初二物理简单机械计算专题及答案
完整版)初二物理机械运动计算题及答案
完整版)初二物理机械运动计算题及答案八年级物理机械运动计算题一、路线垂直（时间相同）1.一颗子弹以680m/s的速度离开枪口，在5m处的人听到了枪声，空气中声音的速度为340m/s。
求子弹前进了多少米。
2.一架喷气式飞机以声速的1.5倍速度飞行，高度为2720m，水平方向飞行。
当听到飞机在头顶上方轰鸣时，抬头观看，飞机已经飞到你前方多远水平距离的地方？3.在一次爆破中，用一条1m长的导火索来引爆炸药，导火索的燃烧速度为0.5cm/s。
引爆员点着导火索后，至少以每秒多少m的速度才能跑到600m以外（包括600m）的安全区域？4.在一次爆破中，用一条76cm长的导火索来引爆钻孔里的炸药，导火索的燃烧速度是0.8cm/s。
点着导火索以后以5m/s的速度跑开，他能否在爆炸前跑到离爆炸点500m以外的安全区？二、列车（队伍）过桥问题（总路程=车长+桥长）5.一列长90米的火车以每秒30米的速度匀速通过一座长1200米的桥，所需时间为多少秒？6.一列火车途经两个隧道和一座桥梁，第一个隧道长600米，火车通过用时18秒；第二个隧道长480米，火车通过用时15秒；桥梁长800米，火车通过时速度为原来的一半，则火车通过桥梁所需的时间为多少？7.一列队长360m的军队匀速通过一条长1.8km的大桥，测得军队通过大桥用时9min。
求：（1）军队前进的速度；（2）这列军队全部在大桥上行走的时间。
8.一列火车长200米，用20s的时间穿过了一条100m长的隧道。
该火车如果以这样的速度通过长3.4km的大桥，要用多长时间？9.一列长130米的列车，以16米每秒的速度正在行驶。
它通过一个隧道用了48秒，这个隧道长多少米？10.一列火车长200米，每秒行20米，要经过一座长700米的大桥。
求这列火车通过这座大桥需要多久？三、平均速度问题（总路程/总时间）11.汽车先以4米/秒的速度行驶0.5小时，接着又以36千米/小时的速度行驶5分钟到达目的地。
八年级物理下册简单机械综合计算(含答案)
简单机械综合计算1.工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m，此过程中拉力的功率为120W.(g取10N/kg)求：(1)有用功；(2)滑轮组的机械效率；(3)若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300N，额外功占总功的20%，工人提升货物的重．2.如图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η，拉力F做功的功率为P.求：(1)滑轮组的机械效率η；(2)拉力F的功率P 3.如图所示，在水平地面上放着物体A，A与地面的接触面积为0.14m2，对地面的压强为3000Pa，用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦，g=10N/kg).求：(1)物体A的质量m A和动滑轮的质量m．(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，在5s的时间内，人拉力做的功是多少？4.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G=4.8N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1=1.8N；当重物匀速上升时，手对轻绳的拉力为F2=2.0N，且物重上升过程中动滑轮恰好转过1圈.已知动滑轮周边凹槽的周长C=0.3m，求(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．5.如图所示，一名体重为700N、双脚与地面接触面积为0.04m2的人站在水平地面上，他用500N的拉力，在20s内将800N的重物匀速提升1m.求：(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．6.如图所示，滑轮组在向上的拉力F作用下，将重为120N的物体匀速提起，在10s内物体上移的距离为2m.求：(1)物体上升的速度；(2)有用功；(3)如果拉力F为50N，滑轮组提升该重物时的机械效率．7.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12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍.求：(1)将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？(2)滑轮组的机械效率为多少？(保留一位小数)(3)若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？(4)汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？8.新农村建设中，某工人利用如图所示的滑轮组提升重2700N的物体，物体上升了2m，绳子末端的拉力为750N，不计绳重和摩擦力，求：(1)工人做的有用功是多少？(2)该滑轮组的机械效率是多少？(3)动滑轮的总重力是多少N？简单机械综合计算9.如图所示，有一斜面长L为10m，高h为6m，现用F为360N的力沿斜面把重物G为500N的物体从底端匀速拉到顶端.物体受到斜面的摩擦力用f表示，求：(1)斜面机械效率η．(2)推导物体受到斜面摩擦力f的表达式．10.在斜面上将一个质量为0.4kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端(如图所示)，所用时间为4s，斜面长s=1m、高ℎ=0.2m，该斜面的机械效率为80%.(g=10N/kg)求：(1)物体受到的重力．(2)拉力所做的有用功．(3)拉力所做的总功和总功率．(4)物体在斜面上受到的摩擦力．11.如图甲所示是大刚同学两手做俯卧撑时的示意图，他的身体可视为杠杆，如图乙所示，O点为支点，A点为重心，A点为重心，已知每只手所受的支持力大小为200N，求：(1)若每只手掌与水平地面的接触面积为100cm2，计算手掌对地面的压强；(2)该同学的质量．12.如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体，杠杆处于水平静止状态.已知OA长为50cm，OC长为30cm，∠OAB=30∘．(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂．(2)拉力F的大小是多少？答案和解析【答案】1. 解：(1)货物的重力：G=mg=45kg×10N/kg= 450N；有用功：W有用=Gℎ=450N×2m=900J；(2)拉力做的总功：W总=Pt=120W×10s= 1200J；滑轮组的机械效率：η=W有用W总×100%=900J1200J×100%=75%；(3)由图可知n=3，已知额外功占总功的20%，则此时的机械效率η′= 1−20%=80%；此时的机械效率：η′=W有用W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF，所以提升物体的重力：G=η′nF=80%×3×300N=720N．答：(1)有用功为900J；(2)滑轮组的机械效率为75%；(3)工人提升货物的重为720N．2. 解：(1)W有用=Gℎ=900N×1m=900J；W总=Fs=500N×2m=1000J；机械效率η=W有用W总×100%=900J1000J×100%=90%；(2)拉力F的功率：p=W总t=1000J5s=200W．答：(1)滑轮组的机械效率为90%；(2)拉力F的功率为200W．3. 解：(1)由p=FS可得，A对地面的压力：F压=pS=3000Pa×0.14m2=420N，因为物体A在水平地面上，所以物体A的重力：G A=F=420N，物体A的质量：m A=G A g=420N10N/kg =42kg；用滑轮组匀速提升物体A时，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率：η=W有用W总=Gℎ(G+G轮)ℎ=GG+G轮=420N420N+G轮=84%，解得G轮=80N，动滑轮的质量：m=G轮g=80N10N/kg=8kg；(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s，则物体A上升的高度：ℎ=vt=0.2m/s×5s=1m，由图可知n=2，则拉力端移动距离s=2ℎ=2×1m=2m，不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：F=12(G A+G轮)=12(420N+80N)=250N，人拉力做的功：W总=Fs=250N×2m=500J．答：(1)物体A的质量为42kg，动滑轮的质量为8kg；(2)在5s的时间内，人拉力做的功是500J．4. 解：(1)由图可知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；则有：F1=13(G+G动)，故G动=3F1−G=3×1.8N−4.8N=0.6N；(2)动滑轮恰好转过1圈，则绳子自由端通过的距离为：s=C=0.3m；则物体上升的高度为：ℎ=13s=13×0.3m=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=W有W总=0.48J0.6J×100%=80%；答：(1)动滑轮的重力为0.6N；简单机械综合计算(2)重物上升过程中的有用功为0.48J；总功为0.6J；滑轮组的机械效率为80%．