功和机械能单元 易错题学能测试试题
功和机械能单元易错题学能测试试题
一、选择题
1．如图所示的滑轮组，绳子的末端缠绕在电动机上，电动机转动将下方钩码匀速提起。如果加快电动机的转速，则后一次提升与前一次相比（）
A．功率增大、机械效率增大B．功率增大、机械效率不变
C．功率不变、机械效率不变D．功率不变、机械效率增大
2．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）
A．此滑轮组动滑轮的重力为 2N
B．当G物＝6N 时，机械效率约为η＝66.7%
C．同一滑轮组η随G物的增大而增大，最终将超过 100%
D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变
3．如图所示，形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上，OA=2OB．当B端挂30 N 的重物G时，木板A端刚刚开始翘起，木板重为
A．10 N B．15 N C．30 N D．60 N
4．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有
A．以A为参照物，B是静止的
B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．绳子拉物体A的功率为1W
D．在运动过程中若将拉力F增大，弹簧测力计的示数也会增大
5．如图，拉力F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m，用时 1s。运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N，此时滑轮组的机械效率为 80%。下列说法正确的是（）
A．拉力F＝10N B．克服动滑轮重力做额外功 7.5J
C．动滑轮重 7.5N D．拉力的功率是 37.5W
G=，拉力大6．用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，已知小车的重力10N F=，该装置的机械效率是60%，则小车与地面之间摩擦力为（）
小15N
A．27N B．36N C．18N D．270N
7．农村建房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。不计绳重及摩擦，则下列判断正确的是（）
A．该滑轮的机械效率η=75% B．滑轮所做的有用功为1200J
C．滑轮自身的重力为100N D．绳子自由端移动的距离大小为3m
8．关于定滑轮、动滑轮，以下说法不正确的是
A．使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向
B．定滑轮实质是等臂杠杆，而动滑轮实质是不等臂杠杆
C．又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的
D．使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，只能省一半力
9．如图所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水
平地面上匀速运动．物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变．若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确是
A．地面受到的摩擦力为12N B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．水平拉力F的功率为4.8W D．在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J 10．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼．已知工人在1min内将货物匀速提高6m，作用在钢绳的拉力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（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%
二、填空题
11．如图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置，A B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“＝”）．
12．如图为我国自主设计生产的、世界最大的观光潜水器“寰岛蛟龙1”号。该潜水器设计最大下潜深度为40m，空载时质量为24t，总长7.9m、总宽3.6m、总高4.4m，配备有供电系统、浮力调节系统、生命支持系统及导航控制系统等。海水密度取1.0×103kg/m3。
(g=10N/kg）
（1）潜水器潜入水面后，在下潜过程中受到海水的浮力________，海水对它的压强
________ （选填：不变、变大或变小）
（2）该潜水器在水面下40m处、面积为1cm2的外壳上承受的海水压力有多大_______？（3）该潜水器空载浮在海面时，受到的浮力多大______？排开海水的体积约为多大
