【知識(shí)梳理】


【典題精講】
【例1】小珠和爸爸同時(shí)從同一地點(diǎn)出發(fā)開始登板障山，小珠的體重小于爸爸的體重，爸爸先到達(dá)山頂。小珠和爸爸做的功分別為W1和W2，功率分別為P1和P2，則下列選項(xiàng)正確的是（ ）
A．W1＜W2，P1＞P2B．W1＞W(wǎng)2，P1＝P2
C．W1＝W2，P1＝P2D．W1＜W2，P1＜P2
【分析】根據(jù)公式W＝Gh比較做功的大小關(guān)系；知道時(shí)間關(guān)系，根據(jù)公式P＝比較功率的大小關(guān)系。
【解答】解：小珠的體重小于爸爸的體重，上升的高度相同，根據(jù)W＝Gh可知，W1＜W2；
爸爸先到達(dá)山頂，爸爸所用的時(shí)間短，根據(jù)P＝可知，P1＜P2。
故選：D。
【例2】如圖所示，用力F1將物體B勻速提升0.5m，F(xiàn)1做功為3J。若借助滑輪組用力F2把物體勻速提升相同的高度，F(xiàn)2做功為5J。下列說法中正確的是（ ）
A．兩個(gè)過程，物體都做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能不變
B．動(dòng)滑輪的重力為4N
C．滑輪組的機(jī)械效率為60%
D．F2做功的功率比F1做功的功率大
【分析】（1）動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大。
重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量和高度，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大。
機(jī)械能等于動(dòng)能和勢能之和。；
（2）用F1的力將物體B勻速提升0.5m做的功為有用功，則W有＝3J，使用滑輪組把物體B勻速提升相同高度，F(xiàn)2做的功是總功，即W總＝5J，根據(jù)效率公式得出滑輪組的機(jī)械效率；
（3）已知有用功和總功，根據(jù)W額＝W總﹣W有得出使用滑輪組所做的額外功，如果忽略繩重和摩擦，由W額＝G動(dòng)h可知?jiǎng)踊喌闹亓?；因滑輪組在實(shí)際使用過程中存在繩重和摩擦，克服動(dòng)滑輪重力所做的功小于2J；
（4）由題意可知，F(xiàn)2做功多，但不知兩個(gè)過程所用時(shí)間的關(guān)系，根據(jù)可知，無法確定兩個(gè)力做功的功率大小。
【解答】解：
A、兩個(gè)過程，物體B均勻速上升，質(zhì)量不變，速度不變，則動(dòng)能不變，同時(shí)高度增加，則重力勢能增加，其機(jī)械能增加，故A錯(cuò)誤；
C、用F1的力將物體B勻速提升0.5m做的功為有用功，則有用功W有＝3J，使用滑輪組把物體B勻速提升相同高度，F(xiàn)2做的功是總功，即總功W總＝5J，根據(jù)效率公式可知滑輪組的機(jī)械效率為，
故C正確；
B、由C可知，有用功W有＝3J，總功W總＝5J，使用滑輪組所做的額外功W額＝W總﹣W有＝5J﹣3J＝2J，
如果忽略繩重和摩擦，由W額＝G動(dòng)h可得，動(dòng)滑輪的重力為，
因滑輪組在實(shí)際使用過程中存在繩重和摩擦，克服動(dòng)滑輪重力所做的功小于2J，所以動(dòng)滑輪重力小于4N，故B錯(cuò)誤；
D、已知F2做功多，但不知兩個(gè)過程所用時(shí)間的關(guān)系，根據(jù)可知，所以無法確定兩個(gè)力做功的功率大小，故D錯(cuò)誤。
故選C。
【例3】如圖所示，重為G的物體在拉力F的作用下，以速度v勻速運(yùn)動(dòng)了s距離。已知物體在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為物重的n分之一，不計(jì)繩重、輪與軸間的摩擦，下列說法正確的是（ ）
A．使用該滑輪組一定省力
B．拉力做功為2Fs
C．有用功為Gs
D．滑輪組的機(jī)械效率為
