资源简介

专题十二 简单机械 计算—2026年八年级物理下册高频考点精练学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、计算题
1．如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组，将6000N的物体匀速起吊10m时，滑轮组的机械效率是80%。求：
(1)此过程中滑轮组所做的有用功是多少J？
(2)绳端的拉力F是多少N？
2．如图，用滑轮组提升重物时，重400N的重物在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N，不计绳重和摩擦，则提升重物的过程中；
（1）绳子自由端下降速度为多少m/s；
（2）滑轮组的机械效率为多少；
（3）拉力F的功率是多少W，如果重物为900N，则滑轮组的机械效率又为多少。
3．小钰用如图所示的装置，用5N的拉力F将重20N的物体，沿长5m高1m的斜面，从底端匀速拉到顶端，用时5s。求：
（1）拉力F移动的速度；
（2）拉力所做的功；
（3）该装置的机械效率。
4．工人用330N的拉力，使用定滑轮将质量为30kg的物体6s内匀速吊起3m，g取。试求：
(1)工人做功的功率；
(2)定滑轮的机械效率。
5．如图所示，用质量分布均匀的刚性板AB做成杠杆，O为支点，OA=OB=2m，地面上一质量为2kg，边长为10cm的实心正方体铁块M用一不可伸长的轻质细线系于OB的中点C处，此时AB恰好静止于水平位置，且细线恰好被拉直，细线能承受的最大拉力为14N。现将小滑块P（小滑块的大小不计）放在O点的正上方的板上，对P施加F=2N的水平向左的推力，使P沿OA向左做匀速直线运动，测得小滑块P向左移动0.4m时，绳子对C点的拉力为8N。（g=10N/kg）求：
(1)小滑块P的质量。
(2)小滑块P向左移动过程中推力最多做多少功？
6．如图所示，斜面长s＝8m，高h＝4m。用沿斜面方向的推力F，将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了200J额外功。求：
(1)运动过程中所做的有用功；
(2)斜面的机械效率；
(3)推力F的大小。
7．图示为某工人利用一滑轮提升物体的示意图。若该工人将质量为的物体沿竖直方向匀速提升，此过程中滑轮的机械效率为80%，取。求：
(1)物体受到的重力大小；
(2)工人所做的有用功；
(3)工人所做的总功。
8．工人利用如图所示的斜面把木箱推到离地面高的平台上，已知木箱的质量为，工人沿着斜面向上推木箱的力为，斜面长为，g取。求：
(1)木箱所受到的重力；
(2)工人对木箱做的有用功；
(3)工人对木箱做的总功和机械效率；
(4)木箱受到斜面的摩擦力。
9．小金同学正在做俯卧撑，如图所示。将他的身体看成一个杠杆，O为支点，A为小金的重心，相关长度已在图中标明。已知小金的质量m=60kg，每做一次俯卧撑，重心上升0.3m。（g取10N/kg）求：
(1)小金受到的重力G。
(2)图示时刻地面对双手的支持力F的力臂L1和阻力臂L2。
(3)图示时刻地面对双手的支持力F。
(4)做一次俯卧撑小金克服重力做的功。
10．如图所示，实心均匀物体A的体积为4×10-3m3，重力为200N。圆柱形容器底面积为400cm2，内盛有足够深的水。用图中的滑轮组将浸没在水中的物体A匀速提出水面。当物体A浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重、摩擦及水的阻力，物体A不吸水、不沾水。求：
(1)物体A的密度；
(2)物体浸没在水中时受到的浮力；
(3)物体完全提出水面后，水对容器底减小的压强；
(4)动滑轮的重力。
11．小宇家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上。装修工人用500N的拉力F通过如下图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s，g=10N/kg。求：
(1)装修工人匀速提升建筑材料所做的有用功；
(2)装修工人拉力F的功率；
(3)滑轮组的机械效率。
12．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）。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W；
(2)整个装置的机械效率。
13．如图，质量为60kg的小强同学用滑轮组匀速提升质量为20kg的物体，此时他对绳的拉力为120N，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，求：
(1)动滑轮的重力；
(2)该滑轮组的效率；
(3)若绳能承受的最大拉力为650N，求小强用该滑轮组提升物体的最大质量。
