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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 16 讲 简单机械
第 2 节 滑轮 斜面 机械效率
1．学校为加强安保措施，在校门口放置球形石墩，下列挪动球形石墩的方法中，最省力的方法是（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示为《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，“车梯”工作时相当于滑轮组，①结构质量为10千克。假设利用此“车梯”匀速提升重为1000牛的物体上升3米，下列说法正确的是（ ）
A．图中①所指的部件相当于滑轮组中的动滑轮
B．提升物体时绳子的拉力为250牛
C．增加被提升物体的质量，“车梯”的机械效率不变
D．提升物体过程中绳端移动的距离为15米
3．（2025 烟台）为了响应国家体重管理年的号召，小明为家人制作了如图所示的简易拉力器，关于图中的滑轮分析正确的是（ ）
A．是定滑轮，可以省力
B．是动滑轮，可以省力
C．是定滑轮，可以改变力的方向
D．是动滑轮，可以改变力的方向
4．如图所示，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．乙做的有用功多
B．甲做的总功多
C．乙做总功的功率大
D．甲所用装置的机械效率大
5．如图所示为我国物理学著作《远西奇器图说》所记载的一种机械装置。若小球A的质量为mA，小球B的质量为mB，当两小球匀速移动时，A球竖直上升的高度为hA，B球下降的高度为hB，不考虑摩擦和绳重，则下列有关物理量的比较中正确的是（ ）
A．mA＞mB、hA＜hB B．mA＜mB、hA＝hB
C．mA＝mB、hA＝hB D．mA＝mB、hA＜hB
6．在图中所示的简单机械中，忽略机械自重和摩擦，当提起相同重物时，最省力的是（ ）
A． B． C． D．
7．（2024 自贡）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为8N（不计滑轮和绳子的质量及它们之间的摩擦），拉力F做功的功率为（ ）
A．1.6W B．3.2W
C．8W D．16W
8．如图所示，是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车，它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。当河水冲击水轮转动时，竹筒依次将水提升到高处倒入水槽中，水流向岸上的农田。下列说法正确的是（ ）
A．筒车转速加快，其机械效率大于1
B．竹筒内的水被提升过程中，其机械能总保持不变
C．水从水槽流向农田过程中，其所受的重力没有做功
D．竹筒内的水倒入水槽过程中，其重力势能转化为动能
9．如图所示，小明用此滑轮组提升重720N的物体，他以0.2m/s的速度向右匀速行走6s，滑轮组的机械效率为80%。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮重180N
B．此过程物体升高了3.6m
C．拉力的功率为180W
D．若小明以0.4m/s的速度向右匀速行走6s，滑轮组机械效率将变大
10．（2025 河南）如图，某工人利用滑轮在时间t内，将重为G的物料匀速提升了h的高度，工人对绳子竖直向上的拉力大小为F，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．该工人使用的是定滑轮 B．提升物料做的有用功为2Gh
C．拉力F做功的功率为 D．该滑轮的机械效率为
11．如图所示，小宁用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在2s内匀速上升了0.1m。已知物体重为1N，动滑轮重为0.25N，不计绳重和摩擦。这一过程中，下列说法错误的是（ ）
A．绳子自由端移动速度为0.05m/s
B．拉力F的大小为0.625N
C．拉力F做功为0.125J
D．该滑轮的机械效率为80%
12．如图所示装置，物体处于平衡状态，不考虑滑轮与轴的摩擦及滑轮的重力，则m1、m2大小关系是（ ）
A．m1＝m2 B．m1＝2m2 C．m2＝2m1 D．m1＝4m2
（第12题图） （第13题图） （第14题图）
13．现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图1）。现分别用甲、乙两个力替代“收”（图2），使同一重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A．甲拉力做的功等于乙拉力做的功
