备考2024年中考物理真题汇总:滑轮组的综合应用
一、单选题
1.(?西宁)如图所示,动滑轮重
3N,用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端,
)
1s内将重为27N的
物体提高0.2m,如果不计绳重及摩擦,则下列计算结果正确的是(
A. 绳子自由端移动的速度为C. 提升物体所做的有用功为
0.2m/s B. 滑轮组的机械效率为6J D. 弹簧测力计的示数为
G的物体A在水平路面匀速移动了
)
90%9N
s.改用滑轮组拉动
A在同一路
2.(?广州)图1中力F1水平拉动重为面匀速移动了
s,拉力为F2(如图2).此过程滑轮组(
A. 总功率为F2s B. 额外功为F1s C. 机械效率为3.(?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
V,水的密度为
D. 额外功为3F2s﹣F1st内物体上升的高度为
)
h(物体
未拉出水面),若物体的体积为ρ,则下列算式正确的是(
A. η=B. η=C. W有=Gh D. P有=
4.(?重庆)工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为离.F1、F2始终沿竖直方向;图甲中
300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距
60N,重物上升速度为
0.01m/s.不计
OB=2OA,图乙中动滑轮重为
杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
A. 甲乙两种方式都省一半的力C. 乙方式机械效率约为
B. 甲方式F1由150N逐渐变大
83.3% D. 乙方式F2的功率为3W
800 N的物体缓慢匀速竖直提升)
3m,人对绳端的拉力
5.(?重庆)工人师傅用如图所示的滑轮组,将重为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C. 人通过滑轮组做的有用功为
9 m B. 动滑轮的重力为200 N
53.3%
1500 J D. 滑轮组的机械效率为
6.(2014?常州)如图所示,小明探究滑轮组的机械效率,动滑轮重速拉起重4N的物体,物体沿竖直方向上升
1N,用3N的拉力F通过该滑轮组匀
)
0.2m.此过程中,额外功和机械效率分别是(
A. 0.2J 83.3% B. 0.2J 80% C. 0.4J 80% D. 0.4J 66.7%7.(2016?南通)如图,用滑轮组竖直向上提升重物,不计绳重和摩檫,下列措施能提高滑轮组机械效率的是(
)
A. 减小动滑轮的重力B. 增大重物上升的高度C. 减小定滑轮的重力D. 增大重物上升的速度
二、多选题
8.(?营口)如图所示,某工人用滑轮组在50N,拉力大小为
400N,则(
)
30s内将重物提升
3m.被提升的重物重为
1000N,动滑轮重为
A. 拉力做功是3150J B. 工人做的额外功是C. 工人做功的功率是
150J
83.3%
10cm,不
120W D. 滑轮组的机械效率是
5.4N的物体,现用)
9.(?宜宾)如图所示,动滑轮下面挂着重为计一切摩擦和绳重,下列说法正确的是(
2.4N的拉力,把物体匀速提升
A. 动滑轮的重力为B. 拉力所做功为
3N0.24J
75%
C. 滑轮组机械效率为
D. 若使用该滑轮组把物体从水中匀速提升到水面以上,则其机械效率将增大
10.(2011?广西)崇左市八大住宅区的建设正如火如荼地进行.如图甲是建筑工地上的塔式起重机示意图,它是通过电动机带动如图乙所示滑轮组起吊物料的.如果这个滑轮组把提升10m,绳索自由端的拉力
3
6×10N的重物在10s内匀速
3
F=2.1×10N,不计一切摩擦和绳重,则下列说法正确的是( )
A. 拉力做的功是
4
6.3×10J B. 绳索自由端的速度是
10m/s
80%
C. 该滑轮组的动滑轮重300N D. 该滑轮组的机械效率是
三、填空题
11.(?鄂尔多斯)如图,用80%,则物体的重力为和绳重)
40N的力向下拉绳子,使物体在
5s内匀速上升0.3m,滑轮组的机械效率为
________N.(不计摩擦
________N,拉力的功率为________W,动滑轮的重力为
12.(2011?南宁)如图所示,用滑轮组将重为________ N,绳自由端移动的距离为
5N的物体匀速提升0.2m,则绳端受到的拉力为
________.
________ m.滑轮组的机械效率为
13.
13.(?德阳)某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物,工人对绳的拉力将96kg的重物匀速提升
2m,则拉力F的功率为
g=10N/kg)
F为400N,并能用10s的时间
________ W,此时滑轮组的机械效率为
________ %.(不计绳重和摩擦,取
14.(?绵阳)如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图,其动滑轮质量240kg,材料在空中静止时,摩擦影响很小,绳很轻,可以不考虑,则竖着向上的拉力着向上匀速提升材料,摩擦影响较大,实际所用的拉力大小是组的机械效率是________.(取g=10N/kg)
15kg,某次提升材料质量
F=________N;竖10m高.则滑轮
1000N,并将材料提升了
天津)利用如图所示的滑轮组,在14.(?
5s内将重为360N的物体匀速向上提起2m,作用在绳端竖直向
上的拉力F为150N,该滑轮组的机械效率是________,拉力F的功率是________ W.
15.
16.(2011?梧州)如图所示,在大小为2m,所用时间为
1 000N的拉力F作用下,滑轮组将1 600N的重物匀速提升了
________.
2s,在此过程重物上升速度是________m/s,滑轮组的机械效率是
17.
18.(2012?百色)如图所示,小欣用滑轮组把重为的有用功是________ J,该滑轮组的机械效率是
600N的物体提高1m,所用拉力为________.
400N,则小欣所做
19.
18.(2013?柳州)使用动滑轮能省一个重物时,动滑轮的机械效率为
________(选填“力”、“功”或“距离”).用重为2N的动滑轮匀速提升75%,若改用重为
1.5N的动滑轮匀速提升同一重物,此动滑轮的机械
效率为________ %(不计绳重和摩擦).19.(2014?河池)工人用滑轮组匀速提升重为体被提高2m.在此过程中,工人做功的功率为
240N的物体,如图所示,所用的拉力为________ W,滑轮组的机械效率为
150N,在4s内物________.
四、综合题
20.(?乌鲁木齐)如图所示装置是实验室在用轻绳绕成的滑轮组.悬挂的重物意位置时,手对轻绳的拉力均为过程中动滑轮恰好转过
F1=1.8N;当重物匀速上升时,手对轻绳的拉力为
C=0.3m,求
G=4.8N,当重物静止于任
F2=2.0N,且物重上升
1圈.已知动滑轮周边凹槽的周长
(1)动滑轮的重力;
(2)重物上升过程中的有用功、总功以及滑轮组的机械效率.21.(?大庆)如图所示,在水平地面上放着物体3000Pa,用滑轮组匀速提升物体
A,A与地面的接触面积为
0.14m2
,对地面的压强为g=10N/kg).求:
A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,
(1)物体A的质量mA和动滑轮的质量(2)用此滑轮组使物体22.(?咸宁)质量为
m.
