（北师大版）八年级物理下册9.5探究_使用机械是否省功练习（Word版，含解析）

9.5探究—使用机械是否省功
基础练
一、选择题
1.关于机械效率的说法中正确的是（）。
A．越省力的机械，效率越高；
B．做有用功越多的机械，效率越高；
C．做相同的功，额外功的值越小，则机械效率一定越高；
D．做功越快的机械，机械效率越高
2.小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图所示），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为η1、η2。下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（　）。
A．F1＞F2，η1=η2 B．F1＞F2，η1＞η2 C．F1＜F2，η1=η2 D．F1＜F2，η1＞η2
3.如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m。此过程中，额外功和机械效率分别是（　）。
A．0.4J、83.3% B．0.8J、91.7% C．0.8J、83.3% D．0.4J、91.7%
4.如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中（　）。
A．甲图省力，机械效率甲图大；B．甲图省力，机械效率一样大；
C．乙图省力，机械效率乙图大；D．乙图省力，机械效率一样大
5.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）。
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同；
B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同；
C．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等；
D．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等
6.如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。若不计绳重与摩擦，则（　）。
A．W1=W2，η1=η2 B．W1=W2，η1＜η2 C．W1＜W2，η1＞η2 D．W1＞W2，η1＞η2
二、填空题
7.滑轮组将重500N物体，举高80cm的过程中，机械效率为80%，则此过程中有用功为J；额外功为J。若不计滑轮摩擦及拉线质量的影响，则可知动滑轮重N；当提升重物为400N时，滑轮组的机械效率为。
8.如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用F1、F2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η甲　η乙；若FA=FB，则GA　　GB。（选填“＞”、“＜”或“=”）
9.某人将一物体用F=40N的推力匀速将一个重200 N的物体推上高h=1m、长s=6m的斜面，则此人对物体做的总功为J，额外功为_____J，斜面的机械效率_____，斜面和物体间的摩擦力是______N。
三、计算题
10.利用如图所示的滑轮组，用F=1000N的力拉绳子自由端，货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动l0s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%。求：
（1）货物A在10 s内移动的距离；
（2）这个过程中拉力F的功率；
（3）水平地面对货物A的摩擦力大小。
11.小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60Kg，在F=50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。求：
（1）货箱的重力是多少？
（2）拉力F的功率是多少？
（3）货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是多少？
（4）此滑轮组的机械效率是多少？
提升练
一、选择题
1.工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F。以下说法正确的是（）。
A．拉力F的功率为； B．额外功为（2F-G）h
C．滑轮组的机械效率为；D．滑轮组的机械效率随h的增大而增大
2.分别用如图所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在10s内将重为40N的物体G匀速提升1m，每个滑轮的重均为20N，不计绳重及摩擦，下列有关说法正确的是（　　）。
A. 甲和乙两滑轮组所做有用功相等；B. 甲滑轮组的效率大于乙滑轮组的效率；
C. F甲小于F乙；D. F甲做功的功率小于F乙做功的功率
3.如图所示，用相同的滑轮分别组成甲、乙两个滑轮组，分别把重为G1、G2的重物以相同的速度v匀速提升相同的高度h=2m。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）。
A. 若G1=G2，F1做功的功率大于F2做功的功率；
B. 若G1=G2 ，两滑轮组的机械效率相同；
C. 若G1>G2，两滑轮组的机械效率相同；
D. 若G1=240N，甲的机械效率为80%，则F1做的功是600J
4.如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以v的速度匀速运动了s，已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（）。