5. 解：(1)拉重物前，人对地面的压力：F=G=700N，人对地面的压强：p=FS =700N0.04m2=1.75×104Pa；(2)由图知n=2，拉力端移动的距离s=2ℎ= 2×1m=2m，拉力做的总功：W总=Fs=500N×2m=1000J，拉力做功的功率：P=W总t=1000J20s=50W；(3)拉力做的有用功：W有用=Gℎ=800N×1m=800J，滑轮组的机械效率：η=W有用W总=800J1000J×100%=80%．答：(1)拉重物前，人对地面的压强为1.75×104Pa；(2)拉力做功的功率为50W；(3)滑轮组的机械效率为80%．6. 解：(1)物体上升的速度：v=st =2m10s=0.2m/s；(2)有用功：W有=Gℎ=120N×2m=240J；(3)由图可知n=3，则绳子自由端移动的距离s= 3ℎ=3×2m=6m，总功：W总=Fs=50N×6m=300J，η=W有W总×100%=240J300J×100%=80%．答：(1)物体上升的速度为0.2m/s；(2)有用功为240J；(3)如果拉力F为50N，滑轮组提升该重物时的机械效率为80%．7. 解：(1)n=3，s=3ℎ=3×12m=36m，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：W=Fs=2.2×103N×36m=7.92×104J；(2)滑轮组的机械效率：η=W有W总×100%=GℎFs×100%=GℎF×3ℎ×100%=G3F×100%=6×103N3×2.2×103N×100%≈90.9%；(3)v物=13v=13×3m/s=1m/s，由v=st得，将物体由井底拉至井口需要的时间：t物=ℎv物=12m1m/s=12s；(4)牵引力：F牵=F′+f=F′+0.1G车=2.2×103N+0.1×3×104N=5.2×103N，拉力做功功率：P=Wt=Fst=FvP=F牵υ汽=5.2×103N×3m/s=1.56×104W.答：(1)汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了7.92×104J的功；(2)滑轮组的机械效率为90.9%；(3)若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要12s；(4)汽车牵引力为5.2×103N，牵引力的功率为1.56×104W.8. 解：(1)使用滑轮组做的有用功：W有用=Gℎ=2700N×2m=5400J；(2)由图可知，承担物重的绳子股数n=4，则s=4ℎ，使用滑轮组做的总功：W总=Fs=Fnℎ=750N×4×2m=6000J，滑轮组的机械效率：η=W有W总×100%=5400J6000J×100%=90%；(3)不计绳重和摩擦力，绳子自由端拉力：F=14(G物+G动)，即：750N=14(2700N+G动)，解得：G动=300N．答：(1)工人做的有用功是=5400J；(2)该滑轮组的机械效率是=90%；(3)动滑轮的总重力是300N．9. 解：(1)斜面的有用功为W有=Gℎ=500N×6m= 3000J，斜面的总功为W总=FL=360N×10m=3600J，斜面的机械效率为η=W有W总=3000J3600J×100%≈83.3%；(2)额外功为W额=W总−W有，根据W=Fs可得，摩擦力为f=W额L =W总−W有L=FL−GℎL=F−GℎL．答：(1)斜面的机械效率为83.3%；(2)摩擦力f=F−GℎL．10. 解：(1)物体重力：G=mg=0.4kg×10N/kg=4N；(2)使用斜面做的有用功：W有用=Gℎ=4N×0.2m=0.8J；(3)由η=W有用W总=80%得拉力做的总功：W总=W有用80%=0.8J80%=1J，拉力做功功率：P=W总t=1J4s=0.25W；(4)因为W总=W有用+W额外所以额外功W额=W总−W有用=1J−0.8J=0.2J，由W额=fs得摩擦力：f=W额s=0.2J1m=0.2N．答：(1)物体受到的重力为4N．(2)拉力所做的有用功为0.8J．(3)拉力所做的总功为1J、总功率为0.25W．(4)物体在斜面上受到的摩擦力为0.2N．11. 解：(1)每只手所受的支持力大小为200N，则该同学所受支持力为F=2×200N=400N，因为支持力与压力是一对相互作用力，所以该同学对地面的压力为：F压=F=400N，手掌对地面的压强：p=F压S=400N2×100×10−4m2=2×104Pa；(2)由杠杆平衡条件：F×L1=G×L2，即400N×1.5m=G×1m，解得该同学的重力：G=600N，则该同学的质量：m=Gg=600N10N/kg=60kg．答：(1)手掌对地面的压强为2×104Pa；(2)该同学的质量为60kg．12. 解：(1)过支点O作垂直绳子对杠杆的拉力F作用线的垂线段(即力臂L)．如图所示：(2)如上图所示，在Rt△OAD中，∠ODA=90∘，∠DAO=30∘，∴OD=12OA=12×50cm=25cm根据杠杆平衡条件得：F×OD=G×OC即F×25cm=20N×30cm解得：F=24N答：拉力F的大小为24N．【解析】1. (1)知道物体的质量，根据G=mg计算出重力，再根据W有用=Gℎ计算出有用功；(2)利用W总=Pt求出总功，根据η=W有用W总计算机械效率；简单机械综合计算(3)根据机械效率(80%)，拉力F和η′=W有用W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF，解得工人提升货物的重．本题考查做功、功率、机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是根据W总=Pt求出总功．2. (1)根据W有用=Gℎ求出有用功，根据W总=Fs求出总功；利用η=W有用W总×100%即可求出滑轮组的机械效率；(2)利用P=Wt即可求出拉力F的功率P．本题考查了有关滑轮组的有用功、总功和机械效率的计算，知道根据W有用=Gℎ求出有用功，根据W总=Fs求出总功．3. (1)知道压强和受力面积，利用F=pS求A对地面的压力；由于物体A在水平地面上，A的重力等于压力，再利用G=mg求物体A的质量；用滑轮组匀速提升物体A时，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η=W有用W总=Gℎ(G+G轮)ℎ=GG+G轮，据此求动滑轮质量；(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，利用ℎ=vt求提升物体A的高度，拉力端移动距离s=2ℎ，不计绳重和摩擦，拉力F=12(G A+G轮)，再利用W=Fs求人拉力做的功．本题为力学综合题，考查了压强定义式、功的公式、效率公式的应用，本题关键有二：一是不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η=W有用W总=Gℎ(G+G轮)ℎ=GG+G轮；二是不计绳重和摩擦，拉力F=12(G A+G轮).4. (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．明确绳子段数，运用力之间关系、熟练运用功和机械效率的公式，是解答此题的关键．5. (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p=FS求人对地面的压强；(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P=Wt求拉力做功功率；(3)利用W=Gℎ求拉力做的有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率．本题为力学综合题，考查了压强、功、功率和机械效率的计算，虽然知识点多、综合性强，但都属于基础，难度不大．6. (1)已知物体上移的距离和时间，利用速度公式可直接求解；(2)已知物重和物体提升的高度h，利用W=Gℎ可求有用功；(3)求出绳子端移动的距离，利用W=Fs求出总功，然后利用效率公式η=W有W总求解滑轮组的机械效率．本题综合考查了速度公式的应用、有用功、总功、机械效率的计算方法，s=3ℎ是本题的突破口．7. 由图可知，承担货物重的绳子股数n=3，设提升物体的高度为h，则绳子自由端移动的距离s=3ℎ；(1)知道拉力大小，利用W=Fs汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功；(2)总功(1)中已求出，知道物体重，利用W有=Gℎ求提升物体所做的有用功，再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率；(3)汽车运动的速度即绳子自由端移动的速度，利用v物=13v可求，又知井深，再利用速度公式变形可求时间；(4)根据二力平衡合理的合成求出牵引力的大小，然后利用P=Wt=Fst=Fv计算拉力做功功率．本题考查了学生对有用功、总功、机械效率公式、功率公式，以及速度公式的理解和运用，理解并求出有用功和总功是本题的关键，根据二力平衡合理的合成求出牵引力的大小是此题的难点．8. 由图可知，承担物重的绳子股数n=4，则s=4ℎ．(1)知道提升物体的高度和物重大小，利用W有用=Gℎ求出使用滑轮组做的有用功；(2)利用s=4ℎ求出绳子自由端移动的距离，知道拉力大小，利用W总=Fs求出总功，再利用η=W有W总求出该滑轮组的机械效率．