B．该滑轮本质上相当于一个等臂杠杆
C．使用这个滑轮能改变力的方向但不能省力
D．甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
14．（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G动＝100N，G人＝600N，人与地面接触总面积为3.5×10﹣2m2（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%
15．（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%
16．如图所示是小明利用同一滑轮往高处搬运同一货物的两种方法。甲、乙两图中，物体匀速上升速度相同，不计滑轮重，不计绳重与摩擦，则（ ）
A．甲绳自由端的拉力等于乙绳自由端的拉力
B．甲绳自由端的拉力小于乙绳自由端的拉力
C．甲绳自由端移动速度等于乙绳自由端移动速度
D．甲绳自由端移动速度小于乙绳自由端移动速度
17．如图所示，分别使用滑轮或滑轮组匀速提升同一物体，滑轮质量均相等且G动小于G物，在相同的时间内物体被提升的高度也相等，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A．三个装置所做的有用功为W甲＝W乙＝W丙
B．绳子自由端移动的速度关系为v甲＜v乙＜v丙
C．绳子自由端的拉力大小为F甲＞F乙＝F丙
D．三个装置的机械效率为η甲＞η乙＝η丙
18．（2024 德州）如图甲所示，虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组，工人利用该滑轮组，用200N竖直向上的拉力F，将物体匀速提高3m，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，已知动滑轮重120N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
B．工人做的有用功为360J
C．该滑轮组的机械效率为80%
D．拉力F的功率为100W
19．如图装置，物体B放在水平桌面上，重为2N的物体A通过滑轮组拉物体B，使物体B以0.6m/s的速度水平匀速向右运动。现用一水平拉力F向左拉物体B，使物体A以0.3m/s的速度匀速上升。不计滑轮重、绳重和摩擦，则下列判断正确的是（ ）
A．当物体B向右匀速运动时，受到的摩擦力大小为4N
B．当物体B向右匀速运动时，物体A的速度为0.2m/s
C．当物体B向左匀速运动时，拉力F大小为12N
D．当物体B向左匀速运动时，拉力F功率为0.6W
20．如图所示，小宝同学想把被台风刮倒的甲树拉正，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有 段绳子拉甲树。若不计绳重和摩擦，小宝对绳子的拉力为150N，则甲树受到的拉力为 N，乙树受到的拉力为 N。
21．肥胖可能会引发许多慢性疾病。某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼，配重由若干金属块（每块质量为10千克）组成，锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量。（杆重、绳重、摩擦均不计，g取10牛/千克）
（1）若该人的质量为85千克，他一次最多能拉起 块金属块。
（2）当他选择6块金属块时，把拉杆竖直向下拉动0.5米，若累积拉动100次，则拉力共做了 功。
22．如图所示为晾衣架，横杆自重10牛，两个动滑轮的自重相同，现横杆上挂有重为64牛的衣物。若小乐用20牛的拉力竖直向下拉绳子使衣物匀速上升1米，共用时5秒（衣物上升过程中，横杆保持水平，不计绳重及摩擦）。则此过程中，绳子拉力做功的功率是 瓦；该晾衣架的机械效率为 ；每个动滑轮自重为 牛。
23．卷扬机是用卷筒缠绕绳子提升重物的设备。用如图装置提升重为800牛的物体，滑轮A、B均重200牛。
（1）在卷扬机对绳子的拉力的作用下，物体在10秒内匀速上升了2米，卷扬机对物体做功 ；
（2）改变提升的物重，若忽略绳重和摩擦，当G＝ N时，滑轮组的机械效率可以达到90%。
24．某升降电梯工作原理如图甲，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成，对重的质量为400kg，空轿厢的质量是600kg，额定载重量是1000kg，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，不计钢丝绳重力和一切摩擦。