5s的时间内,人拉力做的功是多少?
200N的
A以0.2m/s的速度匀速上升,在
60kg的李师傅在装修施工时,利用如图所示的滑轮组来提升装修材料.他用
10m,不计绳重及摩擦.求:
拉力在20s内将500N的材料提升了
(1)动滑轮的重力;(2)他施加拉力的功率
(3)他利用此滑轮组工作时的最大机械效率(保留一位小数)
23.(?巴彦淖尔)用如图甲所示的滑轮组提升浸没在水中的实心圆柱形物体,已知物体的高度为面积为0.12m2
,质量为200kg,物体始终以
1m,底
0.5m/s的速度匀速上升,物体浸没在水中匀速上升时,作
用在绳端的拉力F所做的功随时间的变化关系如图乙所示.(不计绳重、摩擦及水的阻
,g=10N/kg)求:
3
力.ρ=1.0×10kg/m3
(1)当物体的上表面刚好与水面相平时,其底部受到水的压强;(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)物体浸没在水中匀速上升时绳端受到的拉力;(4)物体浸没在水中匀速上升时,滑轮组的机械效率;(5)物体出水后绳端拉力的功率.
24.(?四川)如图所示,放在水平桌面上的正方体物块B所受的重力为
18N,用水平向左的拉力
3
A的密度为2.5×10kg/m3
,边长为0.2m;物体
0.4m.物
F匀速拉动物块A,使物体B在2s内竖直向上移动了4N,不计绳重及滑轮的摩擦,
块A受到的摩擦力为它的重力的0.1倍,动滑轮所受重力为
g=10N/kg.求:
(1)物块A的质量;(2)物体A对桌面的压强;(3)利用动滑轮提升物体(4)拉力F的功率.
B的机械效率;
25.(?广西)经济建设中永达大量机械设备,某种起重机结构如图所示,轮,D是柱塞(起重时柱塞沿竖直
A处时动滑轮,B、O处时定滑
A上共
DC方向对吊臂C点有支撑力),E是卷扬机.作用在动滑轮
A提升重物,起重机的吊臂
有3股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动你动滑轮OCB可以看做杠杆,且
OB:OC=5:1,用该起重机将浸没在水中的长方体集装箱匀速提出(忽略水的阻力),放在水平地面上,集装箱质量为
43
4×10kg、底面积为10m2、高为2m.(g取10N/kg,ρ水=1.0×10kg/m3)求:
(1)浸没在水中的集装箱受到的浮力;
(2)当集装箱放在水平地面上,起重机未对集装箱施力时,集装箱对地面的压强;(3)若集装箱在水中被提升
2m(没露出水面),集装箱受到的拉力所做的功;
DC对吊臂C点竖直向上的作用力为
6
2×10N,
(4)当集装箱被提起且仍浸没在水中时,若起重机立柱
起重机的滑轮组的机械效率.(吊臂、定滑轮、钢丝绳的重力以及轮与绳的摩擦不计)26.(?郴州)利用如图所示的滑轮组,用运动l0s,整个过程中,滑轮组的机械效率为
F=1000N的力拉绳子自由端,货物
75%.求:
A以0.1 m/s的速度匀速直线
(1)货物A在10 s内移动的距离:(2)这个过程中拉力(3)水平地面对货物27.(?襄阳)质量为
F的功率:A的摩擦力大小.
60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变
g=10N/kg)
化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计.(
(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是________.
6m,作用在钢绳上的拉力为
400N,求拉力的功率.
(2)若工人在1min内将货物匀速向上提高了(3)求动滑轮受到的重力.
(4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,此滑轮组的机械效率最大值是多少?
28.(?泰安)如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图,某段过程中物体匀速上升的速度为
60J,不计绳
0.1m/s,工人拉力F的功率为90W,物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是
重.求:
(1)工人拉绳子的速度;(2)滑轮组的机械效率;(3)滑轮组中的动滑轮的重力.29.(2014?淮安)如图所示,用
500N的拉力,将重
1200N的木箱匀速提升
1.5m,所用的时间为
30s.
(1)拉力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?
30.(2016?镇江)用如图所示的滑轮组将重重及滑轮与轴之间的摩擦.
90N的货物匀速提升
1m的过程中,所用拉力
F=50N,不计绳
(1)求上述过程中的有用功(2)求上述过程中的总功(3)求滑轮组的机械效率
W
W有用;
总;
η.
五、计算题
31.(2013?来宾)工人用滑轮组提升水中物体中,工人对绳子竖直向下的拉力为
A,如图所示,当物体
A完全在水面下被匀速提升的过程
220N.当物体A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中,滑轮组的机
F.已知:物体
3
﹣2
A所受重力为1000 N,体积为8.0×10
械效率为η,工人对绳子竖直向下的拉力为m
3
,水的密度为ρ水=1.O×10 kg/m
3
.滑轮与轴的摩擦、水的阻力以及绳重不计,g取
10N/kg.求:
(1)物体A完全在水面下时受到的浮力;(2)物体A完全在水面下时受到绳子的拉力;(3)工人对绳子竖直向下的拉力(4)滑轮组的机械效率
F;
η(结果保留一位小数).
700N、双脚与地面接触面积为
1m.求:
0.04m2的人站在水平地面上,他
32.(2016?梧州)如图所示,一名体重为
用500N的拉力,在20s内将800N的重物匀速提升
(1)拉重物前,人对地面的压强;(2)拉力做功的功率;(3)滑轮组的机械效率.
33.(2013?防城港)小李用如图的滑轮组匀速提升水中的重物.当重物力为F1;当重物A完全露出水面之后,人对地面的压力为0.015m3
A未露出水面之前,人对地面的压
F2.已知重物A的重力为750N,体积为
g取10N/kg)求:
,动滑轮重为120N,F1:F2=3:2.(不计绳重和摩擦,
(1)重物A的密度;
(2)重物A浸没在水中时受到的浮力;
(3)重物A未露出水面之前,滑轮组的机械效率;(4)人的重力.
34.(2011?贺州)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.
35.(2011?来宾)如图所示,工人用滑轮组提升重上升2m.求:
200N的物体,所用的拉力为
125N,物体在5s内匀速
(1)绳子自由端移动的速度;(2)滑轮组的机械效率;(3)拉力的功率.