14．如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA长1m，OB长0.6m，在杆的A端用绳子悬挂质量为15kg的配重，他在B端施加竖直向下的拉力时，杆AB在水平位置平衡。已知小宁重为450N，两只脚与地面接触的总面积为，不计杆重与绳重，g取10N/kg。求此时：
(1)配重的重力；
(2)拉力；
(3)小宁同学对地面的压强。
15．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。
16．在一次车辆故障处理过程中，拖车所用装置简化如图。为了尽快疏通道路，交警只用了30s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量为1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是1m/s，绳子自由端的拉力F是500N，故障车被匀速拖离时受到的阻力是车重的0.08。（g取10N/kg）
求：
(1)A处拉力的大小。
(2)拉力F在30s内所做的功。
(3)该装置的机械效率。
17．如图所示，重550N的工人站在水平地面上用滑轮组提起重760N的货物，货物匀速上升2m用的时间为10s，提升过程中工人的拉力为400N，提升过程中不计绳重和摩擦。求：
(1)在这次提升过程中，工人的拉力的功率；
(2)在这次提升过程中，滑轮组的机械效率；
(3)若该滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600N，该工人用这个滑轮组能提升的最大物重。
18．杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具。如图所示的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O。若不计秤杆自重，当在挂钩处悬挂被称物体后秤杆处于水平平衡状态。已知，秤砣的重力为10N，g取。
(1)求秤砣的质量。
(2)求被称物体的重力。
(3)若这杆秤所能测物体的最大重力为200N，求OB的长度。
19．小宇想把一个重1300N的物体搬到高2m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），如图甲所示。小宇用力把物体拉至车厢上，物体沿木板移动距离s与拉物体所用时间t的图像如图乙所示，则：
(1)30s内做的有用功是多少？
(2)若物体与木板间的摩擦力为200N，斜面的机械效率是多少？（计算结果保留至0.1%）
(3)30s内拉力的功率是多少？
20．家电“国补”政策拉动了消费，给市民带来了实惠。某小区业主购买了一台100英寸电视机，由于楼梯、电梯空间不足，工人师傅采取室外吊装方式上楼。已知电视机及包装箱总重720N，竖放时与水平地面的接触面积为。吊装时工人师傅用滑轮组在100s内将包装箱匀速提高20m，示意图如图所示。每个滑轮重80N，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。求：
(1)拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强；
(2)拉力F的功率；
(3)滑轮组的机械效率。
21．工人通过如图甲所示的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。
(1)物体在空中上升1m，工人做的功是多少？
(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？
22．如图所示，工人师傅借助汽车和滑轮组，将质量m石=2720kg 的石材从斜面底 端匀速拉至顶端。已知汽车质量m车=5×103kg，汽车发动机输出功率P=30kW，汽车所受阻力为车重的0.1倍；动滑轮质量m动=400kg，斜面倾斜角α=30°，斜面高度h=2m，石材被拉动的速度v=1m/s 。（忽略绳子重力、滑轮摩擦，g取10N/kg）求：
(1)汽车所受的阻力大小；
(2)汽车对滑轮组的拉力所做的功；
(3)该斜面的机械效率；
(4)石材在斜面上受到的阻力大小。
23．工地上用图1中所示的装置运送建筑材料，电动机拉动绳子的功率一定，电动机对绳子的拉力F随绳子自由端的速度v变化的图像如图2所示。在用该装置匀速提升建筑材料A的过程中，A所处的高度h随时间t变化的图像如图3所示。已知A的质量为45kg、滑轮B和C的质量均为5kg，g取．在匀速提升A的过程中，求：
(1)电动机对绳子的拉力；
(2)2～6s时间内，滑轮组的额外功。
