资源简介

两个完全相同的滑轮，分别以图中两种方式，将重为 G 的物体以相同的速度匀速竖直提升了相同高度，不计绳重和摩擦。以下判断正确的是（ ）
A．F1 和 F2 做的功相等
B．F1 做的功大于 F2 做的功
C．甲的机械效率大于乙的机械效率
D．甲的机械效率小于乙的机械效率
如图所示，斜面长 5m，高 1m，把重为 5000N 的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为________N；如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为 80%，则所用推力为________N，物体受到的摩擦力为________N。
如图所示，将质量为 80kg 的木箱，用一个平行于斜面向上的拉力从底端匀速拉到斜面顶端。斜面长10m、高 3m，在此过程斜面的机械效率为80%．则拉力做的功为________J，拉力所做的额外功为________J．若换一个质量小一点的木箱，用力匀速拉到斜面顶端，此时斜面的机械效率将________。（选填“增大”、“不变”或“减小”）
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，使挂在杠杆 OB 下面的物块缓慢上升至虚线位置，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________%，使用该杠杆做额外功的一个原因是________________ 。
如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的.已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg.小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移0.5m(g=10N/kg，不计绳重和摩擦)求：
(1)绳子F的大小；
(2)拉力所做的功W；
(3)整个过程中机械效率η.
在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明利用同一滑轮组先后提升不同重力的物体进行实验，如图甲和乙所示，不计空气阻力.实验测量的数据记录在表格中：
次数 物重/N 提升高度/m 拉力/N 绳端移动距离/m 机械效率η
1 3 0.1 2.0 0.3 50%
2 6 0.1 3.2 0.3 ____
(1)根据测量的实验数据，可计算出表格中的横线上应填的数据为_____________；
(2)小明在实验操作中发现：一边拉动弹簧测力计一边读数，非常不方便，因为这样弹簧测力计示数不稳定，为了方便读数，小明认为可以让弹簧测力计保持静止时读数，如果让弹簧测力计保持静止时读数，则所测出的滑轮组机械效率将比其真实值________(偏大/偏小/不变)；
(3)如果不计绳重和摩擦，只是按照如图丙所示的绕绳方法组装滑轮组，并利用图丙方案提升相同重力的物体，对比图甲和图丙所示的滑轮组的机械效率，可知η甲______η丙(大于/等于/小于)；
(4)结合生产实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可以提高机械效率的是______
A．增大绳重 B．减轻动滑轮重 C．加快物体提升的速度 D．提升物体上升高度
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第一讲杠杆
学习目标
1.掌握杠杆五要素及作图方法
2.掌握杠杆平衡条件及其运用
3.掌握杠杆动态平衡的判断方法
4.掌握杠杆平衡条件的综合计算
重点难点
1.力臂和最小力的作图
2.杠杆动态平衡的判断
3.平衡条件的综合计算
内容一
杠杆五要素
知识解析
杠杆五要素
1.杠杆：一根硬棒，在力的作用下能绕着转动，这根硬棒就是杠杆.
2.杠杆五要素：
五要素
物理含义
支点
杠杆绕着转动的点，用“0”表示
动力
使杠杆转动的力，用“F1”表示
阻力
阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示
动力臂
从支点O到动力F1作用线的距离，用“11”表示
阻力臂
从支点O到阻力F2作用线的距离，用“12”表示
方法总结
第
讲
一杠杆五要素
1.杠杆五要素的判技巧：
(1)杠杆的支点一·定要在
上.(2)力臂是
到
的歫离
3)力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上，如宋力的作用线恰好通过支点，则力臂为零.
三杠杆作图
1.力臂作图步螺如下：
(1)先找出
(2)沿力的方向作出力的作用线，画的时候要用虚线将力的作用线适当延长；（通过力的作用点沿力
的方向所引的直线，叫做力的作用线.)
(3)从支点向力的作州线作垂线，并标出符马，垂线两端州箭头，并标出动力臂的长度1、阻力臂的
长度12.
2.力的作图方法如下：
(1)找出支点，确定力的方向。
(2)先在力臂的木端（不是支点那一端）作垂直于力臂的虚线，并与杆相交.