36.(?枣庄)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
4
重G=4×103N,汽车重G车=3×10N,汽车匀速拉绳子时的拉力
10m,物体
0.05
3
F=2×10N,汽车受到的阻力为车重的
倍.请计算:
(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?
(2)滑轮组的机械效率是多少?(保留一位小数)(3)汽车的牵引力是多大?
(4)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是多少?
37.(2013?钦州)如图所示,小红在10s内用250N拉力过滑轮组将重物匀速提升6m,已知动滑轮的重量
为50N,忽略一切摩擦和绳子的重量,那么
(1)小红在该过程中做功的功率是多大?(2)此时滑轮组的机械效率是多少?(3)若以该滑轮组匀速提升质量为
的重物,请推导出.滑轮组的机械效率
与m的关系表达式.
mη答案解析部分
一、单选题1.【答案】B
【解析】【解答】解:由图可知,滑轮组承担物重的绳子股数体升高速度为
0.2m/s,
v=3v
物=3×
n=3,A、1s内将物体提高0.2m,则物
则绳子自由端移动的速度
0.2m/s=0.6m/s,故A错;
F=
(G
物+G轮)=
BCD、由于不计绳重及摩擦,则绳端的拉力示数为10N;绳子自由端移动距离拉力F做的总功:W有用功:W
s=3h=3×0.2m=0.6m,
总=Fs=10N×
(27N+3N)=10N,即弹簧测力计的
0.6m=6J,
有用=Gh=27N×
0.2m=5.4J,
滑轮组的机械效率:η= 故选B.
【分析】(1)如图滑轮组,承担物重的绳子股数物体升高速度的的示数,利用
n=3,知道物体升高速度,绳子自由端移动的速度等于
F的大小F=
(G物+G
轮),可得弹簧测力计
= ×100%=90%,故B正确、CD错误.
3倍;(2)由于不计绳重及摩擦,拉力s=3h求绳子自由端移动距离,利用
W=Fs求拉力F做的总功、利用W=Gh求拉力F做的有
用功,再利用效率公式求滑轮组的机械效率.2.【答案】D
【解析】【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A、因为滑轮组中有
f=F1
,
s′=3s,此滑轮组的总功为:
额=W总﹣W有用
3段绳子拉着物体,所以
W
有用
W总=F2×3s=3F2s,故A错误;
BD、此滑轮组的有用功:确;
C、此滑轮组的机械效率为:故选D.
=fs=F1s,则额外功为:W=3F2s﹣F1s,故B错误,D正
η= = =
,故C错误.
【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.3.【答案】D 【解析】【解答】解:
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
F浮=ρgV
排=ρgV;
所以,物体竖直匀速上升过程中,受到的浮力:由图可知,滑轮组绳子的有效股数则绳端移动的距离:
s=nh=3h,
n=3,
绳子拉力做的总功:动滑轮对物体的拉力:
W
总=Fs=F×3h=3Fh;
F′=G﹣F﹣ρgV,浮=G
W
有=F′
动滑轮对物体的拉力做的功为有用功,则有用功:有用功的功率:P有=
=
,故D正确;
h=(G﹣ρgV)h,故C错误;
滑轮组的机械效率:η= 故选D.【分析】用力
F拉着重为G的物体竖直匀速上升时物体未拉出水面,排开水的体积和自身的体积相等,
s=mh求出绳端移动的距离,P=
求出有用功的功率,利用
=
=
,故AB错误.
根据阿基米德原理求出受到的浮力,由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据根据W=Fs求出拉力做的功,根据η=
求出滑轮组的机械效率.
W=(G﹣F浮)h求出有用功,根据
4.【答案】C 【解析】【解答】解:
A、由甲图可知,OB=2OA,即动力臂为阻力臂的
F1=150N;(G+G
动)=
2倍,由于不计摩擦、杠杆自
重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则
F2=
(300N+60N)=120N,故A错误;
B、甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力
F1的大小不变,故
B错误;
C、不计绳重和摩擦,则乙方式机械效率为:η=
=
=
=
= v
绳=0.01m/s
=83.3%,故C正确;×3=0.03m/s,
D、乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为
绳=120N×
则乙方式F2的功率为:P=F2v故选:C.
0.03m/s=3.6W,故D错误.
【分析】(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析;(机械效率的公式求出机械效率;(5.【答案】B 【解析】【解答】解:
由图可知,滑轮组中由
2)根据动力臂和阻力臂的关系分析;(3)根据
4)根据公式P=Fv求出功率.
2段绳子承担物体和动滑轮的总重,即n=2;
则绳子自由端移动的距离为:此过程中,所做有用功为:所做总功为:W
W
s=nh=2×3m=6m,故A错误;
有=Gh=800N×
3m=2400J,故C错误;
总=Fs=500N×6m=3000J;=
×100%=80%,故D错误;
﹣2400J=600J,
滑轮组的机械效率为:额外功为:W
η=
额=W总﹣W有=3000J
不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则额外功为克服动滑轮重力做的功,
由W
额=G动h可得,动滑轮的重力:G动= = =200N,故B正确;
故选B.
【分析】根据功的计算公式
W=Fs可求出拉力做的功,即总功;再根据
W=Gh求出有用功;然后根据机
械效率的计算公式可求出滑轮组的机械效率;再根据题目提供的条件,运用额外功求出动滑轮重.6.【答案】D
【解析】【解答】解:①WWW
有=Gh=4N×
总=Fs=3N×
0.2m×2=1.2J,
0.2m=0.8J,
﹣0.8J=0.4J,
额=W总﹣W有=1.2J
②滑轮组的机械效率:η= 故选:D.
【分析】(1)题目没有指明不计摩擦和绳重,因此是需要计摩擦和绳重,此时额外功不能直接计算,需要用总功减去有用功得到,W=Gh求有用功,再根据7.【答案】A 【解析】【解答】解:不计绳重和摩檫,额外功:总功:W
总=W有+W额=G物
×100%= ×100%=66.7%.
Wη=
总=Fs,W有=Gh,W额=W总﹣W有;(
2)知道物体重和提升的高度,利用
求出机械效率.
用滑轮组竖直向上提升重物时,有用功:W
额=G动
动
W
有=G物h,
h,
h+Gh;=
=
;
BCD错
则滑轮组的机械效率:η=
由此可知,滑轮组机械效率的高低与重物上升的高度、定滑轮的重力和重物上升的速度无关,故误;
由上式可知,减小动滑轮的重力,可减小额外功,能提高滑轮组的机械效率,故故选A.
