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1、第十章章末卷2一、选择题（共15小题）1（2015武汉）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为FA，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（）ABCD【考点】F4：滑轮（组）的机械效率 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力，本题中使用滑轮组水平拉动物体，拉力F所做的功为总功，克服物体摩擦力所做的功为有用功，从图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则S=2s物，可利用公式=计算出滑轮组的机械效率。【解答】解：从图可知，由2段绳子与动滑轮
2、相连，则S=2s物，=物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力，物体和地面之间摩擦力为f，则大小为FA=f。则=。故选：C。【点评】此题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算以及滑轮组的机械效率，在计算过程中，要注意弄清哪些力是平衡力，不要被多余的条件所迷惑。2（2014三明）小丽用相同的滑轮和细绳组装了如图所示的甲、乙两种装置，并用它们将同一重物分别匀速提升相同的高度（不计绳重与摩擦，物重大于滑轮自重），下列判断正确的是（）A甲较省力，机械效率较低B甲较省力，机械效率较高C乙较省力，机械效率较低D乙较省力，机械效率较高【考点】F4：滑轮（组）的机械效率 【
3、专题】592：功、功率、机械效率【分析】定滑轮不省力，能够改变力的方向；动滑轮能够省力，不能改变力的方向；提升相同的重物到相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，使用动滑轮需要克服动滑轮重做额外功；而总功等于有用功加上额外功，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。【解答】解：（1）甲是定滑轮，乙是动滑轮，不计绳重及摩擦，使用定滑轮的拉力F1=G物；使用动滑轮的拉力F2=（G物+G轮）；F2F1，故使用乙省力；（2）提升的物体重和高度相同，由W有用=G物h可知做的有用功相同；使用定滑轮时做的额外功为零，使用动滑轮时需要克服动滑轮重力做功，即额外功为W额=G轮h，由机械效率公式=可知，使
4、用定滑轮的机械效率大于使用动滑轮的机械效率，故乙的机械效率较低。故选：C。【点评】本题考查了定滑轮和动滑轮的特点，以及有用功、额外功、总功的计算方法，关键是明确额外功的产生原因，属于基础题。3（2014西藏）如图所示的滑轮组，动滑轮重50N，用这个滑轮组把重为450N的物体在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A作用在绳自由端的拉力为125NB在2s内做的总功为900 JC若所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小D此过程中该滑轮组的机械效率为90%【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；EC：功的计算；F4：滑轮（组）的机械效率 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】（1）不计
5、摩擦及绳重，根据F=（G+G动）求出拉力大小；（2）根据W=Fs可求得在2s内做的总功；（3）对滑轮组来说，有几段绳子在拉重物，绳端移动的距离S就是重物移动距离h的几倍。故机械效率 =（n为拉重物的绳子段数）。【解答】解：A、不计摩擦及绳重，拉力为：F=（G+G动）=（450N+50N）167N；故A错误；B、h=2m，s=3h=32m=6m，在2s内做的总功W=Fs=167N6m=1002J，故B错误；C、增加重物的重力，在动滑轮、摩擦不变的情况下，即额外功不变的情况下，有用功增加了，所以机械效率就提高了，故C错误；D、W有用=Gh=450N2m=900J；W总=Fs=167N6m=1002
6、J，该滑轮组的机械效率=100%=100%90%故D正确。故选：D。【点评】本题中主要考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算，搞清各力与距离之间的对应关系，熟练运用相关公式是解决此题的关键。4（2015滨州）如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升1m已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（）A绳子自由端被拉下3mB有用功是800JC拉力F的功率是80WD滑轮组的机械效率是53.3%【考点】7X：滑轮组及其工作特点；EH：有用功和额外功；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算 【专题】11：计算题；592：功、功率、机械效率【分析】由图可知滑轮组绳子的
