難點突破：水平綜合機械效率械效率

1、中考物理重難點突破：水平方向滑輪組機械效率1 .用如圖甲所示的滑輪組提升物體M,已知被提升的物體 M重為600N,卷揚機加在繩子自由端的拉力 F將物體M在20s內勻速提升到10m的高度.拉力做的功 W隨時間t的 變化圖像如圖乙所示，不計鋼絲繩的重、摩擦力大小.求：(1)滑輪組提升重物所做的有用功是多少？(2)滑輪組提升重物的機械效率是多少？(3)動滑輪的重力是多少？2 .工人用如圖甲所示的滑輪組運送建材上樓，每次運送量不定?；喗M的機械效率隨建材重量變化的圖像如圖乙所示，機械中摩擦力及繩重忽略不計,g =10 N/ kg 。°400甲乙(1)此滑輪組中的動滑輪重力G動是多少？(2)若

2、某次運送建材的重力為500N,此時滑輪組的機械效率是多少 ？(3)當滑輪組的機械效率為 60%時，運送建材時繩子端的拉力F是多大？3 .在農村常有家庭挖井取水.小明同學用如圖(甲)所示的滑輪組提土，他用20s的時間把重為120N的土從井中勻速提升 5m,拉力做的功W隨時間t的變化圖象如圖(乙) 所示.求：(1)在此過程中的有用功；(2)滑輪組的機械效率；(3)拉力的大??；(4)拉力的功率.4 .為了將放置在水平地面上重 G=100N的重物A提升到高處.小明同學設計了如圖甲所 示的滑輪組裝置.當小明用豎直向下的力拉繩時，拉力 F、重物上升的速度 v和上升的高度h隨時間t變化的關系圖象分別如圖乙、

3、丙和丁所示.不計繩重及軸摩擦.求:50產工3 75m(1)在23s內，滑輪組的機械效率(2)在12s內，拉力 F做功的平均功率 P.5 .如圖-1所示，工人沿斜面把一箱貨物從底端拉進車廂。貨物移動的距離s與時間t的關系如圖-2所示。在此期間，工人拉這箱貨物y&斜面勻速運動時的拉力為594N,此斜面的長為5m,高為1m,這箱貨物重為1500N.(1) 05s內，這箱貨物處于 狀態(tài)，工人所做的功為 J。(2) 530s內，這箱貨物運動的速度是多少？拉力做功的功率是多大？(3)該斜面的機械效率是多少？6.某興趣小組用如圖甲所示的滑輪組(物體與動滑輪用繩子a連接)勻速拉動放在同一水平面上的不同

4、物體，物體受到的摩擦力從200N開始逐漸增加，直到組裝滑輪組的繩子b被拉斷，每次物體拉動的距離均為2s 通過實驗繪出了該滑輪組機械效率隨物體受到摩擦力大小變化的關系圖像如圖乙。(不計繩重和繩與滑輪間的摩擦)求：(1)動滑輪重力(2)當滑輪組的機械效率為 80%物體以0.2m/s的速度勻速運動時，該滑輪組的有用 功率(3) 一個重500N的同學利用該滑輪組，想獨自用豎直向下的力拉斷繩子b,請你通過計算分析他能否實現7 .如圖甲所示是工人利用滑輪組從豎直深井中提取泥土的情形，所用動滑輪和筐受到 的總重力為30N.某次操作中，將重 405N的泥土以0.4m/s的速度勻速提起，在此過程 中工人的拉力

5、F所做的功隨時間變化的圖象如圖乙所示.細繩的質量忽略不計，g取10N/kg .求：W/l(1)拉力F做功的功率(2)利用該裝置提升泥土的機械效率；(3)在提起泥土上升 3m的過程中，拉力F克服摩擦力做的功.5m,高為3m.細8 .如圖所示，是由斜面和一個滑輪組成圖示裝置，已知斜面的長度為繩自由端的拉力是 50N,將重為100N的物體在5s內從斜面的底部勻速拉到斜面頂端.在此過程中：(1)拉力作用點移動的速度是多大？(2)拉力所做的功及功率各是多大？(3)裝置的機械效率是多少？9 .用如圖甲所示的滑輪組從水中提升物體M,已知被提升的物體 M質量為76kg, M的體積為3X10-3 0?,在M物體

