二、填空题
8.（2019重庆A卷）用如图的滑轮组将一个重为180N的物体沿竖直方向在10s内匀速提升2m，所用的拉力为100N，10s内拉力F的功率为________W，该滑轮组的机械效率为________%.
第8题图
9.（2017云南黑白卷）如图所示，用动滑轮将重为24N的物体A匀速提升，已知滑轮的机械效率为80%，若不计绳重与摩擦，则弹簧测力计的示数为________N，动滑轮的重力为________N.
第9题图
10.（2019龙东）如图所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A，使它匀速前进2m，地面对它的摩擦力为150N，小聪施加的拉力F＝100N（忽略绳重和滑轮重），则滑轮组做的有用功为______J，滑轮组的机械效率为______．
第10题图
11.（2019兰州改编）如图所示，斜面长2m、高1m，把一个质量为24kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端，需要克服重力做功________J．若斜面是光滑的，则沿斜面向上的拉力F＝______N．（g＝10N/kg）
第11题图
12.（2019南京改编）建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物体5s内上升了6m，此过程中，钢丝绳移动的速度为________m/s；若滑轮组的机械效率为70%，拉力F为________N.
第12题图
13.（2019昆明一中一模）如图所示，小明的爸爸用600N的拉力使重1140N的物体在10s内匀速上升了2m，小明的爸爸拉绳做功的功率为________W．体重为450N的小明也用此滑轮组来提升同一物体，但物体没有被拉动，则物体对水平地面的最小压力为________N．（不计摩擦及绳重）
第13题图
三、作图、实验、探究题
14.（2019铜仁）一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法．
第14题图
15.（2019玉林）小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示．
次数
钩码所受的重力G/N
钩码提升的高度h/m
拉力F/N
绳移动的距离x/m
机械效率
1
1.0
0.1
0.8
0.4
31.25%
2
1.0
0.2
0.8
0.8
31.25%
3
2.0
0.1
1.2
0.4
41.67%
4
3.0
0.1
1.5
第15题图
（1）根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离x＝_____m，机械效率η＝________．
（2）通过比较1、3和4三次实验数据得出：
同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率________．
（3）在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动滑轮的重力为________N.
（4）以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是（ ）
A.动滑轮的重力
B.绳子与滑轮之间的摩擦
C.物体上升的高度
四、综合题
16.（2019襄阳改编）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物在2s内匀速提升了2m，做了1500J的功．求：
（1）拉力做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）当他用400N的拉力匀速提升其他货物时，额外功占总功的15%，求提升货物的重力．
第16题图
参考答案及解析
第2节 滑轮、滑轮组及机械效率
1.A 【解析】动滑轮可以省力，但不能改变力的方向．故选A.
2.C 【解析】由图可知，承担动滑轮的绳子段数n＝2，不计绳重和摩擦，拉力F＝
＝
＝105N．故选C.
3.B 【解析】由图可知，承担动物重的绳子股数n＝3，所以使用该滑轮组时，绳子自由端拉力F的大小F＝
（G物＋G轮），故A错误；该滑轮组提升的物体越重，有用功越大，而不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功占总功的比值越大，机械效率越高，故B正确；用同一滑轮组提升水面下和水面上同一物体时，由于水面下的物体受到竖直向上浮力的作用，相当于滑轮组提升的物体变轻，从而机械效率变小，故C错误；保持其他条件不变，当增大动滑轮的重力时，滑轮组所做的有用功不变，额外功增大，总功增大，所以滑轮组的机械效率变小，故D错误．故选B.
4.C 【解析】不计绳重及摩擦，拉力F＝
（G物＋G轮），由图知，n甲＝2，n乙＝3，所以绳端的拉力分别为F甲＝
（G物＋G轮），F乙＝
（G物＋G轮），所以F甲＞F乙，A错误；因为甲绳子自由端移动的速度为v甲绳＝2v物，乙绳子自由端移动的速度为v乙绳＝3v物，所以v甲绳＜v乙绳，B错误；因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额＝G轮h、W有用＝G物h可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，拉力做的总功相同，所用的时间相同，由P＝
可知，拉力F甲做功的功率等于拉力F乙做功的功率，C正确，D错误．故选C.
5.C 【解析】由图知，承担物重的绳子段数为2，绳子自由端移动的距离s＝2×1m＝2m，A错误；滑轮组提升重物所做的有用功W有＝Gh＝mgh＝30kg×10N/kg×1m＝300J，B错误；拉力做的总功W总＝Fs＝200N×2m＝400J，则滑轮组的机械效率η＝
×100%＝
×100%＝75%，C正确；增加所提升物体的重力时，有用功增大，不计绳重和摩擦，动滑轮重力不变，额外功不变，这样有用功在总功中所占的比例增大，滑轮组的机械效率将变大，D错误．故选C.