24．如图甲所示的装置，A是重为15N的空吊篮，绳子B（动滑轮与吊篮A连接的绳子）和绳子C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50 kg的小李同学将空吊篮A提升到高处，施加的拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间t的变化关系如图丙所示。小李同学与地面的总接触面积为400cm2，忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。求:
(1)1 s~2s内拉力F的功率；
(2)动滑轮所受的重力；
(3)0~1s内小李对地面的压强；
(4)此装置提升重物的最大机械效率。
25．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30°），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W；
(2)物体在斜面上受到的摩擦力f；
(3)整个装置的机械效率。
26．建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料，可简化成如图甲所示的滑轮组。每个滑轮等重，不计绳重及摩擦，物重从开始逐渐增加，直到绳子被拉断，每次以0.15m/s匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。求：
(1)每个滑轮所受重力为多少
(2)绳子能承受的最大拉力是多少
(3)当滑轮组的机械效率为80%时，起重机的功率为多少
27．利用图甲所示滑轮组提升重力为960N的物体A时，拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，物体上升的速度v随时间t变化的关系如图丙所示，不计绳重和一切摩擦。
（1）在0~1s内物体A上升了0.5m，求此过程中拉力做的功；
（2）求在1~3s内拉力做功的功率；
（3）求在1~3s内滑轮组的机械效率。
28．工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%。
(1)某块建材的重力为400N，匀速提升6m的过程中，求有用功和总功；
(2)若滑轮组的机械效率最大值为70%，求工人的体重。
29．桥吊和起重船都是起重装置。桥吊简化如图甲所示，横梁长为120m，竖直支架和长度均为40m。运输船内有可以加水或减水的密封舱。现要将桥吊从码头水平拖动到运输船上转运，拖动到图乙所示位置时，需要从运输船的密封舱中排掉800t水，才能保证运输船的甲板和码头地面保持相平，平稳拖动桥吊到运输船上。海水密度近似取。
(1)桥吊重心为，，，。求此桥吊的质量；
(2)如图丙所示，起重船的底面是长为100m宽50m的长方形，载货施工时水位下降不能超过2m。若吊起与此桥吊质量相同的货物，通过计算说明起重船能否安全施工；
(3)起重船的滑轮组可简化为如图丁所示，若电动机拉力的功率恒为45kW，现将体积为4m3的圆柱体M（不吸水）缓慢放入海中施工建设，M下降速度与时间的关系如图戊所示，若M未接触水面前滑轮组的机械效率为，当M完全入水后滑轮组的机械效率为，，忽略绳重、摩擦，求动滑轮的重力。
30．如图甲所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速吊起的货物时，滑轮组的机械效率是80%，不计摩擦和绳重，g取。
（1）绳端的拉力F是多大？
（2）货物在内匀速上升，绳端拉力的功率是多大？
（3）图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同，若配重质量为，平衡臂长，起重臂长，当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时，求此时货物的质量。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
《专题十二 简单机械 计算—2026年八年级物理下册高频考点精练（新人教版）》参考答案
1．(1)6×104
(2)2.5×103
【详解】（1）滑轮组提升重物时所做的有用功
W有用=Gh=6000N×10m=6×104J
（2）由得拉力所做的总功
由图知，n=3，拉力端移动距离
s=3h=3×10m=30m由W总=Fs可得拉力
2．（1）0.2m/s；（2）80%；（3）50W，90%
【详解】解：（1）由图知
绳子自由端被拉下的距离
绳子自由端下降的速度
（2）拉力做的有用功
拉力做的总功
滑轮组的机械效率
（3）拉力F的功率是
不计绳重和摩擦，根据公式可知，动滑轮的重力
如果重物为900N，根据公式可知，滑轮组的机械效率是
答：（1）绳子自由端下降速度为0.2m/s；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）拉力F的功率是50W，如果重物为900N，则滑轮组的机械效率为90%。
