一、选择题
1．（2025·广州）在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上，运动员用水平推力从a点推动冰壶，经过b点时松手，冰壶到达c点停止运动，由a到b和由b到c的过程中，设冰壶受到的滑动摩擦力分别为和，运动员对冰壶做的功分别为和，则（ ）
A． B． C． D．
2．（2025·兰州）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线、所示。已知物体的质量为，动滑轮的质量为，绳子自由端的拉力为。则在的时间内，下列说法正确的是( )
A．绳子自由端移动的速度为
B．滑轮组的有用功为
C．拉力的功率为
D．滑轮组的机械效率为
3．（2025·新疆） 如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为、、。则（ ）
A．ηA<ηB<ηC B．ηA>ηB>ηC
C．ηA<ηC<ηB D．ηC<ηA<ηB
4．（2025·云南） 《天工开物》中记载了我国古代井上施工装置，其简化模型如图所示，O为支点，，M端用绳子悬挂重200N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m，忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是（ ）
A．该杠杆是费力杠杆
B．杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N
C．M端绳子拉力对物体做功为100J
D．M端绳子拉力对物体做功的功率为50W
5．（2025·达州） “奇思妙想”小组的同学在劳动实践基地，用如图所示机械将400N物体匀速提升12m，用时1min。已知，，人与地面接触总面积为（空气阻力、摩擦力及绳重不计）该过程中下列说法正确的是（ ）
A．人拉力的功率为80W B．物体上升速度为0.4m/s
C．人对地面压强为10000Pa D．该滑轮组机械效率为66.7%
6．（2025·连云） 下列情景中，人对物体做功的是（ ）
A．司机用力推汽车，汽车不动
B．人推自行车前进
C．学生背着书包在水平路面上匀速前进
D．足球被踢后，在草地上滚动了一段距离
7．（2025·自贡） 如图，质量为60kg的工人将重为500N的彩灯组件竖直向上匀速提升了6m，用时12s，绳子自由端拉力为300N。不计绳重和摩擦，g取10N／kg。下列说法正确的是（ ）
A．拉力的功率是150W
B．绳子末端移动的速度是
C．滑轮组的机械效率是
D．若工人的脚与地面接触的总面积为，则他对地面的压强是
二、多选题
8．（2025·北京市）如图所示，重600N的工人通过滑轮组用竖直向下的拉力匀速提升货物，表中是他
某次工作的相关数据。若三个滑轮重均相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
货物所受重力G/N 货物被提升高度h/m 绳端所受拉力F/N 所用时间t/s
540 3 200 25
A．工人做功的功率为72W
B．滑轮组对悬挂点A的拉力为920N
C．滑轮组的机械效率为90%
D．若货物离开水平地面之前，工人用100N的力竖直向下拉绳端，则地面对货物的支持力为200N
9．（2025·齐齐哈尔） 小明用如图所示的滑轮拉着重的物体，使以的速度在水平地面上向左匀速直线运动，作用在绳端的水平拉力，该滑轮的机械效率为。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．物体受到的重力所做的功是 B．绳端移动的距离是
C．拉力做功的功率是 D．地面对物体的摩擦力大小是
10．（2025·天津市）用图所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图所示。第一次的额外功为900J，不计绳重和摩擦，则
A．第一次提升重物时机械效率较高
B．第二次提升重物时的额外功较大
C．先后两次提升重物的重力之比为7：9
D．先后两次提升重物的总功率之比为6：5
11．（2025·成都） 工人把重为200N有轮子的箱子推到高处平台，如图所示。图中A、C、H是箱子在三段路面的起点，箱子经过AB、CF、HK路段时均做匀速直线运动，且所受推力方向与所在路面平行。表1记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。AB=CF，BC=FH，HK=2m，FG=1.3m，忽略箱子体积。则下列分析正确的是（ ）
路段
推力（）
时间（）
A．工人的推力在AB段做功为26J
B．工人的推力在AB段做功与在CF段做功相等
C．工人把箱子从C推到F处，该斜面没有省力
D．工人推力在AB段的功率与在HK段的功率之比为6∶5
三、填空题
12．（2025·青海）塔吊是现代建筑业常见的一种机械设备，学完滑轮组的小文自制了一张塔吊简易图。如图所示，下方所挂物体的重力为1200N，动滑轮的自重为300N，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则绳端的拉力F= N，此装置的机械效率η= 。
13．（2025·威海） 如图所示，用150N的推力沿斜面向上将重为500N的小车从斜面（高1.2m，长5m）底端匀速推到顶端，用时20s。则推力做功为 J，有用功的功率为 W。
14．（2025·黑龙江） 如图所示，小李同学用滑轮将重6N的物体竖直向上匀速提升20cm。若此滑轮自重为2N，忽略绳重和摩擦，则小李同学作用在绳子自由端的拉力F为 N，这个滑轮的机械效率是 。
15．（2025·黑龙江） 如图所示，举重运动员将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃 （填“做功”或“没做功”）；当举重运动员将杠铃高高举起后保持静止时，地面对举重运动员的支持力与举重运动员受到的重力 （填“是”或“不是”）一对平衡力。
16．（2025·德阳） 塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用的拉力，将的重物在内竖直匀速提升，则拉力的功率为 ，该滑轮组的机械效率为 。
17．（2025·湖南） 科技赋能乡村振兴，农业无人机以其安全可靠、高效灵活、成本低廉的优势而广泛应用。图是无人机正在喷洒农药的场景。
（1）工作人员熟练操作手柄，通过 波无线遥控无人机，实现定点起飞。无人机沿水平方向匀速直线飞行300m，用时20s，则无人机水平飞行时的速度大小为 m/s。
（2）装载农药的无人机水平匀速直线飞行100s，消耗的电能为0.25kW·h，若该无人机消耗的电能转化为机械能的效率为80%，则此过程中无人机内电动机的机械功率为 W。
18．（2025·乐山） 如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力，斜面长、高，则拉力所做的功为 J；把重物直接提升h所做的功作为有用功，忽略弹簧测力计的重力和空气阻力，则斜面对物体的摩擦力为 N。
19．（2025·泸州）小兴学习了简单机械后，设计了如图所示的装置，粗糙斜面长1m、高0.5m，滑轮组位于斜面顶端，不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦，各段绳子均与斜面平行。她把重为24N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，用时10s，弹膏测力计示数为5N， 则对物体做的有用功为 J.绳子末拉力做功功率为 W，物体受到斜面的摩擦力大小为 N
20．（2025·凉山） 用如图甲所示的滑轮组提升物体A。已知被提升物体A的重力为900N，卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F做的功随时间的变化图象如图乙所示（不计绳重和滑轮与轴的摩擦）。此过程滑轮组提升重物的机械效率为 %，动滑轮的重力为 N。
21．（2025·达州） “奇思妙想”小组组装了如图所示装置，测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面，在水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为0.15m/s，弹簧测力计的示数为2N。拉力F的功率为 W，B受到水平面的摩擦力为 N（不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态）。
四、实验探究题
22．（2025·广安）小丽用图甲所示的装置，测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列问题。
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升的高度h/cm 绳子自由端的拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 机械效率
1 1 3 0.5 ① 66.7%
2 3 5 1.4 15 71.4%
3 6 9 2.5 27 ②
（1）实验时应该竖直向上 （选填“匀速”或“变速”）拉动弹簧测力计。
（2）她按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示。第1次实验中，绳子自由端移动的距离①为 ；第3次实验中，机械效率②为 。
（3）她将图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，得出图乙装置更 。（选填“省力”或“费力”）
五、计算题
23．（2025·辽宁）如图，某同学用一个定滑轮将质量10kg的重物匀速向上提起9m，其所做的总功为1000J。g取10N/kg。求该过程中：
（1）重物受到的重力G的大小；
（2）重物受到的拉力F的大小；
（3）有用功；
（4）定滑轮的机械效率。
24．（2025·遂宁） 我国很早就有使用滑轮的记载，如图甲的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助如图乙所示的装置（篮子质量不计），质量为60kg的采矿工人用400N的拉力将70kg的矿石从矿坑匀速提起，10s内矿石上升了2m。（忽略绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg）求：
（1）绳子自由端移动的速度；
（2）此滑轮组的机械效率；
（3）若工作时矿工双脚与地面接触面积为，他对水平地面的压强大小。
25．（2025·山东） 为了促进低空经济高质量发展，山东省多个城市正在积极构建无人机智慧物流体系。如图所示，自重300N的无人机装载重200N的货物后停在水平地面上，与地面的总接触面积为0.01m2，无人机运送货物过程中，达到限定速度后，匀速上升100m，接近限定高度。求：
（1）无人机转载货物后对水平地面的压强；
（2）无人机匀速上升过程对货物做的功。
26．（2025·福建） 运-20是我国自主研制的重型运输机，如图。飞机获得的升力与其在平直跑道上滑行速度v的平方成正比，即，为定值（未知）。飞机在平直跑道上从静止开始加速，当速度达到时，飞机即将离地起飞，此时飞机所受升力与重力相等。升空后，飞机若以速度800km/h沿水平直线匀速飞行0.5h，其发动机在水平方向的牵引力大小为。
（1）求升空后飞机在上述0.5h内通过的路程。
（2）求升空后飞机在上述0.5h内水平方向牵引力做的功。
（3）已知飞机重力为，求飞机在跑道上滑行速度为时受到的支持力。
27．（2025·烟台） 为了方便快捷地从河中取水，小明利用身边的物品设计了一款“打水神器”（图甲），其中无盖塑料瓶的质量为110g，容积为2.5L，瓶底有一圆孔，绳子穿过圆孔和瓶口，绳子上系一细棒A，A的长度大于圆孔的直径，绳子下端拴着一个直径略大于瓶口的小球B，小球体积为，密度为。打水时，人握住绳子上端，将“打水神器”抛入河水中，水逐渐进入瓶子（图乙）。水满后，将装置提起（图丙），然后将塑料瓶口插入岸上的水桶中，松开绳子，水就自动地流进水桶（图丁）。忽略细棒与绳子的质量和体积，g取10N/kg，。求：
（1）小球B的重力；
（2）图乙中，假设河水进入瓶子的过程中瓶子是匀速下沉的，且绳子与圆孔、瓶口边缘均不接触，当瓶内水的体积为瓶子容积的一半时，瓶子底部受到细棒的压力；
（3）图丙中，“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率。
28．（2025·上海市） 某机器用5×104牛的力在100秒时间内将某物体提升8米，求此过程中拉力所做的功W和功率P。
一、选择题
1．（2024·常州）起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m，再悬停6s，起重机对重物做功情况是（ ）
A．提升过程做了功，悬停过程做了功
B．提升过程不做功，悬停过程不做功
C．提升过程不做功，悬停过程做了功
D．提升过程做了功，悬停过程不做功
2．（2024·淄博）在“观察滑轮的使用”实验中，用如图所示的两种方式将同一物体匀速提升20cm（不计绳重和摩擦）．下列说法正确的是（ ）
A．物体所受的重力是3.6N
B．图乙中弹簧测力计上升20cm
C．图乙中弹簧测力计的示数是物重的一半
D．图甲中滑轮的机械效率比图乙中的高
3．（2024·泰安）如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起。已知汽车的质量为，牵引力为，对绳子的拉力为；物体的重力为，物体匀速上升的速度始终为，汽车受到的摩擦力为汽车重力的0.05倍，取。下列说法中（ ）
①滑轮组的机械效率为②汽车受到的摩擦力为
③汽车牵引力在4s内做的功为④汽车牵引力的功率为
A．只有①正确 B．只有①④正确
C．只有①②正确 D．只有③④正确
4．（2024·呼伦贝尔）如图所示，固定的斜面长s=2m，高h=0.5m，沿斜面向上用50N的拉力在4s内把一个重60N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，这一过程中（ ）
A．对物体做的有用功为120J B．物体受的摩擦力为50N
C．拉力做功的功率为25W D．斜面的机械效率为70%
5．（2024·宿迁）如图所示的小型起重机，某次吊起重为的物体，电动机的拉力为，用时，使物体上升了.则通过动滑轮（ ）
A．做的有用功为 B．拉力功率为
C．做的总功为 D．机械效率为
6．（2024·聊城）建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为300N的建材从地面匀速运送到离地面8m的高处，所用时间为40s。已知动滑轮重为40N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．工人做的总功为2400J
B．工人拉力的功率为60W
C．此过程中该装置的机械效率约为88%
D．可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率
7．（2024·乐山）如图所示，某次比赛中，运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手，冰壶运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动（ ）
A．推力对冰壶做功为270J B．推力对冰壶做功为324J
C．冰壶克服阻力做功为54J D．冰壶克服阻力做功为45J
8．（2024·哈尔滨） 小聪想搬起地面上重350N的石块，但未搬起；小明用重50N的动滑轮在6s内将此石块匀速竖直提升3m，如图所示（不计绳重和滑轮摩擦），下列说法不正确的是（ ）
A．搬石块时，小聪没有对石块做功
B．绳子自由端的拉力为200N
C．动滑轮的机械效率为87.5%
D．拉力的功率为100W
9．（2024·兰州） 如图所示是塔吊吊起重物的情景，在拉力F的作用下，重为的重物被竖直向上匀速吊起，已知动滑轮重200N，重物在8s内上升了10m，不计绳重与摩擦，下列说法中不正确的是（ ）
A．拉力F大小为400N B．拉力F的功率为1250W
C．克服动滑轮重力做功2000J D．滑轮组的机械效率约为83.3%
10．（2024·青海） 如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%（g取10N/kg），以下分析正确的是（ ）
A．电动滑轮的总功为5×104J B．飞船部件的重力为2×103N
C．绳子自由端移动的距离为2m D．电动滑轮的功率为5×104W
11．（2024·吉林） 《天工开物》中记载的“六桨课船”（课船：运税银的船）如图所示，关于“六桨课船”下列说法正确的是（ ）
A．船桨是一种杠杆
B．“六桨课船”只受浮力作用
C．船桨的机械效率大于100%
D．“六桨课船”浸入水中的体积与运载税银的质量无关
二、多选题
12．（2024·北京）用某滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示，在内绳子自由端竖直匀速移动，重物竖直匀速上升。已知动滑轮总重，提升的物体重。关于该过程，下列说法正确的是( )
A．绳子自由端拉力的功率为 B．额外功为
C．绳子自由端拉力的大小为 D．滑轮组的机械效率约为
三、填空题
13．（2024·淮安）如图所示，小明用的拉力平行于斜坡将重的木箱从斜坡底端匀速拉到顶端，斜坡长，高，他做的总功为 J，斜坡的机械效率为 ，木箱受到的摩擦力为 N。
14．（2024·淄博）在某次测试中，一款重为6.4×104N的超音速汽车以1260km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶，受到的阻力为1.8×105N，10s内汽车通过的路程是 m，牵引力做功的功率是 W，重力做功是 J。
15．（2024·徐州）如图所示，工人用动滑轮提起木箱，使用动滑轮可以 。如果木箱重600N，工人用400N的力，将木箱匀速提高3m，则有用功为 J，动滑轮的机械效率为 。
16．（2024·菏泽）用如图所示的滑轮组将重540N的建筑材料从地面拉到四楼，建筑材料上升10m，绳端拉力为200N（不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦）。则动滑轮重 N，此过程该滑轮组的机械效率为 。
17．（2024·无锡） 如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”，在两个支架上摆放一根直的硬棒，支点为、，A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上，若空桶质量为10kg，轮轴质量为10kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置。长为0.6m，长为1m，长为0.8m，硬棒及绳索质量忽略不计。（g取）
（1）人对辘轳不施加力。桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最多为 kg；若A点系上质量为40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装 kg的水；
（2）若桶内水的质量为40kg，人用时20s将桶匀速提升3m，此时辘轳提水的机械效率为50%，则桶对水做的功为 J，人做功的功率为 W。
四、实验探究题
18．（2024·济宁）小明将木板一端置于水平桌面上，另一端与量角器组装成斜面（如图所示），按以下步骤进行了实验：
①选3个物体A、B和C，分别测出它们的重力大小；
②将斜面倾角（木板与桌面夹角）调成5°，分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止，用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小；
③将斜面倾角先后调成10°和15°，重复步骤②。
实验数据记录如下表：
斜面倾角 5° 10° 15°
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
物体 A B C A B C A B C
重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0
压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98
结合以上信息，按要求回答下列问题：
