1、力学“滑轮”压轴型计算题专题突破考点 分析此专题是全国各省市中考中的重点考点，此专题主要考查“滑轮”的相关物理量的计算，滑轮与浮力的相关知识，滑轮与压力压强的相关物理知识。此专题知识的考查主要集中在多选题和力学计算题中，占分比例大，难度较大。 （此专题只针对滑轮压轴型计算题进行剖析）考点 突破此专题必须掌握常见的滑轮的相关题型及常见的计算公式，正确分析物体受力情况，对于较复杂的题型还应列出方程组去求解，常见的滑轮计算题有以下几种常见的题型：题型一：物体在滑轮组的作用下上、下移动的题型：1：如图所示对于此种装置图中，求绳子末端拉力 F 的几种方法是： F= G 物 +G 动 /n不计各种摩擦 其
2、中 n 指绳子的股数由 =G 物 /nF 可推知：F=G 物 /n由 P=FV 拉 得 F=P/V 拉 其中的 V 指绳子移动的速度，不可代入物体移动的速度。2：对于此种题型求几种不同的功对应的计算公式是：W 有 =G 物 h=W 总 =FS G 动 hW f(Wf 指克服各种摩擦做的额外功，若不考虑摩擦则 W 有 =G 物 h=FS G 动 h； W 额 =G 动 h,；（若考虑摩擦）W 额 =G 动 h+Wf ,或者 W 额 =FSG 物 h，若求除动滑轮之外的额外功即 Wf=FSG 物 hG 动 h。W 总 =FS=Pt=W 有 /=G 物 h+G 动 h+Wf（若不计绳重及摩擦上式 W
3、 总 = G 物 h+G 动 h。3：机械效率Gh/FS =G 物 h/G 物 h+G 动 h 可得 =G 物 /G 物 +G 动 = G 物 /nF4：拉力做功的功率：P=W/t P =FV 拉 =FnV 物5：当滑轮组没有给出绳子的绕法或股数时应先根据要求画出绳子的绕法确定绳子的股数，如要求画出最省力的绕法，通常画绳子的绕法时通常符合：“奇定偶动”的法则，即如果滑轮的个数是“奇数”如三个滑轮，通常从定滑轮开始绕起，绳子的股数最多；而如果是“偶数”滑轮，如 2 个或 4 个滑轮通常从动滑轮开始绕起，绳子的股数最多，但一定要注意，对于不同的滑轮位置，通常可采用“试绕”的方法，来确定最省力的绕法
4、而不能死板的按上述方法来确定绳子的绕法。若题中没有给出具体要求，通常应先运用公式求出绳子的股数，求绳子股数常用的公式有：n=G 物 +G 动 /F或由 n=G/F 求出。学.科网6：对于同一滑轮组当重物的重量发生改变时,有用功、总功与机械效率均会发后改变，在此种情况下应抓住动滑轮重量或额外功不变，若不计摩擦求动滑轮的方法是：由 FS=G 物 h+G 动 h 得 G 动 =n FG 物 根据 = G 物 / G 物 +G 动 代入 和 G 物 值也可求得 G 动 。7：如果物体虽然受到拉力但未离开地面，计算物体对地面的压强应是物体的重力减去滑轮对物体向上的拉力，再除物体的底面积；若人站在地面上拉
5、动物体，则人的最大拉力不能超过自己的体重，此时人对地面的压强应该是，人的体重减去人对绳子的拉力除人双脚的面积。题型二：在滑轮组的作用下物体沿水平面移动的题型：如下图所示此种题型物体通常在拉力作用，摩擦摩擦力发生移动竖直方向上的重力与支持力通常不是此种题型要探究的物理量，常用的对应公式是：W 有 =fs W 总 =FS=fs+G 动 h 机械效率 fs 物 /Fs 拉 =f/nF。(其中的 f 指物体与地面之间的摩擦) 题型三：浮力与滑轮组的联合题型：如下图此类题型通常物体即受到向下的重力又受到竖直向上的拉力，但通常不计水对物体的阻力；此种题型常用到的计算公式是： W 有 =(G-F 浮 )h=
6、G(1-p 水 /P 物 )h 。机械效率 (G-F 浮 )h/Fs。W 总 =FS=(G-F 浮 )h+G 动 h(不计水的阻力与各种摩擦)题型四：费力型滑轮的计算题型：如下图（1）和（2）拉力作用于滑轮的轴上，此种情况拉力大于物体的重力或拉力大于物体所受的滑动摩擦力，所以称为费力型滑轮的计算；此类题型常用的计算公式是：中 W 有 =G 物 h ， S 拉 =(1/2) h F=2(G 物 G 动 ；机械效率 2G/F 。在图中 W 有 fs ， S 拉 =(1/2) S 物 ，F=2f+G 动 （不计各种滑轮的摩檫）=2f/F即此种题型中拉力作用于物体的轴上，费力但省距离。考点 典例例 1
