种装置将物体匀速提升相同高度，物体重均为10 N，滑轮重均为1 N，不计绳重，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是1和2，则F1 F2，1 2。（均选填 “” “”或“=” ）【答案】 2. （2016 绥化）将一个重 240 N 的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120 N，如图所示，物体沿斜面移动的距

7、离s=3 m，上升的高度h=1.2 m，则人对物体做的有用功是 J,斜面的机械效率是 。【答案】288 80%3. （2016 宿迁） 如图 ，小明在用动 滑轮（不计绳重和摩擦）匀速提升不同重物时，记录下了在绳子自由端使用的拉力F 与对应所提升的物体重力G，如表：G/N123456F/N0.71.21.72.22.73.2分析表中数据可知，拉力F 与重力 G 的关系式是F= ；动滑轮重为 N；随着物重的增加，动滑轮的机械效率变 。【答案】（G+0.4 N） 0.4 大4. （2016 安顺）用相 同的滑轮和绳 子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩

8、擦的情况下，甲所用的拉力 乙所用的拉力；甲滑轮组的效率 乙滑轮组的效率。 （均选填 “大于 ”“等于 ”或“小于 ” ）【答案】大于 等于5. （2016 徐州） 如图所示，一 根均匀的细木棒OC，OA=OC，B 为 OC 的中点，在 C 点施力将挂在A 点的重为 180 N 的物体匀速提升0.2 m，木棒的机械效率为90%，这里的木棒是一种简单机械，称为 ，提升该物体做的有用功是 J，木棒重为 N（不计摩擦）。【答案】杠杆 36 106. （2016 长春） 如图所示，分 别利用甲、乙 两个不同的滑轮组竖直匀速提升A、B 两个物体，使它们均升高0.2 m，测得 A、B 所受重力为GA=4.5

9、 N，GB=9 N，甲滑轮组中弹簧测力计的示数FA=2 N，则甲滑轮组的机械效率为 。若两滑轮组的机械效率相同，则乙滑轮组中弹簧测力计的示数FB= N。 （不计绳重和摩擦）【答案 】75% 41. (2016 重庆)如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦） ，工人师傅用 40 N 的拉力将质量为 5 kg、底面积为 1600的空吊篮 A 匀速提升到二楼平台，此滑轮组的机械效率为 %；3cm若静止在二楼平台的吊篮里装了 1020 N 的砖块，绳子 B 和 C 能承受的最大拉力分别为 1000 N 和 600 N，当质量为 50 kg 的工人师傅拉绳子 C 时，吊篮对二楼平台的最小压强 为 Pa。【答案

10、】62.5 6252. （2016 绵阳）如图所示，小丽用三个均重 10 N 的滑轮组成的滑轮组以 1 m/s 匀速起吊重 470 N的物体，物体上升 5 m，不计绳的重力及一切摩擦，绳的拉力 FN；滑轮组的机械效率为。【答案】125 94%3. (2016 菏泽)某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率。将两个相同的钩码提升相同的高度，则 的机械效率较高，主要原因是 。【答案】甲 做的有用功相同时，第二次使用动滑轮做的额外功多（或“做的有用功相同时，第二次做的总功多”或从比值上说都正确）4. （2016 威海）如图所示 ,把重力为 600 N 的物体匀速推到斜面顶端 ,斜面长为 3 m

11、,高为 0.9 m, 实际推力为 300 N,那么物体与斜面之间的摩擦力是 N,斜面的机械效率是 。【答案答案】120 60%5. （2016连云港）用如图所示的滑轮组匀速提升重为100 N的物体，拉力F=60 N，滑轮组的机械效率为_。在物体匀速上升的过程中，物体的动能_，物体的重力势能 _ (选填“变大“、“变小“或“不变“)。【答案】83.3 不变 变大6. (2016 苏州)如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重 l00 N，滑轮重25 N，绳重和摩擦不计图甲中 F甲 N，图乙装置的机械效率 若图乙中再加挂一物体，机械效率将 。【答案】10080 %变大1. (2

12、016 海南)如图所示，工人通过动滑轮把 50 kg 的水泥从地面缓缓提升到 4 m 高的楼顶，所用拉力为 300 N ，此过程中机械所做的有用功为_J，机械效率约为_ 。 （g 取 10 N/kg）【答案】2000 83.3%2. （2016 巴中） 如图所示，物体和动滑轮的总重力为 200 N，当物体匀速上升的高度为2 m 时，绳子移动的距离为 m，若滑轮组的机械效率为 80%，则动滑轮重N。 （绳子的重力、绳子与滑轮各处的摩擦均忽略不计）【答案】4 403. （2016 玉林）如图所示，用 F=50 N 的力通过滑轮组水平拉重为 80 N 的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力 F 做