（1）请在图中画出物体A对木板（斜面倾角为15°）压力的示意图，要求包含力的三要素 ；
（2）若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，可选择实验序号 中的数据进行分析；
（3）分析比较实验数据可知：不同物体静止在同一斜面上时，物体对木板的压力与该物体重力的比值 ；
（4）分析比较实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力与该物体重力的比值 （选填“越大”、“越小”或“不变”）；
（5）斜面作为一种简单的机械，在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下，质量为的物体沿斜面向上匀速运动了，升高了，斜面的机械效率为90%，则该物体所受摩擦力的大小为 N。（取）
五、计算题
19．（2024·威海）共享电动自行车满足了人们对短途出行的需求。某型号电动自行车的部分参数如表所示，厂家在电动自行车出厂前在水平路面上进行骑行测试。（g取10N/kg）
整车质量：50kg 电池容量：12Ah 最高时速：6m/s 电池额定电压：50V 轮胎能承受的最大压强： 电机最大功率：400W 压强最大时轮胎与地面接触的总面积：
请解答下列问题：
（1）轮胎能承受的最大压力是多少？
（2）实际测试者质量为70kg，以最高时速匀速骑行时所受阻力为人、车总重力的0.03倍，则骑行100s牵引力做功的功率为多少？
（3）电池充满电后，该测试者始终以最高时速骑行，电池能量的80%用于牵引力做功，则骑行的路程为多少？
20．（2024·巴中）图甲所示的塔吊是施工建设中最常见的设备，其结构可简化为图乙所示的滑轮组模型。已知物体质量为300kg，在绳子自由端施加1250N拉力，物体以0.5m/s的速度匀速上升10s。求：
（1）绳子拉力端移动的距离；
（2）拉力的功率；
（3）在此过程中滑轮组的机械效率。
21．（2024·定西）如图所示，电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一辆平衡车做礼物，平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了。若小东的质量为，求：
（1）小东骑行的距离；
（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强；（，车对地面的压力等于人和车受到的总重力）
（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率。
平衡车参数
净重 含电池组
最高车速
轮胎接地面积
22．（2024·济南）如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装运快递后的总重为6000N，在某小区的平直道路上匀速行驶了60m，用时40s，此过程中受到的牵引力为600N，轮胎与地面接触的总面积为。通过计算回答：该无人配送车在40s的时间里；
（1）对水平地面的压强是多少？
（2）牵引力做功是多少？
（3）牵引力做功的功率是多少？
23．（2024·呼和浩特）子英同学在青城公园看到，工人们正从湖中打捞一个圆台型石墩。示意图如下，左图为石墩，右图为打捞简图。已知湖深2m，石墩高0.3m，体积0.07m3，密度石=2.8×103kg/m3。把石墩从水底上拉的过程中，汽车一直向右匀速运动，速度大小为1.5m/s。（不计水的阻力、绳重和滑轮的摩擦，水=1.0×103kg/m3）求：
（1）上升的过程中，石墩未露出水面前所受的浮力大小；
（2）打捞前，石墩上表面受到的水产生的压强；
（3）石墩从水底到将要露出水面的过程中，汽车拉力所做的功；
（4）整个打捞过程，汽车拉力做功的最大功率。
24．（2024·呼和浩特）杠杆是一种让人类突破自身力量极限的简单机械。如图所示，OA长20cm，OB长120cm，张宇同学竖直下压B端，重物被竖直匀速顶起10cm，已知重物质量为270kg，求：
（1）若不计杆重和摩擦，上述过程在B端施加多大的力；
（2）若实际使用600N的力，则这个过程的机械效率。
25．（2024·凉山州）质量为75kg的建筑工人，想利用如图甲所示的装置将水池底的长方体石料拉出水面。石料的质量为200kg，体积为0.08m3，每个动滑轮的质量均为6kg，石料上表面到水面的距离为1m，不考虑绳重、滑轮的摩擦和水的阻力。
（1）求石料浸没在水中受到的浮力；
（2）工人利用甲图匀速拉动过程中，石料上表面到达水面时，求工人的拉力所做的功；
（3）工人继续利用甲图拉动石料，石料总体积露出水面1/8时因滑轮组上的绳子承受的拉力达到最大而断裂，工地上没有其他型号的绳子替代，工人利用原型号绳子设计了如图乙所示的滑轮组欲将石料全部拉出水面，请你通过计算，判断他能否成功(无推理过程不得分)。
26．（2024·凉山州）电动自行车是常见的交通工具，某型号的电动自行车质量为48kg，输出电压48V，电动机的额定功率240W，电池最大储能能量E=3×106J。
（1）如图所示停放，若整车与水平地面的接触总面积为4x10-3m2，求车对水平地面的压强；
（2）若电动自行车以额定功率行驶，求通过电动机的电流；
（3）若电动自行车匀速行驶时受到的阻力为80N，能量转化率为80%，求充满电后能行驶的最远路程。
27．（2024·达州） 如图所示，一重为200N底面积为0.4的方形玻璃缸（玻璃缸壁的厚度忽略不计），玻璃缸中装有重1000N的水。上方有一轻质杆OA，在绳子AC的拉力作用下可绕竖直墙上O点转动，现在OA的中点B处悬挂一滑轮组。已知每个滑轮重20N，滑轮组上悬挂着重300N的物体甲，将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，（忽略物体带出的水，，g取10N/kg）求：
（1）当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强；
（2）重物甲浸没在水中时所受的浮力；
（3）滑轮组的绳子不会断裂，当时，杆OA刚好水平，若绳子AC能承受的最大拉力时，利用此装置将重物拉离水面后缓慢上升过程中的最大机械效率是多少。（不计杆OA和绳子的重力及绳与滑轮间的摩擦）
28．（2024·苏州）某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5t。起重机将3600kg 的钢板匀速提升到 10m 高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取10N/kg。求：
（1）克服钢板重力做的功W有用；
（2）钢丝绳的拉力F；
（3）滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)
六、综合题
29．（2024·海南）科技助“荔”打造智慧果园。海南荔枝农利用植保无人机巡逻、喷药、施肥，百苗荔枝施肥只需三小时。作业前，装满药剂和汽油的无人机停在水平地面上，对水平地面的压强为，支架与水平地面的总接触面积为。作业时，该无人机先匀速直线上升3m，接着水平匀速飞行喷洒药剂。无人机上升时空气阻力和汽油消耗忽略不计。请完成下列问题。（，，取）
（1）无人机匀速上升时升力与总重力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力。
（2）满载时无人机的总质量为多少kg？
（3）上升过程升力做了多少功？
（4）若无人机的热机效率是40%，无人机消耗200mL汽油所做的有用功是多少？
一、选择题
1．（2023·连云港）下列关于机械效率的说法正确的是（ ）
A．越省力的机械，机械效率越高
B．做功越快的机械，机械效率越高
C．所做有用功越多的机械，机械效率越高
D．有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高
2．（2023·重庆）在美丽乡村建设的工地上，如图所示，工人借助动滑轮用250N的拉力，将450N的重物匀速提升2m，用时10s。则（ ）
A．重物上升的速度为0.4m/s B．动滑轮做的有用功为1000J
C．工人的拉力的功率为90W D．动滑轮的机械效率为90%
3．（2023新疆·中考真题）使用如图所示的滑轮组匀速提升重力不同的物体时，除了动滑轮的重力导致的额外功外，其他因素导致的额外功与总功之比为一定值。已知动滑轮的重力为1.0N，绳子能够承受的最大拉力为50N。当匀速提升重为9.0N的物体时，滑轮组的机械效率为81%，则使用该滑轮组匀速提升物体时的机械效率的最大值为（ ）
A．90% B．89% C．88% D．87%
4．（2023·菏泽）用动滑轮在水平地面上沿直线匀速拉动重为G的物体，如图所示。已知水平拉力为F，物体受到地面的摩擦力为f，物体移动的距离为s。下列说法正确的是（ ）
A．重力做功数值为Gs B．拉力做功数值为Fs
C．摩擦力做功数值为fs D．使用此滑轮既省力又省功
5．（2023·永安）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，把相同物体提升相同的高度，若两滑轮组的效率分别为η甲、η乙，甲、乙两人所用的拉力分别为F甲、F乙，则η甲︰η乙和F甲︰F乙分别是（不计绳重及机械摩擦）（ ）
A．2︰3；2︰3 B．3︰2；3︰2 C．1︰1；3︰2 D．1︰1；2︰3
6．（2023·长春）如图所示是我国《农书》中记录的槽碓（dui）。大木勺积水较多会下沉，使石锤上升；当大木勺内的水流出变轻后，石锤落下击打石白内的谷物。该槽碓（ ）
A．机械效率可达100% B．是杠杆
C．机械效率可超过100% D．是热机
7．（2023·本溪）工人师傅使用如图所示的清轮组，将重为450N的建筑材料在10s内匀速提升4m，此次滑轮组的机械效率为75%，忽略绳重和摩擦。下列有关这次提升过程说法正确的是（ ）
A．所做的有用功为1800J B．在绳端的拉力F为150N
C．动滑轮所受的重力为75N D．拉力F的功率为180W
8．（2023·丹东）如图所示，小潘用动滑轮将重为8N的物体匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.2m/s，动滑轮的重力为2N，忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．经过5s，物体被提升1m
B．经过5s，小潘做的有用功为5J
C．小潘对绳子的拉力F大小为4N
D．此过程中该动滑轮的机械效率为80%
9．（2023·抚顺）用如图所示的滑轮组，把重1200N的货物在4s内匀速提高2m，每个滑轮重为300N，不计摩擦及绳重。下列说法正确的是（ ）
A．所做的有用功为7200J B．拉力F大小为750N
C．拉力F的功率为250W D．滑轮组的机械效率为80%
二、多选题
10．（2023·营口）如图所示，重100N的物体A在F=10N的拉力作用下， 3s内沿水平地面匀速直线运动了1.5m， 不计绳和滑轮自重， 滑轮组的机械效率为 90%。下列说法正确的是（ ）
A．绳自由端移动的速度为 1m /s
B．在此过程中所做的额外功为15J
C．物体与地面间的滑动摩擦力为 18N
D．拉力F增大时， 物体A受到地面的摩擦力一定变大
11．（2023·天津市）在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为是G1的物体，额外功与有用功之比为1︰3；再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5。若不计绳重和摩擦，则（ ）
A．
B．
C．先后两次滑轮组的机械效率之比为3︰4
D．先后两次滑轮组的机械效率之比为5︰6
12．（2023·龙东）工人用如图所示的滑轮组将重为800N的物体在5秒内匀速提升2m，其中动滑轮重100N（不计绳重和摩擦），下列判断正确的是（ ）
A．绳端移动的距离为8m
B．此滑轮组的机械效率为80%
C．拉力做功的功率为360W
D．若工人对绳子最大拉力为500N，则他最多可提起重为1400N的物体
三、填空题
13．（2023·巴中）已知木箱重为1000N，在水平拉力F的作用下向右以0.5m/s的速度做匀速直线运动，地面对木箱的摩擦力为重力的0.3倍。经过5s，地面对木箱的支持力做功 J，拉力F做功的功率为 W。
14．（2023·德州中考） 利用如图所示的滑轮组将重的重物竖直匀速提升，若滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，则绳子自由端移动的距离为 ，拉力 N。增大重物的重力，滑轮组的机械效率将会 （选填“提高”、“降低”或“不变”）。
15．（2023·盘锦中考） 如图所示滑轮组中定滑轮的作用是 。小铭用该滑轮组将重的物体匀速提高，动滑轮重为，不计绳重和摩擦，则小铭所用拉力 ；若物重增大，该滑轮组机械效率将 选填“变大”、“变小”或“不变”。
16．（2021·陕西）如图所示，工人师傅用沿斜面向上1000 N的推力。将重为2000
N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4m、高1.5m，则此过程中的有用功为 J ，斜面的机械效率为 。使用斜面可以 （选填“省力”或“省功”）。
17．（2023·锦州）如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是 J，拉力F的功率是 W，物体A受到的摩擦力是 N。（不计绳重和滑轮重）
18．（2023·连云港）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为 N，箱子受到的阻力大小为 N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F=250N，滑轮组的机械效率为 。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为 W。
四、实验探究题
19．（2023·湘潭）用图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表：
实验次数 钩码重力Ｇ/Ｎ 钩码上升高度h/cm 拉力Ｆ/Ｎ 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率η
1 2.0 5 1.0 15 66.7%
2 4.0 5 1.8 15 74.1%
3 4.0 10 1.8 30 74.1%
4 6.0 5 2.5 15
（1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做 运动。第1次实验时，钩码上升的时间为3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为 m/s．
（2）第4次实验时所做的有用功为 J，滑轮组的机械效率是 %。
（3）分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有关”或“无关”）。
（4）用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是____。
A．换用更轻的动滑轮 B．加快提升物体的速度
五、计算题
20．（2023·长汀）如图是我国自主研发的水陆两栖飞机“鲲龙-600”，它可以承担大型灭火、水上救援等任务。若该两栖飞机以10m/s的速度匀速直线飞行60s，消耗航空燃油50kg，发动机的效率为40%，已知q燃油=4.2×107J/kg。求：
（1）它在此过程中飞行的路程。
（2）50kg的航空燃油完全燃烧放出的热量。
（3）飞机发动机的功率。
21．（2023·益阳）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J，g取10N/kg。求此次取水的过程中
（1）人做的有用功为多少？
（2）辘轳的机械效率多大？
（3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？
22．（2023·西藏自治区中考） 2021年6月25日，西藏自治区首条电气化铁路拉林铁路开通运营，历史性地实现复兴号动车组对31个省区市的全覆盖，翻开了西藏和高原铁路建设发展新篇章。旦增乘坐某次列车从拉萨去林芝旅游，列车经过平直的藏木特大桥时，如图（甲）所示，他用手表测量了自己通过大桥的时间，上桥和离桥时的手表示数如图（乙）所示。通过查询资料得知列车功率约为5×106W，若列车过桥时速度保持25m/s不变。求：
（1）旦增过桥所用的时间；
（2）大桥的长度；
（3）列车过桥时所受阻力的大小。
23．（2023·威海）五一假期，小明和爸爸自驾到海边游玩，小轿车不慎陷入水平沙滩无法行驶，请来救援车帮忙，如图甲所示，救援车固定不动，利用绞盘、绳子、轻质滑轮将车拉出沙滩。若小轿车的质量为1.2t，轮胎底部与沙滩接触的总面积为0.2m2，整个拉动过程中小轿车移动的速度随时间变化的图象如图乙所示，其中小轿车被匀速拉动时绞盘的拉力F恒为2×103N。（g=10N/kg）求：
（1）小轿车静止时对沙滩的压强是多少？
（2）小轿车被匀速拉动通过的路程是多少？在此过程中滑轮的机械效率为90%，则小轿车受到的拉力做功的功率是多少？（滑轮轮轴处摩擦不可忽略）
24．（2023·长沙）如图，小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健身器，已知动滑轮的质量为5kg，每个杠铃片的质量为10kg。不计绳重和摩擦，g取10N/kg，小明通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片的过程中，求：
（1）杠铃片在0.5s内上升0.2m，杠铃片的速度；
（2）动滑轮下挂着两个杠铃片，握杆对绳子拉力的大小；
（3）动滑轮下挂着四个杠铃片，杠铃片上升了0.1m，在此过程中握杆对绳子的拉力做的功。
25．（2023·南通）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求：
（1）小明所受重力的大小；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功；
（3）30s内克服重力做功的功率。
26．（2023·齐齐哈尔）如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车，它既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中航行。该车的总质量是12t，空载静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为0.2m2。求：
（1）该车空载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少？
（2）该车空载（驾驶员质量忽略不计）在水中航行时，受到的浮力是多少？
（3）该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min，此时发动机输出功率为180kW，观光车航行过程中受到的阻力是多少？
27．（2023·眉山）如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力，动滑轮重力。在工人用力作用下，重物匀速上升，达到规定高度处。不计绳重和机械之间的摩擦。求：
（1）拉力做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则该重物的重力是多少？
28．（2023·东营）2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为30kg，底部轮与地面接触总面积为150cm2，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图像如图乙所示。（g取10N/kg）
（1）求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强；
（2）求智能机器人在0~6s内行走的距离和0~10s内的平均速度；
（3）在0~6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。
29．（2023·宿迁）如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求：
（1）爬绳机上升的速度为多少m/s？
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。
