物理中考以題型精煉攻克難點(diǎn)亮點(diǎn)專題36滑輪(組)機(jī)械效率綜合難題應(yīng)用題(原卷版+解析)

這是一份物理中考以題型精煉攻克難點(diǎn)亮點(diǎn)專題36滑輪(組)機(jī)械效率綜合難題應(yīng)用題(原卷版+解析)，共26頁。試卷主要包含了5s內(nèi)上升0等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1. 建筑工人用如圖所示的滑輪組勻速提升貨物，當(dāng)貨物的重力為300N時，工人對繩施加的拉力為200N，不計(jì)繩重與摩擦。求：
（1）動滑輪的重力G動；
（2）此時滑輪組的機(jī)械效率η。
2. （2023四川眉山）如圖所示，工人用滑輪組提升重物，已知重物重力，動滑輪重力。在工人用力作用下，重物勻速上升，達(dá)到規(guī)定高度處。不計(jì)繩重和機(jī)械之間的摩擦。求：
（1）拉力做功的功率；
（2）滑輪組的機(jī)械效率；
（3）若用該裝置提升另一重物時，機(jī)械效率達(dá)到，則該重物的重力是多少？
3. 2022年4月，一頭質(zhì)量為180kg的海豚在昌江棋子灣受傷擱淺，被救援人員送至科研基地治療。救援過程中，利用如圖所示的滑輪組，在40s時間內(nèi)，救援人員用500N的拉力拉動繩端，把輕質(zhì)布兜內(nèi)的海豚沿豎直方向勻速提升2m。g取10N/kg，問，此過程中：
（1）滑輪組對海豚做的有用功有多大？
（2）拉力做功的功率有多大？
（3）滑輪組的機(jī)械效率有多大？
4. 如圖所示，工人師傅利用滑輪組將靜止在水平地面上質(zhì)量為45kg的石板勻速提升6m，用時30s。石板與地面接觸面積為9000cm2，動滑輪重為50N。（g取10N/kg，不計(jì)繩重和摩擦）求：
（1）提升前石板對地面的壓強(qiáng)；
（2）石板上升的速度和工人師傅所用拉力；
（3）拉力的功率。
5. 某建筑工人用300N的拉力，在25s內(nèi)將重力為800N的水泥利用滑輪組勻速提高4m，如圖所示。若不計(jì)摩擦和繩重，請你完成下列計(jì)算：
（1）動滑輪的重力；
（2）工人做功的功率；
（3）該裝置的機(jī)械效率。
6.（2023江蘇徐州） 工人用一個定滑輪勻速提升質(zhì)量為18kg的物體，所用的拉力為200N，物體升高2m，g取10N/kg。
求：（1）物體受到的重力；
（2）定滑輪的機(jī)械效率。
7. 如圖所示，工人用滑輪組將重為400N的重物從井底勻速吊起2m用時為8s，工人所用拉力F為250N，求：
（1）滑輪組的機(jī)械效率；
（2）拉力F的功率。
8．（2023·湖南長沙）如圖，小明用一個動滑輪和幾個相同的杠鈴片自制了一個健身器，已知動滑輪的質(zhì)量為5kg，每個杠鈴片的質(zhì)量為10kg。不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg，小明通過握桿豎直向上勻速拉動繩子提升杠鈴片的過程中，求：
（1）杠鈴片在0.5s內(nèi)上升0.2m，杠鈴片的速度；
（2）動滑輪下掛著兩個杠鈴片，握桿對繩子拉力的大??；
（3）動滑輪下掛著四個杠鈴片，杠鈴片上升了0.1m，在此過程中握桿對繩子的拉力做的功。

9. 新冠疫情期間，為更好的收治重癥患者，武漢市集結(jié)了約4萬名建設(shè)者，僅用10天左右時間就使火神山、雷神山醫(yī)院成功交付使用，再次讓世界見證了“中國速度”。如圖所示，工人用滑輪組裝置沿水平軌道運(yùn)送建筑工件，用力F拉繩使工件沿水平軌道勻速運(yùn)動的速度v＝0.5m/s，經(jīng)t＝20s將工件送到目的地。已知工件的質(zhì)量M＝600kg，與軌道的接觸面積S＝1.2m2，運(yùn)動過程中所受阻力f是重力的k＝0.2倍；若滑輪組的繩保持豎直方向，不計(jì)繩重和滑輪與繩間的摩擦，滑輪組裝置的機(jī)械效率η＝96%，取g＝10N/kg。求：
