第第頁【解析】2023年中考真題分類匯編：滑輪、斜面登錄二一教育在線組卷平臺助您教考全無憂

2023年中考真題分類匯編：滑輪、斜面

一、單選題

1．（2023·北京）用如圖所示的裝置提升重為800N的物體A，動滑輪重為200N。在卷揚機對繩子的拉力F作用下，物體A在10s內(nèi)豎直勻速上升了2m。在此過程中，不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（）

A．物體A上升的速度為0.4m/sB．滑輪組的有用功為2000J

C．拉力F的功率為100WD．滑輪組的機械效率為80%

2．（2023·包頭）在小區(qū)改造工程中，工人師傅用滑輪組提升建筑材料，如圖所示。滑輪組掛在固定的鋼架上，每個滑輪重為150N。繩子自由端受到的拉力F為500N，材料在30s內(nèi)勻速上升了3m，不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（）

A．繩子自由端的速度為0.1m/sB．拉力F的功率為50W

C．滑輪組的機械效率為90%D．鋼架受到的拉力為1500N

3．（2023·河南）如圖所示，在的拉力F作用下，用滑輪組將重為的貨物勻速提升，在內(nèi)貨物豎直上升了，不計繩重及滑輪上的摩擦。下列說法正確的是（）

A．滑輪組做的有用功為

B．拉力做功的功率為

C．滑輪組的機械效率為

D．此滑輪組提升的貨物越輕、機械效率越大

4．（2023·衡陽）用如圖所示的電動起重機將6000N的重物勻速提升了4m，電動機的功率為5000W，此過程用時10s。下列說法正確的是（）

A．起重機對重物做的有用功是

B．起重機的電動機做的總功是

C．起重機的機械效率是48%

D．若減小動滑輪的重力，起重機的機械效率將變小

5．（2023·廣安）學(xué)習(xí)了簡單機械知識后，某同學(xué)自制了如圖所示的晾衣架。他將50N的衣物掛在橫桿上，拉繩使其勻速上升1.6m，用時5s（上升過程中，橫桿保持水平），此過程該裝置的機械效率為80%（不計繩重及摩擦）。下列分析正確的是（）

A．拉力做功80J

B．拉力的功率為20W

C．動滑輪重12.5N

D．若增大衣物的質(zhì)量，機械效率將減小

6．（2023·云南）如圖甲所示，用拉力F豎直向上勻速提升重720N的貨物，貨物移動的距離與時間的關(guān)系如圖乙所示。動滑輪重80N，不計繩重和摩擦，則（）

A．繩子自由端移動的速度為0.5m/s

B．拉力F為800N

C．拉力F的功率為360W

D．動滑輪的機械效率為90%

7．（2023·重慶）在美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的工地上，如圖所示，工人借助動滑輪用250N的拉力，將450N的重物勻速提升2m，用時10s。則（）

A．重物上升的速度為0.4m/sB．動滑輪做的有用功為1000J

C．工人的拉力的功率為90WD．動滑輪的機械效率為90%

8．（2023·自貢）如圖所示，用一根繩子繞過定滑輪，一端拴在鉤碼上，手執(zhí)另一端，分別用力、、勻速拉起鉤碼。忽略繩子與滑輪的摩擦，下列說法中正確的是（）

A．較大B．較大

C．較大D．、、的大小相等

9．（2023·達(dá)州）搬運工人為了將笨重的物體裝進(jìn)汽車車廂，常使用如圖所示的裝置把物體從斜面底端勻速推上頂端，已知斜面長5m，高2m，物體重1000N，沿斜面向上的推力為500N，則下列判定不正確的是（）

A．物體在斜面上運動的過程中受3個力的作用，合力為0

B．推力所做的功是2500J

C．斜面的機械效率為80%

D．物體受到斜面的摩擦力為100N

二、多選題

10．（2023·龍東）工人用如圖所示的滑輪組將重為800N的物體在5秒內(nèi)勻速提升2m，其中動滑輪重100N（不計繩重和摩擦），下列判斷正確的是（）

A．繩端移動的距離為8m

B．此滑輪組的機械效率為80%

C．拉力做功的功率為360W

D．若工人對繩子最大拉力為500N，則他最多可提起重為1400N的物體

11．（2023·天津）在測量滑輪組機械效率的實驗中，用如圖所示的滑輪組先勻速提升重為是G1的物體，額外功與有用功之比為1︰3；再勻速提升重為G2的物體。先后兩次繩子自由端的拉力之比為2︰5。若不計繩重和摩擦，則（）

A．

B．

C．先后兩次滑輪組的機械效率之比為3︰4

D．先后兩次滑輪組的機械效率之比為5︰6

12．（2023·成都）如圖甲所示裝置，小歡用力F向下拉繩子，使物體M在水平地面勻速移動，地面ab、bc粗糙程度不同。物體M重為400N，動滑輪重為5N，，。物體M從a點到c點過程中，拉力F與M移動距離的關(guān)系如圖乙，不考慮物體大小對運動的影響，忽略繩子重力及滑輪轉(zhuǎn)軸摩擦，對此過程的分析，下列結(jié)論正確的是（）

A．繩子自由端移動的距離為15m

B．拉力F做的功為840J

C．拉力F在ab段做的額外功等于在bc段做的額外功

D．物體從ab段到bc段，滑輪組的機械效率變大

13．（2023·紅橋）如圖所示，斜面長為s，高為h，用沿斜面向上的力把一個重為G的物體勻速拉到坡頂，下列說法中正確的是（）

A．若斜面的機械效率η＝1，則拉力F＝G

B．若斜面的機械效率η＝1，則拉力

C．若斜面的機械效率η＜1，則拉力

D．若斜面的機械效率η＜1，則物體與斜面間的摩擦力

三、填空題

14．（2023·郴州）如圖所示，物體重10N，每個滑輪重1N，在F=2.5N的拉力作用下，物體上升了1m，則拉力做的有用功是J，克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功為J。

15．（2023·宜昌）如圖為某景區(qū)的盤山公路，汽車行駛過程中遇到陡坡時司機常常要換用低速檔，這樣做是因為在發(fā)動機的輸出功率一定時可以增大。一輛總重為1×105N的汽車經(jīng)過某一長為200m的路段時，豎直高度上升了20m，如果汽車的牽引力恒為2.5×104N，此過程中盤山公路斜面的機械效率為。

16．（2023·黃岡）

（1）利用圖甲裝置測量“滑輪組的機械效率”，需要的測量工具有刻度尺和；實驗中，要想提高滑輪組的機械效率，可采取的措施有（寫出一種方法即可）。

（2）如圖乙，用裝滿水的玻璃瓶、橡皮塞和細(xì)玻璃管可制成多功能演示器。用力擠壓瓶身，玻璃管內(nèi)液面上升，說明力可以改變物體的；將此裝置分別放入熱水和冷水中，由于液體的，玻璃管內(nèi)液面會隨之升降，這就是一個簡易溫度計；將裝置內(nèi)的水倒掉小部分，又可制作成簡易的氣壓計，如圖丙所示。將它從山腳移到山頂，細(xì)玻璃管內(nèi)液柱將（選填“上升”或“下降”）。

17．（2023·內(nèi)江）如圖所示，將重力為10N的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂端。若斜面長L為1m，斜面高h(yuǎn)為0.3m，拉力F為4N，拉力的功率為2W，則此過程中，斜面的機械效率是%，物體從斜面底端運動到斜面頂端所用的時間是s。

18．（2023·瀘州）小聰探究斜面的機械效率時，將粗糙程度均勻的長木板用支架支撐構(gòu)成斜面，如圖所示。用刻度尺量出斜面底端點到斜面上點的距離為，點距水平地面高度為。沿斜面向上用的拉力將重為的木塊勻速拉到點，用時，則這段過程中拉力做功的功率，斜面的機械效率，木塊在該斜面上受到的滑動摩擦力。

19．（2023·陜西）某重物的質(zhì)量為80kg，體積為，則該重物的密度為，該重物放在水平地面上時，與地面的接觸面積為，則它對地面的壓強為Pa。工用如圖所示的滑輪組將該重物豎直向上勻速提升5m，用時50s，此過程中重物上升的速度是m/s。若增大提升重物的質(zhì)量，該滑輪組的機械效率將變。（g取10N/kg）

20．（2023·宜賓）在長為1000m，高為100m的爬坡路段，一輛質(zhì)量為1800kg的電動汽車在3000N的牽引力作用下勻速上坡，電動汽車受到的重力方向是，斜面的機械效率為，g取10N/kg。

21．（2023·重慶）如圖所示，是小智同學(xué)在勞動實踐基地體驗的場景。他用的拉力將重的重物勻速提升，用時，此過程中重物上升的速度為，滑輪組的機械效率為。

22．（2023·達(dá)州）將物體A、B置于如圖所示的裝置中，物體B恰好勻速下降，已知A重30N，B重5N，則A所受地面的摩擦力為N；若對A施加一個水平向左的拉力F，剛好使A勻速向左運動，則拉力F=N。（不計繩重、滑輪重及繩子與滑輪間的摩擦）

