物理(苏科版)九上提高版：第11章 简单机械和功 单元复习
一、选择题
1.一台机器的功率是1000W，它表示的意思是( )
A.这台机器每次只能做1000J的功 B.这台机器每小时做1000J的功
C.这台机器每秒做1000J的功 D.这台机器每秒做功是1000W
2.如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图，下列有关说法错误的是( )
A.在a到b的过程中，运动员对铅球做了功
B.在b到c的过程中，运动员对铅球没有做功
C.在c到d的过程中，没有力对铅球做功
D.在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断改变
3.在2021年中考体能测试中，小明同学选择跳绳。他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm。假设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近( )
A.5W B.50W C.500W D.5000W
4.平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2，则甲与乙( )
A.牵引力做功之比为2∶3 B.牵引力做功之比为3∶2
C.牵引力的功率之比为1∶1 D.汽车所受的阻力之比为3∶2
5.如图所示，建筑工地用起重机运转，很短时间内便能将所需的砖块吊到楼顶；用滑轮组来提升相同数量的砖块则需要很长时间，其中道理是( )
A.起重机的功率大，所做的功较多 B.滑轮组的效率高，所需的时间长
C.起重机的功率大，做功比较快 D.滑轮组的功率大，所做的功较多
6.为丰富学生的课余活动,学校体育组组织八年级学生进行爬杆比赛。在一次爬杆比赛中,甲、乙两个运动员的质量之比是9∶8,甲用3min完成比赛,乙用2min完成比赛,则甲乙两人爬杆时克服重力做功的功率之比是( )
A.3∶4 B.4∶3 C.1∶1 D.27∶16
7.AC硬棒质量忽略不计，在棒的B、C两点施加力F1、F2，F2的方向沿线，棒在如图所示位置处于平衡状态，则( )
A.F1＜F2 B.F1=
C.F1力臂小于s1 D.F2向沿线向下
8.一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示)，该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是( )。
A.W1＜W2＜W3 B.W1＜W2＝W3 C.W1＝W2＝W3 D.W1＝W2＜W3
9.用200N的力沿水平方向分别拉1000N、500N重的两辆车匀速前进15m，则( )
A.拉重车做的功多 B.拉轻车做的功多
C.拉两辆车做的功一样多 D.条件不足，无法确定
10.功等于力乘以物体在力的方向上移动的距离，若物体移动的距离与力的方向相同，则力做功为正，否则为负。在投掷实心球的过程中，实心球从被斜向上抛出到落地，重力做功的情况大致为( )
11.如图所示,由弹簧测力计A、B和滑轮组组成的装置中,拉绳子的力F=10N.若不计滑轮组重和摩擦,则弹簧测力计A、B的示数FA和FB分别为( )
A.FA=30N,FB=20N B.FA=20N,FB=30N
C.FA=FB=20N D.FA=FB=30N
12.一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其图象如图所示，汽车在第10s时已行驶了150m，速度达到了，随后匀速前进，若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N，以下说法正确的是
A.在内汽车的平均速度为
B.在内汽车的牵引力大小恒为2000N
C.在内汽车牵引力做的功为
D.在内汽车牵引力做功的功率为
二、填空题
13.如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1 W2，P1 P2(选填“＞”、“＜”或“=”).
14.两台机器功率之比是1∶3，在同样时间内它们做功之比为________，若要做同样多的功，所需时间之比为________.
15.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度h=1.5m，斜面长度s=3m.现用力F沿斜面把重力为G=1800N重物匀速推到车上，若不计摩擦，推力F为______N.若实际存在的摩擦力f=400N，则工人师傅实际用的推力F′=______N，该斜面的机械效率是______.
16.如图所示，小聪用桶、小明用口袋，各装重120N的砂子从一楼运上三楼.小聪做的有用功为________J，小聪与小明所用机械的效率之比为________.(不计绳重及摩擦)
17.王波同学帮父母搬家，现有30捆书籍，每捆书籍的质量都为5kg。王波想尽快将它们搬上10m高处的新家。如图是王波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量的关系图象。由图可知，若以最少的时间将这批书籍搬上新家，每次搬运的书籍的重力应是______N，每次上楼所做的功是______J.
