學而優(yōu)教有方PAGEPAGE1專題01簡單機械及其效率的計算（解析版）【A題型建?！ｍ椡黄啤?1題型01：杠桿的分類 1題型02：力和力臂的作圖 3題型03：杠桿的最省力問題 6題型04：杠桿平衡條件的應用 8題型05：杠桿的動態(tài)平衡問題 12題型06：定滑輪和動滑輪的工作特點 15題型07：豎直面內(nèi)的滑輪組及其工作特點 17題型08：水平面內(nèi)的滑輪組及其工作特點 19題型09：斜面模型及機械效率的計算 21題型10：輪軸模型及其的計算 23題型11：杠桿模型及機械效率的計算 25題型12：豎直水平拉滑輪組模型及機械效率的計算 28題型13：水平豎直拉滑輪組模型及機械效率的計算 33題型13：含復雜滑輪組的機械效率的計算 36【B綜合攻堅·能力躍升】 40題型01：杠桿的分類1．（24-25八年級下·上?！て谀┤鐖D所示的工具中，在使用時屬于省力杠桿的是（）A．B．C． D．【答案】B【詳解】A．筷子在使用時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故A不符合題意；B．開瓶器在使用時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B符合題意；C．鑷子在使用時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故C不符合題意；D．托盤天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，不省力也不費力，故D不符合題意。故選B。2．（2025·湖南長沙·三模）中國空間站上的航天員可以在機械儲的輔助下進行艙外檢修工作。機械臂類似人的手臂，可以省距離。下列工具中，按圖中所示方法使用時與機械臂屬于同一類杠桿的是（）A．筷子 B．扳手C．羊角錘 D．核桃夾【答案】A【詳解】A．由題意可知，機械臂類似人的手臂，可以省距離，但是會費力，是費力杠桿；用筷子夾食物時，動力臂小于阻力臂，筷子是費力杠桿，故A符合題意；B．扳手是輪軸，本質是一個杠桿，使用時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不符合題意；C．羊角錘使用時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C不符合題意；D．核桃夾使用時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選A。3．（多選）（2025·吉林長春·二模）如圖所示是用瓶起子啟瓶蓋的情景，下列說法正確的是（）A．瓶起子使用過程中屬于省力杠桿B．啟瓶蓋時既可以省力又可以省距離C．手握瓶起子離瓶蓋越遠的位置越省力D．開啟后的瓶蓋中間出現(xiàn)了凹陷，說明力可以改變物體的形狀【答案】ACD【詳解】AB．起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力杠桿可以省力，但是費距離，故A正確，B錯誤；C．手握瓶起子離瓶蓋越遠的位置，動力臂越大，阻力和阻力臂不變，由杠桿平衡條件可知，動力越小，越省力，故C正確；D．力可以改變物體的形狀和運動狀態(tài)，開啟后的瓶蓋中間出現(xiàn)了凹陷，說明力可以改變物體的形狀，故D正確。故選ACD。4．（23-24九年級上·江蘇南通·階段練習）中國空間站機械臂實質上是一種費力杠桿，下列杠桿與空間站機械臂是同類的是（）A．釣魚竿 B．鋼絲鉗C．羊角錘 D．酒起子【答案】A【詳解】A．釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故A符合題意；B．鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不符合題意；C．羊角錘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C不符合題意；D．酒起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選A。題型02：力和力臂的作圖5．（24-25八年級下·四川宜賓·期末）如圖所示，用杠桿將物體A吊起，O點是支點，請畫出拉力F1的力臂L1和物體A所受的重力G及其力臂L2的示意圖?！敬鸢浮俊驹斀狻恐亓Φ姆较蚴秦Q直向下的，作用在重心，從作用點起沿豎直向下的方向，畫一條帶箭頭的線段表示重力，A對杠桿施加的拉力對杠桿來說是阻力，過支點O向阻力作用線作垂線，即為阻力的力臂L2；O點是杠桿的支點，從支點向拉力F1作用線作垂線，即是力臂L1；如下圖所示：6．如圖甲所示為我國古代貨物裝船的場景。其簡化模型如圖乙所示，把木棒視為杠桿，請在圖乙中畫出貨物重力的示意圖及動力F的力臂l1。

【答案】

【詳解】從物體的重心沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段，表示貨物的重力，并用符號G表示；反向延長力F的作用線，從支點O到動力F的作用線作垂線l1，即為動力F的力臂l1，如圖所示：

7．如圖所示，使用定滑輪可改變照明燈的高度。照明燈重力為5N，輕質杠桿ABO在力F1作用下可繞O點轉動，在圖中畫出杠桿ABO的動力臂L1和阻力F2。

【答案】

【詳解】燈對杠桿豎直向下的拉力為阻力，過A點作豎直向下的阻力F2=5N；為支點，繩子對杠桿斜向上的拉力是動力，過支點向動力作用線作垂線段，即為動力臂。如圖所示：

8．如圖所示，正方體受到的重力為50N，請在圖中畫出F1的力臂L1和正方體所受重力的示意圖。【答案】【詳解】由圖可知支點是O點，從O點向動力F1的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂L1。重力的方向總是豎直向下的，重心要畫在物體上。如圖所示：題型03：杠桿的最省力問題9．如圖所示，一輕質杠桿OAB，O為支點，C點掛一重物，請畫出重物所受重力的示意圖，并畫出使杠桿在圖示位置保持靜止時的最小動力F。（忽略杠桿的粗細）

【答案】

【詳解】在重物上找出重力的作用點，豎直向下畫一條帶箭頭的線段，并標上符號G，即為重物受到重力G的示意圖；為使動力F最小，根據(jù)杠桿平衡條件，動力臂要最長；由圖知，支點為O點，動力作用在B端，動力臂為OB最長，且拉力F的方向垂直于OB向右上方，據(jù)此作出最小動力F的示意圖，如圖所示：

10．如圖所示，搭在臺階上的長木板ABC上放著一個重物（木板自重忽略不計），若要在C點用最小的力將重物抬起，請在圖中畫出阻力和最小動力的示意圖。

【答案】

【詳解】分析原圖可知，以A為支點要比以B為支點時的動力臂長得多，而阻力臂基本不變，所以畫出將重物抬起的最小力，應該以A為支點，同時為了用最小的力將重物抬起，應該要使動力臂盡量長，所以要在C點施加垂直于杠桿向上的動力，如圖所示

11．（24-25九年級上·江蘇揚州·期末）如圖（a）所示的多功能夾，其中AOB可以看成一個杠桿（b）所示。請在（b）圖中畫出使用該多功能夾時，作用在A點的最小動力F1的示意圖及阻力F2的為臂l2?！敬鸢浮俊驹斀狻窟^支點O向阻力F2作垂線，可得阻力臂l2；由杠桿的平衡條件可知，當阻力和阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小，連接OA，線段OA就是最長動力臂，過A點向下作OA的垂線，就是最小動力。如圖所示：12．（23-24八年級下·湖北孝感·期末）如圖所示，為一個活塞式抽水機的示意圖。請在圖中畫抽水時的阻力臂l2和在A點的最小動力F1。（保留做圖痕跡）【答案】【詳解】做出F2的作用線，由支點O向F2的作用線引垂線，垂線段的長度即為其力臂l2。阻力與阻力臂一定時，要使施加的力最小，根據(jù)杠桿的平衡條件，動力臂需最長。以OA為力臂為最長力臂，過A點作OA的垂線就得到在A點施加的最小動力F1，方向向下。題型04：杠桿平衡條件的應用13．（24-25九年級上·湖南邵陽·期末）小芳在探究“杠桿平衡條件”的實驗中，利用已調水平平衡的杠桿進行實驗，將質量均相等的鉤碼掛在杠桿上使之再次水平平衡，如圖所示，已知杠桿上相鄰刻度線之間的距離相等?，F(xiàn)將右側鉤碼向右移動一小格，要使杠桿繼續(xù)在水平位置平衡，下列操作可行的是（