23．（2023·達(dá)州）某校科技小組設(shè)計了如圖所示的裝置來探究浮力和機械效率的相關(guān)問題，B是放置在水平桌面上的盛水玻璃杯，總重力為30N，與桌面的接觸面積為25cm2，A物體重力為50N，體積為1.25×10-3m3，當(dāng)物體A浸沒在水中勻速上升時，該裝置的機械效率為75%，則物體完全拉出水面后（物體不吸水、不沾水），B容器對水平桌面的壓強變化了Pa，該裝置的機械效率變?yōu)?。（不計繩重、摩擦和水的阻力，g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）

24．（2023·南岸）如圖所示，用滑輪組拉著質(zhì)量為50kg的物體A在10s內(nèi)勻速直線運動了4m，已知水平拉力F=40N，物體A運動時受到地面的阻力是物體重力的0.2倍，則拉力端運動的速度為m/s，滑輪組的機械效率為（結(jié)果保留一位小數(shù)）。

四、計算題

25．（2023·福建）實踐小組設(shè)計了由廂體、承重板和動滑輪組成的提升重物的裝置，示意圖如圖甲，廂體放置在水平承重板上，承重板的上表面裝有壓力傳感器，裝置由電動機提供動力。該裝置設(shè)計有超載限制系統(tǒng)，如圖乙，限制系統(tǒng)中的控制電路電源電壓恒為12V，定值電阻R0阻值為200Ω，壓力傳感器中的力敏電阻RF阻值隨壓力F壓變化的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。當(dāng)控制電路的電流大于0.03A時，電磁鐵將銜鐵吸下，B、C兩個觸點斷開，電動機停止工作。已知廂體重150N，承重板和滑輪共重100N，忽略繩重、摩擦和電磁鐵線圈電阻。

F壓/N…4006008009001000…

RF/Ω…800500300200100…

（1）空廂勻速豎直上升時，求繩拉力F的大小；

（2）在6s內(nèi)將空廂勻速豎直提升3m，求拉力F做功的功率；

（3）重物放在廂體內(nèi)，求該裝置勻速豎直提升重物的最大機械效率；

（4）若要將該裝置的最大載重量調(diào)小，提出對控制電路的一條調(diào)整措施。

26．（2023·荊州）以“‘荊歌’鐵馬，奔向未來”為主題的2023荊州馬拉松3月26日在荊州體育中心鳴槍起跑。在開賽場地建設(shè)過程中，工人利用長度L=3m的斜面把質(zhì)量為240kg的重物勻速推到h=1m高處，如圖所示，工人所用推力F=1000N。g取10N/kg。求：

（1）推力做的有用功；

（2）斜面的機械效率；

（3）工人將另一質(zhì)量為300kg的重物勻速推到同一高度，為了省力，換用長度為5m的斜面，此時重物與斜面間的摩擦力與原來的摩擦力之比為6∶5，共用時20s，工人推力做功的功率。

27．（2023·郴州）如圖所示，在斜面上將一個重10N的物體勻速拉到頂端所用的時間為。沿斜面向上的拉力，斜面中，，物體與斜面的接觸面積為100cm2，斜面對物體的支持力為。求；

（1）物體在斜面上的速度；

（2）物體對斜面的壓強；

（3）斜面的機械效率。（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）

28．（2023·隨州）生活中有些低層建筑沒有電梯，房屋裝修時聰明的工人常用滑輪組提升沙石等物料。如下圖，物料及桶總質(zhì)量為60kg，工人質(zhì)量為80kg，工人的雙腳與水平地面接觸面積為400cm2，某段時間內(nèi)工人將物料及桶緩緩勻速提升了3m。不計滑輪組和繩的重量及繩與輪之間的摩擦。圖中拉力的方向近似認(rèn)為是豎直方向，g取10N/kg。求：

（1）工人拉繩子的力是多大？

（2）這段時間內(nèi)工人提升物料及桶做了多少功？

（3）這段時間內(nèi)工人對地面的壓強是多少？

29．（2023·江西）如圖所示，利用斜面將箱子推進(jìn)車廂，通常要比把箱子直接從地面搬進(jìn)車廂省力多了，某同學(xué)用的力沿斜面向上勻速推動箱子，已知箱子質(zhì)量為，斜面長，斜面高，。求：

（1）箱子受到的重力；

（2）箱子受到的摩擦力；

（3）斜面的機械效率；

（4）使用斜面推箱子時有哪些更省力的方法。

30．（2023·涼山）邛海濕地公園湖邊的一個圓臺形花崗石墩（形狀如圖甲）不慎落入1.9m深的湖底，該石墩的上表面積為，下表面積為，高為0.9m，質(zhì)量為1.482t。工人師傅用起重機將其勻速吊出水面，起重機的功率為440W。石墩從剛好脫離湖底上升到上表面與水面相平共耗時50s（如圖乙）?；◢徥芏?，不考慮石墩在水中運動受到的阻力。求：

（1）石墩的體積；

（2）石墩上升過程中，起重機的效率；

（3）若起吊前石墩與平整的湖底緊密接觸（如圖丙），湖底對石墩的支持力。

31．（2023·廣元）如圖所示，某工人利用滑輪組將一個工件沿水平地面勻速拉動到加工點。拉動過程中，工人對繩的拉力始終沿豎直方向，工人雙腳始終與水平地面接觸且接觸面積為。工人對地面的壓強為；此工人的質(zhì)量為70kg，兩個動滑輪的質(zhì)量共為10kg，繩重、繩與滑輪之間的摩擦均忽略不計，g取10N/kg。求：

（1）工人的手對繩的拉力大??；

（2）工件移動過程中，地面對工件摩擦力的大小；

（3）滑輪組在此次工作中的機械效率。

32．（2023·南充）某人始終雙腳站在地上，用滑輪組從水池底勻速提起實心圓柱體A，如示意圖甲。A從離開池底到剛要離開水面的過程中，其底面受到水的壓強與時間關(guān)系PA-t如圖乙。A從剛離開池底到拉出水面并繼續(xù)向上運動的過程中，人對地面的壓強與時間關(guān)系P人-t如圖丙。A未露出水面之前裝置的機械效率為η1；A離開水面后裝置的機械效率為η2。已知人的質(zhì)量為60kg，人雙腳站地時，與地面的接觸面積為500cm2，A的底面積為200cm2，η1∶η2=15∶16，ρ水=1.0×103kg/m3。不計摩擦和繩重及水的阻力，g=10N/kg，A不吸且不溶于水，A底部與池底不密合，忽略液面高度變化，圖甲中①②③④段繩均豎直。

（1）求池水深度和A的上升速度；

（2）求A的高度和未露出水面受到的浮力；

（3）求A未露出水面前人對繩的拉力和A全部露出水面后人對繩的拉力；

（4）求動滑輪的重力。

33．（2023·紅橋）建筑工地上，工人師傅將如圖所示的滑輪裝配成最省力的滑輪組，利用它站在地面上向下拉繩提升重物。

（1）請在圖中畫出滑輪組的繞線；

（2）利用此滑輪組，工人用500N的力將1200N的重物勻速提升4m，求滑輪組的機械效率。

五、作圖題

34．（2023·武威）、如圖所示，小亮用滑輪組將裝修材料運到樓上，請用筆畫線幫他組裝最省力的滑輪組。

六、綜合題

35．（2023·深圳）閱讀下列文字，回答下列問題：

（1）船閘的工作原理是，圖乙中船相對于大壩是（填運動或靜止）；

（2）圖丙中定滑輪的作用是；

（3）琴琴同學(xué)在大壩上看到水面波光，是因為水面部分區(qū)域發(fā)生了反射，一艘重2000噸的輪船駛?cè)牒又校艿降母×椋?/p>

（4）圖丙的電梯：船上升速度為18m/min，則重物下降速度為m/s，若船與江水總重為1.5萬噸，則電梯功率為；

（5）如圖丁所示，已知：電梯中4個發(fā)電機的電能與機械能的轉(zhuǎn)換比為10∶6，已知電源電壓恒定為U，求時通過每個發(fā)電機的電流為。

答案解析部分

1．【答案】D

【知識點】功率的計算；速度公式及其應(yīng)用；機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】A.物體A上升的速度為，A不符合題意；

B.滑輪組的有用功為W=Gh=800N×2m=1600J，B不符合題意；

C.拉力F的功率為，C不符合題意；

D.滑輪組的機械效率為，D符合題意。

故答案為：D.