_______？
（4）潜水器返回母船时，利用母船艉部起吊装置将潜水器缓缓吊上母船甲板。若潜水器在海面上被吊起的过程中，起吊装置的机械效率为80%，潜水器匀速竖直上升速度为
0.2m/s，则起吊装置在1min内的总功为多少________？起吊装置的功率为多大_______？（设起吊过程中潜水器空载）。
13．小张用如图所示的杠杆把重物从A位置绕O点无摩擦缓慢地提升到B位置．在提升重物的过程中，动力F的方向始终垂直于杠杆，F大小的变化情况是_____，该杠杆是_____（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．
14．用如图甲所示的滑轮组运货物上楼，图乙记录了整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，当货物的重力为400N时，绳子的拉力为_____N；此时滑轮组的机械效率为_____%．（不考虑绳重和摩擦）
15．用如图甲所示的装置将实心物体A从深井中吊出来，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60N，物体匀速上升的速度始终为1m/s（不计绳重、摩擦及阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg），则物体浸没在水中时受到的浮力为_________N；物体
浸没在水中时滑轮组的机械效率为___________。
16．如图所示，质量分布均匀的长方形木板AB的长度L=4m，中央支于支架O上，A、B
端分别用细绳AD、BC系于天花板上，木板AB水平时，绳AD、BC刚好绷直，且AD绳竖直，BC绳与板AB成30°角，已知细绳承受的最大拉力均为360N．现有重为300N的小孩，从O点出发。
（1）如果沿OA方向向A端缓慢行走，当小孩行走到距离O点1.5m的E点时，AD绳上的拉力是_______N
（2）如果沿OB方向向B端缓慢行走，在保证细绳不被拉断的情况下，小孩向右行走的最大距离是_______m。
17．如图所示，0为轻质杠杆AC的支点，在B处挂一小球，小球的重力30N，AO＝OB＝BC，在杠杆上施加最小动力F，使杠杆在水平位置平衡．画出F的示意图________，此时F ＝________ N．
18．某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为3N，体积为
500cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5N，g=10N/kg，盐水密度是
________kg/m3；若剪断细绳，木块最终静止时所受浮力是________N。（一切摩擦与阻力均忽略不计）
19．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右匀速直线运动。已知拉力F=5Ｎ，滑轮组的机械效率为80%，拉力F的功率是______；物体A受到水平地面的摩擦力是______N。
20．如图所示是列车上常用的手推车，车内货物均匀摆放．车前行时，需经过障碍物．当车的前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为______杠杆（选填“省力”或“费力”），若手推车和货物总重200 N，动力臂和阻力臂之比为2:3，则服务员作用在扶把上的动力为______N．当后轮遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把，这种情况下，手推车可以视为______杠杆（选填“省力”或“费力”）．
三、实验题
21．小红用如图甲所示的装置进行“测滑轮组机械效率”的实验(忽略绳重和摩擦)．
(1)实验中，应该在___________时(选填以下正确选项前的字母)，读取测力计示数；
A．竖直匀速拉动 B．竖直加速拉动 C．静止 D．任意方向匀速拉动(2)若重物以0.lm/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向上移动的速度为_______m/s．
(3)改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越___________．
(4)分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为_________N．
(5)小红在上述实验的基础上多使用一个滑轮再次做了实验，如图丙所示．小红多使用一个滑轮，目的是_____．(选填以下选项前的字母)
A．可以省力 B．可以省功 C．可以省距离 D．可以改变拉力的方向
(6)小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时，甲、丙滑轮组的机械效率________________(选填“相同”或“不相同”)．
22．如图所示，是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1) 实验前，杠杆右端偏高，应将两端的螺母向________调节，使杠杆在_______位置平衡；
(2) 杠杆平衡后，在左侧挂两个钩码，每个钩码重1N，在右端竖直向下拉着弹簧测力计，使杠杆在水平位置重新平衡，如图所示。此时弹簧测力计的示数F=_____________N（弹簧测力计自重不计）；
