[2]不计摩擦和绳重，两种方式来提起等重的建筑材料到相同高度，则对物体做的有功相
同，动滑轮相同，则所做额外功相同。
所以机械效率相同，即
7.如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用Fa、Fb匀速提升重力为
Ga、Gb的A、B两物体，不计绳重和摩擦.若Ga>Gb,则刀甲刀乙；若Fa=Fb,则
GaGb.（选填4"、之"或“='
G动
1+Th小,
G
G=nF-G动，则Fa=Fb时，提
G动越大，且动滑轮的重力相等，所以，Ga>Gb时，刀甲〉仲；由图可
知，n甲=2,n乙=3,由F—（G+G动）可得，提升物体的重力:
rt
升物体的重力关系为GavGb.
8.质量为m的工人用如图甲所示的滑轮组将建筑材料运送到楼顶，滑轮组的机械效率随
建筑材料重力变化的图像（如图乙），机械中摩擦及绳重忽略不计，影响滑轮组机械效率
的原因有（写出一点即可），动滑轮的重力为,该工人竖直向下拉绳子自由端
运送建筑材料时，此滑轮组机械效率的最大值为。
（后两空均用已知量符号表示）
[1]已知机械中摩擦力及绳重忽略不计,
G—100%
解得
Gn
[3]已知工人的质量为m,则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力
可得提升的最大物重
max°Gmax100%
GmaxG动
9.如图所示，用平行于斜面的拉力不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力
则滑轮组的最大机械效率
3mgG3mgGn
n—100%--——n100%
3mgGnGn3mg
F,将重为8N的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。
若
F为N;若斜面的机械效率为80%,则此时拉力
F为No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。
【答案】453
【解析】
【分析】
不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等；可由GhFs求出拉力；已知有用功和机械效率，可由机械效率变形公式求出总功，再由W总Fs求出拉力；
不考虑物体与斜面间的摩擦，由GhFs求出拉力，然后与实际施加的拉力比较即可求出物体与斜面之间的摩擦力。
【详解】
[1]不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等，所以有
GhFs
则拉力F为
Gh8N0.2m
F4N
s0.4m
[2]用手做的有用功
W有Gh8N0.2m1.6J
W
已知机械效率80%,根据1可得，此时拉力F做的总功
则由WFs可得，此时拉力F为
10.用如图甲所示的装置将实心物体
化如图乙所示，已知动滑轮的重力为
重、摩擦及阻力）。
则当物体完全出
A从深井中吊出来，人对绳子施加的拉力随时间的变
60N,物体匀速上升的速度始终为1m/s,（不计绳
水之后，拉力的功率为
W,物体浸没在水中时受
到的浮力为N;物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为
【答案】420W120N80%
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由乙图可知，物体完全出水后人对绳的拉力大小为210N,绳自由端移动的速度为物体上
升速度的2倍，此时拉力的功率
PFiVi210N2m/s420W
[2]以动滑轮和下方吊起的物体为整体进行受力分析：
物体完全脱离水面后，整体在竖直向上的方向上受到两股绳的拉力，竖直向下的方向上受到重力
G整2F1=2210N420N
被吊物体的重力
G物G整G动420N60N360N
物体在浸没状态时，整体在竖直向上的方向上受到两股绳的拉力和浮力，竖直向下的方向上受到重力，由此可得
F浮G整2F2420N2150N=120N
[3]物体在浸没状态时，绳对物体的拉力
F拉G物F浮360N120N240N
滑轮组的机械效率
—100%9100%240Nh100%80%
WF2s150N2h
11.如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组提起重力G1=G2的重物至相同的高度h,若所用
拉力F1=F2,已知甲的机械效率50%,则（不计绳重及摩擦）（）
A.乙的机械效率75%
B.乙的机械效率80%
C.拉力Fi做的功与拉力F2做的功之比3:
2
D.甲、乙两个滑轮组中的动滑轮重力之比3：
1
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.已知甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，由公式W有用甲、乙两个滑轮组所做的有用功相同；甲图滑轮组绳子的股数n=3,故S甲=3h,
组绳子的股数n=2,故S乙=2h,而拉力Fi=F2,则甲、乙两个滑轮组所做的总功为
W息甲Fia
W总乙F28所以甲的机械效率为
Wr用Gh
甲
W息F13h
乙的机械效率为
Wt用GhG乙
W息F22rl2F2
因为FiF2,且50%,所以12'3Fi
Gh可知，
乙图滑轮
F13h
F22h
3Fi
50%
乙——75%
2F2
故A正确，B错误；
C.拉力Fi做的功与拉力
F2做的功之比为
W息甲
W总乙
FS
F21
3
2
故C正确；
D.因为
Wr用
Gh
50%
甲
W
GhG动ih
化简得G动iG,由
Wr用
Gh
75%
乙
W单
心、
GhG动2h
G动1：
G动2=G:
—=3:
1
3
故D正确。
故选ACD。
12.如图所示，工人师傅用500N的拉力向下拉绳，使重为900N的物体在10s内匀速上升