3．（1）1m/s；（2）25J；（3）80%
【详解】解：（1）拉力F移动的速度
（2）拉力做的总功
（3）有用功
该装置的机械效率
答：（1）拉力F移动的速度为1m/s；
（2）拉力所做的功为25J；
（3）该装置的机械效率为80%。
4．(1)165W
(2)90.9%
【详解】（1）工人做功的功率
（2）物体重力
G=mg=30kg×10N/kg=300N克服物体重力做的有用功
W有=Gh=300N×3m=900J 定滑轮的机械效率
5．(1)2kg；(2)1.4J
【详解】(1)小滑块P向左移动0.4m时，杠杆水平方向平衡，由杠杆的平衡可得，小滑块P的重力
由可得，小滑块P的质量
(2)因GP=20N>14N，所以C点受到的最大拉力FC大=14N，由杠杆的平衡条件可得，铁块运动的最大距离
因铁块M匀速直线运动时处于平衡状态，受到的摩擦力和F是一对平衡力，所以铁块受到的摩擦力
则滑块P向左移动过程中最多要克服摩擦力做的功
答：(1)小滑块P的质量是2kg；
(2)小滑块P向左移动过程中推力最多做功是1.4J。
6．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）运动过程中所做的有用功
（2）斜面的机械效率
（3）推力F的大小为
7．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）物体受到的重力大小
（2）工人所做的有用功
（3）根据机械效率的计算公式，可得工人所做的总功
8．(1)
(2)
(3)，
(4)
【详解】（1）木箱受到的重力
（2）工人对木箱做的有用功
（3）工人对木箱做的总功
这个斜面的机械效率
（4）克服摩擦力做的功是额外功，额外功等于总功减有用功，则摩擦力做的功
木箱受到斜面的摩擦力
9．(1)600N
(2)150cm；100cm
(3)400N
(4)180J
【详解】（1）小金受到的重力
（2）由图可知，动力臂
阻力臂
（3）根据杠杆的平衡条件可得，即
解得
（4）做一次俯卧撑小金克服重力做的功
10．(1)5.0×103kg/m3
(2)40N
(3)1000Pa
(4)40N
【详解】（1）由得，物体A的质量
物体A的密度
（2）物体浸没在水中时，排开水的体积等于物体的体积，则物体浸没在水中时受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N
（3）因为物体完全提出水面后，水位降低高度为
水对容器底减小的压强
（4）因为当物体浸没在水中匀速上升时有F拉=G-F浮=200N-40N=160N
所以由公式
可得
11．(1)2400J
(2)150W
(3)80%
【详解】（1）W有=Gh=mgh=80kg×10N/kg×3m=2400J
（2）由图知，承担物重的绳子段数为2，拉力做功为W=Fs=F×2h=500N×2×3m=3000J
拉力做功的功率为
（3）滑轮组的机械效率为
12．(1)1200J
(2)
【详解】（1）由图可知，滑轮组的线段数，根据公式可知，绳子对物体的拉力为
物体从斜面底部移动到3m高的平台上，移动的距离为
根据公式可知，绳子对物体做的功为
（2）克服物体重力做的功为有用功，根据公式可知，有用功为
根据公式可知，工人对绳子拉力移动的距离为
工人对绳子的拉力为总功，根据公式可知，总功为
根据公式可知，
13．(1)40N
(2)83.3%
(3)116kg
【详解】（1）结合重力公式计算物体重力为
根据动滑轮拉力公式
据图分析可知，动滑轮缠绕绳子数为2，即n=2，计算动滑轮重力为
（2）根据效率公式计算该滑轮组的效率
（3）若增大重物的质量，重物的重力增大，滑轮组的机械效率增大，同时工人的拉力增大，工人的最大拉力
根据动滑轮拉力公式
据图分析可知，动滑轮缠绕绳子数为2，即n=2，计算提升物体的最大重力
根据重力公式计算物体的质量
14．(1)
(2)
(3)5000Pa
【详解】（1）配重的重力为
（2）杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件则有
则拉力为
（3）拉力，根据相互作用力，小宁同学受到杆的B端对其向上的力，小宁处于静止状态，受力分析可得
力的作用是相互的，则小宁对地面的压力等于支持力为
则小宁同学对地面的压强为
15．(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
16．(1)1200N
(2)4.5×10 J
(3)80%
【详解】（1）A处拉力的大小
（2）故障车在30s内移动的距离
绳子自由端移动的距离
拉力F在30s内所做的功
（3）有用功
该装置的机械效率
17．(1)160W
(2)95%
(3)1060N
【详解】（1）由图可知，承担物重的绳子股数为2，绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