【分析】根據(jù)路程和時間的比值，計算速度；利用重力和高度的乘積計算有用功；根據(jù)總功和時間的比值，計算功率；利用有用功和總功的比值，計算機械效率。

2．【答案】C

【知識點】功率的計算；機械效率的計算；滑輪組繩子拉力的計算

【解析】【解答】A.根據(jù)圖可知，承擔(dān)重力的繩子段數(shù)n=3，則自由端移動的距離s=nh=3×3m=9m；

則自由端繩子的速度為：，故A錯誤；

B.拉力F的功率P=Fv=500N×0.3m/s=150W，故B錯誤；

C.根據(jù)得到：；

解得：G=1350N；

則滑輪組的機械效率：，

故C正確；

D.根據(jù)圖片可知，定滑輪受到鋼架向上的拉力F拉，受到向下繩子的拉力F共2個，根據(jù)平衡力的知識得到：F拉=2F=500N×2=1000N。鋼架受到的拉力與定滑輪受到的拉力為相互作用力，二者大小相等，即為1000N，故D錯誤。

故選C。

【分析】（1）根據(jù)s=nh計算繩子自由端移動的距離，再根據(jù)計算繩子自由端移動的速度；

（2）根據(jù)P=Fv計算拉力的功率；

（3）首先根據(jù)計算物體的重力，再根據(jù)公式計算滑輪組的機械效率；

（4）對定滑輪進(jìn)行受力分析，根據(jù)二力平衡的知識計算它對鋼架的拉力。

3．【答案】C

【知識點】功率的計算；滑輪（組）的機械效率；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】A.滑輪組做的有用功W有=Gh=300N×2m=600J，故A錯誤；

B.滑輪組做的總功：W=Fs=200N×（2m×2）=800J；

則拉力的功率：，故B錯誤；

C.滑輪組的機械效率：，故C正確；

D.根據(jù)可知，此滑輪組的貨物重力越小，則機械效率越小，故D錯誤。

故選C。

【分析】（1）根據(jù)W有=Gh計算滑輪組做的有用功；

（2）根據(jù)W=Fs計算滑輪組做的總功，根據(jù)計算拉力的功率；

（3）根據(jù)計算滑輪組的機械效率；

（4）根據(jù)公式分析判斷。

4．【答案】C

【知識點】滑輪（組）的機械效率；滑輪與功的綜合題

【解析】【解答】A、起重機對貨物做的有用功：W有=Gh=6000N×4m=2.4×104J，故A錯誤；

B、電動機所做的總功：W總=Pt=5000W×10s=5×104J，故B錯誤；

C、起重機的機械效率：，故C正確；

D、由公式可知，提升同一物體時，減小動滑輪的重力，滑輪組的機械效率變大，故D錯誤。

故選：C。

【分析】根據(jù)W=Gh求出起重機對貨物做的有用功；根據(jù)W=Pt求出電動機所做的總功，再根據(jù)，求出機械效率；根據(jù)，確定機械效率的變化。

5．【答案】B

【知識點】滑輪（組）的機械效率；滑輪組繩子拉力的計算

【解析】【解答】有用功，

又根據(jù)得拉力做的功；

拉力的功率；

繩子自由端的拉力；

而得，

額外功主要是對動滑輪做的功，額外功不變，有用功增加，機械效率變大。

A：拉力做的功100JA錯誤不符合題意

B：拉力的功率為20WB正確符合題意

C：動滑輪的重小于12.5NC錯誤不符合題意

D：若增大衣服的質(zhì)量，額外功不變，有用功增加，機械效率將變大D錯誤不符合題意

故選BC

【分析】h=1.6m，有用功機械效率，動滑輪上繩子段數(shù)n=4，拉力的功率，拉力可算出動滑輪的重，，若增大衣物的質(zhì)量，就是增加有用功，額外功不變，機械效率增加。

6．【答案】D

【知識點】功率計算公式的應(yīng)用；速度公式及其應(yīng)用；動滑輪拉力的計算；機械效率的計算

【解析】【解答】A.根據(jù)距離和時間的比值，計算速度，A不符合題意；

B.繩子的拉力為，B不符合題意；

C.拉力的功率為，C不符合題意；

D.動滑輪的機械效率為，D不符合題意。

故答案為：D.

【分析】根據(jù)路程和時間的比值計算速度；根據(jù)物體重力和動滑輪重力，計算拉力；利用拉力和速度的乘積計算功率；根據(jù)有用功和總功的比值，計算機械效率。

7．【答案】D

【知識點】功率的計算；速度公式及其應(yīng)用；機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】A.根據(jù)物體的速度和時間的比值，計算速度，A不符合題意；

B.動滑輪的有用功為W有=Gh=450N×2m=900J，B不符合題意；

C.拉力做的功為W總=Fs=250N×2×2m=1000J，功率為，C不符合題意；

D.動滑輪的機械效率為，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】根據(jù)力和距離的乘積計算功，功和時間的比值，計算功率；有用功和總功的比值，計算機械效率。

8．【答案】D

【知識點】定滑輪及其工作特點

【解析】【解答】定滑輪其實是一個等臂杠桿，即中間的轉(zhuǎn)軸為支點，阻力作用在滑輪邊緣，阻力臂等于滑輪的半徑。無論沿哪個方向拉動繩子，動力臂都等于滑輪的半徑。根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知，無論向哪個方向拉，其拉力都相等。

故選D。

【分析】根據(jù)定滑輪的本質(zhì)分析判斷。

9．【答案】A

【知識點】機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】物體在斜面上做勻速直線運動，它受到平衡力，即合力為0。它受到沿斜面向上的拉力，向下的摩擦力，斜面對它的支持力和自身的重力，故A錯誤符合題意；

推力做的總功：W總=Fs=500N×5m=2500J，故B正確不合題意；

推力做的有用功W有=Gh=1000N×2m=2000J；

斜面的機械效率：，

故C正確不合題意；

克服摩擦做的額外功W額=W總-W有=2500J-2000J=500J；

則摩擦力為：，

故D正確不合題意。

故選A。

【分析】（1）對物體進(jìn)行受力分析，確定受力的個數(shù)，根據(jù)物體的運動狀態(tài)確定合力的數(shù)值。

（2）根據(jù)W總=Fs計算推力做的總功；

（3）根據(jù)W有=Gh計算推力做的有用功，再根據(jù)計算斜面的機械效率；

（4）首先根據(jù)W額=W總-W有計算克服摩擦做的額外功，然后根據(jù)計算摩擦力。

10．【答案】C,D

【知識點】功率的計算；機械效率的計算；滑輪組繩子拉力的計算

【解析】【解答】根據(jù)圖像判斷，滑輪組有3股繩子，

A.物體上升2m時，繩子拉長3×2m=6m，A不符合題意；

B.滑輪組的機械效率為，B不符合題意；

C.拉力的功率為，C符合題意；

D.拉力最大500N時，最多提起的物體重力為G大=nF-G動=3×500N-100N=1400N，D符合題意。

故答案為：CD.

【分析】根據(jù)物體的重力和動滑輪的重力，計算滑輪組的機械效率；利用總功和時間的比值，計算機械效率；根據(jù)拉力和動滑輪，可以計算最大的物體重力。

11．【答案】B,D

【知識點】機械效率的計算；滑輪組繩子拉力的計算

【解析】【解答】提升G1時，動滑輪和物體重力關(guān)系為，W額：W有=G動h：G1h=1：3；繩子的拉力為，根據(jù)兩次拉力的關(guān)系F1：F2=2：5，；根據(jù)滑輪組，計算拉力F2為；，解得G1：G2=1：3，A不符合題意；B符合題意；計算機械效率分別為，，η1：η2=75%：90%=5：6，C不符合題意，D符合題意。

故答案為：BD.

【分析】根據(jù)額外功和有用功的比值，計算動滑輪重力和物體重力比值；根據(jù)動滑輪重力和物體的重力，計算拉力，結(jié)合拉力比值，計算物體的重力；根據(jù)物體重力和繩子的拉力，計算滑輪組的機械效率。

12．【答案】B,D

【知識點】滑輪組及其工作特點；機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】A.根據(jù)圖片可知，承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)n=2，則繩子自由端移動的距離s=nh=（2m+3m）×2=10m，故A錯誤；

B.根據(jù)乙圖可知，ab段拉力為60N，則拉力做功Wab=Fabsab=60N×（2m×2）=240J；

bc段拉力為100N，則拉力做功Wbc=Fbcsbc=100N×（3m×2）=600J；

則拉力F做的功：W總=Wab+Wbc=240J+600J=840J。

故B正確；

滑輪組對動滑輪做額外功，動滑輪的重力不變，但是hab<hbc，根據(jù)公式W額=G動h可知，拉力在ab段做的額外功小于在bc段做的額外功，故C錯誤；

滑輪組的機械效率：；

bc段自由端的拉力變大，則bc段作用在動滑輪上的拉力FM變大，

那么滑輪組的機械效率變大。

故D正確。

故選BD。

【分析】（1）根據(jù)圖片確定承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)n，然后根據(jù)s=nh計算自由端移動的距離；

（2）根據(jù)乙圖確定ab段和bc段物體移動的距離，然后根據(jù)s=nh分別計算出自由端移動的距離，然后根據(jù)W=Fs分別計算出拉力做的功，最后將二者相加即可。