7、有效股数，根据s=nh求出绳子自由端被拉下的距离，根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用P=求出拉力的功率，利用=100%求出滑轮组的机械效率。【解答】解：由图可知，n=2，则绳子自由端被拉下的距离：s=nh=21m=2m，故A错误；做的有用功：W有=Gh=800N1m=800J，故B正确；拉力做的总功：W总=Fs=500N2m=1000J，拉力的功率：P=100W，故C错误；滑轮组的机械效率：=100%=100%=80%，故D错误。故选：B。【点评】本题考查了学生对功率的公式、机械效率公式、滑轮组s=nh、有用功、总功的理解和运用，因条件已给出，难度不大。5（2014泸州）利用如
8、图所示的滑轮组，在20s时间内将重为20N的物体匀速提升了2m，所用拉力F为12.5N下列判断正确的是（）A绳子自由端移动的速度为0.1m/sB该滑轮组的机械效率为80%C此段时间内，拉力做功为40JD拉力做功的功率为1.25W【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】根据图象可知，n=2，并且s=2h；（1）先根据s=2h求出自由端移动的距离，然后根据v=求出绳子自由端移动的速度；（2）根据=即可求出滑轮组的机械效率；（3）根据W总=Fs即可求出拉力做的功；（4）根据P=即可求出拉力做功的功率。【解答】解：根据图示可知，n=2，自由端移动
9、的距离：s=2h=22m=4m；A、自由端移动的速度：v=0.2m/s，故A错误；B、滑轮组的机械效率：=100%=100%=100%=100%=80%；故B正确；C、拉力做的功：W总=Fs=12.5N4m=50J，故C错误；D、拉力做功的功率：P=2.5W，故D错误。故选：B。【点评】本题考查了速度、总功、机械效率、功率的计算，根据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，灵活选用公式计算是关键。6（2014泉州）如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是（）ABCD【考点】F4：滑轮（组）的机械效率 【专题】592：功、功率、
10、机械效率【分析】匀速提升同一重物，做有用功相同，通过比较额外功的大小，得出机械效率的高低（有用功相同，额外功越少，机械效率越高）。【解答】解：若不计摩擦，所作额外功就是提升动滑轮做的功，而使用定滑轮时，没有动滑轮，额外功为0，机械效率最高。故选：A。【点评】使用滑轮时若不计摩擦，额外功就是提升动滑轮做的功，这是本题的突破口。7（2015巴彦淖尔）如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G的物体缓慢上升，动滑轮的重力不可忽略，现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率与物体重力G的关系可能符合下列图中的（）ABCD【考点】F4：滑轮（组）的机械效率 【专题】592：功、功率、机械效率
11、【分析】从题可知，动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，首先根据影响摩擦力大小的因素判断出绳与滑轮间的摩擦，再利用公式=100%判断出动滑轮的机械效率与物体重力G的关系。【解答】解：动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大。同时，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦也在增大，故机械效率与物体重力G的关系并不成正比，故A正确符合题意。故选：A。【点评】本题考查了使用动滑轮时机械效率的计算，要知道提升物重大小对机械效
12、率的影响（同一滑轮组，机械效率随物重的增大而增大）。8（2015营口）如图所示，A物体受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力F=5N，滑轮组的机械效率为80%，则下列说法正确的是（）A拉力F的功率是1WB2s内绳子自由端移动的距离是1.2mC5s内拉力F所做功的大小是15JD物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；7X：滑轮组及其工作特点；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算 【专题】16：压轴题；592：功、功率、机械效率【分析】A、由功率公式P=Fv求出拉力的功率；B、由图示可知，滑轮组