A．使用该滑轮组一定省力；B．拉力的功率为2Fv；
C．额外功为（2nF﹣G）s ；D．滑轮组的机械效率为
5.如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）。下列说法正确的是（　）。
A．拉力F1小于拉力F2；
B．甲、乙两滑轮组的机械效率相同；
C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械；
D．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等
二、填空题
6.往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m长的斜面，把120kg的重物提高1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为　　，若实际用力为500N，斜面的机械效率为　　，重物受到的摩擦力为　　。（g取10N/kg）
7.救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10Nkg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为J，整个装置的机械效率为，小车A与斜面间的摩擦力大小为N。
三、计算题
8.如图所示，工人准备用一根最多能承受400N力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为20kg（绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂，g＝10N/kg）。求：
（1）物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时，物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。
（2）在物体A浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为75%，物体A的密度是多少。
（3）若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时，物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。
参考答案：
基础练
一、选择题
1.关于机械效率的说法中正确的是（）。
A．越省力的机械，效率越高；
B．做有用功越多的机械，效率越高；
C．做相同的功，额外功的值越小，则机械效率一定越高；
D．做功越快的机械，机械效率越高
【答案】C。
【解析】A、机械效率与省力情况无关，定滑轮不省力，但它的机械效率比动滑轮要高，该选项说法不正确。
B、有用功越多的机械效率不一定高，机械效率是有用功在总功中所占的比例，该选项说法不正确。
C、做相同的功，额外功的值越小，额外功占的比值越小，效率越高，该选项说法正确。
D、机械做功越快，表示功率越大，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，该选项说法不正确。故选C。
2.小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图所示），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为η1、η2。下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（　）。
A．F1＞F2，η1=η2 B．F1＞F2，η1＞η2 C．F1＜F2，η1=η2 D．F1＜F2，η1＞η2
【答案】A。
【解析】因为忽略绳重及摩擦，承担物重的绳子股数n1=2，n2=3。所以，两图所用拉力：
，，因为滑轮相同，提升的物体重相同，
所以F1＞F2；因为两图将同一物体匀速提高相同的高度，所以做的有用功W有相同；
因为忽略绳重及摩擦，所做的额外功W额=G轮h，额外功W额相同，又因为W总=W有+W额，所以总功相同，由，所以两图的机械效率η相同，即η1=η2。故选A。
3.如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m。此过程中，额外功和机械效率分别是（　）。
A．0.4J、83.3% B．0.8J、91.7% C．0.8J、83.3% D．0.4J、91.7%
【答案】C。
【解析】（1）由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h=2×0.4m=0.8m，W总=FS=6N×0.8=4.8J，
W有用=Gh=10N×0.4m=4J，W额=W总﹣W有用=4.8J﹣4J=0.8J；
（2）滑轮组的机械效率：。
4.如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中（　）。
A．甲图省力，机械效率甲图大；B．甲图省力，机械效率一样大；
C．乙图省力，机械效率乙图大；D．乙图省力，机械效率一样大
【答案】B。
【解析】（1）分析左图滑轮组的结构，得出承担物重的绳子股数n=3，则拉力端移动的距离S=3h，因摩擦力可以忽略不计，根据求拉力的大小；利用求机械效率大小；；（2）同理，求出右图的拉力和机械效率，通过比较得出答案。
分析左图可知，n=3，则s=3h，因为摩擦力可以忽略不计，所以，。
（2）分析右图可知，n=2，则s=2h，因为摩擦力可以忽略不计，所以，
，由此可知：F1＜F2，η1=η2，所以甲图省力，机械效率一样大。
5.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）。