（3）根據(jù)W額=G動h計算即可；

（4）根據(jù)公式計算比較即可。

13．【答案】B,C

【知識點】斜面機械效率的測量實驗

【解析】【解答】AB．已知斜面的高為h，物體的重力為G，所以有用功為W有＝Gh，斜面長為s，拉力為F，所以總功為W總＝Fs，則斜面機械效率為

如果沒有摩擦力，斜面的機械效率η＝1，則拉力，A不符合題意，B符合題意；

C．如果斜面存在摩擦力，斜面的機械效率η＜1，則拉力，C符合題意；

D．而物體與斜面的摩擦力為f，額外功為W額＝fs，則總功為W總＝W有+W額＝Gh+fs

故機械效率為

則物體與斜面間的摩擦力

D不符合題意。

故答案為：BC。

【分析】根據(jù)，可求出拉力；根據(jù)，可求出拉力和物重的關(guān)系；根據(jù)，可求出摩擦力。

14．【答案】10；3

【知識點】滑輪組繩子拉力的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】拉力做的有用功為W有=Gh=10N×1m=10J；動滑輪繩子的股數(shù)n=2，繩子自由端移動的距離：s=nh=23×1m=8m，則力F做的功：W總=Fs=2.5N×8m=20J；

總的額外功為：W額=W總-W有=20J-10J=10J，

提起動滑輪所做的額外功：W動額=G動h1+G動h2+Gh3=1N×1m+1N×2m+1N×4m=7J；

克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功為：W摩擦額=W額-W動額=10J-7J=3J。

【分析】根據(jù)物體的重力和高度的乘積計算有用功；根據(jù)拉力和繩子的拉長的距離的乘積計算總功，總功和有用功的差，計算額外功。

15．【答案】牽引力；40%

【知識點】功率計算公式的應(yīng)用；機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】汽車行駛過程中遇到陡坡時要換用低速檔，根據(jù)P=Fv，在發(fā)動機的輸出功率一定時，可以增大牽引力；一輛總重為1×105N的汽車經(jīng)過某一長為200m的路段時，豎直高度上升了20m，如果汽車的牽引力恒為2.5×104N，斜面的機械效率為。

【分析】減小速度，可以增大牽引力；根據(jù)物體的重力和高度計算有用功；根據(jù)拉力和距離計算總功，有用功和總功的比值，計算機械效率。

16．【答案】（1）彈簧測力計；增加被提升物體的物重

（2）形狀；熱脹冷縮；上升

【知識點】液體溫度計的構(gòu)造與工作原理；大氣壓強與高度的關(guān)系；增大或減小機械效率的方法

【解析】【解答】（1）利用圖甲裝置測量“滑輪組的機械效率”，需要的測量力的大小和距離，所需工具有刻度尺和彈簧測力計；實驗中，要想提高滑輪組的機械效率，可采取的措施有增加被提升物體的物重；

（2）如圖乙，用裝滿水的玻璃瓶、橡皮塞和細(xì)玻璃管可制成多功能演示器；用力擠壓瓶身，玻璃管內(nèi)液面上升，說明力可以改變物體的形狀；將此裝置分別放入熱水和冷水中，由于液體的熱脹冷縮，玻璃管內(nèi)液面會隨之升降，這就是一個簡易溫度計；將裝置內(nèi)的水倒掉小部分，又可制作成簡易的氣壓計，如圖丙所示；將它從山腳移到山頂，大氣壓降低，細(xì)玻璃管內(nèi)液柱將上升。

【分析】（1）滑輪組的機械效率和物體的重力、動滑輪重力有關(guān)；

（2）力可以改變物體的形狀；溫度計根據(jù)液體的熱脹冷縮制成；大氣壓隨海拔升高而減小。

17．【答案】75；2

【知識點】機械效率的計算；電功率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】（1）斜面做的有用功W有=Gh=10N×0.3m=3J；

斜面做的總功：W總=Fs=4N×1m=4J；

斜面的機械效率：。

（2）物體從斜面底端運動到斜面頂端所用的時間是：。

【分析】（1）根據(jù)W有=Gh計算斜面做的有用功，根據(jù)W總=Fs計算斜面做的總功，根據(jù)計算斜面的機械效率；

（2）根據(jù)計算在斜面上運動的時間。

18．【答案】0.32；62.5；0.3

【知識點】功率的計算；機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】根據(jù)拉力、距離計算總功W總=Fs=0.8N×0.8m=0.64J，結(jié)合時間，計算功率為；斜面上的有用功為W有=Gh=2N×0.2m=0.4J，斜面的機械效率為；斜面的額外功為W額=0.64J-0.4J=0.24J，摩擦力為。

【分析】根據(jù)力和距離的乘積計算功；功和時間的比值，計算功率；有用功和總功的比值，計算機械效率。

19．【答案】；；0.1；大

【知識點】密度公式及其應(yīng)用；速度公式及其應(yīng)用；壓強的大小及其計算；機械效率的計算；滑輪（組）的機械效率

【解析】【解答】根據(jù)質(zhì)量和體積，計算密度；根據(jù)壓力和受力面積的比值計算壓強；根據(jù)路程和時間的比值，計算速度；物體的重力越大，有用功越大，滑輪組的機械效率越大。

【分析】根據(jù)質(zhì)量和體積的比值計算密度；根據(jù)壓力和受力面積的比值計算壓強；根據(jù)路程和時間的比值，計算速度；物體的重力越大，滑輪組的機械效率越大。

20．【答案】豎直向下；60%

【知識點】重力的方向；機械效率的計算

【解析】【解答】地球上的物體，受到的重力方向豎直向下；根據(jù)力和距離，計算斜面的機械效率為。

【分析】重力方向豎直向下；根據(jù)力和距離，計算斜面的機械效率。

21．【答案】0.2；75%

【知識點】速度公式及其應(yīng)用；機械效率的計算

【解析】【解答】根據(jù)物體上升的距離和時間，計算速度為；根據(jù)物體的重力和滑輪組繩子的拉力，計算機械效率為。

【分析】根據(jù)物距離和時間的比值計算速度；根據(jù)物體的重力和滑輪組繩子的拉力，計算機械效率。

22．【答案】10；20

【知識點】二力平衡的條件及其應(yīng)用；滑輪組繩子拉力的計算

【解析】【解答】（1）當(dāng)B勻速下降時，它受到的繩子的拉力與自身重力相互平衡，

那么它對繩子的拉力FB=GB=5N。

滑輪組上承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)n=2，則物體A受到的拉力FA=2FB=2×5N=10N；

物體A水平向右做勻速直線運動，則它受到的摩擦力與拉力FA相互平衡，即fA=FA=10N；

（2）當(dāng)物體A勻速向左運動時，它受到向左的拉力FA'，向右的摩擦力fA和向右的拉力FB。根據(jù)二力平衡的知識得到：FA'=fA+FB=10N+10N=20N。

【分析】（1）對B進(jìn)行受力分析，根據(jù)二力平衡的知識計算出B對繩子的拉力。再根據(jù)滑輪組的特點計算A受到繩子的拉力，最后對A進(jìn)行受力分析，根據(jù)二力平衡的知識計算A受到的摩擦力。

（2）當(dāng)A勻速向左運動時，再次對其進(jìn)行受力分析，利用平衡力的知識計算拉力F的大小。

23．【答案】5000；80%

【知識點】壓強的大小及其計算；阿基米德原理；浮力大小的計算；機械效率的計算；滑輪組繩子拉力的計算

【解析】【解答】（1）物體浸沒在水中，排開水的體積：V排=VA=1.25×10-3m3，

物體受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.25×10-3m3=12.5N；

物體完全提出水面后，圓柱形容器底對地面的壓力變化量ΔF=F浮=12.5N，

圓柱形容器底對地面變化的壓強：；

（2）由圖知，拉力作用在動滑輪的軸上，使用時費力但省距離，且n=2，

則拉力端移動距離s=h，

當(dāng)物體A浸沒在水中勻速上升時，

該滑輪組的機械效率，

即：；

解得：F=100N；

對動滑輪進(jìn)行受力分析，根據(jù)二力平衡的知識可知：F=2（GA-F浮）+G動，

所以動滑輪的重力：G動=F-2（GA-F浮）=100N-2×（50N-12.5N）=25N，

物體完全提出水面后，則拉力F′=2GA+G動=2×50N+25N=125N，

此時滑輪組的機械效率：。

【分析】（1）物體浸沒在水中時排開水的體積，利用阿基米德原理求物體浸沒在水中時受到的浮力；物體完全提出水面后，圓柱形容器底對地面的壓力變化量ΔF=F浮，利用求出圓柱形容器底對地面變化的壓強；

（2）不計繩重、摩擦及水的阻力，當(dāng)物體A浸沒在水中勻速上升時，拉力端移動距離s=

h，根據(jù)滑輪組的機械效率據(jù)此求拉力大小；

對上面的滑輪進(jìn)行受力分析，滑輪受到向上的拉力F、兩股繩子的向下的拉力（每一股繩子的拉力等于GA-F浮）、動滑輪的重力，則拉力F=2（GA-F?。?G動，據(jù)此求滑輪重力；