(3)不计绳重和摩擦，知道物重和拉力大小，根据F=1 4(G物+G动)求动滑轮重；本题主要考查了学生对有用功、总功和滑轮组的机械效率的理解和掌握，属于基础题目，应熟练掌握．9. (1)已知物重和斜面高度，可以得到有用功；已知拉力和斜面长度，可以得到总功；已知有用功和总功，利用公式η=W有W总得到机械效率；(2)已知有用功和总功，可以得到额外功；已知额外功和斜面长度，利用公式f=W额L得到摩擦力．此题考查的是斜面机械效率计算公式的应用，此题给我们的启发是：物体沿斜面匀速直线运动时，拉力不等于摩擦力．10. (1)知道物体质量，利用G=mg求其重力；(2)知道斜面高，利用W=Gℎ求使用斜面做的有用功；(3)知道斜面效率，利用η=W有用W总求拉力做的总功，再利用P=Wt求总功率；(4)克服摩擦力做的功是额外功，根据W总=W有用+W额外计算出额外功W额，再根据W额外=fS计算出摩擦力．本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、功率的计算，明确使用斜面克服摩擦力做的功是额外功是关键．11. (1)根据力的作用的相互性求出压力大小，然后利用压强公式求解压强；(2)知道动力臂、阻力臂和动力大小，利用杠杆的平衡条件求该同学的重力，然后利用G=mg求解质量．本题考查了学生对压强大小计算，以及杠杆的平衡条件的掌握和运用，同时考查力的作用的相互性，把人体看做杠杆视为杠杆，找出动力臂和阻力臂是本题的关键．12. (1)力臂的画法：过支点作力的作用线的垂线段；因此根据力臂的画法作出绳子对杠杆拉力的F的力臂；(2)杠杆平衡的条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂；如图所示，根据直角三角形角与边的关系，求出绳子对杠杆拉力的力臂；再利用已知的重力和重力的力臂以及杠杆平衡的条件求出拉力F的大小．本题的解题关键有两个：(1)知道力臂作图的步骤；(2)知道杠杆平衡的条。
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一•杠杆1. 在探究“杠杆的平衡条件〃实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干，弹簧测力计。
⑴将杠杆装在支架上，发现杠杆左端下沉，如图甲所示，此时应将杠杆的平衡螺母向____________ （左/右）调，直到杠杆在水平位置平衡为止。
⑵当左侧钩码处于图乙所示A位置时，应________________________________________ ,可使杠杆恢复水平位置平衡。
⑶某同学进行止确的实验操作后，得到的数据为Fi = 5N, j=20cm, F2=2.5N和a=40cm。
该同学根据这些数据能否得出探究结论？___________________ 0理由是_________________________________________________________________________ o⑷考虑到弹簧测力计有自重，若弹簧测力计拿倒了，如图丙所示，测出的拉力将（保持不变/变大/变小）。
甲尸丄二比乙& ----- \丙2. 直角轻棒ABO,可绕0点自由转动，AB=30厘米，OB=40厘米，现在DB屮点C处挂重物G二100牛，欲使OB在与墙面垂直的位置上保持平衡，则在A点至少应加多大的力？A3. 如图，在杠杆AB±挂了一个重为G的物体。
为使杠杆在图屮的位置静止.请在杠杆上画出最小的动力F和它的方向。
4. 如图赛艇比赛的场最，赛艇的桨可看成一个杠杆。
若把杠杆按省力杠杆、等臂杠杆和费力杠 杆进行分类，赛艇的桨属于：A. 省力杠杆；B.费力杠杆；C.等臂杠杆；D.无法确定.5. 如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测 力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1） 实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。
此时，应把杠杆两 端的平衡螺母向 ______ （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持 _ 并静止，达至IJ平衡状态。
初中物理简单机械试题(有答案和解析)含解析
示（机械中摩擦和绳重均不计）．下列说法正确的是
A．作用在钢绳上的 拉力的功率为 400W B．动滑轮的重力为 200N C．人对绳子的最大拉力为 1000N D．该滑轮组的最大机械效率为 83.3% 【答案】B 【解析】
【分析】
（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离 s nh ，利用W Fs 求拉力做的功，再利用
3
2
由题知 F1＝F2，所以 1 （G1+G 轮）＝ 1 （G2+G 轮），即： 1 （60N+G 轮 ）＝ 1 （38N+G
3
2
3
2
轮），
解答动滑轮的重力：G 轮＝6N。
故选：B。
13．如图所示，用同一滑轮组分别将物体 A 和物体 B 匀速提升相同的高度，与提升 B 相 比，提升 A 的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升 A 的过程
初中物理简单机械试题(有答案和解析)含解析
一、简单机械选择题
1．如图所示的滑轮组，用 F=30N 的拉力，拉动水平地面上重为 300N 的物体，使物体匀速 前进了 2m.物体和地面之间的摩擦力为 45N，在此过程中，下列说法正确的是
①拉力做的功是 120J ②绳子自由端移动的距离是 2m ③滑轮组的机械效率是 75%
（2）由图乙可知，物重 G=300N 时，滑轮组的机械效率 η=60%，
根据 W有 = Gh Gh G 可得：拉力 F G 300N 500N 167N ，
W总 Fs F3h 3F
3 3 60% 3
因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则 F 1
3
G G动
，
所以， G动
nF
G
3 500 3
A．A 下降 B．B 下降 C．保持静止 D．无法确定 【答案】A 【解析】分析：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方 向，不能省力，动滑轮可以省一半的力。 解答：B 所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A 所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省 力；A 与 B 质量相等，重力相等，将 B 拉起只需 A 重力的一半即可，所以 A 下降，B 上 升。 故选：A。 【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点，难点是判断动滑轮和定滑轮，属于基础 题目。
初中科学竞赛辅导《简单机械》经典计算20题（有解析）
初中科学竞赛辅导《简单机械》经典计算20题（温馨提示：题目的编排顺序遵循由易到难的原则，使用时可根据实际需要选择合适的题目进行训练；如有疑难问题，可与编者交流：QQ 16173689420）1、一保洁工人，要清洗一高楼的外墙，他使用了如图所示的装置进行升降，已知工人的质量为60kg，保洁器材的质量为20kg，人对绳的拉力为300N，吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m，求：（1）此过程中的有用功（2）拉力F做功的功率；（3）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。
解析：（1）提升工人和保洁器材做的功为有用功：W有=Gh=（60kg+20kg）×10N/kg×10m=8000J（2）将整个装置看作一个整体，那么三段绳子都受力，已知拉力为300N，则整个装置的总重为：F=3×300N=900N；拉力F做的功即为总功：W总=Fs=300N×30m=9000J；拉力做功功率：P= W/ t=9000/60s=150W（3）滑轮组的机械效率：η= W有/ W总=8000J/9000J≈88.9%答案：（1）此过程中的有用功为8000J；（2）拉力F做功的功率为150W；（3）滑轮组的机械效率为88.9%．2、随着城市的建设规划，衢州城内出现许多高层建筑，电梯是高层建筑的重要组成部分．某电梯公寓的电梯某次在竖直向上，运行的过程中，速度随时间变化的情况如图所示，忽略电梯受到的空气阻力和摩擦阻力，向上运行的动力只有竖直向上的电动机拉力，电梯箱和乘客的总质量为600kg，（g=10N/kg）．求：（1）电梯在匀速运动阶段上升的高度h1是多少？拉力F1做了多少功？（2）电梯在前4秒作匀加速运动，如果匀加速阶段的平均速度等于该阶段速度的最大值和最小值的平均值，且在匀加速阶段，电动机的拉力F2做了11520J的功；求匀加速阶段电动机拉力F2的大小？（3）电梯开始向上运动后经过64s，电动机的拉力的平均功率是多大？解析：（1）电梯匀速阶段V1﹦0.8m/s，t1﹦60s，电梯在匀速运动阶段上升的高度h1=V1t1=0.8m/s×60s﹦48m；拉力F 1做功W 1=F 1h 1﹦6000N×48m﹦2.88×105J ；（2）匀加速阶段的平均速度v 2﹦（0.8m/s+0)/2﹦0.4m/s ； 匀加速阶段电动机拉力F 2﹦W 2/ S 2=11520J/0.4×4m﹦7200N ； （3）W=W 1+W 2=2.88×105J+11520J=299520J ；电动机的拉力的平均功率是P= W/ =299520J/64s=4680W ；答案：（1）电梯在匀速运动阶段上升的高度h1为48m ，拉力F 1 做了2.88×105J ；（2）匀加速阶段电动机拉力F 2的大小7200N ；（3）电动机的拉力的平均功率4680w 。
