人教版物理八年级下第十二章12.3细化知识点同步练习———水平运动的滑轮组的机械效率（3）
一、单选题
1．（2022八下·临漳期末）如图所示的滑轮组，用F＝60N的拉力，拉动放在水平地面上重为400N的物体，使物体匀速前进了2m，物体和地面之间的摩擦力为90N，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．拉力做的功是30J B．绳子自由端移动的距离是2m
C．滑轮组的机械效率是75% D．A点受到的拉力为400N
【答案】C
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】AB．由图知道，n=2，则绳子自由端移动的距离s绳=2s物=2×2m=4m
拉力做的功W总=Fs绳=60N×4m=240J
AB不符合题意；
C．克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功W有=fs物=90N×2m=180J
滑轮组的机械效率
C符合题意；
D．因物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A点受到的拉力FA=f=90N
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据物体受到的力和距离的乘积，计算有用功；利用拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率。
2．（2021八下·龙岗期末）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5 N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1 m，物体与地面间的摩擦力为9 N。下列选项正确的是（ ）
A．A是定滑轮，B是动滑轮 B．拉力F做的功为15 J
C．拉力F的功率为3 W D．滑轮组的机械效率为90%
【答案】D
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．A滑轮的轴和物体一起运动，所以A滑轮是动滑轮，B滑轮的轴固定在墙上不动，所以B滑轮是定滑轮，A不符合题意；
B．由图可知，与动滑轮相连的绳子有两股，物体在5s内水平向左匀速滑动1 m，则绳子端移动的距离为
则拉力做的功为
B不符合题意；
C．由 可知，拉力的功率为
C不符合题意；
D．因为物体克服摩擦力做功，则有用功为
则机械效率为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】用滑轮组竖直提升物体，拉力作的功为总功，克服物体重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
3．（2021八下·合山月考）如图所示，拉力F=20N，在拉力F的作用下，重为100N的物体M沿水平地面以2m/s的速度匀速运动10m，已知每个凸滑轮重10N，忽略绳重和滑轮与轴间的摩擦，该过程中（ ）
A．拉力F做的功为200J
B．拉力F的功率为120W
C．滑轮组对物体做的有用功为400J
D．滑轮组的机械效率为75%
【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
【解析】【解答】解： A．由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，
则绳子自由端移动的距离：s绳=ns物=2×10m=20m，
拉力F做的功：W总=Fs绳=20N×20m=400J，A不符合题意；
B．由v= 可得，物体运动的时间即绳端移动的时间：t= = 5s，
拉力F的功率： P= = 80W，B不符合题意；
C．忽略绳重和滑轮与轴间的摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，
则拉力做的额外功： W额=G动h≈G动S物= 10N×10m= 100J，
滑轮组对物体做的有用功： W有=W总-W额= 400J- 100J= 300J，C不符合题意；
D．滑轮组的机械效率： η= =75%，D符合题意。
故答案为： D．
【分析】对于该滑轮组，与动滑轮接触的有两段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的2倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物重和滑轮重之和的一半，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
二、多选题
4．（2022八下·锦州期末）如图所示，重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%。则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为3m
B．有用功为400J
C．拉力F的功率为9W
D．物体与地面间的滑动摩擦力为90N
【答案】A,C
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．物体移动的距离s物=v物t=0.1m/s×10s=1m
由图可知动滑轮绕绳子的段数n=3，绳子自由端移动的距离s绳=3s物=3×1m=3m