了3m,此过程中忽略绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）
A.人通过滑轮组做的有用功为1500J
B.拉力F的功率为150W
C.动滑轮重为200N
D.滑轮组的机械效率为90%
【答案】D
【解析】
【详解】
A.人通过滑轮组做的有用功是
W有用Gh900N3m2700J
A错误；
B.物体在10s内匀速上升了3m,托着动滑轮的绳子有两条，那么人手拉的绳子那端移动距离是
s23m6m
移动的速度是
s6m
v——0.6m/s
t10s
可知拉力F的功率为
PfFv500N0.6m/s300W
B错误；
C.由题意可知，忽略绳重和摩擦，托着动滑轮的绳子有两条，那么
G动G物2F
解得
G动2F-G物2500N-900N100N
即动滑轮重为100N,C错误；
D.滑轮组的总功是
Fs500N6m3000J
心、
由上述可知，滑轮组的机械效率为
Wr用2700J
-5^100%100%90%
W巧3000J
心、
D正确。
故选Do
13.如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中，下列说法正确的是（）
A.拉力F的功率为12WB.物体与地面间的滑动摩擦力为32N
C.绳子自由端移动的距离为2mD.滑轮组做的有用功为120J
【答案】A
【解析】
【详解】
A.拉力F的功率为
pFv20N0.2ms3=12W
故A正确；
B.滑轮组的机械效率为
W^100%-fh-100%—100%
W息F3h3F
所以物体与地面间的滑动摩擦力为
f3F380%20N=48N
故B错误；
C.绳子自由端移动的距离为
s3vt30.2m,s10s=6m
故C错误；
D.滑轮组做的有用功为
W有用=川总=Fs20N0.2m/s10s380%=96J
故D错误。
故选Ao
14.如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，己知每个滑轮重均为50N,滑轮组
下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，此时物体A在绳
的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为
550N;在物体B下加挂重为90N
的物体C后，同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动此时
物体B上升的速度大小为5cm/s。
若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg,则下列说法中正确的是（）
A.物体A所受滑动摩擦力大小为275N
B.B的重力为500N
C.F做功的功率为42W
D.F的大小为530N
【答案】D
【解析】
【详解】
A.设物体A所受摩擦力大小为f,则弹簧测力计下滑轮有两段绳子，则有
2f+50N=550N
解得f=250N,故A错误；
B.对于物体B,有
3f=GB+G滑
即
250NX3=Gb+50N
所以Gb=700N,故B错误；
CD.加挂物体C后，有
3（F-f）=Gb+Gc+G滑
即
3（F-250N）=700N+90N+50N
解得F=530N,物体B上升的速度为5cm/s,则拉力F端移动的速度
v=3x5cm/s=0.15m/s
拉力F的功率
P=Fv=530NX0.15m/s=79.5W
故C错误，D正确。
故选Do
Gi
15.如图所示，用规格相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，分别将两个重力相同的物体和G2在相同时间内匀速提升相同高度，若不计绳重和摩擦，比较甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是
甲z
A.甲滑轮组省力，乙滑轮组的机械效率大
B.乙滑轮组省力，乙滑轮组的机械效率大
C.乙滑轮组省力，甲滑轮组的机械效率大
D.甲、乙滑轮组做的有用功相同，甲、乙滑轮组机械效率一样大
【答案】D
【解析】
【详解】
由题知，动滑轮重相同，提升的物体重也相同，不计绳重及摩擦，拉力
1.
F—（G物G动）,由图知，n甲=3,n乙=2,则绳麻i的拉力分力1J为:
n
所以F甲＜F乙，则甲滑轮组更省力；因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度都相同，由W有用G物h、W额G动h可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功
相同，则拉力做的总功相同，因为W包,所以两滑轮组的机械效率相同；综上所述,
W
心、
故选Do
16.如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N
和50N。
质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。
忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。
下
列结论正确的是（）
A.动滑轮的重力为9N
B.第2s内拉力F的功率为40W
C.此装置最多能匀速运载80N的货物
D.此装置提升重物的最大机械效率为
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
85%
A.由图丙可知，在1~2s内物体匀速运动，图乙可知，拉力为10N,由图甲知绳子股数
n=2,则根据
即
解得
故A错误；
15NG动
10N
2
G动=5N
B.第2s内绳子自由端的速度为
v绳nvA22m/s=4m/s
第2s内拉力F的功率为
PFv绳=10N4m/s=40W
故B正确；