6、未露出水面的過程中， 繩子自由端的拉力 F將物體M以0.5m/s 的速度勻速提升了 10m的高度，此過程中，拉力F做的功W隨時間t的變化圖象如圖乙 所示，不計繩重和摩擦力大小.求：(g=10N/kg)甲乙(1)求物體M的重力？(2)求動滑輪下端掛鉤上的繩子拉力？(3)求滑輪組提升重物的機械效率？10 .有一質量為20kg的正方體物體放在水平地面上，它的體積為8*103而，某人想通過如圖所示的滑輪來豎直提起這個物體.則(1)該物體的密度是多大？(2)當人用250N的力向下拉繩子時，物體恰好能勻速上升，物體上升3m后恰好到達目標位置，求此過程中人所做的功是多大？(3)該定滑輪的機械效率是多大？使用

7、該滑輪的好處是什么？11 .如圖所示是利用起重機打撈水中物體的示意圖，吊臂前端由滑輪組組成，動滑輪總重300kg,繩重及摩擦不計.現在用此起重機從水中把質量為2X103 kg ,體積為0.8m3的物體勻速提起，(p k=1.0 x 103kg/m3, g取10N/kg ).在起重機打撈水中物體的過程 中，此時物體還完全浸沒在水中，求：(1)物體受到的浮力；(2)拉力F的大??；(3)滑輪組的機械效率.12 .小雨站在水平地面上，通過如圖所示的滑輪組從井中提水(不計繩重及摩擦).已知小雨的質量為 50kg、雙腳與地面的接觸面積為 0.04m：圓柱形水桶的底面積為 0.2m2、 容積為0.1m3 (

8、不計桶的厚度，g=10N/kg).(1)小雨的重力是多少？(2)將空桶勻速下放的過程中(桶底未接觸水面)，小雨對地面的壓強為 1.15 X104Pa,則桶和動滑輪總重是多少？(3)假設水桶向上提起水的重力為680N,則將水桶拉離水面后，勻速拉動過程中滑輪組的機械效率是多少？13 .如圖所示，為了清洗水池，某工人重650N,站在池外地面上，用 100N的拉力向下勻速拉動繩子提起一浸沒在水中體積為1.5X10 -2而、重390N的石塊(石塊始終浸沒在水中，且忽略水對石塊的阻力，p K=1X103kg/m3, g=10N/kg)求：(1)石塊浸沒在水中時受到的浮力；(2)將石塊提升到石塊上表面與水面

9、齊平的過程中滑輪組的機械效率.14 .如圖甲，利用滑輪組將浸沒在水中的正方體始終以0.2m/s的速度勻速向上升起,此物體重80N,繩子自由端F的大小與物體下表面距容器底高度 h的關系如圖乙所示, 不計繩重及摩擦，g=10N/kg .F/N甲乙(1)求物體提離水面后容器底受到的壓強；(2)物體提離水面后 F的功率；(3)物體在h小于40m的范圍內勻速上升時，求滑輪組的機械效率.(4)物體在露出水面之前受到水的浮力是多少NI?15 .如圖所示，質量為60kg的工人用滑輪組提升重物 A,每個滑輪重均為50N,工人一 只腳與地面的接觸面積為 200cmf。人對繩子的拉力為 300N時，物體勻速上升。(

10、g=10N/kg ) 求：(1)重物勻速上升時人對地面的壓強？(2)物體10s內勻速上升了 2m,人做功的功率？(3)若繩子能夠承受的最大拉力為400N,重物提升過程中繩子重和摩擦對應的額外功始終占總功的10%求滑輪組的最大機械效率？16 .如圖所示，小車在水平面上通過滑輪組提升重物.動滑輪重400NI.與小車連接的繩子能承受的最大拉力為 6000N,小車的最大輸出功率為 15KW/水平地面上一物體 A重 1600N,與地面的接觸面積為 4m2.(不計小車所受摩擦阻力、繩重及滑輪組的摩擦).請求(1)提升前，物體 A對水平地面的壓強.(2)滑輪組提升重物 A時的機械效率.(3)若要使被提升重物