A符合题意；
B．拉力做的总功W总=Fs绳=30N×3m=90J
拉力做的有用功W有=W总η=90J×80%=72J
B不符合题意；
C．拉力F的功率
C符合题意；
D．物体与地面间的滑动摩擦力为
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据速度和时间的乘积计算路程；力和距离的乘积计算总功，根据总功和机械效率的乘积计算有用功；功和距离的比值， 计算物体受到的力；功和时间的比值， 计算功率。
5．（2021八下·沙河口期末）如图，沿斜面向上的拉力F，将重为G的物体匀速拉到高处。物体运动的距离为s，升高的高度为h。下列判断正确的是（ ）
A．拉力做的总功为Fs B．额外功为Fs-Gh
C．斜面的效率为 D．斜面对物体的摩擦力大小等于F
【答案】A,B,C
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】A．沿斜面向上的拉力F，物体运动的距离为s，则拉力做的总功
A符合题意；
B．克服重力做的有用功为
则额外功
B符合题意；
C．斜面的效率为
C符合题意；
D．斜面对物体的摩擦力大小
D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】根据拉力和斜面的长度的乘积计算总功的大小；利用物体的重力和高度的乘积计算有用功，总功和有用功的差计算额外功；根据额外功和斜面长度，计算摩擦力。
三、填空题
6．（2022八下·蚌埠期末）利用如图所示的滑轮组沿水平地面拉动物体A，使重为300N的物体A沿水平地面向右匀速移动了20cm，若物体A所受水平地面的摩擦力为60N，所用拉力F的大小为25N，则在上述过程中，所用的滑轮组的机械效率为 。
【答案】80%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】从题意可知滑轮组的承重绳股数为，A物体沿着水平面移动
绳子自由端移动距离为
滑轮组机械效率为
【分析】根据，求出机械效率。
7．（2022八下·武城期末）如图所示，利用轻质滑轮组沿水平方向匀速拉动水平地面上的物体。已知物体重为300N，地面对它的摩擦力为45N，拉力F为30N，物体在10s内移动的距离为1.5m。则拉力F做的功是 J，拉力的功率是 W，滑轮组的机械效率是 。
【答案】90；9；75%
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】如图所示，一共有两段绳子分担动滑轮的所受的拉力，故拉力F做的功是
拉力的功率是
滑轮组的机械效率是
【分析】根据拉力和距离的乘积，计算做功多少；功和时间的比值，计算功率；有用功和总功的比值， 计算机械效率。
四、计算题
8．（2022八下·辽阳期末）如图所示是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道匀速拉的示意图，货物的重为6000N，与地面的接触面积为0.2m2，工人用200N的水力将货物移动了25m，已知该滑轮组的机械效率为75%。求：
（1）地面受到的压强为多大？
（2）拉力F做的功是多少？
（3）货物所受摩擦力为多少？
【答案】（1）解：已知货物的重为6000N，与地面的接触面积为0.2m2，则地面受到的压强
答：地面受到的压强为3×104Pa；
（2）解：工人用200N的水力将货物移动了25m，由图可知n=2，则拉力F做的功
答：拉力F做的功是1×104J；
（3）解：由机械效率可求有用功
货物沿水平轨道匀速拉动，则摩擦力等于货物受到的拉力
答：货物所受摩擦力为300N。
【知识点】压强的大小及其计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据压力和受力面积的比值， 计算压强；
（2）根据力和距离的乘积，计算做功多少；
（3）根据总功和机械效率的乘积，计算有用功，功和距离的比值， 计算力的大小。
9．（2022八下·浚县期末）2021年7月，河南郑州及豫北出现大暴雨，局部特大暴雨，城市出现严重内涝灾害。为了尽快疏通道路，抢险救援人员利用如图所示的滑轮组将质量3t的故障车拖出公路，已知车轮与地面的总接触面积为5×10-2m2，地面对故障车的阻力为其重力的0.08倍，在水平拉力F为1×103N作用下车辆在30s内沿水平方向匀速直线移动了3m，g取10N/kg。求：
（1）故障车静止时对地面的压强；
（2）故障车受到地面的阻力；
（3）拉力F的功率；
（4）该滑轮组的机械效率。
【答案】（1）解：由题意中车得质量m车=3t=3×103kg
则汽车对地面压力F压=G车=m车g=3×103kg×10N/kg=3×104N
则车对地面压强
答：故障车静止时对地面的压强为6×105Pa；
（2）解：由题意得车受到阻力F阻=0.08G车=0.08×3×104N=2.4×103N
答：故障车受到地面的阻力为2.4×103N；
（3）解：由图可知该滑轮组绳子承重段数n=3，自由端移动距离s=3×3m=9m
拉力做功W=Fs=1×103N×9m=9×103J
拉力的功率
答：拉力F的功率为300W；
（4）解：拉力做的有用功W有=F阻s车=2.4×103N×3m=7.2×103J
拉力做的总功W总=Fs=1×103N×9m=9×103J
滑轮组的机械效率