（3）爬绳机对工人做功的功率大小。
30．（2023·深圳）如图1是古时劳动人民亮亮同学用工具播起木料的情景，如图2中已知其中，木料的体积为，木块的密度为。
（1）求木材所受重力？
（2）如图2，在B端有一木材对绳子的力F1为，当F2为大时，木料刚好被抬起？
（3）随着时代发展，亮亮同学发现吊车能更方便地提起重物。如图3用一吊车匀速向上提起木材，已知提升的功率为，那这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为多高？
一、选择题
1．（2022·达州）如图所示，小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体，A物体5s内移动了100cm，且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N，已知滑轮组的机械效率为80%，则下列说法错误的是（ ）
A．拉力F大小为4N
B．绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C．拉力F做功的功率为3W
D．拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J
2．（2022·常德）如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法中正确的是（ ）
A．F1＞F2，F1移动距离多 B．F1＜F2，F2移动距离多
C．F1所做的额外功多 D．两装置的机械效率相同
3．（2022·内江）在如图所示的滑轮组中，每个滑轮重，在绳子自由端用的拉力把货物匀速提高，不计摩擦和绳重，则货物的重力和滑轮组的机械效率分别是（ ）
A．； B．； C．； D．；
4．（2022·威海）如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面搬运。下列说法正确的是（ ）
A．沿斜面推动更省力
B．沿斜面推动，工人克服货物重力做的功更多
C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同
D．沿斜面推动货物的过程中，货物的机械能增大
5．（2022·丹东）如图所示，用滑轮组将重为的物体匀速提升，所用时间为，绳末端施加竖直向上的拉力为，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．此过程总功为600J B．动滑轮的重力为80N
C．拉力的功率为24W D．该滑轮组机械效率约为70%
6．（2022·通辽）用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知物体M所受的重力为550N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20s内沿竖直方向匀速提升10m，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F为350N
B．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
C．动滑轮重为50N
D．该滑轮组的机械效率为83.3%
7．（2022·哈尔滨）如图所示，用一个动滑轮把重100N的沙袋从地面匀速提到6m高的楼上，所用拉力60N（绳重和摩擦不计），下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮重40N B．绳子自由端通过的距离为12m
C．拉力做的有用功为720J D．动滑轮的机械效率为8.3%
二、多选题
8．（2022·潍坊）图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景，吊篮可在电动机的作用下实现升降，其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为，两名工人及工具的总质量为，某次吊升过程中，吊篮在内匀速上升了。不计滑轮重、绳重和摩擦，关于该过程的分析正确的是（ ）
A．吊篮的动能不变 B．吊篮的机械能守恒
C．电动机对绳子的拉力为 D．电动机拉动绳子的功率为
9．（2022·株洲）为了提高工作效率，机场工作人员经常以电动平衡车（如图甲）代步。某次工作人员骑着平衡车（其铭牌如图乙）在水平地面上以最高速度匀速直线行驶了一段距离，行驶时平衡车受到的阻力为120N，功率为额定功率，此过程中下列说法正确的是（ ）
A．牵引力的大小约为150N B．牵引力做功的功率约为600W
C．牵引力做功的功率约为480W D．电动平衡车的效率约为80%
10．（2022·青岛）如图甲所示，工人师傅利用动滑轮将重360N的货物匀速提起，拉力F＝200N，货物上升的高度h与所用时间t关系的图像如图乙所示，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮的重力 B．货物上升的速度v＝0.4m/s
C．拉力F的功率P＝80W D．动滑轮的机械效率
三、填空题
11．（2022·自贡）如图所示，用滑轮组将重力为540N的重物匀速提升2m，所用拉力F为200N，则滑轮组的机械效率为 ，如果要提高滑轮组的机械效率，你的做法是 。（答出一条即可）
12．（2022·日照）物理课上，喜欢动手的小明帮助老师搬运实验器材，器材所受的重力为，距离讲台的水平距离，距离讲台面的竖直高度，如图所示。小明先用的时间在M点将器材匀速竖直搬起，再匀速直线运动到达讲台的N点。小明水平移动器材时，速度大小为 、对器材做的功为 J。
13．（2022·朝阳）如图所示，用滑轮组提升重900N的物体A，使它在10s内匀速上升1m，此时滑轮组的机械效率为75%，则在提升重物的过程中（不计绳重及摩擦），动滑轮的重力为 N，拉力做功的功率为 W。
14．（2022·铜仁）冬奥会场馆内，一名志愿者正在搬运一长方体器材箱，从边线开始向右水平移动一段距离，如图（a）所示，他对器材的水平推力为300N，箱子运动过程中的位置（s）与时间（t）关系图像如图（b）所示。4s内箱子的平均速度为 m/s；4s内志愿者克服摩擦力做功的功率为 W；若将两个规格相同的器材箱水平并排放置，一起匀速推动，与推动一个器材箱相比，志愿者施加的推力将 （选题“增大”“不变”或“减小”）；如果有一个与箱子质量相等的物体，被天宫二号宇航员在空间站舱内板面上推动，推力与板面平行，物体所受摩擦力是其在地球表面的 倍。（物体在空间站所受的引力约是在地球表面的0.9倍）
15．（2022·沈阳）用如图所示的滑轮组，分别匀速提升甲、乙两个重物。若重物甲被提升的速度为v1，同时绳子自由端的速度为v2，则v1 v2。以G甲、G乙分别表示甲、乙两个重物的重力，若G甲>G乙，且不计绳重和摩擦，匀速提升甲、乙两个重物时滑轮组的机械效率η甲 η乙（以上两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）。
16．（2022·沈阳）某品牌抽取式面巾纸，表面有褶皱或压痕，对折成形，叠套压实，封装在塑料袋里。使用时打开塑料袋封口，闻到面巾纸淡淡的香味，这是 现象。抽出第一张面巾纸，就会顺利地带起第2张、第3张，……，上一张面巾纸带起下一张面巾纸，主要依靠相邻两张面巾纸之间的 力。沿水平桌面匀速推动整袋面巾纸的过程中，整袋面巾纸的重力 （选填“做”或“不做”）功。
17．（2022·阜新）工人利用如图所示的滑轮组，将质量为80kg的重物在10s内匀速提升1m，此时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），则有用功的功率为 W；工人对绳的拉力做功 J；动滑轮重 N；若增大物重，该滑轮组的机械效率 （填“变大”“变小”或“不变”）。
18．（2022·梧州）如图所示，工人师傅用250N的拉力，使重为2000N的物体以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，动滑轮受到的重力为80N，则工人师傅拉力的功率为 W，该滑轮组的机械效率为 。
四、实验探究题
19．（2022·襄阳）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。
实验 次数 钩码重 G/N 钩码上升高度 h/cm 拉力 F/N 绳端移动距离 s/cm 机械效率 η
1 1.0 10 0.6 30 55.6%
2 2.0 10 1.0 30
3 4.0 10 1.6 30 83.3%
（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上 拉动弹簧测力计；
（2）第二次实验中，滑轮组的机械效率为 ；
（3）分析1、2、3次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物越 （选填“重”或“轻”），滑轮组的机械效率越高；
（4）小琪同学在仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮组的机械效率
（选填“变大”“变小”或“不变”）。
20．（2022·南通）用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。
次数 G物/N G动/N F/N η/%
1 6.0 0.3 2.2 90.9
2 6.0 1.0
3 6.0 1.9 2.9 69.0
4 6.0 3.2 3.4 58.8
（1）每次实验绳端移动距离为 cm；
（2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为 N，第2次实验滑轮组的机械效率为 %。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越 ；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将 ；
（4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
21．（2022·铜仁）课后延时服务社团活动中，“勇创”兴趣小组计划探究“影响滑轮组机械效率的因素”的实践活动，提出如下科学猜想；
猜想一：滑轮组机械效率可能与被提升物体的重力大小有关
猜想二：滑轮组机械效率可能与被提升物体的高度有关
现有实验器材支架、细绳、轻质滑轮2个、弹簧测力计（量程合适）、规格2N的钩码多个，实验装置如图所示；请你协助“勇创”兴趣小组完成实验；
（1）除上述实验器材，完成该实验还需要的测量工具是 ；
（2）实验数据记录如下表：
次数 物体重力（N） 物体上升的高度（cm） 弹簧测力计的示数（N） 绳子自由端移动的距离（cm） 机械效率
1 2 10 1.0 30 66.75
2 4 10 1.7 30
3 6 10 2.4 30 83.3%
①根据表格中的数据，第二次实验时滑轮组的机械效率为 ；
②分析实验数据可得出结论同一滑轮组，物体提升相同高度， ，机械效率越高；
③若要验证猜想二，你的关键操作是 。
五、计算题
22．（2022·盘锦）如图所示，工人师傅利用滑轮组将静止在水平地面上质量为45kg的石板匀速提升6m，用时30s。石板与地面接触面积为9000cm2，动滑轮重为50N。（g取10N/kg，不计绳重和摩擦）求：
（1）提升前石板对地面的压强；
（2）石板上升的速度和工人师傅所用拉力；
（3）拉力的功率。
23．（2022·苏州）用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。
（1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，求人对绳的拉力F；
（2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。
24．（2022·连云港）小明家装修房屋，一箱质量为的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是。装修工人用的拉力通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升，用时。（）求：
（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强；
（2）拉力的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
25．（2022·威海）为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。，每个沙袋重，每个滑轮重。（木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计）
（1）若A点受到竖直向下的拉力为，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？
（2）若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为的花架匀速提升。求：
①滑轮组的机械效率。
②滑轮组对绳的拉力。
26．（2022·遵义）《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，——顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示。若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车旋转一周所用时间为60s。（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）
（1）请从能量转化的角度，简要分析筒车的工作原理；
（2）求该筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功；
（3）若水流冲击筒车的功率为40W，求筒车旋转一周取水的机械效率。
27．（2022·张家界）天门山盘山公路是网红打卡地，公路共计99道弯，似玉带环绕，层层叠起，直冲云霄，公路全长大约10km，公路的海拔落差高度约1000m。为助力“2022年湖南省首届旅游发展大会”，实现省委省政府提出的“立标打样”、“办一次会、兴一座城”的目标要求，天门山景区购置了一批新能源纯电动客车，客车满载时总质量为6000kg。现有一辆满载的新能源客车，以80kW的恒定功率，4m/s的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶。（行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定不变，g取10N/kg）请完成下列问题：
（1）整个过程中，电动机对客车和游客所做的有用功为多少？
（2）盘山公路的机械效率为多少？
（3）整个过程中，电动机的牵引力为多少？汽车受到的阻力为多少？
28．（2022·湘潭）如图1，从深井中匀速提取泥土，动滑轮和筐总重力为30N。图2是某次拉力做的功W随绳自由端拉下的长度s变化的关系。不计绳重和摩擦，求：
（1）当s为10m时，由图2可知拉力做了 J的功，筐和泥土上升了 m；
（2）拉力为 N，筐中泥土的重力是 N；
（3）本次利用该装置提升泥土的机械效率 。
29．（2022·呼和浩特）如图为某盘山公路。汽车沿着公路，可以驶上高耸入云的山峰。为什么盘山公路要修成S形呢？因为盘山公路相当于斜面，省力而安全。若从山底到山顶的盘山公路长6000m，山高900m，一辆5t的小型货车以恒定功率165kW，匀速沿盘山公路从山底开上山顶，用时10min。在货车从山底到山顶过程中，阻力大小不变。求：
（1）货车克服重力做的功和发动机对货车做的功；
（2）货车所受阻力大小。
30．（2022·宿迁）如图小明拉着质量为30kg行李箱匀速经过一段长度、高度的斜坡路面，用时10s，若此过程拉力F方向沿斜面向上，大小为125N。行李箱放在水平地面时与地面接触面积为，（）。求：
（1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小和对地面的压强；
（2）小明对行李箱做的有用功和斜面的机械效率；
（3）拉力F做功的功率。
一、选择题
1．（2021·常德）下面四幅图中所描述的力，对物体做了功的是（ ）
A． 使小车向前运动了一段距离的推力
B． 搬石头但没有搬动，手对石头的力
C． 托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力
D． 提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力
2．（2021·通辽）如图所示，重为800N的物体在100N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20s，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动距离为4m
B．物体与地面间的滑动摩擦力大小为120N
C．额外功的功率为12W
D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低
3．（2021·常德）如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列说法中正确的是（ ）
A．所做的有用功为6J B．动滑轮自重4N
C．拉力F做功的功率为5W D．该滑轮组的机械效率为83.3%
4．（2021·兰州）用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A．电动机对绳的拉力为12N B．绳子自由端的移动速度为0.2m/
C．滑轮组的机械效率为80% D．有用功的功率为8W
5．（2021·德阳）在抗洪抢险行动中，小军需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上，为了省力他采用5m的长木板搭了一个斜面（如图）。搬运过程中，他用沿斜面向上1200N的力，历时5min将重物匀速地推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（ ）
A．小军做的功为2400J
B．小军做功的功率为1200W
C．小军对重物做的有用功为6000J
D．此简易斜面装置的机械效率为80%
6．（2021·桂林）如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、G2，且G1
A．W1>W2 B．W1=W2 C．P17．（2021·仙桃）用如图所示的装置将200N的蜂蜜匀速提高3m，送给楼上的、，所用的拉力是125N，不计桶重、绳重和摩擦。下列说法不正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为6m B．拉力做的功为750J
C．动滑轮重50N D．该滑轮组的机械效率为75%
8．（2021·鄂尔多斯）甲装置中，空吊篮A重25N，绳子承受最大拉力100N。小壮将A提升到高处，施加拉力F随时间变化关系如图乙，A上升速度随时间变化关系如图内。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是（ ）
A．动滑轮所受的重力为15N
B．第2秒内克服滑轮重做的额外功为30J
C．此装置最多能匀速运载160N重的货物
D．此装置运载货物最高机械效率为92.5%
9．（2021·株洲）撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目，它可依次分解为如图所示几个连续的过程。身高1.9m、体重80kg的运动员，在一次撑杆跳训练中的成绩是5m，则他克服重力做的功最接近（运动员起跳前重心高约1m）（ ）
A．1600J B．2400J C．3200J D．4000J
10．（2021·百色）如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，在相等时间内绳子自由端A、B移动相同的距离（不计绳重和摩擦）。在此过程中，下列选项正确的是（ ）
A．两钩码上升的速度相等
B．两套装置绳子自由端的拉力相等
C．甲装置做的总功比乙的多
D．两套装置的机械效率不相等
11．（2021·大庆）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程（s）—时间（t）关系如图所示，下列正确的是（ ）