18.如图所示，重30N的物体A，在水平力F的作用下以10m/s的速度，沿水平桌面匀速运动，此时弹簧测力计的示数为2N，则拉力F=________N，物体A受到的摩擦力是________N，在4s内拉力做的功是________J，拉力的功率是________W.(不计机械内部摩擦和自重)
三、实验探究题
19.小汉要提起重800N的物体，但是他的最大拉力只有300N。于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个重物。已知每个滑轮重20N，小汉想站在地上向下拉绳，他最好选择中_______滑轮组来提起重物(选填“a”、“b”或“c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。
20.用如图所示的器材探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前调节杠杆上的______，使杠杆在不挂钩码时，保持水平静止，这是为了______。
(2)在已经平衡的杠杆的左侧钩码下加挂钩码，为了使杠杆尽快平衡，下列做法正确且合理的是______。
A.只把右侧钩码向右移 B.只把左侧钩码向左移
C.把左右两侧钩码同时向左移动 D.把左右两侧钩码同时向右移动
(3)杠杆在两个力的作用下平衡时，F1L1=F2L2，此时动力作用的效果与阻力作用的效果互相抵消。据此，如果杠杆受到动力F1、F2和阻力F3三个力的作用，杠杆的平衡条件是什么呢？请你提出猜想：______(用公式表达)。
四、解答题
21.初三年级的小明同学参加体育中考的跳绳考试时,在1min内连续跳了200次,轻松获得跳绳项目的满分。已知小明重450N,每只鞋底与地面的接触面积为150cm2,跳起时重心升高的平均高度为4cm。求:
(1)小明站在操场上等待考试时对地面的压强;
(2)小明跳绳时的平均功率。
22.某科技小组设计的提升重物的设备如甲所示。图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。小亮站在地面上通过滑轮组提升重物，滑轮组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成。小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中，物体A的速度为υ1，滑轮组的机械效率为ηA。小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中，物体B的速度为υ2，滑轮组的机械效率为ηB。拉力F1、F2做的功随时间变化的图像分别如乙中①、②所示。已知：υ1=3υ2，物体A的体积为VA，物体B的体积为VB，且3VA=2VB，物体A的密度为ρA，物体B的密度为ρB，且8ρA=7ρB。(不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦)
求：机械效率ηB与ηA之差。
23.物体重600N，放在水平地面上，与地面的接触面积是500cm2(如图甲所示).?
(1)物体放在水平地面上时，对地面的压强是多少？?
(2)某工人用400N的力在10s内将物体匀速提高了5m(如图乙所示)，拉力的功率是多少？滑轮组的机械效率是多少？
.物理(苏科版)九上提高版：第11章 简单机械和功 单元复习
一、选择题
1.一台机器的功率是1000W，它表示的意思是( )
A.这台机器每次只能做1000J的功 B.这台机器每小时做1000J的功
C.这台机器每秒做1000J的功 D.这台机器每秒做功是1000W
【答案】C.
【解析】功率是指物体在单位时间内所做的功，功率的单位是瓦(W)，1000W=1000J/s，根据功率的定义可以得出1000W的物理意义：这台机器每秒做1000J的功.