C.当拉力最大为50N时，可以拉动物重为
G物nF-G动-Ga250N-5N-15N=80N
绳子B不断，故C正确；
D.由C可得，重物最重为80N,则最大的机械效率为
员hGWh叁=80N100%80%
FsFnhnF250N
故D错误。
故选BC。
17.如图所示，质量为70kg的小刚站在高台上通过滑轮组匀速提升货物，第一次提升货物的质量为100kg,第二次提升货物的质量为200kg，小刚第二次提升货物时拉力做功的功率
为220W。
已知滑轮A、B的质量均为4kg,滑轮C的质量为8kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，g取10N/kg,关于小刚提升货物的分析，下列说法中正确的是
a
500N
83.3%
0.6m/s
800N
A.第一次提升货物时，小刚对高台的压力为
B.第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率为
C.第二次提升货物时，货物上升的速度约为
D.第二次提升货物时，小刚对高台的压力为
【答案】BC
【解析】
【详解】
A.第一次提升货物时，滑轮B所受向下的拉力为
11
FB二G物Gc-
33
m物gmcg
（100kg10N/kg8kg10N/kg）360N
小刚受到向下的拉力为
F拉70kg10N/kg200N900N,
A错误；
B.第一次提升货物时滑轮组的机械效率为
B正确；
'
C,第二次的拉力f拉，分析方法同第一次提升货物时分析拉力的过程，解得
'
F0366.7N,根据公式
P220W
v0.6m/s,
F拉366.7N
C正确；
D.根据选项A的解法，同样能够解出第二次小刚对高台的压力为1066.7N,D错误。
18.用如图甲所示的动滑轮提升一批建筑材料。
工人竖直向上拉动轻绳的自由端将建筑材
料以0.1m/s的速度匀速提升，此过程中，作用在绳子自由端的拉力F所做的功W随时间t
70kg,滑轮的摩擦不可忽略g取
的变化关系如图乙所示已知这批建筑材料的总质量为
10N/kg。
下列说法中正确的是（）
A.绳子自由端拉力做功的功率为80W
B.绳子自由端的拉力F大小为400N
D.若用这个动滑轮以0.1m/s的速度匀速提升总质量为100kg的建筑材料，则对绳子自由
端竖直向上的拉力的功率为110W
【答案】ABC
【解析】
故A项正确；
B.图中使用的是动滑轮，拉力端移动速度
Fv可得拉力大小
故B项正确；
C.建材受到的重力
则动滑轮机械效率
故C项正确;
D.若忽略绳重和滑轮的摩擦力不计，拉力
则动滑轮重力
G动2FG物2400N700N100N
提升总质量为100kg的建材材料时，建材重力
G物mg100kg10N/kg1000N
拉力
1__1
F—G物G动一1000N100N550N
22
拉力做功的功率
PFv550N0.2m/s110W
因为不能忽略绳重和滑轮的摩擦力，所以拉力的功率不等于110W,故D项错误。
故选ABQ
19.为了将放置在水平地面上重为108N,边长为10cm的某正方体合金块提升一定高度，
设置了甲图所示的滑轮组装置。
当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，合
金块的速度v与合金块上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。
图中连接合
金块G的轻绳始终保持竖直（不计绳重和摩擦）。
则下列四个相关计算结果中正确的是
）
A.07s内，合金块对地面的压强是3000PaB.0~2s内，拉力F做的功是62.5J
C.2s~3s内，拉力F的功率是100WD.2s~3s内，滑轮组的机械效率是90%
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
在2s~3s内，读乙图可以知道，此时拉力F为40N,3股绳子与动滑轮接触，则动滑轮和合
金块受到的拉为为
40N3120N
读丙图可以知道，这段时间内合金块匀速上升，又因为忽略绳重和摩擦，所以动滑轮和合金块的总＞重为120N;此时滑轮组的机械效率为
90%
W总FsFsF3h3F340N
在这段时间内，读丙图可以知道，合金块上升的速度为2.50m/s,3段绳子与动滑轮接触，
绳子自由端移动的速度为
2.50m/sx3=7.50m/s
拉力F的功率为
PFv40N7.50m/s300W
在0〜2s时间内，读丁图可以知道，合金块只是在1〜2s时间上升了1.25m,三段绳子与动
滑轮接触，则绳子自由端移动的距离为
1.25mX3=3.75m
读乙图可以知道，在1〜2s时间内拉力F为50N,则拉力F做的功为
WFs50N3.75m187.5J
在0〜1s内，读乙图可以知道，拉力F为30N,3股绳子与动滑轮接触，则滑轮组对动滑轮
和合金块的拉力为
30NX3=90N
合金块和动1t轮总重120N,则合金块对地面的压力为
F压120N90N30N
合金块对地面的压强为
30N30N
~~一一■~2
10cm10cm0.01m
3000Pa
故A、D选项正确，符合题意；B、C选项错误，不符合题意。
故选A、Do
20.一物体质量为10kg,小红用定滑轮将该物体在4s内匀速提升2m,所用拉力为
120N,此过程中，小红做的有用功是,定滑轮的机械效率是,拉力做功的功率是。
（g=10N/kg）
【答案】200J83.3%60W
【解析】
【分析】
【详解】
[1]所提升物体的重力为
Gmg=10kg10N/kg=100N
有用功为
W有Gs=100N2m=200J
故有用功是200J。
[2]总功为
W总Fs=120N2m=240J
则机械效率为
故机械效率为83.3%。
[3]拉力做功的功率为
即拉力F的功率为60W。
W=200J
W
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