（1）工件在軌道上勻速前進(jìn)時對軌道的壓強(qiáng)p；
（2）工人拉力F做功的功率P；
（3）動滑輪的質(zhì)量m。
10. 質(zhì)量為60kg的工人用如圖甲所示的滑輪組運(yùn)送貨物上樓，滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力變化的圖象如圖乙，機(jī)械中摩擦力及繩重忽略不計(jì)，（g＝10N/kg）。問：
(1)若工人在1min內(nèi)將貨物勻速向上提高了6m，作用在鋼繩上的拉力為400N，拉力的功率是多大；
(2)動滑輪受到的重力；
(3)該工人豎直向下拉繩子自由端運(yùn)送貨物時，若要工人不被拉離地面，此滑輪組機(jī)械效率最大值是多少？
11. 如圖所示，人用滑輪組拉著重810N的物體使其沿豎直方向以0.1m/s的速度勻速向上運(yùn)動了5s，人對繩子向下的拉力為300N．求：
（1）物體上升的高度；
（2）滑輪組的機(jī)械效率；
（3）拉力的功率。
12. 美鄉(xiāng)村建設(shè)中，工人用起吊裝置提升建筑材料，如圖。某次把質(zhì)量為200kg的材料勻速提升6m用時15s，消耗電能1.5×104J。g取10N/kg。求這次勻速提升材料過程中
(1)材料所受拉力F的大??；
(2)拉力F對材料做功的功率；
(3)該裝置的效率。
13．科技館里兩位老人正饒有興致地體驗(yàn)升降座椅裝置，小明觀察后畫出簡圖（如圖）進(jìn)行研究。若爺爺質(zhì)量m人＝60kg，奶奶用F＝240N的拉力將爺爺勻速拉升到頂端，該過程中奶奶手握住繩子向下拉動的總長度s＝6m。不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg。求：
（1）奶奶所做的功；
（2）動滑輪（含座椅）的質(zhì)量；
（3）該升降座椅裝置的機(jī)械效率（保留一位小數(shù)）。
14. 如圖，某同學(xué)用40N的拉力，在6s內(nèi)將重90N的物體勻速提升2m，不計(jì)繩重和摩擦。在此過程中，求∶
(1)拉力F做的有用功是多少？
(2)該滑輪組的機(jī)械效率是多少？
(3)拉力開的功率是多少？
(4)若繩子所能承受的最大拉力是45N，請計(jì)算說明，使用該滑輪組能否提起重120N的物體？
15.為了進(jìn)一步理解所學(xué)知識，朝陽中學(xué)物理興趣小組組裝了如圖所示的裝置。一輛質(zhì)量為0.3kg的玩具電動小車放置在粗糙水平桌面上，其與桌面間的滑動摩擦力為2N，一根不可伸長的細(xì)繩一端固定在小車尾部，另一端依次跨過定滑輪、動滑輪后固定在O點(diǎn)，兩滑輪質(zhì)量都為0.05kg。當(dāng)小車向右運(yùn)動，借助細(xì)繩、滑輪帶動質(zhì)量為0.2kg的物體以0.1m/s的速度沿豎直方向勻速上升，不計(jì)細(xì)繩與兩滑輪之間的摩擦，不考慮空氣阻力，求：
(1)細(xì)繩的拉力F；
(2)滑輪組的機(jī)械效率η；
(3)玩具電動小車牽引力的功率P。
16. 使用如圖所示的機(jī)械裝置，某人從井里提升78kg的重物，在10s內(nèi)沿水平地面向右勻速行走了8m，該人拉繩子的力是400N（繩重與摩擦忽略不計(jì)）。求：
(1)物體上升的速度是多少？
(2)拉力的功率是多少？
(3)該裝置的機(jī)械效率是多少？
(4)動滑輪的重力是多少？
17.工人師傅利用如圖甲所示的滑輪組搬運(yùn)石材。質(zhì)量為的石材放在水平地面上，在拉力F的作用下沿水平方向做勻速直線運(yùn)動，其路程隨時間變化的圖象如圖乙所示。石材在水平方向上受到的阻力為石材重的0.1倍，滑輪組的機(jī)械效率為75%，滑輪組和繩子的自重不計(jì)。（）求：