(3) 当弹簧测力计处于图中的虚线位置时，若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F，应将钩码向_________（填“左”或“右”）移动适当的距离；
(4) 小华想到若铁架台不是在水平桌面上，而是在略微倾斜的桌面上是否影响实验呢？经小组分析不在水平桌面上_______ （填“影响”或“不影响”）实验过程。
23．在探究”杠杆平衡条件”的实验中：
(1)先把杠杆的中点支在支架上，停在图甲的位置，此时杠杆处于______（填“平衡”或“不平衡”）状态。为了消除杠杆______对实验的影响，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。然后在支点两侧挂钩码，移动钩码位置，让杠杆再一次在水平位置平衡，其目的是______；
(2)探究过程中，在杠杆左端某固定位置挂一个重力G=2.5N的物体，在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F，保证杠杆处于平衡状态。根据多次测量的力和力臂，画出F
和1
L
的图象如图乙（注意看清两个坐标的含义），由图可求出物体对杠杆拉力的力臂
______m。
24．如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。
(1)为了在实验中方便读取力臂，探究前和探究过程中我们都应将杠杆调整到____________ 位置平衡。挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，接下来应杠杆两端的螺母适当向
_________(选填“左”或“右”)调解。
(2)如图乙，A点挂有2个重力均为0.5N的钩码。为了让杠杆在实验所需要的位置平衡，应在支点右侧B点(第2格处)挂_________个相同的钩码(每个钩码重均为0.5N)。
(3)改变钩码个数及力臂，多次实验得出结论：杠杆的平衡条件是：__________________。多次实验是为了使实验结论具有_____________性。
(4)如图丙，现给你一个量程为0?2N的弹簧测力计，若干个重力均为0.5N的钩码。钩码挂在C点处，现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡(不计杠杆自重对实验的影响)，则在C点处所挂钩码的最多个数为__________________个。
25．某小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图G－5－11所示．他们将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功W有、总功W总和机械效率η一并记入下表：
(1)实验时，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计．
(2)表格中数据★＝________．
(3)比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是________________________．
(4)比较实验2、3，影响这两次实验机械效率的主要因素是____，使用滑轮组的优点是__．
四、计算题
26．如图所示，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0.9m3，密度为0.8×l03kg/m3，动滑轮重为600N，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及A向下运动过程中滑轮组机械效率的最大值。
27．如图所示，长方体A、B是两个形状相同，材料不同的柱形物体，他们之间用细绳连接，并与滑轮组的动滑轮D连接。在向长方体容器C中缓慢加水时，用弹簧测力计拉住绳子自由端不动，其示数F与加水质量m之间的函数关系如图所示。忽略题中所有绳重以及摩擦，加水过程中A、B间的绳子始终是绷直的。已知：容器C的内底面积S C = 80 cm2，物体A的底面积S A =20cm2，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
(1)加水多少cm3时，物体B刚好接触水面？
(2)物体B的高度是多少？
(3)绳子自由端的拉力F2是多少？
28．如图所示，是某救援队利用滑轮组打捞水中物体的示意图。在湖底有一个体积为
0.02m3的物体，其所受重力为1000N。用滑轮组将其缓慢匀速打捞，该物体露出水面前，在50s的时间内匀速竖直上升了 5m，在这个过程中，拉力F做的功为5500J。物体完全露出水面后，继续匀速提升。（不计绳重，摩擦及阻力，水的密度为1.0×103kg/m3，g取
10N/kg）求：
（1）物体露出水面前，拉力F为多大？
（2）物体露出水面前拉力F的功率为多大？
（3）动滑轮的重力为多大？
（4）物体完全露出水面后，继续匀速上升的过程，滑轮组的机械效率为多大？
29．如图所示，工人将重为240N的物体匀速提起，在2s内绳的自由端移动了6m，若此时滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦。求这一过程中：
（1）拉力所做的有用功是多少？
（2）拉力所做的总功是多少？
（3）如果将540N的物体匀速提高1m，此时滑轮组的机械效率是多少？