(3)确定力的作用点（虚线与朴相交的点）
典例精练
例1
(1)如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看作是以为支点，动力方向向上的杠杯：
(2)使州撬棒把滚落在公路上的石块撬起，如图所示，若在撬棒D点汁M方向用力撬起石块1，撬棒
的支点是
点；若在橇棒D点沿N方向用力撬起石块I,撬棒的支点是
点
(3)如图所示，用苹果和桔子来玩跷烧板.将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端，放手后，杆马
上转动起来.使杆顺时针转动的力是枯3对才才白S五力
(4)如图所示将出这支筷子作为杠杆分析，则支点是O点，动力作州点是
人点：
(5)如图是工人经常使用铁锹的场景，铁锹作为杠杆分析，则支点是
点，动力作用点是
⊙
例2按要求作图
(1)胶棉施把的结构如图甲所示，使用时拉动拉手，使之绕0点转动，胶棉火将棉头中的水分挤出。
请在图乙中画出作用在B点的阻力F:的力臂和在A点所用最小的力F,:
第
讲
胶棉夹
胶棉夹
棉头
棉头
乙
(2)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，0为支点，画凡、2的力臂1和2.
(3)如图所示的是汽车液压刹车装置的一部分，该装置中A0B实为一个杠杆，0是杠杆的支点，B为阻
力作州点，画出刹车时B点所受的阻力2示意图和动力臂1.
()某刷组为拍摄需要，设计了如图所示的装置来政变照明灯的高度.轻质杠杆A0可绕0点转动，在
图中画出杠杆所受拉力的力臂1以及杠杆所受阻力2的示意图.
(5)我们走路抬起脚时，脚就是一个杠杆.脚掌根是支点，人体的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的拉力
就是动力.杠杆模型如阁所示。这种杠杆可以克服较大的体重.请作出动力臂和阻力臂.
(6)如图所示，一轻质杠杆0A在力凡、2的作用下处于静止状态.2是力2的力臂，请在图中画出
F1的力臂1和力2的示意图，
(7)如图所示，七轻质杠杆在力以
,2的作州下处于静止状态.1是力1的力臂，请在图中画出2
的力臂2和y例的示意图.1. 理解机械效率的概念
2. 会用滑轮组机械效率公式进行计算
3. 掌握探究影响滑轮组机械效率的因素实验
4. 掌握其它简单机械的机械效率
5. 掌握探究影响斜面的机械效率的因素实验
1. 滑轮组的机械效率计算
2. 其它简单机械的机械效率
机械效率
1. 三种功的概念
（1）有用功定义：对人们有用的功．公式：W有＝Gh （提升重物）；
（2）额外功定义：并非我们需要但又不得不做的功．公式：W额= W总－W有；
（3）总功定义：有用功加额外功或动力所做的功．公式：W总=W有＋W额．
2. 机械效率
（1）定义：有用功跟总功的比值；
（2）公式
注：机械效率常用百分数来表示．
3. 滑轮组的机械效率
（1）竖直放置的滑轮组（右图）：
如果不计摩擦和绳重，只计动滑轮的重，则
（2）水平放置的滑轮组（右图）：
水平放置的滑轮，绳子承受的是对物体水平的 ，而不是物体的重力．
W有= ________；W总=FS绳；(S物是指物体前进的距离，S绳是指绳子自由端移动的距离)
（f 为物体所受的滑动摩擦力）
滑轮组机械效率的测量：
原理：
应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离s．
器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计．
步骤：必须竖直向上 拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变．
结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：
①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多．
②提升重物越重，做的有用功相对就多．
③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多．
④绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率．
5. 机械效率和功率的区别：
功率和机械效率是两个不同的概念．功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；
机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功．
二者之间没有直接的联系．功率大的，机械效率不一定高；机械效率高的，功率也不一定大．
图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重 6N．
（1）实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为______N，若钩码上升的高度为8cm，则弹簧测力计向上移动______cm，该滑轮组的机械效率为______．
（2）小刚同学在弹簧力计静止时进行读数，则他这样得出的机械效率与实际值相比_____（选填“偏小”、“偏大”或“相等”），原因是匀速拉动时，绳子与滑轮间有____________ ．
（3）若仅增加钩码的个数，该滑轮组机械效率将______（增大/减小/不变）；
（4）如果拉弹簧测力计时用力较大，使物体运动的速度越来越大，则测得的滑轮组的机械效率将______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，装置如右上图所示