(1)石材受到的阻力；
(2)在石材移動過程中，工人做的有用功；
(3)在石材移動過程中，工人作用在繩子自由端的拉力F。
18. 為了豐富學(xué)生的課余生活，某學(xué)校開設(shè)了“實(shí)驗(yàn)拓展課”。如圖（甲）是某一學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的“測量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，圖（乙）是物體上升高度h隨時間t變化的關(guān)系圖象，已知物體的重力G=36N，不計(jì)繩重及摩擦，手對繩自由端施加的拉力F=20N，求：
(1)0～2s內(nèi)，滑輪組所做的有用功；
(2)該滑輪組的機(jī)械效率；
(3)0～2s內(nèi)，拉力F的功率。
2024年物理中考二輪復(fù)習(xí)以題型精煉攻克難點(diǎn)亮點(diǎn)的60個小微專題
專題36滑輪（組）機(jī)械效率綜合難題應(yīng)用題
1. 建筑工人用如圖所示的滑輪組勻速提升貨物，當(dāng)貨物的重力為300N時，工人對繩施加的拉力為200N，不計(jì)繩重與摩擦。求：
（1）動滑輪的重力G動；
（2）此時滑輪組的機(jī)械效率η。
【答案】（1）動滑輪的重力G動為100N；
（2）此時滑輪組的機(jī)械效率η為75%。
【解析】（1）由圖可知，有兩段繩子拉著動滑輪，不計(jì)繩重與摩擦，根據(jù)F＝（G+G動）可知，動滑輪的重力為：G動＝nF﹣G＝2×200N﹣300N＝100N；
(2)不計(jì)繩重與摩擦，滑輪組的機(jī)械效率為：η＝＝＝＝＝75%。
2. （2023四川眉山）如圖所示，工人用滑輪組提升重物，已知重物重力，動滑輪重力。在工人用力作用下，重物勻速上升，達(dá)到規(guī)定高度處。不計(jì)繩重和機(jī)械之間的摩擦。求：
（1）拉力做功的功率；
（2）滑輪組的機(jī)械效率；
（3）若用該裝置提升另一重物時，機(jī)械效率達(dá)到，則該重物的重力是多少？
【答案】（1）240W；（2）83.3％；（3）1800N
【解析】（1）承擔(dān)物重的動滑輪上繩子的段數(shù)，不計(jì)繩重和機(jī)械之間的摩擦，拉力
拉力移動距離
拉力做功
拉力做功的功率
（2）滑輪組的有用功
機(jī)械效率
（3）若用該裝置提升另一重物時，機(jī)械效率達(dá)到，則
解得該重物的重力是。
答：（1）拉力做功的功率240W；
（2）滑輪組的機(jī)械效率83.3％；
（3）若用該裝置提升另一重物時，機(jī)械效率達(dá)到，則該重物的重力是1800N。
3. 2022年4月，一頭質(zhì)量為180kg的海豚在昌江棋子灣受傷擱淺，被救援人員送至科研基地治療。救援過程中，利用如圖所示的滑輪組，在40s時間內(nèi)，救援人員用500N的拉力拉動繩端，把輕質(zhì)布兜內(nèi)的海豚沿豎直方向勻速提升2m。g取10N/kg，問，此過程中：
（1）滑輪組對海豚做的有用功有多大？
（2）拉力做功的功率有多大？
（3）滑輪組的機(jī)械效率有多大？
【答案】（1）3.6×103J；（2）100W；（3）90%
【解析】（1）質(zhì)量為180kg的海豚，被勻速提升2m，所以滑輪組對海豚做的有用功
（2）由滑輪組可知，動滑輪上繩子根數(shù)n=4，繩子拉的距離
s=4×2m=8m
拉力做功
拉力做功的功率
（3）滑輪組的機(jī)械效率
答：（1）滑輪組對海豚做的有用功為3.6×103J；
（2）拉力做功的功率為100W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為90%。