7、：（20118 南充中考）如图是工人将重 160N 的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为 3m，用时 3s，工人的拉力为 50N，工人质量为 50kg。 （物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）（1）求工人放绳的速度。 （2）求滑舱组的效率 1（3）如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为 2，已知 1： 2=4:3（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g=10N/kg） 。求当物体完 全浸没水中后，工入对地面的压力。【答案】(1) 4m/s (2)80% (3)525N 【解析】F=500N+25N=525N。 【名师点睛】此题是一道中等难度的力学综合题，即考查了滑轮的
8、知识，又考查了压力与压强的知识，解答此题的关键是：掌握滑轮常用的计算公式，如机械效率的计算公式，动滑轮求法，此题还必须正确运用题中两种不同情况下机械效率之比求解拉力 F2； 且此题易错点是，求人对地面的压力时，应是人的重力和人对绳子的拉力之和。例 2：(2018 达州中考)如图是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图，工人用一滑轮组从水中打捞物体。已知：物体的质量为 90kg 且以恒定速度匀速上升，当物体完全露出水面，工人对滑轮组绳子自由端的拉力 F1 为 400N，此时滑轮组的机械效率 1 为 75%（绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，g=10N/kg） 。（1）请你根据题目中
9、的条件，判断出工人所使用的滑轮组是下列中的 图。（2）工人的质量为 60kg，双脚与地面接触面积为 2.5103m2，物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面的压强变化了 4104Pa，求物体浸没在水中时受到的浮力。（3）若物体完全浸没在水中时，工人拉力的功率为 180W，求物体上升的速度。【答案】 （1）A （2）300N （3）0.2m/s【解析】物体完全浸没在水中时对滑轮组的拉力：F 拉 =G 物 F 浮 ，完全露出后物体对滑轮组拉力 F 拉 =G 物 ，所以物体被打捞出水面后对滑轮组拉力增大，绳子自由端拉力随之变大，人对地面压力变小，压强变小，由p=F/S 可得物体完全露出水面后，
10、人对地面压力增大量：F= pS=4104Pa2.5103m2=100N，所以物体完全浸没在水中时人对地面压力 F 压 =F 压 +F=2 00N+100N=300N，此时人对绳子自由端拉力：F=G 人 F 压=60kg10N/kg300N=300N，且 F= （F 拉 +G 动 ）= （G 物 F 浮 +G 动 ）所以：F 浮 =G 物 +G 动 3F=90kg10N/kg+300N3300N=300N；（3）由 P= = =Fv 可得，物体完全浸没在水中时绳子自由端的速度：v= = =0.6m/s，由 v=nv 物 可得，物体的上升速度：v 物 =V/n=0.6m/s/3=0.2m/s。【名
11、师点睛】这是一道考查滑轮、浮力、压强的综合性力学难题， （1）中必须先根据机械效率 1 求出绳子的股数，然后确定滑轮组的绕绳方法。 （2）中应能正确分析两种情况物体及人的受力情况，然后以人的压强变化为突破点求出物体在水中时受到绳子向上的拉力，则物体在水中的浮力等于三根绳子向上的拉力总和减去动滑轮和物体的总重力。 （3）中根据人拉绳子的速度是物体上升速度的 3 倍，人的拉力做功的功率等于人的拉力与人拉绳子上升速度的乘积，求出物体上升的速度。学，科网例 3：（2018桂林）小能在课外实践活动中，用如图 17 甲所示的滑轮组匀速拉动放在一水平面上的不 同物体，物体受到的摩擦力从 100N 开始逐渐增
12、加，每次物体被拉动的距离均为 1m.根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小的关系图像，如图 17 乙所示。若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，求: (1) 由图 17 乙可知，当物体受到的摩擦力为 100N 时，滑轮组机械效率是多大 ?(2) 当滑轮组的机械效率为 75%，物体以 0.1m/s 的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是多大?(3) 当物体与地面的摩擦力为 1500N 时，体重为 500N 的小熊竖直向下拉绳还能用此滑轮组拉动物体吗?用计算结果说明。来源:学| 科|网 Z|X|X|K图 17【答案】 （1）50% （2）30N （3）见下面解析部分【解析】（1）由图乙可知