（1）实验中应沿 方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，使钩码上升；
（2）小组同学用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为绳端移动距离S= m，机械效率η= %；
（3）如采用图丙装置，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丁的图像，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 （选填“越高”、“不变”或“越低”）；分析图像中A点可知，被提升物体所受的重力为 N（忽略绳重和摩擦）；
（4）物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效率η与机械效益MA、机械效益MA与物体重力G的关系图线中，可能正确的是（ ）
(多选)用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，把重为G的物体匀速提升高度h，所用拉力的大小为F，绳端移动的距离为s，不计摩擦和绳重，该滑轮组的机械效率为η。则下列关于动滑轮重力的表达式正确的是( )
如图所示的滑轮组，在不计绳重和摩擦的情况下，均将重为G的物体匀速提升h的高度，且每个滑轮的重力都等于G0（G0①绳子自由端拉力的大小关系为F1 = F2 > F3 ②甲、丙装置的额外功均为G0h
③甲、乙装置的总功均为Gh+G0h ④乙装置的机械效率最高
A．①③④ B．②③④ C．②④ D．①②③④
物理课上刘老师将规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，如图所示，分别提起重为 G1、G2 两个物体，比较它们省力情况和机械效率，下面四位同学作了四种猜测，你认为正确的是（ ）
A．甲同学说若 G1=G2，则 F1＜F2，η甲＞η乙
B．乙同学说若 G1=G2，则 F1＞F2，η甲＜η乙
C．丙同学说若 G1＜G2，则 F1＜F2，η甲=η乙
D．丁同学说若 G1＜G2，则 F1＜F2，η甲＜η乙
(多选)工人利用如图甲所示的电动起重机提升重物，其中工作平台水平，电动机受到的重力为1x103N，提升不同重物时，总保持重物以0.1m/s的速度匀速上升，不计钢绳重和摩擦，电动机对钢绳拉力的功率P与物重G的关系如图乙所示，在电动起重机将重5x103N的物体匀速提升30s的过程中，下列判断正确的是 ( )
动滑轮受到的重力为400N B.滑轮组对重物做的功为500J
C.滑轮组的机械效率约为92.6% D.电动机对工作平台的压力为2800N
如图质量为60kg 的工人用滑轮组提升重物，不计绳子重和摩擦，（g=10N/kg） 求：
（1）用滑轮组让重为250N的物体匀速上升2m的过程中，工人所用的拉力为150N，求工人做功的机械效率．
（2）求动滑轮重力．
（3）若物体重增加到400N，求此时滑轮组的机械效率．
如图所示，小明同学在用滑轮组匀速提升重为600N物体，物体在10s内上升了1m，若他对绳子施加拉力F的方向始终竖直向下，此时他对水平地面的压强为，该滑轮组的机械效率为80%，他的双脚与水平地面的接触面积为，求：
（1）小明对绳子的拉力F；
（2）拉力F做功的功率；
（3）小明同学的重力。
工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，已知箱子重为350N，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g 取 10N/kg．
（1）若某次运送建材的质量为40kg，求此时的拉力是多少？
（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，拉力做功的功率是多大？
（3）当滑轮组的机械效率为 80%时，运送建材的重力是多大？
用如图甲所示的装置提升重物，的重力为，底面积为，施加的拉力随时间变化关系如图乙所示，上升的速度随时间变化关系如图丙所示。（忽略绳重和摩擦）求：
（1）物体匀速上升时拉力的功率？
（2）物体匀速上升时该装置的机械效率？
（3）时，物体对地面的压强？
玻璃装运车间常用“低压吸盘吊车”进行吊运玻璃，如图甲所示，先将6个吸盘压在玻璃上，然后启动抽气机抽出吸盘内空气使吸盘内的气压减小，在大气压作用下吸盘将玻璃“吸住”，再通过电动机牵引滑轮组自由端的绳子就可以将玻璃吊起．图乙为“低压吸盘吊车”结构示意图，若吸盘及支架的总质量为45kg，每个滑轮的质量为15kg，不计抽气管和绳重，不计绳子与滑轮的摩擦，在某次吊装过程中，吊车将一块重为90kg的玻璃以0.4m/s的速度吊高2m。求：
（1）本次吊装过程中所做的有用功是多少？
（2）本次吊装过程中，电动机拉绳子自由端的拉力做功时的功率为多大？
本次吊装过程中，该装置的机械效率是多少？
如图甲是一种新型吊运设备的简化模型示意图，定滑轮的轴和电动机均固定在B点．在一次作业中，该吊运设备匀速竖直提升物体，此时滑轮组的机械效率为80%，被提升的物体上升的速度为0.5m/s,电动机做的功跟时间的变化关系如乙图所示。不考虑滑轮组绳子的质量、滑轮与轴和绳子间的摩擦。求：
（1）此次作业中电动机的功率。
（2）此次作业中被提升的物体受到的重力
（3）动滑轮的总重。
利用如图所示的滑轮组，用F=1000N 的力拉绳子自由端，货物A以 0.1m/s 的速度匀速直线运动10s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%.求：
(1)货物A在10s内移动的距离：
(2)这个过程中拉力F的功率：
(3)水平地面对货物A的摩擦力大小.