2.如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图，下列有关说法错误的是( )
A.在a到b的过程中，运动员对铅球做了功
B.在b到c的过程中，运动员对铅球没有做功
C.在c到d的过程中，没有力对铅球做功
D.在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断改变
【答案】C
【解析】在a到b的过程中，运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球做了功，故选项A正确；在b到c的过程中，铅球已经离开人手，铅球不再受到手的推力，铅球是靠惯性向前运动一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球没有做功，故选项B正确；在c到d的过程中，铅球始终受到重力作用，且铅球在重力作用下向下运动，所以在这个阶段，重力在对铅球做功，故选项C错误；在a到d的过程中，铅球的运动速度和方向都在不断发生变化，所以运动状态在不断改变，故选项D正确。
3.在2021年中考体能测试中，小明同学选择跳绳。他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm。假设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近( )
A.5W B.50W C.500W D.5000W
【答案】B
【解析】假设小明质量为50kg,他跳绳时克服自身重力做功，计算他的功率时需要弄清楚他跳一次绳所做的功，以及跳一次绳用的时间。则功率为。
4.平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2，则甲与乙( )
A.牵引力做功之比为2∶3 B.牵引力做功之比为3∶2
C.牵引力的功率之比为1∶1 D.汽车所受的阻力之比为3∶2
【答案】B
【解析】平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，由W=Fs可知，路程之比为3∶3，它们所做的功之比为3∶2。因汽车匀速行驶，所以汽车所受的阻力之比为1∶1。由P=W/t可知，牵引力的功率之比为3∶2。本题是对新课程“能用生活、生产中的实例解释机械功的含义”目标的落实，考查学生分析、推理的能力。
5.如图所示，建筑工地用起重机运转，很短时间内便能将所需的砖块吊到楼顶；用滑轮组来提升相同数量的砖块则需要很长时间，其中道理是( )
A.起重机的功率大，所做的功较多 B.滑轮组的效率高，所需的时间长
C.起重机的功率大，做功比较快 D.滑轮组的功率大，所做的功较多
【答案】C.
【解析】ACD、用起重机和滑轮组对砖做功相同，起重机做的额外功多，总功多，起重机用时少，做功快，功率大.AD错误，C正确；
B、起重机和滑轮组做的有用功相同，起重机做的额外功多，有用功与总功的比值小，机械效率低.所以B错误.
6.为丰富学生的课余活动,学校体育组组织八年级学生进行爬杆比赛。在一次爬杆比赛中,甲、乙两个运动员的质量之比是9∶8,甲用3min完成比赛,乙用2min完成比赛,则甲乙两人爬杆时克服重力做功的功率之比是( )
A.3∶4 B.4∶3 C.1∶1 D.27∶16
【答案】A
【解析】甲、乙两个运动员进行爬杆比赛,完成比赛时,上升的距离相同,故二人做功的功率之比:==×=×=×=×=。
7.AC硬棒质量忽略不计，在棒的B、C两点施加力F1、F2，F2的方向沿线，棒在如图所示位置处于平衡状态，则( )
A.F1＜F2 B.F1=
C.F1力臂小于s1 D.F2向沿线向下
【答案】【解析】本题考查对杠杆知识的理解.杠杆：能够绕固定点转动的硬棒；杠杆平衡时作用在杠杆上的两个力总是使杠杆的转动方向相反，F2向沿线向上，D错误.杠杆保持静止或匀速转动时满足：F1L1=F2L2；F2为动力，F1为阻力，杠杆的力臂是过支点作力的作用线的垂线段，阻力臂小于s1,C正确，B错误.动力臂等于s2，所以阻力臂小于动力臂，阻力大于动力，A错误.故选C.
