当前位置:首页>文档>五、机械效率(重难点训练)(解析版)_9上-初中物理苏科版(4)_04讲义(更新中)_五、机械效率(十三大题型)(重难点训练)物理苏科版2024九年级上册

五、机械效率(重难点训练)(解析版)_9上-初中物理苏科版(4)_04讲义(更新中)_五、机械效率(十三大题型)(重难点训练)物理苏科版2024九年级上册

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五、机械效率(重难点训练)(解析版)_9上-初中物理苏科版(4)_04讲义(更新中)_五、机械效率(十三大题型)(重难点训练)物理苏科版2024九年级上册
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文档信息

文档格式
docx
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2.574 MB
文档页数
35 页
上传时间
2026-04-22 16:40:15

文档内容

五、机械效率 一.有用功和额外功(4题) 二.机械效率的定义(4题) 三.机械效率的大小比较(4题) 四.机械效率的简单计算(5题) 五.影响机械效率大小的因素(1题) 六.测量滑轮组的机械效率(2题) 七.测量斜面的机械效率(2题) 八.测量杠杆的机械效率(2题) 九.杠杆机械效率的计算(4题) 十.滑轮、滑轮组机械效率的计算(7题) 十一.斜面机械效率的计算(5题) 十二.其他机械效率的计算(3题) 十三.含有滑轮组的复杂机械效率的计算(10题) 一.有用功和额外功(4题) 1.体重是400N的同学用重10N的水桶,提起重100N的水沿楼梯送到5m高的宿舍里使用,完成这一次提水, 他做的有用功和额外功分别是( ) A.500J;50J B.500J;2050J C.550J;2000J D.2500J;50J 【答案】B 【详解】该同学的目的是将水提高5m,因此所做的有用功是克服水的重力做功,则有用功为 额外功是克服水桶和人的重力做功,则额外功为 故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 2.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)无人机应用广泛,现在无人机的很多钢材部件用密度更小的碳纤维替换, 来减轻机身重量。如图所示,用碳纤维替换后的无人机与未替换前相比,将同一个快递包裹从地面运送到五楼,可以( ) A.减少有用功 B.增大有用功 C.减少额外功 D.增大总功 【答案】C 【详解】将同一个快递包裹从地面运送到五楼,克服无人机自重做的是额外功,用碳纤维替换后的无人机与未 替换前相比,机身减轻了重量,所以,减少了额外功;克服包裹的重力做的功是有用功,与未替换前相比没有 变化,即有用功不变;总功等于有用功和额外功之和,有用功不变,额外功减少,总功减少。故C符合题意, ABD不符合题意。 故选C。 3.(2024·贵州遵义·一模)2024年2月,贵州多地突发山火,紧急启动直升飞机取水灭火。直升飞机每次尽可 能取更多水其目的是( ) A.增大有用功 B.减小额外功 C.增大总功 D.增大功率 【答案】A 【详解】取水灭火过程中,使水移动距离一定,每次取水越多,克服水的重力做功越多,有用功越多,则有用 功在总功中所占的比例越高,能提高取水效率,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 4.三种功 (1)有用功:无论是否使用机械, 的功叫做有用功,用W 表示; 有 (2)额外功:使用机械时,并非我们需要又 的功叫做额外功,用 表示; (3)总功:有用功与额外功之 叫做总功,用 表示, 。 【答案】 必须要做 不得不做 和 【详解】(1)[1]有用功就是人们为达到某一目的而需要做的功,无论是否使用机械,必须要做的功。 (2)[2]额外功是指人们在做功时,并不需要做,但是为了达到目的而不得不做的功. (3)[3][4]总功等于有用功和额外功之和,数学表达式:W =W +W 。 总 有 额 二.机械效率的定义(4题) 5.关于功的原理和机械效率的说法正确的是( ) A.使用机械提升物体可以省功 B.提升同一物体,使用省力杠杆一定比用等臂杠杆的机械效率大C.提升同一物体,使用动滑轮一定比用定滑轮的机械效率大 D.使用任何机械提升物体,机械效率都不可能达到100% 【答案】D 【详解】A.根据功的原理,使用任何机械提升物体时,都不能省功,因为不可避免的会做额外功,故A错误; B.提升同一物体,使用省力杠杆不一定比用等臂杠杆的机械效率大,机械效率指的是有用功与总功之比,与是 否省力无关,故B错误; C.提升同一物体,使用动滑轮不一定比用定滑轮的机械效率大,机械效率指的是有用功与总功之比,与是否省 力无关,故C错误; D.使用任何一个机械提升物体时,不可避免的会做额外功,故D正确。 故选D。 6.下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是( ) A.效率越高的机械,功率越大 B.越省力的机械,其功率就越大 C.做有用功越多的机械,效率越高 D.功率越大的机械,做功越快 【答案】D 【详解】A.机械效率与功率无关,功率越大的机械,机械效率不一定越高,故A错误; B.功率是描述物体做功快慢的物理量,功率与机械的省力情况无关,故B错误; C.总功大小未知,做有用功越多的机械,机械效率不一定越高,故C错误; D.功率是反映做功快慢的物理量,做功越快的机械,功率越大,故D正确。 故选D。 7.机械效率 (1)定义: 跟 的比值叫作机械效率,用字母 表示。 (2)公式: 。 (3)大小:使用任何机械都不可避免地要做额外功,因此机械效率总 1。 【答案】(1) 有用功 总功 (2) (3)小于 【详解】(1)[1][2][3]根据机械效率的定义,机械效率是有用功跟总功的比值,用η表示。 (2)根据机械效率的定义,机械效率的计算公式是 (3)机械做功就要做额外功,额外功主要包括机械自身的重力和零件的摩擦,有用功总是小于总功,故机械效 率总小于1。 8.在实际生产劳动中使用机械时,总要做一些额外功,原因是任何机械本身都有重力,并且机械零件与零件之 间在发生相对运动时还存在着摩擦,所以任何机械的机械效率总 (选填“大于”或“小于”)100%。 