【分析】(1)提高滑轮组机械效率的方法,有两种方法:
一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦,这些方法可以减少额外功,提高机械效率;二是增加提升物体的重,在额外功不变的情况下,增大有用功,从而提高机械效率.(械效率:η= 二、多选题8.【答案】CD
【解析】【解答】解:A、由图可知,n=3,所以拉力做功:W
总=Fs=400N×
A正确;
2)不计绳重和摩檫时,滑轮组机
= = ;据此分析影响滑轮组机械效率的因素.
则绳子自由端移动的距离:s=3h=3×3m=9m,
9m=3600J,故A错误;
B、工人做的有用功:因为W
总=W有用
W
额
有用
=Gh=1000N×3m=3000J,
+W,W
额=W总﹣W有用
所以,工人做的额外功:
=3600J﹣3000J=600J,故B错误;
C、工人做功的功率:D、滑轮组的机械效率:故选CD.
P= η=
= =120W.故C正确;×100%=
×100%≈83.3%.故D正确.
【分析】(1)首先确定绳子的有效股数,然后求出绳子自由端移动的距离,再利用功;(2)利用W
有用=Gh
W=Fs计算拉力做3)利用P=
计算
求出有用功,然后根据W
总=W有用+W额求出额外功;(
工人做功的功率;(9.【答案】CD
4)利用η= 计算滑轮组的机械效率.
【解析】【解答】解:(1)由图可知,n=3,不计绳重和摩擦,拉力F= (G+G动),则动滑轮的重
力:G动=3F﹣G=3×2.4N﹣5.4N=1.8N,故A错;(2)由图可知,n=3,拉力端移动的距离:拉力做的功:W=Fsη=
=
=
s绳=3s物=3×0.1m=0.3m,
绳=2.4N
×0.3m=0.72J,故B错;(3)滑轮组的机械效率:
=
×100%=75%,故C正确;(4)使用该滑轮组把物体从水中匀
=
速提升到水面以上时,物重不变,浮力减小,相当于增大了物重,提升高度相同时,有用功增加;动滑轮重力不变,额外功不变,根据机械效率公式可知,滑轮组的机械效率会增大,故故选CD.
【分析】(1)由图可知,n=3,不计绳重和摩擦,拉力由图可知,n=3,拉力端移动的路程等于物体上升高度的= 动距离s=3h,利用η
=
=
=
F=
(G+G
动),据此求动滑轮的重力;(
D正确.
2)
3倍,利用W=Fs求拉力的功;(3)拉力端移
4)增大滑轮组机械效率的方
求滑轮组的机械效率;(
法:一是增大提升的物重,二是减小摩擦、减轻动滑轮重.10.【答案】AC
【解析】【解答】解:A、拉力做功W
总=Fs=F×
3h=2.1×N10×30m=6.3×10J,故A正确;
3m/s,故B错误;
300N,故C正确;
×100%≈95%,故D错误;
34
B、绳索移动
的距离是30m,时间是10s,所以绳索自由端的速度是
33
C、总拉力是6.3×10N,物体重6×10N,所以动滑轮重为
D、η= 故选A、C.
×100%= ×100%= ×100%=
【分析】由图可知,①有三股绳吊着物体,物体上升=Fs=F×3h;②绳索移动的距离是
h,绳索自由端移动3h,所以拉力做功W
总
30m,时间是10s,所以绳索自由端的速度是3m/s;③三股绳的总拉力
等于物重和动滑轮重的和;④运用机械效率公式代入数据即可求出机械效率.三、填空题
11.【答案】96;7.2;24
【解析】【解答】解:(1)由图知,n=3,G=3ηF=3×80%×40N=96N,
由η=
=
=
=
得物体的重力:
物体上升的速度则绳端移动的速度
v
物= =
物=3×
=0.06m/s,0.06m/s=0.18m/s,
F=
(GA+G
动),
v=3v
拉力F做功的功率P=Fv=40N×0.18m/s=7.2W;(2)不计绳重和摩擦,绳端的拉力即40N=
(96N+G
动),
解得G动=24N.
故答案为:96;7.2;24.
【分析】(1)由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数的3倍;先利用η= 绳重和滑轮与轴的摩擦,
= F=
= (GA+G
=
n=3,拉力端移动的速度等于物体
A上升的速度
求重力,再利用P=Fv求拉力F做功的功率;(2)不计
动),据此求动滑轮重力.
12.【答案】2;0.6;83.3%
【解析】【解答】解:图中绳端受到的拉力,即弹簧测力计的示数为体,所以绳自由端移动的距离=83.3%.
s=3h=3×0.2m=0.6m;滑轮组的机械效率
2N,因此滑轮组用η=
=
=
3段绳子吊着物
故答案为:2,0.6,83.3%.
【分析】绳端受到的拉力可通过弹簧测力计读出,绳端移动的距离可通过判断承担物重的绳子段数计算得出,求出有用功和总功,利用公式可计算出机械效率的大小.13.【答案】240;80
【解析】【解答】解:(1)由图知,n=3,则绳端移动的距离:=Fs=400N×6m=2400J;拉力F做功的功率:P= 有用功:W
有用=Gh=960N×
s=3h=3×2m=6m,拉力F做的功:W
总
= 2m=1920J;
=240W;(2)重物的重力:G=mg=96kg×10N/kg=960N,
滑轮组的机械效率:η=×100%= ×100%=80%.
故答案为:240;80.
【分析】(1)知道拉力大小,由滑轮组结构得出承担物重的绳子股数力做功,再利用功率公式求拉力做功功率;(利用效率公式求滑轮组的机械效率.14.【答案】850;80%
【解析】【解答】解:(1)由图可知,n=3,(15kg+240kg)×10N/kg=2550N,不考虑绳重和摩擦,则竖着向上的拉力:F=
G=
×2550N=850N;(2)拉力做的有用功:
s=3h=3×10m=30m;
W
总=F′
n=3,则s=3h,利用W
总=Fs求拉
2)知道物重G和提升的高度,利用W=Gh求有用功;再
物体和动滑轮的总重力:G=(m
轮+m材料)g=
W
有用
=m
材料
gh=240kg×10N/kg×10m=24000J,
拉力移动的距离:
实际拉力为1000N,则拉力做的总功:
s=1000N×30m=30000J,
滑轮组的机械效率:η= ×100%= ×100%=80%.
故答案为:850;80%.
【分析】(1)从图上可以看出,图中有定滑和一个动滑轮,已知质量,根据滑轮的特点分析;(
3)使用动滑轮剩一半的力,要费一倍的距离,即
10m做的功是有用功,根据
G=mg计算出重力再利用动
F移动的距离是
20m,根据W=Fs
计算;上一步计算出来的是总功,物体升高η=
×100%可求.