A．物体20s时的速度大于8s时的速度
B．0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力
C．0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功
D．0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率
12．（2021·贵州）如图所示，用滑轮组提升重物时，5s将重90N的物体匀速提升了2m。已知动滑轮重为10N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（ ）
A．绳子自由端拉力F的大小为90N
B．提升物体的过程中，拉力F做的有用功为200J
C．绳子自由端拉力F的功率为36W
D．此滑轮组的机械效率为90%
二、多选题
13．（2021·北京）如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J。下列说法中正确的是（ ）
A．动滑轮所受的重力为100N B．物体A上升的速度是0.3m/s
C．拉力F的功率是100W D．滑轮组的机械效率是90%
三、填空题
14．（2021·泰州）如图，小明将一个重为3N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为1.25N，小车沿斜面移动的距离s=1.6m，上升的高度h=0.6m。则小明对小车做的有用功是 J，斜面的机械效率是 。
15．（2021·宿迁）用如图所示的滑轮组将重200N的物体在10s内竖直匀速提升4m，机械效率为80%。则有用功为 J，拉力的功率为 W，若增大所提物体的质量，则滑轮组械效率将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
16．（2021·内江）如图所示，用20N的水平推力，经过2s时间，使重力为100N的物体在水平桌面上移动0.5m。在这个过程中，重力做功为 J，推力F的功率为 W。
17．（2021·泸州）如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为 J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功 J，此时箱子受到地面的摩擦力为 N。
18．（2021·锦州）如图所示，将重为40N的物体G沿水平方向匀速直线向左拉动2m，用时5s。已知滑轮组中动滑轮重为6N，绳子自由端拉力F为10N，则物体与地面间的摩擦力为 N。绳子自由端拉力F的功率为 W。该滑轮组的机械效为 （不计绳重和滑轮组的摩擦）。
19．（2021·北部湾）图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景。匀速拉动车的过程中，车相对树木是 （选填“静止”或“运动”）的，动滑轮上有 段绳子承担对车的拉力，若对车的拉力为2400N，F为1500N，则该滑轮组的机械效率是 。
20．（2021·广东）图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦.物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 （选填“A”或“B”），动滑轮重为 N，3s内对物体做的有用功为 J。
21．（2021·凉山）如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300N的A物体，使A物体在10s内向右移动了2m，若A物体受到的摩擦力大小为20N，拉力F大小为50N，则：弹簧测力计的示数为 ；水平拉力F所做的功为 ，功率为 ；滑轮的机械效率为 。
四、实验探究题
22．（2021·绵阳）用如图所示装置探究斜面省力大小及机械效率是否与斜面倾角、表面粗糙程度有关。甲、乙斜面倾角相等，与丙的不相等；甲、丙斜面表面粗糙程度相同，与乙的不相同。先用弹簧测力计竖直向上匀速缓慢提升重物0.24m高，弹簧测力计示数F0＝20.0N；再分别在三个斜面上沿斜面向上匀速缓慢拉动这个重物到同一高度，弹簧测力计示数和斜面长度如表所示。
次数 斜面 弹簧测力计示数F/N 斜面长度L/m 省力大小ΔF/N（ΔF＝F0﹣F） 机械效率η%
1 甲 17.4 0.30 ？ 92.0
2 乙 18.2 0.30 1.8 87.9
3 丙 14.0 0.40 6.0 ？
根据表中数据回答下列问题：
（1）斜面甲省力大小ΔF甲＝ N；
（2）斜面丙的机械效率η丙＝ ；
（3）比较甲、乙实验结果，可以认为 ；比较甲、丙实验结果，可以认为 （选填序号，有可能不止一项正确）。
A．斜面省力大小与斜面倾角有关
B．斜面省力大小与斜面表面粗糙程度有关
C．斜面省力大小与斜面倾角和表面粗糙程度都有关
D．斜面机械效率与斜面倾角有关
E.斜面机械效率与斜面表面粗糙程度有关
F.斜面机械效率与斜面倾角和表面粗糙程度都有关
23．（2021·广元）小敏在利用斜面搬运物体A的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上匀速直线拉动物体进行了实验探究（如图所示），测得的实验数据如表所示：
实验序号 斜面的倾斜程度 物体重力G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械效率 η/%
① 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 62.5
② 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68.2
③ 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.25 1.55
（1）根据表中的数据可求出第③次实验中斜面的机械效率是
%；
（2）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越 ；
（3）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率 。
五、计算题
24．（2021·岳阳）“绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车，满载时的总质量为 ，在平直公路上匀速行驶1000m，用时50s，此过程中汽车牵引力做功 ，求满载时：
（1）汽车的总重力；
（2）汽车匀速行驶时的速度；
（3）汽车匀速行驶时所受的牵引力。
25．（2021·枣庄）如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为1000N的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。求：
（1）工人师傅拉力的功率；
（2）动滑轮的重；
（3）若物重增大到2000N，则滑轮组的机械效率是多少？
26．（2021·山西）2021年5月15日，“祝融号”火星车在火星上留下了属于中国的第一道印记，如图甲所示。发射前，火星车在水平地面上进行测试时，受到的摩擦力为200N，其速度v与时间t的关系图像如图乙所示。火星车的质量为240kg，车轮与地面接触的总面积约为0.2m2（空气阻力忽略不计，g取10N/kg）求：
（1）火星车静止时，对水平地面的压强。
（2）火星车做匀速直线运动时，牵引力做的功。
27．（2021·河北）图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t，有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。（不考虑绳重，g取10N/kg），求：
（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强；
（2）拉力F的功率；
（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。
28．（2021·泰安）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80N。求：
（1）甲工人做的功；
（2）该滑轮组的机械效率。
29．（2021·淄博）在美丽乡村建设中，政府为某村购置一批健身器材。工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时，用长木板搭了一个3m长的斜面，把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上，如图所示。推箱子做的额外功是300J。（g取10N/kg）求：
（1）推箱子做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）沿斜面的推力。
六、综合题
30．（2021·无锡）图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg）
（1）使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度，结果如图乙，为 cm；
（2）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作：
①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N；
②将弹簧测力计与斜面平行放置并 ，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为 N；
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 ；
（3）在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功W1；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W1和W2与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a和b；
①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重 （选填“有关”或“无关”）；
②若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为 N。
1 / 1一、选择题
1．（2025·广州）在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上，运动员用水平推力从a点推动冰壶，经过b点时松手，冰壶到达c点停止运动，由a到b和由b到c的过程中，设冰壶受到的滑动摩擦力分别为和，运动员对冰壶做的功分别为和，则（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】【解答】 AB.由题知，由a到b和由b到c的过程中，冰壶与冰面的接触面粗糙程度相同，冰壶对冰面的压力相等，所以冰壶受到的滑动摩擦力分别为fab=fbc，故A错误、B正确；
CD.由题知，由a到b的过程中，冰壶受到运动员的推力，且在推力的方向上通过了距离，运动员对冰壶做功，而由b到c的过程中，冰壶虽然通过了距离，但不再受到运动员的推力，运动员对冰壶不做功，所以运动员对冰壶做的功分别为Wab＞Wbc，故CD错误。
故选B。
【分析】 （1）摩擦力大小的影响因素：压力大小和接触面的粗糙程度。
（2）物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。
2．（2025·兰州）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线、所示。已知物体的质量为，动滑轮的质量为，绳子自由端的拉力为。则在的时间内，下列说法正确的是( )
A．绳子自由端移动的速度为
B．滑轮组的有用功为
C．拉力的功率为
D．滑轮组的机械效率为
【答案】B
【解析】【解答】 A.使用滑轮组时，省力费距离，由图可知，在0～5s的时间内，
绳端移动的距离为s=0.3m，物体上升的高度为h=0.1m，
绳子自由端移动的速度：，故A错误；
B.滑轮组对物体做的有用功：W有=Gh=mgh=0.5kg×10N/kg×0.1m=0.5J，故B正确；
C.拉力做的总功：W总=Fs=2.5N×0.3m=0.75J，
拉力F的功率：，故C错误；
D.滑轮组的机械效率：，故D错误。
故选B。
【分析】 A.使用滑轮组时，省力费距离，由图可知，在0～5s的时间内，绳端移动的距离和物体上升的高度，根据求绳子自由端移动的速度；
B.根据W=Gh=mgh求滑轮组对物体做的有用功；
C.根据W=Fs求拉力做的总功；根据求拉力F的功率；
D.根据求滑轮组的机械效率
3．（2025·新疆） 如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为、、。则（ ）
A．ηA<ηB<ηC B．ηA>ηB>ηC
C．ηA<ηC<ηB D．ηC<ηA<ηB
【答案】A
【解析】【解答】设OA的长度为LA，OB的长度为LB，OC的长度为LC， 重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m， 对应拉力提升的高度为、、，根据杠杆平衡F1L1=F2L2可知，、、，结合效率公式 计算可知 ，由于抬升的角度逐渐变大，所以角的正切值逐渐增加，所以 ηA<ηB<ηC，A正确，BCD错误。
【分析】杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
效率的计算：公式为；总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算。
4．（2025·云南） 《天工开物》中记载了我国古代井上施工装置，其简化模型如图所示，O为支点，，M端用绳子悬挂重200N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m，忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是（ ）
A．该杠杆是费力杠杆
B．杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N
C．M端绳子拉力对物体做功为100J
D．M端绳子拉力对物体做功的功率为50W
【答案】C
【解析】【解答】A．由图可知，ON为动力臂，OM为阻力臂，OM：ON＝1：2，即动力臂大于阻力臂ON＞OM，则该杠杆是省力杠杆，故A错误；
B．根据杠杆平衡条件可得
匀速提升物体时，M端绳子拉力等于物体重力，则
代入数据
解得
故B错误；
C．M端绳子对物体的拉力等于物体的重力，物体上升0.5m，M端绳子拉力对物体做功为
故C正确；
D．拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m，则M端绳子拉力对物体做功的功率为
故D错误。
故答案为：C。
【分析】动力臂大于阻力臂，则该杠杆是省力杠杆；根据杠杆的平衡条件得G×OM＝F×ON，据此得出F大小；根据W＝Gh算出M端绳子拉力对物体做功；根据功率公式算出M端绳子拉力对物体做功的功率
5．（2025·达州） “奇思妙想”小组的同学在劳动实践基地，用如图所示机械将400N物体匀速提升12m，用时1min。已知，，人与地面接触总面积为（空气阻力、摩擦力及绳重不计）该过程中下列说法正确的是（ ）
A．人拉力的功率为80W B．物体上升速度为0.4m/s
C．人对地面压强为10000Pa D．该滑轮组机械效率为66.7%
【答案】C
【解析】【解答】A．由图可知，此时绳子的股数，空气阻力，摩擦力及绳重不计，此时绳子自由端的拉力
绳子自由端移动的距离
此时拉力做功
拉力做功的功率，故A错误；
B．物体上升的距离是12m，用时是1min，物体上升的速度，故B错误；
C．人对地面的压力
人对地面的压强，故C正确；
D．滑轮组提升重物时的有用功
此时滑轮组的机械效率，故D错误。
故答案为：C。
【分析】利用速度公式求物体运动的速度；不计绳重和滑轮的摩擦，由图知，n=2，绳子自由端移动距离s=2h，据此分析拉力的速度，根据P=Fv计算功率；人对地面的压力等于人的重力减去拉力，根据效率公式计算效率。
6．（2025·连云） 下列情景中，人对物体做功的是（ ）
A．司机用力推汽车，汽车不动
B．人推自行车前进
C．学生背着书包在水平路面上匀速前进
D．足球被踢后，在草地上滚动了一段距离
【答案】B
【解析】【解答】A、司机用力推汽车，汽车不动，有力，但车没有通过距离，没有做功，故A错误。
B、人推自行车前进，人给车一个推力，车在推力的方向上通过了一段距离，人对车做了功，故B正确。
C、学生背着书包在水平路面上匀速前进，人给书包一个向上的力，而书包没有在力的方向上通过距离，所以没有做功，故C错误。
D、足球被踢后，没有力作用在足球上，足球在草地上滚动了一段距离是由于惯性，所以没有做功，故D错误。
故答案为：B。
【分析】判断力是否做功的依据就是看在这个过程中，是否同时具备做功的两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过了距离。
7．（2025·自贡） 如图，质量为60kg的工人将重为500N的彩灯组件竖直向上匀速提升了6m，用时12s，绳子自由端拉力为300N。不计绳重和摩擦，g取10N／kg。下列说法正确的是（ ）
A．拉力的功率是150W
B．绳子末端移动的速度是
C．滑轮组的机械效率是
D．若工人的脚与地面接触的总面积为，则他对地面的压强是
【答案】D
【解析】【解答】 A.由图可知，动滑轮上的绳子段数为n=2，
绳子自由端移动的距离：s=nh=2×6m=12m，
拉力做的功：W=Fs=300N×12m=3600J，
拉力的功率：，故A错误；
B.绳子末端移动的速度：，故B错误；
C.滑轮组的机械效率：，故C错误；
D.工人的重力：G人=m人g=60kg×10N/kg=600N，
工作时矿工对水平地面的压力等于他的重力与绳子拉力之差，即：
F压=G人-F=600N-300N=300N，
地面的受力面积等于工人的脚与地面接触的总面积，
故他对水平地面的压强：，故D正确。
故选D。
【分析】 A.由图可知，动滑轮上的绳子段数，根据s=nh可得绳子自由端移动的距离，根据W=Fs求拉力做的总功，根据求拉力的功率；
B.根据求绳子末端移动的速度；
C.根据求滑轮组的机械效率；
D.根据G=mg求工人的重力，工作时矿工对水平地面的压力等于他的重力与绳子拉力之差，根据求他对地面的压强。
二、多选题
8．（2025·北京市）如图所示，重600N的工人通过滑轮组用竖直向下的拉力匀速提升货物，表中是他
某次工作的相关数据。若三个滑轮重均相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
货物所受重力G/N 货物被提升高度h/m 绳端所受拉力F/N 所用时间t/s
540 3 200 25
A．工人做功的功率为72W
B．滑轮组对悬挂点A的拉力为920N
C．滑轮组的机械效率为90%
D．若货物离开水平地面之前，工人用100N的力竖直向下拉绳端，则地面对货物的支持力为200N
【答案】A,B,C
【解析】【解答】 A.工人做功的功率，故A正确；
B.G动=3F拉-G=3×200N-540N=60N；
滑轮组对悬挂点A的拉力F=4F拉+2G动=4×200N+2×60N=920N，故B正确；
C.滑轮组的机械效率，故C正确；
D.若货物离开水平地面之前，工人用100N的力竖直向下拉绳端，则地面对货物的支持力F支=G-3F拉'-G动=540N-3×100N-60N=180N，故D错误。
故选ABC。
【分析】 A.根据计算工人做功的功率；
B.先计算动滑轮的重力，根据F=4F拉+2G动计算滑轮组对悬挂点A的拉力；
C.根据计算滑轮组的机械效率；
D.若货物离开水平地面之前，工人用100N的力竖直向下拉绳端，则地面对货物的支持力F支=G-3F拉'-G动，据此计算大小。
9．（2025·齐齐哈尔） 小明用如图所示的滑轮拉着重的物体，使以的速度在水平地面上向左匀速直线运动，作用在绳端的水平拉力，该滑轮的机械效率为。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．物体受到的重力所做的功是 B．绳端移动的距离是
C．拉力做功的功率是 D．地面对物体的摩擦力大小是
【答案】A,B,D
