发布时间 : 星期三 文章北京中考物理功和机械效率专题复习 教师版更新完毕开始阅读
v===，
在水中铝块受到的浮力：
F浮=ρ水vg=×103kg/m3××10N/kg=3000N， 滑轮组对铝块的拉力：
F=G1﹣F浮=8100N﹣3000N=5100N， 使用滑轮组做的有用功：
W有用=Fh=5100N×2m=10200J，
不计绳重和各种摩擦，使用滑轮组做的额外功： W额=G轮h=900N×2m=1800J，
W总=W有用+W额=Fh+G轮h=10200J+1800J=12000J， 滑轮组的机械效率： η=
×100%=
×100%=85%；
（2）由题知P总=做功时间： t=
=
，
=540W，
铝块上升的速度： v==
=s．
答：（1）滑轮组的机械效率85%； （2）铝块上升的速度为s．
6．建筑工地上，某施工人员利用如图6所示的滑轮组匀速提升重物．若不计摩擦和绳重．求：
（1）利用这个滑轮组匀速提升重为1200N的物体时，所用的拉力是500N，此时滑轮组的机械效率是80%，拉力做功的功率是750W，求重物在1min内匀速上升的高度
（2）当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是多少
解答： 解：（1）由题意知，拉力在1min做的功为：W总=Pt=750W×60s=45000J
根据W总=Fs 得s=
=
=90m
由图知，此滑轮组由三段绳子承担物重，所以s=3h 则h=s=×90m=30m
答：重物在1min内上升的高度是30m．
（2）因为滑轮组由3段绳子承担物重，所以F=（G物+G动） G动=3×500N﹣1200N=300N
则F′=（G物′+G动）=×（1800N+300N）=700N
答：当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是700N．
7．为打造环三中心城市，宁德市政府投入巨资，对市区南北主干道进行改造，施工中，一工人利用如图所示的滑轮组，要15s内将480N的重物匀速拉到3m高处，所用的拉力是300N．求： （1）有用功是多少
（2）滑轮组的机械效率是多少 （3）拉力的功率是多少
解答： 解：（1）有用功W有用=Gh=480N×3m=1440J；
答：有用功是1440J；
（2）拉力移动的距离S=2h=2×3m=6m；
拉力做的总功W总=FS=300N×6m=1800J； 滑轮组的机械效率是η=
×100%=
×100%=80%；
答：滑轮组的机械效率是80%； （3）拉力的功率是P=
=
=120W；
答：拉力的功率是120W．
8．如图所示，某建筑工地用电动机和滑轮组把建筑材料从地面提升到工作平台上．已知建筑材料的质量m=360kg，用t=20s的时间把建筑材料匀逮提升了h=4m，滑轮组的机械效率为90%，g取10N/Kg．求这段时间内 （1）建筑材料上升的速度V；
（2）电动机对绳子的拉力F； （3）电动机拉绳子的功率P．
分析：
（1）已知建筑材料运动的距离（上升的高度）和所用的时间，利用速度计算公式V=计算得
出；
（2）本题是利用滑轮组提升重物，一个动滑轮，一个定滑轮，从图上可以看出动滑轮上有两段绳子，故拉力移动的距离等于2倍物体上升的高度，即s=2h； 此时，W有用=Gh，W总=Fs，再利用机械效率η=
代入后分析计算得出拉力F；
（3）利用求出的拉力F和s、h之间的关系可以计算出电动机拉绳子做的功，又已知时间，利用P=计算得出．
解答： 解：m=360kg，t=20s，h=4m，
（1）上升的速度v===
=s；
（2）建筑材料的重力G=mg=360kg×10N/kg=3600N， 由η=
=
得：
电动机对绳子的拉力F=====2000N；
（3）电动机拉绳子做的功：W=Fs=2Fh=2×2000N×4m=16000J， 电动机拉绳子的功率P==
=800W．
9．在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组．某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上，用时40s，卷扬机提供的拉力F为2500N．求在此过程中： （1）有用功；
（2）拉力F的功和功率； （3）滑轮组的机械效率．
解答： 解：（1）拉力F所做的有用功：
W有=Gh=4000N×10m=4×104J．
（2）拉力F移动的距离： s=2h=2×10m=20m． 拉力F所做的总功：
W总=Fs=2500N×20m=5×104J．
拉力F做功的功率： P=
=
=1250W．
（3）滑轮组的机械效率： η=
×100%
=×100%=80%．
答：（1）力F所做的有用功是4×104J；
（2）拉力F做的功和功率分别是5×104J、1250W； （3）滑轮组的机械效率是80%．
10．重为160N、底面积为的物体落入干涸的深井底部．已知物体的密度为×103 kg/m3，g=10N/kg，不计绳重和摩擦． （1）求物体对井底的压强；
（2）使用图所示滑轮组，当施拉力F=100N时物体恰能匀速上升，求此滑轮组的机械效率；
（3）若在井内注入水，仍用此滑轮组使物体以1m/s的速度在水中匀速上升，求拉力的功率．（不计水对物体的阻力）
分析： （1）物体对井底的压力等于物体重，知道受力面积，利用压强公式求物体对井底的压强；
（2）由图可知，承担物重的绳子股数n=2，则拉力端移动的距离s=2h，知道拉力和物重大小，
利用η=
=
=
=
求滑轮组的机械效率；
（3）由题知，不计绳重和摩擦，则F=（G+G轮），据此求出动滑轮重；
知道物体重和物体的密度，利用G=mg=ρVg求物体的体积，再利用阿基米德原理求出物体受到水的浮力，不计绳重、摩擦、水的阻力，则F′=（G物+G动﹣F浮），据此求出拉力大小，再
求出拉力端移动的速度，利用P=Fv求拉力做功功率．
解答： 解：（1）物体对井底的压力：
F=G=160N，
物体对井底的压强：
p==
=4×103Pa；
（2）由图可知，n=2，则拉力端移动的距离s=2h，