初二物理简单机械试题答案及解析
初二物理简单机械试题答案及解析1.杠杆在生产、生活中有着广泛的应用.如图所示，下列工具在使用中属于费力杠杆的是A．汽水扳手B．道钉撬C．镊子D．天平【答案】C【解析】生活中的杠杆可分为：当动力臂大于阻力臂为省力杠杆，当动力臂等于阻力臂为等臂杠杆，当动力臂小于阻力臂为费力杠杆，由图可知，选项A、B为省力杠杆，C为费力杠杆，而D 为等臂杠杆，故本题正确选项是C。
【考点】杠杆的分类及应用2.如图所示的简单机械，忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力.当提起相同重物时，最省力的是【答案】A【解析】由图可知：选项A中动力臂是阻力臂的3倍，故动力F1=G/3；选项B为定滑轮，所用的拉力F2=G；选项C为动滑轮，所用的拉力F3=G/2；选项D为滑轮组，所用的拉力F4=G/2。
故本题正确选项是A。
【考点】杠杆、滑轮的特点及其应用3.如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个杠杆（选填“省力”或“费力”）.若箱的重量为100N，动力臂是阻力臂的4倍，要使该杠杆平衡，则竖直向上的拉力F为 N.【答案】省力 25【解析】生活中的杠杆可分为：当动力臂大于阻力臂为省力杠杆，当动力臂等于阻力臂为等臂杠杆，当动力臂小于阻力臂为费力杠杆，由图可知，动力臂大于阻力臂故为省力杠杆；当动力臂是阻力臂的4倍，则竖直向上的拉力F为阻力的四分之一，即为25N。
【考点】杠杆的分类，杠杆的平衡条件4.如图所示的工具中属于费力杠杆的是 ( )【答案】A【解析】杠杆可以分成三类：（1）省力杠杆（2）等臂杠杆（3）费力杠杆。
分类的依据有三个：（1）根据动力臂和阻力臂的大小，动力臂大的是省力杠杆（2）根据动力和阻力的大小，动力小的是省力杠杆（3）根据是否省距离，费距离的是省力杠杆。
选项A，使用钓鱼竿时，动力臂小于阻力臂是费力杠杆。
正确的选择是A。
【考点】杠杆的分类5.（1）如图甲所示，请作出：①水桶M所受重力的示意图；②以O为支点，力F的力臂．（保留作图痕迹）．（2）请在图乙中用线代表绳子，将两个滑轮连成省力的滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起.【答案】【解析】（1）桶受到的重力方向为竖直向下，符号为G。
初二物理 简单机械试题答案及解析
初二物理简单机械试题答案及解析1.（2012烟台）在你学过的简单机械里既可以省力又可以费力的机械是（）A．杠杆B．定滑轮C．动滑轮D．滑轮组【答案】A【解析】因为杠杆有省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，所以杠杆可省力也可费力；定滑轮的实质是等臂杠杆，既不省力也不费力；动滑轮的实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆，所以能省力，但不能费力；滑轮组是既省力又能改变力的方向的机械，所以能省力不能费力．故选A．2.（2011莱芜）如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是（）A．将左右两边的钩码均向外移动一格B．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变C．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变D．将左边的钩码向里移动一格，同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变【答案】D【解析】设杠杆的一个小格是1cm，一个钩码的重是1N．A中，将左右两边的钩码均向外移动一格，4N×（3＋1）cm＞3N×（4＋1）cm，杠杆的左端下沉，不符合题意．B中，在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变，（4＋1）N×3cm＜（3＋1）N×4cm，杠杆的右端下沉，不符合题意．C中，将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变，（4－1）N×3cm＞（3－1）N×4cm，杠杆的左端下沉，不符合题意．D中，将左边的钩码向里移动一格，同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变，4N×（3－1）cm＝（3－1）N×4cm，杠杆平衡，符合题意．故选D．3.（2012宜宾）如图所示，用F为30N的拉力，通过滑轮组拉着重为300N的物体，使物体在水平面上以0.5m／s的速度向左做匀速直线运动．则物体受到的摩擦力大小为________N，拉力F的功率为________W．（不计绳和滑轮的重力以及滑轮与绳子之间的摩擦力）【答案】9045＝3F＝【解析】由图知，n＝3，不计绳和滑轮的重力以及滑轮与绳子之间的摩擦力，故F摩3×30N＝90N，绳子自由端移动的速度：v＝3×0.5m／s＝1.5m／s，拉力的功率：P＝Fv＝30N×1.5m／s＝45W．4.某人重力为600N，他想坐在吊篮里用滑轮组把吊篮匀速拉上去，如图所示，已知吊篮和货物重240N，不计滑轮重和摩擦，则他所用的力应为（）A．280NB．80NC．420ND．120N【答案】A【解析】提起物体的总重力包括人的重力及吊篮和货物的重力，即总重为600N＋240N＝840N，承担总重力的绳子为3段，故他所用的力为N．5.（2014陕西）图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置，AB是个杠杆，O为支点，杠杆平衡时，B端受到的向下的拉力________A端受到的向下的拉力（选填“大于”“小于”或“等于”）；用于装载货物的小车自重为500N，若搬运2000N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲＝1600N，该滑轮组的效率η甲＝________；若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙，乙滑轮组的效率为η乙，考虑实际情况，则F甲________F乙，η甲________η乙（选填“＞”“＜”或“＝”）．【答案】小于 62.5％＞＞【解析】因为OA＜OB，由FA ×OA＝FB×OB可知，FA＞FB；滑轮组的效率：；由图示可知，甲图中n＝2，乙图中n＝3，可知F甲＞F乙；根据题意可知，两种方法提升货物，并且匀速提升高度相同，则有用功相同，而乙图中绳子的长度将增加，因此乙中的额外功会大于甲中的额外功，由可知，η甲＞η乙．6.在日常生活中，用100N的拉力不能提起重150N的物体的简单机械是 : （）A ．杠杆B ．斜面C ．一个定滑轮D ．一个动滑轮【答案】C【解析】用100N 的拉力不能提起重150N 的物体的简单机械，说明该机械不是省力机械，定滑轮不是省力机械，它的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故选C 。
初二简单机械练习题及答案
初二简单机械练习题及答案一、选择题1. 以下哪个属于简单机械？A. 电梯B. 手摇榨汁机C. 汽车发动机D. 电风扇答案：B. 手摇榨汁机2. 下列哪项不是杠杆原理的应用？A. 铲车起重物B. 利用梯子爬高墙C. 使用开瓶器开瓶盖D. 钳工使用扳手松紧螺丝答案：B. 利用梯子爬高墙3. 以下哪种机械属于斜面的应用？A. 洗衣机B. 自行车C. 剪刀D. 汽车变速器答案：C. 剪刀4. 以下哪个不是滑轮组合的应用？A. 电梯B. 吊车起重物C. 电动升降床D. 开启车库门答案：D. 开启车库门5. 以下哪个不是齿轮传动的应用？A. 手表B. 自行车变速器C. 汽车刹车D. 家用搅拌机答案：C. 汽车刹车二、填空题1. 两个杠杆的原理相互作用，即上杠杆的力的作用点是下杠杆的_______。
答案：支点2. 斜面的应用可以减小 _______ 力，使工作变得更容易。
答案：重力3. 滑轮组合可以改变力的 _______ 方向。
答案：作用4. 齿轮传动中，转动速度较小的齿轮叫做 _______，转动速度较大的齿轮叫做从动齿轮。
答案：主动齿轮5. 齿轮传动中，主动齿轮和从动齿轮的齿数和 _______ 成反比。
答案：转速三、解答题1. 简述杠杆原理，并列举两个杠杆的实际应用。
杠杆原理是指靠一根杠杆，通过力的作用点与支点之间的差距来改变力的作用效果的原理。
两个常见的杠杆的应用包括：- 铲车起重物：铲车是一个由两根杠杆组成的简单机械。
其中，较长的杠杆作为支点，较短的杠杆上安装有铲斗。
当人们施加力使较长的杠杆移动时，斗杆的力作用于支点，使得铲斗能够移动并且起重物体。
- 使用开瓶器开瓶盖：开瓶器是利用杠杆原理设计的。
一端为支点，另一端则为施加力的点，通过杠杆原理，在施加较小的力的情况下，可以轻松打开牢固封闭的瓶盖。
2. 简述滑轮组合的作用原理，并给出一个滑轮组合的实际应用。
滑轮组合是由多个滑轮组成的机械装置，通过改变力的传送方向和大小来实现力量的放大或者减小。