8.一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示)，该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是( )。
A.W1＜W2＜W3 B.W1＜W2＝W3 C.W1＝W2＝W3 D.W1＝W2＜W3
【答案】C
【解析】一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，三个功的大小都等于W＝Fs，即W1＝W2＝W3。故C正确，A、B、D错误。
9.用200N的力沿水平方向分别拉1000N、500N重的两辆车匀速前进15m，则( )
A.拉重车做的功多 B.拉轻车做的功多
C.拉两辆车做的功一样多 D.条件不足，无法确定
【答案】C
【解析】由题意可知，轻车和重车受到的拉力都是200N，两车在拉力的作用下沿力的方向移动的距离相等，根据W=Fs可得出拉力做的功相等。
10.功等于力乘以物体在力的方向上移动的距离，若物体移动的距离与力的方向相同，则力做功为正，否则为负。在投掷实心球的过程中，实心球从被斜向上抛出到落地，重力做功的情况大致为( )
【答案】C
【解析】实心球的运动是先斜向上再斜向下，而重力的方向竖直向下，故实心球上升时重力做功为负，后逐渐变大，直到为正。
11.如图所示,由弹簧测力计A、B和滑轮组组成的装置中,拉绳子的力F=10N.若不计滑轮组重和摩擦,则弹簧测力计A、B的示数FA和FB分别为( )
A.FA=30N,FB=20N B.FA=20N,FB=30N
C.FA=FB=20N D.FA=FB=30N
【答案】A
【解析】弹簧测力计的示数表示的是滑轮对弹簧测力计的拉力.滑轮平衡时,滑轮受到绳子的拉力和它受到弹簧测力计的拉力相等.我们若采用“隔离法”将两滑轮分开容易看出，有三段绳子拉左边的滑轮，用来平衡弹簧测力计A的拉力，因此FA=3F=3×10N=30N;有两段绳子拉着右边滑轮，用来平衡弹簧测力计B的拉力，所以FB=2F=2×10N=20N，故正确的选项是A.12.一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其图象如图所示，汽车在第10s时已行驶了150m，速度达到了，随后匀速前进，若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N，以下说法正确的是
A.在内汽车的平均速度为
B.在内汽车的牵引力大小恒为2000N
C.在内汽车牵引力做的功为
D.在内汽车牵引力做功的功率为
【答案】C
【解析】A、由图象可知，汽车在内做匀速运动，其速度为，
汽车在内行驶的路程，
在内行驶的总路程，
则在内汽车的平均速度，故A错误；
B、由图象可知，在内，汽车做加速运动，牵引力大于阻力，即牵引力大于2000N，故B错误；
C、汽车在内做匀速运动，处于平衡状态，牵引力等于阻力，即，
则牵引力做的功：，故C正确；
D、汽车在内牵引力做功的功率：，故D错误。
故选：C。
A、知道汽车在内的速度，利用求出行驶的路程；求出在内行驶的总路程，再利用速度公式求在内汽车的平均速度；
B、由图可知，在内，汽车做加速运动，牵引力大于阻力；
C、汽车在内做匀速运动，处于平衡状态，牵引力等于阻力，利用求汽车在内牵引力做的功；
D、利用求汽车在内牵引力做功功率。
此题考查了速度公式、功的公式、功率公式的应用，关键是根据图象、结合二力平衡条件得出汽车做匀速直线运动时的牵引力大小。
二、填空题
13.如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1 W2，P1 P2(选填“＞”、“＜”或“=”).
【答案】【考点】EB：功的大小比较；FD：功率大小的比较.
【分析】(1)根据影响滑动摩擦力大小的因素和二力平衡条件即可比较水平拉力的大小；
(2)知道拉力拉力做功的大小关系，根据W=Fs和P=Fv判断比较功和功率的关系.
【解析】(1)由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；
又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1=F2=f；
(2)物体运动的距离都为10m，且F1=F2，由W=Fs可知W1=W2；
因为v1＜v2，且F1=F2，由P===Fv可知，P1＜P2.
故答案为：=；＜.
14.两台机器功率之比是1∶3，在同样时间内它们做功之比为________，若要做同样多的功，所需时间之比为________.
【答案】1∶33∶1
【解析】
15.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度h=1.5m，斜面长度s=3m.现用力F沿斜面把重力为G=1800N重物匀速推到车上，若不计摩擦，推力F为______N.若实际存在的摩擦力f=400N，则工人师傅实际用的推力F′=______N，该斜面的机械效率是______.
【答案】900130069.2%
【解析】在斜面不计摩擦的情况下，根据功的原理W1=W2，即Gh=Fs，
F==900N.
若考虑摩擦，则工人师傅实际用的推力F′=F+f=900N+400N=1300N，
机械效率η==69.2%.
16.如图所示，小聪用桶、小明用口袋，各装重120N的砂子从一楼运上三楼.小聪做的有用功为________J，小聪与小明所用机械的效率之比为________.(不计绳重及摩擦)
【答案】7209：10
【解析】
17.王波同学帮父母搬家，现有30捆书籍，每捆书籍的质量都为5kg。王波想尽快将它们搬上10m高处的新家。如图是王波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量的关系图象。由图可知，若以最少的时间将这批书籍搬上新家，每次搬运的书籍的重力应是______N，每次上楼所做的功是______J.