4. 如圖所示，工人師傅利用滑輪組將靜止在水平地面上質(zhì)量為45kg的石板勻速提升6m，用時30s。石板與地面接觸面積為9000cm2，動滑輪重為50N。（g取10N/kg，不計(jì)繩重和摩擦）求：
（1）提升前石板對地面的壓強(qiáng)；
（2）石板上升的速度和工人師傅所用拉力；
（3）拉力的功率。
【答案】（1）500Pa；（2）0.2m/s， 250N；（3）100W
【解析】（1）提升前石板對地面的壓力為
受力面積為
提升前石板對地面的壓強(qiáng)為
（2）物體上升的速度為
工人師傅所用拉力
（3）繩端移動的距離為
拉力做總功為
拉力功率為
答：（1）石板對地面壓強(qiáng)為500Pa；
（2）石板上升的速度為0.2m/s，工人師傅所用拉力為250N；
（3）拉力功率為100W。
5. 某建筑工人用300N的拉力，在25s內(nèi)將重力為800N的水泥利用滑輪組勻速提高4m，如圖所示。若不計(jì)摩擦和繩重，請你完成下列計(jì)算：
（1）動滑輪的重力；
（2）工人做功的功率；
（3）該裝置的機(jī)械效率。
【答案】（1）100N；（2）144W；（3）89%
【解析】（1）由圖可知，繩子的有效股數(shù)n=3，不計(jì)摩擦和繩重，動滑輪的重力
G動=3F-G=3×300N-800N=100N
（2）當(dāng)水泥提升4m時，繩子自由端所移動的距離s=3×4m=12m
工人做的總功
W總=Fs=300N×12m=3600J
工人做功的功率
（3）有用功
W有=Gh=800N×4m=3200J
該裝置的機(jī)械效率
答：（1）動滑輪的重力是100N；
（2）工人做功的功率是144W；
（3）該裝置的機(jī)械效率是89%。
6.（2023江蘇徐州） 工人用一個定滑輪勻速提升質(zhì)量為18kg的物體，所用的拉力為200N，物體升高2m，g取10N/kg。
求：（1）物體受到的重力；
（2）定滑輪的機(jī)械效率。
【答案】（1）180N；（2）90%
【解析】（1）根據(jù)G=mg可得，物體受到的重力為
（2）有用功
根據(jù)定滑輪的特點(diǎn)可知，繩子自由端移動的距離等于物體升高的距離，則拉力做的總功為
故定滑輪的機(jī)械效率為
答：（1）物體受到的重力為180N；
（2）定滑輪的機(jī)械效率為90%。
7. 如圖所示，工人用滑輪組將重為400N的重物從井底勻速吊起2m用時為8s，工人所用拉力F為250N，求：
（1）滑輪組的機(jī)械效率；
（2）拉力F的功率。
【答案】（1）80%；（2）125W
【解析】（1）由圖可知，滑輪組的有效繩子段數(shù)為n=2，則滑輪組的機(jī)械效率為
η=80%
（2）繩子自由端移動的距離為
s=nh=2×2m=4m
拉力F做的功為
W=Fs=250N×4m=1000J
則拉力F的功率為
P=125W
答：（1）滑輪組的機(jī)械效率為80%；
（2）拉力F的功率為125W。
8．（2023·湖南長沙）如圖，小明用一個動滑輪和幾個相同的杠鈴片自制了一個健身器，已知動滑輪的質(zhì)量為5kg，每個杠鈴片的質(zhì)量為10kg。不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg，小明通過握桿豎直向上勻速拉動繩子提升杠鈴片的過程中，求：
（1）杠鈴片在0.5s內(nèi)上升0.2m，杠鈴片的速度；
（2）動滑輪下掛著兩個杠鈴片，握桿對繩子拉力的大小；
（3）動滑輪下掛著四個杠鈴片，杠鈴片上升了0.1m，在此過程中握桿對繩子的拉力做的功。

【答案】（1）0.4m/s；（2）125N；（3）45J
【解析】（1）杠鈴片上升的速度
（2）由圖可知，動滑輪由兩段繩子承擔(dān)，即n=2,當(dāng)動滑輪下掛兩個杠鈴片，不計(jì)繩重和摩擦，握桿對繩子的拉力