其他机械的机械效率
1. 斜面的机械效率
（1）W 有= Gh ； W 总= Fs；
（其中 h 为斜面高度，s 为斜面长）；
斜面的机械效率与斜面的_________和________有关，斜面越陡，越光滑，机械效率越高；倾斜程度一定的斜面，机械效率与物体沿斜面上升的高度无关．
提高机械效率的方法： ①使接触面变 _______；②增大斜面的 ______．
2. 用杠杆提升物体的机械效率(右图)
（其中h为物体上升高度，s为动力作用点移动的距离） 杠杆的额外功是指克服杠杆自身重力、摩擦力做的功．
在扬州港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：
A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关． B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：
实验 次数 斜面 倾角θ 物块重量 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长 S/m 有用功 W有/J 总 功 W总/J 斜面的机械效率
① 300 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0
② 300 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 3.0 60%
③ 450 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71%
（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上_______拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_______移动（选填“左”或“右”）。
（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为_______ %，第②次实验中摩擦力为_______N。
（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想_______（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：__________________________________ 。
（4）若将木块换成等质量的有轮小车做实验，则每组数据中测力计的示数将_______，机械效率将_______（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
如图所示，沿斜面向上拉一个重为 4.5N 的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高 0.3m，拉力做功为 2.16J，则该过程克服重力做功为_______J，拉力大小为______N，这个斜面的机械效率是______%，若增大该斜面的倾角，斜面的机械效率将______．（选填“变大”、“变小”、“不变”）
如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端．若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F为______N；若斜面的机械效率为 80%，则此时拉力 F 为______N．若另一斜面的高度 h与长度 s 之比为 3：5，将重 25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为 18N，则该物体所受摩擦力为______N．
如图重为 2×104N 汽车，经过一段水平路面，再以 8.75×104W 的功率沿与水平地面成 30°角的斜坡匀速向上爬行，已知斜坡长 200m，斜坡的机械效率为 80%，求：
（1）汽车运动过程中，克服重力做的功．
（2）汽车爬坡时的牵引力．
（3）汽车爬坡的速度．
A：某小组研究“杠杆平衡条件”，
（1）当杠杆静止在如图甲所示位置时，处于______（“平衡”或“不平衡”）状态．此时调节两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了________________________ ．
（2）实验中改变钩码位置和个数，一般要做三次，其目的是____________ ．
（3）如图乙所示，弹簧测力计在 C 处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆，仍使杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数将______（选填“变大”、“变小”或“保持不变”），其原因是________________________ ．
B：如图丙所示为研究“杠杆机械效率”的装置，每个钩码重为 G，O 为支点．
（1）将 2 只钩码挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为 h1、h2，则杠杆的机械效率为η= ____________．（用物理量的符号表示）
（2）将 2 只钩码挂在C点，在 A 点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h2，则弹簧测力计的示数将 ___________（大于/等于/小于）F1．