（1）当小平走进轿厢后，由于光线亮暗发生变化，他的瞳孔大小也随之变化。瞳孔反射属于 反射（选填“条件”或“非条件”）。
（2）某次电梯满载上升时的v﹣t图像如图乙。
①在电梯匀速上升的阶段，电动机对满载的轿箱总共做了多少功？
②满载的轿厢匀速上升时连接电动机的钢丝拉力为F1，匀速下降时连接电动机的钢丝拉力为F2，则F1 F2。（填“＞”、“＜”或“＝”）
25．赛龙舟自古以来在我国广为流传，现已成为亚运会比赛项目。如图是运动员在室内进行划桨训练的两个场景，图甲是训练装置的结构示意图，绳子系在“船桨”的A端，运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”，重物的位置也发生了相应的变化。若重物的质量为20千克，“划桨”一次拉过绳子的距离为60厘米。（船桨重、绳重与摩擦均不计）
（1）根据图甲所示，该装置中滑轮M的作用是 ，滑轮N属于 （填“动滑轮”或“定滑轮”）。
（2）按照标准要求，“划桨”50次，人至少做功多少焦？
（3）图乙是某种耐力练习示意图，保持“船桨”与绳子垂直并静止。若OA为60厘米，OB为40厘米，当一只手握在O端，另一只手握在B点并施加垂直“船桨”的力F，求此时力F的大小为多少牛？
26．小明在学习动滑轮后得知：动滑轮的实质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆。小明思考：“使用动滑轮时，若拉力的方向没有保持竖直向上，是否还能省一半的力”，于是设计了由滑轮、滑轨、滑块、弹簧测力计等组成的实验装置（如图甲），通过移动滑块来改变拉力与竖直方向的夹角θ，进行实验。其中绳子重和摩擦忽略不计，获得实验数据如表：
实验序号 钩码总重力G 拉力作用线的夹角布度 拉力大小F/牛
① 3 0 2
② 3 30 2.4
③ 3 45 2.8
④ 3 60 4
（1）根据表中第①次的实验数据，可以得知动滑轮重为 牛。
（2）分析4次实验数据，你能得到的实验结论是 。
（3）为了使实验结论更具有普遍性，接下来的设计是： 。
（4）小明查阅资料后，发现改变拉力与竖直方向的夹角θ时，同时动滑轮的支点也发生改变，如图乙所示，若拉力F为动力，动滑轮和物体总重视为阻力。请结合以上信息和杠杆平衡条件等相关科学知识，解释从第①次到第④次拉力变化的原因？ 。
27．如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L＝3m，高h＝1.5m。若该过程中斜面的效率为60%，求：
（1）力F所做的有用功；
（2）物体克服摩擦力所做的功；
（3）物体所受摩擦力的大小。
28．（2025 淄博）家电“国补”政策拉动了消费，给市民带来了实惠。某小区业主购买了一台100英寸电视机，由于楼梯、电梯空间不足，工人师傅采取室外吊装方式上楼。已知电视机及包装箱总重720N，竖放时与水平地面的接触面积为6×103cm2。吊装时工人师傅用滑轮组在100s内将包装箱匀速提高20m，示意图如图所示。每个滑轮重80N，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。求：
（1）拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强。
（2）拉力F的功率。
（3）滑轮组的机械效率。
29．北海、防城港、钦州是广西与东盟经济交流的重要港口城市，滑轮组在港口机械设备中有广泛的应用，机械设备在设计制造过程中需要进行静态模拟实验，某科研室用实心圆柱体A进行静态模拟实验，如图22所示，已知A的体积为1.2×10﹣3m3，质量为2.1kg。整个打捞过程A被匀速提升，A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%．忽略绳重及滑轮摩擦，不考虑水的阻力，求：（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）A受到的重力；
（2）A完全浸没在水中时受到的浮力；
（3）A完全离开水面后，绳子自由端的拉力F；
（4）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率。（保留1位小数）
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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 16 讲 简单机械
第 2 节 滑轮 斜面 机械效率
1．学校为加强安保措施，在校门口放置球形石墩，下列挪动球形石墩的方法中，最省力的方法是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【分析】定滑轮不省力，可以改变力的方向；动滑轮省力，不能改变力的方向。