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同；
B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同；
C．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等；
D．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等
【答案】C。
【解析】由图可知，甲滑轮组n=2，乙滑轮组n=3，；货物重相同，故，；甲图中，绳子自由端移动的距离是物体升高h的2倍，乙图中，绳子自由端移动的距离是物体升高h的3倍，所以，两个力对物体做功相同（忽略绳重及摩擦）。
所以，正确答案是C。
6.如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。若不计绳重与摩擦，则（　）。
A．W1=W2，η1=η2 B．W1=W2，η1＜η2 C．W1＜W2，η1＞η2 D．W1＞W2，η1＞η2
【答案】C。
【解析】根据总功等于有用功加上额外功，由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，可以比较出两种情况的总功大小；再根据两种情况的有用功相同，利用即可比较出二者机械效率的大小。
因为小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高；因为乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。
即W1＜W2，η1＞η2，所以C选项正确。
二、填空题
7.滑轮组将重500N物体，举高80cm的过程中，机械效率为80%，则此过程中有用功为J；额外功为J。若不计滑轮摩擦及拉线质量的影响，则可知动滑轮重N；当提升重物为400N时，滑轮组的机械效率为。
【答案】400、100、125、76.2%。
【解析】W有用1=G1h=500N×0.8m=400J，;
W额=W总1-W有用1=500J-400J=100J，
；
W有用2=G2h=400N×0.8m=320J，
W总2=W有用2+W额=320J+100J=420J，
。
故答案为：400、100、125、76.2%。
8.如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用F1、F2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η甲　η乙；若FA=FB，则GA　　GB。（选填“＞”、“＜”或“=”）
【答案】＞、＜。
【解析】（1）不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，则滑轮组的机械效率：
因物体的重力G越大，越小，越大，且动滑轮的重力相等，所以，GA＞GB时，η甲＞η乙；
（2）由图可知，n甲=2，n乙=3，由F=（G+G动）可得，提升物体的重力：G=nF﹣G动，
则FA=FB时，提升物体的重力关系为GA＜GB。
9.某人将一物体用F=40N的推力匀速将一个重200 N的物体推上高h=1m、长s=6m的斜面，则此人对物体做的总功为J，额外功为_____J，斜面的机械效率_____，斜面和物体间的摩擦力是______N。
【答案】240；40；6.67；83.3%。
【解析】（1）推力做功：W总=Fs=40N×6m=240J，
克服物体的重力做的功：W有用=Gh=200N×1m=200J。
（2）克服摩擦力做功：W额=W总-W有用=240J-200J=40J。
（3）所以W额=fs，
故，摩擦力。
（4）机械效率：。
故答案为：240；40；6.67；83.3%。
三、计算题
10.利用如图所示的滑轮组，用F=1000N的力拉绳子自由端，货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动l0s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%。求：
（1）货物A在10 s内移动的距离；
（2）这个过程中拉力F的功率；
（3）水平地面对货物A的摩擦力大小。
【解析】（1）根据v=可知货物A在10 s内移动的距离：sA=vAt=0.1m/s×10s=1m；
（2）由图可知，动滑轮上绳子的有效股数：n=2，绳子自由端移动的速度：
v绳=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s，
拉力的功率：；
（3）由η===得摩擦力：f=nηF=2×75%×1000N=1500N。
答：（1）货物A在10 s内移动的距离为1m；（2）这个过程中拉力F的功率200W；（3）水平地面对货物A的摩擦力大小1500N。
11.小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60Kg，在F=50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。求：
（1）货箱的重力是多少？
（2）拉力F的功率是多少？
（3）货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是多少？
（4）此滑轮组的机械效率是多少？
【解析】（1）货箱所受重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N。
（2）滑轮组n值为3，绳子自由端移动速度：v绳=3v=3×0.1m/s=0.3m/s，
拉力的功率是P=Fv绳=50N×0.3m/s=15W。
（3）f=0.2G=0.2×600N=120N；