【分析】（1）由圖可知，動(dòng)滑輪上繩子的股數(shù)n′＝2；由于不計(jì)繩重、輪與軸間的摩擦，且利用滑輪組水平拉動(dòng)物體，則繩端的拉力F＝（f+G動(dòng)），據(jù)此分析使用該滑輪組是否省力；
（2）根據(jù)s繩＝n′s＝2s得出繩子自由端移動(dòng)的距離，根據(jù)W＝Fs繩得出拉力的功；
（3）根據(jù)物體在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為物重的n分之一求出物體受到的摩擦力f，根據(jù)利用W有＝fs求有用功；
（3）利用η＝＝＝＝求滑輪組的機(jī)械效率。
【解答】解：A、由圖可知，動(dòng)滑輪上繩子的股數(shù)n′＝2，
由于不計(jì)繩重、輪與軸間的摩擦，且利用滑輪組水平拉動(dòng)物體，
所以，繩端的拉力F＝（f+G動(dòng)），
由于f與G動(dòng)的大小關(guān)系未知，所以無法比較F與f的大小關(guān)系，則使用該滑輪組不一定省力，故A錯(cuò)誤；
B、繩子自由端移動(dòng)的距離：s繩＝n′s＝2s，拉力的功：W＝Fs繩＝2Fs，故B正確；
C、由題意可知，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力f＝G，
克服摩擦阻力做的功為有用功，則：W有＝fs＝Gs，故C錯(cuò)誤；
D、滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝＝＝，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【實(shí)戰(zhàn)精練】
【練1】非洲旱季，常用Hipp rller（中間有轉(zhuǎn)軸的塑料桶）運(yùn)水。下列選項(xiàng)中，小華分別用背背、手抱、平拉、滾拉的方式運(yùn)滿桶水，在粗糙程度相同的水平地面上勻速行走相同路程，她對滿桶水做功最多的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】物理學(xué)中規(guī)定，功等于力跟物體在力的方向上移動(dòng)距離的乘積。先判斷力的大小、物體在力的方向上移動(dòng)的距離相同，利用功的公式W＝Fs分析判斷。
【解答】解：由圖可知，AB中小華是用背背、用手抱，即力的方向向上，桶是在水平方向上移動(dòng)的距離，即沿向上的方向沒有移動(dòng)距離，因此不做功；
在其他條件相同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力大于滾動(dòng)摩擦力，則C中滑動(dòng)摩擦力大于D中的滾動(dòng)摩擦力；又因?yàn)閯蛩倮瓌?dòng)水桶向前運(yùn)動(dòng)，所以由二力平衡條件可知C中拉力大于D中拉力，且水平移動(dòng)的距離s相同，根據(jù)W＝Fs可知C做功最多，故ABD不合題意，C符合題意。
故選：C。
【練2】如圖所示，水平木板上有甲、乙兩個(gè)木塊，甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量。兩木塊下表面的粗糙程度相同。甲、乙分別在水平拉力F1和F2的作用下，以相同速度勻速直線運(yùn)動(dòng)了相同時(shí)間，下列說法中（ ）
①F1大于F2
②F2比F1的功率大
③F1比F2做功多
④甲的重力做功較多
A．只有①③正確B．只有②③正確C．只有①④正確D．只有②④正確
【分析】（1）處于水平面上的物體對水平面的壓力等于重力；滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)；物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力與摩擦力是一對平衡力，據(jù)此判斷拉力的大小關(guān)系；由題中條件結(jié)合公式s＝vt判斷運(yùn)動(dòng)的距離，由W＝Fs判斷拉力做功的多少，已知時(shí)間相同，再根據(jù)P＝判定功率的大小。
（2）做功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過的距離。