30．小峰利用滑轮组将一个正方体金属块A从某溶液池内匀速提出液面，当金属块A浸没在液面下，上表面距液面的距离为h时开始计时，如图甲，计时后调整滑轮组绳端竖直向上拉力F的大小使金属块A始终以大小不变的速度匀速上升，提升过程中拉力F与金属块A向上运动时间关系如图乙。已知金属块A被提出液面后，滑轮组的机械效率为80%，
h=0.25m，(假设溶液池足够大,金属块被提出液面前后液面高度不变,不计绳重及摩擦,)。求：
（1）金属块A的重力；
（2）动滑轮的总重；
（3）正方体A的体积；
（4）溶液的密度。
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一、选择题 1．B 解析：B 【详解】
前后两次的滑轮组是同一个滑轮组，则做的有用功、额外功、总功不变，则机械效率不变；加快电动机的转速，则物体提升的速度增大，若两次提升高度相同，则后一次所需要的时间小于前一次所需要的时间，根据W
P t
=可知，功率变大。故ACD 错误，B 正确。 故选B 。
2．B
解析：B 【分析】
(1)结合图中信息，根据
'W Gh G
W Gh G h G G η==++=
有总动动
求得动滑轮的重力。 (2)当G 物＝6N 时，根据'
W Gh G
W Gh G h G G η==++=
有总动动
求得机械效率。 (3)使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率。 (4)G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，改为2段绳子承担，分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；由题知，忽略绳重及摩擦，所做的额外功为提升动滑轮做的功，由W 额＝G h 可知额外功相同，又因为总功等于有用功加上额外功，所以总功相同，所以可以得出两图的机械效率相同。 【详解】
A ．由图象可知，当G ＝12N 时，η＝80%，不计绳重和摩擦，则
'
W Gh G W Gh G h G G η==++=有总动动
即
12N
80%12N G =
+动
解得
G 动＝3N
故A 错误；
B ．当G 物＝6N 时，此时的机械效率
'6N
100%66.7%6N 3N
W Gh G W Gh G h G G η===?≈+++=
有总动动 故B 正确。
C ．由图象可知，同一滑轮组η 随 G 物的增大而增大，由题知，不计绳重和摩擦；使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式W W η=
有
总
知，机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率η随G 物的增大而增大，但最终不能超过100%，故C 错误；
D ．G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，如下图所示，
因为此图与题中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：W 额＝G 动h ，则额外功W 额相同，又因为W 总＝W 有+W 额，所以总功相同，由W W η=
有
总
知，两装置的机械效率相同，即 η1＝η2
所以，G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率不变，故D 错误。 故选B 。
3．D
解析：D 【详解】
由于形状规则、密度均匀的木板AB 的中点为重心，O 为支点，如图：
因为OA=2OB ，则木板重力G ′的力臂为L 1=1
1
OB 22
OC OA OB OB （）
=+-=； 重物G 的力臂L 2=OB ， 根据杠杆平衡条件得：G′×L 1=G ×L 2 所以G ′=60N
【点睛】
因为形状规则、密度均匀，所以重心所在位置即是阻力的作用点，且结合题意可知，O 点是支点．
4．C
解析：C 【详解】
A.匀速拉动A 的过程中,以A 为参照物,B 与A 之间的位置不断发生变化,所以B 是运动的,故A 错误;
B.由图可以知道,F 作用在动滑轮上,由动滑轮的特点可以知道,动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一,物体A 的移动速度为
(即绳端移动速度),所以动滑轮的移动速度为
,故B 错误;
C.由图可以知道,滑轮为动滑轮,绳端拉力为F 的一半,即
,
则绳子拉物体A 的功率,所以C 选项
是正确的;
D.测力计对B 的拉力与A 对B 的摩擦力是一对平衡力,在运动过程中若将拉力F 增大,B 物体仍然静止,因为B 和A 之间的摩擦力不变,所以测力计的示数不变,故D 错误. 所以C 选项是正确的. 【点睛】
(1)判断物体的运动和静止,首先确定一个参照物,被研究的物体和参照物之间如果发生位置的变化,被研究的物体是运动的,否则是静止的;
(2)由图可以知道,F 作用在动滑轮上,所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一; (3)由图可以知道,滑轮为动滑轮,绳子拉力为F 的一半,根据求出绳子拉物体A 的功
率;
(4)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与拉力的大小无关,测力计对B 的拉力与A 对B 的摩擦力是一对平衡力,拉力增大时摩擦力不变,则弹簧测力计的示数不变.