由v=得，货箱移动距离：s=vt=0.1m/s×1×60s=6m，
克服摩擦做功：W有=fs=120N×6m=720J。
（4）1min内绳子自由端移动距离：s绳=3s=3×6m=18m，
W总=Fs绳=50N×18m=900J，η=×100%=×100%=80%。
答：（1）货箱所受重力为600N；（2）拉力F做功的功率是15W；（3）货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是720J；（4）该滑轮组的机械效率是80%。
提升练
一、选择题
1.工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F。以下说法正确的是（）。
A．拉力F的功率为； B．额外功为（2F-G）h
C．滑轮组的机械效率为；D．滑轮组的机械效率随h的增大而增大
【答案】AB。
【解析】A、由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，绳端移动的距离s=nh=2h，
拉力F做的功：W总=Fs=2Fh，则拉力F的功率：，故A正确；
B、拉力做的有用功：W有=Gh，则额外功：W额=W总-W有=2Fh-Gh=（2F-G）h，故B正确；
C、滑轮组的机械效率：，故C错误；
D、根据可知，滑轮组的机械效率与提升的高度h无关，故D错误。故选AB。
2.分别用如图所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在10s内将重为40N的物体G匀速提升1m，每个滑轮的重均为20N，不计绳重及摩擦，下列有关说法正确的是（　　）。
A. 甲和乙两滑轮组所做有用功相等；B. 甲滑轮组的效率大于乙滑轮组的效率；
C. F甲小于F乙；D. F甲做功的功率小于F乙做功的功率
【答案】A。
【解析】A、使用甲、乙两个滑轮组，目的都是将重为40N的物体G匀速提升1m，
则做的有用功均为：W有用=Gh=40N×1m=40J；故A正确；
B、不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率η==，由题知物重相同、动滑轮重也相同，所以甲滑轮组的效率等于乙滑轮组的效率，故B错误；
C、使用甲滑轮组时，n=2，所以施加的拉力为F甲=（G物+G轮）=×（40N+20N）=30N，
使用乙滑轮组时，n=3，所以施加的拉力为F乙=（G物+G轮）=×（40N+20N）=20N。
则F甲大于F乙，故C错误；
D、使用甲滑轮组时，绳端移动的距离为s甲=2×1m=2m，
拉力做的功为W甲总=F甲s甲=30N×2m=60J；
使用乙滑轮组时，绳端移动的距离为s乙=3×1m=3m，
拉力做的功为W乙总=F乙s乙=20N×3m=60J。
由于F甲做功的功等于F乙做功，时间相同，由P=可知，F甲做功的功率等于F乙做功的功率，故D错误。故选：A。
3.如图所示，用相同的滑轮分别组成甲、乙两个滑轮组，分别把重为G1、G2的重物以相同的速度v匀速提升相同的高度h=2m。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）。
A. 若G1=G2，F1做功的功率大于F2做功的功率；
B. 若G1=G2 ，两滑轮组的机械效率相同；
C. 若G1>G2，两滑轮组的机械效率相同；
D. 若G1=240N，甲的机械效率为80%，则F1做的功是600J
【答案】BD。
【解析】A、由图知，甲图中由3股绳子承担物重，乙图中由2股绳子承担物重，
则绳端的拉力：F1=（G+G动滑轮），F2=（G+G动滑轮），
绳端移动的速度：v1=3v，v2=2v，同一动滑轮的重力相同，
根据P===Fv知，若 G1=G2，F1做功的功率等于 F2做功的功率，故A错误；
B、若不计绳重及摩擦，则额外功的来源是克服动滑轮自重做的功，即W额外=G动滑轮h，
有用功：W有用=G物h，总功：W总=W额外+W有用=G动滑轮h+G物h，
则机械效率：η===-----①，
由题意，滑轮相同，把重力为G1、G2的重物匀速提升相同的高度，G1=G2，
由①式可知，两滑轮组的机械效率相同，故B正确；
C、将①式分子分母同除以G物可得：η==-----②，
由②可知，在动滑轮自重相同时，滑轮组的机械效率随物体重的增加而增大，因G1＞G2，所以甲图中滑轮组机械效率高于乙图中的机械效率，故C错误。
D、若G1=240N，则有用功：W有1=Gh1=240N×2m=480J，此时甲的机械效率为80%，
根据η=可得，F1做的功即总功：W总1===600J，故D正确；故选BD。
4.如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以v的速度匀速运动了s，已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（）。
A．使用该滑轮组一定省力；B．拉力的功率为2Fv；
C．额外功为（2nF﹣G）s ；D．滑轮组的机械效率为
【答案】BC。
【解析】A、由图可知，连接动滑轮绳子的股数n′＝2，由于不计绳重、轮与轴间的摩擦，
所以，绳端的拉力F＝（f+G动），
由于f与G动的大小关系未知，所以无法比较F与f的大小关系，则使用该滑轮组不一定省力，故A错误；
B、绳端移动的速度v绳＝n′v＝2v，则拉力的功率：P＝Fv绳＝2Fv，故B正确；
C、由题意可知，物体运动时受到的摩擦阻力f＝G，
克服摩擦阻力做的功为有用功，则：W有＝fs＝Gs，
绳端移动的距离：s绳＝n′s＝2s，
拉力F做的总功：W总＝Fs绳＝2Fs，
则额外功：W额＝W总﹣W有＝2Fs﹣Gs＝（2nF﹣G）s，故C正确；
D、滑轮组的机械效率：η＝＝＝，故D错误。故选BC。
5.如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）。下列说法正确的是（　）。