【解答】解：
①由題可知，甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，根據(jù)G＝mg可知，甲的重力較大，且水平面受到的壓力等于物體的重力，則兩木塊對木板的壓力F甲＞F乙；
兩個(gè)木塊的表面粗糙程度相同，放在相同木板上，所以，兩木塊受到的摩擦力f1＞f2；
兩木塊勻速前進(jìn)，所受摩擦力和拉力是一對平衡力，所以，兩木塊受到的拉力F1＞F2；
③兩個(gè)木塊以相同速度勻速直線運(yùn)動(dòng)了相同時(shí)間，由s＝vt可知，它們運(yùn)動(dòng)的距離相同；
根據(jù)W＝Fs可知，拉力越大，做功越多，故W1＞W(wǎng)2，即F1比F2做功多；
②已知時(shí)間相同，且W1＞W(wǎng)2，根據(jù)P＝可知，P1＞P2，即F2比F1的功率??；
④兩木塊都沿水平方向運(yùn)動(dòng)，沒有在重力的方向上通過距離，故重力做功都為0。
綜上分析可知，只有①③正確。
故選：A。
【練3】如圖所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分別將同一重物從它們的底部勻速拉到頂部，所用時(shí)間相同，所需拉力分別為F1和F2，所做的功分別為W1和W2，所做功的功率分別為P1和P2，則（ ）
A．F1＜F2，P1＞P2B．F1＞F2，P1＜P2
C．W1＞W(wǎng)2，P1＝P2D．W1＝W2，P1＝P2
【分析】（1）在光滑的斜面上向上勻速拉動(dòng)物體，拉力做功用W＝Gh進(jìn)行計(jì)算，在功的關(guān)系、力的方向上移動(dòng)距離的關(guān)系確定后，可以用F＝比較力的大小；
（2）用P＝比較功率的大小。
【解答】解：因?yàn)樾泵婀饣?，且同一重物被勻速地從底部被拉到頂部?br>所以，W1＝W2＝Gh，
又因?yàn)閃1＝F1×AB，W2＝F2×AC，且AB＞AC，
所以，F(xiàn)1＜F2；
因?yàn)?，P＝，且W1＝W2，t1＝t2，
所以，P1＝P2。
故選：D。
【練4】某汽車公司對自主研發(fā)的無人駕駛汽車性能進(jìn)行測試，甲、乙兩輛完全相同的汽車在同一水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且v甲＜v乙，若不計(jì)空氣阻力，則汽車勻速行駛時(shí)的功率P甲和P乙以及牽引力在相同時(shí)間內(nèi)所做的功W甲和W乙之間的關(guān)系正確的是（ ）
A．P甲＜P乙，W甲＜W乙B．P甲＞P乙，W甲＞W(wǎng)乙
C．P甲＞P乙，W甲＜W乙D．P甲＝P乙，W甲＝W乙
【分析】影響摩擦力大小的因素是：接觸面所受壓力、接觸面的粗糙程度，通過分析接觸面所受壓力和接觸面粗糙程度的關(guān)系得出摩擦力大小的關(guān)系；而兩輛汽車都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，都受平衡力的作用，即牽引力和摩擦力平衡；進(jìn)而確定牽引力大小關(guān)系；
知道v甲＜v乙，根據(jù)P＝＝＝Fv分析功率的大小關(guān)系，再根據(jù)W＝Pt比較做功大小關(guān)系。
【解答】解：由于不計(jì)空氣阻力，在水平方向上，甲、乙兩輛汽車都受牽引力F與摩擦力f作用，兩輛汽車都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，所以F甲＝f甲，F(xiàn)乙＝f乙；
甲、乙兩輛完全相同的汽車在同一水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩輛汽車對水平路面的壓力相等，都等于汽車自身的重力；接觸面的粗糙程度相同，所以兩輛汽車所受的摩擦力大小相等，即f甲＝f乙，所以牽引力F甲＝F乙；
因?yàn)関甲＜v乙，根據(jù)P＝＝＝Fv可知，P甲＜P乙；
運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，根據(jù)W＝Pt可知，W甲＜W乙。