W有=Gh求出有用功,再利用
15.【答案】80%;180 【解析】【解答】解:s=nh=3×2m=6m,拉力做的功:W
总=Fs=150N×
由图可知,n=3,则绳端移动的距离:
6m=900J,
有用功:W
有=Gh=360N×
2m=720J,
滑轮组的机械效率:η=
×100%=
×100%=80%;
拉力F的功率:P=
=
=180W.
故答案为:80%;180.
【分析】由图可知,滑轮组绳子的有效股数,根据功,根据P= 率.
16.【答案】1;80%
【解析】【解答】解:(1)v=
=
=1m/s.(2)W
有=Gh=1600N×
s=nh求出绳端移动的距离,根据
η=
W=Fs求出拉力做的
求出拉力的功率,根据
W=Gh求出有用功,利用×100%求出滑轮组的机械效
2m=3200J.物体和动滑轮有两段
W
总
绳子承担,所以,绳子自由端移动的距离为:=Fs=1000N×4m=4000J.机械效率为:η=
s=2h=2×2m=4m,拉力做的总功为:=
=80%.
故答案为:1;80%.
2)知道物体重力和
【分析】(1)知道物体升高的距离和时间,根据速度公式求出物体上升的速度.(
物体升高的距离求出有用功;知道绳子的段数,求出绳子自由端移动的距离;知道拉力大小和拉力移动的距离求出总功;根据机械效率公式求出机械效率.17.【答案】600;75%
【解析】【解答】解:(1)有用功W×100%=
×100%=
×100%=
有用
=Gh=600N×1m=600J;(2)滑轮组的机械效率:
×100%=75%.
故答案为:600;75%.=
=
求出机械效率.
η=
【分析】(1)根据W=Gh求出有用功;(2)根据η=
18.【答案】力;80
【解析】【解答】解:①使用动滑轮可以省力;
②∵η=
=
=
=
∴物体重力为G= = =6N
∴第二次的机械效率为故答案为:力;80.
η2=
= ×100%=80%.
【分析】①动滑轮的本质是省力杠杆,使用动滑轮可以省力,但费距离;使用任何机械,都不能省功;②已知动滑轮重和第一次的机械效率,可以得到物重;已知物重和第二次动滑轮的重,可以得到第二次的机械效率.
19.【答案】150;80%
【解析】【解答】解:(1)由图可知:n=2,绳子自由端移动距离
总=Fs=150N×
S=2h=2×2m=4m,拉力做的功为:=150W;(2),由η= ×100%=80%.
W=
4m=600J;做功时间t=4s,人的功率:P=
得,滑轮组的机械效率
η=
×100%=
=
= 80%.
= 故答案为:150;
【分析】(1)已知绳子自由端被拉下的距离,根据公式间,利用公式
=
四、综合题
20.【答案】(1)解:由图可知,则有:F1= 故G
动=3F1﹣
W=Fs可求出拉力所做的功;根据所做的功和时
η=
P= =
可求出功率;(2)根据图中滑轮组中线的绕法,利用滑轮组机械效率的公式=
即可求出.
n=3;当重物静止于任意位置时,手对轻绳的拉力均为F1=1.8N;
(G+G
动),
G=3×1.8N﹣4.8N=0.6N;
1圈,则绳子自由端通过的距离为:
s=C=0.3m;
(2)解:动滑轮恰好转过则物体上升的高度为:h=
s=
×0.3m=0.1m;
重物上升过程中的有用功:W
有=Gh=4.8N×
0.1m=0.48J;
所做的总功为:W
总=F2s=2N×
0.3m=0.6J;
机械效率为:η=
=
×100%=80%;
【解析】【分析】(1)明确承担动滑轮的绳子段数,根据拉力与重力间关系,变形后可求动滑轮重力;(2)根据功的计算公式
W=Fs可求出拉力做的功,即总功;再根据
W=Gh求出有用功;然后根据机械效
率的计算公式可求出滑轮组的效率.21.【答案】(1)解:由p= 因为物体A在水平地面上,
所以物体A的重力:GA=F=420N,物体A的质量:mA= 用滑轮组匀速提升物体η=
=
=
=42kg;
可得,A对地面的压力:
F
压=pS=3000Pa
2
×0.14m=420N,
A时,不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率:=
=
=84%,
解得G轮=80N,动滑轮的质量:m=
=
=8kg
A以0.2m/s的速度匀速上升
5s,则物体A上升的高度:
(2)解:用此滑轮组使物体h=vt=0.2m/s
×5s=1m,
由图可知n=2,则拉力端移动距离不计绳重和摩擦,则绳端的拉力:人拉力做的功:W
总=Fs=250N×
s=2h=2×1m=2m,F=
(GA+G
轮)=
(420N+80N)=250N,
2m=500J
F=pS求A对地面的压力;由于物体
A在水平地面
【解析】【分析】(1)知道压强和受力面积,利用上,A的重力等于压力,再利用擦,滑轮组的机械效率
η=
G=mg求物体A的质量;用滑轮组匀速提升物体=
=
,据此求动滑轮质量;(
A时,不计绳重和摩2)用此滑轮组使物体s=2h,
不计绳重和摩
A以0.2m/s的速度匀速上升,利用擦,拉力F=
(GA+G
h=vt求提升物体A的高度,拉力端移动距离W=Fs求人拉力做的功.
轮),再利用
22.【答案】(1)解:由图可知,连接动滑轮绳子的股数动滑轮的重力:
G动=nF﹣G=3×200N﹣500N=100N.(2)解:绳子自由端移动的距离:李师傅施加拉力做的功:W=Fs=200N×30m=6000J,则他施加拉力的功率:
n=3,不计绳重及摩擦,由F= 得,
s=nh=3×10m=30m,
P= = =300W.
G
人=mg=60kg×
(3)解:李师傅的重力:10N/kg=600N,
人能提供的最大拉力等于自身重力,即
F′=G人=600N,
当人施加最大拉力时,提升的物重最大,滑轮组的机械效率最高,此时的最大物重:
G′=nF′﹣G动=3×600N﹣100N=1700N,
则滑轮组的最大机械效率:η=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%≈94.4%.
【解析】【分析】(1)由图可知连接动滑轮绳子的股数,不计绳重及摩擦,根据求出动滑轮的重力;(做的功,最后根据
P=
2)根据s=nh求出绳子自由端移动的距离,然后利用
求出他施加拉力的功率;(F=
F=
的变形公式
W=Fs求出李师傅施加拉力
3)先求出人的重力,由题意可知,人能提供的最大
η=
×100%=
拉力等于自身重力,再利用×100%=
的变形公式求出最大物重,最后根据
×100%求出滑轮组的最大机械效率.