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简单机械滑轮组初中物理组卷一 •计算题(共30小题)31 .建筑工地上，需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将质量为 1.2 X 10 kg 的物体，拉到长100m ，高50m 的斜 面顶端，测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为 4 X 103N , g=10N/kg ，不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦. (1)在图中画出物体对斜面压力 F 的示意图；(2) 对物体做的有用功，以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率； (3) 若动滑轮重1000N ，物体所受摩擦力的大小； (4) 若拖拉机的最大输出功率为 12kW ，求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度.3 .工人想把重1 000N 的木箱A 搬到高h=5m ，长L=10m 的斜面上，如图所示.他站在斜面上，沿斜面向上用F=625N 的拉力使木箱 A 以v=0.2m/s 的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端. (1) 工人拉木箱的功率是多大？ (2) 该斜面的机械效率是多少？(3) 木箱A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？2 .工人利用如图所示的斜面，把质量为 50kg 的货物沿斜面由底部匀速推到顶端，所用时间为 推力为300N .斜面长10m ，高5m . g=10N/kg ，求：(1) 把货物推上斜面做的有用功是多少？ (2) 此过程推力做了多少功？(3)斜面的机械效率是多少？10s ,沿斜面向上的4 .工人用平行于斜面向上的 500N 的推力将重800N 的物体匀速推上高 1.5m 的车厢，所用的斜面长是 3m .求: (1) 推力做的功； (2) 斜面的机械效率； (3) 斜面对物体的摩擦力.5 •如图是用滑轮组提升物体 A 的示意图，物体 A 受到的重力大小为 G A .在匀速竖直提升物体 A 的过程中，物体 A 上升的速度大小为 略不计•求： V A ,滑轮组的机械效率为 n 已知：G A =400N , V A =0.4m/s , n =0%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽 (1) 绳子自由端的速度大小 v 绳； (2)动滑轮所受的重力大小 G 动;(3) 拉力F 做功的功率P.6 •如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图， 运动员通过拉力F 的作用下来提升配重，以达到锻炼臂力的目的.在 一次训练时，运动员加配重的质量为 30kg ，拉力F 的作用下，配重在 5s 的时间里，匀速竖直上升了 50cm •在这个 过程中，动滑轮提升配重所做的有用功为 W 有，运动员对绳子的拉力 F 做功的功率为 40W •忽略绳重和摩擦.(g取 10N/kg )求：(1)在此次训练中运动员对绳子的拉力 F 的大小；(2) 动滑轮的重力.7 •如图所示，建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处，已知建筑材料的质量F=500N ,建筑材料上升的速度是 1m/s ，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,(1) (2)8 •如图所示，工人用250N 的力F 将质量为40kg 的物体在10s 内匀速提升2m ,不计绳重和摩擦，g 取10N/kg , 求:(1) 重物受到的拉力大小和动滑轮重； (2) 拉力做功的功率； (3) 滑轮组的机械效率.9 •如图所示，是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机，提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构 成，用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处•如果罐笼和动滑轮的总质量为 120kg , 一次提升建筑材料 360kg ,提升高度为10m ，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力， (g 取10N/kg )求：(1) 钢丝绳的拉力；(2) 该提升机此次提升建筑材料的机械效率.10 •用如图所示的滑轮组，将重 1200N 的物体A 在100s 的时间里匀速竖直提升 10m ，已知在这个过程中，拉力 F做功的功率为150W •不计绳重和滑轮与轴的摩擦. 求：(1)拉力F 所做的有用功(2)滑轮组的机械效率 nm=80kg ,卷扬机向下拉绳子的力g 取 10N/kg .求：动滑轮所受的重力 G 动; 滑轮组的机械效率n11 •用如图所示的滑轮组提升重1200N的物体A,在匀速竖直提升物体A的过程中，作用在绳子自由端竖直向上的拉力F为500N，如果物体A上升的速度v A为0.1m/s，不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求：(1)动滑轮所受的重力G动；(2)拉力F做功的功率P.(3)滑轮组的机械效率nA12 .如图所示，是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图.与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N，小车拉动绳子的最大功率为15KW.物体A重G A=1600N,动滑轮重G动=400N.不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦.则：(1)物体A匀速提升2m的过程中，小车所做的有用功W有用为多少？(2)滑轮组提升物体A时的机械效率n为多大？(3)若要求被提升重物以v=1m/s的速度匀速上升，则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为多大？13 .如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中一个边长为50cm的正方体物体拉至井口的装置图. 已知井深12m ,物体质量m=6 X 102kg，汽车重G车=3X 104N,汽车匀速拉绳子时的力F=2.5X 103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍.(g=10N/kg )求：(1)将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？(2)滑轮组的机械效率为多少？(3)若汽车运动的速度为3m/s，汽车牵引力的功率为多少？(4)物体被拉上来静置在井口地面上时，对地面的压强是多少？14 •工人用图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计，g=10N/kg.(1)从图乙中看出，建材重400N时，滑轮组的机械效率为50%，则动滑轮重为多少？(2)若某次运送建材的质量为50kg，则建材的重力是多少？(3)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为300N,求拉力的功率；(4)当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？15 .如图所示，重350N的物体在100N的拉力作用下10秒钟上升30cm，若不计摩擦和绳子重，求:(1)物体上升速度；(2)拉力的功率；(3)若物体再增加100N，滑轮组的机械效率为多大.16 .某建筑工地的工人师傅用如图所示的滑轮组提升质量为72kg的重物A,当工人师傅对绳子施加300N的拉力时, 物体A以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg求：(1)拉力F的功率(2)滑轮组的机械效率.17.如图所示，重为1140N的物体，工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/s，提升到指定的位置需要0.5min .(不计摩擦及绳重)(1)工人师傅拉绳的功率是多大？(2)滑轮组的机械效率是多大？18 •底面积100cm2的物体静止在水平地面上，对地面的压强为 2 x 105pa,用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m ,已知滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦.(g=10N/kg)求：(1)物体的质量；(2)拉力F的功率；(3)用此滑轮组匀速竖直提升250N的重物，需要多大的拉力.19 .一名质量为70kg的工人，用如图所示的装置提升一堆砖，已知托板重200N,每块砖重100N,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力.当工人提升10块砖时，此装置的机械效率为80%, (g取10N/kg)求：(1)动滑轮重力；(2)利用此装置提升砖块的最高机械效率.20. 