【答案】小于【详解】因为在实际生产劳动中使用机械时,总要做一些额外功,且总功等于有用功与额外功之和,所以总功 总大于有用功,而机械效率 ,所以任何机械的机械效率总小于100%。 三.机械效率的大小比较(4题) 9.(23-24九年级上·江苏南通·阶段练习)如图,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用 、 匀速提 升重力为 、 的A、B两个物体。物体提升相同高度,不计绳重和摩擦,下列说法一定正确的是( ) A.若 ,则 B.若 ,则 C.若 ,则 D.若 ,则 【答案】C 【详解】A.由图可知,甲滑轮组承重的绳子股数n =3,乙滑轮组承重的绳子股数n =2, 若G =G ,且动滑 甲 乙 A B 轮重相同,根据 可知,η =η ,故A错误; 甲 乙 B.若G G , 不计绳重和摩擦,根据 A B A B可知,η >η ,故C正确; 甲 乙 D.若F”“=”“<”)。 【答案】(1) 400 50% (2)<【详解】(1)[1]由图b可知,甲滑轮组的总功为W =1200J,额外功为W =800J,则有用功为 总甲 额甲 [2]由图b可知,甲滑轮组的总功为W =800J,额外功为W =400J,则有用功为 总乙 额乙 乙滑轮组机械效率 (2)甲滑轮组机械效率 则甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率。 12.(23-24八年级下·山东济南·期中)如图是小明用三种不同的方式将100N的沙子运上三楼的情景。已知桶 重20N,小明的体重400N,口袋重5N,动滑轮重10N。下列三种方式中, 做的额外功最多, 的机械效率最高。(两空均选填“甲”“乙”或“丙”) 【答案】 甲 丙 【详解】[1][2]三次运砂子的重相同,提升的高度相同 h=3m×2=6m 则三种方法所做的有用功相同;有用功 W =G h=100N×6m=600J 有 砂 1第①种方法 W =G h=(G +G )h=(400N+20N)×6m=2520J 额外1 总1 人 桶 第②种方法 W =G h=(G +G )h=(20N+10N)×6m=180J 额外2 总2 动 桶 第③种方法 W =G h=(G +G )h=(5N+10N)×6m=90J 额外3 总3 袋 动 由此可知,所做的额外功最多的是甲。因为三种方法中的有用功相同,第丙种方法的额外功最小,所以机械效 率最高。 四.机械效率的简单计算(5题) 13.工人用上图所示的输送带运输苹果,已知整箱苹果重800N,斜面长4m,输送带的额定功率为500W,箱子匀速运输到车上用时4s。在这个过程中输送带的动力为 N,若输送带的机械效率为60%,则输送带上 苹果被输送到了 m的高度。 【答案】 500 1.5 【详解】[1]箱子匀速运动的速度 功率的计算公式 输送带的动力为 [2]输送带做的总功 由 得 由 得 14.一台起重机将重3000N的货物提高5m,起重机做的有用功是 J;如果额外功是9000J,总功是 J;机械效率是 。 【答案】 15000 24000 62.5% 【详解】[1]起重机提升货物时所做的有用功W =Gh=3000N×5m=15000J 有 [2]总功W =W +W =15000J+9000J=24000J 总 有 额 [3]起重机的机械效率 15.下图所示的是甲、乙两种机械某次做功的情况,它们做的有用功均为2100J,则机械效率较高的是 , 所做总功较多的是 。乙做的额外功为 J。(前两空均选填“甲”或“乙”) 【答案】 甲 乙 900 【详解】[1]由图可知,甲的有用功占总功的75%,即甲机械的机械效率为75%,乙的有用功占总功的70%,即乙机械的机械效率为70%,则机械效率较高的是甲。 [2]甲的有用功为2100J,甲机械的机械效率为75%,则甲的总功 乙的有用功为2100J,乙机械的机械效率为70%,则乙的总功 所以总功较多的是乙。 [3]乙机械的额外功W =W -W =3000J-2100J=900J 额乙 总乙 乙 16.(24-25九年级上·陕西西安·期中)如图是商场的自动扶梯,扶梯的阶梯在电动机的带动下匀速上升。某次 扶梯承载24人从商场一楼到二楼,用时6s,若24人总重 ,扶梯的机械效率为80%,则该过程中,扶 梯对人做功的功率是 W,扶梯电动机的输出功率为 W。如果站在扶梯上的人数减少,扶梯的机械 效率将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】 6000 7500 变小 【详解】[1]扶梯对人做功为 W =Gh=1.2×104N×3h=3.6×104J 有 扶梯对人做功的功率即有用功的功率为 [2]扶梯的机械效率为80%,根据 可得,扶梯电动机的输出功率即总功功率为 [3]站在扶梯上的人数减少,说明有用功变小,在额外功不变时,有用功在总功中所占的比值会变小,则扶梯的 机械效率会变小。 【点睛】 17.如图所示是一种小型千斤顶的示意图,当手往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离,工人在10s 时间内用100N的力竖直向下压动摇臂2m,把1000N的重物匀速抬高14cm,则重物上升的速度为 m/s,人做的功为 J,千斤顶的效率是 %。【答案】 0.014 200 70 【详解】[1]由题知,10s时间内重物被匀速抬高 h=14cm=0.14m 所以重物上升的速度 [2]所做的有用功 W =Gh=1000N×0.14m=140J 有用 [3]人做的功是总功 W =Fs=100N×2m=200J 总 千斤顶的机械效率 五.影响机械效率大小的因素(1题) 18.影响滑轮组机械效率高低的主要因素 (1)动滑轮越重,个数越多则 相对就多; (2)提升重物越重,做的 相对就多; (3)各种摩擦越大,做的 就越多; (4)绕线方法和重物提升高度 滑轮组机械效率。 【答案】(1)额外功 (2)有用功 (3)额外功 (4)不影响 【详解】(1)对动滑轮做的功为额外功,动滑轮越重,额外功越多。 (2)对物体做的功为有用功,提升的物体越重,有用功越多。 (3)克服各种摩擦力做的功属于额外功,各种摩擦越大,做的额外功越多。 (4)绕绳方法和重物提升高度对机械效率没有影响,物体重,动滑轮重,绳子重和摩擦对机械效率有影响。 六.测量滑轮组的机械效率(2题) 19.某实验小组用下图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,部分实验数据如表所示。