【解答】解：A、该方法相当于使用了动滑轮，可以省力，故A符合题意；
B、该方式相当于用一根绳子直接拉石墩，不省力，故B不符合题意；
C、该方式相当于用双股绳子拉石墩，不省力，故C不符合题意；
D、该方式使用的是定滑轮，不省力，故D不符合题意。
故选：A。
2．如图所示为《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，“车梯”工作时相当于滑轮组，①结构质量为10千克。假设利用此“车梯”匀速提升重为1000牛的物体上升3米，下列说法正确的是（ ）
A．图中①所指的部件相当于滑轮组中的动滑轮
B．提升物体时绳子的拉力为250牛
C．增加被提升物体的质量，“车梯”的机械效率不变
D．提升物体过程中绳端移动的距离为15米
【答案】A
【分析】（1）随物体一起移动的滑轮叫动滑轮；
（2）根据G＝mg求出①结构的重力，由图可知n＝4，若不计绳重和摩擦时，利用F（G+G动）求提升物体时绳子的拉力，再结合题目实际分析提升物体时绳子的拉力；
（3）根据W有＝Gh分析有用功的变化，根据η分析“车梯”机械效率的变化；
（4）绳子自由端移动的距离s＝nh。
【解答】解：A、由图可知，①所指的部件随物体一起移动，相当于滑轮组中的动滑轮，故A正确；
B、①结构的重力：G动＝m动g＝10kg×10N/kg＝100N，
由图可知n＝4，若不计绳重和摩擦时，提升物体时绳子的拉力：F（G+G动）（1000N+100N）＝275N，
但题中未说明不计绳重和摩擦，因此提升物体时绳子的拉力大于275N，故B错误；
C、增加被提升物体的质量，由W有＝Gh＝mgh可知，有用功W有增大，而额外功W额外几乎不变，
由η可知，有用功W有增大，额外功W额外几乎不变时，机械效率增大，故C错误；
D、绳子自由端移动的距离：s＝nh＝4×3m＝12m，故D错误。
故选：A。
3．为了响应国家体重管理年的号召，小明为家人制作了如图所示的简易拉力器，关于图中的滑轮分析正确的是（ ）
A．是定滑轮，可以省力
B．是动滑轮，可以省力
C．是定滑轮，可以改变力的方向
D．是动滑轮，可以改变力的方向
【答案】C
【分析】定滑轮的特点是轴的位置固定不动，它不能省力，但可以改变力的方向。而动滑轮是轴随物体一起运动的滑轮，能省一半力，但不能改变力的方向。
【解答】解：拉力器中的滑轮是定滑轮。定滑轮的特点是轴的位置固定不动，它不能省力，但可以改变力的方向。而动滑轮是轴随物体一起运动的滑轮，能省一半力，但不能改变力的方向。在简易拉力器中，使用定滑轮可以通过改变用力方向，让使用者更方便地进行拉力锻炼，比如向下拉绳子就能实现类似向上提拉重物的效果，达到锻炼目的。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选：C。
4．如图所示，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．乙做的有用功多
B．甲做的总功多
C．乙做总功的功率大
D．甲所用装置的机械效率大
【答案】B
【分析】（1）把质量相等的货物匀速提升到同一平台，甲、乙做的有用功相同；
（2）把质量相等的货物匀速提升到同一平台，甲、乙做的有用功相同，甲做的总功比乙多；
（3）时间相同，功越大，功率越大；
（4）有用功相同，总功越大，机械效率越低；
【解答】解：A.把质量相等的货物匀速提升到同一平台，根据W有＝G物h可知，甲、乙做的有用功相同，故A错误；
B.把质量相等的货物匀速提升到同一平台，甲、乙做的有用功相同，但是甲还需要提升动滑轮，因此甲做的总功多，故B正确；
C.在相同的时间内甲做的总功比乙多，因此甲做总功的功率大，故C错误；
D.不计绳重及滑轮的摩擦，甲提升重物和动滑轮，乙只需要提升重物，有用功相同，总功越大，机械效率越低；因此甲所用装置的机械效率小，故D错误。
故选：B。
5．如图所示为我国物理学著作《远西奇器图说》所记载的一种机械装置。若小球A的质量为mA，小球B的质量为mB，当两小球匀速移动时，A球竖直上升的高度为hA，B球下降的高度为hB，不考虑摩擦和绳重，则下列有关物理量的比较中正确的是（ ）
A．mA＞mB、hA＜hB B．mA＜mB、hA＝hB
C．mA＝mB、hA＝hB D．mA＝mB、hA＜hB
【答案】A
【分析】不考虑摩擦和绳子重力，根据定滑轮的特点和功的原理分析解答。
【解答】解：不考虑摩擦和绳重，定滑轮即不省力又不省距离，则绳子对A的拉力等于B的重力，当B下降时，B下降的高度hB等于A沿斜面上升的距离LA大于A竖直上升的高度hA，根据功的原理可知，重力对B做的功等于绳子的拉力对A做的功，也等于克服A的重力做的功，即mAghA＝mBghB，因hA＜hB，所以mA＞mB，故A正确，BCD错误。