（3）将 3 只钩码挂在 C 点，在 A 点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使 C 点上升高度仍为 h2，则与前两次相比，第三次杠杆的机械效率______（最大/最小/三次相等）．
小明用如图所示的装置研究“杠杆的机械效率”时，将重为G的钩码挂在铁质杠杆上A点，弹簧测力计作用于C点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升h高度，杠杆的机械效率为η1；在小明的装置基础上，小红仅改为将弹簧测力计作用于B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，仍使钩码上升h高度，杠杆的机械率为η2；在小明的装置基础上，小华仅改为将钩码挂到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，仍使钩码上升h高度，杠杆的机械效率为η3；则（　　）
A．η1<η2，η1<η3 B．η1=η2，η1<η3 C．η1=η2，η1=η3 D．η1>η2，η1>η3
工人用一均匀杠杄将重为1000N的货物匀速提高1m，如果动力臂与阻力臂之比为2：1，而工人所用的拉力为600N．则在此过程中有用功为________J，总功为________J，杠杆的机械效率为________（保留1位小数），如果克服摩擦做功40J，则此杠杆的自重为________N
如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA：OC =1：4，B为OC的中点．小明在C点施加始终竖直向上的拉力F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%，不计摩擦和绳子重．请你求解下列问题：
（1）提升该物体做的有用功．
（2）拉力 F 所做的功．
（3）木棒重
广州地铁为方便婴儿车出站提供两种无障碍方式:一种是竖直升降的无障碍电梯，另一种是沿着楼梯斜向移动的电动升降台，两种方式的情景和简化示意图如图,分别用两种方式将人(包括婴儿和婴儿车)从地下的站厅层匀速运送到地面，此过程竖直电梯的水平地板对人(包括婴儿和婴儿车)的支持力做功4000J.电功率P1=4000W;楼梯电动升降台的功率P2=500W。两种方式的运动情况数据如表格。求:
(1) 两种方式所消耗的电能哪种多 请通过分析进行比较。
(2)楼梯升降台的机械效率。
(3)人(包括婴儿和婴儿车)的总重。
(4) 你认为推婴儿车的人应选用哪种方式出站 并写出你的理由。
滑轮组与杠杆
杠杆与滑轮组组合机械的机械效率，一般会问到有三个不同的机械效率：杠杆机械效率，滑轮组机械效率和整个组合机械的机械效率，在分析时要注意区分问的是哪部分的机械效率；
①杠杆机械效率：分析对象是杠杆，所以对应有用功W 有=FBhB；W 总=FAsA，其中 FB为绳子拉 B 的拉
力，hB为 B 端移动的距离，FA为 A 端施加的力，sA为 A 端移动的距离；
②滑轮机械效率：分析对象是滑轮，对应有用功 W 有= Gh；W 总= FBhB；
③组合机械机械效率：分析对象是整个装置，对应有用功 W 有=Gh；W 总= FAsA；
在生产中，人们往往用的是由杠杆、滑轮等简单机械组合而成的复杂机械．在一次科技活动中，某校物理小组的同学们分别用一轻质杠杆（不计杆重）、一只滑轮和一些细绳构成了如图所示的组合机械，其中 O 为支点，OA＝3OB，他们发现使用组合机械可以更省力，如果提升 G＝90N的物体．在不计滑轮重、杆重和绳重及部件间的摩擦时，拉力 F＝_______ N．为了测量这个组合机械的机械效率需要测量的物理量有__________（用文字和字母表示）．这个组合机械的机械效率为（用你选用的字母表示）η＝ ______________ ．
某科技小组设计的提升重物的装置如图所示．C都是定滑轮，B是动滑轮；杠杆DE可绕O点在竖直平面内转动，OD：OE＝1：2．小轩的质量为55kg，他通过细绳在E点施加竖直向下的拉力T为150N 时，杠杆在水平位置平衡，小轩对地面的压力为F，物体A对地面的压强p为3×103Pa．已知：物体 A 的质量为 100kg，其底面积为 5×10﹣2m2，杠杆 DE 和细绳的质量均忽略不计． 求：
（1）小轩对地面的压力为 F；
（2）动滑轮B受到的重力 G；
（3）小轩通过细绳在 E 点施加竖直向下的拉力为多大时，物体 A 对地面的压强恰好为零．此时整个装置的机械效率是多少
如图所示，某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中，工人对绳的拉力始终沿竖直方向，工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为，工人对地面的压强为。已知此工人的质量为70kg，两个动滑轮的质量共为10kg，绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计。求
（1）工人的手对绳的拉力大小；
（2）工件移动过程中，地面对工件摩擦力的大小；
（3）滑轮组在此次工作中的机械效率。
小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F与绳子自由端移动的距离 s 的关系图像如图乙所示．其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为 85%．每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力．求：