答：该滑轮组的机械效率80%。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，根据水平面上物体的重力计算压力；利用压力和受力面积的比值， 计算压强；
（2）利用摩擦力和重力的关系，计算摩擦力的大小；
（3）根据力和距离的乘积计算做功多少，功和时间的比值， 计算功率；
（4）根据力和距离的乘积计算功的大小，拉力和移动的距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率。
10．（2022八下·庐阳期末）如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750N的货物，在水平路面上匀速移动2m至仓库门口A处，用时10s，此过程中甲工人做功的功率P甲=30W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3m到达指定位置B，拉力F乙为62.5N。（不计绳重和滑轮重）求：
（1）甲工人做的功；
（2）该滑轮组的机械效率。
【答案】（1）解：由题意可得，根据可得甲工人做的功为W甲=P甲t=30W×10s=300J
答：甲工人做的功为300J。
（2）解：根据W=Fs可得甲工人的推力
因为货物在水平路面上被匀速推动，所以货物受到的推力、摩擦力是一对平衡力，即货物受到的摩擦力f=F甲=150N
乙工人使用滑轮组将货物在同样的路面上匀速移动3m，由图可知，该滑轮组绳子的承重段数n=3，所以绳子自由端移动的距离为s2=3s1
所以滑轮组的机械效率
答：该滑轮组的机械效率为80%。
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）利用功率和时间的乘积，计算做功多少；
（2）功和距离的比值， 计算力的大小；根据物体的重力和滑轮组绳子的拉力，可以计算滑轮组的机械效率。
11．（2021八下·通川期末）工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材，质量为1.8×103kg的石材放在水平地面上，在103N拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其速度随时间变化的图像如图乙所示；石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍，滑轮组和绳子的自重不计；（g取10N/kg）求：
（1）石材受到的阻力；
（2）工人做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）解：石材的重力
石材受到的阻力
答：石材受到的阻力为1.8×103N；
（2）解：从图甲可知
从图乙可知石材的速度
则绳子自由端的速度
根据
可知工人做功的功率
答：工人做功的功率为3000W；
（3）解：设石材移动的距离为物，则绳子自由端移动的距离为
滑轮组的机械效率
答：滑轮组的机械效率为60%。
【知识点】功率计算公式的应用；重力及其大小的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力；结合摩擦力和重力关系，计算摩擦力；
（2）根据滑轮组绳子股数，计算拉力的速度，根据拉力和速度的乘积，计算功率的大小；
（3）根据有用功和总功的比值， 计算滑轮组的机械效率。
12．（2021八下·淮北期末）工人用沿斜面向上，大小为500N的推力F，将质量为80kg的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力F1使其沿水平台面匀速运动到C点；图乙为物体从A点经B点到达C点的s-t图像。（g=10N/kg）求：
（1）水平推力做功的功率；
（2）斜面的机械效率；
（3）货物在斜面上受的摩擦力大小。
【答案】（1）解：由图乙可知，货物在水平面上运动时间为t=16s-6s=10s
运动的路程为s=4.5m-3m=1.5m
货物在水平面上运动的速度为
水平推力做功的功率为P=F1v=100N×0.15m/s=15W
答：水平推力做功的功率为15W；
（2）解：由图乙可知，斜面长sAB=3m，在直角三角形中，30°角所对的斜面高等于斜面长的一半，则有
在斜面上推力做的总功为W总=FsAB=500N×3m=1500J
推力做的有用功为W有=Gh=mgh=80kg×10N/kg×1.5m=1200J
斜面的机械效率为
答：斜面的机械效率为80%；
（3）解：克服斜面对物体摩擦力所做的额外功为W额=W总-W有=1500J-1200J=300J
则货物在斜面上受的摩擦力为
答：货物在斜面上受的摩擦力大小为100N。
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）利用路程和时间的比值， 计算速度；根据力和速度的乘积，计算功率的大小；
（2）利用力和距离的乘积计算做功多少，物体的重力和高度的乘积，计算有用功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；
（3）总功和有用功的差， 计算额外功，结合距离，计算摩擦力的大小。
13．（2021八下·禹州期末）在2020年新冠疫情爆发时，全国人民上下一心，众志成城驰援武汉。如图是一辆满载防疫救援物资的货车，其总质量为4t，不慎陷入泥泞路面，每个轮胎与路面的接触面积为500cm2，爱好物理的小敏同学利用所学的物理知识，在周围群众帮助下利用滑轮组，帮助司机在5min沿水平方向匀速移动了5m将货车拖出。整个过程中，货车所受路面的摩擦力为车总重的0.02倍，所用拉力为600N。求：