23.【答案】(1)解:根据p=ρhg可得,当物体的上表面刚好与水面相平时,其底部受到水的压强为:
3
p=ρgh=1.0×10kg/m3×10N/kg×1m=10000Pa;
答:当物体的上表面刚好与水面相平时,其底部受到水的压强为(2)解:物体浸没在水中时:
V
排=V物=0.12m
2
3
×1m=0.12m
10000Pa;,
受到的浮力:F
浮=ρ水
V
排
g=ρ水V
物
33
g=1.0×10kg/m3×0.12m×10N/kg=1200N;
答:物体浸没在水中时受到的浮力为(3)解:由乙图可知,物体在s=4s'=4vt=4拉力F
拉=
1200N;
绳端所移动的距离:
10s内F所做的做W=6000J,
×0.5m/s×10s=20m,=
=300N;
300N;
F=G﹣F浮=mg﹣F浮= 66.7%;
F'=G=mg=200kg×10N/kg=2000N,
绳端拉
=
=66.7%;
答:物体浸没在水中匀速上升时绳端受到的拉力为
(4)解:物体浸没在水中匀速上升时,滑轮组对物体的拉力:
=200kg×10N/kg﹣1200N=800N,η= = =
答:物体浸没在水中匀速上升时,滑轮组的机械效率为(5)解:物体出水后,绳对物体的拉力等于物体的重力,即力的功率:P=F'v=2000N×0.5m/s=1000W.答:物体出水后绳端拉力的功率为
1000W.
【解析】【分析】(1)由液体内部压强公式的体积,由阿基米德原理解题;(
p=ρgh解题;(2)物体浸没时,其排开水的体积等于自身
s=vt和W=Fs解题;
3)根据乙图获取一定时间内所做的做的多少,由
(4)分析物体浸没在水中匀速上升时的受的拉力大小,由物体出水后,绳对物体的拉力即为物体的重力,由
η= = = = 解题;(5)
P=Fv求解.
答:物块A的质量为
3
24.【答案】(1)解:由m=ρV得:mA=ρAVA=2.5×10kg/m3×(0.2m)3=20kg;
20kg;
(2)解:物体A对水平地面的压力:=5000Pa;
答:物体A对桌面的压强为
5000Pa;
F'=2×GB+G
动=2×
FA=GA=mAg=20kg×10N/kg=200N,
pA= =
(3)解:不计绳重及滑轮的摩擦,对动滑轮的拉力离:h'=
h=
×0.4m=0.2m,
18N+4N=40N,拉力所移动的距
η=×100%= = =90%;
B的机械效率为
90%;
物体A的移动速度:vA=
答:利用动滑轮提升物体
(4)解:物体匀速运动,拉力F的大小为:F=F'+f=40N+0.1×200N=60N,
=0.1m/s,
P=FvA=60N×0.1m/s=6W.答:拉力F的功率为0.1m/s.
【解析】【分析】(1)根据题中条件,由等于物体的重力,由
p=
m=ρV求解;(2)水平面上的物体,对水平地面的压力大小
η=
×100%解题;(4)
解题;(3)由图分析对动滑轮拉力的大小,由F的大小,由P=Fv求解.
V
由力的平衡知识求出拉力
25.【答案】(1)解:集装箱浸没在水中时,排开水的体积水中的集装箱受到的浮力:
F浮=ρgV
排=1.0
排=V物=Sh=10m
2
3
×2m=20m
,浸没在
335×10kg/m3×10N/kg×20m=2×10N;
答:浸没在水中的集装箱受到的浮力为
52×10N;
(2)解:集装箱静放在水平地面时,对地面的压力:面压强:p=
=
4
=4×10Pa;
F=G=mg=4×104kg×10N/kg=4×510N,
集装箱对地
答:当集装箱放在水平地面上,起重机未对集装箱施力时,集装箱对地面的压强为(3)解:集装箱浸没在水中时,集装箱受到的拉力:到的拉力所做的功:
W=F
拉
55s=2×10N×2m=4×10J;
4
4×10Pa;
555
F拉=G﹣F浮=4×10N﹣2×10N=2×10N;
集装箱受
答:若集装箱在水中被提升
2m(没露出水面),集装箱受到的拉力所做的功为5
4×10J;
(4)解:如图所示,做出动力臂L1和阻力臂L2
,
因为△COG∽△BOF,且OB:OC=5:1.所以由相似三角形的性质可得由杠杆平衡条件可得,起重机吊臂F2=
=
=
F1=
=
=
,即
=
,
B处受到的作用力:
5
×2×610N=4×10N;
由图可知n=3,则绳子自由端的拉力F=
F2
,
集装箱没有露出水面被匀速提升的过沉中,起重机的滑轮组的机械效率
η= = = = = ×100%=50%.
答:起重机的滑轮组的机械效率为50%.
10m2、高为2m.可求得其体积,浸没在水中,
V
排=V
【解析】【分析】(1)已知集装箱底面积为
物
,根据F
浮=ρgV排可求得集装箱受到的浮力;(
2)集装箱静放在水平地面时对地面的压力等于重
拉=G﹣F浮可求得拉力,再利用
力,又知受力面积,利用p= 计算压强.(3)根据F4)根据杠杆的平衡条件求出
W=F
拉
s可求得集
装箱受到的拉力所做的功.(B处所受的力,钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦
不计时向上拉力做的功为总功、克服物体重力和所受浮力之差做的功为有用功,然后利用效率公式求出滑轮组的机械效率.
26.【答案】(1)解:根据v=
可知货物A在10 s内移动的距离:
n=2,
sA=vAt=0.1m/s×10s=1m
(2)解:由图可知,动滑轮上绳子的有效股数:v绳=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s,拉力的功率:P=
=
=Fv
绳=1000N×
绳子自由端移动的速度:
0.2m/s=200W
(3)解:由η== = 得摩擦力:f=nηF=2×75%×1000N=1500N
【解析】【分析】(1)根据s=vt算出货物A在10 s内移动的距离(2)由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数:n=2,求出绳子自由端移动的距离;由功率公式式η=
=
=
求出摩擦力.