物體完全提出水面后，滑輪受到向上的拉力F、兩股繩子的向下的拉力（每一股繩子的拉力等于GA）、重力，拉力F=2GA+G輪，根據(jù)計算滑輪組的機械效率。

24．【答案】1.2；83.3%

【知識點】速度公式及其應(yīng)用；機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】由題意可知，動滑輪上有三股繩子承重，故10s內(nèi)拉力端運動的距離為s=3s0=4m×3=12m，故拉力端運動的速度為，由題意可知，拉力端的水平拉力大小為F=40N，故滑輪組所做的總功為，W總=Fs=40N×12m=480J，由題意可知，物體A所受地面的阻力為f=0.2G=0.2mg=0.2×50kg×10N/kg=100N，因物體A做勻速直線運動，處于受力平衡狀態(tài)，故由二力平衡可知，物體A所受水平拉力為F拉=f=100N，故滑輪組所做的有用功為W有=F拉s0=100N×4m=400J，得到滑輪組的機械效率為

【分析】根據(jù)路程和時間的比值，計算速度；根據(jù)力和距離的乘積計算做功多少；根據(jù)有用功和總功的比值，計算機械效率。

25．【答案】（1）忽略繩重、摩擦，空廂勻速豎直上升時，繩拉力F的大小

（2）繩端移動距離

繩拉力F做的功

繩拉力F的功率

（3）控制電路的最大電流時，載重量最大，控制電路最小總電阻

力敏電阻的阻值

由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)，壓力，即最大載重

裝置的最大機械效率

（4）要將該裝置的最大載重量調(diào)小，力敏電阻RF阻值會變大，控制電路的電流不變，由可知，電源電壓不變，電路的總電阻不變，可以減小R0的阻值。

【知識點】功率計算公式的應(yīng)用；滑輪組繩子拉力的計算；歐姆定律及其應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)圖甲確定滑輪組承擔(dān)重力的繩子段數(shù)n，然后根據(jù)計算繩子的拉力；

（2）根據(jù)s=nh計算繩子自由端移動的距離，根據(jù)W=Fs計算繩子上拉力做的功，最后根據(jù)公式計算拉力的功率。

（3）根據(jù)表格可知，壓敏電阻的阻值隨壓力的增大而減小，則當(dāng)載重量最大時，壓敏電阻阻值最小，此時控制電流最大為0.03A，

首先根據(jù)計算出總電阻，再根據(jù)串聯(lián)電路的電阻規(guī)律計算力敏電阻的阻值，接下來根據(jù)表格確定此時力敏電阻受到的壓力，最后根據(jù)計算出最大承載物重，根據(jù)計算裝置的最大效率。

（4）當(dāng)電磁鐵吸合時，通過控制電路的電流大小不變，根據(jù)歐姆定律分析總電阻的變化。當(dāng)最大載重量減小時，根據(jù)表格分析力敏電阻的阻值變化，進(jìn)而確定R0的阻值變化即可。

26．【答案】（1）推力做的有用功是W有=Gh=mgh=240kg×10N/kg×1m=2400J

（2）推力做的總功是W總=FL=1000N×3m=3000J

斜面的機械效率為

（3）原來斜面做的額外功為W額=W總-W有=3000J-2400J=600J

原來斜面的摩擦力為

此時重物與斜面間的摩擦力與原來的摩擦力之比為6∶5，則此時的摩擦力為

此時斜面的長度為5m，則額外功為W'額=f's=240N×5m=1200J

工人將另一質(zhì)量為300kg的重物勻速推到同一高度，做的有用功是W'有=m'gh=300kg×10N/kg×1m=3000J

此時的總功為W'總=W'額+W'有=1200J+3000J=4200J

工人推力做功的功率是

【知識點】機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)物體的重力和高度的乘積，計算做功多少；

（2）根據(jù)力和距離的乘積，計算做功多少；利用有用功和總功的比值，計算機械效率；

（3）根據(jù)總功和有用功的差，計算額外功；結(jié)合距離，計算摩擦力；根據(jù)總功和時間的比值，計算功率的大小。

27．【答案】（1）物體的速度

（2）物體對斜面的壓力

接觸面積

物體對斜面的壓強

（3）斜面的高度

拉力做的有用功

拉力做的總功

斜面的效率

【知識點】速度公式及其應(yīng)用；壓強的大小及其計算；機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)路程和時間的比值，計算速度；

（2）就壓力和受力面積的比值，計算壓強；

（3）根據(jù)三角形的三邊關(guān)系，計算直角邊長度；根據(jù)力和距離的乘積計算做功多少；有用功和總功的比值，計算機械效率。

28．【答案】（1）如圖所示，繩子的股數(shù)n=2，工人拉繩子的力為

（2）工人提升物料及桶做的功為W=mgh=60kg×10N/kg×3m=1800J

（3）人受到豎直向下的重力、地面對人豎直向上的支持力和繩子對人豎直向上的拉力作用，這3個力是平衡的，即m′g=F拉+F支持

因為支持力和壓力是一對相互作用力，大小相等，則工人對地面的壓力為F壓=F支持=m′g-F拉=80kg×10N/kg-300N=500N

工人對地面的壓強為

【知識點】二力平衡的條件及其應(yīng)用；壓強的大小及其計算；滑輪組繩子拉力的計算

【解析】【分析】（1）根據(jù)圖片確定承擔(dān)重力的繩子段數(shù)n，再根據(jù)計算拉繩子的力；

（2）根據(jù)W=Gh=mgh計算工人提升物料及桶做的功；

（3）對工人進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡力的知識m′g=F拉+F支持計算出工人受到的支持力，再根據(jù)相互作用力原理計算出工人對地面的壓力，最后根據(jù)公式計算工人對地面的壓強。

29．【答案】（1）解：箱子受到的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N

答：箱子受到的重力是；

（2）解：推力所做的功

有用功

額外功

斜面對箱子的摩擦力

答：箱子受到的摩擦力是20N；

（3）解：斜面的機械效率

答：斜面的機械效率是80%；

（4）解：拉動物體沿斜面運動時，斜面坡度越小越省力，可適當(dāng)減小斜面的坡度。

【知識點】重力及其大小的計算；輪軸及其他常見簡單機械；機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【分析】（1）根據(jù)物體的質(zhì)量計算重力；

（2）利用力和距離的乘積計算做功多少；總功和有用功的差，計算額外功，結(jié)合距離計算摩擦力；

（3）根據(jù)有用功和總功的比值，計算機械效率；

（4）使用斜面時，斜面的坡度越小，越省力。

30．【答案】（1）解：根據(jù)，可得石墩的體積為

答：石墩的體積為；

（2）解：石墩上升過程中，有用功為

起重機做的總功為

起重機的效率為

答：石墩上升過程中，起重機的效率為67%；

（3）解：由于起吊前石墩與平整的湖底緊密接觸，則石墩不受到浮力，可知湖底對石墩的支持力等于重力和水對石墩的壓力，即有

可得，湖底對石墩的支持力

答：湖底對石墩的支持力為。

【知識點】密度公式及其應(yīng)用；滑輪（組）的機械效率

【解析】【分析】（1）根據(jù)公式，可求出體積；

（2）根據(jù)公式W=Gh=mgh、W=Pt及，可求出效率；

（3）根據(jù)公式G=mg、F=ρghS及F支=G+F壓，可求出支持力。

31．【答案】（1）解：工人的重力

由得，工人對地面的壓力

由力的作用是相互的可知，工人受到的支持力

由力的平衡條件可知，工人的手對繩的拉力

答：工人的手對繩的拉力大小為100N；

（2）解：兩個動滑輪的重力

由圖可知n=4，因為不計繩重和摩擦?xí)r

所以地面對工件摩擦力

答：工件移動過程中，地面對工件摩擦力為300N；

（3）解：滑輪組的機械效率

答：滑輪組在此次工作中的機械效率為75%。

【知識點】二力平衡的條件及其應(yīng)用；壓強的大小及其計算；機械效率的計算；滑輪（組）的機械效率；滑輪組繩子拉力的計算

【解析】【分析】（1）首先根據(jù)G=mg計算工人的重力，再根據(jù)F壓=pS計算工人對地面的壓力，接下來根據(jù)相互作用力的原理計算工人受到的支持力，最后根據(jù)二力平衡的知識F=G-F支計算手對繩子的拉力。

（2）首先根據(jù)G動=m動g計算兩個動滑輪的重力，再根據(jù)圖片確定承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)n，最后根據(jù)計算地面對工件的摩擦力。

（3）滑輪組克服工件的地面阻力做有用功，自由端的拉力做總功，根據(jù)計算滑輪組的機械效率。

32．【答案】（1）解：由圖乙可知，物體A在池底時，其底面受到水的壓強pA=4×104Pa，根據(jù)p=ρgh得，池水深度

忽略液面高度變化，A上升的高度h=4m，時間t=20s，所以A的上升速度

答：池水深度是4m，A的上升速度是0.2m/s；

（2）解：由圖丙可知，15~20s時，A從剛接觸水面到拉出水面，上升的高度即為物體A的高度hA=vt′=0.2m/s×5s=1m

A的底面積SA=200cm2=0.02m2

A的體積VA=SAhA=0.02m2×1m=0.02m3

A未露出水面受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N

答：A的高度是1m，未露出水面受到的浮力是200N；

（3）解：由圖丙可知，A未露出水面時，人對地面的壓強p人=0.4×104Pa，人與地面的接觸面積S人=500cm2=0.05m2

根據(jù)得，人對地面的壓力F人=p人S人=0.4×104Pa×0.05m2=200N

人的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N

A未露出水面前人對繩的拉力F拉=G人-F人=600N-200N=400N

由圖丙可知，A全部露出水面后人對地面的壓強p人′=0.2×104Pa，根據(jù)得，人對地面的壓力F人′=p人′S人=0.2×104Pa×0.05m2=100N

