发布时间 : 星期三 文章2018年中考物理试题分类汇编：专题21 机械效率更新完毕开始阅读
η===计算出吊着物体的绳子的段数。
知道拉力F的大小和拉力F做功的功率，可利用公式P=FV计算出绳子自由端运动的速度，从而可以计算出物体B匀速上升的速度v。 【解答】解：
（1）当对A施以竖直向上的拉力FA=1500N时，物体A静止，受到地面支持力是NA；
对A，由力的平衡条件可得：FA+NA=GA，即：1500N+NA=GA ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 已知两物体重GA=1.75GB，且NA=2NB，
所以①式可写为：1500N+2NB=1.75GB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
当对B施以竖直向上的拉力FB=1000N时，物体B静止，受到地面支持力是NB；
对B，由力的平衡条件可得：FB+NB=GB，即：1000N+NB=GB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
②﹣③得，500N+NB=0.75GB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ ③﹣④得，500N=0.25GB，解得GB=2000N， 代入解得：NB=1000N，GA=3500N；NA=2000N；
（2）已知绳子自由端的拉力F=625N，η=80%，物体B重为2000N，设承担物重的绳子段数为n， 则η=
=
=
=
=80%，
解得：n=4。
又因为拉力F做功的功率P=500W， 由P=Fv得，绳子自由端运动的速度为： v绳==
=0.8m/s，
则物体B匀速上升的速度为：v=v绳=×0.8m/s=0.2m/s。
答：（1）物体A的重力GA是3500N；地面支持力NA大小是2000N； （2）物体B的速度v为0.2m/s。
31．（2018?玉林）如图所示是打捞物体的模拟装置。现电动机带动钢丝绳自由
端以0.5m/s的速度匀速拉动滑轮组，经过5min将体积为0.1m3的物体由海底提升到海面，物体离开海面后钢丝绳自由端的速度变为0.49m/s，此时电动机的输出功率比物体在海水中时增大了12%（不计物体的高度、绳重和摩擦，ρ×103kg/m3，g取10N/kg，ρ海水取1.0×103kg/m3）。求： （1）物体浸没在海水中受到的浮力； （2）物体在海底时的深度；
（3）物体在海底时受到海水的压强；
（4）物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率（不计动滑轮体积）
物
=7.6
【分析】（1）物体排开海水的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理求浸没在海水中受到的浮力；
（2）由图知，n=5，物体升高速度等于绳子自由端移动速度的，利用速度公式求物体在海底时的深度；
（3）利用p=ρgh求物体在海底时受到海水的压强；
（4）利用G=mg=ρgV求物体重力；设物体在水中电动机的功率为P1，钢丝绳自由端的拉力为F1，P1=F1v1；物体在离开水面后电动机的功率为P2，钢丝绳自由端的拉力为F2，P2=F2v2；而物体在离开水面后电动机的功率比物体在海水中时增大了12%，据此求F1、F2的大小关系；
由图知，n=5，不计绳重和摩擦，拉力F1=（G﹣F浮+G轮），F2=（G+G轮），进一步求出动滑轮重力，物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率η=
=
。
【解答】解：
（1）物体浸没在海水中时，排开海水的体积：V排=V=0.1m3， 则物体浸没在海水中受到的浮力；
F浮=ρ海水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N；
（2）由图知，n=5，物体升高的速度： v物=v=×0.5m/s=0.1m/s，
由题意可得，物体在海底时的深度： h=v物t=0.1m/s×5×60s=30m； （3）物体在海底时受到海水的压强：
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa； （4）物体重力：
G=mg=ρ物gV=7.6×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=7600N，
设物体在水中时电动机的功率为P1，钢丝绳自由端的拉力为F1，绳自由端的速度v1=0.5m/s，
则P1=F1v1=F1×0.5m/s；
物体在离开水面后电动机的功率为P2，钢丝绳自由端的拉力为F2，绳自由端的速度v2=0.49m/s， 则P2=F2v2=F2×0.49m/s；
由题知，物体在离开水面后电动机的功率比物体在海水中时增大了12%， 即：P2=P1（1+12%），
代入数据可得：F2×0.49m/s=F1×0.5m/s（1+12%）， 解得：F2=F1，
由图知，n=5，不计绳重和摩擦，两次的拉力分别为： F1=（G﹣F浮+G轮），F2=（G+G轮）， 可得：
（G+G轮）=×（G﹣F浮+G轮），
解得：G轮=8F浮﹣G=8×1000N﹣7600N=400N，
物体在海面下匀速上升过程中，动滑轮对物体的拉力G﹣F浮 所做的功为有用功，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做功为额外功， 此过程中该滑轮组的机械效率： η=
=
=
×100%≈94.3%。
答：（1）物体浸没在海水中受到的浮力为1000N； （2）物体在海底时的深度为30m；
（3）物体在海底时受到海水的压强为3×105Pa；
（4）物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率为94.3%。
32．（2018?青岛）工人利用如图所示的滑轮组匀速提升重600N的货物，绳子自由端被竖直拉上6m，额外功为300J．求滑轮组的机械效率
【分析】由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，由s=nh求出货物提升的高度h，利用W有用=Gh求有用功；已知额外功，根据W总=W有用+W额计算总功；最后根据公式η=
求滑轮组的机械效率。
【解答】解：由图知，n=3， 由s=nh可得，货物提升的高度： h==
=2m，
则所做的有用功：
W有用=Gh=600N×2m=1200J； 拉力所做的总功：
W总=W有用+W额=1200J+300J=1500J； 则滑轮组的机械效率： η=
=
×100%=80%。
答：滑轮组的机械效率为80%。
33．（2018?桂林）小熊在课外实践活动中，用如图甲所示的滑轮组匀速拉动放在树下一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从100N开始逐渐增加，每次