提升过程中，工人的拉力的功率
（2）有用功为
滑轮组的机械效率
（3）由
提升过程中不计绳重和摩擦，可得动滑轮重为
若该滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600N，工人重550N，故工人对绳子的最大拉力为F最大＝550N，所以能提升的最大物重为
18．(1)1kg
(2)100N
(3)40cm
【详解】（1）由G秤砣=mg得，秤砣的质量
（2）由杠杆平衡条件得
即
解得
（3）由杠杆平衡条件可得，
即
可得
19．(1)2600J
(2)72.2%
(3)120W
【详解】（1）由图乙可知，30s内物体沿木板移动的距离为5m，则物体刚好上升了2m，故克服物体重力做的有用功W有＝Gh＝1300N×2m＝2600J
（2）克服物体所受摩擦力做的额外功W额＝fs＝200N×5m＝1000J
拉力做的总功W总＝W有+W额＝2600J+1000J＝3600J
斜面的机械效率
（3）30s内拉力的功率
20．(1)
(2)160W
(3)90%
【详解】（1）拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强
（2）由图可知，该滑轮组承担物重的绳子段数n=2。不计绳重及摩擦，作用在绳子自由端的拉力为
在100s内，绳子自由端移动的距离s=nh=2×20m=40m
拉力F所做的总功
拉力F的功率
（3）提升包装箱所做的有用功
滑轮组的机械效率
21．(1)800J
(2)60N
(3)70%
【详解】（1）由图甲可知，绳子的有效段数，则绳端移动的距离
由图乙知，物体在空中上升时，绳子自由端的拉力，则工人做功
（2）物体在空中上升1m时，做的有用功
物体的重力
不计绳重及摩擦，由可得，2个动滑轮的重力为
则每个滑轮的重力为
（3）物体全部浸在水中时，绳子的拉力，则物体受到的拉力为
则滑轮组的机械效率
22．(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）汽车受到的阻力
（2）斜面倾斜角α=30°，斜面高度h=2m，将质量m石=2720kg 的石材从斜面底端匀速拉至顶端，由数学知识可知，物体在斜面上运动的距
由题可知，滑轮组承担物重的绳子段数为2，所以汽车运动的距
汽车的速度
汽车的牵引力
汽车对滑轮组的拉力
汽车拉力所做的功
（3）克服动滑轮重力所做的功
绳对石材所做的功
克服石材重力所做的功
斜面的机械效率
（4）克服斜面对石材的摩擦力所做的功
斜面对石材的摩擦力
23．(1)200N
(2)600J
【详解】（1）根据图1可知，与动滑轮相连的绳子段数
根据图3为正比例图像可知，A做匀速直线运动，任取一点，如取（2,2）点，可求得A上升的速度
根据几何关系可知，绳子自由端的拉动速度
电动机拉动绳子的功率一定，根据P=Fv
所以电动机对绳子的拉力F与绳子自由端的拉动速度v的乘积不变。
根据图2可知，任取一点，如取（3,200），可得F的功率
因此当时，有
（2）A的质量
根据图3可知，2～6s内A上升的高度
因此滑轮组所做的有用功
根据几何关系可知，2～6s内绳子自由端移动的距离
因此所做的总功
可得滑轮组的额外功
24．(1)40W
(2)5N
(3)1.22104
(4)80%
【详解】（1）由图甲知道，n=2，由图丙可知，第2s内A上升的速度，拉力端移动速度
第2s内拉力F的功率
（2）由图丙知道，在1～2s内（第2s内）A被匀速提升，由图乙知道，拉力F=10N，
忽略绳重及摩擦，由拉力知道，动滑轮重力
（3）在0～1s内，拉力F=12N，人受到向下的重力、向上的支持力以及地面向上的支持力作用处于静止状态。所以
地面对物体的支持力
根据力的作用是相互的，重物对地面的压力
对地面的压强
（4）忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力
则当C处最大拉力为50N时，B处拉力为95N，小于绳子B能承受的最大拉力100N；当B处最大拉力为100N时，C处拉力为52.5N，大于绳子C能承受的最大拉力50N；所以要以C处最大拉力为准，此时B处的拉力
此装置最多能匀速运载货物的重力
该滑轮组的最大机械效率为
25．(1)3120J
(2)280N
(3)62.5%
【详解】（1）不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，则有
则绳子对物体的拉力大小为
物体的重力为1000N，升高的高度为2m，斜面与水平地面的夹角为30°，根据勾股定理知识可知，物体在斜面上移动的距离为s物=4m，绳子拉物体的力为780N，则绳子对物体做的功为
（2）重物移动到高台上的有用功为
克服摩擦力做的额外功为
物体在斜面上受到的摩擦力为
（3）克服物体重力所做的功为有用功，大小为
W有=Gh=1000N×2m=2000J