11、以 1m/s的速度勻速上升，整個裝置工作過程中能提升重物的最 大重力.17 .如圖所示是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖.已知井深10米，物體重G=5. 4X 103N,汽車重G車=3X 104NI,汽車勻速直線行駛拉繩子的力 F=2X 103NI, 汽車受到的阻力為車重的 0. 1倍，求：(1)將物體從井底勻速直線拉至井口的過程中，汽車拉繩子的了力做了多少功？(2)滑輪組的機械效率為多少？(3)若汽車勻速直線運動的速度為2. 4m/s,汽車牽引力的功率為多少？18 .質量為64kg、底面積為0.04m2的物體A靜止在水平地面上.用如圖所示的滑輪組在40s內將物體 A勻速豎直提

12、升10m,所用拉力F為400N. (g=10N/kg)求：(1)提升前，物體 A靜止在水平地面上時對地面的壓強；(2)拉力F的功率；(3)滑輪組的機械效率.19 .如圖所示，用滑輪組拉著重600N的物體A沿水平方向勻速移動，在 40S內移動了8m,拉力F做的功為1280J.(1)求拉力F的大??；(2)若滑輪組的機械效率為 95%,求動滑輪的重力(不計繩重及繩子與滑輪間的摩擦).20 .如圖所示，利用滑輪組裝置勻速拉動水平面上的物體。已知物體在水平面上受到的滑動摩擦力為重力的 0. 1倍，物體被勻速拉動的距離為1s當物體質量為2kg時，滑輪組的機械效率為 50%不計繩重和繩與滑輪間的摩擦。求：(

13、1)物體質量為2kg時，在水平面上受到的滑動摩擦力;(2)動滑輪的重力；(3)物體質量為10kg,以0. 1m/s的速度勻速運動時，拉力 F的功率。21 .用如圖所示滑輪組將重 50N的物體勻速上升了 0. 5m動滑輪的重為10N,不計繩 重和摩擦力.次數j 物理量123鉤碼重G (N)446鉤碼上升圖度h (m)0. 10. 10. 1繩端拉力F ( N)1. 81. 42. 4繩端移動距離S (m)0. 30. 50. 3機械效率Y74%83%求：(1)繩子自由端的拉力 F是多少N;(2)繩子自由端拉力做的總功是多少J ;(3)滑輪組的機械效率；22 .如圖所示，用滑輪組拉著重1000N的

14、物體P沿水平地面以0.5m/s的速度勻速向右運動了 6s,物體受到地面的摩擦力是200N,拉力F是125N,求：(1)拉力F做的有用功；(2)該滑輪組的機械效率； (3)拉力F的功率。23 .配重M單獨置于水平地面上靜止時，對地面壓強為3X105帕，將配重M用繩系杠桿的B端，在杠桿的A端懸掛一滑輪，定滑輪重150N,動滑輪重90N,杠桿AB的支點為O, OA OB=5 3,由這些器材組裝成一個重物提升裝置，如圖所示，當工人利用滑輪組 提升重力為210N的物體以0. 4m/s的速度勻速上升時，杠桿在水平位置平衡，此時配 重M對地面壓強為1X105帕.(杠桿與繩的重量、滑輪組的摩擦均不計，g=10

15、N/kg)(1)求滑輪組的機械效率？(2)配重M質量是多少千克？(3)為使配重 M不離開地面，人對繩的最大拉力是多少牛頓?24 .如圖所示，是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖.已知井深12m,物體重 G=6X 103NI,汽車重 G車=3X 104N,汽車勻速拉繩子時的拉力F=2.2X103N,汽車受到的阻力為車重的0.1倍.求：(1)將物體從井底拉至井口的過程中，汽車拉繩子的拉力對滑輪組做了多少功？(2)滑輪組的機械效率為多少？(保留一位小數)(3)若汽車運動的速度為 3m/s,則將物體由井底拉至井口需要多長時間？(4)汽車牽引力為多少？牽引力的功率為多少？25 .某工人用如