13、，当物体受到的摩擦力为 100N 时，滑轮组的机械效率为 50%。（2）当物体受到的摩擦力为 100N 时，此时的机械效率为：=W 有 /W 总 =fS 物 /fS 物 +G 动 S 物 =50%，可解得：G 动 =f=100N,当滑轮组的机械效率为 75%时，此时物体受到的摩擦力为 f此时滑轮组的机械效率 = f/ f+G 动 =75%。解得此时摩擦力 f=3G 动 =300N，此时滑轮组的有用功率为：P 有 =W 有 /t= fV 物=300N0.1m/s=30W.(3)当物体与地面的摩擦力为 f2=1500N 时，要拉动物体，作用在绳子自由端的拉力为：F= f2+G 动/3=1500N+
14、100N/3=533N500N,由于此时的拉力超出小熊的体重，所以不能有此滑轮组拉起物体。【名师点睛】本题主要考查滑轮组的受力分析及机械效率的动态度计算；（1）直接从乙图中滑轮组的机械效率与摩擦力的关系读出摩擦力为 100N 时的机械效率。 （2）先根据摩擦力为 100N 的机械效率为 50%求出动滑轮的重，再根据机械效率为 75%时利用 = f/ f+G 动 =75%求出此时滑动摩擦力，再根据公式 P 有 =W 有 /t= fV 物可求出有用功率。 （3）根据公式 F= f2+G 动 /3 可计算出此时绳子自由端的拉力，若拉力小于人的体重，人可以用此滑轮组拉动物体，但拉力大于人的体重，所以人
15、不能用此滑轮组拉动物体。例 4：（2018广西四市联考）如图 23 所示，实心物体 A 漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A，使 A 向下运动。已知 A 的体积为 1m3,密度为 0.5103kg/m3.动滑轮重为 1103N,电动机工作时拉绳子的功率为 1.2 103w 且保持不变,不计绳重、摩擦和水的阻力，求 : (1) A 的重力；(2) A 浸没在水中受到的浮力；(3) A 向下运动的最小速度； (4) A 向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值。【答案】（1）5000N （2） 10000N （3）0.2m/s (4)80.6%【解析】：由题意得:（1） NvgmGA 3310
16、5105.（2） NvgF43.10.液浮 （3）由 知道当绳子对物体 A 拉力 最大时 A 向下运动的速度最小；对 A 做受力分析可得P拉 拉F【名师点睛】本题主要考查结合浮力、密度、功率、机械效率的综合计算，解答此题的关键是：能正确运用浮力、密度、功率、及机械效率的计算公式；此题易错点是，是否能正确分析物体 A 的受力情况，知道当物体 A 完全浸没在水中时，受到的浮力最大，绳子对动滑轮的拉力也最大，此时 A 向下运动的速度最小；且当物体 A 完全浸没时绳子动滑轮的拉力最大，对应滑轮组的机械效率也最高。例 5：（2018东营）（11 分）如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中
17、物体始终不接触水底。已知物体质量为 4t，体积为 1m3。（g=10N/kg， 水 =1103kg/m3）（1）物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小；（2）物体下表面与水面距离为 3m 时，求物体下表面所受水的压强；（3）若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机对绳子的拉力；（4）物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，若电动机功率为 9kW、对绳子的拉力为 1.5104N，求物体上升的速度和滑轮组的机械效率（机械效率精确到 0.1%）。【答案】 （1）10000N （2） 30000Pa （3）10000N （4 ）88.9%。【解析】（1）物体受到的浮
18、力：F 浮 = G 排 = 水 V 排 g=1.0103kg/m31m310 N/kg=1104N（2）物体下表面所受的压强：P= 水 gh=1.0103kg/m310N/kg3m=3104Pa -（3）物体的质量：m=4t=410 3kg 物体所受的重力：G=mg=410 3kg10N/kg=4104N-动滑轮对物体的拉力：F 1=GF 浮 =4104N1104N=3104N 电动机对绳子的拉力：F 2=F1/3=3104N/ 3=1104N-（4）由： 电动机拉动绳子的速度为：FvtWPs smNPv/6.05.W9431物体上升的速度为： -滑轮组的机械效率为：sm/2.031-%9.8