【解析】【解答】 A.A以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动5s，在重力方向上移动的距离为零。由功W=Fs可知，A受到的重力所做的功是0J，故A正确；
B.动滑轮由两股绳子拉着物体A匀速运动，绳子自由端移动的距离是物体A 移动距离的两倍，物体A运动的距离s=vt=0.2m/s×5s=1m，所以绳子移动的距离我2m，故B正确；
C.拉力F做功的功率，故C错误；
D.设滑轮对物体A的拉力为F'，由滑轮的机械效率得到：，解得：F'=8N。
物体A匀速运动，F'与地面对物体A的摩擦力摩擦力f是一对平衡力，f=F'=8N，故D正确。
故选ABD。
【分析】 A根据公式W=Fs判断；
B.动滑轮由两股绳子拉着物体A匀速运动，绳子自由端移动的距离是物体A 移动距离的两倍；
C.拉力F做功的功率；
D.设滑轮对物体A的拉力为F'，由滑轮的机械效率，求出F'，物体A匀速运动，F'与地面对物体A的摩擦力摩擦力f是一对平衡力。
10．（2025·天津市）用图所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图所示。第一次的额外功为900J，不计绳重和摩擦，则
A．第一次提升重物时机械效率较高
B．第二次提升重物时的额外功较大
C．先后两次提升重物的重力之比为7：9
D．先后两次提升重物的总功率之比为6：5
【答案】A,D
【解析】【解答】 A.由图2可知，第一次机械效率η1=75%，第二次机械效率η2=70%，所以第一次提升重物时机械效率较高，故A正确；
B.不计绳重和摩擦，使用动滑轮时额外功W额=G动h，因为动滑轮重力不变，提升高度相同，所以两次额外功相同，W额1=W额2=900J，故B错误；
C.根据 有：
第一次：，解得：G1=3G动。
第二次：，解得：。
则，故C错误。
D.则总功，。
时间相同，根据可知，，故D正确。
故选AD。
【分析】 A.由图2饼状图可分析两次机械效率的关系；
B.不计绳重和摩擦，使用动滑轮时额外功W额=G动h，因为动滑轮重力不变，提升高度相同，所以两次额外功相同；
C.根据分别得到G1和G2，即可得到两次的重力之比；
D.由总功分别得到W总1和W总2，时间相同，根据得到两次的总功率之比。
11．（2025·成都） 工人把重为200N有轮子的箱子推到高处平台，如图所示。图中A、C、H是箱子在三段路面的起点，箱子经过AB、CF、HK路段时均做匀速直线运动，且所受推力方向与所在路面平行。表1记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。AB=CF，BC=FH，HK=2m，FG=1.3m，忽略箱子体积。则下列分析正确的是（ ）
路段
推力（）
时间（）
A．工人的推力在AB段做功为26J
B．工人的推力在AB段做功与在CF段做功相等
C．工人把箱子从C推到F处，该斜面没有省力
D．工人推力在AB段的功率与在HK段的功率之比为6∶5
【答案】A,D
【解析】【解答】 A.根据题图可知，下面的倾角为30°，根据三角函数的知识可知，AB=CF=2FG=2×1.3m=2.6m；工人的推力在AB段做功为：WAB=FABsAB=10N×2.6m=26J，故A正确；
B.工人在CF段做的功为：WCF=FCF×sCF=117N×2.6m=304.2J，故B错误；
C.人把箱子从C推到F处，该斜面省力，故C错误；
D.工人推AB段的功率为；
HK段的功率为：；
则AB段的功率与在HK段的功率之比为，故D正确。
故选AD。
【分析】AB.根据功的公式W=Fs进行计算。
C.斜面是省力的机械。
D.根据功率的公式进行计算和比较。
三、填空题
12．（2025·青海）塔吊是现代建筑业常见的一种机械设备，学完滑轮组的小文自制了一张塔吊简易图。如图所示，下方所挂物体的重力为1200N，动滑轮的自重为300N，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则绳端的拉力F= N，此装置的机械效率η= 。
【答案】750；80%
【解析】【解答】据图可知，缠绕在动滑轮的绳子数为2，所以绳子的拉力，效率为。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力；
2、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍；
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
13．（2025·威海） 如图所示，用150N的推力沿斜面向上将重为500N的小车从斜面（高1.2m，长5m）底端匀速推到顶端，用时20s。则推力做功为 J，有用功的功率为 W。
【答案】750；30
【解析】【解答】拉力做功W=Fs=150N×5m=750J，物体克服重力做功W=Gh=500N×1.2m=600J，功率P=
【分析】做功公式W=Fs，功分为有用功和额外功，有用功为克服重力做功，额外功主要为摩擦力作用；
功率的计算：公式为W=Pt。
14．（2025·黑龙江） 如图所示，小李同学用滑轮将重6N的物体竖直向上匀速提升20cm。若此滑轮自重为2N，忽略绳重和摩擦，则小李同学作用在绳子自由端的拉力F为 N，这个滑轮的机械效率是 。
【答案】4；75%
【解析】【解答】 由图可知，该滑轮为动滑轮，动滑轮上的绳子段数为n=2，
忽略绳重和摩擦，小李同学作用在绳子自由端的拉力：
；
该滑轮的机械效率：
。
故答案为：4；75%。
【分析】（1） 由图可知，该滑轮为动滑轮，动滑轮上的绳子段数为n=2，忽略绳重和摩擦，根据绳子自由端的拉力大小；
（2）忽略绳重和摩擦，克服动滑轮重做的功为额外功，根据计算求该滑轮的机械效率。
15．（2025·黑龙江） 如图所示，举重运动员将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃 （填“做功”或“没做功”）；当举重运动员将杠铃高高举起后保持静止时，地面对举重运动员的支持力与举重运动员受到的重力 （填“是”或“不是”）一对平衡力。
【答案】做功；不是
【解析】【解答】举重运动员将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃有力的作用，杠铃在力的方向上移动了距离，所以举重运动员对杠铃做了功；
举重运动员举起杠铃静止时，地面对运动员的支持力等于运动员与杠铃的总重力，要大于举重运动员的重力，两个力大小不相等，故地面对运动员的支持力与运动员的重力不是一对平衡力。
故答案为：做功；不是。
【分析】（1）力对物体做功的两个条件：作用在物体上的力；物体沿力的方向通过的距离。两个条件缺一不可；
（2）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
16．（2025·德阳） 塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用的拉力，将的重物在内竖直匀速提升，则拉力的功率为 ，该滑轮组的机械效率为 。
【答案】120；80%
【解析】【解答】动滑轮缠绕绳子数为3，所以绳子移动距离时物体移动距离的3倍，移动距离为6m，速度为，根据P=Fv计算可知P=200N×6m/s=120W.有用功W有=Gh=480N×2m=960J，总功W=Fs=200N×6m=1200J，。
【分析】功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算，机械效率： 。
17．（2025·湖南） 科技赋能乡村振兴，农业无人机以其安全可靠、高效灵活、成本低廉的优势而广泛应用。图是无人机正在喷洒农药的场景。
（1）工作人员熟练操作手柄，通过 波无线遥控无人机，实现定点起飞。无人机沿水平方向匀速直线飞行300m，用时20s，则无人机水平飞行时的速度大小为 m/s。
（2）装载农药的无人机水平匀速直线飞行100s，消耗的电能为0.25kW·h，若该无人机消耗的电能转化为机械能的效率为80%，则此过程中无人机内电动机的机械功率为 W。
【答案】（1）电磁；15
（2）7200
【解析】【解答】 （1）工作人员熟练操作手柄，通过电磁波无线遥控无人机，实现定点起飞。
已知无人机沿水平方向匀速直线飞行的路程s = 300m，用时t = 20s，则无人机水平飞行时的速度大小为：。
（2）消耗的电能0.25kW h = 0.25×3.6×106J = 9×105J。
已知电能转化为机械能的效率为80%，则转化的机械能W = 9×105J×80% = 7.2×105J。
无人机内电动机的机械功率为：。
【分析】 （1）根据电磁波的特点和应用解答。根据计算无人机水平飞行时的速度。
（2）知道千瓦时与焦耳单位换算，电能转化为机械能的效率为80%，则转化的机械能W = 9×105J×80%，根据计算无人机内电动机的机械功率。
18．（2025·乐山） 如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力，斜面长、高，则拉力所做的功为 J；把重物直接提升h所做的功作为有用功，忽略弹簧测力计的重力和空气阻力，则斜面对物体的摩擦力为 N。
【答案】3.6；1
【解析】【解答】 拉力做的功，即总功：W总=Fs=6N×0.6m=3.6J；
克服物重做的有用功：W有=Gh=10N×0.3m=3J，
忽略弹簧测力计的重力和空气阻力，克服斜面对物体的摩擦力做的功为额外功，
则额外功：W额=W总-W有=3.6J-3J=0.6J，
斜面对物体的摩擦力：。
【分析】 已知拉力和斜面长，根据W=Fs求拉力做的功，即总功；根据W=Gh求有用功；忽略弹簧测力计的重力和空气阻力，克服斜面对物体的摩擦力做的功为额外功，根据W总=W有+W额可得额外功，根据W额=fs求斜面对物体的摩擦力。
19．（2025·泸州）小兴学习了简单机械后，设计了如图所示的装置，粗糙斜面长1m、高0.5m，滑轮组位于斜面顶端，不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦，各段绳子均与斜面平行。她把重为24N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，用时10s，弹膏测力计示数为5N， 则对物体做的有用功为 J.绳子末拉力做功功率为 W，物体受到斜面的摩擦力大小为 N
【答案】1.2；1.5；3
【解析】【解答】 （1）使用斜面做的有用功：W有=Gh=24N×0.5m=12J；
（2）滑轮组动滑轮上有3股绳，所以对重物的拉力为F=nF拉=3×5N=15N，
拉力所做的总功为：W总=Fs=15N×1m=15J；
拉力所做总功的功率为：；
（3）因W总=W有用+W额外，则额外功：W额=W总-W有用=15J-12J=3J，
由W额=fs可得物体受到的摩擦力：。
【分析】 （1）利用W有=Gh求出有用功。
（2）根据W=Fs算出拉力所做的总功，根据算出拉力所做总功的功率；
（3）根据W=Gh求出有用功；根据总功与有用功的差求出额外功，再根据W额=fs变形后可求摩擦力f。
20．（2025·凉山） 用如图甲所示的滑轮组提升物体A。已知被提升物体A的重力为900N，卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F做的功随时间的变化图象如图乙所示（不计绳重和滑轮与轴的摩擦）。此过程滑轮组提升重物的机械效率为 %，动滑轮的重力为 N。
【答案】90；100
【解析】【解答】滑轮组提升重物所做的有用功W有用=Gh=900N×5m=4500J，货物以0.5m/s的速度匀速提升到5m的高度，由可知，运动的时间
由图乙可知，此时10s拉力做的总功是5000J，所以滑轮组提升重物的机械效率
由图甲知通过动滑轮绳子段数n=2，所以绳子自由端移动的距离s=2h=2×5m=10m
由W总=Fs可得拉力
不计绳重和滑轮与轴的摩擦，分析动滑轮的受力情况可得，动滑轮的重力
G动=2F-G=2×500N-900N=100N
【分析】已知物体M的重力，根据公式W＝Gh计算拉力F对所提升物体M做的有用功。由货物上升的高度和速度，由速度公式计算出物体上升的时间，由图乙可知此时拉力做的功，即总功，再据机械效率的计算公式计算即可。由图甲知通过动滑轮绳子段数n，由s＝nh、W＝Fs可以计算出绳子自由端的拉力，在不计绳子的重、摩擦时计算出动滑轮的重力。
21．（2025·达州） “奇思妙想”小组组装了如图所示装置，测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面，在水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为0.15m/s，弹簧测力计的示数为2N。拉力F的功率为 W，B受到水平面的摩擦力为 N（不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态）。
【答案】0.75；3
【解析】【解答】根据，拉力F的功率为
图中滑轮为定滑轮，不计绳重及绳与滑轮间摩擦，因为弹簧测力计的示数为2N，因此A受到的水平向左的拉力为2N，B受到A水平向左的摩擦力也为2N；长木板B受到向右的拉力等于水平面的摩擦力加上A对B的摩擦力，B受到水平面的摩擦力为f＝5N﹣2N＝3N。
【分析】根据计算拉力F的功率；物体A与长木板B之间的摩擦力等于弹簧测力计的示数；长木板B受到向右的拉力等于水平面的摩擦力加上A对B的摩擦力，据此求B受到水平面的摩擦力。
四、实验探究题
22．（2025·广安）小丽用图甲所示的装置，测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列问题。
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升的高度h/cm 绳子自由端的拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 机械效率
1 1 3 0.5 ① 66.7%
2 3 5 1.4 15 71.4%
3 6 9 2.5 27 ②
（1）实验时应该竖直向上 （选填“匀速”或“变速”）拉动弹簧测力计。
（2）她按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示。第1次实验中，绳子自由端移动的距离①为 ；第3次实验中，机械效率②为 。
（3）她将图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，得出图乙装置更 。（选填“省力”或“费力”）
【答案】（1）匀速
（2）9；80%
（3）费力
【解析】【解答】 （1）实验时，应将弹簧测力计竖直向上匀速拉动，这样既便于读数，根据二力平衡，这时的示数也更准确；
（2）由可求第1次实验中：，
解得：s=9cm；
第3次实验的机械效率：；
（3）用不同的滑轮组提升相同的物体，绳子的段数越多越省力，图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，得出图乙装置更费力。
【分析】 （1）在使用弹簧测力计时，只有匀速竖直拉动，才能保证其示数与拉力相等，而且读数也更准确；
（2）根据s=nh可求绳子自由端移动的距离①；由图读出第3次实验测力计示数，机械效率公式计算其机械效率；
（3）用不同的滑轮组提升相同的物体，绳子的段数越多越省力。
五、计算题
23．（2025·辽宁）如图，某同学用一个定滑轮将质量10kg的重物匀速向上提起9m，其所做的总功为1000J。g取10N/kg。求该过程中：
（1）重物受到的重力G的大小；
（2）重物受到的拉力F的大小；
（3）有用功；
（4）定滑轮的机械效率。
【答案】（1）解： 重物受到的重力G=mg=10kg×10N/kg=100N；
（2）解：根据图片可知，此装置是定滑轮，不省力不费力，
则拉力移动的距离s=h=9m，
那么重物受到的拉力。
（3）解：当竖直使用滑轮组提升重物时W有用=Gh=100N×9m=900J。
（4）解： 定滑轮的机械效率。
【解析】【分析】 （1）根据G=mg可以计算重物受到的重力G的大小；
（2）根据W=FS可以推导得到F=W/s进行计算；
（3）竖直使用滑轮组提升重物W有用=Gh；
（4）根据进行计算。
24．（2025·遂宁） 我国很早就有使用滑轮的记载，如图甲的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助如图乙所示的装置（篮子质量不计），质量为60kg的采矿工人用400N的拉力将70kg的矿石从矿坑匀速提起，10s内矿石上升了2m。（忽略绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg）求：
（1）绳子自由端移动的速度；
（2）此滑轮组的机械效率；
（3）若工作时矿工双脚与地面接触面积为，他对水平地面的压强大小。
【答案】（1）解： 由图可知此滑轮组，矿石上升的高度，
则绳子自由端移动的距离，
已知时间，
绳子自由端移动的速度。
（2）解：矿石质量，，
则；
矿石上升的高度，所以；
拉力，，所以；
机械效率。
（3）解： 矿工质量，，则
矿工对地面的压力
已知矿工双脚与地面接触面积
他对水平地面的压强
【解析】【分析】 （1）由图乙可知，动滑轮上的绳子段数，根据s=nh可得绳子自由端移动的距离，根据绳子自由端移动的速度；
（2）根据G=mg求矿石的重力，根据计算有用功，根据计算总功，最后根据求此滑轮组的机械效率；
（3）根据G=mg求工人的重力，工作时矿工对水平地面的压力等于他的重力与绳子拉力之差，根据求他对水平地面的压强。
25．（2025·山东） 为了促进低空经济高质量发展，山东省多个城市正在积极构建无人机智慧物流体系。如图所示，自重300N的无人机装载重200N的货物后停在水平地面上，与地面的总接触面积为0.01m2，无人机运送货物过程中，达到限定速度后，匀速上升100m，接近限定高度。求：
（1）无人机转载货物后对水平地面的压强；
（2）无人机匀速上升过程对货物做的功。
【答案】（1）解： 无人机转载货物后的总重力为G=G无人机+G货=300N+200N=500N
无人机转载货物后对水平地面的压强。、
（2）解： 无人机匀速上升过程对货物做的功W=G货h=200N×100m=2×104J
【解析】【分析】 （1）静止在水平地面上时对地面的压力等于总重力，根据算出它对地面的压强；
（2）根据匀速上升时升力等于重力，根据W=Gh计算做功。
26．（2025·福建） 运-20是我国自主研制的重型运输机，如图。飞机获得的升力与其在平直跑道上滑行速度v的平方成正比，即，为定值（未知）。飞机在平直跑道上从静止开始加速，当速度达到时，飞机即将离地起飞，此时飞机所受升力与重力相等。升空后，飞机若以速度800km/h沿水平直线匀速飞行0.5h，其发动机在水平方向的牵引力大小为。
（1）求升空后飞机在上述0.5h内通过的路程。
（2）求升空后飞机在上述0.5h内水平方向牵引力做的功。
（3）已知飞机重力为，求飞机在跑道上滑行速度为时受到的支持力。
【答案】（1）解： 飞机在0.5h内通过的路程
（2）解： ；
飞机在0.5h内水平方向牵引力做的功
；
（3）解： 当速度达到时，飞机即将离地起飞，，可得；
当飞机以速度滑行时；
飞机在水平跑道上滑行，竖直方向上受力平衡，
所以。
【解析】【分析】 （1）已知飞机的飞行速度和时间，根据s=vt得出飞机在上述0.5h内通过的路程。
（2）根据W=Fs得出飞机在上述0.5h内水平方向牵引力做的功。
（3）当速度达到v1时，飞机即将离地起飞，此时飞机所受升力与重力相等，结合F=kv2得出飞机在跑道上滑行速度为0.5v1时飞机获得的升力，由力的平衡得出飞机在跑道上滑行速度为0.5v1时受到的支持力大小。
27．（2025·烟台） 为了方便快捷地从河中取水，小明利用身边的物品设计了一款“打水神器”（图甲），其中无盖塑料瓶的质量为110g，容积为2.5L，瓶底有一圆孔，绳子穿过圆孔和瓶口，绳子上系一细棒A，A的长度大于圆孔的直径，绳子下端拴着一个直径略大于瓶口的小球B，小球体积为，密度为。打水时，人握住绳子上端，将“打水神器”抛入河水中，水逐渐进入瓶子（图乙）。水满后，将装置提起（图丙），然后将塑料瓶口插入岸上的水桶中，松开绳子，水就自动地流进水桶（图丁）。忽略细棒与绳子的质量和体积，g取10N/kg，。求：
（1）小球B的重力；
（2）图乙中，假设河水进入瓶子的过程中瓶子是匀速下沉的，且绳子与圆孔、瓶口边缘均不接触，当瓶内水的体积为瓶子容积的一半时，瓶子底部受到细棒的压力；
（3）图丙中，“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率。
【答案】（1）解： 小球B的重力为
（2）解： 小球受到的浮力为
匀速下沉时，小球受力平衡，则小球受到绳子的拉力为