（1）路面所受货车的压强。．
（2）拉力F所做功的功率。
（3）该滑轮组的机械效率。(计算结果保留百分号前小数点后一位)
【答案】（1）解：路面所受压力为：F=G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
接触面积 S=500cm2×4=2000cm2=0.2m2
路面所受货车的压强为：P= =2×105Pa
（2）解：由题意可知F=600N
拉力移动的距离为：s=5m×2=10m
拉力做的功为：W总=Fs=600N×10m=6×103Jt=5min=300s
拉力所做的功率为：P= =20W
（3）解：因为货车匀速运动， 则F牵引=f=0.02G=0.02×4×104N=800N
W有=F牵引S=800N×5m=4×103J
由（2）可知拉力所做的总功为：W总=6×103J
所以该滑轮组的机械效率为：η= 100% = 66.7%
【知识点】功率的计算；压强的大小及其计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】（1）静止在水平路面时，压力大小等于火车的重力，根据G=mg计算重力即可知道压力大小，再利用计算路面所受货车的压强；
（2）拉力做的功为总功，绳子端移动的距离等于货车移动距离的n倍，利用W=FS计算拉力做的功，代入计算拉力所做的功率；
（3）货车匀速移动，水平方向上所受的牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；水平方向滑轮组牵引力做的功为有用功，代入机械效率公式。
14．（2021八下·钦州期末）如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体．已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的 0.1 倍，物体被匀速拉动的距离为1m．当物体质量为3kg时，滑轮组的机械效率为 50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦．求：
（1）物体质量为 3 kg 时，在水平面上受到的滑动摩擦力；
（2）动滑轮的重力；
（3）物体质量为 12 kg，以0.1
m/s 的速度匀速运动时，拉力F的功率．
【答案】（1）解：质量为3 kg的物体所受的重力：G＝mg＝3 kg×10 N/kg＝30 N
在水平面上受到的滑动摩擦力f＝0.1 G＝0.1×30 N＝3 N
（2）解：不计绳重及摩擦，则对动滑轮做的功为额外功：
已知η＝50%，因为物体匀速运动，则拉力等于摩擦力F1＝f＝3 N
代入数据得：
动滑轮的重：G动＝3 N
（3）解：在水平面上受到的滑动摩擦力f ′：
f ′＝0.1G′＝0.1×m′g＝0.1×12 kg×10 N/kg＝12 N
由图可知，有3段绳子承担重物，n＝3
绳子自由端移动的速度：v′＝nv＝3×0.1 m/s＝0.3 m/s
拉力：F＝ (f ′＋G动)＝ ×(12 N＋3 N)＝5 N
拉力F的功率：P＝ =Fv′＝5 N×0.3 m/s＝1.5 W
【知识点】功率计算公式的应用；力的合成与应用；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】（1）由题意可知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，先求出物体的重力再计算出滑动摩擦力；
（2）由图可知，物体做匀速直线运动，所以物体受到的拉力大小等于摩擦力大小，即滑轮组中物体所受摩擦力所做的功为有用功，不计绳重及摩擦时动滑轮的重力所做的功为额外功，代入机械效率公式可得 ，代入数据计算出动滑轮的重力；
（3）由题意可知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，先求出物体的重力再计算出滑动摩擦力；由图可知绳子股数，根据计算出绳子端的拉力，绳子端移动的速度用计算，代入P=Fv计算出拉力的功率。
15．（2020八下·哈尔滨期末）如图甲所示，物体A重为16N置于水平桌面上，在拉力F的作用下，5s内匀速直线运动了0.5m，如图乙是绳子末端拉力F做的功随时间变化的图像。物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦力f为物重G的0.2倍。求：
（1）5s内拉力F对物体A做的有用功。
（2）滑轮组的机械效率η。
【答案】（1）解：由于物体A在水平桌面上匀速运动，处于平衡状态，受到滑轮组的拉力和桌面对它的摩擦力是一对平衡力，故滑轮组对A物体的拉力F拉=f=0.2G=0.2×16N=3.2N
5s内拉力对物体A做的有用功W有=F拉s=3.2N×0.5m=1.6J
答：5s内拉力F对物体A做的有用功是1.6J。
（2）解：由图乙知道，5s内拉力做的功W总=2.5J，则滑轮组的机械效率
答：滑轮组的机械效率是64%。
【知识点】机械效率的计算
【解析】【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
1 / 1人教版物理八年级下第十二章12.3细化知识点同步练习———水平运动的滑轮组的机械效率（3）
一、单选题