19、1544总有 NFGhFsGW例 6：（2018湖州）在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在 4 秒内将一个重为 100 牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了 2 米。人的拉力为 18 牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的 0.35 倍，不计绳重及机械的摩擦。求：（1）人的拉力所做的功。（2）人的拉力做功的功率。（3）动滑轮受到的重力。【答案】（1）人的拉力所做的功为 72J。（2）人的拉力做功的功率 18W。（3）动滑轮受到的重力为1N。【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据 s 绳 =ns 物 求出绳端移动的距离，根据 W=Fs
20、求出人的拉力所做的功；（2）知道拉力 F 做的功和做功时间，根据 P= 求出拉力 F 做功的功率；（3）根据摩擦力为物重的 0.35 倍，算出摩擦力；物体匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力 F 拉 和摩擦力是一对平衡力，二力大小相等，不计绳重及机械的摩擦，根据 F= （G 动 +F 拉 ）求出动滑轮的重力。【解答】解：（1）由图知，n=2，则绳端移动的距离：s 绳 =ns 物 =22m=4m，人的拉力所做的功：W=Fs 绳=18N4m=72J；（2）拉力 F 做功的功率：P= = =18W；（3）因为物体移动时受到地面的摩擦力为物重的 0.35 倍，所以物体受到的摩擦力：f=0.35G=0.3
21、5100N=35N；因物体匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力 F 拉 和摩擦力是一对平衡力，所以，滑轮组对物体的拉力：F 拉 =f=35N，不计绳重及机械的摩擦，由 F= （G 动 +F 拉 ）可得，动滑轮的重力：G 动 =nFF 拉 =218N35N=1N。例 7：（2014 南宁中考）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 6.25103N，滑轮组的机械效率为 80%，已知 A 的重力为2104N，A 上升的
22、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、水流等因素的影响） ，求：（1）长方体 A 未露出水面时受到的浮力 ?；（ 2）长方体 A 的密度? ；（3）长方体 A 完全离开水面后，在上升过程中 F 的功率?；（4）把长方体 A 按图甲中的摆放方式放在岸边的水平地面上，它对地面的压强?【答案】 （1）110 4N（2）210 3kg/m3（3）2500W (4)410 4Pa。【解析】例 8：（2018玉林）如图所示是打捞物体的模拟装置。现电动机带动钢丝绳自由端以 0.5m/s 的速度匀速拉动滑轮组，经过 5 min 将体积为 0.1m3 的物体由海底提升到海面，物
23、体离开海面后钢丝绳自由端的速度变为 0.49m/s，此时电动机的输出功率比物体在海水中时增大了 12%（不计物体的高度、绳重和摩擦， 物=7.6103kg/m3，g 取 10N/kg， 海水 取 1.0103kg/m3） 。求：（浮力压强简单机械）学科。网（1）物体浸没在海水中受到的浮力；（2）物体在海底时的深度；（3）物体在海底时受到海水的压强；（4）物体在海面下匀速上升过程中，该滑 轮组的机械效率（不计动滑轮体积）【答案】答：（1）物体浸没在海水中受到的浮力为 1000N； 来源: 学科网 ZXXK（2）物体在海底时的深度为 30m；（3 ）物体在海底时受到海水的压强为 3105Pa；（4
24、）物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率为 94.3%。【解析】（1）物体浸没在海水中时，排开海水的体积：V 排 =V=0.1m3，则物体浸没在海水中受到的浮力；F 浮 = 海水 gV 排 =1.0103kg/m310N/kg0.1m3=1000N；（2）由图知，n=5，物体升高的速度：v 物 = v= 0.5m/s=0.1m/s，由题意可得，物体在海底时的深度：h=v解得：F 2= F1，由图知，n=5，不计绳重和摩擦，两次的拉力分别为：F 1= （G F 浮 +G 轮 ） ，F 2= （G+G轮 ） ，可得：:（G+G 轮 ）= （GF 浮 +G 轮 ） ，解得：G 轮 =8F 浮