故选：A。
6．在图中所示的简单机械中，忽略机械自重和摩擦，当提起相同重物时，最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【分析】（1）斜面若不计算摩擦，根据功的原理，则有FL＝Gh；
（2）定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；
（3）杠杆平衡条件的表达式：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；
（4）使用动滑轮可以省一半力。
【解答】解：A、图为斜面，忽略机械自重和摩擦，根据功的原理，可知FL＝Gh，可以计算出F1G；
B、此图是定滑轮，由定滑轮的工作特点可知，使用定滑轮不省力，即F2＝G；
C、根据杠杆的平衡条件可知，F3×3L＝G×L，所以动力F3G；
D、此图是动滑轮，由动滑轮的工作特点可知，使用动滑轮能省一半的力，即F4G；
由以上可知：忽略机械自重和摩擦，当提起相同重物时，最省力的是C。
故选：C。
7．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为8N（不计滑轮和绳子的质量及它们之间的摩擦），拉力F做功的功率为（ ）
A．1.6W B．3.2W C．8W D．16W
【答案】B
【分析】弹簧测力计的示数为8N，则绳端的拉力F为8N，图中为动滑轮，绳端移动的速度为物体移动速度的2倍，根据：PFv计算拉力F做功的功率。
【解答】解：弹簧测力计的示数为8N，则绳端的拉力F为8N，
绳端移动的速度：v绳＝2v物＝2×0.2m/s＝0.4m/s；
拉力做功的功率：PFv＝8N×0.4m/s＝3.2W；
所以ACD错误，B正确。
故选：B。
8．如图所示，是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车，它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。当河水冲击水轮转动时，竹筒依次将水提升到高处倒入水槽中，水流向岸上的农田。下列说法正确的是（ ）
A．筒车转速加快，其机械效率大于1
B．竹筒内的水被提升过程中，其机械能总保持不变
C．水从水槽流向农田过程中，其所受的重力没有做功
D．竹筒内的水倒入水槽过程中，其重力势能转化为动能
【答案】D
【分析】（1）使用任何机械时，都不可避免地要做额外功，所以机械效率总是小于1；
（2）竹筒内的水被提升过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度增加，重力势能增加，机械能增加；
（3）水从水槽流向农田过程中，在重力的方向上移动了距离，重力对水做了功；
（4）竹筒内的水倾入水槽过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小；速度变快，动能增加。
【解答】解：A．任何机械在工作时都要克服摩擦等额外功，机械效率总小于1，即使筒车转速加快，也不可能达到或超过1，故A错误；
B．竹筒内的水被提升过程中，筒车对水做功，水的重力势能增加，机械能也随之增加，并非保持不变，故B错误；
C．水从水槽流向农田过程中，水在重力的方向上移动了距离，符合做功的两个必要因素，所以其所受的重力做了功，故C错误；
D．竹筒内的水倒入水槽过程中，水的高度降低、速度增大，重力势能减小，动能增大，是重力势能转化为动能，故D正确。
故选：D。
9．如图所示，小明用此滑轮组提升重720N的物体，他以0.2m/s的速度向右匀速行走6s，滑轮组的机械效率为80%。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮重180N
B．此过程物体升高了3.6m
C．拉力的功率为180W
D．若小明以0.4m/s的速度向右匀速行走6s，滑轮组机械效率将变大
【答案】A
【分析】（1）不计绳重和摩擦，根据η求出动滑轮的重力；
（2）由图可知，动滑轮上绳子的股数n＝3，根据s＝vt求出绳子自由端移动的距离，然后求出物体上升的高度；
（3）根据W有＝Gh求出有用功，根据机械效率求出总功，然后根据P求出拉力的功率；
（4）根据η分析机械效率的变化。
【解答】解：A、不计绳重和摩擦，根据η可知，80%，则动滑轮的重力为：G动＝180N，故A正确；
B、由图可知，动滑轮上绳子的股数n＝3，人行走的路程即绳子自由端移动的距离为：s＝vt＝0.2m/s×6s＝1.2m，物体升高的高度为h0.4m，故B错误；
C、有用功为：W有用＝Gh＝720N×0.4m＝288J；总功为：W总360J；
拉力的功率为：P60W，故C错误；