1．（2022八下·临漳期末）如图所示的滑轮组，用F＝60N的拉力，拉动放在水平地面上重为400N的物体，使物体匀速前进了2m，物体和地面之间的摩擦力为90N，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．拉力做的功是30J B．绳子自由端移动的距离是2m
C．滑轮组的机械效率是75% D．A点受到的拉力为400N
2．（2021八下·龙岗期末）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5 N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1 m，物体与地面间的摩擦力为9 N。下列选项正确的是（ ）
A．A是定滑轮，B是动滑轮 B．拉力F做的功为15 J
C．拉力F的功率为3 W D．滑轮组的机械效率为90%
3．（2021八下·合山月考）如图所示，拉力F=20N，在拉力F的作用下，重为100N的物体M沿水平地面以2m/s的速度匀速运动10m，已知每个凸滑轮重10N，忽略绳重和滑轮与轴间的摩擦，该过程中（ ）
A．拉力F做的功为200J
B．拉力F的功率为120W
C．滑轮组对物体做的有用功为400J
D．滑轮组的机械效率为75%
二、多选题
4．（2022八下·锦州期末）如图所示，重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%。则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为3m
B．有用功为400J
C．拉力F的功率为9W
D．物体与地面间的滑动摩擦力为90N
5．（2021八下·沙河口期末）如图，沿斜面向上的拉力F，将重为G的物体匀速拉到高处。物体运动的距离为s，升高的高度为h。下列判断正确的是（ ）
A．拉力做的总功为Fs B．额外功为Fs-Gh
C．斜面的效率为 D．斜面对物体的摩擦力大小等于F
三、填空题
6．（2022八下·蚌埠期末）利用如图所示的滑轮组沿水平地面拉动物体A，使重为300N的物体A沿水平地面向右匀速移动了20cm，若物体A所受水平地面的摩擦力为60N，所用拉力F的大小为25N，则在上述过程中，所用的滑轮组的机械效率为 。
7．（2022八下·武城期末）如图所示，利用轻质滑轮组沿水平方向匀速拉动水平地面上的物体。已知物体重为300N，地面对它的摩擦力为45N，拉力F为30N，物体在10s内移动的距离为1.5m。则拉力F做的功是 J，拉力的功率是 W，滑轮组的机械效率是 。
四、计算题
8．（2022八下·辽阳期末）如图所示是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道匀速拉的示意图，货物的重为6000N，与地面的接触面积为0.2m2，工人用200N的水力将货物移动了25m，已知该滑轮组的机械效率为75%。求：
（1）地面受到的压强为多大？
（2）拉力F做的功是多少？
（3）货物所受摩擦力为多少？
9．（2022八下·浚县期末）2021年7月，河南郑州及豫北出现大暴雨，局部特大暴雨，城市出现严重内涝灾害。为了尽快疏通道路，抢险救援人员利用如图所示的滑轮组将质量3t的故障车拖出公路，已知车轮与地面的总接触面积为5×10-2m2，地面对故障车的阻力为其重力的0.08倍，在水平拉力F为1×103N作用下车辆在30s内沿水平方向匀速直线移动了3m，g取10N/kg。求：
（1）故障车静止时对地面的压强；
（2）故障车受到地面的阻力；
（3）拉力F的功率；
（4）该滑轮组的机械效率。
10．（2022八下·庐阳期末）如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750N的货物，在水平路面上匀速移动2m至仓库门口A处，用时10s，此过程中甲工人做功的功率P甲=30W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3m到达指定位置B，拉力F乙为62.5N。（不计绳重和滑轮重）求：
（1）甲工人做的功；
（2）该滑轮组的机械效率。
11．（2021八下·通川期末）工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材，质量为1.8×103kg的石材放在水平地面上，在103N拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其速度随时间变化的图像如图乙所示；石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍，滑轮组和绳子的自重不计；（g取10N/kg）求：
（1）石材受到的阻力；
（2）工人做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
12．（2021八下·淮北期末）工人用沿斜面向上，大小为500N的推力F，将质量为80kg的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力F1使其沿水平台面匀速运动到C点；图乙为物体从A点经B点到达C点的s-t图像。（g=10N/kg）求：
（1）水平推力做功的功率；
（2）斜面的机械效率；
（3）货物在斜面上受的摩擦力大小。