实验次数 物理量 1 2 3 4 钩码重G /N 0.5 1.0 1.5 2.0 物 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 0.3 0.5 0.7 0.9 绳端移动距离s/m 0.3 0.3 0.3 0.3 机械效率 67% 71% 74% (1)实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计; (2)第1次实验滑轮组的机械效率是 ;(保留两位有效数字) (3)分析以上数据可知,使用同一个滑轮组提升重物时,被提升物体的重力越 ,滑轮组的机械效率越高; (4)若在第4次实验结束后,小明又在滑轮的轮轴处加润滑油,此时滑轮组的机械效率将 (选填“大于” “等于”或“小于”)74%。 【答案】(1)匀速 (2)56% (3)大 (4)大于 【详解】(1)实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使整个装置处于平衡状态,测力计的示数保持不变,可 准确测量绳子自由端的拉力。 (2)第1次实验滑轮组的机械效率 (3)由表格数据知,从第1至第4次实验,所提升的钩码重力越来越大,滑轮组的机械效率越来越高。所以使 用同一个滑轮组提升重物时,被提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高。 (4)在滑轮的轮轴处加润滑油,可以减小摩擦,在有用功一定的情况下可以减小额外功,所以可以提高机械效 率,所以若在第4次实验结束后,小明又在滑轮的轮轴处加润滑油,此时滑轮组的机械效率将大于74%。 20.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如下图所示。钩码重 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 实验次序 G/N h/m F/N s/m η/% 1 4 0.1 1.8 0.3 74.1 2 4 0.1 1.4 0.5 3 6 0.1 2.4 0.3 83.3 (1)在使用弹簧测力计时需要竖直向上 拉动,若斜向上匀速拉动,则弹簧测力计的示数会 (选填 “变大”“变小”或“不变”); (2)从表中数据可分析出实验1是用图 (选填“甲”或“乙”)所示装置做的实验;实验1中,若钩码上 升的速度为0.1m/s,则拉力的功率为 W; (3)表格中空白处的数据应为 (结果精确到0.1%); (4)通过分析实验1和实验2的数据可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的 机械效率越 (选填“高”或“低”)。比较实验1和实验3可得出结论:同一个滑轮组, ,可 以提高滑轮组的机械效率。 【答案】(1) 匀速 变大 (2) 甲 0.54 (3)57.1 (4) 低 增加物体的重力 【详解】(1)[1][2]匀速拉动时,滑轮组和物体一起做匀速直线运动,此时动滑轮受到的力保持平衡。示数稳 定便于读数。图中弹簧测力计拉力作用在动滑轮上,竖直拉动时力臂相当于轮的直径,可以省一半的力,如果 斜向上匀速拉动,力臂变短,则弹簧测力计的示数会变大。 (2)[1][2]从表中数据实验1可知 即有三段绳子承担总重力,可分析出实验1是甲装置得出的数据。若钩码上升的速度为0.1m/s,则拉力的功率 为(3)第2次实验的机械效率为 (4)[1]通过分析实验1和实验2的数据,提升的物重相同,实验2中根据物体和绳子端移动的距离可知绳子的 段数为 即5段绳子承担重总,为图装置乙,有两个动滑轮,动滑轮重大于实验1中1个动滑轮,实验2装置机械效率 较低,根据控制变量法,可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 越低。 [2]比较实验1和实验3,绳子均为3段,应同为装置甲测出的数据,即动滑轮重力相同,实验3的物重更大,机 械效率越高,根据控制变量法,可得出结论:同一个滑轮组,增加物体的重力,可以提高滑轮组的机械效率。 七.测量斜面的机械效率(2题) 21.为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、 木块等器材设计了如图所示的实验装置。实验中用沿斜面向上的力拉着重为1N的木块在斜面上做匀速直线运动, 实验测得的数据如表: 实验次 斜面倾斜程 斜面高度 拉力 斜面长度 机械效 数 度 h/m F/N s/m 率 1 较缓 0.2 0.4 1 50% 2 较陡 0.3 0.5 1 ? 3 最陡 0.4 0.6 1 ? (1)向上运动时,木块的机械能 (选填“增大”“不变”或“减小”); (2)第1次实验中,有用功为 J; (3)第2次实验中,斜面的机械效率为 ,斜面对木块的摩擦力为 N; (4)分析表中的数据可得出:斜面越缓,斜面的机械效率越 (选填“大”或“小”)。 【答案】(1)增大 (2)0.2 (3) 60% 0.2 (4)小 【详解】(1)向上运动时,速度和质量不变,高度变高,重力势能增大,所以机械能增大。(2)第一次实验中,有用功为克服物体重力做的功为W =Gh=1N×0.4m=0.2J 有 (3)[1]第二次实验中,有用功为W =Gh =1N×0.3m=0.3J 有 2 总功为W =Fs=0.5N×1m=0.5J 总 2 所以斜面的机械效率为 [2]额外功为W =W ﹣W =0.5J﹣0.3J=0.2J 额 总 有 斜面对木块的摩擦力为 (4)第三次实验的机械效率为 分析3次实验数据,斜面越缓,斜面的机械效率越小。 22.实验小组的同学们在做“探究斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,如图所 示,收集了表中的实验数据。 斜面长度 斜面高度 物块重力 实验次数 拉力F/N 机械效率η s/m h/m G/N 1 1 0.2 5 2.5 40.0% 2 1 0.4 5 3.4 58.8% 3 1 0.6 5 4.2 71.4% 4 1 0.6 5 5.0 (1)分析表中实验1、2、3的数据可得出:斜面倾斜程度越小越 (选填“省”或“费”)力。 (2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上毛巾,目的是 ;保持斜面高度和长度与第3次实验 相同,他们测得这种情况下斜面的机械效率为 。 (3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率与 和 有关。 (4)当用弹簧测力计通过细线沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力 (选填“大于”“小于”或 “等于”)物块所受的摩擦力。 【答案】(1)省 (2) 增大阻力 60.0% (3) 斜面的倾斜程度 斜面的粗糙程度 (4)大于【详解】(1)由表格数据可知,斜面的倾斜程度越小,拉力F越小,即越省力。 (2)[1] 在斜面上铺上毛巾,增大物体与斜面接粗面的粗糙程度,会增大阻力,所以目的是为了增大阻力。 [2] 机械效率为 (3)[1]分析表格的第二列和第七列数据可知,斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关; [2]分析第二次和第四次的实验数据可知,斜面的机械效率和接触面的粗糙程度有关。 (4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,拉力不仅要克服摩擦力还要克服一部分物体的重力,所以拉 力要大于物体所受的摩擦力。 八.测量杠杆的机械效率(2题) 23.(24-25九年级上·贵州贵阳·阶段练习)某班同学利用杠杆做了以下的实验: (1)要使杠杆在水平位置平衡,应进行操作 ,这样做的好处是 ,同时消除了杠杆自重对杠杆平 衡的影响。 (2)小明同学用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态,测出此时的拉力大小为 ,发现 ,其原 因是: 。 (3)如图丙所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点(支点处摩擦忽略不计)。他将2个钩码悬挂在B点,在 A点用竖直向上的拉力 匀速拉动弹簧测力计,测得A、B两点上升的高度分别为 、 ,则此次杠杆的机械 效率 (用题中所给的符号表示)。 【答案】(1) 向右调节平衡螺母直至杠杆在水平位置平衡 便于测量力臂的大小 (2)把 当做 的力臂 (3) 【详解】(1)[1]如图杠杆左端下沉,要使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向右调节。 [2]杠杆在水平位置平衡时,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,杠杆的重心在支点上,杠杆的重力力臂为0, 同时消除了杠杆自重对杠杆平衡的影响。 (2)小明同学用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态,测出此时的拉力大小为 ,因为 倾斜,此时 的力臂比L 小,如果把L 当成力臂,会导致 。 1 1 (3)每个钩码的质量为m,将2个钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F ,测得 1A、B两点上升的高度分别为h 、h ,对钩码做有用功是 1 2 W =2mgh 有 2 做的总功是 W =F h 总 1 1 则此次杠杆的机械效率是 24.(23-24九年级下·江苏泰州·阶段练习)用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀 速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。(不考虑支点处的摩擦) (1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数 为 N,钩码总重 为1.2N,钩码上升高度 为 0.1m,测力计移动距离 为0.3m,则杠杆的机械效率为 %。 (2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用另一根杠杆进行实验,先后将钩码挂在 、 两点,测量并计算得到下表所示的两组数据: 次 钩码悬 钩码总重 钩码移动距离 拉力 测力计移动距 机械效率 数 挂点 离 1 点 3.0 0.10 1.5 0.30 66.7 2 点 3.0 0.10 2.0 0.20 75.0 ①分析表中数据可知杠杆的机械效率与 有关。 ②小组的同学对此实验中机械效率变化的原因进行分析:在 、 两点将等重的钩码提升相同的高度,所做的 相同,钩码挂在 点时,杠杆被提升的高度 (大/小),所做的额外功 (多/少),所以机械效率 高。 【答案】 0.5 80 钩码悬挂点 有用功 小 少 【详解】(1)[1]弹簧测力计的分度值是0.1N,读数是0.5N。 [2]提升物体,克服钩码重力所做的功为有用功,拉力做的功为总功,则杠杆的机械效率为 (2)①[3]由表中数据可知,钩码悬挂点不同时,杠杆的机械效率发生了变化,故杠杆的机械效率与钩码悬挂 点有关。②[4][5][6]根据 可知,在A、 两点将等重的钩码提升相同的高度,所做的有用功相同。而钩码挂在 点时,杠杆旋转的角度更小,杠杆被提升的高度小,故所做的额外功少。根据 可知,有用功不变, 额外功减小,机械效率变高。 九.杠杆机械效率的计算(4题) 25.(24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习)如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为180N的 物体缓慢升高0.1m,拉力大小 ,拉力移动的距离为0.25m。拉力所做的功为 J,有用功为 J,杠杆的机械效率为 。 【答案】 20 18 90% 【详解】[1]拉力所做的功为 W =Fs=80N×0.25m=20J 总 [2]有用功 W =Gh=180N×0.1m=18J 有 [3]杠杆的机械效率为 26.如图所示的是一根均习的细木棒OC,OA= OC,B为OC的中点,在C点施力将挂在A点的重为180N的物 体匀速提升0.2m,木棒的机械效率为90%。提升该物体做的有用功是 J,木棒重为 N。(不 计摩擦) 【答案】 36 10 【详解】试题分析:根据图示可知,木棒可以绕O点转动,故该木棒相当于杠杆;有用功:W =Gh=180N×0. 有 2m=36J; 因为 ,B为OC的中点,所以OB=2OA;故当物体上升0.2m时,B点将上升0.4m;不计摩擦,由 和W =G h′可得: ,解得G =10N.故答案为杠杆;36;10. 额 木 木 考点:机械效率的计算.27.