则细棒受到绳子的拉力为
则瓶子底部受到细棒的压力
（3）解： 水满后，将装置提起（图丙），水的质量为
则“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率
【解析】【分析】 （1）根据重力公式G=mg计算即可；
（2）先根据阿基米德原理 计算浮力，然后二力平衡的知识计算绳子拉力；
（3）根据计算机械效率即可。
28．（2025·上海市） 某机器用5×104牛的力在100秒时间内将某物体提升8米，求此过程中拉力所做的功W和功率P。
【答案】解： 用5×104牛的力将某物体提升8米，则拉力所做的功
用时100秒，则拉力所做的功的功率
【解析】【分析】已知拉力大小和物体在拉力方向上移动的距离，根据W＝Fs求拉力做的功，根据求拉力做功的功率。
一、选择题
1．（2024·常州）起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m，再悬停6s，起重机对重物做功情况是（ ）
A．提升过程做了功，悬停过程做了功
B．提升过程不做功，悬停过程不做功
C．提升过程不做功，悬停过程做了功
D．提升过程做了功，悬停过程不做功
【答案】D
【解析】【解答】 起重机对重物做功 即重物克服重力做功，根据W=Gh可知，在提着重物上升过程中，做功，在悬停时没有位移，所以重物不做功，D正确，ABC错误
综上选D
【分析】根据做功的条件判识选项
做功的条件为有力，且在力的方向上有位移，本题中悬停时无位移，所以悬停时不做功
2．（2024·淄博）在“观察滑轮的使用”实验中，用如图所示的两种方式将同一物体匀速提升20cm（不计绳重和摩擦）．下列说法正确的是（ ）
A．物体所受的重力是3.6N
B．图乙中弹簧测力计上升20cm
C．图乙中弹簧测力计的示数是物重的一半
D．图甲中滑轮的机械效率比图乙中的高
【答案】D
【解析】【解答】A．根据甲图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则示数为2.4N。甲中的滑轮的轴固定不动，是定滑轮，不省力不费力，则物体所受的重力等于弹簧测力计的示数2.4N，故A错误；
B.根据图乙可知，该滑轮是动滑轮，承担重力的绳子段数n=2，
则弹簧测力计上升s=nh=2×20cm=40cm。
故B错误；
C.根据可知，断弹簧测力计的示数等于物重和滑轮重力的一半，故C错误；
D．甲中没有动滑轮，即动滑轮重力为0，而乙中有动滑轮。根据
可知，，
故D正确。
故选D。
【分析】A.根据图片确定弹簧测力计的分度值，并读出示数。根据定滑轮的特点计算物体的重力即可；
B.根据图片确定乙中动滑轮承担重力的绳子段数n，根据s=nh计算测力计上升的距离；
C.根据判断乙中测力计的示数大小；
D.根据比较二者滑轮的机械效率大小。
3．（2024·泰安）如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起。已知汽车的质量为，牵引力为，对绳子的拉力为；物体的重力为，物体匀速上升的速度始终为，汽车受到的摩擦力为汽车重力的0.05倍，取。下列说法中（ ）
①滑轮组的机械效率为②汽车受到的摩擦力为
③汽车牵引力在4s内做的功为④汽车牵引力的功率为
A．只有①正确 B．只有①④正确
C．只有①②正确 D．只有③④正确
【答案】B
【解析】【解答】①根据图片可知，承担重力的绳子段数n=3，
则滑轮组的机械效率为：，
故①正确；②汽车的重力，
则汽车受到的摩擦力为，故②错误；
④汽车速度为；
汽车牵引力的功率为；
故④正确；
③汽车牵引力在4s内做的功为，故③错误。
故选B。
【分析】①根据滑轮组装置确定绳子股数，利用求出该滑轮组的机械效率；
②汽车受到的摩擦力为汽车重力的0.05倍，据此求出摩擦力；
④根据W=Pt求出汽车牵引力的功率；
③根据W=Pt求出汽车牵引力在4s内做的功。
4．（2024·呼伦贝尔）如图所示，固定的斜面长s=2m，高h=0.5m，沿斜面向上用50N的拉力在4s内把一个重60N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，这一过程中（ ）
A．对物体做的有用功为120J B．物体受的摩擦力为50N
C．拉力做功的功率为25W D．斜面的机械效率为70%
【答案】C
【解析】【解答】A．根据题意，对物体做的有用功为克服重力做功：
故A不符合题意；
B．拉力做的总功为：
克服摩擦力做的额外功为：
则物体受的摩擦力为：
故B不符合题意；
C．拉力做功的功率为：
故C符合题意；
D．斜面的机械效率为：
故D不符合题意。
故选C。
【分析】（1）根据W=Gh计算拉力做的有用功；
（2）利用W=Fs求出总功，物体克服摩擦力所做的功（额外功）等于总功与有用功的差，再利用W额=fs求出物体受到的摩擦力；
（3）根据 计算拉力做功的功率；
（4）根据计算斜面的机械效率。
5．（2024·宿迁）如图所示的小型起重机，某次吊起重为的物体，电动机的拉力为，用时，使物体上升了.则通过动滑轮（ ）
A．做的有用功为 B．拉力功率为
C．做的总功为 D．机械效率为
【答案】B
【解析】【解答】 A.根据题意可知，克服物重做的有用功：W有=Gh=6×103N×5m=3×104J，故A错误；
BC.由图知，在动滑轮上承担物重的绳子股数n=2，
则拉力做总功：W总=Fs=Fnh=4×103N×2×5m=4×104J，
拉力的功率，故B正确、C错误；
D.机械效率：，故D错误。
故选B。
【分析】A.根据W=Gh求克服物重做的有用功；
BC.由图知，在动滑轮上承担物重的绳子股数n=2，根据W=Fs=Fnh求拉力做的总功，根据求拉力的功率；
D.根据求机械效率。
6．（2024·聊城）建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为300N的建材从地面匀速运送到离地面8m的高处，所用时间为40s。已知动滑轮重为40N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．工人做的总功为2400J
B．工人拉力的功率为60W
C．此过程中该装置的机械效率约为88%
D．可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率
【答案】C
【解析】【解答】A．根据图片可知，承担重力的绳子段数n=2，
则拉力，
绳子自由端移动的距离s=nh=2×8m=16m，
工人做的总功W总=Fs=170N×16m=2720J，
故A错误；
B．根据题意可知，工人拉力的功率为，
故B错误；
C．工人做的有用功为W有=Gh=300N×8m=2400J，
此过程中该装置的机械效率，
故C正确；
D．根据可知，增加动滑轮的个数，可以增加动滑轮重，增大了额外功，所以会降低机械效率，故D错误。
故选C。
【分析】 A.根据计算绳子的拉力，根据s=nh计算拉力移动的距离，根据
W=Fs计算拉力所做的总功。
B.根据功率的公式进行计算；
C.根据机械效率的公式进行计算。
D.根据分析判断。
7．（2024·乐山）如图所示，某次比赛中，运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手，冰壶运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动（ ）
A．推力对冰壶做功为270J B．推力对冰壶做功为324J
C．冰壶克服阻力做功为54J D．冰壶克服阻力做功为45J
【答案】C
【解析】【解答】AB、不知道冰壶的运动状态，无法确定推力的大小，AB错误
CD、阻力大小为1.5N，运动距离为36m，根据W=Fs可知 冰壶克服阻力做功 W=36m×1.5N=54J，C正确，D错误
综上选C
【分析】根据做功判识选项
物体做功，计算公式为W=Fs，物体受到力的作用，且在力的作用下沿着力的方向产生位移
8．（2024·哈尔滨） 小聪想搬起地面上重350N的石块，但未搬起；小明用重50N的动滑轮在6s内将此石块匀速竖直提升3m，如图所示（不计绳重和滑轮摩擦），下列说法不正确的是（ ）
A．搬石块时，小聪没有对石块做功
B．绳子自由端的拉力为200N
C．动滑轮的机械效率为87.5%
D．拉力的功率为100W
【答案】D
【解析】【解答】A、 小聪想搬起地面上重350N的石块，但未搬起 ，有力无距离，所以 搬石块时，小聪没有对石块做功 ，A正确
B、缠绕在动滑轮上的绳子数为2，所以，F拉=0.5×（350N+50N）=200N，B正确
C、根据机械效率，C正确
D、根据P=FV可知，P=200N×1m/s=200W，D错误
综上选D
【分析】根据动滑轮的特点判识选项
1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力
2、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，本题中n=2，F拉=0.5×（350N+50N）=200N
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。
9．（2024·兰州） 如图所示是塔吊吊起重物的情景，在拉力F的作用下，重为的重物被竖直向上匀速吊起，已知动滑轮重200N，重物在8s内上升了10m，不计绳重与摩擦，下列说法中不正确的是（ ）
A．拉力F大小为400N B．拉力F的功率为1250W
C．克服动滑轮重力做功2000J D．滑轮组的机械效率约为83.3%
【答案】B
【解析】【解答】A.根据图像，滑轮组绳子股数n=3，计算拉力
，
正确，A不符合题意；
B.拉力F移动的距离
s=3×10m=30m，
功率
，
B符合题意；
C.克服动滑轮重力做功
W动=G动h=200N×10m=2000J，
正确，C不符合题意；
D.计算滑轮组的机械效率
，
D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】根据，计算滑轮组的拉力；根据，计算功率的大小；根据W动=G动h，计算动滑轮做功；根据，计算机械效率。
10．（2024·青海） 如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%（g取10N/kg），以下分析正确的是（ ）
A．电动滑轮的总功为5×104J B．飞船部件的重力为2×103N
C．绳子自由端移动的距离为2m D．电动滑轮的功率为5×104W
【答案】A
【解析】【解答】 AB.飞船部件的重力：G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N，故B错误；
电动滑轮做的有用功：W有=Gh=2×104N×2m= 4×104J，
电动滑轮做的总功：，故A正确；
C.在动滑轮中，承担重力的绳子段数n=2，故绳子自由端移动的距离：s=nh=2×2m= 4m，故C错误；
D.电动滑轮的功率：，故D错误。
故选A。
【分析】 AB.根据G=mg求飞船部件的重力，根据W=Gh求电动滑轮做的有用功，根据求电动滑轮做的总功；
C.根据s=nh求绳子自由端移动的距离；
D.根据求电动滑轮的功率。
11．（2024·吉林） 《天工开物》中记载的“六桨课船”（课船：运税银的船）如图所示，关于“六桨课船”下列说法正确的是（ ）
A．船桨是一种杠杆
B．“六桨课船”只受浮力作用
C．船桨的机械效率大于100%
D．“六桨课船”浸入水中的体积与运载税银的质量无关
【答案】A
【解析】【解答】 A.船桨在使用过程中，船桨与船身相连的位置为支点，阻力作用在桨头上，动力作用在手柄上。此时动力臂小于阻力臂，所以船桨属于费力杠杆，故A正确；
B.“六桨课船”在竖直方向上受浮力和重力等力的作用，二者相互平衡，故B错误；
C.船桨的机械效率小于100%，故C错误；
D.“六桨课船”漂浮在水面水，运载税银的质量越大、重力越大，那么“六桨课船”所受的浮力越大。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，可知浸入水中的体积越大，故D错误。
故选A。
【分析】A.比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
B.对船进行受力分析即可；
C.任何机械都要做额外功，则机械效率小于1；
D.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析判断。
二、多选题
12．（2024·北京）用某滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示，在内绳子自由端竖直匀速移动，重物竖直匀速上升。已知动滑轮总重，提升的物体重。关于该过程，下列说法正确的是( )
A．绳子自由端拉力的功率为 B．额外功为
C．绳子自由端拉力的大小为 D．滑轮组的机械效率约为
【答案】A,C
【解析】【解答】A、根据P=W÷t可知，P=4×103J/20s=200W，A正确。
B、重物上升4m，有用功W=Gh=800N×4m=3200J，总功为4000J，所以额外功为4000J-3200J=800J，B错误。
C、 在内绳子自由端竖直匀速移动，根据拉力的计算F=W÷s=4000J÷16m=250N，C正确
D、机械效率η=3200J÷4000J=80%，D错误。
综上选AC
【分析】根据做功、有用功、总功、额外功判识选项
1、做功：公式为W=Fs，题目中拉力做功W=Fs=Pt，据图分析可知当W=4×103J，t=20s，据此计算功率。
2、总功W=W有+W额，本题中有用功W有为提升重物做的功，据此计算额外功，机械效率的计算η=W有/W。
三、填空题
13．（2024·淮安）如图所示，小明用的拉力平行于斜坡将重的木箱从斜坡底端匀速拉到顶端，斜坡长，高，他做的总功为 J，斜坡的机械效率为 ，木箱受到的摩擦力为 N。
【答案】800；75%；100
【解析】【解答】根据题意可知，拉力为400N，斜坡长度为2m，
则拉力做的总功为；
木箱重力为600N，斜坡高度为1m，
则有用功的大小为；
斜坡的机械效率为；
额外功的大小为；
摩擦力的大小为。
【分析】根据计算拉力做的总功，根据计算拉力做的有用功，根据计算斜坡的机械效率，根据计算克服摩擦做的额外功，根据计算摩擦力大小。
14．（2024·淄博）在某次测试中，一款重为6.4×104N的超音速汽车以1260km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶，受到的阻力为1.8×105N，10s内汽车通过的路程是 m，牵引力做功的功率是 W，重力做功是 J。
【答案】3500；6.3×107；0
【解析】【解答】（1）根据题意可知，汽车的速度v=1260km/h=350m/s，
那么10s内汽车通过的路程s=vt=350m/s×10s=3500m；
（2）根据二力平衡可知，牵引力等于阻力，即F牵=f=1.8×105N
根据P=Fv可知，牵引力做功的功率P=F牵v=1.8×105N×350m/s=6.3×107W。
（3）汽车在水平方向运动，而重力的方向始终是竖直向下的，则汽车没有在重力方向没有移动距离，因此重力为0J。
【分析】（1）根据s=vt计算110s内汽车通过的路程；
（2）根据二力平衡的知识计算汽车受到的牵引力，再根据P=Fv计算牵引力做功的功率；
（3）做功的要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
15．（2024·徐州）如图所示，工人用动滑轮提起木箱，使用动滑轮可以 。如果木箱重600N，工人用400N的力，将木箱匀速提高3m，则有用功为 J，动滑轮的机械效率为 。
【答案】省力；1800；75%
【解析】【解答】（1） 如图所示，工人用动滑轮提起木箱，使用动滑轮可以省力。
（2）根据题意可知，工人做的有用功为W有用=Gh=600N×3m=1800J；
绳子自由端提高的距离为s=nh=2×3m=6m；
则可得拉力做的功为W总=Fs=400N×6m=2400J；
该动滑轮的机械效率为。
【分析】（1）根据动滑轮的特点解答；
（2）根据W有用=Gh计算有用功，根据W总=Fs计算拉力做的总功，最后根据计算动滑轮的机械效率。
16．（2024·菏泽）用如图所示的滑轮组将重540N的建筑材料从地面拉到四楼，建筑材料上升10m，绳端拉力为200N（不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦）。则动滑轮重 N，此过程该滑轮组的机械效率为 。
【答案】60；90%
【解析】【解答】 由图可知，承担中的绳子段数n=3，
根据F=（G+G动）可知，
动滑轮重为：G动=nF-G=3×200N-540N=60N；
该滑轮组的机械效率为：。
【分析】 （1）根据滑轮组装置确定绳子股数，不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦，利用F=（G+G动）求出动滑轮重；
（2）根据求出该滑轮组的机械效率。
17．（2024·无锡） 如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”，在两个支架上摆放一根直的硬棒，支点为、，A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上，若空桶质量为10kg，轮轴质量为10kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置。长为0.6m，长为1m，长为0.8m，硬棒及绳索质量忽略不计。（g取）
（1）人对辘轳不施加力。桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最多为 kg；若A点系上质量为40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装 kg的水；
（2）若桶内水的质量为40kg，人用时20s将桶匀速提升3m，此时辘轳提水的机械效率为50%，则桶对水做的功为 J，人做功的功率为 W。
【答案】（1）60；60
（2）1200；120
【解析】【解答】 （1）以O1为支点，A点力的力臂最小，B点力的力臂最大，此时杠杆A点受力最大，
根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2可得，
m石g O1A=（m桶+m轮）g O1B，
即：m石×0.6m=（10kg+10kg）×（1m+0.8m），
解得，石块质量最多为：m石=60kg；
以O2为支点，B点力的力臂最小，A点力的力臂最大，此时杠杆B点受力最大，
根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2可得，
m石'g O2A=（m桶+m水+m轮）g O2B，
即：40kg×（1m+0.6m）=（10kg+m水+10kg）×0.8m，
解得水的质量最多为：m水=60kg；
（2）桶对水做的功：W有=Gh=mgh=40kg×10N/kg×3m=1200J，
人做的功：，
人做功的功率：。
【分析】 （1）①以O1为支点，A点力的力臂最小，B点力的力臂最大，此时杠杆A点受力最大，根据杠杆的平衡条件求石块的最大质量；
②以O2为支点，B点力的力臂最小，A点力的力臂最大，此时杠杆B点受力最大，根据杠杆的平衡条件求桶中水的最大质量；
（2）根据W=Gh=mgh求桶对水做的功，即有用功；根据求人做的功，即总功，根据求人做功的功率。
四、实验探究题
18．（2024·济宁）小明将木板一端置于水平桌面上，另一端与量角器组装成斜面（如图所示），按以下步骤进行了实验：
①选3个物体A、B和C，分别测出它们的重力大小；
②将斜面倾角（木板与桌面夹角）调成5°，分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止，用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小；
③将斜面倾角先后调成10°和15°，重复步骤②。
实验数据记录如下表：
斜面倾角 5° 10° 15°
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
物体 A B C A B C A B C
重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0
压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98
结合以上信息，按要求回答下列问题：
（1）请在图中画出物体A对木板（斜面倾角为15°）压力的示意图，要求包含力的三要素 ；