（1）物体在空中上升 1m，小雨做的功是多少？
（2）每个滑轮的重力是多少？
（3）物体完全在水中时滑轮组的机械效率是多少？
用如图所示动滑轮，沿竖直方向匀速拉动绳子，使物体缓慢上升，动滑轮的重力不可忽略，现只改变物体的重力G，不计绳重与摩擦，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能是（ ）
小明同学采用如图所示的甲、乙两种不同的方式将同一货物从地面匀速搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是（ ）
A．甲种方法克服重力做功多 B．乙种方法更省力
C．两种方法机械效率相等 D．两种情况下，货物机械能都增加
为了将重为 600N 的物体运送到 6m 高的楼顶上，甲工人利用如图所示的滑轮组（不计摩擦和绳重）用 250N 拉力在 30s 内完成任务，此过程中绳子自由端移动的距离为________m；拉力的功率为 ________W；该滑轮组的机械效率为________ %；动滑轮的重为________N，如果绳子能承受的最大拉力为 400N，则该滑轮组最大可吊起________N 的物体，此时滑轮组的机械效率为________%．
道路救援车对故障车辆拖移时可构建成如图所示的模型，当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力为5000N，将重为的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。已知斜面高为2m，斜面长为5m．在小车A从水平路面被拖上救援车的过程中，说法正确的是（　　）
A．该模型中的斜面和滑轮都可以省力 B．拉力所做的功是
C．斜面的机械效率为80% D．小车受到斜面的摩擦力为2000N
工人想把重 1000N 的木箱 A 搬到高 h=5m，长 L=10m 的斜面上，如图所示．他站在斜面上，沿斜面向上用 F=625N 的拉力使木箱 A 以 v=0.2m/s 的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端．
（1）工人拉木箱的功率是多大？
（2）该斜面的机械效率是多少？
（3）木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？
如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服．已知晾衣架上所挂衣服总重40N，动滑轮、杆和晾衣架总重为10N．杨燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移 0.5m（不计绳重和摩擦）求：
（1）杨燕需要做的有用功；
（2）拉力的功率 P；
（3）整个过程中机械效率 η．
（4）如果所挂衣服的重力增加了，整个装置的机械效率将如何变化？
如图甲所示，小明乘坐汽车沿盘山公路上山，发现车子爬坡的困难程度受坡度大小影响；如图乙所示，小明看到工人利用斜面搬运货物时，人的作用力受斜面的粗糙程度影响，为此，小明想探究斜面的机械效率与哪些因素有关。他猜想，斜面的机械效率可能与：
猜想1：斜面的倾斜程度有关。
猜想2：斜面的粗糙程度有关。
猜想3：斜面的长度有关。
小明设计了如图丙所示的实验方案并进行探究。如表是他记录的实验数据，表中1、3两次实验所用斜面粗糙程度相同的，每次实验物体在斜面上都做匀速直线运动。
次数 斜面倾角 斜面粗糙程度 物重G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 机械效率η/%
1 37° 粗糙 2 0.6 1.7 1
2 37° 较光滑 2 0.6 1.4 1 85.7
3 45° 粗糙 2 0.6 1.8 0.85 78.4
（1）除如图丙所示的器材外，还需要的实验器材有 、量角器：请你在表中的空格处填上适当的数据 ；
（2）对比1、2两次实验数据，可以验证猜想 （填字母）；1、3两次实验物体与斜面间的摩擦力 （选填“相等”或“不相等”）；
（3）小明找来一张三角形的纸，自制成一个“模拟钻头”，如图丁所示，慢慢地展开这张纸，原来是一个三角形的斜面。根据 （选填实验次数的序号）两次实验数据得出的结论，可推测图丁中钻头 （选填“A”“B”）更省力。
盘山公路是网红打卡地，这段公路全长大约8km，海拔落差高度约1000m，共计15道弯，似玉带环绕，层层叠起。有一辆新能源纯电动客车，满载乘客时总质量为6000kg，现以80kW的恒定功率，5m/s的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶。假设行驶过程中客车所受重力和阻力大小均恒定不变，g取10N/kg。
（1）可以用图乙的实验装置简化模拟盘山公路的原理，它是一种_______（选填“省力”或“费力”）的机械。汽车沿盘山公路行驶时对路面的压力相比与在水平公路上同速行驶时_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（2）整个过程中，电动机对客车和游客所做的有用功为多少 _______ ？
（3）盘山公路的机械效率为多少 _______？（结果精确到0.1%）
（4）运行过程中，汽车受到的阻力为多少_______ ？
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