(23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习)如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧 测力计,测力计的示数F为 N,测力计上升的高度s为0.2m,物块重G为1.5N,物块上升的高度h 为0.3m,则杠杆的机械效率为 %,如果G变大,此杠杆机械效率将变 。如果将弹簧测力 计从A移到B,此杠杆机械效率将 。(变大或变小或不变) 【答案】 2.5 90 大 不变 【详解】[1]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,示数为2.5N。 [2]弹簧测力计做的有用功 W =Gh=1.5N×0.3m=0.45J 有用 做的总功 W =Fs=2.5N×0.2m=0.5J 总 则杠杆的机械效率 [3]在阻力一定的情况下,物重越大,有用功占总功的比例越大,杠杆的机械效率越大,所以,如果G变大,那 么此杠杆的机械效率将变大。 [4]将测力计的作用点由点A移至B点,支点O、钩码位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则有用功和总功都 不变,根据 可知,机械效率不变。 28.在测量杠杆的机械效率的实验中,应竖直向上 拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上 升。将杠杆拉至图中虚线位置的过程中,测力计的示数F为 N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为 0.05m,测力计移动距离s为0.15m,则杠杆的机械效率为 %。请写出使用该杠杆机械效率小于100%的一 个原因: 。若只将钩码的悬挂点向左移动(仍让钩码匀速上升相同高度),杠杆的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】 匀速 0.5 66.7 见解析 变小 【详解】[1]在测量杠杆的机械效率的实验中,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样测力计示数才等于拉力大 小。 [2]从图中可以看到,将杠杆拉至图中虚线位置的过程中,测力计的分度值为0.1N,它的读数为0.5N。 [3]已知钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.05m,测力计移动距离s为0.15m,测力计的拉力为0.5N,根 据机械效率的公式可知,杠杆的机械效率为 杠杆的机械效率约为66.7%。 [4]杠杆自身有重力,杆与O点有摩擦力,竖直向上匀速拉动弹簧测力计的过程中,都要克服重力和摩擦力做功, 做额外功,所以该杠杆机械效率小于100%。 [5]若只将钩码的悬挂点向左移动,仍让钩码匀速上升相同高度,则所做的有用功大小不变,再由几何知识可知, 杠杆升高的高度会变大,杠杆重心升高的高度变大,克服杠杆重力做的额外功增大,而总功等于有用功和额外 功之和,总功增大,最后由机械效率的公式可知,杠杆的机械效率将变小。 十.滑轮、滑轮组机械效率的计算(7题) 29.(2025·天津·二模)工人用一个定滑轮在5s内将重为450N的建材匀速提升1m,工人所用的拉力为500N。 该定滑轮的机械效率是 ,拉力的功率是 W。 【答案】 90% 100 【详解】[1]拉力做的有用功为W =Gh=450N×1m=450J 有 定滑轮拉力移动的距离s=h=1m 拉力做的总功为W =Fs=500N×1m=500J 总 该定滑轮的机械效率为 [2]拉力的功率 30.(2025·四川达州·一模)如图所示,用F=40N的拉力,通过滑轮组拉着重为300N的物体A在水平面上以 0.4m/s的速度向左做匀速直线运动,物体受到的摩擦力是物重的0.3倍,滑轮组的机械效率是 %, 拉力的功率是 W。 【答案】 75 48【详解】[1]物体受到的摩擦力为 滑轮组的机械效率是 [2]物体移动的速度是0.4m/s,则拉力移动的速度是 拉力的功率是 31.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)如图所示的滑轮组,工人用200N竖直向上的拉力F,将物体匀速提高2m,所 用时间为6s,若此时滑轮组机械效率为 ,不计绳重和摩擦。拉力的功率是 W,工人所做的有用功是 J。 【答案】 200 960 【详解】[1]由图知道,动滑轮上绳子的股数 ,工人做的总功为 则工人拉力做功的功率为 [2]工人所做的有用功为 32.(2025·河北唐山·二模)用如图所示的滑轮组(不计绳重及摩擦)把重300N的货物竖直匀速提高10m,用 时40s,所用拉力为200N,此时滑轮组的机械效率为 ,拉力的功率为 W。 【答案】 75% 100 【详解】[1][2]由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,则绳子自由端移动的距离s=nh=2×10m=20m 拉力所做的总功W =Fs=200N×20m=4000J 总 拉力的功率 拉力所做的有用功W =Gh=300N×10m=3000J 有 滑轮组的机械效率33.(2025·陕西宝鸡·二模)如图所示,在新农村改造时,工人用如图所示的滑轮组将重400N的建筑材料沿竖 直方向匀速提升2m,已知动滑轮重100N,不计绳重和摩擦。则工人对绳子的拉力与绳子对工人的拉力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”);建筑材料匀速上升时,工人的拉力为 N,该滑轮组的机械效 率为 。 【答案】 相互作用力 250 80% 【详解】[1]工人对绳子的拉力,工人是施力物体,绳子是受力物体,而绳子对工人的拉力,绳子是施力物体, 工人是受力物体,这两个力作用在不同物体上,故是一对相互作用力。 [2]如图所示,一共两段绳子分担动滑轮和物重,工人的拉力为 [3]该滑轮组的机械效率为 34.(2025·陕西西安·三模)如图所示,重100 N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动 10s,则物体A移动的距离是 m。弹簧测力计的示数为20N,则弹簧测力计的拉力做的总功是 J。物体A匀速运动时受到的摩擦力是32 N,该滑轮组的机械效率为 %。