13、承重绳子的有效股数：n=3，根据s=vt求得2s内绳子自由端移动的距离；C、由功率公式P=可求得5s内拉力F所做功；D、根据效率公式=100%=100=100%求出摩擦力。【解答】解：A、拉力的功率P=nFv物体=35N0.2m/s=3W，故A错误；B、由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n=3，则2s内绳子自由端移动的距离s=3v2s=30.2m/s2s=1.2m，故B正确；C、由P=可得W=Pt=3W5s=15J，故C正确；D、由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n=3，克服摩擦力做的功为有用功，效率：=100%=100=100%，则f=nF=380%5N=12N，故D正确；故选：BC
14、D。【点评】此题主要考查的是学生对机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握，知道克服物体摩擦力做的功为有用功是解决此题的关键。9（2015常德）如图所示，用滑轮组把重为200N的货物提到9m高的楼上，所用拉力为80N，则总功和滑轮组的机械效率分别是（）A1400J 80%B1800J 80%C1800J 83.3%D2160J 83.3%【考点】EH：有用功和额外功；F4：滑轮（组）的机械效率 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】已知物体重和升高的高度，根据公式W=Gh可求有用功，已知拉力和动滑轮上绳子的段数，根据公式W=FS可求总功，有用功与总功的比值就等于机械效率。【解答】解：有用功
15、W有用=Gh=200N9m=1800J，动滑轮上有三段绳子，所以拉力移动的距离是物体升高高度的3倍，s=3h=39m=27m总功W总=Fs=80N27m=2160J。机械效率=100%=100%83.3%，ABC错误，D正确。故选：D。【点评】本题考查有用功、总功、机械效率的计算，关键是公式的应用，难点是动滑轮上绳子的段数的分析。10（2015百色）如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，绳和轮之间的摩擦均不计，下列说法正确的是（）A甲滑轮组比乙滑轮组更省力B甲滑轮组绳子移动的速度比乙的大C甲、乙两个滑轮组对重物所做的功相等D甲滑轮组的机械效率比乙的低【
16、考点】EB：功的大小比较；F4：滑轮（组）的机械效率 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；根据速度公式v=判断绳子移动的速度的大小；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。【解答】解：A、不计绳重及摩擦，因为拉力F=（G物+G轮），n1=2，n2=3，所以绳子受的拉力：F1=（G物+G轮），F2=（G物+G轮），所以F1F2；故A错误；B、因为
17、绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，所以s1s2，在时间相同时，根据v=可知，v1v2；故B错误；C、提升的物体重和高度相同，根据W有=G物h可知，利用滑轮组做的有用功相同；故C正确；D、因为动滑轮重相同，W额=G轮h，所以额外功相同，总功相同，根据=可知，滑轮组的机械效率相同，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，不计摩擦和绳重时拉力的求法；本题关键在于确定额外功相等。11（2015葫芦岛）如图所示滑轮组，在50s内将重5000N货物匀速吊起10m高。绳的自由端受到的拉力
18、大小是1500N，关于该滑轮组的说法正确的是（不计绳重及摩擦）（）A滑轮组的机械效率为83.3%B绳自由端移动的距离是50mC滑轮组所做有用功的功率是1000WD该装置中的动滑轮总重为1000N【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】由图判断出通过动滑轮绳子的段数n，由s=nh计算绳自由端移动的距离；根据W有=Gh计算有用功；根据P=计算有用功的功率；根据W总=Fs计算总功；根据=计算机械效率；根据W额=W总W有=G动h计算动滑轮重。【解答】解：由图通过动滑轮绳子的段数n=4，绳自由端移动的距离s=nh=410m=40m，故B错误；有用功
19、：W有=Gh=5000N10m=5104J；滑轮组所做有用功的功率：P有=1000W，故C正确；总功：W总=Fs=1500N40m=6104J，机械效率：=100%=100%=83.3%，故A正确；不计绳重及摩擦：W额=W总W有=G动h，所以动滑轮重：G动=1000N，故D正确。故选：ACD。【点评】本题考查了有用功、总功、机械效率的计算，属于一道基础题。解题的关键是从图上正确判断通过动滑轮绳子的段数。12（2015黑河）用两个相同的滑轮组成的滑轮组固定在天花板上，如图所示，当匀速提升物体时，绳子自由端的拉力F=20N，物体移动的速度为0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和摩擦，下列说法正