）A．左側增加一個鉤碼 B．左側減少一個鉤碼C．將左側鉤碼向右移動一小格 D．將左側鉤碼向左移動一小格【答案】A【詳解】初始時，杠桿平衡，根據(jù)杠桿平衡條件，左邊力與力臂的乘積為，右邊力與力臂的乘積為，兩邊相等，杠桿平衡。右側鉤碼向右移動一小格后，右邊力與力臂的乘積變?yōu)?。A．左側增加一個鉤碼，左邊力與力臂的乘積變?yōu)椋c右邊相等，杠桿可以繼續(xù)在水平位置平衡，故A符合題意；B．左側減少一個鉤碼，左邊力與力臂的乘積變?yōu)?，與右邊不相等，故B不符合題意；C．將左側鉤碼向右移動一小格，左邊力與力臂的乘積變?yōu)椋c右邊不相等，故C不符合題意；D．將左側鉤碼向左移動一小格，左邊力與力臂的乘積變?yōu)?，與右邊不相等，故D不符合題意。故選A。14．（24-25九年級上·江蘇蘇州·期末）桔槔是中國古代一項偉大的發(fā)明。如圖是古人利用桔槔從井里汲水的示意圖，在它的前端A處用一根輕質細桿系一個水桶，在后端B處綁一塊配重的石塊，為支點且。汲水時，先緩慢向下拉桿；裝水后，緩慢向上提桿。配重石塊質量為30kg，桶重20N，桔槔的自重及摩擦不計。（g?。?1)當人沿AC方向向下拉桿時，桔槔是杠桿；若移動支架，以為支點，則拉力的大小將；(2)向上提桿時人不施力，只借助配重石塊，一次最多可以提起kg水；(3)為滿足不同場合的提水需求，可以更換配重石塊。若汲水時，向下拉桿的力為，裝滿水后，水和桶總重為200N，向上提桶的力為，當和的大小相等時，配重石塊質量應為kg?！敬鸢浮?1)省力變大(2)8(3)33【詳解】（1）[1][2]向下拉繩放下空桶時，在A端的力為動力，B端的力為阻力，動力臂O1C大于阻力臂O1D，屬于省力杠桿；若移動支架，以O2為支點，阻力的大小不變，拉力的力臂減小，而阻力臂變大，根據(jù)杠桿平衡條件可知，拉力變大。（2）向上提桿時人不施力，杠桿與水平方向的夾角不斷變化，，只借助配重石塊，根據(jù)杠桿的平衡條件可得解得（3）若汲水時，向下拉桿的力為，裝滿水后，水和桶總重為200N，向上提桶的力為，當和的大小相等時，根據(jù)杠桿的平衡條件可得，下拉時，由于杠桿支點兩側與是平面的夾角相等，則有向上提水時有聯(lián)立以上兩式解得15．（23-24八年級下·安徽合肥·期末）如圖所示是一款輕質懸掛式晾衣桿，OA為晾衣桿，AB為懸線，已知懸線能承受的最大拉力為20N，在懸線拉力F1作用下，晾衣桿保持水平平衡。已知OA＝1m，OC＝0.5m。在C點懸掛衣物的質量為2kg。求：(1)懸掛衣物的掛鉤對杠桿的作用力FC。(2)懸線拉力F1的大小?！敬鸢浮?1)20N(2)20N【詳解】（1）衣物的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N懸掛衣物的掛鉤對杠桿的作用力FC=G=20N（2）力臂是指從支點到力的作用線的垂直距離。畫出F1的力臂，如下圖所示：由直角三角形的知識可知，拉力F1的力臂杠桿水平平衡，則FC的方向與杠桿的垂直，其力臂等于OC的長（如上圖所示），即LC=OC=0.5m根據(jù)杠桿的平衡條件可得F1L1=FCLCF1×0.5m=20N×0.5m解得懸線拉力F1的大小F1=20N16．（24-25九年級上·江蘇常州·期末）桿秤是我國古代勞動人民的一項偉大發(fā)明，小明仿照圖甲所示的桿秤用輕質細桿制作了一個桿秤（如圖乙所示），B、C處各有一秤紐。秤砣最遠可移至E點，已知AB=BC=4cm，BD=DE。秤砣的質量為0.4kg，秤桿、秤鉤和秤紐的質量均忽略不計。為了在桿秤上標定出測量需要的刻度值，將質量為3kg的鉤碼掛在秤鉤上，用手提起B(yǎng)處的秤紐，移動秤砣在秤桿上懸掛的位置，至D點時，秤桿達到水平平衡，此時就可以在D點標定出刻度值為m1=3kg。g=10N/kg。求：(1)BD的長度；(2)提起C處的秤紐時，在D點應標定出的刻度值m1'；(3)此桿秤能稱量物體的最大質量m最大?！敬鸢浮?1)30cm(2)13kg(3)6kg【詳解】（1）由題意知，提起B(yǎng)處的秤鈕，秤桿在水平平衡時，A處受到的力的大小D處受到力的大小由所以BD的長度（2）提起C處的秤紐時，AC的長度CD的長度由杠桿的平衡條件知，A處受到的力的大小所以在D點應標定出的刻度值（3）分析可知，當提起B(yǎng)處的秤紐，秤砣移至E點時，此桿秤稱量物體的質量最大。BE的長度據(jù)杠桿的平衡條件有題型05：杠桿的動態(tài)平衡問題17．（23-24八年級下·江蘇南通·期末）如圖所示，用質地均勻的杠桿勻速提升重物（不計摩擦），若想提高杠桿的機械效率，可采取的方法是（

）A．將懸掛點B向右移動 B．將提升點A向左移動C．減小物體所受的重力 D．增加重物上升的高度【答案】A【詳解】A．物體上升的高度不變，將物體的懸掛點Ｂ向右移，杠桿提升高度比原來小一些，克服杠桿重力做的功減少，即額外功減少，有用功不變，根據(jù)得到機械效率升高，故A符合題意；B．將提升點A向左移動。這樣做會增大阻力臂OA的長度，而動力臂OB和動力（由于杠桿平衡條件，動力也會相應增大）不變。這會導致總功W總?=Fs增大（因為F和s都增大），而有用功W有用=Gh仍然不變。因此，機械效率會減小，故B不符合題意；C．減小物體所受的重力。這樣做會減小有用功W有用?=Gh（因為G減?。?，而總功W總=Fs可能由于動力或動力臂的變化而有所變化，但即使不變或減小，由于有用功的減小幅度更大，機械效率仍然會減小，故C不符合題意；D．增加重物上升的高度。這樣做會增大有用功W有用=Gh（因為h增大），但也會增大動力所做的功（因為動力臂和動力可能隨重物位置的變化而變化），從而增大總功W總?。由于有用功和總功都按相同比例增大，所以機械效率保持不變，故D不符合題意。故選A。18．（2024·江蘇泰州·一模）如圖，輕質杠桿的中點懸掛一個重物，在A端施加一個拉力F，逆時針緩慢改變拉力F的方向到圖示虛線的位置，這個過程中杠桿始終在水平位置平衡，下列說法正確的是（