13．（2021八下·禹州期末）在2020年新冠疫情爆发时，全国人民上下一心，众志成城驰援武汉。如图是一辆满载防疫救援物资的货车，其总质量为4t，不慎陷入泥泞路面，每个轮胎与路面的接触面积为500cm2，爱好物理的小敏同学利用所学的物理知识，在周围群众帮助下利用滑轮组，帮助司机在5min沿水平方向匀速移动了5m将货车拖出。整个过程中，货车所受路面的摩擦力为车总重的0.02倍，所用拉力为600N。求：
（1）路面所受货车的压强。．
（2）拉力F所做功的功率。
（3）该滑轮组的机械效率。(计算结果保留百分号前小数点后一位)
14．（2021八下·钦州期末）如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体．已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的 0.1 倍，物体被匀速拉动的距离为1m．当物体质量为3kg时，滑轮组的机械效率为 50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦．求：
（1）物体质量为 3 kg 时，在水平面上受到的滑动摩擦力；
（2）动滑轮的重力；
（3）物体质量为 12 kg，以0.1
m/s 的速度匀速运动时，拉力F的功率．
15．（2020八下·哈尔滨期末）如图甲所示，物体A重为16N置于水平桌面上，在拉力F的作用下，5s内匀速直线运动了0.5m，如图乙是绳子末端拉力F做的功随时间变化的图像。物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦力f为物重G的0.2倍。求：
（1）5s内拉力F对物体A做的有用功。
（2）滑轮组的机械效率η。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】AB．由图知道，n=2，则绳子自由端移动的距离s绳=2s物=2×2m=4m
拉力做的功W总=Fs绳=60N×4m=240J
AB不符合题意；
C．克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功W有=fs物=90N×2m=180J
滑轮组的机械效率
C符合题意；
D．因物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A点受到的拉力FA=f=90N
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据物体受到的力和距离的乘积，计算有用功；利用拉力和距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率。
2．【答案】D
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．A滑轮的轴和物体一起运动，所以A滑轮是动滑轮，B滑轮的轴固定在墙上不动，所以B滑轮是定滑轮，A不符合题意；
B．由图可知，与动滑轮相连的绳子有两股，物体在5s内水平向左匀速滑动1 m，则绳子端移动的距离为
则拉力做的功为
B不符合题意；
C．由 可知，拉力的功率为
C不符合题意；
D．因为物体克服摩擦力做功，则有用功为
则机械效率为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】用滑轮组竖直提升物体，拉力作的功为总功，克服物体重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
3．【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
【解析】【解答】解： A．由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，
则绳子自由端移动的距离：s绳=ns物=2×10m=20m，
拉力F做的功：W总=Fs绳=20N×20m=400J，A不符合题意；
B．由v= 可得，物体运动的时间即绳端移动的时间：t= = 5s，
拉力F的功率： P= = 80W，B不符合题意；
C．忽略绳重和滑轮与轴间的摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，
则拉力做的额外功： W额=G动h≈G动S物= 10N×10m= 100J，
滑轮组对物体做的有用功： W有=W总-W额= 400J- 100J= 300J，C不符合题意；
D．滑轮组的机械效率： η= =75%，D符合题意。
故答案为： D．
【分析】对于该滑轮组，与动滑轮接触的有两段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的2倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物重和滑轮重之和的一半，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
4．【答案】A,C
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．物体移动的距离s物=v物t=0.1m/s×10s=1m
由图可知动滑轮绕绳子的段数n=3，绳子自由端移动的距离s绳=3s物=3×1m=3m
A符合题意；
B．拉力做的总功W总=Fs绳=30N×3m=90J