13、功为 40 J，已知物体受到水平地面的摩擦力为 60 N，则物体运动的距离为_m，该滑轮组的机械效率为_。 （忽略绳子和动滑轮的重力）【答案】0.4 60%三、实验探究题实验探究题1. （2016 西宁）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。实验次数钩码重/N钩码上升的高度/m绳端的拉力/N绳端移动的距离/m机械效率140.101.80.3260.102.50.3360.152.5（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上 拉动弹簧测力计。（2）第二次实验中，2 s 内钩码上升的高度为 0.1 m，则它运动的速度为 m/s。（3）第三次实验中，绳端移动的距离

14、为 m，滑轮组的机械效率为 。（4）分析比较第一、二两次实验数据，有用功 W1 有 W2 有，滑轮组的机械效率 1 2 （两空均选填“” “”或“” ） 。由此可知，可采用 的方法来提高滑轮组的机械效率。【答案】 （1）匀速 （2）0.05 （3）0.45 80%（4） 增加钩码重（增加物重）1. （2016 揭阳）在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：（1）第一次实验测得滑轮组的机械效率为 ，两次相比较，第二次实验测得滑轮组的机械效率_（选填“大于” “小于”或“等于” ）第一次实验测得滑轮组的机械效率。（2）根据表中数据，能否得出“滑轮组的机械效率与所挂

15、钩码重量有关，钩码越重其效率越高”的结论？答： ；请简要说出其中一条理由： 。【答案】 （1）62.5% 大于（2）不能 试验次数太少，偶然性较大；滑轮组的机械效率还与12动滑轮的重量有关等（其他合理的答案也给分）1. （2016 自贡）某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证。(1)如果影响机械效率的因素有A、B、C多个，要研究其与B因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，而改变_因素，从而进行研究。(2)下列 A、B 是同学提出的两个猜想：猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率

16、与滑轮组提升的物重有关。(3)为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图 1、图 2、图 3 和图 4 的滑轮组进行实验。验证猜想一的小组应按图 所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小 （选填“相等”或“不相等” ） ，则可初步判断猜想一是错误的；验证猜想二的小组应按图 所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是 （选填“正确”或“错误” ）的。(3)请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：_【答案】 （1）B （3）1 和 3（或 2 和 4） 相等 1 和 2（3 和 4） 正确 （3）减小动滑轮的重力或增大物体重力

17、四、计算题四、计算题1. （2016 达州）某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体 A，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为 60 N，物体匀速上升的速度始终为1 m/s。（不计绳重，摩擦及阻力，水=1103kg/m3，g=10 N/kg）求：（1）物体浸没在水中时受到的浮力；（2）物体的密度；（3）物体浸没在水中时滑轮组的机械效率。【解析】（1）由图甲可知，n=2，则拉力 F 拉绳的速度 v=2vA=21 m/s=2m/s；由图乙可知，圆柱体 A 离开水面后拉力 F 的功率 P=420 W，由 P=Fv 得，绳子自由端的拉力 F=210 N；不计绳重、摩擦及

18、阻力，拉力 F=（GA+G轮）A 的重力 GA=2FG轮=2210 N60 N=360 N；由图乙可知，圆柱体 A 在水中拉力 F 的功率 P=300 W，由 P=Fv 得，绳子自由端的拉力 F=150 N，不计绳重、摩擦及阻力，拉力 F=（GAF浮+G轮），150 N=（360 NF浮+60 N），解得 F浮=120 N。（2）由 F浮=水gV排得 A 的体积 V=V排=1.2102 m3，A 的质量 mA=36 kg，A 的密度 A=3103 kg/m3。（3）物体浸没水的机械效率=100%=80 %。2. （2016 泰安）如图所示，某人用滑轮组匀速提升重为 720 N 的物体的过程中，

19、他对水平地面的压强为 5103 Pa，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 410-2 m2，求：（1）他对绳子的拉力；（2）此人所受的重力。【答案】 （1）480 N （2）680 N3. （2016 淮安）如图所示，工人用 500 N 拉力F，将重为 900 N 的木箱匀速提升 3 m，所用时间为 20 s。求：（1）拉力F做的有用功；（2）拉力F做功的功率；（3）动滑轮的机械效率。答案：（1）2700 J （2）150 W （3）90%4. (2016 嘉兴)如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。(动滑轮重、绳重及摩