D、若小明以0.4m/s的速度向右匀速行走6s，物体重力不变，动滑轮重力不变，不计绳重和摩擦，根据η可知，机械效率不变，故D错误。
故选：A。
10．如图，某工人利用滑轮在时间t内，将重为G的物料匀速提升了h的高度，工人对绳子竖直向上的拉力大小为F，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．该工人使用的是定滑轮
B．提升物料做的有用功为2Gh
C．拉力F做功的功率为
D．该滑轮的机械效率为
【答案】C
【分析】（1）使用过程中，固定不动的滑轮是定滑轮，滑轮和物体一起移动的是动滑轮；
（2）根据W有＝Gh求出提升物料做的有用功；
（3）动滑轮绳子股数为2，根据P求出拉力F做功的功率；
（4）根据η求出该滑轮的机械效率。
【解答】解：A、由图可知，该滑轮随物体一起移动，是动滑轮，故A错误；
B、提升物料做的有用功为W有＝Gh，故B错误；
C、动滑轮绳子股数为2，拉力F做功的功率为：
P，故C正确；
D、该滑轮的机械效率为：
η，故D错误。
故选：C。
11．如图所示，小宁用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在2s内匀速上升了0.1m。已知物体重为1N，动滑轮重为0.25N，不计绳重和摩擦。这一过程中，下列说法错误的是（ ）
A．绳子自由端移动速度为0.05m/s
B．拉力F的大小为0.625N
C．拉力F做功为0.125J
D．该滑轮的机械效率为80%
【答案】A
【分析】（1）由图知，n＝2，绳子自由端移动距离s＝2h，利用速度公式求绳子自由端移动速度；
（2）不计绳重及摩擦，拉力F（G+G动），据此求拉力的大小；
（3）（4）利用W＝Fs求拉力做的总功，利用W＝Gh求有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：
A、由图知，n＝2，绳子自由端移动距离s＝2h＝2×0.1m＝0.2m，
绳子自由端移动速度v0.1m/s，故A错误；
B、不计绳重及摩擦，拉力F（G+G动）（1N+0.25N）＝0.625N，故B正确；
C、拉力做的功W总＝Fs＝0.625N×0.2m＝0.125J，故C正确；
D、有用功：W有用＝Gh＝1N×0.1m＝0.1J，
滑轮组的机械效率：
η100%＝80%，故D正确。
故选：A。
12．如图所示装置，物体处于平衡状态，不考虑滑轮与轴的摩擦及滑轮的重力，则m1、m2大小关系是（ ）
A．m1＝m2 B．m1＝2m2 C．m2＝2m1 D．m1＝4m2
【答案】B
【分析】根据定滑轮和动滑轮的特点进行解答即可。
【解答】解：由图知，m1的重力由两根绳子承担，m2的重力由一股绳子通过定滑轮承担，
故G2G1，即mg1＝2mg2，
所以m1＝2m2。
故选：B。
13．现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图1）。现分别用甲、乙两个力替代“收”（图2），使同一重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A．甲拉力做的功等于乙拉力做的功
B．该滑轮本质上相当于一个等臂杠杆
C．使用这个滑轮能改变力的方向但不能省力
D．甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
【答案】D
【分析】使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆。
根据W ＝ Fs和v比较甲、乙拉力做的功、甲、乙拉力使绳自由端移动的速度。
【解答】解：B、由图可知，该滑轮的轴固定不动，属于定滑轮。定滑轮的本质是等臂杠杆（动力臂和阻力臂都等于滑轮半径），故B正确，不符合题意。
C、定滑轮的特点是不省力，但能改变力的方向。不计绳重和摩擦时，拉力大小等于重物重力，与拉力方向无关（甲、乙拉力大小相等，均等于物重），故C正确，不符合题意。
A、重物上升高度为h，定滑轮不省距离，绳自由端移动距离s ＝ h（甲、乙拉力移动的距离相同）。拉力大小F甲＝F乙＝G，根据W ＝ Fs，甲、乙拉力做的功相等，故A正确，不符合题意。
D、绳自由端移动距离s相同，时间t相同，根据速度公式v，甲、乙拉力使绳自由端移动的速度相等，故D错误，符合题意。
故选：D。
14．“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G动＝100N，G人＝600N，人与地面接触总面积为3.5×10﹣2m2（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
【分析】（1）利用速度公式v求物体运动的速度；