（3）動滑輪下掛著四個杠鈴片，拉力所做的功
9. 新冠疫情期間，為更好的收治重癥患者，武漢市集結(jié)了約4萬名建設(shè)者，僅用10天左右時間就使火神山、雷神山醫(yī)院成功交付使用，再次讓世界見證了“中國速度”。如圖所示，工人用滑輪組裝置沿水平軌道運(yùn)送建筑工件，用力F拉繩使工件沿水平軌道勻速運(yùn)動的速度v＝0.5m/s，經(jīng)t＝20s將工件送到目的地。已知工件的質(zhì)量M＝600kg，與軌道的接觸面積S＝1.2m2，運(yùn)動過程中所受阻力f是重力的k＝0.2倍；若滑輪組的繩保持豎直方向，不計(jì)繩重和滑輪與繩間的摩擦，滑輪組裝置的機(jī)械效率η＝96%，取g＝10N/kg。求：
（1）工件在軌道上勻速前進(jìn)時對軌道的壓強(qiáng)p；
（2）工人拉力F做功的功率P；
（3）動滑輪的質(zhì)量m。
【答案】（1）5000Pa；（2）625W；（3）5kg。
【解析】（1）工件在軌道上勻速前進(jìn)時，對軌道的壓力：
F壓＝GM＝mMg＝600kg×10N/kg＝6000N，
對軌道的壓強(qiáng)：
p＝＝＝5000Pa；
（2）運(yùn)動過程中所受的阻力：
f＝0.2GM＝0.2×6000N＝1200N，
由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n＝2，
則滑輪組的機(jī)械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝96%，
解得：F＝625N，
繩端移動的速度：
v繩＝nv＝2×0.5m/s＝1m/s，
則拉力的功率：
P＝＝＝Fv繩＝625N×1m/s＝625W；
（3）不計(jì)繩重和滑輪與繩間的摩擦，由F＝（f+G動）可得，動滑輪的重力：
G動＝nF﹣f＝2×625N﹣1200N＝50N，
由G＝mg可得，動滑輪的質(zhì)量：
m＝＝＝5kg。
10. 質(zhì)量為60kg的工人用如圖甲所示的滑輪組運(yùn)送貨物上樓，滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力變化的圖象如圖乙，機(jī)械中摩擦力及繩重忽略不計(jì)，（g＝10N/kg）。問：
(1)若工人在1min內(nèi)將貨物勻速向上提高了6m，作用在鋼繩上的拉力為400N，拉力的功率是多大；
(2)動滑輪受到的重力；
(3)該工人豎直向下拉繩子自由端運(yùn)送貨物時，若要工人不被拉離地面，此滑輪組機(jī)械效率最大值是多少？
【答案】(1) 120W；(2) 200N；(3) 889%
【解析】(1)由圖可知，n=3，則繩端移動的距離
拉力做的功
拉力的功率
(2)由圖乙可知，物重G=300N時，滑輪組的機(jī)械效率η=60%，因機(jī)械中摩擦力及繩重忽略不計(jì)，克服物重做的功為有用功，克服動滑輪重力和物重做的功為總功，所以，滑輪組的機(jī)械效率
所以
(3)已知工人的質(zhì)量為60kg，則該工人豎直向下拉繩子自由端運(yùn)送貨物時，繩子的最大拉力
由可得，提升的最大物重
則滑輪組的最大機(jī)械效率
11. 如圖所示，人用滑輪組拉著重810N的物體使其沿豎直方向以0.1m/s的速度勻速向上運(yùn)動了5s，人對繩子向下的拉力為300N．求：
（1）物體上升的高度；
（2）滑輪組的機(jī)械效率；
（3）拉力的功率。
【答案】（1）物體上升的高度為0.5m；
（2）滑輪組的機(jī)械效率為90%；
（3）拉力的功率為90W。
【解析】（1）由v＝可得，物體上升的高度：
h＝vt＝0.1m/s×5s＝0.5m；
（2）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n＝3，