如图所示，滑轮组在拉力F的作用下，拉着重300N的物体A以1m/s的速度在水平面上匀速直线运动的过程中, 物体A所受的滑动摩擦力为70N,拉力F的功率P=80W (不计绳重和摩擦).求：(1)物体A的质量.(2)拉力F的值.(3)滑轮组的机械效率.21. 如图1所示，物体A重为16N置于水平桌面上，在拉力F的作用下，5s内匀速直线运动了0.5m .图2是拉力F做的功随时间变化的图象.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0.2倍.求：(1)物体A的速度.(2)5s内拉力F对物体A做的有用功.(3)滑轮组的机械效率n图1 图222 .如图所示，每个滑轮重均为20N，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在20s内物体移动了4m，拉力F做的功为1280J.(不计绳重及机械内部摩擦)求：(1)拉力F的功率(2)滑轮组的机械效率.23 •某科技小组设计了如图甲所示的装置，将水中长方体A匀速提升至空中，所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示•已知A的质量为68kg，底面积为0.08m2, P水=1.0x 103kg/m3, g=10N/kg，不计绳重、摩擦和水的阻力.求：(1)A受到的重力；(2)A离开水面后滑轮组的机械效率；(3)动滑轮的总重；(4)A的密度.甲乙24 .小雨重600N，每只脚地面的接触面积是2X 10「2m2.如图，他站在水平地面上用滑轮组提升重物(不计绳重和摩擦). (1)如图甲所示，小雨将物体A匀速提高2m做的有用功为420J，滑轮组的机械效率为87.5%.求：①物重G A是多少？②小雨对水平地面的压强是多少？(2)如图乙所示，重440N、高0.5m、密度为8.8 x 103kg/m 3的实心物块B沉在水池底，池底受到水的压强为2X 104Pa.小雨用此滑轮组将池底的物块B匀速缓慢地提升(不计水的阻力) ，直到其上表面与水面相平为止，用时30s .求：他拉绳的功率是多少？JEL25•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 从江底沿竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对 A 的拉力F i 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6.25X 103N ,滑轮组的机械效率为 80%, A 上升的速度始终为 0.1m/s •(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不 考虑风浪、水流灯因素的影响)，求： (1) 长方体A 的重力；(2) 长方体A 未露出水面时受到的浮力；(3) 长方体A 静止在江底时上表面受到的水的压强； (4) 长方体A 未露出水面时滑轮组的机械效率.26 .如图，轻质杠杆 OA 可绕O 点转动，OA=0.3m , OB=0.2m . A 处挂一个质量为 2kg 的物体G , B 处加一个竖直向 上的力F ,杠杆在水平位置平衡，则： (1) 物体G 的重力大小为多少？ (2) F 的大小为多少？27.如图所示，质量为 80kg ,边长为20cm 的正方体物块 A 置于水平地面上，通过绳系于轻质杠杆 BOC 的B 端，杠 杆可绕O 点转动，且BC=3BO.在C 端用F=120N 的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且绳被拉直： (绳 重不计，g 取10N/kg ) 求：此时 (1) 绳对B 端的拉力F 拉; (2) 物体A 对地面的压强p.28 .杠杆平衡时，动力F i的大小为2N，动力臂L i为0.5m，阻力臂L?为0.1m，求阻力F?的大小.29 .如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，杠杆长0.4米，在它的中点B处挂一重30牛的物体G.若在杠杆上A 端施加竖直方向的力F,使杠杆在水平位置平衡，求F的大小为多少牛？I cl简单机械滑轮组初中物理组卷参考答案与试题解析一•计算题(共30小题)1 .建筑工地上，需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将质量为 1.2 x 103kg的物体，拉到长100m，高50m的斜面顶端，测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4x 103N, g=10N/kg，不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦.(1)在图中画出物体对斜面压力F的示意图；(2)对物体做的有用功，以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率；(3)若动滑轮重1000N，物体所受摩擦力的大小；(4)若拖拉机的最大输出功率为12kW，求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度.【解答】解：(1)物体对斜面的压力作用在斜面上，方向垂直斜面向下，压力F的示意图如图所示:(2)已知物体质量和斜面高，对物体做的有用功：W a=Gh=mgh=1.2 x 103kg x 10N/kg x 50m=6 x 105J；由图可知，滑轮组中有两段绳子通过动滑轮，即n=2,将物体拉上斜面时，拖拉机通过距离s=2L=2x 100m=200m ,拉力总功：W 总=F拉s=4x 103N X 200m=8 x 105J,所以拉动物体时的机械效率：⑷育6X1 05Jn= 一x 100%= x 100%=75%;W 总8X105J(3)根据W总=W有+W额可得额外功：W额=W总—W有=8x 105j— 6 x 105J=2x 105J, 不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦，克服动滑轮重和斜面摩擦所做的功是额外功，所以W额=fL+G滑h,所以物体所受摩擦力：匸亠土= 「「'■- - ：=1.5x 103N；L 100m(4)由P= = =F 拉v,t t拖拉机的最大输出功率为12kW,拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度：P 12X103Wv= . = ---------------- =3m/s .卩拉4X103N答：(1 )见上图；(2)对物体做的有用功为6X 105J，此时滑轮组与斜面组合的机械效率为75%;(3)物体所受摩擦力的大小为 1.5 X 103N；(4)拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度为3m/s .2 •工人利用如图所示的斜面，把质量为50kg的货物沿斜面由底部匀速推到顶端，所用时间为推力为300N .斜面长10m，高5m . g=10N/kg，求：(1)把货物推上斜面做的有用功是多少？(2)此过程推力做了多少功？(3)斜面的机械效率是多少？【解答】解：(1) 工人做的功：W ^=FL=625NX 10m=6250J,将木箱从斜面底端拉到斜面顶端所用的时间:L IO IP 10s,沿斜面向上的【解答】解:(1)货物受到的重力为：G=mg=50kg X 10N/kg=500N ;工人做的有用功为：W 有用=Gh=500N X 5m=2500J;(2)工人推力做的总功为：W ^=Fs=300N X 10m=3000J;3000JX 100%~ 83.3%;答：(1 )把货物推上斜面做的有用功是2500J;(2)此过程推力做了3000J;(3)斜面的机械效率是3.工人想把重1 000N的木箱A搬到高h=5m ,长L=10m的斜面上，如图所示.他站在斜面上, 的拉力使木箱A以v=0.2m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端.(1)工人拉木箱的功率是多大？(2)该斜面的机械效率是多少？(3)木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？沿斜面向上用F=625Nt…一「=50s;工人拉木箱的功率: =125W(2) 工人对木箱做的有用功: W a =Gh=1000N X 5m=5000J 斜面的机械效率：(3) 摩擦力做的功：W f =w 总—W 有=6250J — 5000J=1250J 摩擦力的大小：L 10m答：(1)工人拉木箱的功率是 125W . (2) 该斜面的机械效率是 80%.(3) 木箱A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是4 .工人用平行于斜面向上的 500N 的推力将重800N 的物体匀速推上高 1.5m 的车厢，所用的斜面长是 3m .求: (1) 推力做的功； (2) 斜面的机械效率； (3) 斜面对物体的摩擦力.【解答】 解：由题可知，推力 F=500N,物体的重力 G=800N ,斜面长度s=3m ,斜面高度h=1.5m , (1) 推力做的功： W ^=Fs=500N X 3m=1500J ; (2) 克服物体重力做的有用功： W 有用=Gh=800N X 1.5m=1200J , 斜面的机械效率：X 100%< ? 