20、擦不计，g 取 10 N/kg) (1)为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越 。(2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，定滑轮 a 的作用是 。若钢丝绳能承受的最大拉力为 3 104 N，则能吊起货物的质量不能超过多少?(3)若将重为 1.2104 N 的货物由地面沿竖直方向匀速提升 30 m，再沿水平方向移动 20 m，则此过程中克服货物重力做的功是多少?(4)若该起升电动机的效率为 90%，将重为 1.2104 N 的货物提升到 30 m 的高度，用时50 s，则该起升电动机的实际功率是多少?【答案】5. (2016 广安)小坤家新买的房子在 12 m 高的楼上

21、，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 1 min 时间匀速把 100 kg 的水泥吊到了楼上，所用的拉力是 625 N。求此过程中：（g 取 10 N/kg）（1）小坤爸爸的功率；（2）滑轮组的机械效率。【解析】 （1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数 n=2，则绳子自由端移动的距离 s=nh=212 m=24 m，拉力做的总功 W总=Fs=625 N24 m=1.5104 J，所用时间 t=1 min=60 s，小坤爸爸做功的功率 P=250 W。（2）水泥的重力 G=mg=100 kg10 N/kg=1000 N，拉力做的有用功 W有

22、=Gh=1000 N12 m=1.2104 J，则滑轮组的机械效率 =100 %=100 %=80 %。6. （2016 枣庄）质量为 2.5 t 的小型载重汽车，额定功率为 100 kW，车上装有 5 t 的砂石，已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的 0.2 倍，汽车先以 15 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底，消耗汽油 2 kg，然后又以额定功率行驶 100 s 的时间，将砂石从坡底运送到 50 m高的坡顶施工现场（g=10 N/kg） ，求：（1）2 kg 的汽油完全燃烧放出多少热量？（汽油的热值取 4.5107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少

23、？（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？【解析】 （1）汽油燃烧放出的热量为Q=mq=2 kg4.5107 J/kg=9107 J。（2）汽车的总重 G总=m总g=（2.5+5）103 kg10 N/kg=7.5104 N，f=0.2G总=0.27.5104 N=1.5104 N，由于汽车匀速运动，则受到的阻力为 f=F=1.5104 N，汽车在平直公路上匀速行驶的功率 P=Fv=1.5104 N15 m/s=2.25105 W。（3）汽车在斜坡上做的有用功为W有用=Gh=mgh=5103 kg10 N/kg50 m=2.5106 J，由 P=可得，总功 W总=P额t=100000

24、W100 s=1.0107 J，则机械效率为=100 %=100 %=25 %。1. （2016 黔东南）用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体 M，已知被提升的物体 M 质量为 76 kg，M 的体积为 310-3 m3，在 M 物体未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力 F 将物体 M 以 0.5 m/s 的速度匀速提升了 10 m 的高度，此过程中，拉力 F 做的功 W 随时间 t 的变化图像如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小。求：（g=10N/kg）（1）物体 M 的重力；（2）动滑轮下端挂钩上的绳子拉力；（3）滑轮组提升重物的机械效率。【答案】 （1）G物=mg=76 kg10 N/kg=7

25、60 N。（2）由于物体未露出水面，所以 V排=V物，F浮=水gV排=水gV物=1103 kg/m310 N/kg310-3 m3=30 N。当物体在水里匀速上升时三力平衡，所以 F绳=F物-F浮，则 F绳=760 N-30 N=730 N。（3）物体运动的时间 t=s/t=10m/(0.5m/s)=20 s，根据图乙可知，此时绳自由端拉力 F 做的总功是 8000 J，W有用=F绳h物=730 N10 m=7300 J，所以其机械效率 =100= 100=91.25。W有用 W总7300J 8000J2. （2016 安顺） 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

26、是提升物体时采集到的信息：物重 G（ N）OA（ m）OB（ m）A 端上升的髙度h/mB 端下降的竖直距离s/m400.80.40.20.1（1）若不计杠杆自重和摩擦，则拉力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（机械效率保留三位有效数字）。【答案】 （1）不计杠杆自重和摩擦，由杠杆平衡条件可得FOB=GOA，即 F0.4 m=40 N0.8 m，解得 F=80 N。（2）由表中数据可知s=0.1m，h=0.2m，拉力做的总功W总=Fs=90 N0.1 m=9 J，有用功 W有用=Gh=40 N0.2 m=8 J，杠杆的机械效率=100%=100%88.