滑輪組的機(jī)械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝90%；
（3）拉力端移動距離s＝3h＝3×0.5m＝1.5m，
總功：W總＝Fs＝300N×3h＝300N×1.5m＝450J，
拉力的功率：P＝＝＝90W。
12. 美鄉(xiāng)村建設(shè)中，工人用起吊裝置提升建筑材料，如圖。某次把質(zhì)量為200kg的材料勻速提升6m用時15s，消耗電能1.5×104J。g取10N/kg。求這次勻速提升材料過程中
(1)材料所受拉力F的大??；
(2)拉力F對材料做功的功率；
(3)該裝置的效率。
【答案】(1) 2000N；(2)800W；(3)80%
【解析】(1) 建筑材料勻速上升，拉力等于重力
F=G=mg=200kg×10N/kg=2000N
材料所受拉力F的大小為2000N。
(2)拉力所做的有用功
W有用=Gh=2000N×6m=1.2×104J
拉力做功的功率
P===800W
拉力做功的功率為800W。
(3) 該裝置的機(jī)械效率
η===×100%=80%
該裝置的效率為80%。
13．科技館里兩位老人正饒有興致地體驗(yàn)升降座椅裝置，小明觀察后畫出簡圖（如圖）進(jìn)行研究。若爺爺質(zhì)量m人＝60kg，奶奶用F＝240N的拉力將爺爺勻速拉升到頂端，該過程中奶奶手握住繩子向下拉動的總長度s＝6m。不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg。求：
（1）奶奶所做的功；
（2）動滑輪（含座椅）的質(zhì)量；
（3）該升降座椅裝置的機(jī)械效率（保留一位小數(shù)）。
【答案】（1）奶奶所做的功是1440J；
（2）動滑輪（含座椅）的質(zhì)量是12kg；
（3）該升降座椅裝置的機(jī)械效率是83.3%。
【解析】（1）奶奶所做的功：
W＝Fs＝240N×6m＝1440J；
（2）爺爺?shù)馁|(zhì)量m人＝60kg，則爺爺?shù)闹亓Γ?br>G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
由圖可知，n＝3，不計(jì)繩重和摩擦，由F＝（G+G動）可得動滑輪（含座椅）的重力：
G動＝nF﹣G＝3×240N﹣600N＝120N，
動滑輪（含座椅）的質(zhì)量：
m動＝＝＝12kg；
（3）不計(jì)繩重和摩擦，該升降座椅裝置的機(jī)械效率：
η＝＝＝＝＝×100%≈83.3%。
14. 如圖，某同學(xué)用40N的拉力，在6s內(nèi)將重90N的物體勻速提升2m，不計(jì)繩重和摩擦。在此過程中，求∶
(1)拉力F做的有用功是多少？
(2)該滑輪組的機(jī)械效率是多少？
(3)拉力開的功率是多少？
(4)若繩子所能承受的最大拉力是45N，請計(jì)算說明，使用該滑輪組能否提起重120N的物體？
【答案】(1)180J；(2)75%；(3)40W；(4)不能
【解析】由圖可知，滑輪組的動滑輪繞3段繩。
(1)拉力F做的有用功
W有=Gh=90N×2m=180J
(2)該滑輪組的機(jī)械效率
方法一：
方法二：
(3)拉力F的功率
(4)不計(jì)繩重和摩擦，額外功
W額=W總-W有=240J-180J=60J
動滑輪的重力
G動==30N
繩子所能承受的最大拉力是45N，提起物體的最大重力
G最大=3F最大-G動=3×45N-30N=105N＜120N
使用該滑輪組不能提起重120N的物體。
答：(1)拉力F做的有用功是180J；
(2)該滑輪組的機(jī)械效率是75%；
(3)拉力開的功率是40W；
(4)若繩子所能承受的最大拉力是45N，使用該滑輪組不能否提起重120N的物體。