）A．力F的大小變大 B．力F的大小先變大后變小C．力F和它力臂的乘積先變大后變小 D．力F和它力臂的乘積始終保持不變【答案】D【詳解】CD．由題可知，阻力和阻力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，動力和動力臂的乘積不變，故C錯誤，D正確。AB．根據(jù)杠桿平衡條件可知，阻力和阻力臂不變時，動力臂越長，動力越小；由圖可知，OA是最長的動力臂，在A端施加一個拉力F，逆時針緩慢改變拉力F的方向到圖示虛線的位置，動力臂先變長后變短，所以，力F的大小先變小后變大，故AB錯誤。故選D。19．（2012·山東聊城·二模）如圖所示，一根重木棒在保持水平方向的動力F的作用下以O點為軸，由豎直位置逆時針勻速轉到水平位置的過程中，若動力臂為L，動力與動力臂的乘積為M，則（）A．F增大，L增大，M增大 B．F增大，L減小，M減小C．F增大，L減小，M增大 D．F減小，L增大，M增大【答案】C【詳解】由圖知道，l為動力臂，L為阻力臂由杠桿的平衡條件知道Fl=GL以O點為軸，由豎直位置逆時針勻速轉到水平位置的過程中l(wèi)不斷變小，L逐漸增大，G不變；由于杠桿勻速轉動，處于動態(tài)平衡；在公式Fl=GL中，G不變，L增大，則GL、Fl都增大；又知：l不斷變小，而Fl不斷增大，所以F逐漸增大；由以上分析知道，動力F增大，動力臂l減小，動力臂和動力的乘積M=Fl增大，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。20．（2012·江西新余·一模）如圖所示，一直桿可繞O點轉動，杠桿下端掛一重物，為了提高重物，用一個始終跟杠桿垂直的力使杠桿由豎直位置慢慢轉到水平位置，在這個過程中直桿（）

A．始終是省力杠桿 B．始終是費力杠桿C．先是省力的，后是費力的 D．先是費力的，后是省力的【答案】C【詳解】由圖可知動力的力臂始終保持不變，物體的重力G始終大小不變，在杠桿從豎直位置向水平位置轉動的過程中，重力的力臂逐漸增大，在之前杠桿是省力杠桿，在之后，杠桿變?yōu)橘M力杠桿，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。題型06：定滑輪和動滑輪的工作特點21．（23-24八年級下·安徽馬鞍山·期末）用滑輪按如圖所示的三種不同方式拉同一物體在同一水平面上做勻速直線運動，則（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】假設物塊與地面的摩擦力為f，第一個滑輪為定滑輪，F(xiàn)1處于繩端，所以F1=f；第二個滑輪為動滑輪，F(xiàn)2處于繩端，則；第三個滑輪為動滑輪，F(xiàn)3作用在軸上，F(xiàn)3=2f；所以F2＜F1＜F3，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。22．如下圖的三種場景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物體移動的距離相等。若拉力所做的功分別記為W1、W2、W3，下列關于它們大小關系的判斷中正確的是（）A．W1=W2=W3 B．W1=W2<W3 C．W2<W1=W3 D．W1<W2<W3【答案】B【詳解】由圖可見，第一幅圖中滑輪為定滑輪，它的特點是不省力，不省距離，所以拉力移動的距離等于物體移動距離為s，拉力做的功為W1=F1s第二幅圖中，拉力移動的距離等于物體移動距離為s，拉力做的功為W2=F2s第三幅圖中滑輪為動滑輪，可以省一半力，但是費距離，拉力移動距離為2s，拉力做的功為W3=F3×2s=2F3s又因為拉力F1、F2、F3大小相等，所以W1=W2<W3故B正確，ACD錯誤。故選B。23．（23-24八年級上·上?！て谥校┤鐖D所示，用三個滑輪分別拉同一個物體，沿同一水平平面做勻速直線運動，滑輪質量和摩擦均忽略，（a）（b）（c）圖中所用的拉力分別是、、，其中最小的力為（）A． B． C． D．一樣大【答案】B【詳解】由圖可知（a）為定滑輪，不計滑輪質量和摩擦，定滑輪不省力，則拉力與物塊的摩擦力大小相等，即；由圖可知（b）為動滑輪，不計滑輪質量和摩擦，動滑輪省一半的力，即；由圖可知（c）為動滑輪，拉力施加在動滑輪上，則動滑輪的拉力等于2倍繩末端的力，即。綜上所述，故B符合題意，ABD不符合題意。故選B。24．（23-24八年級下·上?！て谀┤鐖Da、b所示，物體A和B所受重力均為200牛，當用力分別通過甲、乙兩滑輪勻速提起物體A和B時，力為牛；乙滑輪實質上是一個（選填“省力”、“等臂”或“費力”）杠桿；若力、做功大小相同，則物體A、B被提升的高度為。（以上均不計滑輪重力及摩擦）