P=Fv求出拉力的功率;(
3)根据机械效率公
27.【答案】(1)物重(或动滑轮重)(2)解:由图可知,拉力做的功:
W=Fs=400N×18m=7200J,拉力的功率:P=
=
=120W
G=300N时,滑轮组的机械效率
η=60%,
因机械中摩擦力及绳重忽略不
n=3,则绳端移动的距离:
s=nh=3×6m=18m,
(3)解:由图乙可知,物重
计,克服物重做的功为有用功,克服动滑轮重力和物重做的功为总功,所以,滑轮组的机械效率:η=
=
=
=
=60%,
解得:G动=200N
(4)解:已知工人的质量为F大=G由F= G大=nF
人=m人
60kg,
则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力:
g=60kg×10N/kg=600N,
动)可得,提升的最大物重:
(G+G
大﹣G动=3×600N﹣200N=1600N,
则滑轮组的最大机械效率:η大=
×100%=
×100%≈88.9%
【解析】【解答】解:(1)已知机械中摩擦力及绳重忽略不计,则影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重;
【分析】(1)影响滑轮组机械效率高低的因素主要有动滑轮的重力、提升物体的重力和绳
s=nh求出绳端移动的距离,根据
W=Fs求出
子间的摩擦;(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据拉力做的功,利用
P=
求出拉力的功率;(
3)由图乙可知,物重G=300N时,滑轮组的机械效率
η=60%,机械中摩擦力及绳重忽略不计,克服物重做的功为有用功,克服动滑轮重力和物重做的功为总功,根据η=
=
=
求出动滑轮受到的重力;(
4)该工人竖直向下拉绳子自由端运
F=
(G+G
动)求出提升的最
送货物时,绳子的最大拉力等于人的重力,根据大物重,然后利用
η=
=
n=3,
=
G=mg求出其大小,根据
求出滑轮组的最大机械效率.
v
绳=nv物=3×
28.【答案】(1)解:由图可知,(2)解:根据P= 滑轮组的机械效率:η=
×100%=
×100%= =
绳端移动的速度:
F=
0.1m/s=0.3m/s,=300N,
=Fv可得,工人的拉力:
=
×100%= ×100%=90%;
(3)解:重物上升的高度:拉力做的总功:W
h=vt=0.1m/s×10s=1m,
×3×1m=900J,
拉力做的有用功:W
有用
=Gh=810N×1m=810J,
总=Fs=Fnh=300N
提升动滑轮做的额外功:由W
轮=G轮
W
轮=W总﹣W有用﹣Wf=900J﹣810J﹣60J=30J,
h可得,动滑轮的重:
=30N.
v
绳=nv物求出绳端移动的速度;(
G轮= =
【解析】【分析】(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数,根据根据P=
=
=Fv求出滑轮组自由端的拉力
F;根据η=
2)
×100%= ×100%= ×100%求
出滑轮组的机械效率;(3)根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出总功,根据W=Gh求出有
用功和克服动滑轮重力所做的额外功,总功减去有用功、减去克服滑轮组的摩擦做的功,就是克服动滑轮重力所做的额外功,利用
W
轮=G轮
h可求动滑轮的重力.W
有=Gh=1200N×
29.【答案】(1)解:工人做的有用功:(2)解:由滑轮组可知,拉力移动的距离=Fs=500N×4.5m=2250J;则工人做功的功率
P=
=
1.5m=1800J
则人做的总功
W
总
s=3h=3×1.5m=4.5m,
=75W
(3)解:机械效率:η= ×100%= ×100%=80%
2)由滑轮组
【解析】【分析】(1)已知木箱的重力和升高的高度,则由功的公式即可求得有用功;(的特点可求出拉力的距离,由拉力的距离和拉力大小可求得人所做的总功,由功率公式可求得功率;(3)由有用功和总功,利用机械效率公式可求得机械效率.30.【答案】(1)解:上述过程中的有用功:(2)解:由图知
n=2,所以绳端移动的距离:
η=
W
有=Gh=90N×
1m=90J;
总功:W
总=Fs=50N×
s=2h=2×1m=2m,
2m=100J;
(3)解:滑轮组的机械效率:
×100%=
×100%=90%.
【解析】【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数n=2,s=2h,(1)根据W=Gh求出人做的有用功;
(2)根据W=Fs求出总功;(3)根据效率公式求出滑轮组的机械效率.五、计算题
31.【答案】(1)∵物体A完全在水面下,排开水的体积和自身的体积相等,F浮=ρ水gV
排=1.0
3﹣23
×10kg/m3×10N/kg×8.0×m10=800N
∴受到的浮力:
答:物体A完全在水面下时受到的浮力为(2)∵物体A完全在水面下被匀速提升,+F浮=GA
,
800N
∴受到绳子的拉力和物体的重力、浮力构成平衡力,即
F
拉
则绳子的拉力:
F拉=G﹣F浮=1000N﹣800N=200N
答:物体A完全在水面下时受到绳子的拉力为
200N
(3)当物体A完全在水面上下被匀速提升的过程中,以动滑轮为研究对象,它的拉力、动滑轮的重力构成平衡力,则动滑轮的重力:G动=nF
人﹣F拉=2×
物体A的拉力和绳子对
220N﹣200N=240N,
物体A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中,工人对绳子向下的拉力:F=
(GA+G
动)=
(1000N+240N)=620N
F为620Nη=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%≈80.6%
答:工人对绳子竖直向下的拉力(4)滑轮组的机械效率:答:滑轮组的机械效率
η为80.6%
【解析】【分析】(1)物体A完全在水面下时排开水的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出受到的浮力;(2)物体A完全在水面下时被匀速提升,受到绳子的拉力和物体的重力、浮力构成平衡力,据此求出物体
A完全在水面下时受到绳子的拉力;(
3)当物体A完全在水面上下被匀速提升的过
程中,以动滑轮为研究对象,物体滑轮的重力;由图可知绳子的有效股数
A的拉力和绳子对它的拉力、动滑轮的重力构成平衡力,据此求出动
n=2,根据F= 4)根据η=
(G+G
动)求出物体
A完全打捞出水面后被匀速
×100%求出滑轮组
提升的过程中工人对绳子向下的拉力;(的机械效率.
×100%= ×100%=
32.【答案】(1)拉重物前,人对地面的压力:p=
=
4
=1.75×10Pa
4
1.75×10Pa
F=G=700N,人对地面的压强:
答:拉重物前,人对地面的压强为
(2)由图知,n=2,拉力端移动的距离W
总=Fs=500N×
s=2h=2×1m=2m,拉力做的总功:
2m=1000J,
拉力做功的功率:P=
=
=50W
50WW
有用
答:拉力做功的功率为(3)拉力做的有用功:滑轮组的机械效率:η=
=
=Gh=800N×1m=800J,
×100%=80%.