【答案】150；1500
【解析】由图象可知：当搬运质量为15kg物体时，人用于搬运物体的功率输出最大，其值为50W；
30捆书籍的总重是一定的，搬运的高度一定，所以搬运书籍需要做的总功是一定的；为了以最少的时间将这批书籍搬上新家，应要求人始终在最大功率输出状态下工作，所以，每次应搬运质量15kg的书籍；
则每次搬运的书籍的重力：；
每次上楼所做的功克服书的重力做功：；
故答案为：150；1500；
通过图线知，顶点的输出功率最大，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，要求人始终在最大功率输出状态下工作，因此每次应搬运质量15kg的书籍，根据求出每次搬运的书籍的重力；
利用求每次搬运书籍做的功。
本题考查学生对功的计算公式和功率的计算公掌握和应用，为了求尽快把物体搬到楼上需要的时间，从图象上读出最大功率和最大功率下的搬运质量，这是解决本题的关键，有一定的难度。
18.如图所示，重30N的物体A，在水平力F的作用下以10m/s的速度，沿水平桌面匀速运动，此时弹簧测力计的示数为2N，则拉力F=________N，物体A受到的摩擦力是________N，在4s内拉力做的功是________J，拉力的功率是________W.(不计机械内部摩擦和自重)
【答案】2416040
【解析】图中所示的是动滑轮，在不计机械内摩擦和自重的情况下，它能省一半力；由弹簧秤示数可知，拉力F=2N，物体A受到的摩擦力f=2F=2×2N=4N.在4s内拉力做的功：W=Fs=2N×10m/s×4s×2=160J，拉力的功率：P=W/t=160J/4s=40W.
三、实验探究题
19.小汉要提起重800N的物体，但是他的最大拉力只有300N。于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个重物。已知每个滑轮重20N，小汉想站在地上向下拉绳，他最好选择中_______滑轮组来提起重物(选填“a”、“b”或“c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。
【答案】c，正确的绕绳方法见c
【解析】题目的关键是确定几股绳子吊起动滑轮。由Ｆ＝(Ｇ物+Ｇ动)/n知，n＝(Ｇ物+Ｇ动)/Ｆ，因F≤300N，所以n≥(800N+20N)/300N≈2.7，因为ｎ应为整数，故ｎ可取3、4、5等。求解时还要注意要求站在地上向下拉绳，即绳子最后的拉力方向向下。从看出，a拉力方向不合要求，b虽然更省力，但拉力方向仍不符合要求，只有c在省力情况和拉力方向上都符合要求。所以答案为c，正确的绕绳方法见c。
20.用如图所示的器材探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前调节杠杆上的______，使杠杆在不挂钩码时，保持水平静止，这是为了______。
(2)在已经平衡的杠杆的左侧钩码下加挂钩码，为了使杠杆尽快平衡，下列做法正确且合理的是______。
A.只把右侧钩码向右移 B.只把左侧钩码向左移
C.把左右两侧钩码同时向左移动 D.把左右两侧钩码同时向右移动
(3)杠杆在两个力的作用下平衡时，F1L1=F2L2，此时动力作用的效果与阻力作用的效果互相抵消。据此，如果杠杆受到动力F1、F2和阻力F3三个力的作用，杠杆的平衡条件是什么呢？请你提出猜想：______(用公式表达)。
【答案】平衡螺母消除杠杆自重对实验的影响DF1L1+F2L2=F3L3
【解析】(1)杠杆重心左移，应将平衡螺母(左端和右端的平衡螺母调节方向一致)向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就可忽略杠杆的自重对实验的影响；
(2)在已经平衡的杠杆的左侧钩码下加挂钩码，为了使杠杆尽快平衡，调节左右侧钩码向右移，可以做到尽快平衡，使杠杆尽快平衡下列做法正确且合理的是D，把左右两侧钩码同时向右移动；
(3)根据杠杆平衡条件可知，杠杆的动力动力臂乘积之和，F1L1+F2L2；杠杆阻力与阻力臂的乘积F3L3，杠杆平衡时左侧等于右侧，故杠杆的平衡条件提出的猜想F1L1+F2L2=F3L3。