【答案】100等臂1∶1【詳解】[1]a圖是動滑輪，動力臂是阻力臂的二倍，繩端的拉力是物重的一半，拉力[2]b圖是定滑輪，動力臂等于阻力臂，乙滑輪實質上是一個等臂杠桿。[3]AB重力相同，a是動滑輪，b是定滑輪。力、做功大小相同，則則則物體A、B被提升的高度。題型07：豎直面內(nèi)的滑輪組及其工作特點25．下圖是某工地施工時用于提升重物的滑輪組，工人用大小為160N的拉力，在10s內(nèi)將重力為400N的重物在豎直方向上勻速提升2m。若不計繩重和機械摩擦，則下列判斷錯誤的是（）A．繩子自由端移動的距離為6m B．動滑輪的重力為80NC．繩子自由端移動的速度為0.2m/s D．工人做的功為960J【答案】C【詳解】A．由圖知，動滑輪上端有3段繩子承擔拉力，則繩子自由端移動的距離，故A正確，不符合題意；B．動滑輪的重力，故B正確，不符合題意；C．繩子自由端移動的速度，故C錯誤，符合題意；D．工人做的功，故D正確，不符合題意。故選C。26．（23-24八年級下·廣東汕尾·期末）端午將至，甄寶玉同學正在用滑輪組提升一箱重60N的粽子，如圖，以下說法錯誤的是（）A．滑輪組繩子股數(shù)n=3B．若寶玉所用拉力為22N，不計繩重和摩擦，則動滑輪重4NC．若粽子上升5m，則寶玉需要拉動繩子15mD．若寶玉拉動繩子的速度為3m/s，則粽子上升的速度為1m/s【答案】B【詳解】A．由圖知，使用滑輪組時，承擔物重的繩子股數(shù)n=3，故A正確，不符合題意；B．不計繩重和摩擦，拉力，則動滑輪的重力故B錯誤，符合題意；C．繩子自由端移動距離故C正確，不符合題意；D．拉動繩子的速度v=3m/s，粽子上升的速度故D正確，不符合題意。故選B。27．（24-25九年級上·云南楚雄·期末）某工人站在水平地面上，用豎直向下的力拉動繩子自由端，使物體勻速上升，如圖甲所示。已知物體重為900N，豎直向下的拉力，物體上升的高度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則繩子自由端移動的速度為m/s，拉力F做功的功率為W?！敬鸢浮?.4200【詳解】[1]物體上升的速度由圖甲知，承擔物重的繩子的股數(shù)是繩子自由端移動的速度[2]拉力的功率28．（24-25九年級上·江蘇宿遷·期末）如圖所示的滑輪組，不計拉線質量及滑輪轉動摩擦。重物，每一個滑輪重。當繩自由端拉力F豎直向上大小為時，重物G對地面的壓力為N。拉力F為N時，恰能讓重物G勻速上升。【答案】3040【詳解】[1]由圖示知，動滑輪承重繩子為3根，不計拉線質量及滑輪轉動摩擦，當繩子自由端拉力為30N時，重物對滑輪組的拉力此時重物靜止，受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力及拉力的作用，而滑輪組對重物的拉力等于重物對滑輪組的拉力，重物受到的支持力與重物對地面的壓力是一對相互作用力，所以重物對地面的壓力[2]重物恰能勻速上升時，受到豎起向下的重力及豎直向上的拉力的作用，此時滑輪組受到重物向下的拉力等于物重為100N。此時繩端拉力題型08：水平面內(nèi)的滑輪組及其工作特點29．（23-24八年級下·河北衡水·期末）高速鐵路的輸電線、無論冬、夏都需要繃直，以保障列車電極與輸電線的良好接觸。圖乙為輸電線的牽引裝置工作原理圖。鋼繩通過滑輪組懸掛30個相同的墜砣，每個墜砣配重為150N，若某段時間內(nèi)墜砣串下降了20cm，不計滑輪和鋼繩自重及摩擦，下列說法正確的是（）A．滑輪A為動滑輪、B為定滑輪 B．該牽引裝置既能省力又能省距離C．輸電線P端受到的拉力大小為5000N D．墜砣對鋼繩的拉力做功為900J【答案】D【詳解】A．由圖可知，滑輪A的軸不隨物體運動，是定滑輪；滑輪B的軸隨物體運動，是動滑輪，故A錯誤；B．使用動滑輪可以省力，但費距離，使用任何機械都不能省功。故B錯誤；C．圖中墜砣掛在鋼繩的自由端，由圖知，使用的滑輪組承擔P端拉力的繩子股數(shù)n=2，不計滑輪和鋼繩自重、摩擦，可得則輸電線P端受到的拉力大小為故C錯誤；D．墜砣對鋼繩的拉力做功為故D正確。故選D。30．（23-24八年級下·廣東深圳·期末）如圖所示，力F將重為400N的物體勻速拉動2m，物體與地面間的摩擦力為100N，不計滑輪和繩重及滑輪與繩之間的摩擦，下列選項正確的是（）

A．A是動滑輪B．拉力F為50NC．拉力F所做的有用功是800JD．增大拉力F時，物體與地面之間的摩擦力也會增大【答案】B【詳解】AB．根據(jù)圖知，左側B為動滑輪，A滑輪軸固定是定滑輪，承擔物重的繩子股數(shù)為2，不計滑輪重及繩與輪之間的摩擦，人的水平拉力故A錯誤，B正確；C．拉力F所做的有用功是故C錯誤；D．增大拉力F時，物體與地面之間的壓力和接觸面的粗糙程度不變，摩擦力不變，故D錯誤。故選B。31．如圖所示，人向下勻速直線拉繩提升重物，已知物體重80N，動滑輪重10N，不計繩重及摩擦，在5s內(nèi)將重物勻速提升0.5m，人需用的拉力為N，繩子自由端移動的距離為m，繩子自由端移動速度是m/s?！敬鸢浮?510.2【詳解】[1]如圖所示，兩段繩子分擔動滑輪和物體的重力，故人需用的拉力為[2]繩子自由端移動的距離為[3]繩子移動速度是32．如圖甲所示用一滑輪組提升重200N的物體，已知拉力F為80N，不計繩重和摩擦，物體、繩子自由端的運動情況如圖乙所示，動滑輪重為N，2s內(nèi)拉力做的功為J?！敬鸢浮?0240【詳解】[1]由圖甲可知動滑輪上的繩子段數(shù)n＝3，則拉力端移動距離s＝3h，不計繩重和摩擦，拉力則動滑輪重力G動＝3F﹣G＝3×80N﹣200N＝40N[2]由圖乙可知t＝2s時，物體運動的高度h＝1m，則2s內(nèi)拉力做的功W＝Fs＝Fnh＝80N×3×1m＝240J題型09：斜面模型及機械效率的計算33．（2025·安徽亳州·一模）如圖所示，工人用沿斜面向上的拉力F，將木箱勻速拉到高處。已知整個過程中拉力F為100N，木箱沿斜面移動的距離s為8m，若斜面的機械效率η=60%，則木箱所受斜面的摩擦力f=N?！敬鸢浮?0【詳解】由題意可知，拉力F所做的總功為W總=Fs=100N×8m=800J又因為斜面的機械效率為60%，則可得額外功為W額外=W總×(1-η)=800J×40%=320J因為整個過程中木箱做勻速直線運動，摩擦力大小不變，對其進行受力分析可知，額外功全部為克服摩擦力做功，則木箱所受斜面的摩擦力為34．（23-24八年級下·湖北孝感·期末）如圖所示，工人用500N的推力在斜面上將重為1200N箱子向上推到到0.3m高處，箱子沿斜面移動了1m，共耗時5s，則推力的功率為W，此斜面的機械效率為，克服摩擦力做功J?！敬鸢浮?0072%140【詳解】[1]根據(jù)題意可知，推力做的總功為W總=F拉s=500N×1m=500J推力的功率為[2]根據(jù)題意可知，推力做的有用功為W有=G物h=1200N×0.3m=360J斜面的機械效率為[3]根據(jù)題意可知，克服摩擦力做功即為額外功，即W額=W總-W有=500J-360J=140J35．（23-24八年級下·山東煙臺·期末）如圖所示，AC、BC為兩個光滑斜面，AC>BC，在相等時間內(nèi)把重為G的同一物體從斜面底端分別沿AC、BC勻速推至C點。若推力大小分別為F?、F?，推力做功分別為W?、W?，功率分別為P?、P?，則F?F?，W?W?，P?P?（均選填“>”、“<”或“=”）?！敬鸢浮浚?=【詳解】[1]因為AC＞BC且兩斜面均光滑，斜面越長越省力，故F1小于F2。[2][3]把物體分別沿AC、BC勻速推至C點，推力做的功等于克服物體重力做的功，根據(jù)可知W1等于W2，又因為時間相等，故功率P1=P2。36．（23-24八年級下·遼寧鐵嶺·期末）如圖所示，用300N的力沿斜面把600N的重物勻速拉到頂端，物體在斜面上移動的距離為3m，共用時10s，上升的高度為1m。則運動過程中，拉力的功率為W，斜面的機械效率是?！敬鸢浮?066.7%【詳解】[1]物體在斜面上運動的速度則運動過程中，拉力的功率為[2]斜面的機械效率是題型10：輪軸模型及其的計算37．（23-24八年級下·廣西崇左·期末）如圖所示是我國傳統(tǒng)的農(nóng)具風車，轉動搖柄，風箱內(nèi)的風葉向車斗送風，入料倉漏出的稻谷經(jīng)過車斗而被篩選：飽粒將落入（選填“A”或“B”）出料口，癟粒落入另一個出料口，草屑被吹出出風口；風車的搖柄屬于（選填“滑輪”“斜面”或“輪軸”）。【答案】A輪軸【詳解】[1]飽滿稻谷，質量大，慣性大，運動狀態(tài)難以改變，在重力作用下落入A出料口。[2]風車的搖柄工作時由“輪“和“軸“組成，能繞共同軸線旋轉，屬于輪軸。38．（22-23八年級下·安徽淮北·期末）如圖所示，物重為G的物體在不同的簡單機械的作用下均處于平衡狀態(tài)。若不計機械自重和摩擦，則拉力F1、F2、F3、F4的大小關系是（）