5．D
解析：D 【详解】
A ．由图知，滑轮组由3段绳子拉着动滑轮，即n =3，该滑轮组的机械效率
W fs f W Fns nF
η=
=
=
有用物总
物 则绳子自由端的拉力
30N 12.5N 3380%
f F η=
==?? 故A 错误；
B ．滑轮组对物体做的有用功
30N 1m 30J W fs ==?=有用
滑轮组做的总功
312.5N 31m=37.5J W F s =?=??总
额外功为
37.5J 30J 7.5J W W W =-=-=额总有用
由于绳有重力，绳与滑轮之间有摩擦力，故此额外功包括对动滑轮做的功和克服绳重及绳与滑轮之间的摩擦做功的总和，故克服动滑轮重力做的额外功应小于 7.5J ，故B 错误； C ．由B 知对动滑轮重力做的额外功小于 7.5J ，动滑轮上升的高度为1m ，根据W Gh =知，动滑轮重小于 7.5N ，故C 错误； D ．拉力做的总功为37.5J ，用时 1s ，由W
P t
=
得拉力的功率为 37.51s
J
37.5W W P t =
==总 故D 正确。 故选D 。
6．A
解析：A 【详解】
由于小车沿水平地面匀速前进，那么绳对小车的拉力等于小车受到地面的摩擦力，即
'F f =，该装置的有用功是
'''W F s fs ==有
三段绳子托着动滑轮，那么绳端移动的距离是'3s s =，该装置所做的总功是
'15N 3W Fs s ==?总
可知
'
'
100%100%60%15N 3W fs W s
η=?=?=?有
总 解得27N f =。 故选A 。
7．A
解析：A 【详解】
AB ．滑轮所做的有用功为：
W 有用=Gh =600N×3m=1800J ，
因为是动滑轮，所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍，即6m ，则拉力做的总功为：
W 总=Fs =400N×6m=2400J ，
所以动滑轮的机械效率为：
1800J
×100%=100%=75%2400J
W W η=
?有用总， 故A 正确，B 错误；
C ．不计绳重及摩擦，则拉力为：
1
2
F G G =+动（），
那么动滑轮的重为：
G 动=2F-G =2×400N-600N=200N ，
故C 错误；
D ．由图知，使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n =2，绳子自由端移动的距离为：
s=nh=2×3m=6m ，
故D 错误； 故选A 。
8．D
解析：D 【解析】 【分析】
关键了解动滑轮和定滑轮以及滑轮组的工作特点，对各个选项逐一分析。 【详解】
动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，定滑轮是等臂杠杆，使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向，故A 、B 正确，
使用任何机械都不省功，所以说又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的，故C 正确。 使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，动滑轮上最多可以有3段绳子，也可以说拉力是物体重力的1
3
，故D 错误。 故选：D 。
9．D
解析：D 【解析】 【分析】
A 、物体A 受到向左的拉力等于地面的摩擦力加上
B 的摩擦力，B 对A 的摩擦力等于弹簧测力计的示数，据此求地面受到的摩擦力；
B 、滑轮为动滑轮，滑轮移动的速度等于物体移动速度的二分之一；
C 、利用P=Fv 求拉力做功功率；
D 、利用速度公式求物体A 在2s 移动的距离，利用W=F 左s 求做功大小。 【详解】
A 、图中使用的是动滑轮，拉力F=2F 左，物体A 受到向左的拉力：
11
24N 12N 22
F F =
=?=左，而f B =F 示=5N ，
物体A 受到向左的拉力等于地面的摩擦力f 地加上B 的摩擦力f B ，即F 左=f 地+f B ， 所以地面受到的摩擦力：f 地=F 左-f B =12N-5N=7N ，故A 错；
B 、滑轮移动的速度11
0.2m/s 0.1m/s 22
v V =
=?=轮物，故B 错； C 、拉力做功功率P=Fv 轮=24N×0.1m/s=2.4W ，故C 错；
D 、拉力F 移动距离s=vt=0.2m/s×2s=0.4m ，对A 做功：W=F 左s=12N×0.4m=4.8J ，故D 正确。 故选：D 。
10．B
解析：B 【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
W
P t
=
求拉力的功率； （2）由图乙可知，物重G=300N 时，滑轮组的机械效率η=60%，利用
=
33W Gh Gh G
W Fs F h F
η=
==有总
求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力1
3
F G G =+动（），据此求动滑轮重力；
（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于工人的重力； （4）利用1
3
F G G =+动（）求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率
()()
W G h G W G G h G G 有最大最大
大总最大动最大动η=
==++ . 【详解】
（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离：36m 18m s nh ==?= ， 拉力做的功：400N 18m 7200J W Fs ==?=总， 拉力的功率：7200J
120W 60s
W P t =
==总，故A 错； （2）由图乙可知，物重G=300N 时，滑轮组的机械效率η=60%， 根据=
33W Gh Gh G W Fs F h F
η=
==有总
可得：拉力300N 500167N 3360%3G N F η=
==≈?， 因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则()1
3
F G G =+动， 所以，500
3N 200N 300N 3
G nF G =-=?