A全部露出水面后人對繩的拉力F拉′=G人-F人′=600N-100N=500N

答：A未露出水面前人對繩的拉力是400N，A全部露出水面后人對繩的拉力是500N；

（4）解：A未露出水面前，機械效率

A全部露出水面后，機械效率

因為η1∶η2=15∶16，所以GA=800N。A未露出水面前，由

得G動=2F拉-GA+F浮=2×400N-800N+200N=200N

答：動滑輪的重力是200N。

【知識點】壓強的大小及其計算；液體壓強的計算；浮力大小的計算；機械效率的計算；滑輪組繩子拉力的計算

【解析】【分析】（1）根據(jù)液體壓強和液體密度，可以計算深度；利用路程和時間的比值，計算速度；

（2）根據(jù)液體密度和排開液體的體積，計算浮力；

（3）根據(jù)壓強和受力面積的乘積計算壓力；根據(jù)物體的重力計算質(zhì)量；利用物體受到的力，計算合力；

（4）根據(jù)滑輪組的機械效率，結(jié)合物體的重力，計算動滑輪重力大小。

33．【答案】（1）解：圖中有一個動滑輪和兩個定滑輪，繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，繞過定滑輪，然后再繞過動滑輪，依次繞成，如圖所示：

（2）解：由圖可知，滑輪組動滑輪繞繩子的段數(shù)n=3，滑輪組的機械效率

答：滑輪組的機械效率為80%。

【知識點】滑輪組的設(shè)計與組裝；滑輪與功的綜合題

【解析】【分析】（1）根據(jù)力的方向及承重繩段數(shù)，確定滑輪組的起點和繞法；

（2）根據(jù)公式，可求出機械效率。

34．【答案】解：如圖所示：

【知識點】滑輪組的設(shè)計與組裝

【解析】【解答】由圖可知，小亮站在地面上，要想運用滑輪組將裝修材料運輸?shù)綐巧?，拉力方向向下，所以要從動滑輪的上掛鉤繞起，依次繞過下面的定滑輪、動滑輪和上面的定滑輪，如圖所示：

【分析】根據(jù)力的方向及承重繩段數(shù)，確定滑輪組的起點和繞法。

35．【答案】（1）連通器；運動

（2）改變力的方向

（3）鏡面；

（4）0.3；

（5）

【知識點】鏡面反射與漫反射；功率計算公式的應(yīng)用；連通器原理；浮力大小的計算；定滑輪及其工作特點；電功率的計算

【解析】【解答】（1）上端開口下端連通，船閘的工作原理是連通器，圖乙中船在運動，相對于大壩有位置變化，是運動的；

（2）圖丙中定滑輪是定滑輪，作用是改變力的方向；

（3）在大壩上看到水面波光，是因為水面部分區(qū)域發(fā)生了鏡面反射；由于船是漂浮的，受到的浮力等于船的重力，則F浮=G=mg=2000×103kg×10N/kg=2×107N；

（4）圖丙的電梯：船和重物繞過定滑輪，速度相同，當(dāng)船上升速度為18m/min，則重物下降速度為18m/min=0.3m/s，若船與江水總重為1.5萬噸=1.5×104×103kg=1.5×107kg，則電梯功率為P=Fv=Gv=1.5×107kg×10N/kg×0.3m/s=4.5×107W；

（5）有（4）得電梯的機械能功率P=4.5×107W，每個發(fā)電機的功率為P1，發(fā)電機的電能與機械能的轉(zhuǎn)換比為10：6，則：，根據(jù)電功率P=UI可知：t1時通過每個發(fā)電機的電流。

【分析】（1）船閘利用了連通器原理；相對應(yīng)參照物，有位置變化是運動的；

（2）定滑輪可以改變力的方向；

（3）光滑物體的表面發(fā)生鏡面反射；根據(jù)漂浮物體浮力等于重力，計算浮力；

（4）定滑輪，速度不變，再根據(jù)速度進(jìn)行換算；利用力和速度的乘積計算功率；

（5）根據(jù)功率關(guān)系和能量比，計算功率；利用功率和電壓的比值，計算電流。

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2023年中考真題分類匯編：滑輪、斜面

一、單選題

1．（2023·北京）用如圖所示的裝置提升重為800N的物體A，動滑輪重為200N。在卷揚機對繩子的拉力F作用下，物體A在10s內(nèi)豎直勻速上升了2m。在此過程中，不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（）

A．物體A上升的速度為0.4m/sB．滑輪組的有用功為2000J

C．拉力F的功率為100WD．滑輪組的機械效率為80%

【答案】D

【知識點】功率的計算；速度公式及其應(yīng)用；機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】A.物體A上升的速度為，A不符合題意；

B.滑輪組的有用功為W=Gh=800N×2m=1600J，B不符合題意；

C.拉力F的功率為，C不符合題意；

D.滑輪組的機械效率為，D符合題意。

故答案為：D.

【分析】根據(jù)路程和時間的比值，計算速度；利用重力和高度的乘積計算有用功；根據(jù)總功和時間的比值，計算功率；利用有用功和總功的比值，計算機械效率。

2．（2023·包頭）在小區(qū)改造工程中，工人師傅用滑輪組提升建筑材料，如圖所示?；喗M掛在固定的鋼架上，每個滑輪重為150N。繩子自由端受到的拉力F為500N，材料在30s內(nèi)勻速上升了3m，不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（）

A．繩子自由端的速度為0.1m/sB．拉力F的功率為50W

C．滑輪組的機械效率為90%D．鋼架受到的拉力為1500N

【答案】C

【知識點】功率的計算；機械效率的計算；滑輪組繩子拉力的計算

【解析】【解答】A.根據(jù)圖可知，承擔(dān)重力的繩子段數(shù)n=3，則自由端移動的距離s=nh=3×3m=9m；

則自由端繩子的速度為：，故A錯誤；

B.拉力F的功率P=Fv=500N×0.3m/s=150W，故B錯誤；

C.根據(jù)得到：；

解得：G=1350N；

則滑輪組的機械效率：，

故C正確；

D.根據(jù)圖片可知，定滑輪受到鋼架向上的拉力F拉，受到向下繩子的拉力F共2個，根據(jù)平衡力的知識得到：F拉=2F=500N×2=1000N。鋼架受到的拉力與定滑輪受到的拉力為相互作用力，二者大小相等，即為1000N，故D錯誤。

故選C。

【分析】（1）根據(jù)s=nh計算繩子自由端移動的距離，再根據(jù)計算繩子自由端移動的速度；

（2）根據(jù)P=Fv計算拉力的功率；

（3）首先根據(jù)計算物體的重力，再根據(jù)公式計算滑輪組的機械效率；

（4）對定滑輪進(jìn)行受力分析，根據(jù)二力平衡的知識計算它對鋼架的拉力。

3．（2023·河南）如圖所示，在的拉力F作用下，用滑輪組將重為的貨物勻速提升，在內(nèi)貨物豎直上升了，不計繩重及滑輪上的摩擦。下列說法正確的是（）

A．滑輪組做的有用功為

B．拉力做功的功率為

C．滑輪組的機械效率為

D．此滑輪組提升的貨物越輕、機械效率越大

【答案】C

【知識點】功率的計算；滑輪（組）的機械效率；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】A.滑輪組做的有用功W有=Gh=300N×2m=600J，故A錯誤；

B.滑輪組做的總功：W=Fs=200N×（2m×2）=800J；

則拉力的功率：，故B錯誤；

C.滑輪組的機械效率：，故C正確；

D.根據(jù)可知，此滑輪組的貨物重力越小，則機械效率越小，故D錯誤。

故選C。

【分析】（1）根據(jù)W有=Gh計算滑輪組做的有用功；

（2）根據(jù)W=Fs計算滑輪組做的總功，根據(jù)計算拉力的功率；

（3）根據(jù)計算滑輪組的機械效率；

（4）根據(jù)公式分析判斷。

4．（2023·衡陽）用如圖所示的電動起重機將6000N的重物勻速提升了4m，電動機的功率為5000W，此過程用時10s。下列說法正確的是（）

A．起重機對重物做的有用功是

B．起重機的電動機做的總功是

C．起重機的機械效率是48%

D．若減小動滑輪的重力，起重機的機械效率將變小

【答案】C

【知識點】滑輪（組）的機械效率；滑輪與功的綜合題

【解析】【解答】A、起重機對貨物做的有用功：W有=Gh=6000N×4m=2.4×104J，故A錯誤；

B、電動機所做的總功：W總=Pt=5000W×10s=5×104J，故B錯誤；

C、起重機的機械效率：，故C正確；

D、由公式可知，提升同一物體時，減小動滑輪的重力，滑輪組的機械效率變大，故D錯誤。

故選：C。

【分析】根據(jù)W=Gh求出起重機對貨物做的有用功；根據(jù)W=Pt求出電動機所做的總功，再根據(jù)，求出機械效率；根據(jù)，確定機械效率的變化。