(不计绳重和滑轮重) 【答案】 1 40 80 【详解】[1]物体在拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s,物体A移动的距离为s =vt=0.1m/s×10s=1m 物 [2]与A相连的是动滑轮,绳子股数n=2,所以绳端移动的距离s =ns =2×1m=2m 绳 物 弹簧测力计与绳子相连,测力计的示数为20N,则绳端拉力F=20N,则拉力F所做的总功为W=Fs 绳 =20N×2m=40J [3]物体A匀速运动时受到的摩擦力是32 N,拉力克服摩擦力做有用功,大小为W =fs =32N×1m=32J 有用 物 该滑轮组的机械效率为 35.(2025·黑龙江大庆·二模)如图甲所示,物体A、定滑轮和动滑轮的重分别为30N、10N和10N,若用25N 的拉力F水平拉动细绳,使物体A竖直向上匀速运动2s,物体A上升的高度为10cm。则在此过程中提升物体A 做的有用功为 J,拉力F的功率是 W。滑轮组的机械效率为 。如图乙所示,将弹簧测力计换成物体B后,发现物体A可以匀速向下运动,若增大物体A的重力,则物体B和水平桌面间的 滑动摩擦力大小将 (填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】 3 2.5 60% 不变 【详解】[1]物体A重30N,升的高度为10cm,提升物体A的有用功为 。 [2]由图甲可知,动滑轮上承担物重的绳子段数 为2,拉力移动距离 用25N的拉力F水平拉动细绳,总功为 拉力F的功率是 。 [3]滑轮组的机械效率为 。 [4]滑动摩擦力大小仅与接触面粗糙程度和压力有关。物体B对桌面的压力等于其重力(与A的重力无关),接 触面粗糙程度不变,因此即使A的重力增大,物体B与桌面间的滑动摩擦力不变。 十一.斜面机械效率的计算(5题) 36.(2025·四川达州·一模)如图所示,斜面长6m,高1m,工人用500N的力沿斜面把重2400N的箱子匀速推 到车上,推力对箱子做的功是 J,斜面的机械效率是 %,箱子与斜面间的摩擦力为 N。 【答案】 3000 80 100 【详解】[1]推力对箱子做的功是总功,则总功为 [2]推动箱子过程中,做的有用功为 斜面的机械效率为 [3]推动箱子做的额外功为 箱子与斜面间的摩擦力为37.(2025·四川泸州·中考真题)小兴学习了简单机械后,设计了如图所示的装置,粗糙斜面长1m、高0.5m, 滑轮组位于斜面顶端,不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦,各段绳子均与斜面平行。她把重为24N的物体从斜面 底端匀速拉到顶端,用时10s,弹簧测力计示数为5N,则对物体做的有用功为 J,绳子末端拉力做功功率 为 W,物体受到斜面的摩擦力大小为 N。 【答案】 12 1.5 3 【详解】[1]对物体做的有用功为 [2]由图可知,滑轮组有效绳子段数 ,则绳子末端拉力 绳子末端拉力做功 则绳子末端拉力做功功率为 [3]额外功为 则物体受到斜面的摩擦力 38.(23-24八年级下·四川泸州·期末)小聪探究斜面的机械效率时如图所示。L=80cm,h=20cm。沿斜面向上用 0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速从A点拉到B点,用时2s,则这段过程中拉力F做功的功率P= W,斜面的机械效率 ,木块在该斜面上受到的滑动摩擦力f= N。 【答案】 0.32 62.5% 0.3 【详解】[1]拉力做的总功为 拉力F做功的功率为 [2]有用功为 斜面的机械效率为 [3]额外功为 木块在该斜面上受到的滑动摩擦力为39.(2025·陕西榆林·一模)如图所示,小明用沿斜面向上的150N推力,将总重500N的物体匀速推到斜面顶 端的车上,用时15s。斜面高1.2m,长5m。此过程小明做的有用功为 J;小明推力做功的功率为 W;该斜面的机械效率为 。 【答案】 600 50 80% 【详解】[1]克服物体重力做的功是有用功,即小明做的有用功 [2]小明推力做的总功 小明推力做功的功率 [3]该斜面的机械效率 40.如图所示,用滑轮和斜面构成一个组合机械,把重1710N的物体由A点拉到斜面的顶端C点,拉力 F=1000N,斜面高h=1m,斜面长 =2m,由于摩擦的原因,滑轮对物体的作用力F=950N,则斜面的机械效率η 1 1 为 ,滑轮的机械效率η 为 ,整个装置的机械效率η为 ,整个装置的机械效率与斜面和滑 2 轮的机械效率的关系式为 。 【答案】 90% 95% 85.5% 【详解】[1]滑轮对物体的作用力F 所做的总功W =F L=950N×2m=1900J 1 总1 1 有用功W =Gh=1710N×1m=1710J 有1 斜面的机械效率 [2]对滑轮来说,拉力F做的总功W =FL=1000N×2m=2000J 总2 对物体作用力F 做的有用功W =F L=1900N×1m=1900J 1 有2 1 滑轮的机械效率 [3]对整个装置来说,有用功W =W =1710J 有 有1 总功W =W =2000J 总 总2 整个装置的机械效率[4]由于η η =90%×95%=85.5% 1 2 所以整个装置的机械效率与斜面和滑轮的机械效率的关系式是η=η η 1 2 十二.其他机械效率的计算(3题) 41.(23-24九年级上·江苏淮安·期中)《天工开物》是我国古代的科学著作,书中记载着大量的古代农业机械。 其中描述了筒车这样一种以水流作动力,用来取水的机械,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水 5kg,水轮最高处距离水面3m,每分钟转动一周。则筒车在工作过程中,流水的机械能转化为筒中水的 。 若水流冲击筒车的功率为50W,求筒车旋转一周取水的机械效率是 %。 【答案】 重力势能 60 【详解】[1]水流冲击的机械能,使水的高度增大,即水流冲击的机械能转化为筒车转动的机械能和提水的重力 势能。 [2]水流冲击筒车的功率为50W,1min内水流所做的功为为 W=Pt=50W×60s=3000J 该筒车旋转一周提升水的质量为为 m=12×5kg=60kg 对水所做的功为 W =Gh=mgh=60kg×10N/kg×3m=1800J 有 筒车旋转一周取水的机械效率为 42.(23-24九年级下·广东佛山·阶段练习)如1图所示是我国古代科学技术著作《天工开物》记载的水碓 (duì)(西汉末年出现的机械)。水流冲击水轮转动,推动碓尾把碓头的石杵举起、落下,不断舂米,如2图 所示。