100%=80%;(3)所做的额外功： W 额=W 总-W 有用=1500J - 1200J=300J, 因为W 额=fs , 所以斜面对物体的摩擦力：r* 额 300J …f= ==100N .s答：(1)推力做的功为1500J ; (2) 斜面的机械效率为 80%; (3)斜面对物体的摩擦力为 100N .5 •如图是用滑轮组提升物体 A 的示意图，物体 A 受到的重力大小为 G A .在匀速竖直提升物体 A 的过程中，物体 A 上升的速度大小为 V A ,滑轮组的机械效率为 n 已知：G A =400N , V A =0.4m/s ， n =80%绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计•求：n 亠"W 总 6250JX 100%=80%;125N .p= J =;w 」(1)绳子自由端的速度大小v绳；(2)动滑轮所受的重力大小G动；(3)拉力F做功的功率P.【解答】解:(1)由图知，n=2,绳子自由端移动的速度：V=2V A=2 X 0.4 m/s=0.8 m/s ;(2)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，滑轮组的机械效率：¥有用==%"宀=「「；：j代入已知数值得：400N80%= 、.,400N+ G 轮解得动滑轮重力：G动=100N;(3)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，拉力F」(G A+G轮)」(400N+100N) =250N ,2 2拉力做功的功率P」= _=Fv=250N X 0.8m/s=200W .t t答：(1)绳子自由端的速度大小为0.8m/s ;(2)动滑轮所受的重力大小为100N ;(3)拉力F做功的功率为200W.6 •如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图，运动员通过拉力F的作用下来提升配重，以达到锻炼臂力的目的.在一次训练时，运动员加配重的质量为30kg，拉力F的作用下，配重在5s的时间里，匀速竖直上升了50cm •在这个过程中，动滑轮提升配重所做的有用功为W有，运动员对绳子的拉力F做功的功率为40W•忽略绳重和摩擦.(g取10N/kg)求：(1)在此次训练中运动员对绳子的拉力F的大小；(2)动滑轮的重力.口配曜【解答】解：(1)由图知，使用的滑轮组是两定、一动，承担物重的绳子股数n=2,拉力端移动的距离:s=2h=2X 50cm=100cm=1m，拉力端移动的速度：v=「= =0.2m/s，t 5s拉力做功功率P=^-='=Fv,则拉力F=r= 川‘ =200N;v 0. 2D/S(2)配重重力G=mg=30kg X 10N/kg=300N ,忽略绳重和摩擦，拉力F」(G+G轮)，则动滑轮重力：2G 轮=2F- G=2X 200N - 300N=100N .答：(1 )在此次训练中运动员对绳子的拉力的大小为200N ;(2)动滑轮的重力为100N.7 .如图所示，建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处，已知建筑材料的质量m=80kg，卷扬机向下拉绳子的力F=500N,建筑材料上升的速度是1m/s，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg .求：(1)动滑轮所受的重力G动；(2)滑轮组的机械效率n(3)卷扬机向下拉力F的功率.卷搦机【解答】解：(1)建筑材料的重力：G=mg=80kg x 10N/kg=800N ,由图知，滑轮组由两段绳子承担物重，设提起质量m的建筑材料时卷扬机对绳的拉力为F,根据动滑轮受力关系可G 动=2F- G=2X 500N - 800N=200N ;(2)滑轮组的机械效率:W 有用 _Gh _ Gh = G = SOON = =---------------- = = =岬总 Fs Fnh nF 2X 500N(3) 卷扬机的速度， v=nv 物=2x 1m/s=2m/s , 卷扬机向下拉力 F 的功率： P=Fv=500N X 2m/s=1000W . 答：(1)动滑轮所受的重力为 200N ; (2) 滑轮组的机械效率是 80%;(3) 卷扬机向下拉力 F 的功率是1000W .8.如图所示，工人用250N 的力F 将质量为40kg 的物体在10s 内匀速提升2m ,不计绳重和摩擦，g 取10N/kg , 求: (1) 重物受到的拉力大小和动滑轮重； (2) 拉力做功的功率； (3) 滑轮组的机械效率.【解答】 已知：拉力F=250N ,时间t=10s ，质量m=40kg ,上升高度h=2m , n=2求：(1 )重物受到的拉力 F=?动滑轮重 G 动=?; (2)拉绳子的功率 P=?; (3)滑轮组的机械效率 n = 解： (1) 因为重物被匀速提起，所以重物受到的拉力等于重物重力为 G=mg=40kg X 10N/k=400N ; 因为F=-(G+G 动)2所以 G 动=2F - G=2x 250N - 40 x 10N/kg=100N ; (2)拉力移动距离： s=2h=2x 2m=4m ,拉力做的总功： W ^=Fs=250NX 4m=1000J ,拉力做功的功率： p 」m =1oow ;t 10s(3)拉力做的有用功： W a =Gh=400N X 2m=800J ,滑轮组的机械效率：答：(1)重物受到的拉力为 400N ;动滑轮重为100N ; (2) 拉力的功率为 100W ; (3)滑轮组的机械效率为 80%.9 •如图所示，是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机，提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构 成，用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处•如果罐笼和动滑轮的总质量为 120kg , 一次提升建筑材料 360kg , 提升高度为10m ，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力，(g 取10N/kg )求：x 100%=80%;w 有用n= 7?~ x 100%= |x 100%=80%.(1) 钢丝绳的拉力；(2) 该提升机此次提升建筑材料的机械效率.G 物=m 物 g=360kg X 10N/Kg=3600NF 」(G 物+G A ) J (3600 N+1200N ) =2400N ; n 2 (2)根据耳匚匸=」==心=：「=75%.W 总 W 有用刑额 G 物h+G^h G 物+G R 3600N+L200N答：(1 )钢丝绳的拉力是 2400N ;(2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率是 75%.10 .用如图所示的滑轮组，将重 1200N 的物体A 在100s 的时间里匀速竖直提升10m ，已知在这个过程中，拉力F做功的功率为150W .不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求：(1) 拉力F 所做的有用功 (2) 滑轮组的机械效率 n【解答】 解：(1)提升重物过程中拉力 F 做的有用功:W 有用=Gh=1200N X 10m=12000J ; (2)拉力做的总功：W ,m 、=Pt=150W X 100s=15000J, 滑轮组的机械效率：答：(1)提升重物过程中的有用功为 12000J ;(2)滑轮组的机械效率为 80%.11 •用如图所示的滑轮组提升重 1200N 的物体A ,在匀速竖直提升物体 A 的过程中，作用在绳子自由端竖直向上的 拉力F 为500N ，如果物体 A 上升的速度V A 为0.1m/s ，不计绳重和滑轮与轴的摩擦.W 有用n =宀 X 100%= 12000J15000JX 100%=80%;求：(1)动滑轮所受的重力 G 动; (2) 拉力F 做功的功率P. (3) 滑轮组的机械效率 n【解答】 解：由图可知，承担物重的绳子股数 n=3， (1)不计绳重和滑轮与轴的摩擦，则拉力 F=2-( G+G 动),3所以动滑轮重力： G 动=3F - G=3X 500N - 1200N=300N ; (2) 拉力端移动速度： v=3v 物=3X 0.1m/s=0.3m/s , 拉力做功的功率： P=Fv=500NX 0.3m/s=150W ; (3) 滑轮组的机械效率：答：(1)动滑轮所受的重力为 300N ; (2) 拉力F 做功的功率为150W ; (3) 滑轮组的机械效率为 80%.12 •如图所示，是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图•与小车连接的绳子能承受的最大拉力为 6000N ，小车拉动绳子的最大功率为 15KW •物体A 重G A =1600N ,动滑轮重 G 动=400N .不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦.则： (1)物体A 匀速提升2m 的过程中，小车所做的有用功 W 有用为多少？(2) 滑轮组提升物体 A 时的机械效率 n 为多大？ (3) 若要求被提升重物以v=1m/s 的速度匀速上升，则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m 为多大？