5．（2023·廣安）學(xué)習(xí)了簡單機械知識后，某同學(xué)自制了如圖所示的晾衣架。他將50N的衣物掛在橫桿上，拉繩使其勻速上升1.6m，用時5s（上升過程中，橫桿保持水平），此過程該裝置的機械效率為80%（不計繩重及摩擦）。下列分析正確的是（）

A．拉力做功80J

B．拉力的功率為20W

C．動滑輪重12.5N

D．若增大衣物的質(zhì)量，機械效率將減小

【答案】B

【知識點】滑輪（組）的機械效率；滑輪組繩子拉力的計算

【解析】【解答】有用功，

又根據(jù)得拉力做的功；

拉力的功率；

繩子自由端的拉力；

而得，

額外功主要是對動滑輪做的功，額外功不變，有用功增加，機械效率變大。

A：拉力做的功100JA錯誤不符合題意

B：拉力的功率為20WB正確符合題意

C：動滑輪的重小于12.5NC錯誤不符合題意

D：若增大衣服的質(zhì)量，額外功不變，有用功增加，機械效率將變大D錯誤不符合題意

故選BC

【分析】h=1.6m，有用功機械效率，動滑輪上繩子段數(shù)n=4，拉力的功率，拉力可算出動滑輪的重，，若增大衣物的質(zhì)量，就是增加有用功，額外功不變，機械效率增加。

6．（2023·云南）如圖甲所示，用拉力F豎直向上勻速提升重720N的貨物，貨物移動的距離與時間的關(guān)系如圖乙所示。動滑輪重80N，不計繩重和摩擦，則（）

A．繩子自由端移動的速度為0.5m/s

B．拉力F為800N

C．拉力F的功率為360W

D．動滑輪的機械效率為90%

【答案】D

【知識點】功率計算公式的應(yīng)用；速度公式及其應(yīng)用；動滑輪拉力的計算；機械效率的計算

【解析】【解答】A.根據(jù)距離和時間的比值，計算速度，A不符合題意；

B.繩子的拉力為，B不符合題意；

C.拉力的功率為，C不符合題意；

D.動滑輪的機械效率為，D不符合題意。

故答案為：D.

【分析】根據(jù)路程和時間的比值計算速度；根據(jù)物體重力和動滑輪重力，計算拉力；利用拉力和速度的乘積計算功率；根據(jù)有用功和總功的比值，計算機械效率。

7．（2023·重慶）在美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的工地上，如圖所示，工人借助動滑輪用250N的拉力，將450N的重物勻速提升2m，用時10s。則（）

A．重物上升的速度為0.4m/sB．動滑輪做的有用功為1000J

C．工人的拉力的功率為90WD．動滑輪的機械效率為90%

【答案】D

【知識點】功率的計算；速度公式及其應(yīng)用；機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】A.根據(jù)物體的速度和時間的比值，計算速度，A不符合題意；

B.動滑輪的有用功為W有=Gh=450N×2m=900J，B不符合題意；

C.拉力做的功為W總=Fs=250N×2×2m=1000J，功率為，C不符合題意；

D.動滑輪的機械效率為，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】根據(jù)力和距離的乘積計算功，功和時間的比值，計算功率；有用功和總功的比值，計算機械效率。

8．（2023·自貢）如圖所示，用一根繩子繞過定滑輪，一端拴在鉤碼上，手執(zhí)另一端，分別用力、、勻速拉起鉤碼。忽略繩子與滑輪的摩擦，下列說法中正確的是（）

A．較大B．較大

C．較大D．、、的大小相等

【答案】D

【知識點】定滑輪及其工作特點

【解析】【解答】定滑輪其實是一個等臂杠桿，即中間的轉(zhuǎn)軸為支點，阻力作用在滑輪邊緣，阻力臂等于滑輪的半徑。無論沿哪個方向拉動繩子，動力臂都等于滑輪的半徑。根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知，無論向哪個方向拉，其拉力都相等。

故選D。

【分析】根據(jù)定滑輪的本質(zhì)分析判斷。

9．（2023·達(dá)州）搬運工人為了將笨重的物體裝進(jìn)汽車車廂，常使用如圖所示的裝置把物體從斜面底端勻速推上頂端，已知斜面長5m，高2m，物體重1000N，沿斜面向上的推力為500N，則下列判定不正確的是（）

A．物體在斜面上運動的過程中受3個力的作用，合力為0

B．推力所做的功是2500J

C．斜面的機械效率為80%

D．物體受到斜面的摩擦力為100N

【答案】A

【知識點】機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】物體在斜面上做勻速直線運動，它受到平衡力，即合力為0。它受到沿斜面向上的拉力，向下的摩擦力，斜面對它的支持力和自身的重力，故A錯誤符合題意；

推力做的總功：W總=Fs=500N×5m=2500J，故B正確不合題意；

推力做的有用功W有=Gh=1000N×2m=2000J；

斜面的機械效率：，

故C正確不合題意；

克服摩擦做的額外功W額=W總-W有=2500J-2000J=500J；

則摩擦力為：，

故D正確不合題意。

故選A。

【分析】（1）對物體進(jìn)行受力分析，確定受力的個數(shù)，根據(jù)物體的運動狀態(tài)確定合力的數(shù)值。

（2）根據(jù)W總=Fs計算推力做的總功；

（3）根據(jù)W有=Gh計算推力做的有用功，再根據(jù)計算斜面的機械效率；

（4）首先根據(jù)W額=W總-W有計算克服摩擦做的額外功，然后根據(jù)計算摩擦力。

二、多選題

10．（2023·龍東）工人用如圖所示的滑輪組將重為800N的物體在5秒內(nèi)勻速提升2m，其中動滑輪重100N（不計繩重和摩擦），下列判斷正確的是（）

A．繩端移動的距離為8m

B．此滑輪組的機械效率為80%

C．拉力做功的功率為360W

D．若工人對繩子最大拉力為500N，則他最多可提起重為1400N的物體

【答案】C,D

【知識點】功率的計算；機械效率的計算；滑輪組繩子拉力的計算

【解析】【解答】根據(jù)圖像判斷，滑輪組有3股繩子，

A.物體上升2m時，繩子拉長3×2m=6m，A不符合題意；

B.滑輪組的機械效率為，B不符合題意；

C.拉力的功率為，C符合題意；

D.拉力最大500N時，最多提起的物體重力為G大=nF-G動=3×500N-100N=1400N，D符合題意。

故答案為：CD.

【分析】根據(jù)物體的重力和動滑輪的重力，計算滑輪組的機械效率；利用總功和時間的比值，計算機械效率；根據(jù)拉力和動滑輪，可以計算最大的物體重力。

11．（2023·天津）在測量滑輪組機械效率的實驗中，用如圖所示的滑輪組先勻速提升重為是G1的物體，額外功與有用功之比為1︰3；再勻速提升重為G2的物體。先后兩次繩子自由端的拉力之比為2︰5。若不計繩重和摩擦，則（）

A．

B．

C．先后兩次滑輪組的機械效率之比為3︰4

D．先后兩次滑輪組的機械效率之比為5︰6

【答案】B,D

【知識點】機械效率的計算；滑輪組繩子拉力的計算

【解析】【解答】提升G1時，動滑輪和物體重力關(guān)系為，W額：W有=G動h：G1h=1：3；繩子的拉力為，根據(jù)兩次拉力的關(guān)系F1：F2=2：5，；根據(jù)滑輪組，計算拉力F2為；，解得G1：G2=1：3，A不符合題意；B符合題意；計算機械效率分別為，，η1：η2=75%：90%=5：6，C不符合題意，D符合題意。

故答案為：BD.