拉力F所做的功为总功，大小为
W总=Fs=400N×2×4m=3200J
整个装置的机械效率为
26．(1)2000N；
(2)6000N；
(3)500W
【详解】（1）解：由图可知，当物体重2000N时，机械效率为50%，不计绳重和摩擦，根据
可得
（2）由图甲可知，n=3，由图乙可知物体在16000N时绳子断了，绳子能承受的最大拉力为
（3）当滑轮组的机械效率为80%时
可得
此时拉力为
起重机的功率为
27．（1）675J；（2）1200W；（3）80%
【详解】解：（1）在0~1s内，由图乙可知，拉力F1=450N，绳子自由端移动的距离为
s1=nh1=3×0.5m=1.5m
拉力做的功为
W总1=F1s1=450N×1.5m=675J
（2）在1~3s内，由图乙可知，拉力F2=400N，由图丙可知，物体上升的速度为v=1.0m/s，拉力做功的功率为
（3）在1~3s内，物体上升的高度为
h2=vt=1.0m/s×2s=2m
故克服物体重力做的功为
W有=Gh2=960N×2m=1920J
绳子自由端移动的距离为
s2=nh2=3×2m=6m
拉力做的功为
W总2=F2s2=400N×6m=2400J
滑轮组的机械效率为
答：（1）在0~1s内物体A上升了0.5m，此过程中拉力做了675J的功；
（2）在1~3s内拉力做功的功率为1200W；
（3）在1~3s内滑轮组的机械效率是80%。
28．(1)2400J ，4800J
(2)80kg
【详解】（1）某块建材的重力为400N，匀速提升6m的过程中，有用功W有=Gh=400N×6m=2400J
由图乙可知，建材的重力为400N时，滑轮组的机械效率为50%，则总功
（2）建材的重力为400N，有用功，总功，额外功
额外功包括两克服动滑轮重力做的额外功和克服绳重及摩擦所做的额外功，其中绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%，
所以克服动滑轮重力所做的额外功
动滑轮重力
当这个滑轮组提升的物体最重，人施加的拉力等于人体重力时，滑轮组机械效率最大。绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%，当滑轮组的机械效率最大值为70%时，克服动滑轮重做的额外功应该占总功的20%， 列出等式
所以
工人的体重
29．(1)
(2)起重船能安全施工
(3)
【详解】（1）运输船排掉水的质量
运输船对支架CF的支持力F支等于排掉水的重力，根据阿基米德原理，浮力的变化量等于排开水的重力变化量。为了保持船体平衡，支持力的变化量等于浮力的变化量，支持力
将桥吊看作以E为支点的杠杆，根据杠杆平衡条件可得
其中，动力臂LG是重力作用线（重心为O）到支点E的距离，即OB，阻力臂LF是F点到支点E的距离，即FE。则
代入杠杆平衡条件
解得。
桥吊的质量
（2）起重船吊起货物时，船受到的总重力增加，导致船下沉，排开水的体积增大，浮力也随之增大。根据阿基米德原理，计算出因吊起货物而增加的浮力，再求出增加的排开水的体积。再根据船的底面积，计算出水位下降的高度，与题目给定的安全值进行比较。吊起的货物质量
货物重力
起重船吊起货物时，船受到的总重力增加，浮力也相应增加，增加的浮力
根据阿基米德原理，
所以，增加的排开水的体积
起重船底面积
水位下降的高度（即船体下沉深度）
因为，所以起重船能安全施工。
（3）由图丁可知，滑轮组承担动滑轮和物体的绳子段数。若电动机拉力为F，动滑轮重力为G动，物体M的重力为GM。由图戊可知，M未接触水面前的匀速运动速度，M完全入水后的匀速运动速度，电动机拉力的功率
根据可求出两种情况下的拉力：M未接触水面前，电动机拉力
M完全入水后，电动机拉力
忽略绳重和摩擦，滑轮组的机械效率
M未接触水面前，提升力，机械效率
M完全入水后，M受到浮力
此时提升力
机械效率
因
即
解得。
在M未接触水面前，根据滑轮组受力平衡有
即
解得
则动滑轮的重力为。
30．（1）2500N；（2）3750W；（3）850kg
【详解】（1）货物的重量为
由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，根据
可知绳端的拉力F为
动滑轮重量为
（2）货物在内匀速上升，则货物上升速度为
绳端速度为
则绳端拉力的功率是
（3）配重质量为，其重量为
当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时，根据杠杆平衡条件可知
则绳端拉力为
求此时货物的重量为
则货物的质量为
答：（1）绳端的拉力F是2500N；
（2）货物在内匀速上升，绳端拉力的功率是3750W；
（3）此时货物的质量为850kg。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

展开更多......

收起↑