20、确的是（）A绳子自由端移动的速度为0.3m/sB物体的重力为40NC该滑轮组的机械效率为66.67%D拉力F的功率为2W【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算 【专题】12：应用题；592：功、功率、机械效率【分析】（1）由图可知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，则s=3h，绳子自由端移动距离为物体上升速度的3倍；（2）忽略绳重和摩擦，知道拉力F和动滑轮重，利用F=（G物+G轮）求物重大小；（3）利用=计算滑轮组的机械效率；（4）利用P=Fv计算拉力的功率。【解答】解：由图可知，n=3。A、绳子自由端移动的速度v=3v=30.1m/s=0.3m/s
21、，故A正确；B、忽略绳重和轴摩擦，F=（G物+G动滑轮），即20N=（G物+10N），所以G物=50N，故B错误；C、滑轮组的机械效率：=83.3%，故C错误；D、拉力的功率：P=Fv=20N0.3m/s=6W，故D错误。故选：A。【点评】本题考查了学生对滑轮组特点的掌握和运用，本题关键：一是n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是忽略绳重和轴摩擦，拉力F=（G物+G动滑轮）三是正确利用P=Fv计算功率。13（2015哈尔滨）小聪测量了如图所示的滑轮组的机械效率，他先后进行了两次实验，将钩码分别匀速竖直提升h1和h2的高度（h1h2）对两次实验中一些物理量进行比较，正确的是（其中s为绳子
22、自由端通过的距离，H为动滑轮上升的高度）（）As1=s2BH1=H2C1=2DW有用1=W有用2【考点】F4：滑轮（组）的机械效率 【专题】12：应用题；592：功、功率、机械效率【分析】（1）要知道滑轮组中自由端通过距离与物体升高高度的关系即：s=nh，其中承担物重绳子股数n可由图中数出。（2）对滑轮组要区分对重物做功为有用功，自由端拉力做功为总功，有用功与总功的比值为滑轮组的机械效率。【解答】解：A、使用同一滑轮组提升重物，n值一定，由s=nh可知，在h1h2时，s1s2，故A错误；B、使用滑轮组提升重物，动滑轮与重物上升高度相同，由于h1h2时，H1H2，故B错误；C、由=可知，只改变物
23、体被提升的高度，机械效率不变，故C正确；D、由W有用=Gh可知，物重G一定，h1h2，W有用1W有用2，故D错误。故选：C。【点评】此题是测量滑轮组的机械效率，一定要掌握绳端移动距离与物体上升高度之间的关系，同时要掌握机械效率的概念，知道机械效率是有用功与总功之比。14（2014辽阳）如图所示，重8N的物体，在拉力F的作用下2s内匀速上升了0.4m，动滑轮重2N，不计绳重及摩擦，则下列计算结果正确的是（）A拉力的大小为5NB绳子自由端移动距离为1.2mC拉力F的功率为2WD滑轮组的机械效率为80%【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算 【专题】591：
24、简单机械；592：功、功率、机械效率【分析】（1）由图可知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，绳重和摩擦不计，则拉力F=（G物+G轮）；（2）由图知n=2，绳子自由端移动距离s=2h；（3）求出了拉力大小和拉力端移动的距离，利用W总=Fs求拉力做功，再利用P=求拉力做功功率；（4）求出有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率。【解答】解：A、如图滑轮组，承担物重的绳子股数n=2，绳重和摩擦不计，拉力F的大小：F=（G物+G轮）=（8N+2N）=5N，故A正确；B、由图知n=2，绳子自由端移动距离：s=2h=20.4m=0.8m，故B错；C、拉力F做功：W总=Fs=5N0.8m=4J，拉力做功
25、功率：P总=2W，故C正确；D、使用滑轮组做的有用功：W有用=Gh=8N0.4m=3.2J，滑轮组的机械效率：=100%=100%=80%，故D正确。故选：ACD。【点评】本题考查使用滑轮组绳子拉力的计算、有用功和总功的计算、功率和滑轮组的机械效率的计算，本题关键有二：一是n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数）；二是利用好不计绳重和摩擦时，拉力和物重的关系：F=（G动+G）。15（2015包头）为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不
26、计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（）A0s1s内，地面对物体的支持力是10NB1s2s内，拉力F做的功是187.5JC2s3s内，拉力F的功率是100WD2s3s内，滑轮组的机械效率是62.5%【考点】6V：力与图象的结合；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算 【专题】16：压轴题；592：功、功率、机械效率【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h。（1）已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F，其关系为F拉=（F+G动）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉
27、力F；（2）由Ft图象得出在23s内的拉力F，由vt图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率。（3）由Ft图象得出在12s内的拉力F，由ht图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功。【解答】解：（1）由图乙可知，在01s内，拉力F=30N取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F作用，处于静止状态；地面对重物的支持力F支=GF=G3F拉+G动=100N330N+G动=G动+10N；故A错误；（2）由
28、图可知在23s内，重物做匀速运动，v3=2.50m/s，拉力F3=40N，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3，所以拉力F的作用点下降的速度v3=3v3=32.50m/s=7.5m/s，拉力做功功率（总功率）：P总=F3V3=40N7.5m/s=300W，故C错误；滑轮组的机械效率：=100%=100%=100%83.33%，故D错误；（3）在12s内，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=31.25m=3.75m，拉力做的功：W=F2S2=50N3.75m=187.5J；故B正确。故选：B。【点评】本题是一道力学综合题，涉
29、及到功、功率、机械效率、压强的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键。二、填空题（共10小题）16（2015锦州）如图所示，工人利用滑轮组以250N的拉力将400N的水泥匀速提高2m，该滑轮组的机械效率是80%；工人对地面的压力与其重力相比要小。（填“大”或“小”）【考点】F4：滑轮（组）的机械效率 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】由图判断出通过动滑轮绳子的段数n，根据=计算滑轮组的机械效率；对人进行受力分析，判断出工人对地面的压力与其重力关系。【解答】解：由图，通过动滑轮绳子的段数n=2，滑轮组的机械效率：=100%=100%=100%=100%=80%；由图人向
30、下拉绳子自由端，根据力的作用是相互的，绳子对人有向上的拉力，人还受到重力和地面的支持力，匀速提高物体时人受力平衡，F拉+F支=G，所以F压=F支=GF拉，即工人对地面的压力比其重力小。故答案为：80%；小。【点评】本题考查滑轮组机械效率的计算和平衡力的应用，关键是正确找到通过动滑轮绳子的段数。17（2015广州）如图所示，手用F1的力直接将物体B匀速提升h，F1做功为300J；若借助滑轮组把B匀速提升相同高度，滑轮组机械效率是30%，则F2做功为1000J。【考点】F4：滑轮（组）的机械效率 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】直接将物体提起做的功是有用功，利用机械将物体提起做的功是总功
31、。根据=可计算出总功。【解答】解：用F1的力直接将物体B匀速提升h，F1做功为300J，即有用功：W有=300J，滑轮组把B匀速提升相同高度，F2做功是总功，由=，F2做功：W总=1000J。故答案为：1000。【点评】本题考查了对有用功、总功的理解和机械效率公式的应用，正确认识有用功和总功是解题的关键。18（2015安徽）某同学利用斜面匀速提升重为500N的物体，已知沿斜面的拉力做的功为1000J，斜面的机械效率为60%，则物体被提升的高度为1.2m。【考点】F6：斜面的机械效率 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】设物体被提升的高度为h，根据效率公式求解即可。【解答】解：设物体被提升
32、的高度为h，则：=100%=100%=100%=60%，解得，h=1.2m。故答案为：1.2。【点评】此题考查效率公式的应用，关键是知道有用功、总功和机械效率的含义。19（2015聊城）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，物体重6N沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数为2.4N，滑轮组的机械效率是83.3%。【考点】F8：滑轮（组）机械效率的测量实验 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数；由图示滑轮组确定承重绳子的股数，然后由功的计算公式与效率公式求出滑轮组的效率。【解答】解：由图示弹簧测力计可知，其分