25、 G=81000N7600N=400N，物体在海面下匀速上升过程中，动滑轮对物体的拉力 GF 浮 所做的功为有用功，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做功为额外功，此过程中该滑轮组的机械效率：= = = 100%94.3%。【名师点睛】本题主要考查浮力、速度、压强和机械效率，是一道难度较大的力学综合题， （1）中根据阿基米德原理可以计算浮力。 （2）中根据速度公式可以计算海底深度。 （3）根据液体内部的压强公式 P= 海水 gh 可以计算海底受到海水的压强。 （4）根据滑轮组的特点可知绳子的股数，根据 P=FV 可求出电动机对钢丝绳的拉力，根据 =W 有 /W 总 可以计算出滑轮组的机械效率。例
26、9:(2018 河北中考命题组原创试题)如图所示的滑轮组中，每个滑轮重为 200N，工人用 F=400N 的拉力使重为 1200N 的物体以 0.1m/s 的速度在水平面上做匀速直线运动，此过程中不计绳重和滑轮轴间的摩擦，求：（1）物体所受地面的摩擦力；（2）1min 对物体克服摩擦力所做的功；（ 3）滑轮组的机械效率；【答案】 （1）600N (2)3600J (3)75%.【解析】【名师点睛】此题考查滑轮、摩擦力及功的知识，正确解答此题，只要正确理解此类型的滑轮题对物体做的功，即为物体克服摩擦力做的功即可，学科。网例 10：（2018 四川德阳中考）如图所示为一吊运设备的简化模型图，图中虚
27、线框里是滑轮组（未画出） ，滑轮组绳子自由端由电动机拉动，现用该设备先后搬运水平地面上的物体 A 和 B，已知两物体重GA=1.75GB当对 A 施以竖直向上的拉力 FA=1500N 时，物体 A 静止，受到地面支持力是 NA当对 B 施以竖直向上的拉力 FB=1000N 时，物体 B 静止，受到地面支持力是 NB；且 NA=2NB求：（1）物体 A 的重力 GA 和地面支持力 NA 大小；（2）当电动机对滑轮组绳子的自由端施以 F=625N 的拉力时，物体 B 恰好以速度 v 被匀速提升，已知此时拉力 F 功率为 500W，滑轮组机械效率力 80%，不计各种摩擦和绳子质量，物体 B 的速度
28、v 为多少？【答案】 （1）物体 A 的重力 GA 是 3500N；地面支持力 NA 大小是 2000N；（2）物体 B 的速度 v 为 0.2m/s【分析】 （1）对 A、B 进行受力分析，F A+NA=GA，F B+NB=GB，已知两物体重 GA=1.75GB，且 NA=2NB，列式可解；（2）知道提升重物 B 时滑轮组的机械效率和绳子自由端的拉力，可利用公式 = = = 计算出吊着物体的绳子的段数。知道拉力 F 的大小和拉力 F 做功的功率，可利用公式 P=FV 计算出绳子自由端运动的速度，从而可以计算出物体 B 匀速上升的速度 v。【解答】解：（2）已知绳子自由端的拉力 F=625N，
29、=80% ，物体 B 重为 2000N，设承担物重的绳子段数为 n，则 = = = =80%，解得：n=4。又因为拉力 F 做功的功率 P=500W，由 P=Fv 得，绳子自由端运动的速度为：v 绳 = = =0.8m/s，则物体 B 匀速上升的速度为：v= v 绳= 0.8m/s=0.2m/s。【点评】本题综合性较强而且难度较大，基本涵盖了滑轮组和机械效率的所有知识点，所以要解答本题，需要基础相当的扎实。本题考查物体的重力、动滑轮重力、功率和距离的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对物体进行受力分析，判断出动滑轮上绳子的段数，找出其中的等量关系。考点 专练 1：（2018北京）图 2
30、5 是用动滑轮提升货物 A 的示意图。在竖直向上的拉力 F 的作用下，使重 450N 的货物 A 在 56s的时间里，匀速竖直上升了 10m。在这个过程中，拉力 F 做的功为 5000J。求：（1）有用功 （2）拉力 F 的功率 ； （3）动滑轮的机械效率 。有WP2：（2018 孝感中考）搬运工人站在水平台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，工人的重力为 640N，与地面接触的总面积为 0.04m2,提升时间为 20s,重物上升高度为 2m（1）提升时绳自由端的速度是多少？（2）若拉力 F 的大小为 150N，则拉力的功率为多少？（3）若上述过程中所提货物重为 360N
31、，则滑轮组的机械效率为多少？（ 3）若仍用该滑轮组提升一货物，当提升过程中该工人对高台的压强为 20000Pa，则所提升货物的重力为多少？3：（2013 河北中考试题）：如图 16 所示，重为 1140 N 的物体，它与水平地面的接触面积为 1.5103 cm2 。工人师傅用 600 N 的力匀速提升物体，物体的速度为 0.2 m/s 。 （不计摩擦及绳重） 求：（1）工人师傅拉绳的功率； （2）滑轮组的机械效率； 体重为 450 N 的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大。 4：（2018 广西北部湾中考）如图 23 所示，实心物体 A 漂浮在水面上，现利用电