故選：A。
【練5】漁民利用如圖所示的滑輪組把水中的小漁船拖上岸進(jìn)行維護(hù)，當(dāng)漁民作用在繩子自由端的拉力為150N時(shí)，小漁船在河水中以0.2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，每個(gè)滑輪重為60N，不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦，下列說法正確的是（ ）
A．拉力的功率為90W
B．小漁船在水中受到的阻力為180N
C．滑輪組的效率約為87%
D．小漁船從水中被拖上岸后滑輪組的效率變高
【分析】（1）由圖知，通過動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n＝2，由v＝nv物可得繩端速度，由P＝＝＝Fv可得拉力的功率；
（2）不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦，根據(jù)F＝（f+G動(dòng)）計(jì)算小漁船在水中受到的阻力；
（3）根據(jù)η＝＝＝計(jì)算滑輪組的效率；
（4）小漁船從水中被拖上岸后，小漁船受到的阻力變大，即克服小船受到阻力做的有用功增大，在額外功不變時(shí)，有用功在總功中所占的比例增大，據(jù)此判斷機(jī)械效率的變化。
【解答】解：A、由圖知，通過動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n＝2，繩端速度v＝nv船＝2×0.2m/s＝0.4m/s，
拉力的功率P＝＝＝Fv＝150N×0.4m/s＝60W，故A錯(cuò)誤；
B、不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦，漁船在河水中勻速向右運(yùn)動(dòng)，水平方向受到的阻力與滑輪組對它的拉力是一對平衡力，大小相等，
由F＝（f+G動(dòng)）可得，小漁船在水中受到的阻力f＝nF﹣G動(dòng)＝2×150N﹣60N＝240N，故B錯(cuò)誤；
C、克服小船受到水的阻力所做功為有用功，滑輪組的機(jī)械效率η＝＝＝＝＝80%，故C錯(cuò)誤；
D、不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦，小漁船從水中被拖上岸后，克服小船受到阻力做的有用功增大，在額外功不變時(shí)，有用功在總功中所占的比例增大，因此滑輪組的機(jī)械效率變大，故D正確。
故選：D。
【練6】如圖甲，用滑輪組將重為120N的物體勻速提起，在5s內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離為3m，如圖乙是拉力F與繩自由端移動(dòng)距離s的關(guān)系圖象，不計(jì)繩重和摩擦。則下列說法正確的是（ ）
A．物體上升的速度是0.6m/s
B．拉力的功率為40W
C．動(dòng)滑輪重是20N
D．該滑輪組的機(jī)械效率為80%
【分析】（1）由圖甲可知n＝3，根據(jù)繩子自由端移動(dòng)的距離s＝nh求物體上升的高度，根據(jù)v＝求出物體上升的速度；
（2）由圖乙可知拉力F，利用W總＝Fs求拉力做的總功，利用P＝求拉力做功的功率；
（3）利用不計(jì)繩重和摩擦?xí)rF＝（G+G動(dòng)）求動(dòng)滑輪的重力；
（4）利用W有＝Gh求有用功，利用η＝×100%求滑輪組的機(jī)械效率。
【解答】解：A、由圖甲可知n＝3，物體上升的高度：h＝＝＝1m，
則物體上升的速度：v＝＝＝0.2m/s，故A錯(cuò)誤；
B、由圖乙可知拉力F＝50N，
拉力做的總功：W總＝Fs＝50N×3m＝150J，
拉力做功的功率：P＝＝＝30W，故B錯(cuò)誤；
C、因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦?xí)rF＝（G+G動(dòng)），所以動(dòng)滑輪的重力：G動(dòng)＝nF﹣G＝3×50N﹣120N＝30N，故C錯(cuò)誤；