A．拉力F1小于拉力F2；
B．甲、乙两滑轮组的机械效率相同；
C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械；
D．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等
【答案】B。
【解析】不计绳重及摩擦，因为拉力，n1=2，n2=3，
所以绳端的拉力为：，，所以，故A正确。
因为滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，，所以利用滑轮组做的有用功相同，额外功相同，总功相同；因为，所以机械效率相同，故B正确。
使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故C错误。
因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，则s1≠s2，故D错误；故应选B。
二、填空题
6.往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m长的斜面，把120kg的重物提高1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为　　，若实际用力为500N，斜面的机械效率为　　，重物受到的摩擦力为　　。（g取10N/kg）
【答案】（1）人做有用功为1200J；（2）斜面的机械效率为80%；（3）摩擦力为100N。
【解析】（1）斜面很光滑，故利用功的原理得，人做的有用功等于用斜面所做的功：
W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J；FS=mgh=1200J，解得：；
（2）人所做的总功：W总=FS=500N×3m=1500J，斜面的机械效率：；
（3）W总=W有+W额，即：FS=Gh+fS，所以；
答案为：（1）人做有用功为1200J；（2）斜面的机械效率为80%；（3）摩擦力为100N。
7.救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10Nkg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为J，整个装置的机械效率为，小车A与斜面间的摩擦力大小为N。
【答案】2×104；80%；1×103。
【解析】（1）小车质量m＝1t＝1000kg，
其重力G＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N，
钢绳做的有用功：W有用＝Gh＝1×104N×2m＝2×104J，
（2）不计车长、拉力端移动距离s＝2L＝2×5m＝10m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝2.5×103N×10m＝2.5×104J，
整个装置的机械效率：η＝＝×100%＝80%；
（3）不计钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，克服小车A与斜面间的摩擦做的功为额外功，W额＝W总﹣W有用＝2.5×104J﹣2×104J＝5×103J，
由W额＝fL可得摩擦力：f＝＝＝1×103N。
故答案为：2×104；80%；1×103。
三、计算题
8.如图所示，工人准备用一根最多能承受400N力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为20kg（绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂，g＝10N/kg）。求：
（1）物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时，物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。
（2）在物体A浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为75%，物体A的密度是多少。
（3）若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时，物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。
【解析】（1）G动＝m动g＝20kg×10Nkg＝200N，
物体有三段绳子承担，n＝3，F＝（GA+G动），400N＝（GA+200N），GA＝1000N；
绳子自由端移动的速度：v＝nv'＝3×＝0.5m/s＝1.5m/s，P＝Fv＝400N×1.5m/s＝600W。
（2）物体A浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组提起的力：
F'＝GA﹣F浮＝1000N﹣ρ水gVA
η＝＝，
75%＝
解得，VA＝4×10﹣2m3
GA＝ρAgVA，1000N＝ρA×10N/kg×4×10﹣2m3，ρA＝2.5×103kg/m3
（3）GB＝ρBgVB＝2.5×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣3m3＝1250N，
F＝（GB﹣F'浮+G动），400N＝（1250N﹣F'浮+200N）
F'浮＝250N，V排＝＝＝2.5×10﹣2m3＝25dm3。
V露＝VB﹣V排＝50dm3﹣25dm3＝25dm3。
答：（1）物体A的重力是1000N，工人拉力的功率是600W。（2）物体A的密度是2.5×103kg/m3。（3）物体B最多露出25dm3时绳子将断裂。