A．F2<F3=F4<F1 B．F2<F4<F1<F3 C．F4=F2<F1<F3 D．F4<F2<F3<F1【答案】B【詳解】由題意知，不計機械自重和摩擦；第一幅圖中L1=L2，為等臂杠桿，由杠桿平衡條件可得F1=G；第二幅圖是滑輪組，承擔總重的繩子段數(shù)n=3，則；第三幅圖是輪軸，此時的，根據(jù)平衡條件得GR=F3r即此時的動力為F3=3G；圖中使用的是動滑輪，動力作用在輪上，省一半的力，則；由此可知F2<F4<F1<F3故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。39．如圖甲，方向盤相當于一個輪軸，若F1＝20N，輪盤的半徑為20cm，軸的半徑為2cm，不計摩擦阻力，該輪軸平衡時F2＝N．如圖乙，門鎖的把手相當于一個（選填“省力”或“費力”）輪軸?！敬鸢浮?00省力【詳解】[1]由題知，F(xiàn)1＝20N，盤的半徑R＝20cm，軸的半徑r＝2cm，輪軸的實質是杠桿的變形，根據(jù)杠桿的平衡條件可得F1R＝F2rF2＝＝200N[2]門鎖的把手，外輪半徑大于軸半徑，動力作用在輪上，相當于一個省力輪軸。40．在物理實踐活動中，小明設計了如圖所示的機械模型。推動硬棒CD或EF，使它們在水平面內(nèi)繞軸O轉動，即可將繩逐漸繞到軸O上，重物被提升。裝置中的滑輪B（選填“能”或“不能”）改變力的大小。在使重物上升的過程中，請指出該裝置的一個主要優(yōu)點：，該裝置使用帶來的一個不利影響：?！敬鸢浮坎荒芸梢允×Σ荒苁【嚯x，效率不高【詳解】[1]A、B都是定滑輪，使用時不能省力，也不能省距離。[2][3]輪軸（省力杠桿）和定滑輪共同組合的好處是既可以省力，又可以改變力的方向；弊端時不能省距離，效率不高。題型11：杠桿模型及機械效率的計算41．工人用一均勻杠桿將重為1000N的貨物勻速提高1m，如果動力臂與阻力臂之比始終為2：1，而工人所用的拉力為600N。則在此過程中有用功為J，總功為J，杠桿的機械效率為?！敬鸢浮?000120083.3%【詳解】[1]在此過程中有用功[2]因為動力臂與阻力臂之比始終為2：1，則動力移動距離s是阻力移動距離的二倍，總功即拉力做的功[3]杠桿的機械效率42．如圖所示，用豎直向上的力勻速拉動較長的杠桿，使重為36N的物體緩慢升高10cm，拉力大小F為16N，拉力移動的距離為25cm，拉力F的大小將（變大/變小/不變），杠桿的機械效率為；若將重物的懸掛點A向右移動到B點，將重物提升相同的高度，則杠桿的機械效率將（變大/變小/不變）（不考慮摩擦）?！敬鸢浮坎蛔冏兇蟆驹斀狻縖1]因為拉力和重力方向剛好平行，而拉力的力臂和重物對杠桿作用力的力臂都是支點到兩個力的垂直距離，即重合，所以根據(jù)平行線分線段成比例的特征，拉力在豎直向上拉的過程中，動力臂和阻力臂的比值不變，所以根據(jù)杠桿平衡條件，重物對杠桿的作用力不變，拉力也不變。[2]根據(jù)題意，，物體上升的高度由功的計算公式可得根據(jù)題意，，拉力移動的距離為由功的計算公式可得由機械效率的計算公式可得[3]若將重物的懸掛點A向右移動到B點，將重物提升相同的高度，則所做的有用功不變，但杠桿向上移動的角度變小，杠桿向上移動的距離也變小，即克服杠桿自重所做額外功減小，在有用功不變，總功減小時，根據(jù)效率的公式，此時的效率變大。43．小明在探究利用杠桿做功的實踐活動中，杠桿一端固定，中點處掛有一重力G為20N的重物，現(xiàn)用手豎直提起杠桿的另一端，使物體緩慢勻速提升（摩擦忽略不計）。（1）若不計杠桿自重，求拉力F的大??？（2）若杠桿是一根自重為5N、材料均勻的硬棒，將重物提升的高度h為0.10m，小明使用杠桿所做的有用功W有用為多大？機械效率η是多大？【答案】（1）10N；（2）2J，80%【詳解】解：（1）由杠桿原理可知Fl1=Gl2因為重物懸掛在杠桿中點，根據(jù)幾個知識可知，重力力臂是拉力力臂的一半。則（2）提升重物做的有用功W有用=Gh=20N×0.1m=2J克服杠桿自重做的額外功W額外=G桿h=5N×0.1m=0.5J總功W總=W有用+W額外=2J+0.5J=2.5J則杠桿機械效率答：（1）不計杠桿自重，拉力F的大小是10N；（2）小明使用杠桿所做的有用功W有用為2J，機械效率η是80%。44．（23-24九年級上·海南省直轄縣級單位·期末）“塔吊”是建筑工地上常見的起重設備，用塔吊可以很方便的將很重的建筑材料運送到高處的工作區(qū)域。如圖所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂，OB叫吊臂，C為可沿AB移動的滑輪組，移動范圍是從O點到B點。（1）已知AO=10m，OB=50m。若塔身的寬度和鐵架、滑輪組所受重力及摩擦均不計，在A端所裝配重為5t，要想起吊質量為1.25t的水泥板，則C點應移動到距離O點多遠的地方？（2）若塔吊20s內(nèi)將質量為1.25t的水泥板勻速提高了4m，那么，塔吊提升水泥板的功率是多少？（3）如果整個過程中克服機械做了3×104J的功，則塔吊的機械效率是多少？