16、圖所示的裝置把一重為1200N的箱子從斜面底端勻速拉到頂端用時10秒，已知斜面長 6G高2m,此裝置的機械效率為 80% (滑輪重、繩重、滑輪與繩之間 的摩擦均不計).求：(1)拉力F；(2)拉力F做功的功率；(3)箱子和斜面間的摩擦力.26 .如圖所示，小明用滑輪組將重為500N的物體在10s內勻速提升了 1.5m。每個滑輪的重相等，均為 20N,不計繩重及摩擦。求：(1)小明受到地面的摩擦力。(2)小明做功的功率。(3)滑輪組的機械效率。27 .如圖所示，在 C點作用方向始終與半徑 OC垂直、大小為F3的力緩慢轉動輪軸時，細繩不斷纏繞于輪軸之上，細繩通過滑輪組拉動A物體沿斜面勻速向上運動了

17、 2m,力的傳感器顯示對 A物體的拉力F1為450N。(忽略輪軸摩擦)(1)拉力Fi做功是多少？(2)若滑輪組的機械效率為75%繩對滑輪組拉力 F2是多少？(3)若 OB OC=1:4,則F3的大小為多少？28 .如圖所示為一種蓄水箱的人工放水裝置，AOB是以。點為轉軸的輕質杠桿， AO呈水平狀態(tài)，A O兩點間的距離為 40cm. B O兩點間的水平距離為 10cm,豎直距離為7cm, K是一輕質、橫截面積為 100cm2的蓋板(恰好堵住出水口)，它通過細繩與杠桿的 A端 相連，在水箱右側水平地面上，重為600N的人通過滑輪組拉動系在 B點呈豎直狀態(tài)的繩子，可以控制出水口上蓋板，若水箱水深為5

18、0cm,當蓋板恰好要被拉起時，水平地面對人的支持力為 490N,人對繩子白拉力為 Fi,繩子對B點的拉力為F2,滑輪組的機 械效率為Y,蓋板的厚度、繩重與滑輪間的摩擦均可忽略不計，人對繩的拉力與人所受 重力在同一直線上(g取10N/kg)求：(1)水箱中水深為50cm時.蓋板上表面所受水的壓強和壓力.(2)人對繩子的拉力 F1和繩子對B點的拉力F2.(3)滑輪組的機械效率 Y.(4)若與杠桿A、B兩端選接的細繩足夠結實，當水位至少達到多高時，人將無法拉起 蓋板.29 . (8分)建筑工人要向樓上運送貨物，為了省力，他在一個斜面上安裝了一個滑輪組，做成如圖所示的裝置，斜面的傾角為 300且固定

19、在在水平面上.運送貨物時，工人 用400N的力拉繩子，重為 500N的貨物在20s內沿斜面勻速運動 6m求此過程中(1)重物的速度大?。?2)工人提升重物做的有用功；(3)該裝置的機械效率.30 . (8分)如下圖所示，是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖。已知井深12m,物體重G = 6x103N ,汽車重G車=3X 104N,汽車勻速拉繩子時的拉力F =2.2m103N ,汽車受到的阻力為車重的0.1倍。求:(1)將物體從井底拉至井口的過程中，汽車拉繩子的拉力對滑輪組做了多少功？(2)滑輪組的機械效率為多少？(保留一位小數)(3)若汽車運動的速度為 3m/s,則將物體由井底拉

20、至井口需要多長時間？(4)汽車牽引力為多少？牽引力的功率為多少？31 .張強同學利用如圖所示的滑輪組將貨物運送到樓上，圖中每個滑輪等重，不計繩子 重和摩擦。如果所送貨物重 G從200N開始逐漸增加，直到繩子被拉斷。每次均勻速拉 動繩子，且提升高度都為 10mb圖乙記錄了在整個過程中滑輪組的機械效率隨貨物的重 力的增加而變化的圖像。請根據有關信息完成以下問題：摩擦)甲0 一市一甲乙(1)每個滑輪的重是多少？(2)當貨物重為1000N時，張強同學所做的總功為多少？(3)繩子能承受的最大拉力是多少？(4)當繩子的拉力最大時，滑輪組的機械效率是多少？32 . (6分)用圖甲所示的滑輪組運送貨物上樓，每