（2）若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，可选择实验序号 中的数据进行分析；
（3）分析比较实验数据可知：不同物体静止在同一斜面上时，物体对木板的压力与该物体重力的比值 ；
（4）分析比较实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力与该物体重力的比值 （选填“越大”、“越小”或“不变”）；
（5）斜面作为一种简单的机械，在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下，质量为的物体沿斜面向上匀速运动了，升高了，斜面的机械效率为90%，则该物体所受摩擦力的大小为 N。（取）
【答案】（1）
（2）1、4、7（2、5、8或3、6、9）
（3）都相等
（4）越小
（5）10
【解析】【解答】（1）物体A对斜面的压力作用点在两物体的接触面上，方向与接触面垂直并指向被压物体(斜面)；由表格中数据可知，当斜面倾角为15°，A对斜面的压力大小为9.66N。如图所示：
（2）若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，需要控制物体的重力相同，改变斜面倾角，测出压力大小进行比较，所以可选择实验序号1、4、7或2、5、8、或3、6、9中的数据进行分析；
（3）分析比较1、2、3三组数据可得：
分析比较7、8、9三组数据可得：
分析比较4、5、6三组数据可得：
分析比较实验数据可知：不同物体静止在同一斜面上，物体对木板的压力与该物体重力的比值都相等；
（4）由（3）问分析可知，比较序号1、4、7（2、5、8、或3、6、9）中的实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力与该物体重力的比值越小；
（5）拉力F做的有用功为：
拉力F做的总功为：
额外功为：
则该物体所受摩擦力的大小为：
。
故答案为：（1）；（2）1、4、7（2、5、8或3、6、9）；（3）都相等；（4）越小；（5）10。
【分析】（1）压力的作用点在两物体的接触面上，方向与接触面垂直并指向被压物体，根据表格数据可知斜面倾角为15°时的压力大小；
（2） 若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，需要保持物体的重力相同，改变斜面倾角，据此选择；
（3）分析1、2、3，或4、5、6，或7、8、9实验数据得出结论；
（4）分析实验数据1、4、7，或2、5、8，或3、6、9，得出结论；
（5）利用求出有用功，根据求出总功，进而根据求出额外功，根据求出摩擦力。
（1）物体A对斜面的压力作用点在接触面，与接触面垂直并指向斜面；由表格中数据可知，当斜面倾角为15°，A对斜面的压力大小为9.66N。如图所示：
（2）研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，应选择同一物体放在同一斜面上，改变斜面倾角，测出压力大小进行比较，所以可选择实验序号1、4、7或2、5、8、或3、6、9中的数据进行分析。
（3）分析比较1、2、3（4、5、6或7、8、9）三组数据，A、B、C三个不同物体静止在同一斜面上，物体对木板的压力与该物体重力的比值都相等。
（4）分析比较序号1、4、7（2、5、8、或3、6、9）中的实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力越小，由于重力不变，则物体对木板的压力与该物体重力的比值越小。
（5）拉力F做的有用功为
总功为
额外功为
则该物体所受摩擦力的大小为
五、计算题
19．（2024·威海）共享电动自行车满足了人们对短途出行的需求。某型号电动自行车的部分参数如表所示，厂家在电动自行车出厂前在水平路面上进行骑行测试。（g取10N/kg）
整车质量：50kg 电池容量：12Ah 最高时速：6m/s 电池额定电压：50V 轮胎能承受的最大压强： 电机最大功率：400W 压强最大时轮胎与地面接触的总面积：
请解答下列问题：
（1）轮胎能承受的最大压力是多少？
（2）实际测试者质量为70kg，以最高时速匀速骑行时所受阻力为人、车总重力的0.03倍，则骑行100s牵引力做功的功率为多少？
（3）电池充满电后，该测试者始终以最高时速骑行，电池能量的80%用于牵引力做功，则骑行的路程为多少？
【答案】（1）解：轮胎能承受的最大压力：
F压=pS=2×105Pa×1×10-2m2=2000N
答：轮胎能承受的最大压力是2000N。
（2）人和车的总重力：
G=mg=(50kg+70kg)×10N/kg=1200N
以最高时速匀速骑行时所受阻力为：
f=0.03G=0.03×1200N=36N
以最高时速匀速骑行时，牵引力和阻力是平衡力，牵引力：
F=f=36N
骑行100s牵引力做功的功率：
答： 骑行100s牵引力做功的功率为216W。
（3）电池能量：
W=UIt=50V×12A×3600s=2.16×106J
牵引力做功：
W牵=W×80%=2.16×106J×80%=1.728×106J
骑行的路程为：
答：骑行的路程为48000m。
【解析】【分析】（1）根据F压=PS求出轮胎能承受的最大压力；
（2）根据G=mg求出人和车的总重力，以最高时速匀速骑行时所受牵引力等于阻力F=f=0.03G，根据计算骑行100s牵引力做功的功率；
（3）利用W=UIt求出电池能量，利用W牵=W×80%求出牵引力做功，根据求出骑行的路程。
（1）轮胎能承受的最大压力
F压=pS=2×105Pa×1×10-2m2=2000N
（2）人、车总重力
G=mg=(50kg+70kg)×10N/kg=1200N
以最高时速匀速骑行时所受阻力为
f=0.03G=0.03×1200N=36N
以最高时速匀速骑行时，牵引力和阻力是平衡力，牵引力
F=f=36N
骑行100s牵引力做功的功率
（3）电池能量
W=UIt=50V×12A×3600s=2.16×106J
牵引力做功
W牵=W×80%=2.16×106J×80%=1.728×106J
骑行的路程为
20．（2024·巴中）图甲所示的塔吊是施工建设中最常见的设备，其结构可简化为图乙所示的滑轮组模型。已知物体质量为300kg，在绳子自由端施加1250N拉力，物体以0.5m/s的速度匀速上升10s。求：
（1）绳子拉力端移动的距离；
（2）拉力的功率；
（3）在此过程中滑轮组的机械效率。
【答案】（1）解：根据乙图可知，滑轮组承担重力的绳子段数n=3，
则绳子拉力端移动的速度；
绳子拉力端移动的距离。
答：绳子移动的距离为15m。
（2）解：根据题意可知，拉力F的功率；
答：拉力的功率为1875W。
（3）解：根据题意可知，拉力所做的功；
有用功为；
机械效率。
答： 滑轮组的机械效率 为80%。
【解析】【分析】 （1）根据计算绳端移动的速度；根据速度公式计算距离；
（2）由公式P=Fv计算拉力F的功率；
（3）利用公式W有=Gh求出有用功，由公式可计算出滑轮组的机械效率。
（1）图中绳子股数n=3，绳子拉力端移动的速度
移动的距离
（2）拉力F的功率
（3）拉力所做的功
有用功为
机械效率
21．（2024·定西）如图所示，电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一辆平衡车做礼物，平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了。若小东的质量为，求：
（1）小东骑行的距离；
（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强；（，车对地面的压力等于人和车受到的总重力）
（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率。
平衡车参数
净重 含电池组
最高车速
轮胎接地面积
【答案】解：（1）小东3min骑行的距离：
（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压力：
车对地面的压强：
（3）骑行平衡车时所受阻力：
因为匀速行驶，所以牵引力：
平衡车的功率：
答：（1）小东3min骑行的距离是900m；
（2）车对地面的压强是；
（3）平衡车的功率是275W。
【解析】【分析】（1）根据s=vt计算小东3min骑行的距离；
（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压力，根据计算车对地面的压强；
（3）骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，根据二力平衡求出牵引力，根据求出平衡车的功率。
22．（2024·济南）如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装运快递后的总重为6000N，在某小区的平直道路上匀速行驶了60m，用时40s，此过程中受到的牵引力为600N，轮胎与地面接触的总面积为。通过计算回答：该无人配送车在40s的时间里；
（1）对水平地面的压强是多少？
（2）牵引力做功是多少？
（3）牵引力做功的功率是多少？
【答案】（1）解：无人配送车装运快递后的总重为6000N，轮胎与地面接触的总面积为，则对水平地面的压强：
答： 对水平地面的压强 为；
（2）无人配送车在某小区的平直道路上匀速行驶了60m，受到的牵引力为600N，则牵引力做功：
W=Fs=600N×60m=3.6×104J
答： 牵引力做功是；
（3）解：用时40s，则牵引力做功的功率：
答：牵引力做功的功率是900W。
【解析】【分析】（1）水平面上，无人配送车装运快递后对地面的压力等于总重，根据计算对水平地面的压强；
（2）根据W=Fs计算牵引力做功；
（3）根据计算牵引力做功的功率。
（1）无人配送车装运快递后的总重为6000N，轮胎与地面接触的总面积为，则对水平地面的压强
（2）无人配送车在某小区的平直道路上匀速行驶了60m，受到的牵引力为600N，则牵引力做功
W=Fs=600N×60m=3.6×104J
（3）用时40s，则牵引力做功的功率
23．（2024·呼和浩特）子英同学在青城公园看到，工人们正从湖中打捞一个圆台型石墩。示意图如下，左图为石墩，右图为打捞简图。已知湖深2m，石墩高0.3m，体积0.07m3，密度石=2.8×103kg/m3。把石墩从水底上拉的过程中，汽车一直向右匀速运动，速度大小为1.5m/s。（不计水的阻力、绳重和滑轮的摩擦，水=1.0×103kg/m3）求：
（1）上升的过程中，石墩未露出水面前所受的浮力大小；
（2）打捞前，石墩上表面受到的水产生的压强；
（3）石墩从水底到将要露出水面的过程中，汽车拉力所做的功；
（4）整个打捞过程，汽车拉力做功的最大功率。
【答案】（1）解：上升的过程中，石墩未露出水面前所受的浮力：
答：上升的过程中，石墩未露出水面前所受的浮力大小为700N。
（2）湖深2m，石墩高0.3m，打捞前，石墩上表面距离水面的距离为：
受到的水产生的压强：
答： 打捞前，石墩上表面受到的水产生的压强为；
（3）石墩从水底到将要露出水面的过程中，汽车的拉力为
汽车拉力移动的距离为1.7m，汽车拉力所做的功
答：汽车拉力所做的功为2142J；
（4）整个打捞过程，汽车拉力的最大值等于石墩的重力，故汽车拉力做功的最大功率为：
答：整个打捞过程，汽车拉力做功的最大功率为2940W。
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理求出上升的过程中，石墩未露出水面前所受的浮力；
（2）根据计算受到的水产生的压强；
（3）根据求出石墩从水底到将要露出水面的过程中，汽车的拉力，
根据汽车拉力所做的功；
（4）整个打捞过程，汽车拉力的最大值等于石墩的重力，根据求出汽车拉力做功的最大功率。
（1）上升的过程中，石墩未露出水面前所受的浮力
（2）湖深2m，石墩高0.3m，打捞前，石墩上表面距离水面的距离为
受到的水产生的压强
（3）石墩从水底到将要露出水面的过程中，汽车的拉力为
汽车拉力移动的距离为1.7m，汽车拉力所做的功
（4）整个打捞过程，汽车拉力的最大值等于石墩的重力，故汽车拉力做功的最大功率为
24．（2024·呼和浩特）杠杆是一种让人类突破自身力量极限的简单机械。如图所示，OA长20cm，OB长120cm，张宇同学竖直下压B端，重物被竖直匀速顶起10cm，已知重物质量为270kg，求：
（1）若不计杆重和摩擦，上述过程在B端施加多大的力；
（2）若实际使用600N的力，则这个过程的机械效率。
【答案】（1）解：重物的重力为：
G=mg=270kg×10N/kg=2700N
过支点画出动力和阻力的力臂，如图所示：
由图可知，O点为支点，不计杆重和摩擦，根据杠杆平衡的原理可得：
G×L1=F×L2
根据三角形关系，可得：
答：上述过程在B端施加450N的力；
（2）由题意知，重物被竖直匀速顶起10cm即0.1m，根据三角形关系可知，力F移动的距离为0.6m，因此这个过程的机械效率为：
答：这个过程的机械效率为75%。
【解析】【分析】（1）根据G=mg求出物体的重力，根据数学知识分析力臂之比，结合杠杆平衡条件解答；
（2）根据有用功与总功的比值求出机械效率。
（1）重物的重力为
G=mg=270kg×10N/kg=2700N
过支点画出动力和阻力的力臂，如图所示：
由图可知，O点为支点，不计杆重和摩擦，根据杠杆平衡的原理可得
G×L1=F×L2
根据三角形关系，可得
（2）由题意知，重物被竖直匀速顶起10cm即0.1m，根据三角形关系可知，力F移动的距离为0.6m，因此这个过程的机械效率为
25．（2024·凉山州）质量为75kg的建筑工人，想利用如图甲所示的装置将水池底的长方体石料拉出水面。石料的质量为200kg，体积为0.08m3，每个动滑轮的质量均为6kg，石料上表面到水面的距离为1m，不考虑绳重、滑轮的摩擦和水的阻力。
（1）求石料浸没在水中受到的浮力；
（2）工人利用甲图匀速拉动过程中，石料上表面到达水面时，求工人的拉力所做的功；
（3）工人继续利用甲图拉动石料，石料总体积露出水面1/8时因滑轮组上的绳子承受的拉力达到最大而断裂，工地上没有其他型号的绳子替代，工人利用原型号绳子设计了如图乙所示的滑轮组欲将石料全部拉出水面，请你通过计算，判断他能否成功(无推理过程不得分)。
【答案】（1）解：据图可知，石料排水体积等于本身体积0.08m3，
根据浮力公式可知
F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×0.08m3=800N
（2）解：物体匀速运动时，受到的拉力为
F=（G-F浮+G滑）=×（2000N-800N+60N）=630N，
物体上升的距离为绳子上升距离的一半，所以绳子上升的距离为2m，
根据
W=Fs=630N×2m=1260J
（3）解：当物体浸没在水中，绳子的拉力为1200N，石料总体积露出水面1/8时，浮力
F=ρgv=103kg/m3×10N/kg×0.08m3×=100N，
绳子的拉力此时增加为1300N，所以绳子此时受到的拉力为
F=0.5×（1300+60N）=680N，
图乙，绳子的拉力
F=（2000N+60N）=686.7N.
所以此时绳子的拉力大于绳子的最大拉力，所以不能拉出水面
【解析】【分析】根据浮力的计算、动滑轮拉力的计算、做功计算分析。
1、物体浮力的计算；浮力的公式F浮=ρ液gV排，题目中水的密度已知，重力加速度为10N/kg，物体排开水的体积为物体的体积为0.08m3，据此计算物体的浮力。
2、动滑轮拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，题目中n=2，滑轮为60N，重物为2000N，浮力为800N，据此计算拉力，绳子移动距离为2m，根据W=Fs计算拉力做功，当物体拉出1/8时，物体所受的拉力F=1/2×（2000N-700N+60N）=680N，即绳子最大拉力不能超过盖拉力，当图乙，绳子的拉力F=1÷3（2000N+60N）=686.7N.据此分析是否能拉出水面。
26．（2024·凉山州）电动自行车是常见的交通工具，某型号的电动自行车质量为48kg，输出电压48V，电动机的额定功率240W，电池最大储能能量E=3×106J。
（1）如图所示停放，若整车与水平地面的接触总面积为4x10-3m2，求车对水平地面的压强；
（2）若电动自行车以额定功率行驶，求通过电动机的电流；
（3）若电动自行车匀速行驶时受到的阻力为80N，能量转化率为80%，求充满电后能行驶的最远路程。
【答案】（1）解： 电动自行车质量为48kg ，所以对地面的重力为
G=mg=480N，
静止在地面上的自行车，压力等于重力等于480N，
根据
P= =1.2×105Pa
（2）解： 电动机的额定功率240W ，额定电压为48V，
根据P=UI可知
I==5A
（3）解： 能量转化率为80% ，所以牵引力做功为2.4× 106J ，
电动自行车匀速行驶时受到的阻力 等于牵引力等于80N，
根据W=FS可知
S==3×104m
【解析】【分析】根据压强的计算、电功率、电功的计算进行解答。
1、压强的计算公式：P=F÷S，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积，题目重电动自行车质量为48kg， 静止在地面上的自行车，压力等于重力等于480N，自行车重力G=mg，据此计算自行车对地面的压力， 整车与水平地面的接触总面积为4x10-3m2，根据P=F÷s计算 车对水平地面的压强。
2、电功率的计算公式：P=UI，题目中 电动自行车输出电压48V，电动机的额定功率240W ，据此计算电动车的额定电流。
3、电功计算公式W=Fs，题目中牵引力做功为电池放电的0.8，据此计算牵引力做功W，自行车左匀速直线运动，所以牵引力等于阻力，据此计算牵引力F，根据W=Fs计算 充满电后能行驶的最远路程。
27．（2024·达州） 如图所示，一重为200N底面积为0.4的方形玻璃缸（玻璃缸壁的厚度忽略不计），玻璃缸中装有重1000N的水。上方有一轻质杆OA，在绳子AC的拉力作用下可绕竖直墙上O点转动，现在OA的中点B处悬挂一滑轮组。已知每个滑轮重20N，滑轮组上悬挂着重300N的物体甲，将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，（忽略物体带出的水，，g取10N/kg）求：
（1）当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强；
（2）重物甲浸没在水中时所受的浮力；
（3）滑轮组的绳子不会断裂，当时，杆OA刚好水平，若绳子AC能承受的最大拉力时，利用此装置将重物拉离水面后缓慢上升过程中的最大机械效率是多少。（不计杆OA和绳子的重力及绳与滑轮间的摩擦）
【答案】（1）解：玻璃缸对地面的压力等于玻璃缸的重力加上水的重力，即
则当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强为
答：当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强3000Pa；
（2）解：将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，则重物甲排开水的体积为
重物甲浸没在水中时所受的浮力为
答：重物甲浸没在水中时所受的浮力200N；
（3）解：先做出绳AC拉力的力臂OD，如图，直角三角形ADO中，∠A=30°，，B是OA的中点，，OB=OD
根据杠杆平衡条件
，绳子AC能承受的最大拉力FA=620N，B点最大拉力FB=620N；滑轮组绳子的最大拉力
物体最大重力
滑轮组的最大机械效率
答：滑轮组的绳子不会断裂，当∠CAO=30°时，杆OA刚好水平，若绳子AC能承受的最大拉力FA=620N时，利用此装置将重物拉离水面后缓慢上升过程中的最大机械效率是95%。
【解析】【分析】（1）首先根据 计算玻璃缸对地面的压力，根据 计算玻璃缸对地面的压强；
（2） 将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，根据 计算重物甲排开水的体积，再根据 计算甲浸没水中受到的浮力。
（3）根据图片确定动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件计算出绳子AC受到的最大拉力，接下来根据 计算绳子上的拉力，再根据 计算物体的最大重力，最后根据 计算滑轮组的机械效率。
28．（2024·苏州）某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5t。起重机将3600kg 的钢板匀速提升到 10m 高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取10N/kg。求：