【答案】（1）40m；（2）；（3）62.5%【詳解】解：（1）根據(jù)杠杠的平衡條件可得則所以（2）塔吊對水泥板做的功塔吊提升水泥板的功率是（3）塔吊做的總功為則塔吊的機械效率是答：（1）C點應移動到距離O點40m的地方；（2）塔吊提升水泥板的功率是2.5×103W；（3）塔吊的機械效率是62.5%。題型12：豎直水平拉滑輪組模型及機械效率的計算45．（23-24八年級下·山東濱州·期末）如圖甲所示裝置，小明用力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，ab=2m，bc=3m。物體M從a點到c點過程中，拉力F與物體M移動距離的關系如圖乙，不考慮物體大小對運動的影響，忽略繩子重力及滑輪轉軸摩擦，對此過程的分析，下列結論錯誤的是（）A．繩子自由端移動的距離為10mB．拉力F做的功為840JC．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】C【詳解】A．由甲圖可知，繩子段數(shù)有2段，物體M從a點到c點過程中，物體移動的距離為則繩子自由端移動的距離為故A正確，不符合題意；B．由圖乙可知，物體M從a點到b點過程中，拉力為60N，繩子自由端移動的距離為拉力做的功為物體M從b點到c點過程中，拉力為100N，繩子自由端移動距離為拉力做的功為所以物體M從a點到c點過程中，拉力做的功總共為故B正確，不符合題意；C．不考慮物體大小對運動的影響，忽略繩子重力及滑輪轉軸摩擦，拉力F在ab段做的額外功為拉力F在bc段做的額外功為所以拉力F在ab段做的額外功小于在bc段做的額外功，故C錯誤，符合題意；D．在ab段，滑輪組的機械效率為在bc段，滑輪組的機械效率為所以物體從ab段到bc段，滑輪組的機械效率變大，故D正確，不符合題意。故選C。46．如圖所示，物體A重50N，物體B重15N，此時A恰能沿著水平桌面以0.2m/s的速度向右做勻速直線運動：對A施加水平向左的力F使B以原速度勻速上升，（不計機械摩擦、繩重及滑輪重）下列選項正確的是（）A．物體B勻速下降的速度是0.6m/sB．物體A受到的摩擦力為45NC．利用拉力F提升B時的機械效率為50%D．物體B勻速上升時，繩子拉力的功率為9W【答案】C【詳解】A．由圖知，滑輪組拉A勻速運動時，通過動滑輪繩子的段數(shù)，B下降的速度故A錯誤；B．繩端拉力FB大小等于B的重力，不計機械摩擦、繩重及滑輪重，由可得：A物體受到滑輪組的拉力物體A水平方向受到的滑輪組拉力與摩擦力是一對平衡力，所以A受到的摩擦力故B錯誤；C．對A施加水平向左的力F使B以原速度勻速上升時，A受到的水平向左的力F與水平向右的摩擦力、滑輪組對A拉力平衡，所以由于A對水平面間的壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以A受到的摩擦力，所以水平向左的力克服B重力所做功為有用功拉力F做的功為總功所以利用拉力F提升B時的機械效率故C正確；D．B以原速度勻速上升，繩子拉力大小等于B的重力，繩子拉力的功率故D錯誤。故選C。47．如圖所示，工人師傅用250N的拉力，使重為2000N的物體以0.2m/s的速度在水平地面上做勻速直線運動，已知物體在運動時受到地面的摩擦力為物重的0.2倍，動滑輪受到的重力為80N，則工人師傅拉力的功率為W，該滑輪組的機械效率為?！敬鸢浮?0080%【詳解】[1]由圖可知，n=2，則繩子自由端移動的速度v繩=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s工人師傅拉力的功率[2]物體在運動時受到地面的摩擦力該滑輪組的機械效率48．（23-24八年級下·北京通州·期末）如圖甲所示，曉明利用滑輪組拉動物體M，使其在水平拉力的作用下，在水平地面上的ab段和bc段分別做勻速直線運動。已知ab段和bc段的粗糙程度不同，長度分別為2m和3m。物體M重為400N，動滑輪重為40N，與天花板相連的定滑輪重為50N。物體M從a點運動到c點的過程中，曉明對繩的拉力F與物體移動距離s的關系如圖乙所示。繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計，請完成下列問題。（1）物體M在bc段運動時，畫出其水平方向所受力的示意圖。（2）物體M在bc段運動時，M受到水平拉力.為多少?（3）物體M在bc段運動時，滑輪組的機械效率為多少?（4）物體從a點運動到c點的過程中，拉力F做的功為多少?【答案】（1）；（2）160N；（3）80%；（4）840J【詳解】解：（1）由圖甲可知，滑輪組中承重繩子股數(shù)n=2，由圖乙可知，物體在bc段運動時，繩子自由端的拉力F=100N，則繩子對物體M的拉力為由于物體做勻速直線運動，受到的摩擦力等于繩子對物體的拉力，大小為160N，方向與運動方向相反，如圖所示：（2）由圖甲可知，滑輪組中承重繩子股數(shù)n=2，由圖乙可知，物體在bc段運動時，繩子自由端的拉力F=100N，則繩子對物體M的拉力為（3）滑輪組的機械效率為（4）物體從a點運動到c點的過程中，拉力F做的功為答：（1）物體M在bc段運動時，其水平方向所受力的示意圖如圖所示：（2）物體M在bc段運動時，M受到水平拉力.Fb為160N；（3）物體M在bc段運動時，滑輪組的機械效率為；（4）物體從a點運動到c點的過程中，拉力F做的功為840J。題型13：水平豎直拉滑輪組模型及機械效率的計算49．（2024·山東泰安·中考真題）如圖所示，汽車通過滑輪組將物體吊起。已知汽車的質量為，牽引力為，對繩子的拉力為；物體的重力為，物體勻速上升的速度始終為，汽車受到的摩擦力為汽車重力的0.05倍，取。下列說法中（

）①滑輪組的機械效率為

②汽車受到的摩擦力為③汽車牽引力在4s內(nèi)做的功為

④汽車牽引力的功率為A．只有①正確 B．只有①④正確 C．只有①②正確 D．只有③④正確【答案】B【詳解】②汽車受到的摩擦力為①由圖可知，滑輪組有效繩子段數(shù)，則滑輪組的機械效率為④汽車速度為汽車牽引力的功率為③汽車牽引力在4s內(nèi)做的功為故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。50．如圖所示，汽車通過滑輪組將物體吊起。已知汽車的質量為，牽引力為4000N，對繩子的拉力為2500N；物體的重力為6000N，物體勻速上升的速度始終為0.5m/s，汽車受到的摩擦力為其重力的0.05倍，g取。下列說法正確的是（）A．滑輪組的機械效率為80% B．汽車受到的摩擦力為150NC．汽車牽引力在4s內(nèi)做的功為 D．汽車牽引力做功的功率為6000W【答案】AD【詳解】A．由圖可知，繩子的有效段數(shù)，則滑輪組的機械效率故A正確；B．汽車受到的摩擦力故B錯誤；C．4s內(nèi)物體上升的高度則汽車牽引力所做的功故C錯誤；D．汽車牽引力做功的功率，故D正確。故選AD。51．（2025·重慶·一模）工人用如圖所示裝置將一個重為300N的礦石從井底勻速拉向井面，裝置中動滑輪重100N，不計繩重與摩擦，則使用該動滑輪的機械效率為%；若井深30m，當?shù)V石從井底勻速拉出井面時，拉力F做的功為J。【答案】751.2×104【詳解】[1]不計繩重與摩擦，動滑輪的機械效率為[2]礦石從井底勻速拉出井面時，所做的有用功為W有用=Gh=300N×30m=9000J拉力F做的功為52．（2025·遼寧葫蘆島·二模）如圖，工人用汽車和滑輪組將深井中的物體拉至井口。若井深10m，物體所受重力為6×103N。當汽車以3m/s勻速拉繩子時的拉力為2.5×103N，輸出功率為9×103W（不計滑輪組的繩重與摩擦，g取10N/kg）。求：(1)將物體由井底拉至井口需要的時間；(2)滑輪組的機械效率；(3)汽車以3m/s勻速汽車勻速行駛時所受到的阻力?！敬鸢浮?1)10s(2)80%(3)500N【詳解】（1）由圖可知，滑輪組有效繩子段數(shù)，則繩子自由端移動距離為則將物體由井底拉至井口需要的時間（2）滑輪組的機械效率（3）根據(jù)，汽車牽引力汽車以3m/s勻速汽車勻速行駛時受力平衡，根據(jù)力的平衡條件，阻力為題型13：含復雜滑輪組的機械效率的計算53．如圖所示，物體A在大小為10N的拉力F作用下，以0.3m/s的速度向右勻速運動（不計細繩的摩擦及重力），若物體A與桌面間的摩擦力為6N，已知動滑輪重為1N，下列說法正確的是（g=10N/kg）（