-=动 ，故B 正确； （3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：
60kg 10N/kg 600N F G mg ===?=人大 ，故C 错；
（4）由()1
3
F G G =
+动可得，提升的最大物重：3600N 200N 1600N G nF G =-=?-=大大动 ，
机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率：
()()1600N
100%88.9%1600N 200N
W G h G W G G h G G 有最大最大大总最大动最大动η=
===?=+++，故D 错．
故选B ．
二、填空题
11．小于；62.5% ；>；> 【解析】
试题分析：1）因为OA ＜OB ，由FA×OA=FB×OB 可知，FA ＞FB ； （2）滑轮组的效率：η=W 有×100%/W 总=Gh×100%/Fs=G×
解析：小于；62.5% ；>；> 【解析】
试题分析：1）因为OA ＜OB ，由F A ×OA=F B ×OB 可知，F A ＞F B ； （2）滑轮组的效率：η=W 有×100%/W 总
=Gh×100%/Fs=G×100%/2F=2000N×100%/2×1600N=62.5%；
（3）由图示可知，甲图中n=2，乙图中n=3，由F=（G+G 动）/n 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，而图乙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η=W 有/W 总=W 有/W 有+W 额可知，η甲＞η乙．
考点：滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的大小比较；滑轮（组）的机械效率
12．不变 变大 40N 2.4×105N 3.6×106J 6×104W 【解析】 【详解】
第一空．下潜过程中排开液体体积不变，由可知受到的浮力大小不变；
解析：不变 变大 40N 2.4×105N 324m 3.6×106J 6×104W 【解析】 【详解】
第一空．下潜过程中排开液体体积不变，由F ρV g =浮液排可知受到的浮力大小不变； 第二空．下潜过程中深度不断增加，由液体压强公式p gh ρ=可知，压强增大； 第三空．水面下40m 处受到的压强为：
335=10kg /m ?10N /kg?40m =4?10Pa p gh ρ=
压力为：
5-424?10Pa ?10m =40N F ps == ；
第四空．因为漂浮，所以浮力等于重力为：
3524?10kg?10N /kg =2.4?10N F G mg ===浮 ；
第五空．排开海水的体积约为：
53
33
2.4?10N =24m 10kg /m ?10N /kg
F V =g ρ=浮排液 ； 第六空．有用功为：
562.4?10N?0.2m /s?60s =2.88?10J W Gh Gvt ===有
因为W W η=
有
总
则 总功为：
662.88?10J
===3.6?10J 80%80%
W W 有
总；
第七空．起吊装置的功率为：
643.6?10J ==6?10W 60s
W P t = 。
13．先变大、后变小 省力 【分析】
力F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变；由位置A 拉到位置B ，阻力不变，阻力力臂先变大，到水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L
解析：先变大、后变小 省力 【分析】
力F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变；由位置A 拉到位置B ，阻力不变，阻力力臂先变大，到水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F 1L 1=F 2L 2分析动力变化情况． 【详解】
图中杠杆，当拉力与杠杆垂直时，动力臂长度为杠杆的长度，阻力臂为支点O 到重力作用线的距离，动力臂长度大于阻力臂长度，所以是省力杠杆；
将杠杆缓慢地由位置A 拉到位置B ，动力臂不变，阻力不变，阻（重力）力臂先变大，水平位置最大，后变小，根据杠杆平衡条件F 1L 1=F 2L 2分析，动力先变大、后变小．
14．80 【分析】
不计绳子重和摩擦：