D、拉力做的有用功：W有＝Gh＝120N×1m＝120J，
滑輪組的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝80%，故D正確。
故選：D。
【練7】小華要把一個(gè)質(zhì)量為240kg的重物搬到2m高的車上，利用所學(xué)的物理知識(shí)，采用了5m的長木板搭了一個(gè)斜面（如圖所示）。搬運(yùn)過程中，小華用沿斜面向上大小為1200N的推力F，經(jīng)20s將重物勻速地推到車上。g取10N/kg，下列分析和計(jì)算正確的是（ ）
A．利用斜面不省力也不省功
B．小華做功的功率為1200W
C．斜面裝置的機(jī)械效率為80%
D．其他條件一定時(shí)，減短木板的長度，增加斜面的坡度，斜面的機(jī)械效率不變
【分析】A、使用斜面能夠省力，但不能省功；
B、根據(jù)W總＝Fs得出小華做的功，根據(jù)P＝得出功率；
C、根據(jù)W有用＝Gh＝mgh得出有用功，根據(jù)η＝得出斜面裝置的機(jī)械效率；
D、其他條件一定時(shí)，減短木板的長度，增加斜面的坡度，斜面的機(jī)械效率將增大。
【解答】解：A、使用斜面能夠省力，但不能省功，故A錯(cuò)誤；
B、小華做的功W總＝Fs＝1200N×5m＝6000J，功率P＝＝＝300W，故B錯(cuò)誤；
C、有用功W有用＝Gh＝mgh＝240kg×10N/kg×2m＝4800J，
斜面裝置的機(jī)械效率η＝＝＝80%，故C正確；
D、其他條件一定時(shí)，減短木板的長度，增加斜面的坡度，斜面的機(jī)械效率將增大，故D錯(cuò)誤。
故選C。
【練8】小剛和小明分別用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物勻速拉到兩個(gè)斜面的頂端。已知使用斜面做的額外功是克服摩擦力所做的功。若兩個(gè)斜面光滑、等高，甲斜面長4m，乙斜面長5m，所做的功分別是W甲、W乙，則下列說法正確的是（ ）
A．使用甲斜面比使用乙斜面要省功
B．甲斜面的機(jī)械效率比乙斜面的機(jī)械效率低
C．拉力F甲與F乙之比為5：4
D．兩個(gè)拉力做功W甲與W乙之比為4：5
【分析】①斜面光滑說明摩擦力為0，即使用光滑的斜面沒有額外功。勻速拉同一物體到頂端，由于其高度相同，由功的原理可知沿斜面所做的功都等于不用機(jī)械而直接用手所做的功，從而可以判斷出兩次做的功W1和W2的大小關(guān)系。
②知道斜面長的大小關(guān)系，利用W＝Fs比較拉力關(guān)系。
【解答】解：A、由功的原理可知，使用任何機(jī)械都不省功，故A錯(cuò)誤；
B、斜面光滑說明摩擦力為0，即使用光滑的斜面沒有額外功，所以兩個(gè)斜面的機(jī)械效率都是100%，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)題意可知，F(xiàn)甲的斜面長度s甲＝4m；F乙的斜面長度s乙＝5m，根據(jù)公式W＝Fs可知，所以力F甲：F乙＝：＝：＝5：4，故C正確；
D、把同一物體沿斜面分別拉到頂端，G和h相同，由W＝Fs＝Gh可知兩次做的功相同，即W甲＝W乙；故D錯(cuò)誤。
故選：C。
【練9】小明同學(xué)用圖甲所示的滑輪組裝置將放置在水平地面上、質(zhì)量10kg的物體提升到高處。當(dāng)小明用圖乙所示隨時(shí)間變化的豎直向下拉力F拉繩時(shí)，重物的速度υ和上升的高度h隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象分別如圖丙和丁所示。若不計(jì)摩擦和繩重，求：
（1）在0～3s內(nèi)，重物上升的平均速度；
（2）在2～3s內(nèi)，拉力做功的功率；
（3）在2～3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率。
【分析】（1）由圖丁可知，在0～3s內(nèi)，重物上升的高度、所用時(shí)間，利用速度公式求重物上升的平均速度；