【解答】解：(1)小车所做的有用功:W 有用=Gh 二 Gh = G =*-ii X 100%=80%.W 有用=G A h=1600N X 2m=3200J;(2) 滑轮组提升物体 A 时的机械效率:n= x 100%=x 100%=W 忌 Gh+G 动hG+G动(3)由图可知，n=3,当重物以v=1m/s 的速度匀速上升时，小车前进的速度为 v ' =3m/s由P=Fv 得，小车提供给绳子的最大拉力： F m =—「“ l =5000N ,v 3m/s小车提供给绳子的最大拉力F m =5000N 小于绳子能承受的最大拉力6000N对滑轮受力分析可得， F=1 (G+G 动)即G m +G 动=3F m ,n代入得 G m =3F m - G 动=3 x 5000N - 400N=14600N .答：(1)物体A 匀速提升2m 的过程中，小车所做的有用功 W 有用为3200J ; (2) 滑轮组提升物体 A 时的机械效率 n 为80%;(3)若要求被提升重物以 v=1m/s 的速度匀速上升，则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力 G m 为14600N .13 •如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中一个边长为 50cm 的正方体物体拉至井口的装置图. 已知井深12m ,物体质量 m=6 x 102kg ，汽车重 G 车=3X 104N ,汽车匀速拉绳子时的力 F=2.5X 103N ,汽车受到的阻力为车重的 0.1倍.(g=10N/kg )求：(1) 将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？ (2) 滑轮组的机械效率为多少？(3) 若汽车运动的速度为 3m/s ，汽车牵引力的功率为多少？ (4) 物体被拉上来静置在井口地面上时，对地面的压强是多少？【解答】解: (1)由图知，通过动滑轮绳子的段数 n=3,将物体从井底拉至井口的过程中，绳端移动的距离：s=3h=3x 12m=36m ,汽车拉绳子的拉力做的功：34W 总二Fs=2.5X 10 N X 36m=9 x 10 J ； (2) 汽车对物体做的有用功：24W 有用=Gh=mgh=6x 10 kg x 10N/kg x 12m=7.2 x 10 J ； 滑轮组的机械效率：(3)汽车匀速运动时，受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力, 根据力的平衡条件可得牵引力：x ioo%=严％;如有n =ex 100%=7・2X1,J 9X104Jx 100%=80%;3 4 3F牵=F+f=F+0.1G 车=2.5X 10 N+0.1X 3X 10 N=5.5X 10 N,牵引力做功功率：.■-二 3 4P=—=-—=F牵v 汽=5.5X 10 N X 3m/s=1.65 X 10 W; t t(4)物体静止在井口时，压力等于重力，所以物体对地面的压强：p=—X 1 0备X10N他=2 4 X 104p a答：(1)将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子做了9 X 104J功;(2)滑轮组的机械效率为80%;(3)汽车牵引力的功率为 1.65 X 104W；(4)物体被拉上来静置在井口地面上时，对地面的压强是 2.4X 104Pa.14 •工人用图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计，g=10N/kg.(1) 从图乙中看出，建材重400N时，滑轮组的机械效率为50%，则动滑轮重为多少？(2) 若某次运送建材的质量为50kg，则建材的重力是多少？(3) 若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为300N,求拉力的功率;(4) 当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？【解答】解:(1)机械中摩擦力及绳重忽略不计, 所以滑轮组的机械效率：n「"= ' = ：= 「" =50%解得：G轮=400N ;(2)建材的重力:G=mg=50kg X 10N/kg=500N ;(3)由图可知，n=2，则1min绳子自由端移动的距离s=2h=2X 12m=24m , 拉力做的功：W=Fs=300N X 24m=7200J,拉力的功率：P「= ：=120W;t 60s4 当n' =60%机械中摩擦力及绳重忽略不计，滑轮组的机械效率：n ?=— G‘ +G 轮即：60%=— ,G* +400N解得G =600N答：(1)动滑轮重为400N ; (2) 建材的重力是 500N ; (3) 拉力的功率为 120W ；(4) 当滑轮组的机械效率为 60%时，运送建材的重力是 600N .15 .如图所示，重 350N 的物体在100N 的拉力作用下10秒钟上升30cm ，若不计摩擦和绳子重，求: (1) 物体上升速度； (2) 拉力的功率；(3) 若物体再增加100N ，滑轮组的机械效率为多大.【解答】解：(1)物体上升速度:(2)由图可知，n=4,则绳端移动的速度: v 绳=nv 物=4 x 0.03m/s=0.12m/s ,拉力的功率： P= ' ==Fv 绳=100N X 0.12m/s=12W ;t t(3)不计摩擦和绳子重，由 F 」(G+G 动)可得，动滑轮的重力: G 动=门卩—G=4X 100N - 350N=50N ,物体再增加100N 即G =450N 寸，滑轮组的机械效率:n= x 100%=. .「''.x 100%= 一 x 100%= 一 ' ' x 100%=90%.W 总 © +G 动）hG +G 动 450N+50N答：(1 )物体上升速度为 0.03m/s ; (2) 拉力的功率为 12W ; (3)若物体再增加100N ，滑轮组的机械效率为 90%.16 .某建筑工地的工人师傅用如图所示的滑轮组提升质量为 72kg 的重物A ,当工人师傅对绳子施加物体A 以0.1m/s 的速度沿竖直方向匀速上升，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg0.3m10s=0.03m/s 300N 的拉力时,求：(1)拉力F 的功率 (2)滑轮组的机械效率.【解答】 解：(1)物体重力 G=mg=72kg x 10N/kg=720N ; 重物由3段绳子承担，绳子移动速度为： v=3v 物=3 x 0.1m/s=0.3m/s ; 拉力的功率为：W Fs P==——=Fv=300N X 0.3m/s=90W ;t t(2)机械效率为：⑷有 _Gh_ Gh _ G _ 72011 n=------------------------ ------w 总屁 F3h 3F 3X300N答：(1)拉力F 的功率为90W ; (2)滑轮组的机械效率为 80%.17.如图所示，重为1140N 的物体，工人师傅用 600N 的力匀速提升物体，物体的速度为 0.2m/s ，提升到指定的位置需要0.5min .(不计摩擦及绳重) (1) 工人师傅拉绳的功率是多大？ (2) 滑轮组的机械效率是多大？【解答】 解：(1)重物由2段绳子承担，故绳子的移动速度为： v=2v 物=2x 0.2m/s=0.4m/s ;工人的功率为：P=Fv=600NX 0.4m/s=240W ; (2)时间 t=0.5min=30s ，物体升高的距离为： h=s 物=v 物t=0.2m/s x 30s=6m ；绳子移动距离为 s=2h=2x 6m=12m ; 有用功： W 有=Gh=1140N X 6m=6840J ; 总功： W 总=Fs=600NX 12m=7200J ; 滑轮组的机械效率为： n=x 100%=95%W 总 7200J答：(1 )工人师傅拉绳的功率是 240W ; (2)滑轮组的机械效率是 95%.18 .底面积100cm 2的物体静止在水平地面上，对地面的压强为2 x 105Pa ,用如图所示的滑轮组在 5s 内将物体匀速x 100%=80%;竖直提升3m ,已知滑轮组的机械效率为 80%，不计绳重和摩擦.(g=10N/kg )求:(1) 物体的质量； (2) 拉力F 的功率； (3)用此滑轮组匀速竖直提升 250N 的重物，需要多大的拉力.【解答】 解：(1)由p= ■可知对地面的压力:S5 一4 2F 压=pS=2X 105Pa X 100 x 10 m 2=2000N ,由于物体静止在水平地面上，则物体重力： G=F 压=2000N , 所以，质量 m=l-=“匚=200kg ;g lON/kg⑵根据雹1气厂可得绳子的拉力: 拉力做功 W=Fs=Fnh=1250NX 2 x 3m=7500J ; 功率 P= = !=1500W ;t 5s(3) 由F 」(G+G 动)可知动滑轮的重力为:nG 动=门卩—G=2X 1250N - 2000N=500N ;竖直提升250N 的重物时的拉力 F'=— (G'+G 动)=-(250N+500N ) =375N ;n 2答：(1)物体的质量为200kg ; (2) 拉力F 的功率为1500W ; (3)用此滑轮组匀速竖直提升 250N 的重物，需要375N 的拉力.19 .一名质量为70kg 的工人，用如图所示的装置提升一堆砖，已知托板重 200N ,每块砖重100N ,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力.当工人提升 10块砖时，此装置的机械效率为80%, (g 取10N/kg )求：(1) 动滑轮重力；(2) 利用此装置提升砖块的最高机械效率.F= 「=；-nT] 2X80%=1250N ;。