27、9%。3. （2016 攀枝花题） 配重 M 单独置于水平地面上静止时，对地面压强为3105 Pa，将配重 M 用绳 系杠杆的 B 端，在杠杆的A 端悬挂一滑轮，定滑轮重150 N，动滑轮重90 N，杠杆 AB 的支点为 O，OA：OB=5：3，由这些器材组装成一个重物提升装置，如图所示，当工人利用滑轮组提升重力为210 N 的物体以 0.4 m/s 的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡，此时配重M 对地面压强为1105Pa。 （杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g=10 N/kg）（1）求滑轮组的机械效率；（2）配重 M 的质量 ；（3）为使配重M 不离开地面，人对绳的最大拉力。【答案】

28、（1）根据图示可知，n=2，则 F=（G+G动）=150 N；滑轮组的机械效率=100%=100%=100%=100%=70%。（2）设配重 M 的底面积为S，由 p=可得 3105 Pa= ，当物体匀速上升时，作用在杠杆A 端的力 FA=3F+G定=3150 N+150 N=600 N。由杠杆平衡条件可得，FBOB=FAOA，即 FB=1000 N。由 p=可得 1105Pa=，联立 可得 3=，GM=1500 N，由 G=mg 可得， m=150kg。（3）当配重对地面的压力为0 时，人对绳子的拉力最大，此时B 端受到的拉力为1500 N，由杠杆平衡条件可得，FBOB=FAOA，即 FA=

29、900N，由二力平衡条件可得3F+G定=FA，F=250N。4. （2016 大连）一个重 260 N 的涂料桶放在水平地面上，涂料桶与地面的接触面积为 0.1 m2，工人用如图所示的滑轮组，在 20 s 内将涂料桶匀速提高了 5 m，工人对绳子自由端施加的拉力 F 为150 N。试求：（1）涂料桶放在水平地面上时，对地面的压强是多少？（2）拉力 F 所做的功是多少？（）拉力 F 做功的功率是多少？【答案】1. （2016 咸宁） 如图所示， 小车在水平面 上通过滑轮组提升重物，动滑轮重 400 N，与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000 N，小车的最大输出功率为15 kW，水平地面上一物

30、体A重 1600 N，与地面的接触面积为4 m2。 （不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦）求：（1）提升前，物体A对水平地面的压强；（2）滑轮组提升重物A时的机械效率 ；（3）若要使被提升重物以1 m/s 的速度匀速上升，整个装置工作过程中能提升重物的最大重力 。答案 ：（ 1）400 Pa （2）80% （3）14600 N【解析】 （1）提升前，物体A对水平地面的压力 F=G=1600 N，物体A对水平地面的压强p=400 Pa。（2）滑轮组提升重物A时的机械=80%。（3）由图可知，n=3，则小车运动的速度v=3v物=31 m/s=3 m/s，根据P=Fv可得，小车能提供的最大拉力

31、F=5000 N，因为F=（G最大+G动） ， 所以G最大=3FG动=35000 N400 N=14600 N。2. （2016 镇江）用如图所示的滑轮组将重 90 N 的货物匀速提升 1 m 的过程中，所用拉力 F=50 N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。（1）求上述过程中的有用功 W有用；（2）求上述过程中的总功 W总；（3）求滑轮组的机械效率 。答案：（1）90 J （2）100 J （3）90%【解析】 （1）上述过程中的有用功 W有=Gh=90 N1 m=90 J。（2）由图知 n=2，所以绳端移动的距离 s=2h=21 m=2 m，总功 W总=Fs=50 N2 m=100 J。（3

32、）滑轮组的机械效率 =100%=100%=90%。3. (2016 北京朝阳)一台起重机将重 3600 N 的货物匀速提高 4 m。求：（1）起重机做的有用功；（2）如果额外功是 9600 J，起重机的机械效率。【答案】 （1）W有=Gh=3600 N4 m=14400 J 。 （2）W总= W有+W额=14400 J+9600 J=24000 J ，= W有/ W总=14400 J/24000 J=60% 。 4. （2016 玉林）在一底面积为 4 m2的圆柱形深井底部，有一体积为 2 m3，密度为 10103 kg/ m3的贵重物体，现用如图所示的装置将其打捞上来。若牵引车以 0.6 m

33、 / s 的速度匀速向右行驶，通过滑轮组将物体由井底开始往上拉，30 s 后井底受到的水的压强恰好变化了 2.5103 Pa， （忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦，g 取 10 N/kg）求：（1）物体的重力；（2）物体浸没在水中时受到的浮力；（3）牵引车行驶了 30 s 后，物体被提升的高度；（4）物体未露出水面前，物体受到绳子拉力的功率；（5）牵引车行驶了 30 s 时，牵引车对绳子的拉力。【答案】（1）G物=物V物g =10103 kg/ m32 m310 N/kg=2105 N。 （2）F浮=水gV排=1.0103 kg/ m310 N/kg2 m3 =2104 N。（3）