（2）由F﹣t圖象得出在2～3s內(nèi)的拉力F；由v﹣t圖象得出重物上升的速度，由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n＝3，拉力F的作用點(diǎn)下降的速度等于重物上升速度的n倍，利用P＝＝＝Fv求拉力做功的功率；
（3）拉力端移動(dòng)的距離s＝nh，知道拉力F和物重G大小，滑輪組的機(jī)械效率η＝＝＝＝。
【解答】解：
（1）由圖丁可知，在0～3s內(nèi)，重物上升的高度h＝3.75m，所用時(shí)間t＝3s，
重物上升的平均速度v物＝＝＝1.25m/s；
（2）由圖丙可知，在2～3s內(nèi)，重物做勻速運(yùn)動(dòng)，v物3＝2.50m/s；
由圖甲知，n＝3，拉力端移動(dòng)速度v3＝3v物3＝3×2.50m/s＝7.5m/s，
由圖乙可知，在2～3s內(nèi)，拉力F3＝40N，
由P＝＝＝Fv得，在2～3s內(nèi)拉力做功的功率：
P＝F3V3＝40N×7.5m/s＝300W；
（3）因?yàn)榛喗M的機(jī)械效率η＝＝＝＝，
所以，在2～3s內(nèi)滑輪組的機(jī)械效率：
η＝＝＝×100%≈83.3%。
答：（1）在0～3s內(nèi)，重物上升的平均速度為1.25m/s；
（2）在2～3s內(nèi)，拉力做功的功率為300W；
（3）在2～3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%。
【練10】質(zhì)量為60kg的同學(xué)用一根繩子通過甲圖所示的滑輪組最多能夠提起重力為300N的物體A（若物體在增重繩子將斷裂），不計(jì)繩重和阻力（g取10N/kg）。求：
（1）若用甲圖所示的滑輪組提升物體A時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為75%，動(dòng)滑輪的重力是多少？
（2）該同學(xué)能用這根繩子和滑輪，組成如圖乙所示的滑輪組，利用它從水中緩慢勻速地提起一個(gè)邊長為0.2m的正方體B（不計(jì)水的阻力），當(dāng)提到B的下表面所受水的壓強(qiáng)為1.0×103Pa時(shí)，繩子斷裂。則正方體B的密度是多少？
（3）在乙圖中，當(dāng)物體B浸沒在水中以0.5m/s的速度勻速上升時(shí)，人的功率為多少？
【分析】（1）利用不計(jì)繩重和阻力時(shí)η＝＝＝＝求動(dòng)滑輪的重力；
（2）根據(jù)公式p＝ρgh求出正方體浸入的深度，進(jìn)一步求出正方體排開的水的體積，根據(jù)F浮＝ρ水gV排求出此時(shí)正方體受到的浮力；
在甲裝置中，提升動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n甲＝2，利用不計(jì)繩重和阻力時(shí)F甲＝（G+G動(dòng)）求出繩子自由端的拉力，即為繩子所能承受的最大拉力，根據(jù)題意可知在乙裝置中，提升動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n乙＝3，繩子自由端的拉力等于繩子所能承受的最大拉力，利用不計(jì)繩重和阻力時(shí)F＝（GB+G動(dòng)﹣F?。┣蟪稣襟wB的重力，根據(jù)G＝mg求出正方體B的質(zhì)量，根據(jù)公式ρ＝求出正方體的密度；
（3）物體B浸沒時(shí)排開水的體積等于物體B的體積，根據(jù)F?。溅阉甮V排求出物體B浸沒時(shí)受到的浮力，根據(jù)力的平衡條件求出物體B受到的拉力；繩子自由端移動(dòng)的速度v＝nv物，利用不計(jì)繩重和摩擦?xí)rF＝（F拉+G動(dòng)）求人的拉力，利用P＝＝＝Fv求人的功率。
【解答】解：（1）因?yàn)椴挥?jì)繩重和阻力時(shí)η＝＝＝＝，
所以動(dòng)滑輪的重力：G動(dòng)＝A＝×300N＝100N；
（2）由p＝ρgh可知，正方體浸入水中的深度：h＝＝＝0.1m，
正方體排開水的體積：V排＝a2h＝（0.2m）2×0.1m＝4×10﹣3m3，
正方體受到的浮力：F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣3m3＝40N，