33、度值为0.2N，示数为2.4N；由图示滑轮组可知，承重绳子的有效股数n=3，滑轮组效率：=100%=100%=100%=100%=100%83.3%；故答案为：2.4；83.3%。【点评】本题考查了实弹簧测力计读数、求滑轮组的机械效率，本题是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题。20（2015自贡）用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为80%。如果人的体重为550N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为1050N。【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；F4：滑轮（组）的机械效率 【专题】591：简单机械；592：功
34、、功率、机械效率【分析】（1）滑轮组的机械效率等于有用功除以总功，有用功等于物体的重力乘以物体上升的高度，总功等于拉力乘以绳子自由端移动的距离。（2）当绳子的拉力和人的体重相等时，滑轮组所提升物体的物重最大；不计绳重和摩擦，利用F=（G物+G动）计算出动滑轮的重力；再利用F=（G物+G动）求最大物重。【解答】解：（1）由图可知，s=2h，则滑轮组的机械效率：=80%；（2）在不计摩擦与绳重时，F=（G物+G动），即125N=（200N+G动），所以G动=50N，因为人站在地面施加的最大拉力不可能大于自身重力，所以最大拉力为F=550N，F=（G物+G动），即：550N=（G物+50N），最大物
35、重：G物=1050N。故答案为：80%；1050。【点评】明确s与h的关系后，利用公式求出机械效率；本题的易错点在于，绳端的最大拉力取决于人的体重，而并非绳子的承受能力。21（2015沈阳）如图所示的甲，乙两套装置，每个滑轮的质量均相等，用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升一定高度，所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2，忽略绳重和摩擦。若F1=F2，则G1G2；若G1=G2，则它们的机械效率1=2（两空均填“”、“=”或“）【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；F2：机械效率的大小比较 【专题】16：压轴题；592：功、功率、机械效率【分析】（1）由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，
36、根据F=（G物+G轮）比较G1和G2的大小；（2）把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计摩擦，利用相同的滑轮、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。【解答】解：（1）由图可知，甲图中滑轮组绳子的有效股数为n1=2；乙图中滑轮组绳子的有效股数为n2=3，因为每个滑轮的质量均相等，所以每个滑轮的重力相等，忽略绳重和摩擦，由F=（G物+G动），可得，G1=2F1G动，G2=3F2G动，因为F1=F2，所以，G1G2；（2）比较甲、乙两个滑轮组可知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮
37、h，W有用=G物h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，根据=可知，两个滑轮组的机械效率相同，即：甲=乙。故答案为：；=。【点评】本题考查了使用滑轮组时绳子有效股数的确定定，有用功、额外功、总功、机械效率的计算方法，不计摩擦和绳重时拉力的求法；本题关键在于确定额外功相等。22（2015乐山）如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体10s内匀速提升2m，在此过程中，滑轮组的机械效率为80%，拉力的功率为100W。【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】（1）由图中滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n=2，重物上升h，则
38、拉力端移动的距离s=2h，知道物重G和升高的高度h，利用W有用=Gh求有用功；知道拉力大小和拉力端移动的距离，利用W总=Fs求总功，再根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率；（2）根据P=即可求出拉力的功率。【解答】解：由图可知，n=2，h=2m，s=2h=22m=4m；当提升G=400N的重物时，W有用=Gh=400N2m=800J，W总=Fs=250N4m=1000J，滑轮组的机械效率：=100%=100%=80%；拉力的功率：P=100W。故答案为：80%；100。【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率、功率的计算，由图得出n=2（直接从动滑轮上引出的绳子股数），计算出s=2