（1），额外功即克服动滑轮重力做的功，所以；根据图像知，当物重为100N 时，滑轮组的机械效率为50%，将数据代入公式即可求出动滑轮的重力；
（2）判断出承
解析：80 【分析】
不计绳子重和摩擦：
（1）=有用W Gh ，额外功即克服动滑轮重力做的功，所以W G h =额动；根据图像知，当物重为100N 时，滑轮组的机械效率为50%，将数据代入公式
W W Gh G
W W W Gh G h G G 有用有用总
有用额
轮轮
η=
=
=
=+++即可求出动滑轮的重力；
（2）判断出承担物重的绳子段数，将数据代入公式1F G G n
=+物动（）可得出绳子拉力，将重力及拉力代入公式100%100%100%W Gh Gh G
W Fs Fnh nF
η=?=
?==?有用总
计算出滑轮组的机械效率． 【详解】
由乙图知，当G=100N 时，η=50%，因不考虑绳子重和摩擦，则滑轮组的机械效率
W W Gh G
W W W Gh G h G G 有用有用总
有用额
轮轮
η=
=
=
=+++，即：10050%100N N G =+动，解得：G 动
=100N ；
由甲图知，滑轮组由2段绳子承担物重，当货物的重力为400N 时，因不考虑绳子重和摩
擦，则此时的拉力：1
140010025022
F G G N N N ='+=?+=动（）
（），此时滑轮组的机械效率：400100%80%222250W G h G h G N
W Fs F h F N
有用总
η''''=
=
===?=??． 故答案为250；80． 【点睛】
此题考查了学生对机械效率公式的应用，用好不计摩擦和动滑轮重时1
F G G n
=+物动（），能从图像中得出相关信息是本题的关键．
15．80% 【分析】
由图甲可知，承担物重的绳子股数n=2，则绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的2倍；由图乙可知圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率，利用求绳子自由端的拉力，而不计绳重、摩擦及阻力
解析：80% 【分析】
由图甲可知，承担物重的绳子股数n =2，则绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的2倍；由图乙可知圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率，利用P Fv =求绳子自由端的拉力，
而不计绳重、摩擦及阻力，拉力A ()1
2
F G G '=
+轮，据此求A 的重力；由图乙可知圆柱体A 在水中拉力F 的功率，由P Fv =得绳子自由端的拉力，不计绳重、摩擦及阻力，拉力
A )1
2
(F G F G =-+浮轮，据此求浮力大小；不计绳重、摩擦及阻力，利用
A A W G F W G G F η-=
=+-有浮
浮
总轮求物体浸没水中时的机械效率。 【详解】
[1]由图甲可知，n =2，则拉力F 拉绳的速度
A 221m/s 2m/s v v ==?=
由图乙可知，圆柱体A 离开水面后拉力F 的功率420W ，由P Fv =得，绳子自由端的拉力
420W 210N 2m/s
P F v ''=
== 不计绳重、摩擦及阻力，拉力A ()1
2
F G G '=
+轮，A 的重力 A 22210N 60N 360N G F G ='-=?-=轮
由图乙可知，圆柱体A 在水中拉力F 的功率300W ，由P Fv =得，绳子自由端的拉力
300W 150N 2m/s
P F v =
== 不计绳重、摩擦及阻力，拉力A )1
2
(F G F G =
-+浮轮，物体浸没在水中时受到的浮力 A 02360N 6N 150N 1220N F G G F =+=+-=-?浮轮
[2]物体浸没在水中的机械效率
()()A A 360N 120N 100%100%100%80%
360N 120N 60N G F h W W G F G h
η--=
?=?=?=-+-+浮有总浮轮 16．1.2
【解析】（1）当小孩在OA 侧时，CB 松驰，在人与DA 的拉力的作用下平衡，
以O 为支点，由杠杆平衡条件可得G1×OE=F×OA ， 代入数据得：300N×1.5m=F×2m ，解得：F=225N 。
解析：1.2
【解析】（1）当小孩在OA 侧时，CB 松驰，在人与DA 的拉力的作用下平衡，以O 为支点，由杠杆平衡条件可得， 代入数据得：
，解得：
。
（2）小孩在B 侧时，B 产生拉力，在人与BC 的拉力的作用下平衡，以O 为支点，则BC 绳的拉力的力臂为：
，
设人走的最远距离为L ，由杠杆平衡条件可得：