（1）克服钢板重力做的功W有用；
（2）钢丝绳的拉力F；
（3）滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)
【答案】（1）解：
（2）解：
（3）解：
【解析】【分析】（1）根据 计算克服钢板重力做的功；
（2）根据 计算钢丝绳的拉力做的总功，再根据 计算钢丝绳的拉力；
（3）根据 计算对动滑轮做的额外功，再根据 计算动滑轮的重力，最后根据 计算滑轮组的机械效率。
六、综合题
29．（2024·海南）科技助“荔”打造智慧果园。海南荔枝农利用植保无人机巡逻、喷药、施肥，百苗荔枝施肥只需三小时。作业前，装满药剂和汽油的无人机停在水平地面上，对水平地面的压强为，支架与水平地面的总接触面积为。作业时，该无人机先匀速直线上升3m，接着水平匀速飞行喷洒药剂。无人机上升时空气阻力和汽油消耗忽略不计。请完成下列问题。（，，取）
（1）无人机匀速上升时升力与总重力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力。
（2）满载时无人机的总质量为多少kg？
（3）上升过程升力做了多少功？
（4）若无人机的热机效率是40%，无人机消耗200mL汽油所做的有用功是多少？
【答案】（1）是
（2）解：满载时无人机的总重力为：
满载时无人机的总质量为：
答：满载时无人机的总重力为25kg
（3）上升过程升力大小为：
上升过程升力做的功为：
答：上升过程升力做的功为750J；
（4）200mL汽油的质量为：
200mL汽油完全燃烧放出的热量为：
无人机消耗200mL汽油所做的有用功为：
答：无人机消耗200mL汽油所做的有用功是。
【解析】【解答】（1）无人机匀速上升时，处于平衡状态，受到竖直向上的升力与竖直向下的总重力是一对平衡力，大小相等。
故答案为：（1）是。
【分析】（1）根据二力平衡条件分析分析；
（2）根据计算满载时无人机的总重力，利用求出满载时无人机的总质量；
（3）根据二力平衡求出上升过程的升力大小，根据求上升过程升力做的功；
（4）根据计算200mL汽油的质量，根据计算200mL汽油完全燃烧放出的热量，根据计算无人机消耗200mL汽油所做的有用功。
（1）无人机匀速上升时处于平衡状态，在竖直方向上受到的升力与总重力是一对平衡力，大小相等。
（2）满载时无人机的总重力为
满载时无人机的总质量为
（3）上升过程升力大小为
上升过程升力做的功为
（4）200mL汽油的质量为
200mL汽油完全燃烧放出的热量为
无人机消耗200mL汽油所做的有用功为
一、选择题
1．（2023·连云港）下列关于机械效率的说法正确的是（ ）
A．越省力的机械，机械效率越高
B．做功越快的机械，机械效率越高
C．所做有用功越多的机械，机械效率越高
D．有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高
【答案】D
【解析】【解答】
A、 省力的机械，机械效率不一定高，故A错误
B、 做功越快的机械，功率越高 ，但机械效率不一定高，故B错误。
C、有用功占总功多的机械效率才会高，但是有用功多，不一定机械效率高，故C错误。
D、有用与总功的比值就是机械效率，比值越大，机械效率就越大，故D正确。
故答案为：D
【分析】
（1）机械效率是有用功与总功的比值。
（2）机械效率与有用功和总功有关，与其他量无关。
2．（2023·重庆）在美丽乡村建设的工地上，如图所示，工人借助动滑轮用250N的拉力，将450N的重物匀速提升2m，用时10s。则（ ）
A．重物上升的速度为0.4m/s B．动滑轮做的有用功为1000J
C．工人的拉力的功率为90W D．动滑轮的机械效率为90%
【答案】D
【解析】【解答】A.根据物体的速度和时间的比值， 计算速度，A不符合题意；
B.动滑轮的有用功为W有=Gh=450N×2m=900J，B不符合题意；
C.拉力做的功为W总=Fs=250N×2×2m=1000J，功率为，C不符合题意；
D.动滑轮的机械效率为，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据力和距离的乘积计算功，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。
3．（2023新疆·中考真题）使用如图所示的滑轮组匀速提升重力不同的物体时，除了动滑轮的重力导致的额外功外，其他因素导致的额外功与总功之比为一定值。已知动滑轮的重力为1.0N，绳子能够承受的最大拉力为50N。当匀速提升重为9.0N的物体时，滑轮组的机械效率为81%，则使用该滑轮组匀速提升物体时的机械效率的最大值为（ ）
A．90% B．89% C．88% D．87%
【答案】B
【解析】【解答】①当匀速提升重为9.0N的物体时，滑轮组的机械效率为81%，
设物体匀速提升的高度为h，则拉力所做的有用功：W有=Gh=9.0N×h，
则拉力所做的总功：，
克服动滑轮重力所做的额外功：W额动=G动h=1.0N×h，
其他因素导致的额外功：W额其他=W总-W有-W额动=N×h-9.0N×h-1.0N×h=N×h，
其他因素导致的额外功与总功之比为：；
②由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，
当使用该滑轮组匀速提升物体上升的高度为h时，绳子自由端移动的距离：s=nh=2h，
由绳子能够承受的最大拉力为50N可知，拉力所做总功的最大值：W总大=F大s=50N×2h=100N×h，
其他因素导致的额外功：W额其他大=W总大=×100N×h=10N×h，
拉力所做有用功的最大值：W有大=W总大-W额动-W额其他大=100N×h-1.0N×h-10N×h=89N×h，
则使用该滑轮组匀速提升物体时的机械效率的最大值：。
故选B。
【分析】①当匀速提升重为9.0N的物体时，滑轮组的机械效率为81%，根据W有=Gh计算有用功，再根据计算总功，根据W额动=G动h计算有用功，最后根据W额其他=W总-W有-W额动计算其他额外功，并计算出其他额外功和总功比值。
②当绳子的拉力达到最大50N时，根据W总大=F大s计算此时的总功，根据W有=Gh计算对动滑轮做的额外功，根据W额其他大=aW总大计算此时的其他额外功，再根据计算出此时的有用功，W有大=W总大-W额动-W额其他大，最后根据计算滑轮组的最大机械效率。
4．（2023·菏泽）用动滑轮在水平地面上沿直线匀速拉动重为G的物体，如图所示。已知水平拉力为F，物体受到地面的摩擦力为f，物体移动的距离为s。下列说法正确的是（ ）
A．重力做功数值为Gs B．拉力做功数值为Fs
C．摩擦力做功数值为fs D．使用此滑轮既省力又省功
【答案】C
【解析】【解答】A、在水平面上重力不做工。故A错误。
B、物体移动距离为s。那么绳子自由端移动的距离为2s所以拉力做功为W=F×2s，故B错误。
C、摩擦力做功数值为fs，故C正确。
D、使用任何机械都不省功。故D错误。
答案为：C
【分析】（1）在重力方向上没有距离，所以重力不做功。
（2）有两个绳子绕过动滑轮，所以绳子自由端移动的距离是物体移动距离的二倍。
（3）功等于力乘距离，即W=FS。
（4）动滑轮可以省力，但不能省功，使用任何机械都不能省功。
5．（2023·永安）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，把相同物体提升相同的高度，若两滑轮组的效率分别为η甲、η乙，甲、乙两人所用的拉力分别为F甲、F乙，则η甲︰η乙和F甲︰F乙分别是（不计绳重及机械摩擦）（ ）
A．2︰3；2︰3 B．3︰2；3︰2 C．1︰1；3︰2 D．1︰1；2︰3
【答案】C
【解析】【解答】由于图像中的物体重力相同，动滑轮重力相同，绳子相同，甲图有2股绳，乙图有3股绳，在不计绳重和摩擦时，根据机械效率公式，由于甲、乙图中的物体重力和动滑轮重力相等，则机械效率相等，即比值为1：1；甲中绳子的拉力，乙图中绳子的拉力为，拉力比为，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据图像判断绳子股数，在不计绳重和摩擦力时，滑轮组绳子的拉力为，根据，计算滑轮组的机械效率，并计算比值关系。
6．（2023·长春）如图所示是我国《农书》中记录的槽碓（dui）。大木勺积水较多会下沉，使石锤上升；当大木勺内的水流出变轻后，石锤落下击打石白内的谷物。该槽碓（ ）
A．机械效率可达100% B．是杠杆
C．机械效率可超过100% D．是热机
【答案】B
【解析】【解答】AC.根据图片可知，在这个机械转动过程中，肯定会由于摩擦做额外功，因此它的机械效率肯定小于100%，故A、C错误；
B.根据图片可知，勺子柄与支架固定的位置为支点，石锤的重力产生阻力，木勺内的水的重力产生动力，因此相当于一个杠杆，故B正确；
D.这个机械将水的重力势能转化为石锤的动能，不是热机，故D错误。
故选B。
【分析】（1）（3）主要分析是否做额外功即可；
（2）一根硬棒在力的作用下绕固定点转动为杠杆；
（4）热机是将燃料的内能转化为机械能的机械。
7．（2023·本溪）工人师傅使用如图所示的清轮组，将重为450N的建筑材料在10s内匀速提升4m，此次滑轮组的机械效率为75%，忽略绳重和摩擦。下列有关这次提升过程说法正确的是（ ）
A．所做的有用功为1800J B．在绳端的拉力F为150N
C．动滑轮所受的重力为75N D．拉力F的功率为180W
【答案】A
【解析】【解答】
A、滑轮组的有用功为W=Gh=450N×4m=1800J，故A正确。
B、总功为，即拉力为，故B错误。
C、额外功为W额=W总-W有=2400J-1800J=600J，即动滑轮重为，故C错误
D、物体的速度为，绕过动滑轮有三根绳子，所以绳子自由端的速度为物体速度的3倍，即V绳=3V物=3×0.4m/s=1.2m/s，拉力的功率为P=FV=200N×1.2m/s=240w，故D错误。
故答案为：A
【分析】
（1）滑轮组的有用功为W=Gh。
（2）拉力做的功为总功，总功除以拉力移动的距离，就可以算出拉力大小。
（3）滑轮做的功为额外功，额外功除以滑轮上升的距离，就是滑轮的重力。
（4）功率公式为P=FV。
8．（2023·丹东）如图所示，小潘用动滑轮将重为8N的物体匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.2m/s，动滑轮的重力为2N，忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．经过5s，物体被提升1m
B．经过5s，小潘做的有用功为5J
C．小潘对绳子的拉力F大小为4N
D．此过程中该动滑轮的机械效率为80%
【答案】D
【解析】【解答】A.绳子移动的距离s=vt=0.2m/s×5s=1m，则物体上升的高度：，故A错误；
B.做的有用功W有=Gh=8N×0.5m=4J，故B错误；
C.绳子上的拉力：，故C错误；
D.滑轮组做的总功W总=Fs=5N×1m=5J，
则滑轮组的机械效率：，故D正确。
故选D。
【分析】（1）首先根据s=vt计算绳子移动的距离，再根据计算物体上升的高度；
（2）根据W有=Gh计算做的有用功；
（3）根据计算绳子上的拉力；
（4）根据W总=Fs计算滑轮组做的总功，然后根据计算滑轮组的机械效率。
9．（2023·抚顺）用如图所示的滑轮组，把重1200N的货物在4s内匀速提高2m，每个滑轮重为300N，不计摩擦及绳重。下列说法正确的是（ ）
A．所做的有用功为7200J B．拉力F大小为750N
C．拉力F的功率为250W D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】【解答】A.所做的有用功为：W有=Gh=1200N×2m=2400J，故A错误；
B.拉力F大小为：，故B错误；
C.拉力F移动的距离s=nh=2m×3=6m，则拉力做的总功：W=Fs=500N×6m=3000J，那么拉力的功率为：，故C错误；
D.滑轮组的机械效率为，故D正确。
故选D。
【分析】（1）根据W有=Gh计算有用功；
（2）根据计算拉力大小；
（3）首先根据s=nh计算拉力移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的总功，根据计算拉力的功率；
（4）根据计算滑轮组的机械效率。
二、多选题
10．（2023·营口）如图所示，重100N的物体A在F=10N的拉力作用下， 3s内沿水平地面匀速直线运动了1.5m， 不计绳和滑轮自重， 滑轮组的机械效率为 90%。下列说法正确的是（ ）
A．绳自由端移动的速度为 1m /s
B．在此过程中所做的额外功为15J
C．物体与地面间的滑动摩擦力为 18N
D．拉力F增大时， 物体A受到地面的摩擦力一定变大
【答案】A,C
【解析】【解答】A.绳子移动的距离s=ns物=2×1.5m=3m，则绳子移动的速度：，故A错误；
B.拉力做在总功W总=Fs=10N×3m=30J，有用功W有=W总η=30J×90%=27J，则额外功为：W额=W总-W有=30J-27J=3J，故B错误；
C.物体与地面之间的摩擦力：，故C正确；
D.拉力增大时，物体A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此它受到的摩擦力不变，故D错误。
故选AC。
【分析】（1）首先根据s=ns物计算绳子移动的距离，再根据计算绳子移动的速度；
（2）根据W总=Fs计算拉力做在总功，根据计算出有用功，再根据W额=W总-W有计算额外功。
（3）根据W有=fs物计算滑动摩擦力；
（4）根据影响滑动摩擦力的因素的知识判断。
11．（2023·天津市）在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为是G1的物体，额外功与有用功之比为1︰3；再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5。若不计绳重和摩擦，则（ ）
A．
B．
C．先后两次滑轮组的机械效率之比为3︰4
D．先后两次滑轮组的机械效率之比为5︰6
【答案】B,D
【解析】【解答】提升G1时，动滑轮和物体重力关系为，W额：W有=G动h：G1h=1：3；绳子的拉力为，根据两次拉力的关系F1：F2=2：5，；根据滑轮组，计算拉力F2为；，解得G1：G2=1：3，A不符合题意；B符合题意；计算机械效率分别为，，η1：η2=75%：90%=5：6，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD.
【分析】根据额外功和有用功的比值， 计算动滑轮重力和物体重力比值；根据动滑轮重力和物体的重力，计算拉力，结合拉力比值，计算物体的重力；根据物体重力和绳子的拉力，计算滑轮组的机械效率。
12．（2023·龙东）工人用如图所示的滑轮组将重为800N的物体在5秒内匀速提升2m，其中动滑轮重100N（不计绳重和摩擦），下列判断正确的是（ ）
A．绳端移动的距离为8m
B．此滑轮组的机械效率为80%
C．拉力做功的功率为360W
D．若工人对绳子最大拉力为500N，则他最多可提起重为1400N的物体
【答案】C,D
【解析】【解答】根据图像判断，滑轮组有3股绳子，
A.物体上升2m时，绳子拉长3×2m=6m，A不符合题意；
B.滑轮组的机械效率为，B不符合题意；
C.拉力的功率为，C符合题意；
D.拉力最大500N时，最多提起的物体重力为G大=nF-G动=3×500N-100N=1400N，D符合题意。
故答案为：CD.
【分析】根据物体的重力和动滑轮的重力，计算滑轮组的机械效率；利用总功和时间的比值，计算机械效率；根据拉力和动滑轮，可以计算最大的物体重力。
三、填空题
13．（2023·巴中）已知木箱重为1000N，在水平拉力F的作用下向右以0.5m/s的速度做匀速直线运动，地面对木箱的摩擦力为重力的0.3倍。经过5s，地面对木箱的支持力做功 J，拉力F做功的功率为 W。
【答案】0；150
【解析】【解答】地面对木箱的支持力竖直向上，但是没有在向上的方向上通过距离，因此地面对木箱的支持力做功0J。
木箱受到的摩擦力f=0.3G=0.3×1000N=300N；
木块受到的拉力与摩擦力相互平衡，即二者大小相等，那么F=f=300N；
则拉力的功率P=Fv=300N×0.5m/s=150W。
【分析】根据W=Fs计算对木箱做的功，再根据P=Fv计算拉力的功率。
14．（2023·德州中考） 利用如图所示的滑轮组将重的重物竖直匀速提升，若滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，则绳子自由端移动的距离为 ，拉力 N。增大重物的重力，滑轮组的机械效率将会 （选填“提高”、“降低”或“不变”）。
【答案】9；100；提高
【解析】【解答】（1）根据图片可知，承担重力的绳子段数n=3，
则绳子自由端移动的距离s=nh=3×3m=9m；
根据得到：；
解得：F=100N。
（2）根据可知，当动滑轮重力不变时，物体重力越大，则机械效率越高，那么增大物体重力时，滑轮组的机械效率将会提高。
【分析】（1）根据图片确定承担重力的绳子段数n，根据s=nh计算绳子自由端移动的距离，根据计算自由端的拉力；
（2）根据分析物体重力增大时滑轮组机械效率的变化。
15．（2023·盘锦中考） 如图所示滑轮组中定滑轮的作用是 。小铭用该滑轮组将重的物体匀速提高，动滑轮重为，不计绳重和摩擦，则小铭所用拉力 ；若物重增大，该滑轮组机械效率将 选填“变大”、“变小”或“不变”。
【答案】改变力的方向；50；变大
【解析】【解答】（1）定滑轮不省力，不费力，只能改变用力的方向。
（2）根据图片可知，承担重力的绳子段数n=2，则小铭的拉力为：；
（3）根据可知，当定滑轮的重力不变时，物重越大，则滑轮组的机械效率将变大。
【分析】（1）根据定滑轮的特点判断；
（2）根据计算绳子自由端受到的拉力；
（3）根据分析滑轮组机械效率的变化。
16．（2021·陕西）如图所示，工人师傅用沿斜面向上1000 N的推力。将重为2000
N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4m、高1.5m，则此过程中的有用功为 J ，斜面的机械效率为 。使用斜面可以 （选填“省力”或“省功”）。
【答案】3×103；75 %；省力
【解析】【解答】斜面作为简单机械使用时，有用功等于克服物体重力做的功，因此
总功等于推力做的功，因此
所以，机械效率为
任何机械都不能省功，反而会需要做额外功。使用斜面的时候，推力比重力小，因此可以省力。
【分析】用斜面提升物体，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。
17．（2023·锦州）如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是 J，拉力F的功率是 W，物体A受到的摩擦力是 N。（不计绳重和滑轮重）
【答案】40；4；32
【解析】【解答】（1）拉力移动的速度v=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s；
拉力的功率P总=Fv=20N×0.2m/s=4W；
拉力做的功为：W总=P总t=4W×10s=40J；
（2）克服摩擦做的有用功W有=W总η=40J×80%=32J；
物体A移动的距离：s物=v物t=0.1m/s×10s=1m；
则物体A受到的摩擦力：。
【分析】（1）根据v=nv物计算拉力移动的速度，再根据P总=Fv计算拉力的功率，再根据W总=P总t计算拉力做的功；
（2）首先根据W有=W总η计算克服摩擦做的有用功，再根据计算物体A受到的摩擦力。
18．（2023·连云港）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为 N，箱子受到的阻力大小为 N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F=250N，滑轮组的机械效率为 。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为 W。
【答案】450；20；90%；50
【解析】【解答】
（1）箱子在水平路面上，根据二力平衡，支持力等于重力，故支持力也等于450N。
（2）因为箱子匀速直线运动，根据二力平衡，摩擦力等于推力，阻力大小为20N。
（3）机械效率为
（4） 拉力的功率为
【分析】
（1）当物体处于静止或匀速直线运动时，物体处于平衡状态。
（2）机械效率公式为
（3）功率公式为
四、实验探究题
19．（2023·湘潭）用图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表：
实验次数 钩码重力Ｇ/Ｎ 钩码上升高度h/cm 拉力Ｆ/Ｎ 绳子自