39、h是本题的关键。23（2014眉山）起重机将0.9t的货物匀速提升10m的过程中所做的额外功是6104J该过程中起重机对货物做的功是9104J，起重机机械效率是60%。（g取10N/kg）【考点】EC：功的计算；F3：机械效率的计算 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】（1）已知货物质量和提升的高度，根据公式W=Gh可求出起重机对货物做的功（有用功）；（2）又知道起重机做的额外功，可求总功，利用=可以计算出起重机的机械效率。【解答】解：货物重：G=mg=0.9103kg10N/kg=9103N，起重机对货物做的功：W有用=Gh=mgh=9103N10m=9104J；W总=W额+W有用=6
40、104J+9104J=1.5105J，机械效率=100%=100%=60%。故答案为：9104；60%。【点评】本题主要考查功的计算、机械效率的计算，知道三功关系（W总=W额+W有用）是本题的关键。24（2015云南）如图所示，小刚用200N的拉力在10s内把重320N的物体匀速提升了3m，滑轮的机械效率是80%，拉力的功率是120W。【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】已知物重和提升高度，根据公式W=Gh可求有用功，已知动滑轮上绳子段数和拉力F，根据公式W=FS可求总功，机械效率=100%可求机械效率；根据P=可求拉力的功率。【解答
41、】解：有用功W有用=Gh=320N3m=960J，总功W总=FS=F2h=200N23m=1200J，动滑轮的机械效率：=100%=100%=80%。拉力的功率：P=120W。故答案为：80%；120。【点评】本题考查功和机械效率的计算，关键是公式的灵活运用以及公式的推导，学会举一反三的能力，根据所学公式推导出自己解题所需要的公式，这是本题的难点。25（2014郴州）起重机在20s内把重物匀速提到楼顶，起重机所做的总功是4104J，额外功是1.6104J，则起重机的总功率是2000W，机械效率是60%。【考点】F3：机械效率的计算；FF：功率的计算 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】根
42、据P=即可求出起重机的总功率；再根据起重机所做的总功减去额外功就是有用功，然后利用=100%即可求出机械效率。【解答】解：P=2000W；W有用=W总W额外=4104J1.6104J=2.4104J，=100%=100%=0.6=60%。故答案为：2000；60%。【点评】此题主要考查功的计算，功率的计算，机械效率的计算等知识点，比较简单，要求学生应熟练掌握。三、解答题（共5小题）26（2015天津）利用如图所示的滑轮组，在5s内将重为300N的物体匀速向上提起0.2m，竖直向上的拉力F为125N求：（1）滑轮组的机械效率；（2）拉力的功率。【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算
43、 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】（1）已知s=3h，根据W有用=Gh求得有用功，根据W总=Fs求出拉力所做的功，根据=100%，计算出机械效率；（2）由P=求出拉力的功率。【解答】解：（1）有用功W有用=Gh=300N0.2m=60J，W总=Fs=F3h=125N30.2m=75J，滑轮组的机械效率：=100%=100%=80%；（2）拉力的功率：P=15W；答：（1）滑轮组的机械效率为80%；（2）拉力的功率为15W。【点评】本题是有关滑轮组的综合计算题目，考查了功、功率、机械效率的计算，确定滑轮组承担物重绳子的段数非常关键。27（2015达州）某工人用如图所示的装置把一重为12
44、00N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10秒，已知斜面长6m、高2m，此装置的机械效率为80%（滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计）求：（1）拉力F；（2）拉力F做功的功率；（3）箱子和斜面间的摩擦力。【考点】EH：有用功和额外功；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算 【专题】592：功、功率、机械效率【分析】（1）因为是动滑轮，所以根据s=2s求出拉力移动距离；根据W=Gh求出有用功，根据=计算此时的拉力。（2）根据W=Fs求出拉力做的总功，根据P=求出功率；（3）求出克服摩擦力做的额外功，根据W=fs求出摩擦力。【解答】解：（1）由图可知滑轮装置是一个动滑轮，绳端移动的距离：s=2s=26m=12m；有用功：W有用=Gh=1200N2m=2400J；根据=可得，所以F=250N。（2）拉力做的功：W总=Fs=250N12m=3000J，拉力的功率：P=300W；（3）因为W总=W有用+W额所以克服摩擦力做的额外功：W额=W总W有用=3000J2400J=600J，根据W=fs可得，摩擦力f=100N。答：（1）拉力F为250N；（2）拉力F做功的功率为300W；（3）箱子和斜面间的摩擦力为100N。【点评】题主要考查的是学生对功率、有用功、总功、额外功、机械效率计算公式的理解和掌握，难