34、牵引车通过的路程： s=vt=0.6 m/s30 s=18 m , 物体被提升的高度： h=s/n=18 m/2=9 m 。 （4）物体露出水面前，由平衡条件得 F拉= G物F浮=2105 N2104 N=1.8105 N， 物体对绳子拉力的功率 PF拉v物=1.8105 N0.3 m/s=5.4104 W。 （5）由 p=水g h得水面下降的深度： 。此时，物体露出水面的体积V=S井h=4 m20.25 m=1 m3， 物体浸在水面下的体积 V浸= V物V=2 m31 m3=1 m3 ， 物体受到的浮力 F/浮=水gV浸=1.0103 kg/ m310 N/kg1 m3 =1104 N，牵引

35、车对绳子的拉力 110.6m/s0.3m/s22vv物332500Pa0.25m1.0 10 kg / m10N/ kgPhg 水/54411()(2 10 N 1 10 N)9.5 10 N2FGFn 浮物5. （2016雅安）工人用如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量变化的图像如图乙所示, 滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计, g 取10 N/ kg。( 1) 若某次运送建材的质量为50 kg, 则建材的重力是多少?( 2) 若工人在1 min 内将建材匀速竖直向上提升了12 m, 作用在钢绳上的拉力为200 N, 求拉力的功率;( 3) 当滑轮组的机

36、械效率为60% 时, 运送建材的重力是多大?【答案】6. （2016 邵阳）在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图所示。为了尽快疏通道路，交警只用了 30 s 的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是 1.5 t 的故障车匀速拖离了现场若故障车被拖离的速度是 6 m/s，绳子自由端的拉力 F 是 500 N，该装置的机械效率是 80%。求：（1）故障车在 30 s 内通过的路程；（2）拉力 F 在 30 s 内所做的功；（3）故障车在被拖离过程中受到的阻力。【答案】 （1）由 v=得故障车在 30 s 内通过的路程 s车=vt=6 m/s30 s=180 m。（2）由图可知，n=3，绳子自

37、由端移动的距离 s绳=3s车=3180 m=540 m，拉力 F 在 30 s 内所做的功 W=Fs绳=500 N540 m=2.7105 J。（3）由图知，n=3，水平滑轮组的机械效率=，所以故障车在被拖离过程中受到的阻力 f=3F=3500 N80%=1200 N。7. （2016 宜宾）如图所示，一个边长为 0.1 m 的正方体质量为 3 kg，放在水平地面上，已知动滑轮的重力为 10 N，g 取 10 N/kg。（1）该正方体的密度是多少？（2）正方体对地面的压强为多大？（3）不计摩擦和绳重，用图示的滑轮组将正方体竖直向上匀速提升 20 cm，求拉力 F 所做的功。【答案】 （1）正方

38、体的体积 V=（0.1 m）3=0.001 m3，物块的密度 =3103 kg/m3。（2）正方体对地面的压力 F=G=mg=3 kg10 N/kg=30 N，受力面积 S=（0.1m）2=0.01 m2，正方体对地面的压强 p=3000 Pa。（3）因不计摩擦和绳重，拉力做的功即为克服正方体重力和动滑轮重力所做的功，所以，拉力 F 所做的功 W=（G+G动）h=（30 N+10 N）20102 m=8 J。8. （2016 南宁）如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的 0.1 倍，物体被匀速拉动的距离为 1 m。当物体质量为 2 kg 时，

39、滑轮组的机械效率为 50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求：（1）物体质量为 2 kg 时，在水平面上受到的滑动摩擦力；（2）动滑轮的重力；（3）物体质量为 10 kg，以 0.1m/s 的速度匀速运动时，拉力 F 的功率。【答案】 （1）由题意知 f滑=0.1G， G=mg=2 kg10 N/kg=20 N ，所以 f滑=0.120 N=2 N。(2)由题意得 W总=3Fs ，W有=f滑s=2 N1 m=2 J，F=（G动+f滑）/n=50%解得 G动=2 N。（3）当 m1=10 kg 时，F=（G动+f滑 1）=（2 N+0.1 m1g）=（2 N+0.110 kg10 N/kg）=4 N。P=3Fv=4 N30.1 m/s=1.2 W。