21、件貨物重 100N,每次運送的量不定， 圖乙記錄了在整個過程中滑輪組的機械效率隨貨物重力增加而變化的圖像(不計繩重和乙(1 )求動滑輪的重力；(2)當滑輪組的機械效率最大時，繩子的拉力；(3)求該滑輪組的最大機械效率.33 .如右圖所示，已各斜面長5m,高3m,繩端拉力為50N。利用這個滑輪裝置將重為100N的物體在5s內從斜面的底端勻速拉到頂端。在此過程中：F -50 N(1)物體沿斜面向上運動的速度為多少？(2)繩端移動的距離是多少？(3)拉力的功和功率各是多少？(4)拉力的機械效率是多少？34 .如圖甲所示的滑輪組，每個滑輪等重。不計繩重和摩擦，物體重G從200N開始逐漸增加，直到繩子被

22、拉斷。每次均勻速拉動繩子將物體提升同樣的高度。圖乙記錄了在 此過程中滑輪組的機械效率隨物體重力的增加而變化的圖像。(1)每個滑輪重多少N?(2)繩子能承受的最大拉力是多少N?(3)當滑輪組的機械效率為80%時，物體重多少 N?35 .如圖所示，小名同學利用圖中滑輪組將貨物運送到樓上(每個滑輪等重，不計繩重和摩擦)。若每次運送貨物都勻速拉動繩子，且提升同樣的高度，貨物重G從200N開始逐漸增加至1800N,直到繩子被拉斷。圖乙是以上實驗操作過程中滑輪組的機械效率Y隨貨物重力G增加而變化的圖像。請根據提供的相關信息完成以下問題：(1)每個滑輪的重是多少？(2)繩子能承受的最大拉力是多少？(3)若借

23、用此滑輪組提升其他重物，在6s內將質量為60kg的重物提高1m,此時滑輪組的機械效率為80%則：提升重物所做有用功是多少？提起重物所做的總功是多少？ ( g=10N/kg)36 .如圖所示的滑輪組，每個滑輪等重，不計繩重和摩擦。物體重G從200N開始逐漸增加，直到1600N時繩子被拉斷。每次都勻速拉動繩子將物體提升同樣的高度。右圖記 錄了在此過程中滑輪組的機械效率隨物體重力的增加而變化的圖像。求：(1)每個滑輪重多少N?(2)繩子能承受的最大拉力是多少N?(3)當滑輪組的機械效率低于多少時，使用它將不再省力參考答案1. ( 1) 6000J; (2) 75% (3) 200N2. ( 1) 4

24、00N 55. 6%(3) 500N3. ( 1)有用功為600J;(2)滑輪組的機械效率為 75%(3)拉力的大小為 80N;(4)拉力的功率為 40W4. (1)在23s內，滑輪組的機械效率為83.3%;(2)在12s內，拉力 F做功的平均功率 P為187.5W5. (1)靜止；0; (2) 0.2m/s ; 118.8W; (3) 50.5%;6. ( 1) 200N(2) 160W (3)該同學不能拉斷繩子b 。7. (1)拉力F做功的功率為180W(2)利用該裝置提升泥土的機械效率為90%(3)在提起泥土上升 3m的過程中，拉力F克服摩擦力彳的功為 45J.8. (1)拉力作用點移動

25、的速度是2m/s；(2)拉力所做的功為 500J,功率是100VV(3)裝置的機械效率是 60%9. ( 1) 760N; (2) 730N; (3) 91 . 25%10. (1) 2. 5X103kg/m3; (2) 750J; (3) 80%使用定滑輪的好處是可以改變力的方向11. (1)物體受到的浮力為 8000N;(2)拉力F的大小為5000N;(3)滑輪組的機械效率為 80%12. (1)小雨的重力是 500N;(2)桶和動滑輪總重是 120N;(3)將水桶拉離水面后，勻速拉動過程中滑輪組的機械效率是85%13. (1)物體浸沒在水中時受到的浮力為 150N;(2)提起物體時滑輪組的機械效率為80%14. (1)求物體提離水面后容器底受到的壓強是 4800Pa；(2)物體提離水面后 F的功率是20VY(3)滑輪組的機械效率是 77.8%;(4)物體在露出水面之前受到水的浮力是10N15. (1) 7500Pa； (2) 120VY (3) 83. 75%16. (1) 400Pa；