故答案为：(1)平衡螺母；消除杠杆自重对实验的影响；(2)D；(3)F1L1+F2L2=F3L3。
(1)杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；
(2)为了使杠杆平衡，同时调节两侧使杠杆尽快平衡；
(3)无论两侧挂几组钩码，每一组都有自己的力与力臂，因此，求出每一个力与相应力臂的乘积，再相加，就是整个这一侧的结果，同样表示出另一侧，看两者是否平衡。
本题研究“杠杆平衡条件”，考查器材的调试、杠杆平衡条件的运用、力臂的理解及归纳法的运用。
四、解答题
21.初三年级的小明同学参加体育中考的跳绳考试时,在1min内连续跳了200次,轻松获得跳绳项目的满分。已知小明重450N,每只鞋底与地面的接触面积为150cm2,跳起时重心升高的平均高度为4cm。求:
(1)小明站在操场上等待考试时对地面的压强;
(2)小明跳绳时的平均功率。
【答案】(1)1.5×104Pa(2)60W
【解析】(1)S=2×0.015m2=0.03m2,对地面的压强p===1.5×104Pa;(2)他跳起一次平均做功W=Gh=450N×0.04m=18J,他跳绳1min总共做的功W总=W·n=18J×200=3600J,跳绳的平均功率:P===60W。
22.某科技小组设计的提升重物的设备如甲所示。图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。小亮站在地面上通过滑轮组提升重物，滑轮组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成。小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中，物体A的速度为υ1，滑轮组的机械效率为ηA。小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中，物体B的速度为υ2，滑轮组的机械效率为ηB。拉力F1、F2做的功随时间变化的图像分别如乙中①、②所示。已知：υ1=3υ2，物体A的体积为VA，物体B的体积为VB，且3VA=2VB，物体A的密度为ρA，物体B的密度为ρB，且8ρA=7ρB。(不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦)
求：机械效率ηB与ηA之差。
【答案】设物体A受的重力为GA，物体B受的重力为GB，动滑轮受的重力为G动。则,
所以=(1)
由题中W－t图像可知：P1==90WP2==45W
由=，υ1=3υ2，解得：=(2)
由(1)、(2)解得：=(3)
由G＝ρgV，3VA=2VB，8ρA=7ρB，解得：=(4)
由(3)、(4)解得：
G动=GAG动=GB
ηA====70%
ηB===80%
ηB－ηA=80%－70%=10%
【解析】试题以滑轮组的效率为载体，综合考查了运动、力、质量、密度、重力、功、功率、机械效率等知识，试题对学生运用图像解决问题的能力进行了考查，对学生运用数学解决物理问题的能力要求较高。题目头绪较多，解题可以从这么几个角度入手。
从滑轮组中拉力与物重关系入手，在不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦时，拉力.所以=
从图像入手，由题中W－t图像可知：P1==90W，P2==45W，
由=及υ1=3υ2，解得：=。
从质量、密度、重力关系入手，由G＝mg=ρgV、3VA=2VB、8ρA=7ρB解得：=。
从滑轮组的机械效率入手：
由上面几个式子，经过数学运算，即可求出结果。
23.物体重600N，放在水平地面上，与地面的接触面积是500cm2(如图甲所示).?
(1)物体放在水平地面上时，对地面的压强是多少？?
(2)某工人用400N的力在10s内将物体匀速提高了5m(如图乙所示)，拉力的功率是多少？滑轮组的机械效率是多少？
.
【答案】(1)物体对地面的压强：
.
(2)由图可知，该装置承担物重的绳子股数n=2，
拉力的功：,
拉力的功率：，
滑轮组的机械效率：
四、综合能力题(共10分)