80%
p=
求人对
答:滑轮组的机械效率为
【解析】【分析】(1)人对地面的压力等于人的体重,知道接触面积(受力面积),利用地面的压强;(2)由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数
n=2,拉力端移动的距离
s=2h,知道拉力,
利用W=Fs求拉力做的总功,再利用利用效率公式求滑轮组的机械效率.33.【答案】(1)mA=
=
P= 求拉力做功功率;(3)利用W=Gh求拉力做的有用功,再
=75kg,ρA= =
3
=5×10kg/m3
3
答: 重物A的密度为=5×10kg/m3
(2)重物A浸没在水中时受到的浮力没在水中时受到的浮力为
150N
F
浮=ρgV排=1.0
33
×10kg/m3×10N/kg×0.015m=150N 答:重物A浸
(3)重物A未露出水面之前,滑轮组的机械效率η= ×100%= ×100%=
×100%≈83.3%答:重物A未露出水面之前,滑轮组的机械效率为83.3%
(4)重物A未露出水面时,设人对绳子的拉力为=360N 人对地面的压力为
F1=G
人﹣F3①
F3
,F3= =
重物A露出水面后,设人对绳子的拉力为人对地面的压力为
F2=G
②
F4
,F4= = =435N
人﹣F4
又F1:F2=3:2 ③联立①②③解得答:人的重力为
G人=585N585N
A的密度;
【解析】【分析】(1)已知物体A重,利用重力公式求其质量,再利用密度公式求物体(2)根据F机械效率η= F1+
动)
浮=ρgV排可求得重物
A浸没在水中时受到的浮力;(3)重物A未露出水面之前,滑轮组的
F1;则(GA+G
=
动)=G,当重物
,(4)当重物A未露出水面之前,人对地面的压力为A完全露出水面之后,人对地面的压力为
F2.则F2+
(GA﹣F浮+G
=G,再根据F1:F2=3:2.即可求得结论.
∵忽略绳重和摩擦,
34.【答案】(1)由图可知,n=3,∴F=
(G轮+F
拉)
∴滑轮组对物体的拉力:
F拉=3F﹣G轮=3×100N﹣50N=250N,∵G1=F
浮+F拉
,
∴F浮=G1﹣F拉=400N﹣250N=150N答:物体浸没在水中受到浮力的大小为(2)∵F浮=ρ水V
g,
∴V
排=
150N=
=0.015m3
排
,
物体的体积:V=V
排=0.015m
3
,
物体的质量:
m= = =40kg,
ρ= =
3
=2.67×10kg/m332.67×10kg/m3
答:物体的密度为
(3)滑轮组的机械效率:答:滑轮组的机械效率
η= = = = = ≈83.3%
83.3%
n=3,忽略绳重和摩擦,利用
F=
(G轮+F拉)
【解析】【分析】(1)由图可知,承担物重的绳子股数
求滑轮组对物体的拉力,而物体重等于物体受到的浮力加上拉力,据此求物体浸没在水中受到浮力的大小;(2)知道物体重可求物体的质量,利用阿基米德原理求物体排开水的体积(物体的体积),再利用密度公式求物体的密度;(
3)利用η=
=
=
=
求滑轮组的机械效率.
v=
=
35.【答案】(1)绳子自由端移动的距离=0.8m/s;
答:绳子自由端移动的速度是(2)有用功W
有=Gh=200N×
s=2h=2×2m=4m,绳子自由端移动的速度:
0.8m/s2m=400J,
总功,即拉力做的功
W=Fs=125N×4m=500J,
η=×100%= ×100%=80%;80%=
=100W;
答:拉力的功率是
100W
答:滑轮组的机械效率是(3)拉力的功率
P=
【解析】【分析】由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数s=2h,已知时间t,由速度公式可以求出速度;(
n=2,(1)求出绳子自由端移动的距离
2)先求出有用功,然后求出总功,最后求出滑轮组的
机械效率;(3)求出拉力的功,已知拉力做功时间,由功率公式可求出拉力的功率.36.【答案】(1)由图可知,滑轮组中由v物=
v
车=
3段绳子承担重物,则物体上升的速度为:
×1.2m/s=0.4m/s;
物体由井底拉至井口需要的时间:t=
=
=
=25s;
1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要
25s;
答:若汽车运动的速度为
(2)滑轮组的机械效率为:答:滑轮组的机械效率是
η= 66.7%;
= = = = ×100%≈66.7%;
(3)由题意可得,汽车受到的阻力为:f=0.05G
车=0.05
4
×3×N=1500N10;汽车匀速直线运动,受到平衡
力作用,在水平方向上,汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用;由力的平衡条件可得牵引力:答:汽车的牵引力是
3500N;s车=s
绳=3h=3×
F牵=F
拉+f=2
3
×10N+1500N=3500N;
(4)汽车运动的距离:
10m=30m;牵引力做功为:
5
1.05×10J.
W牵=F牵
s车=3500N×30m=1.05×510J;
答:将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是
【解析】【分析】(1)明确承担重物的绳子段数;运用速度公式变形可求时间计算公式,代入数值可求W=Fs,可求功.
37.【答案】(1)由图知,n=2,绳拉重物时,移动的距离W=Fs=250N×12m=3000J,小红在该过程做功的功率:P=
=
=300W
300W
F=
(G+G
轮),
t;(2)运用机械效率的
4)运用
η;(3)明确汽车的受力情况,运用平衡力知识可求牵引力;(
s=2h=2×6m=12m,小红拉重物时做的功:
答:小红在该过程中做功的功率是
(2)小红通过动滑轮将重物匀速拉起,拉力G=2F﹣G轮=2×250N﹣50N=450N,滑轮组的机械效率:η=
×100%=
×100%=
90%
则重物的重力:
×100%=90%
答:此时滑轮组的机械效率是(3)若匀速提升质量为
m的重物高度为h,则滑轮组机械效率:η= ×100%=
×100%= ×100%= ×100%
答:滑轮组的机械效率η与m的关系表达式为η= ×100%
n=2,则绳拉重物时
s=2h,知道拉力,利用
W=Fs
【解析】【分析】(1)由图知,承担物重的绳子股数求小红拉力做功,再利用
P=
求小红在该过程做功的功率;(F=
(G+G
2)忽略一切摩擦和绳子的重量,小红通
η=
×100%=
过动滑轮将重物匀速拉起的拉力轮),据此求重物的重力,再利用
×100%求滑轮组的机械效率;(×100%=
3)设匀速提升质量为m的重物高度为h,则滑轮组机械效率η=
×100%据此推导出关系式滑轮组的机械效率η与m的关系表达式.