(1)如2图所示水碓可视为不等臂杠杆,为方便舂米,它是按照 (选填“省力”或“费力”)杠杆来设计 的,它的支点是图中的 (选填“A”、“B”或“O”)点; (2)碓头的石杵落下是受到 力的作用,落下过程中石杵的惯性 (选填“变大”、“变小”或“不 变”); (3)水轮一小时可提升质量为3000kg的水升高4m,每分钟流水对水轮做的总功为2400J,忽略摩擦力,水轮旋转 一小时提升水所做的有用功为 J,机械效率是 (保留一位小数)。 【答案】(1) 费力 O (2) 重 不变 (3) 1.2×105 83.3% 【详解】(1)[1][2]由如2图可知,水碓在使用时,动力作用在碓尾,把碓头的石杵举起、落下,这个过程水 碓绕O点转动,所以它的支点是O点;由于其动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。 (2)[1][2]重力方向竖直向下,碓头的石杵由于受到重力的作用而落下;落下过程中石杵的质量不变,则惯性 不变。 (3)[1][2]水轮旋转一小时提升水所做的有用功为 一小时流水对水轮做的总功为 机械效率是 43.(24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习)有一种小型千斤顶,当手往下压动摇臂时,能把顶着的重物微微抬 高一段很小的距离,把摇臂向上复位时,抬起的重物可以保持不动,再按下摇臂时,重物又被微微抬起,上下 往复操作摇臂,重物便渐渐举高。用这种千斤顶把重6×103N的货物顶起,施加在摇臂上向下的压力为200N, 每压一次,手向下移动的距离是50cm,压10次后,货物被抬高10cm,用时30s,若不考虑手使摇臂向上复位 所做的功;则此过程中对货物做的有用功为 J,手对机械做的功为 J,该千斤顶的机械 效率是 。 【答案】 600 1000 60% 【详解】[1]根据题意可知,货物重为6×103N,压10次后,货物被抬高10cm,由 可得,此过程中对货物 做的有用功为 [2]手施加在摇臂上向下的压力为200N,每压一次,手向下移动的距离是50cm,压10次后,手对机械做的功为[3]根据 可得,该千斤顶的机械效率是 十三.含有滑轮组的复杂机械效率的计算(10题) 44.用如图甲所示的滑轮组在同一平面上均以0.2m/s的速度匀速拉动不同物体。根据测量结果画出了该滑轮组 机械效率与物体受到摩擦力大小变化的关系图像,图乙所示若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,当物体向右运动 0.3m,绳子自由端移动 m,动滑轮的重力为 N,当滑轮组的机械效率为60%时,拉力 的功率 是 W。 【答案】 0.9 100 50 【详解】[1]由图甲知,承担摩擦阻力的绳子段数为3段,则绳子自由端移动的距离为 [2]由图乙由当物体对动滑轮的拉力为100N时,该滑轮组的机械为50%,由 得,动滑轮的重力 [3]由 可得,当机械效率为60%时,物体所受的摩擦力为 拉力的大小为 则拉力的功率为45.如图所示,一建筑工地工人用滑轮组拉着重为500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度做匀速直线运动, 人对绳子的拉力大小为110N,动滑轮重为20N(不计绳重及绳与轮间的摩擦),则物体A移动过程中受到地面 的摩擦力为 N,滑轮组的机械效率为 (保留一位小数)。 【答案】 200 90.9% 【详解】[1]由图示知,滑轮组承重绳子的根数为2,据题意知,不计绳重及绳与轮间的摩擦,动滑轮端受到的 拉力为F =2F-G =2×110N-20N=200N 拉 动 即物体A受到的拉力为200N,而A匀速直线运动,则物体A受到的拉力与受到地面的摩擦力是一对平衡力,所 以f=F =200N 拉 [2]设A物体移动的距离为d,滑轮组的机械效率 46.在建筑工地上,小明同学利用如图所示的装置,用25N的拉力使重为300N的物体A沿着水平地面匀速运 动。A在运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.2倍,不计绳重及滑轮组的摩擦。则动滑轮所受重力 N,若增加物体A的重力,仍使物体A匀速运动,则该装置的机械效率将 (选填“增大”、“减小”或 “不变”)。 【答案】 15 增大 【详解】[1]由图可知,滑轮组中n=3,由受力平衡可知 则动滑轮所受重力为 [2]若增加物体A的重力,仍使物体A匀速运动相同距离时,A在运动时受到地面的摩擦力变大,则有用功占比 增大,额外功不变,该装置的机械效率将增大。 47.建筑工人要向楼上运送货物,为了省力,他在一个斜面上安装了一个滑轮组,做成如图所示的机械装置, 斜面的倾角为30°且固定在水平面上。工人用400N的力拉绳子,重为500N的货物沿斜面匀速向上运动12m所 用时间为20s,在此过程中有用功为 J,该装置的机械效率为 。【答案】 3000 31.25% 【分析】(1)已知物体的重力和升高的高度,根据公式W=Gh可求工人师傅做的有用功。 (2)已知拉力的大小和斜面的长度,根据公式W=Fs可求工人师傅做的总功有用功与总功的比值就是斜面的机械 效率。 【详解】[1]物体在斜面移动12m,斜面的倾角为30°,根据直角三角形知识可知,物体上升的高度 工人所做有用功 [2]动滑轮上有2段绳子,即n=2,物体沿斜面移动距离s=6m,则绳子自由端移动的距离 工人所做总功 该装置的机械效率 【点睛】本题考查有用功、总功、功率和机械效率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道使用任何 机械都不省功,还要学会从题目所给信息中找到有用的数据。 48.(1)如图所示,重为2N的物体B恰能使重为30N的物体A匀速向右运动,则物体A受到水平桌面的摩擦阻 力是 N,若使物体A以0.2m/s的速度匀速向左运动,则作用在A上水平向左的拉力的功率为 W。(滑轮 间的摩擦不计) (2)小李用如图的滑轮组匀速提升水中的重物。已知重物A的重力为750N,体积为0.015m3,动滑轮重为120N, (不计绳重和摩擦,g取10N/kg)则:重物A未露出水面之前,滑轮组的机械效率是 ;重物A从上表面 与水面接触到下表面完全离开水面的过程中,滑轮组的机械效率 (选填“增大”、“减小”或“不 变”)。