拉力做的有用功W有=W总η=90J×80%=72J
B不符合题意；
C．拉力F的功率
C符合题意；
D．物体与地面间的滑动摩擦力为
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据速度和时间的乘积计算路程；力和距离的乘积计算总功，根据总功和机械效率的乘积计算有用功；功和距离的比值， 计算物体受到的力；功和时间的比值， 计算功率。
5．【答案】A,B,C
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用；有用功和额外功
【解析】【解答】A．沿斜面向上的拉力F，物体运动的距离为s，则拉力做的总功
A符合题意；
B．克服重力做的有用功为
则额外功
B符合题意；
C．斜面的效率为
C符合题意；
D．斜面对物体的摩擦力大小
D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】根据拉力和斜面的长度的乘积计算总功的大小；利用物体的重力和高度的乘积计算有用功，总功和有用功的差计算额外功；根据额外功和斜面长度，计算摩擦力。
6．【答案】80%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】从题意可知滑轮组的承重绳股数为，A物体沿着水平面移动
绳子自由端移动距离为
滑轮组机械效率为
【分析】根据，求出机械效率。
7．【答案】90；9；75%
【知识点】功率的计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】如图所示，一共有两段绳子分担动滑轮的所受的拉力，故拉力F做的功是
拉力的功率是
滑轮组的机械效率是
【分析】根据拉力和距离的乘积，计算做功多少；功和时间的比值，计算功率；有用功和总功的比值， 计算机械效率。
8．【答案】（1）解：已知货物的重为6000N，与地面的接触面积为0.2m2，则地面受到的压强
答：地面受到的压强为3×104Pa；
（2）解：工人用200N的水力将货物移动了25m，由图可知n=2，则拉力F做的功
答：拉力F做的功是1×104J；
（3）解：由机械效率可求有用功
货物沿水平轨道匀速拉动，则摩擦力等于货物受到的拉力
答：货物所受摩擦力为300N。
【知识点】压强的大小及其计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据压力和受力面积的比值， 计算压强；
（2）根据力和距离的乘积，计算做功多少；
（3）根据总功和机械效率的乘积，计算有用功，功和距离的比值， 计算力的大小。
9．【答案】（1）解：由题意中车得质量m车=3t=3×103kg
则汽车对地面压力F压=G车=m车g=3×103kg×10N/kg=3×104N
则车对地面压强
答：故障车静止时对地面的压强为6×105Pa；
（2）解：由题意得车受到阻力F阻=0.08G车=0.08×3×104N=2.4×103N
答：故障车受到地面的阻力为2.4×103N；
（3）解：由图可知该滑轮组绳子承重段数n=3，自由端移动距离s=3×3m=9m
拉力做功W=Fs=1×103N×9m=9×103J
拉力的功率
答：拉力F的功率为300W；
（4）解：拉力做的有用功W有=F阻s车=2.4×103N×3m=7.2×103J
拉力做的总功W总=Fs=1×103N×9m=9×103J
滑轮组的机械效率
答：该滑轮组的机械效率80%。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，根据水平面上物体的重力计算压力；利用压力和受力面积的比值， 计算压强；
（2）利用摩擦力和重力的关系，计算摩擦力的大小；
（3）根据力和距离的乘积计算做功多少，功和时间的比值， 计算功率；
（4）根据力和距离的乘积计算功的大小，拉力和移动的距离的乘积计算总功，有用功和总功的比值， 计算机械效率。
10．【答案】（1）解：由题意可得，根据可得甲工人做的功为W甲=P甲t=30W×10s=300J
答：甲工人做的功为300J。
（2）解：根据W=Fs可得甲工人的推力
因为货物在水平路面上被匀速推动，所以货物受到的推力、摩擦力是一对平衡力，即货物受到的摩擦力f=F甲=150N
乙工人使用滑轮组将货物在同样的路面上匀速移动3m，由图可知，该滑轮组绳子的承重段数n=3，所以绳子自由端移动的距离为s2=3s1
所以滑轮组的机械效率
答：该滑轮组的机械效率为80%。
【知识点】机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）利用功率和时间的乘积，计算做功多少；
（2）功和距离的比值， 计算力的大小；根据物体的重力和滑轮组绳子的拉力，可以计算滑轮组的机械效率。
11．【答案】（1）解：石材的重力
石材受到的阻力
答：石材受到的阻力为1.8×103N；
（2）解：从图甲可知
从图乙可知石材的速度
则绳子自由端的速度
根据
可知工人做功的功率
答：工人做功的功率为3000W；
（3）解：设石材移动的距离为物，则绳子自由端移动的距离为
滑轮组的机械效率
答：滑轮组的机械效率为60%。
【知识点】功率计算公式的应用；重力及其大小的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力；结合摩擦力和重力关系，计算摩擦力；
（2）根据滑轮组绳子股数，计算拉力的速度，根据拉力和速度的乘积，计算功率的大小；