32、动机通过滑轮组拉动A，使 A 向下运动。已知 A 的体积为 1m3,密度为 0.5103kg/m3.动滑轮重为 1103N,电动机工作时拉绳子的功率为 1.2 103w 且保持不变,不计绳重、摩擦和水的阻力，求: (1) A 的重力；(2) A 浸没在水中受到的浮力；(3) A 向下运动的最小速度； (4) A 向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值。5： (2018 河北沧州市中考模拟试题 )如左图所示用滑轮组拉着重为 600N 的物体 A 沿水平方向匀速移动，在40s 内物体移动了 8 米，拉力 F 做功为 1280J，求拉力 F 的大小及拉力的功率？若动滑轮的重力为 12N(不计绳重及摩
33、擦 )计算滑轮组的机械效率？6：(2018 河北中考模拟试题)如图所示：质量为 70Kg 的工人站在地面上，用带有货箱的滑轮组把贷物运到高处，第一次运贷物时，放入货箱的货物质量为 160Kg.工人用力 F1 匀速拉绳功率为 P1，货物以 0.1ms 的速度匀速上升，地面对工人的支持力是 N1，第二次运货物时，放入货箱的货物质量为 120Kg，工人用力为F2 匀速拉绳，货物以 0.2mBs 的速度匀速上升，地面对工人的支持力为 N2，滑轮组机械为 2.且 N1 与 N2 的比为 15：19.不计绳重及摩擦，(g=10NKg)求：货物和动滑轮的总质量 m功率 P1 机械效率？7：(2018 北京中
34、考模拟试题)如图所示是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图上端固定在楼顶，若动滑轮质量为 2.5Kg，工作台质量为 7.5kg，涂料和所有工具质量为 20kg，工人师傅的质量为 60kg，绳重及摩擦不计，当工作台停于距地面 10m 高处时，工人对绳子的拉力为_N，若工作台以 10m 升到 20m处，工人最少做_J 的功。(g=10N/kg)。8：（2018 广东省乳源县侯公渡中学 20172018 学年度第二学期期末目标检测） 辆质量是 3.5103kg 的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出已知整个过程中，水平拉力 F 是1103N，汽车沿水平方向匀速移动了
35、 2m，滑轮组的机械效率为 90%求：（1）拉力 F 做的总功；（2）有用功为多大？（3）汽车受到的阻力大小。9：（2017 北京中考试题）：图 27 是 用 滑 轮 组 提 升 建 筑 材 料 A 的 示 意 图 ， 在 竖 直 向 下 的 拉 力 F 作用下，使重 900N 的建筑材料 A 在 5s 的时间里， 匀速 竖直上升了 1m， ， 绳自由端 匀速竖直向下移动了 2m。 在 这 个 过程 中 ， 拉 力 F 为 500N， 滑 轮 组 的 机 械 效 率 为 ， 拉 力 F 做 功 的 功 率 为 P。 求(1）滑轮组的机械效率 ；（ 2） 拉 力 F 的 功 率 P。10： （2
36、017 河北定心卷）体积为 8 m3 的正方体 A 重为 1 000 N 质量为 60kg 的小明用如图所示装置(不计绳重及绳 与滑轮组间的摩擦) 把 A 物体沿水平方向匀速拉动了 4 m 所用时间为 32 s 在拉动过程中 小明对地面的压力与自身重力之比为 13 每个滑轮的质量均为 20 kg。(g 取 10 N/kg)求：学科网(1)物体 A 对地面的压强；(2)小明做功的功率； (3) 该装置的机械效率。11:（2018 邯郸中考一模试题）如图所示，放在水平桌面上的正方体物块 A 的质量为 20kg，物体 B 重为18N，用水平向左的拉力 F=60N 匀速拉动物块 A，使物体 B 在 2
37、s 内竖直向上移动了 0.4m，物块 A 受到的摩擦力为它自重的 0.1 倍，不计摩擦及绳子的重，g=10N/kg;求（1）滑轮 C 所受的重力；（2）利用这套装置提升物体 B 的机械效率；（ 3）拉力 F 做功的功率。12：（2014 山东青岛中考）小雨受到的重力为 640N，他站在水平地面上时对地面的压强为1.6103Pa （1）他用图甲所示滑轮组匀速提升物体 A，滑轮组的机械效率为 90%（不计绳重和摩擦） ，此时他对水平地面的压强为 6103Pa则物体 A 重力 GA=？（2）如图乙所示，若他用此滑轮组从水下缓慢提起边长为 0.3m 的正方体 B（不计水的阻力、绳重和摩擦） ，当物体