【分析】根據(jù)額外功和有用功的比值，計算動滑輪重力和物體重力比值；根據(jù)動滑輪重力和物體的重力，計算拉力，結(jié)合拉力比值，計算物體的重力；根據(jù)物體重力和繩子的拉力，計算滑輪組的機械效率。

12．（2023·成都）如圖甲所示裝置，小歡用力F向下拉繩子，使物體M在水平地面勻速移動，地面ab、bc粗糙程度不同。物體M重為400N，動滑輪重為5N，，。物體M從a點到c點過程中，拉力F與M移動距離的關(guān)系如圖乙，不考慮物體大小對運動的影響，忽略繩子重力及滑輪轉(zhuǎn)軸摩擦，對此過程的分析，下列結(jié)論正確的是（）

A．繩子自由端移動的距離為15m

B．拉力F做的功為840J

C．拉力F在ab段做的額外功等于在bc段做的額外功

D．物體從ab段到bc段，滑輪組的機械效率變大

【答案】B,D

【知識點】滑輪組及其工作特點；機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】A.根據(jù)圖片可知，承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)n=2，則繩子自由端移動的距離s=nh=（2m+3m）×2=10m，故A錯誤；

B.根據(jù)乙圖可知，ab段拉力為60N，則拉力做功Wab=Fabsab=60N×（2m×2）=240J；

bc段拉力為100N，則拉力做功Wbc=Fbcsbc=100N×（3m×2）=600J；

則拉力F做的功：W總=Wab+Wbc=240J+600J=840J。

故B正確；

滑輪組對動滑輪做額外功，動滑輪的重力不變，但是hab<hbc，根據(jù)公式W額=G動h可知，拉力在ab段做的額外功小于在bc段做的額外功，故C錯誤；

滑輪組的機械效率：；

bc段自由端的拉力變大，則bc段作用在動滑輪上的拉力FM變大，

那么滑輪組的機械效率變大。

故D正確。

故選BD。

【分析】（1）根據(jù)圖片確定承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)n，然后根據(jù)s=nh計算自由端移動的距離；

（2）根據(jù)乙圖確定ab段和bc段物體移動的距離，然后根據(jù)s=nh分別計算出自由端移動的距離，然后根據(jù)W=Fs分別計算出拉力做的功，最后將二者相加即可。

（3）根據(jù)W額=G動h計算即可；

（4）根據(jù)公式計算比較即可。

13．（2023·紅橋）如圖所示，斜面長為s，高為h，用沿斜面向上的力把一個重為G的物體勻速拉到坡頂，下列說法中正確的是（）

A．若斜面的機械效率η＝1，則拉力F＝G

B．若斜面的機械效率η＝1，則拉力

C．若斜面的機械效率η＜1，則拉力

D．若斜面的機械效率η＜1，則物體與斜面間的摩擦力

【答案】B,C

【知識點】斜面機械效率的測量實驗

【解析】【解答】AB．已知斜面的高為h，物體的重力為G，所以有用功為W有＝Gh，斜面長為s，拉力為F，所以總功為W總＝Fs，則斜面機械效率為

如果沒有摩擦力，斜面的機械效率η＝1，則拉力，A不符合題意，B符合題意；

C．如果斜面存在摩擦力，斜面的機械效率η＜1，則拉力，C符合題意；

D．而物體與斜面的摩擦力為f，額外功為W額＝fs，則總功為W總＝W有+W額＝Gh+fs

故機械效率為

則物體與斜面間的摩擦力

D不符合題意。

故答案為：BC。

【分析】根據(jù)，可求出拉力；根據(jù)，可求出拉力和物重的關(guān)系；根據(jù)，可求出摩擦力。

三、填空題

14．（2023·郴州）如圖所示，物體重10N，每個滑輪重1N，在F=2.5N的拉力作用下，物體上升了1m，則拉力做的有用功是J，克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功為J。

【答案】10；3

【知識點】滑輪組繩子拉力的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】拉力做的有用功為W有=Gh=10N×1m=10J；動滑輪繩子的股數(shù)n=2，繩子自由端移動的距離：s=nh=23×1m=8m，則力F做的功：W總=Fs=2.5N×8m=20J；

總的額外功為：W額=W總-W有=20J-10J=10J，

提起動滑輪所做的額外功：W動額=G動h1+G動h2+Gh3=1N×1m+1N×2m+1N×4m=7J；

克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功為：W摩擦額=W額-W動額=10J-7J=3J。

【分析】根據(jù)物體的重力和高度的乘積計算有用功；根據(jù)拉力和繩子的拉長的距離的乘積計算總功，總功和有用功的差，計算額外功。

15．（2023·宜昌）如圖為某景區(qū)的盤山公路，汽車行駛過程中遇到陡坡時司機常常要換用低速檔，這樣做是因為在發(fā)動機的輸出功率一定時可以增大。一輛總重為1×105N的汽車經(jīng)過某一長為200m的路段時，豎直高度上升了20m，如果汽車的牽引力恒為2.5×104N，此過程中盤山公路斜面的機械效率為。

【答案】牽引力；40%

【知識點】功率計算公式的應(yīng)用；機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】汽車行駛過程中遇到陡坡時要換用低速檔，根據(jù)P=Fv，在發(fā)動機的輸出功率一定時，可以增大牽引力；一輛總重為1×105N的汽車經(jīng)過某一長為200m的路段時，豎直高度上升了20m，如果汽車的牽引力恒為2.5×104N，斜面的機械效率為。

【分析】減小速度，可以增大牽引力；根據(jù)物體的重力和高度計算有用功；根據(jù)拉力和距離計算總功，有用功和總功的比值，計算機械效率。

16．（2023·黃岡）

（1）利用圖甲裝置測量“滑輪組的機械效率”，需要的測量工具有刻度尺和；實驗中，要想提高滑輪組的機械效率，可采取的措施有（寫出一種方法即可）。

（2）如圖乙，用裝滿水的玻璃瓶、橡皮塞和細(xì)玻璃管可制成多功能演示器。用力擠壓瓶身，玻璃管內(nèi)液面上升，說明力可以改變物體的；將此裝置分別放入熱水和冷水中，由于液體的，玻璃管內(nèi)液面會隨之升降，這就是一個簡易溫度計；將裝置內(nèi)的水倒掉小部分，又可制作成簡易的氣壓計，如圖丙所示。將它從山腳移到山頂，細(xì)玻璃管內(nèi)液柱將（選填“上升”或“下降”）。

【答案】（1）彈簧測力計；增加被提升物體的物重

（2）形狀；熱脹冷縮；上升

【知識點】液體溫度計的構(gòu)造與工作原理；大氣壓強與高度的關(guān)系；增大或減小機械效率的方法

【解析】【解答】（1）利用圖甲裝置測量“滑輪組的機械效率”，需要的測量力的大小和距離，所需工具有刻度尺和彈簧測力計；實驗中，要想提高滑輪組的機械效率，可采取的措施有增加被提升物體的物重；

（2）如圖乙，用裝滿水的玻璃瓶、橡皮塞和細(xì)玻璃管可制成多功能演示器；用力擠壓瓶身，玻璃管內(nèi)液面上升，說明力可以改變物體的形狀；將此裝置分別放入熱水和冷水中，由于液體的熱脹冷縮，玻璃管內(nèi)液面會隨之升降，這就是一個簡易溫度計；將裝置內(nèi)的水倒掉小部分，又可制作成簡易的氣壓計，如圖丙所示；將它從山腳移到山頂，大氣壓降低，細(xì)玻璃管內(nèi)液柱將上升。

【分析】（1）滑輪組的機械效率和物體的重力、動滑輪重力有關(guān)；

（2）力可以改變物體的形狀；溫度計根據(jù)液體的熱脹冷縮制成；大氣壓隨海拔升高而減小。

17．（2023·內(nèi)江）如圖所示，將重力為10N的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂端。若斜面長L為1m，斜面高h(yuǎn)為0.3m，拉力F為4N，拉力的功率為2W，則此過程中，斜面的機械效率是%，物體從斜面底端運動到斜面頂端所用的時間是s。

【答案】75；2

【知識點】機械效率的計算；電功率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】（1）斜面做的有用功W有=Gh=10N×0.3m=3J；

斜面做的總功：W總=Fs=4N×1m=4J；

斜面的機械效率：。

（2）物體從斜面底端運動到斜面頂端所用的時間是：。

【分析】（1）根據(jù)W有=Gh計算斜面做的有用功，根據(jù)W總=Fs計算斜面做的總功，根據(jù)計算斜面的機械效率；

（2）根據(jù)計算在斜面上運動的時間。

18．（2023·瀘州）小聰探究斜面的機械效率時，將粗糙程度均勻的長木板用支架支撐構(gòu)成斜面，如圖所示。用刻度尺量出斜面底端點到斜面上點的距離為，點距水平地面高度為。沿斜面向上用的拉力將重為的木塊勻速拉到點，用時，則這段過程中拉力做功的功率，斜面的機械效率，木塊在該斜面上受到的滑動摩擦力。

【答案】0.32；62.5；0.3

【知識點】功率的計算；機械效率的計算；功的計算及應(yīng)用

【解析】【解答】根據(jù)拉力、距離計算總功W總=Fs=0.8N×0.8m=0.64J，結(jié)合時間，計算功率為；斜面上的有用功為W有=Gh=2N×0.2m=0.4J，斜面的機械效率為；斜面的額外功為W額=0.64J-0.4J=0.24J，摩擦力為。

【分析】根據(jù)力和距離的乘積計算功；功和時間的比值，計算功率；有用功和總功的比值，計算機械效率。

19．（2023·陜西）某重物的質(zhì)量為80kg，體積為，則該重物的密度為，該重物放在水平地面上時，與地面的接觸面積為，則它對地面的壓強為Pa。工用如圖所示的滑輪組將該重物豎直向上勻速提升5m，用時50s，此過程中重物上升的速度是m/s。若增大提升重物的質(zhì)量，該滑輪組的機械效率將變。（g取10N/kg）

【答案】；；0.1；大

【知識點】密度公式及其應(yīng)用；速度公式及其應(yīng)用；壓強的大小及其計算；機械效率的計算；滑輪（組）的機械效率

【解析】【解答】