6.C 【解析】小明对物体做的有用功是：
W有＝Gh＝400N×2m＝800J，A错误；对物体做的总功是：
W总＝Fs＝250N×4m＝1000J，B错误；此过程中的额外功是：
W额＝W总－W有用＝1000J－800J＝200J，C正确；此斜面的机械效率为：
η＝
×100%＝
×100%＝80%，D错误．故选C.
7.B 【解析】第一幅图中设每小格长度为L，则L1＝3L，L2＝3L，由F1L1＝GL2可得F1＝G；第二幅图中有三段绳子提升物体，不计机械自重及摩擦，则F2＝
G；不计机械自重及摩擦，第三幅图中两段绳子中的拉力均为G，则向上提升滑轮的力F3＝2G；不计机械自重及摩擦，第四幅图中沿斜面匀速拉动物体，则有Gh＝F4s＝2F4h，则有F4＝
G.即F28.60 60 【解析】由图可知：
承担物体重力绳子的段数n＝3，则拉力移动的距离s＝nh＝3×2m＝6m，拉力所做的功W总＝Fs＝100N×6m＝600J，故10s内拉力F的功率P拉＝
＝
＝60W；有用功W有＝Gh＝180N×2m＝360J，故该滑轮组的机械效率η＝
×100%＝
×100%＝60%.
9.15 6 【解析】动滑轮的效率η＝
×100%＝
×100%＝
×100%＝
×100%＝80%，解得G动＝6N，即动滑轮的重力为6N；题图为动滑轮，则拉力F的大小等于弹簧测力计的示数，由受力分析可知2F＝G＋G动，所以F＝15N，即弹簧测力计示数为15N.
10.300 75% 【解析】物体匀速前进，所以有T＝f，则W有＝Ts＝fs＝150N×2m＝300J；由图知动滑轮上绳子的有效股数n＝2，拉力F＝100N，则W总＝Fns，η＝
×100%＝
×100%＝
×100%＝75%.
11.240 120 【解析】由题意可得，物体克服重力做的功为W＝Gh＝mgh＝24kg×10N/kg×1m＝240J，斜面光滑，拉力做的功等于物体克服重力做的功，即Fs＝Gh，所以拉力F＝
＝
＝120N.
12.3.6 2×103 【解析】钢丝绳移动的速度v＝
＝
＝3.6m/s；η＝
×100%＝
×100%＝
×100%，所以拉力为F＝
＝
＝2×103N.
13.240 300 【解析】由图知，n＝2，拉力端移动的距离s＝2h＝2×2m＝4m，拉力端移动速度v＝
＝
＝0.4m/s，小明爸爸拉绳的功率P＝
＝
＝Fv＝600N×0.4m/s＝240W；不计摩擦及绳重，F＝
（G＋G动），所以动滑轮重G动＝2F－G＝2×600N－1140N＝60N，小明拉绳子时的最大拉力等于其重力，F′＝G人＝450N，由于F′＝
（F拉＋G动），所以绳子对物体的最大拉力F拉＝2F′－G动＝2×450N－60N＝840N，物体对地面的最小压力F压＝F支＝G－F拉＝1140N－840N＝300N.
14.如答图所示（合理即可）
第14题答图
【解析】要使该滑轮组向下用力物体向上运动，应从动滑轮开始绕，如答图所示．
15.
（1）0.4 50%
（2）越大 （3）2.2 （4）C
【解析】
（1）由图可知，滑轮组有4段绳子承担物重，第4次实验时，绳端移动的距离s绳＝4h＝4×0.1m＝0.4m，有用功W有用＝Gh＝3.0N×0.1m＝0.3J，总功W总＝Fs绳＝1.5N×0.4m＝0.6J，机械效率η＝
×100%＝
×100%＝50%；
（2）在1、3、4实验中，其他条件一定，机械效率随物重的增加而增加，即同一滑轮组，物重越大，机械效率越大；（3）在忽略摩擦力和绳重的前提下，得拉力F＝
，则G动＝nF－G＝4×0.8N－1N＝2.2N；（4）若不忽略绳子与滑轮之间的摩擦，额外功为克服动滑轮重力做功和克服摩檫力做功，即W额外＝G动h＋fs＝G动h＋fnh，有用功W有用＝Gh，机械效率η＝
×100%＝
×100%＝
×100%＝
×100%，可知机械效率与动滑轮的重力、摩擦力有关，与物体上升的高度无关．
16.解：
（1）拉力做功的功率：
P＝
＝
＝750W
（2）拉力所做的有用功：
W有＝Gh＝600N×2m＝1200J
滑轮组的机械效率：
η＝
×100%＝
×100%＝80%
（3）由图可知，承担重物的绳子段数n＝3，
由题意知，η′＝1－15%＝85%
由η′＝
×100%＝
×100%＝
×100%知，提升重物的重力G′＝3Fη′＝3×400N×85%＝1020N
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