38、B 的下表面所受水的压强为 2103Pa 时，小雨对水平地面的压强为匀速提升物体 A 时对水平地面压强的 ，则物体 B 的密度 B=？13: （2018 河北中考模拟试题） 如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为 600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的 0.1 倍，滑轮组的机械效率为 75。若人以 0.5m/s 的速度匀速前行，经 100s 将货物拉出仓库，g 取 10N/kg,。求在此过程中：（1）人做的有用功为多大？（2）人的拉力为多大？（3）人拉力的功率为多大？14: （2018 河北中考模拟试题）2015 年 10 月 5 日考古学家在黄海海域发现
39、甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界，随着水下考古工作的进行，一些重要文物近日陆续出水重见天日，关于这艘在海水中沉睡了 120 余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体 A 代替沉船，已知 A 的体积为 0.1m3，质量为 280kg（设整个过程 A 均为匀速直线运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪，水流等因素的影响）（1）A 完全浸没在水中时受到的浮力是多大？（ 水 =1.0103kg/m3）（2）若 A 完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为 60%，那么 A 完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力 F
40、为多大？（3）若 A 完全打捞出水面后，以 0.1m/s 的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力 F 的功率15:(2019 北京中预测试题) (2013 辽宁葫芦岛中考)如图所示，水平面上的物体 A 与 B 且 mA：m B=9:7,B 与地面的接触面积为 1400Cm2 对地面的压强为 2500Pa。用滑轮组匀速提升 A 物体时，滑轮组的机械效率为90%， （不计绳子重量与摩擦 g=10N/Kg）求（1）求 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 的速度龟速提升 A 时，人的拉力的功率是多大？16： （河北 2012 中考）图 21 所示，重为 16
41、N 的物体 A 在拉力 F 的作用下，5s 内匀速运动了 0.5 m。拉力F 做的功随时间变化的图像如图 22 所示。己知动滑轮重 0.25 N，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 0.5 倍。求：(1)拉力 F 的功率。 （0.5W）(2）拉力 F 大小。 （2.5N ）(3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例。 （1：10）17：（2018 河北盐山二中二模试题）小雨用滑轮组提升重物，每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和空气的阻力。 （g=10N/kg）(1) 物体 A 的质量为 50kg，求物体 A 的重力是多少？（2）如图甲所示，小雨对绳子自由端的拉力为 15
42、0N，地面对物体 A 的支持力是 100N，为了提起物体 A，他增加了滑轮个数，组装了如图乙所示的滑轮组，并利用它将物体 A 在空气中匀速提升了 2m，求小雨做的功是多少？（3）小雨用图乙所示的滑轮组，将另一密度为 1.5103kg/m3 的物体 B 从某液体中匀速向上拉到空气中，拉力 F 随时间 t 变化的图象如图丙所示，已知 F2 与 F1 之差为 50N，在空气中提升 B 时滑轮组的机械效率为 75%，求液体的密度是多少？18：如图一个工人用如图所示的滑轮组和竹筐把质量为 1t 的沙子提升到高处，已知竹筐能承受的最大压强为 3000Pa，竹筐的底面积为 3600cm2，工人提空框上去时用