）A．拉力F做功的功率是3WB．物體B的質量是1.1kgC．物體B上升的速度是0.15m/sD．去掉F，物體A仍保持靜止則物體B的重力可以增加到17N【答案】ABD【詳解】A．拉力的功率故A正確；B．因為A做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，由平衡狀態(tài)得得由圖示可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3，則物體B的重力物體B的質量故B正確；C．B的上升速度故C錯誤；D．去掉F后，仍保持物體A靜止，F(xiàn)拉的最大值等于f，物體B的重力可以增加到根據(jù)可得故D正確。故選ABD。54．如圖，用滑輪組拉著重為80N的物體沿水平地面勻速直線運動，拉力F為12N，滑輪組機械效率為75%，不計繩重、輪與軸間的摩擦。下列說法正確的是（）A．此滑輪組動滑輪的重力為6NB．用一個質量更小的滑輪替換最下面的滑輪，滑輪組的機械效率會增大C．物體受到水平地面的摩擦力為20ND．若在此物體上加一砝碼，使其一起沿水平地面勻速直線運動，機械效率將變大【答案】AD【詳解】AC．由圖可知，連接動滑輪繩子的股數(shù)n=2，由于不計繩重、輪與軸間的摩擦，滑輪組的機械效率為所以物體受到的摩擦力f=ηnF=75%×2×12N=18N故C錯誤；因為不計繩重、輪與軸間的摩擦，繩端拉力所以動滑輪的重力為G動=nF-f=2×12N-18N=6N故A正確；B．最下面的滑輪為定滑輪，定滑輪只改變力的方向，因此更換后不影響機滑輪組的械效率，故B錯誤；D．在物體上加一砝碼后，物體對地面的壓力增加，根據(jù)滑動摩擦力影響因素，在接觸面的粗糙程度不變時壓力越大滑動摩擦力越大可知，此時物體受到的摩擦力f增大，根據(jù)不計繩重、輪與軸間的摩擦時，機械效率G動不變，f增大，機械效率增大，故D正確。故選AD。55．如圖所示，利用輕質滑輪勻速拉動水平地面上重300N的A物體，使A物體在10s內(nèi)向右移動了2m，若A物體受到的摩擦力大小為20N，拉力F大小為50N，則：彈簧測力計的示數(shù)為；水平拉力F所做的功為，功率為；滑輪的機械效率為。【答案】20N50J5W80%【詳解】[1]對A進行受力分析，其受到了繩子向右的拉力和摩擦力，因做勻速運動，繩子拉力與摩擦力是平衡力，故繩子拉力等于摩擦力等于20N，由于同一根繩子拉力處處相同，故彈簧測力計的示數(shù)為20N。[2]拉力F移動的距離是物體的移動距離的一半，故拉力F移動的距離為1m，故拉力做功為故拉力做功為；[3]拉力的功率為拉力的功率為；[4]滑輪的機械效率為滑輪的機械效率為。56．在建筑工地上，小明同學利用如圖所示的裝置，用25N的拉力使重為300N的物體A沿著水平地面勻速運動，A在運動時受到地面的摩擦力為其所受重力的0.2倍，不計繩重及滑輪組的摩擦，則動滑輪所受重力N，該裝置的機械效率為，若增加物體A的重力，仍使物體A勻速運動，則該裝置的機械效率將（選填“增大”、“減小”或“不變”）。【答案】15N80%增大【詳解】[1]物體A受到的摩擦力由題意可知，人施加的拉力所以動滑輪的重力[2]該裝置的機械效率[3]若增加物體A的重力，物體A對地面的壓力增大，物體受到的滑動摩擦力增大，由于物體A勻速運動，所以拉力也會增大，總功一定時，有用功占總功的比例會增大，故機械效率會增大。1．（2025·安徽·中考真題）圖示為某工人利用一滑輪提升物體的示意圖。若該工人將質量為的物體沿豎直方向勻速提升，此過程中滑輪的機械效率為80%，取。求：(1)物體受到的重力大??；(2)工人所做的有用功；(3)工人所做的總功。【答案】(1)(2)(3)【詳解】（1）物體受到的重力大?。?）工人所做的有用功（3）根據(jù)機械效率的計算公式，可得工人所做的總功2．（2024·山東日照·中考真題）港口裝載貨物時，經(jīng)常通過斜面將貨物拉到甲板上。如圖甲所示，傾角為30°的斜面固定在水平地面上，體重為800N的工人用300N豎直向下的拉力將重500N的貨物從斜面底端拉到頂端。貨物沿著斜面運動的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，工人的鞋底與地面的總接觸面積約為，不計滑輪的摩擦和繩子的重力。求：(1)拉動貨物時工人對地面的壓強；(2)貨物在0～10s內(nèi)運動的平均速度；(3)貨物運動時受到的摩擦力大小。【答案】(1)(2)1.2m/s(3)50N【詳解】（1）根據(jù)題意可知，地面對工人的支持力為地面對工人的支持力和工人對地面的壓力為相互作用力，大小相等，工人對地面的壓力為工人對地面的壓強為（2）根據(jù)圖乙可知，貨物0-5s通過的路程為貨物5-10s通過的路程為貨物0-10s運動的路程為則貨物0-10s運動的平均速度為（3）根據(jù)題意可知，工人所做的有用功為工人所做的總功為貨物運動時受到的摩擦力為3．（24-25九年級上·江蘇鎮(zhèn)江·階段練習）小雨用滑輪組提升重物。每個滑輪等重，不計繩重、摩擦和液體的阻力。（）(1)物體A的質量為50kg，求物體A的重力是多少？(2)如圖甲所示，小雨對繩子自由端的拉力為150N時，地面對物體A的支持力是100N。為了提起物體A，他增加了滑輪個數(shù)，組裝了如圖乙所示的滑輪組，并利用它將物體A在空氣中勻速提升了2m，求小雨做的功是多少？(3)小雨用圖乙所示的滑輪組，將另一密度為的物體B從某液體中勻速向上拉至空氣中，拉力F隨時間t變化的圖像如圖丙所示。已知與之差為50N，在空氣中提升B時滑輪組的機械效率為75%。求液體密度是多少？