【答案】 4 1.6 83.3% 增大 【详解】(1)[1]由对B物体受力分析可得,绳子对B的拉力等于B的重力,则B对绳子的拉力为2N;则绳子对动 滑轮的拉力为2N,由滑轮组的特点可知动滑轮对A的拉力 [2]对A受力分析得:A在水平方向上受拉力及摩擦力而处于平衡状态,故摩擦力 要使物体向左匀速运动,则物体的摩擦力方向向右,则 由功率公式 (2)[3]重物A浸没在水中受到的浮力为 重物A未露出水面之前,滑轮组的机械效率为 [4]重物A从上表面与水面接触到下表面完全离开水面的过程中,物体所受到的浮力减小,有用功占比增大,故 机械效率增大。 49.学习了简单机械的有关知识后,小强同学自制了一种简易升降晾衣架,它由4个定滑轮和两个动滑轮组成, 绳子的一端固定在天花板上,人用力拉绳子的自由端可以使晾衣架匀速上升,晾衣架在匀速上升过程中横梁保 持水平,如图所示,将40N的衣物挂在晾衣架上,人拉绳的力为12.5N时,衣物匀速上升,忽略绳重及摩擦, 请根据以上信息完成下列问题。 (1)小强体重500N,当他匀速拉绳子时,他对水平地面的压力是 N。 (2)此过程中该装置的机械效率是多少? (3)将60N的衣物挂在晾衣架上,使其在5s内匀速升高1m,人所做的总功和总功率各是多少?【答案】 487.5 80% 70J;14W 【详解】(1)[1]人拉绳的力为12.5N时,由于力的作用是相互的,所以绳拉人的力是12.5N,人静止在水平地面 上,受平衡力,对人受力分析,根据平衡力条件,地面对人的支持力 根据相互作用力原理,则他对水平地面的压力是 (2)[2]由图可知,n=4,衣物重40N,则该装置的机械效率 (3)[3]忽略绳重及摩擦,衣物重是40N时,衣物匀速上升,将晾衣架(含动滑轮)和衣物看作整体,整体处于平 衡状态,受平衡力,对整体受力分析,根据平衡力条件,由 可得,晾衣架的重力 当衣物重是60N时,人所做的总功 人所做功的功率: 50.如图所示,工人师傅用150N的力,使物体A在1min内沿水平地面匀速移动了12m,此时物体A受到水平 向左的拉力为240N。在此过程中物体A移动的速度是 m/s,工人师傅拉绳子的力做功的功率是 W,该装置的机械效率η= 。当物体A的速度增大到0.5m/s时,物体A受到的摩擦力是 N。 【答案】 0.2 60 80% 240【详解】[1]物体A移动的速度 v= = =0.2m/s 物体A移动的速度为0.2m/s。 [2]由图可知,n=2,则绳子自由端沿移动的距离 s=ns =2×12m=24m A 拉力F做的功 W =Fs=150N×24m=3600J 总 拉力F的功率 P= = =60W 拉力F的功率为60W。 [3]有用功 W =Fs =240N×12m=2880J 有 A A 该装置的机械效率 η= ×100%= ×100%=80% 该装置的机械效率为80%。 [4]物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则物体受到的摩擦力 f=F= 240N A 当物体A的速度增大到0.5m/s时,物体A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,即物体A 受到的摩擦力仍是240N。 51.(2025·安徽六安·一模)工人用如图所示装置把重 的物体,从斜面底部匀速拉到 高的平台 上(斜面与水平地面的夹角为 ),用时 。工人对绳子的拉力为 ,动滑轮重 ,不考 虑绳重和滑轮转轴的摩擦,求: (1)绳子对物体做的功 ; (2)物体克服摩擦力所做的功 ; (3)整个装置的机械效率 。【答案】(1)3120J (2)1120J (3)62.5% 【详解】(1)从图中可知绳子的股数 ,工人对绳子的拉力 ,不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦,根 据 可知,绳子对物体的拉力 斜面与水平地面的夹角为 ,平台高 ,根据数学知识可知斜面的长 则绳子对物体做的功 (2)重物沿斜面移动到高台上拉力的有用功 物体克服摩擦力做的功 (3)工人对绳子的拉力做的总功 整个装置的机械效率 52.近几年很多农村家庭建起了小别墅,某工人采用如图所示的装置提升重物。滑轮组悬挂在水平支架上,工 人站在水平地面上竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在 内匀速上升了 。已知物体A重 ,两个滑轮 的质量均为 。不计所有绳重和摩擦力。求: (1)人对自由端绳子的拉力; (2)工人对绳子拉力的功率; (3)滑轮组的机械效率。 【答案】(1)500N;(2)200W;(3)80% 【详解】解:(1)动滑轮的重力 人对自由端绳子的拉力 (2)自由端绳子的移动速度则工人对绳子拉力的功率 (3)滑轮组的机械效率 答:(1)人对自由端绳子的拉力为500N; (2)工人对绳子拉力的功率为200W; (3)滑轮组的机械效率为80%。 53.如图所示,支架OB固定于竖直墙面O点,且可绕O点在竖直面内转动,细绳BC与支架连接于B点,另 一端固定在墙上C点,此时支架水平,细绳与支架夹角为30°。滑轮组悬挂于支架A处,OA=2AB,重500N的 工人用300N竖直向下的拉力拉动绳子自由端,使重540N的物体M匀速上升。工人与水平地面的接触面积为 500cm2,两个滑轮的质量相等,不计支架和细绳重力,不计滑轮组的绳重和摩擦。求: (1)工人对地面的压强; (2)滑轮组的机械效率; (3)细绳BC对支架的拉力。 【答案】(1)4000Pa;(2)90%;(3)1280N 【详解】解:(1)工人静止于水平地面,对工人进行受力分析如图所示:则有 F =G ﹣F=500N﹣300N=200N 支持 人 工人对地面的压力和地面对工人的支持力是一对相互作用力,则该工人对地面的压力 F =F =200N 压 支持 工人对地面的压强 p 4000Pa (2)由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,则滑轮组的机械效率 90% (3)不计滑轮组的绳重和摩擦,由F + 得动滑轮的重力 G =nF﹣G=2×300N﹣540N=60N 动 两个滑轮的质量相等,则定滑轮的重力 G =G =60N 定 动 支架受到滑轮组的拉力 F =G +3F=60N+3×300N=960NF 的力臂 拉 定 拉 l= OB 2 细绳BC的拉力力臂 l= OB, 1 由杠杆平衡条件F l=F l 得 BC1 拉2F 1280N BC 答:(1)工人对地面的压强为4000Pa。 (2)滑轮组的机械效率为90%。 (3)细绳BC对支架的拉力为1280N。