15.為了進(jìn)一步理解所學(xué)知識，朝陽中學(xué)物理興趣小組組裝了如圖所示的裝置。一輛質(zhì)量為0.3kg的玩具電動小車放置在粗糙水平桌面上，其與桌面間的滑動摩擦力為2N，一根不可伸長的細(xì)繩一端固定在小車尾部，另一端依次跨過定滑輪、動滑輪后固定在O點(diǎn)，兩滑輪質(zhì)量都為0.05kg。當(dāng)小車向右運(yùn)動，借助細(xì)繩、滑輪帶動質(zhì)量為0.2kg的物體以0.1m/s的速度沿豎直方向勻速上升，不計(jì)細(xì)繩與兩滑輪之間的摩擦，不考慮空氣阻力，求：
(1)細(xì)繩的拉力F；
(2)滑輪組的機(jī)械效率η；
(3)玩具電動小車牽引力的功率P。
【答案】（1）1.25N；（2）80%；（3）0.65W
【解析】(1)動滑輪與重物在細(xì)繩的拉力作用下做勻速直線運(yùn)動，將動滑輪和物體看做整體，整體處于平衡狀態(tài)，受平衡力，根據(jù)平衡力條件，可得
則
(2)滑輪組的機(jī)械效率
(3)由題意可知，小車也做勻速直線運(yùn)動，則小車的牽引力
則牽引力的功率
16. 使用如圖所示的機(jī)械裝置，某人從井里提升78kg的重物，在10s內(nèi)沿水平地面向右勻速行走了8m，該人拉繩子的力是400N（繩重與摩擦忽略不計(jì)）。求：
(1)物體上升的速度是多少？
(2)拉力的功率是多少？
(3)該裝置的機(jī)械效率是多少？
(4)動滑輪的重力是多少？
【答案】(1)0.4m/s；(2)320W；(3)97.5%；(4)20N
【解析】(1)人移動的距離，所用的時間，人移動的速度
物體移動的速度
(2)拉力做的功
拉力的功率
(3)物體上升的高度
該裝置的機(jī)械效率
(4)動滑輪重力
17.工人師傅利用如圖甲所示的滑輪組搬運(yùn)石材。質(zhì)量為的石材放在水平地面上，在拉力F的作用下沿水平方向做勻速直線運(yùn)動，其路程隨時間變化的圖象如圖乙所示。石材在水平方向上受到的阻力為石材重的0.1倍，滑輪組的機(jī)械效率為75%，滑輪組和繩子的自重不計(jì)。（）求：
(1)石材受到的阻力；
(2)在石材移動過程中，工人做的有用功；
(3)在石材移動過程中，工人作用在繩子自由端的拉力F。
【答案】(1)1.8×103N；(2)7.2×103J；(3)800N
【解析】（1）石材的重力
石材的阻力
（2）由乙圖知
，
石材運(yùn)動的速度為
石材移動
過程中，石材運(yùn)動的距離
石材在水平面上做勻速直線運(yùn)動，所以
在石材移動過程中，工人做的有用功
(3)由得，工人做的總功
由分析知，繩子段數(shù)
繩子自由端移動的距離
由得，工人作用在繩子自由端的拉力F
18. 為了豐富學(xué)生的課余生活，某學(xué)校開設(shè)了“實(shí)驗(yàn)拓展課”。如圖（甲）是某一學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的“測量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，圖（乙）是物體上升高度h隨時間t變化的關(guān)系圖象，已知物體的重力G=36N，不計(jì)繩重及摩擦，手對繩自由端施加的拉力F=20N，求：
(1)0～2s內(nèi)，滑輪組所做的有用功；
(2)該滑輪組的機(jī)械效率；
(3)0～2s內(nèi)，拉力F的功率。
【答案】(1) 7.2J；(2) 60%；(3)6W
【解析】(1)由圖乙可知，2s時，物體上升0.2m，有用功
W有=Gh=36N×0.2m=7.2J
(2)滑輪組的動滑輪繞3段繩，總功
W總=Fs=F×3h=20N×3×0.2m=12J
滑輪組的機(jī)械效率
=60%
(3) 0～2s內(nèi)，拉力F的功率
=6W