在甲裝置中，提升動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n甲＝2，
因?yàn)椴挥?jì)繩重和阻力，所以繩子自由端的拉力：F甲＝（G+G動(dòng)）＝×（300N+100N）＝200N，
由題意可知，繩子所能承受的最大拉力：F最大＝F甲＝200N，
在乙裝置中，提升動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n乙＝3，繩子斷裂時(shí)，繩子自由端的拉力：F乙＝F最大＝200N，
因?yàn)椴挥?jì)繩重和阻力時(shí)F＝（GB+G動(dòng)﹣F?。?，
所以正方體B的重力：GB＝n乙F乙+F浮﹣G動(dòng)＝3×200N+40N﹣100N＝540N，
由G＝mg可得，物體B的質(zhì)量：mB＝＝＝54kg，
正方體B的體積：VB＝a3＝（0.2m）3＝8×10﹣3m3，
則正方體B的密度：ρB＝＝＝6.75×103kg/m3；
（3）在乙裝置中，物體B浸沒時(shí)排開水的體積：V排'＝VB＝8×10﹣3m3，
物體B浸沒時(shí)受到的浮力：F浮'＝ρ水gV排'＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m3＝80N，
由力的平衡條件可知，此時(shí)物體B受到的拉力：F拉＝GB﹣F浮'＝540N﹣80N＝460N，
繩子自由端移動(dòng)的速度：v＝nv物＝3×0.5m/s＝1.5m/s，
因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦，所以繩子自由端的拉力：F乙'＝（F拉+G動(dòng)）＝×（460N+100N）＝N，
人的功率：P＝＝＝F乙'v＝N×1.5m/s＝280W。
答：（1）動(dòng)滑輪的重力是100N；
（2）正方體B的密度是6.75×103kg/m3；
（3）在乙圖中，當(dāng)物體B浸沒在水中以0.5m/s的速度勻速上升時(shí)，人的功率為280W。


菁優(yōu)網(wǎng)APP 菁優(yōu)網(wǎng)公眾號(hào) 菁優(yōu)網(wǎng)小程序功
定義
如果一個(gè)力作用在物體上,物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離,就說這個(gè)力對物體做了功.
做功兩個(gè)必要因素
(1)作用在物體上的力；
(2)物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離。
不做功的情況
(1)有距離無力(2)有力無距離
(3)有力有距離,但力的方向與距離垂直
公式
W=Fs F表示力，單位是N，s表示在力的方向上移動(dòng)的距離,單位是m.功的單位是焦耳,簡稱焦(J),1 J=1 N×1 m=1N·m.
功率
定義
功與做功所用時(shí)間的之比，叫功率。
它在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)所做的功
物理意義
表示物體做功快慢的物理量
公式
W表示功，單位是J,t表示時(shí)間，單位是s.
變形公式:W=Pt(求物體所做的功); (求做功所用的時(shí)間)
單位
焦耳每秒(J/s),它有一個(gè)專門的名稱叫瓦特,簡稱瓦,符號(hào)是W.
工程技術(shù)上常用千瓦(kW)
推導(dǎo)公式
(此公式只適用于做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體)
機(jī)械效率
定義
有用功與總功的比值
公式
特點(diǎn)
（1）機(jī)械效率是一個(gè)比值，沒有單位，通常用百分?jǐn)?shù)表示
（2）因?yàn)槭褂萌魏螜C(jī)械都不可避免的要做額外功，因此有用功總小于總功，故機(jī)械效率總小于1

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