43、力大小为 60N,g=10N /kg,不计绳重和摩擦，求：（1）工人提升 880N 的沙子上升了 3m, 用时 30s，则工人做功的功率是多少？（2）在保证安全情况下，工人每次提升多重的沙子，装置的机械效率最大？为多少？（3）若把全部沙子提升到 3m 高处，工人至少要做多少额外功？19：（2017 石家庄 28 中模拟）小雨同学的体重为 600N，每只鞋底与地面的接触面积为 0.02m2.当他使用如图 1 所示的滑轮组匀速提升水中的物体 A 时，如图 2 是动滑轮挂钩对物体的拉力与物体浸入水中的深度的变化图像，当物体完全浸没于水中时，他对地面的压强为 8103Pa， （不计摩擦及绳子重） ，求
44、（1）物体A 的密度是多少？（2）此滑轮组中的动滑轮重为多少？20：如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重不计绳重和摩擦，物体重 G1 从 200N 开始逐渐增加，直到绳子被拉断每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象求：（1）此过程中滑轮组的机械效率随物重的增加而_ （填“增大”或“减小”）（2）每个滑轮重多少 N？（3）绳子能承受的最大拉力是多少 N？（4）滑轮组的最大机械效率是多少？21：(2016南充中考)某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦第一次他匀速提升重物 G1150 N 时，人竖直向上拉绳的力为 F
45、1，人对高台的压强为 p1；第二次他匀速提升另一重物G2270 N 时，人竖直向上拉绳的力为 F2，人对高台的压强为 p2.两次物体匀速上升的速度均为 0.5 m/s，人的重力 G 人 500 N，且 p1p 21415.求：(1)若人的双脚与高台的总接触面积为 4102 m2，当人站在高台上没有拉绳时，人对高台的压强；(2)第一次提升重物时，克服物体重力做功的功率；(3)第二次提升重物时，滑轮组的机械效率专练 答案1：【答案】 （1）4500J （2）100W （3）90%【解析】（1）物体上升过程中的有用功 W 有 =Gh=450N10m=4500J(2)拉力 F 做功的功率 P=W /t
46、=5000J/50s=100W.(3)动滑轮的机械效率：=W 有 /W 总 =4500J/50000J=90%.2：【答案】 （1）0.3m/s (2)45W (3)80% (4)390N.【解析】3： 【 答 案 】 （ 1） 240W（ 2） 95% （ 3） 2.0103Pa.【 解 析 】(1)拉 力 的 功 率 P 拉 =W/t=FV 拉 =600N20.2m/s=240W.(2)滑轮组的机械效率 = W 有 /W 总 =Gh/Fs 拉 =Gh/F2h=(1140N/1200N)100%=95%.(3) 由 于 不 计 摩 擦 及 绳 重 ， 则 2F=G+G 动 则 动 滑 轮 重
47、 G 动 =2F G 物 =1200N 1140N=60N。 绳 子 端 最 大 拉 力 等于 人 的 重 力 ， 则 物 体 对 滑 轮 组 的 拉 力 F=2G 人 G 动 ，滑轮组提升物体的拉力 F=GF 支 ，物体受到的支持力 F 支 =G+G 动 2G 人 =1140N+60N2450N=300N，物体对地面的最小压强 P=F 压 /S=F 支/S=300N/0.15m2=2.0103Pa.4：【答案】 （1）510 3N （2）1.010 4N （3）0.2m/s (4)80.6%.【解析】由题意得:（1） NvgmGA 33105105.（2） vgF4310.液浮 （3）由 知
48、道当绳子对物体 A 拉力 最大时 A 向下运动的速度最小；对 A 做受力分析可得P拉 拉F，知当 A 完全浸没时绳子对物体 A 拉力最大：浮拉GA发动机对绳子的拉力：NF5010.134浮拉,则发动机拉绳子的速度由 得：263动拉 FvP；A 向下运动的最小速度：smFPv/.02.3 smvmi /2.036（4）由题意知 A 向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值： %6.81205%1013max hGhGA动5： 【答案】(1) 32W (2)92.5%【解析】由图可知拉力移动的距离 S 拉 =2S 物 =28m=16m，由 W=FS 拉 可得 F=W/S=1280J/16m=80N，拉力的功率P=W/t=1280J/40s=32W.解法一：则 F=(G 动 +f)/2 代入已知数据可得 f=148N，则 W 有 =fS 物 =1184J 所以 =W 有 /W 总 代入上述数据可得 =92.5% 解法二：此题还可直接用（W 总 -G 动 ）h/W 总 即：=W 总 W 有 /W 总 =1280J1184J/1280J=92.5%.6: 【答案】(1) 40kg
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