（3）根据有用功和总功的比值， 计算滑轮组的机械效率。
12．【答案】（1）解：由图乙可知，货物在水平面上运动时间为t=16s-6s=10s
运动的路程为s=4.5m-3m=1.5m
货物在水平面上运动的速度为
水平推力做功的功率为P=F1v=100N×0.15m/s=15W
答：水平推力做功的功率为15W；
（2）解：由图乙可知，斜面长sAB=3m，在直角三角形中，30°角所对的斜面高等于斜面长的一半，则有
在斜面上推力做的总功为W总=FsAB=500N×3m=1500J
推力做的有用功为W有=Gh=mgh=80kg×10N/kg×1.5m=1200J
斜面的机械效率为
答：斜面的机械效率为80%；
（3）解：克服斜面对物体摩擦力所做的额外功为W额=W总-W有=1500J-1200J=300J
则货物在斜面上受的摩擦力为
答：货物在斜面上受的摩擦力大小为100N。
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；机械效率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）利用路程和时间的比值， 计算速度；根据力和速度的乘积，计算功率的大小；
（2）利用力和距离的乘积计算做功多少，物体的重力和高度的乘积，计算有用功，有用功和总功的比值， 计算机械效率；
（3）总功和有用功的差， 计算额外功，结合距离，计算摩擦力的大小。
13．【答案】（1）解：路面所受压力为：F=G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
接触面积 S=500cm2×4=2000cm2=0.2m2
路面所受货车的压强为：P= =2×105Pa
（2）解：由题意可知F=600N
拉力移动的距离为：s=5m×2=10m
拉力做的功为：W总=Fs=600N×10m=6×103Jt=5min=300s
拉力所做的功率为：P= =20W
（3）解：因为货车匀速运动， 则F牵引=f=0.02G=0.02×4×104N=800N
W有=F牵引S=800N×5m=4×103J
由（2）可知拉力所做的总功为：W总=6×103J
所以该滑轮组的机械效率为：η= 100% = 66.7%
【知识点】功率的计算；压强的大小及其计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】（1）静止在水平路面时，压力大小等于火车的重力，根据G=mg计算重力即可知道压力大小，再利用计算路面所受货车的压强；
（2）拉力做的功为总功，绳子端移动的距离等于货车移动距离的n倍，利用W=FS计算拉力做的功，代入计算拉力所做的功率；
（3）货车匀速移动，水平方向上所受的牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；水平方向滑轮组牵引力做的功为有用功，代入机械效率公式。
14．【答案】（1）解：质量为3 kg的物体所受的重力：G＝mg＝3 kg×10 N/kg＝30 N
在水平面上受到的滑动摩擦力f＝0.1 G＝0.1×30 N＝3 N
（2）解：不计绳重及摩擦，则对动滑轮做的功为额外功：
已知η＝50%，因为物体匀速运动，则拉力等于摩擦力F1＝f＝3 N
代入数据得：
动滑轮的重：G动＝3 N
（3）解：在水平面上受到的滑动摩擦力f ′：
f ′＝0.1G′＝0.1×m′g＝0.1×12 kg×10 N/kg＝12 N
由图可知，有3段绳子承担重物，n＝3
绳子自由端移动的速度：v′＝nv＝3×0.1 m/s＝0.3 m/s
拉力：F＝ (f ′＋G动)＝ ×(12 N＋3 N)＝5 N
拉力F的功率：P＝ =Fv′＝5 N×0.3 m/s＝1.5 W
【知识点】功率计算公式的应用；力的合成与应用；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】（1）由题意可知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，先求出物体的重力再计算出滑动摩擦力；
（2）由图可知，物体做匀速直线运动，所以物体受到的拉力大小等于摩擦力大小，即滑轮组中物体所受摩擦力所做的功为有用功，不计绳重及摩擦时动滑轮的重力所做的功为额外功，代入机械效率公式可得 ，代入数据计算出动滑轮的重力；
（3）由题意可知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，先求出物体的重力再计算出滑动摩擦力；由图可知绳子股数，根据计算出绳子端的拉力，绳子端移动的速度用计算，代入P=Fv计算出拉力的功率。
15．【答案】（1）解：由于物体A在水平桌面上匀速运动，处于平衡状态，受到滑轮组的拉力和桌面对它的摩擦力是一对平衡力，故滑轮组对A物体的拉力F拉=f=0.2G=0.2×16N=3.2N
5s内拉力对物体A做的有用功W有=F拉s=3.2N×0.5m=1.6J
答：5s内拉力F对物体A做的有用功是1.6J。
（2）解：由图乙知道，5s内拉力做的功W总=2.5J，则滑轮组的机械效率
答：滑轮组的机械效率是64%。
【知识点】机械效率的计算
【解析】【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
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