【答案】(1)500N(2)1200J(3)1×103kg/m3【詳解】（1）物體A的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N（2）如圖甲，由題意可知，小雨沒有把重物A提起來，對A進行受力分析如下圖1，由力的平衡條件可得G=F拉+F支滑輪組對A的拉力F拉=G-F支=500N-100N=400N根據(jù)力的作用是相互的，A對滑輪組的拉力等于滑輪組對A的拉力，由圖甲可知，n=3，對甲滑輪組的動滑輪進行受力分析，如圖2所示，由力的平衡條件可得3F=F拉+G動所以動滑輪的重力G動=3F-F拉=3×150N-400N=50N為了提起物體A，他增加了滑輪個數(shù)，組裝了如圖乙所示的滑輪組，對乙圖的動滑輪和A物體進行受力分析，如圖3：此時繩端的拉力由圖乙可知，n′=4，繩子移動的距離s=4h=4×2m=8m小雨做的功W=F′s=150N×8m=1200J（3）不計繩重、摩擦，在空氣中提升B時滑輪組的機械效率代入數(shù)據(jù)可得GB=300NB的體積在空氣中，繩端的拉力已知F2-F1=50N則在水中繩端的拉力F1=F2-50N=100N-50N=50NB物體浸沒在水中時，以B物體和2個動滑輪為研究對象，其受力情況如圖4，由力的平衡條件可得4F1+F浮B=GB+2G動則B在水中受到的浮力F浮B=GB+2G動-4F1=300N+2×50N-4×50N=200N液體的密度4．（2024·四川達州·中考真題）如圖所示，一重為200N底面積為0.4的方形玻璃缸（玻璃缸壁的厚度忽略不計），玻璃缸中裝有重1000N的水。上方有一輕質桿OA，在繩子AC的拉力作用下可繞豎直墻上O點轉動，現(xiàn)在OA的中點B處懸掛一滑輪組。已知每個滑輪重20N，滑輪組上懸掛著重300N的物體甲，將浸沒的重物甲緩慢拉離水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，（忽略物體帶出的水，，g取10N/kg）求：（1）當重物甲拉離水面后，玻璃缸對地面的壓強；（2）重物甲浸沒在水中時所受的浮力；（3）滑輪組的繩子不會斷裂，當時，桿OA剛好水平，若繩子AC能承受的最大拉力時，利用此裝置將重物拉離水面后緩慢上升過程中的最大機械效率是多少。（不計桿OA和繩子的重力及繩與滑輪間的摩擦）【答案】（1）3000Pa；（2）200N；（3）95%【詳解】解：（1）玻璃缸對地面的壓力等于玻璃缸的重力加上水的重力，即則當重物甲拉離水面后，玻璃缸對地面的壓強為（2）將浸沒的重物甲緩慢拉離水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，則重物甲排開水的體積為重物甲浸沒在水中時所受的浮力為（3）先做出繩AC拉力的力臂OD，如圖，直角三角形ADO中，∠A=30°，，B是OA的中點，，OB=OD根據(jù)杠桿平衡條件，繩子AC能承受的最大拉力FA=620N，B點最大拉力FB=620N；滑輪組繩子的最大拉力物體最大重力滑輪組的最大機械效率答：（1）當重物甲拉離水面后，玻璃缸對地面的壓強3000Pa；（2）重物甲浸沒在水中時所受的浮力200N；（3）滑輪組的繩子不會斷裂，當∠CAO=30°時，桿OA剛好水平，若繩子AC能承受的最大拉力FA=620N時，利用此裝置將重物拉離水面后緩慢上升過程中的最大機械效率是95%。5．（2024·山東濰坊·中考真題）如圖甲所示的裝置由杠桿PQ、圓柱形物體a、b以及水箱、滑輪等組成。杠桿PQ只能繞O點在豎直平面內(nèi)轉動，，P端通過豎直繩連接a，a通過豎直輕桿固定在地面上；b浸沒在水中，通過細繩、滑輪與杠桿Q端相連。開始時PQ水平，打開出水口閥門，輕桿對a的作用力F的大小隨水面下降高度x變化的規(guī)律如圖乙所示。已知a、b質量分別為、，滑輪、杠桿和繩的重力均忽略不計，忽略所有摩擦，g取10N/kg，水的密度。求：(1)打開閥門前P端繩對a的拉力；(2)打開閥門前b受到的浮力；(3)b的密度；(4)當b受到的拉力大小為8.4N時，b下表面處的液體壓強。【答案】(1)(2)(3)(4)【詳解】（1）由圖乙可知，當水面下降高度x小于10cm時，輕桿對a的作用力F不變，則P端繩對a的拉力不變，Q端繩的拉力不變，繩對b的拉力不變，b受到的浮力不變，此時b完全浸沒在水中；當水面下降高度x在10cm至50cm之間時，輕桿對a的作用力F方向先向上，大小逐漸減小，直至減小為零，之后F方向變?yōu)橄蛳?，大小逐漸增大，此時P端繩對a的拉力逐漸增大，Q端繩的拉力也逐漸增大，繩對b的拉力也逐漸增大，b受到的浮力逐漸減小，此過程為b上表面剛露出水面到b下表面剛露出水面的過程；當水面下降高度x大于50cm時，輕桿對a的作用力F不變，則P端繩對a的拉力不變，Q端繩的拉力不變，繩對b的拉力不變，b受到的浮力不變，此時b完全露出水面。打開閥門前輕桿對a的作用力F=4.8N，物體a處于靜止狀態(tài)，豎直方向受力平衡，則打開閥門前P端繩對a的拉力為（2）由可知，打開閥門前Q端繩的拉力為圖中承重繩子股數(shù)n=2，滑輪、杠桿和繩的重力均忽略不計，此時繩子對b的拉力為此時，物體b處于靜止狀態(tài)，豎直方向受力平衡，則打開閥門前b受到的浮力為（3）b的體積為b的密度為（4）當b浸沒時，受到的拉力為6.8N，b的重力不變，當b受到的拉力大小為8.4N時，浮力需減小，則此時b上表面露出水面，b下表面處的液體壓力等于浮力，當b受到的拉力大小為8.4N時，b下表面處的液體壓力為由圖乙可知，當水面下降高度x小于10cm時，輕桿對a的作用力F不變，則P端繩對a的拉力不變，Q端繩的拉力不變，繩對b的拉力不變，b受到的浮力不變，此時b完全浸沒在水中；當水面下降高度x在10cm至50cm之間時，輕桿對a的作用力F方向先向上，大小逐漸減小，直至減小為零，之后F方向變?yōu)橄蛳?，大小逐漸增大，此時P端繩對a的拉力逐漸增大，Q端繩的拉力也逐漸增大，繩對b的拉力也逐漸增大，b受到的浮力逐漸減小，此過程為b上表面剛露出水面到b下表面剛露出水面的過程；當水面下降高度x大于50cm時，輕桿對a的作用力F不變，則P端繩對a的拉力不變，Q端繩的拉力不變，繩對b的拉力不變，b受到的浮力不變，此時b完全露出水面。由此可知，b的高度為b的底面積為b下表面處的液體壓強為6．（2024·四川遂寧·中考真題）遂寧大英的卓筒井被譽為“世界近代石油鉆井之父”，是手工制鹽的活化石。從井中提取鹽鹵水是制鹽過程中的關鍵環(huán)節(jié)，其裝置如甲圖所示。某科創(chuàng)小組制作了一個模型來模擬提取過程，如乙圖所示，圖中的竹制汲鹵筒頂端開口，底部裝有硬質單向閥門；竹