（2）不计绳重和滑轮的摩擦，拉力F（G+G动），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PFv计算功率；
（3）人对地面的压力等于人的重力减去拉力，再利用p求人对地面的压强；
（4）根据η100%计算机械效率。
【解答】解：AB、物体匀速提升12m，用时1min＝60s，速度v0.2m/s；
由图知，n＝2，不计绳重和滑轮的摩擦，拉力F（G+G动）（400N+100N）＝250N，
绳子自由端移动距离s＝2h，拉力的速度v'＝2v＝2×0.2m/s＝0.4m/s，
拉力的功率PFv＝250N×0.4m/s＝100W，故AB错误；
C、人对地面的压力：
F压＝G人﹣F＝600N﹣250N＝350N，
人对地面的压强：p10000Pa，故C正确；
D、该滑轮组机械效率为η100%80%；故D错误。
故选：C。
15．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
【分析】（2）已知物体的重力和斜面的高度，根据公式W＝Gh可求拉力所做的有用功；
（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P计算功率。
（4）斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：A、提升物体做的有用功：W有＝Gh＝60N×0.5m＝30J，故A错误；
B、拉力做的总功：W总＝Fs＝50N×2m＝100J，克服摩擦力做功：W额＝W总﹣W有＝100J﹣30J＝70J，
由W额＝fs得物体受到的摩擦力：f35N，故B错误；
C、拉力的功率P25W，故C正确；
D、斜面的机械效率：η100%＝30%；故D错误。
故选：C。
16．如图所示是小明利用同一滑轮往高处搬运同一货物的两种方法。甲、乙两图中，物体匀速上升速度相同，不计滑轮重，不计绳重与摩擦，则（ ）
A．甲绳自由端的拉力等于乙绳自由端的拉力
B．甲绳自由端的拉力小于乙绳自由端的拉力
C．甲绳自由端移动速度等于乙绳自由端移动速度
D．甲绳自由端移动速度小于乙绳自由端移动速度
【答案】D
【分析】定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力；动滑轮的本质是省力杠杆。
【解答】解：AB．不计滑轮重、绳重与摩擦，甲图使用的是定滑轮，拉力F甲＝G，乙图使用的是动滑轮，拉力，所以F甲＞F乙，即甲绳自由端的拉力大于乙绳自由端的拉力，故AB不正确；
CD．甲、乙两图中，物体匀速上升速度相同，甲图使用的是定滑轮，甲绳自由端移动速度等于物体上升的速度，乙图使用的是动滑轮，乙绳自由端移动速度等于物体上升的速度的2倍，所以甲绳自由端移动速度小于乙绳自由端移动速度，故D正确，C不正确。
故选：D。
17．如图所示，分别使用滑轮或滑轮组匀速提升同一物体，滑轮质量均相等且G动小于G物，在相同的时间内物体被提升的高度也相等，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A．三个装置所做的有用功为W甲＝W乙＝W丙
B．绳子自由端移动的速度关系为v甲＜v乙＜v丙
C．绳子自由端的拉力大小为F甲＞F乙＝F丙
D．三个装置的机械效率为η甲＞η乙＝η丙
【答案】C
【分析】（1）克服物体重力做的功为有用功，根据W有用＝G物h得出甲、乙、丙三种装置做的有用功；
（2）从图中可知，甲为定滑轮（n＝1），乙为动滑轮（n＝2），丙为滑轮组（n＝3），在相同的时间内物体被提升的高度均为h，根据s＝nh得出绳子自由端移动的距离；运动时间相同，根据v可知绳子自由端移动的速度关系；
（3）不计绳重和摩擦，F甲＝G物，F乙（G物+G动），F丙（G物+G动），据此确定拉力大小关系；
（4）不计绳重和摩擦，甲机械效率为100%，乙和丙克服动滑轮的重力做的功为额外功，根据η得出乙、丙两种装置的机械效率的关系。
【解答】解：A、克服物体重力做的功为有用功，甲、乙、丙三种装置做的有用功都为W有用＝G物h，故A正确；
B、从图中可知，甲为定滑轮（n＝1），乙为动滑轮（n＝2），丙为滑轮组（n＝3），在相同的时间内物体被提升的高度均为h，则绳子自由端移动的距离s甲＝h，s乙＝2h，s丙＝3h，因此s甲＜s乙＜s丙，运动时间相同，根据v可知绳子自由端移动的速度关系为v甲＜v乙＜v丙，故B正确；
C、不计绳重和摩擦，F甲＝G物，F乙（G物+G动），F丙（G物+G动），滑轮质量均相等且G动小于G物，故F甲＞F乙＞F丙，故C错误；
D、不计绳重和摩擦，甲的有用功与总功相等，机械效率为100%，乙和丙克服动滑轮的重力做的功为额外功，W额＝G动h，乙、丙两种装置的机械效率η，则η乙＝η丙，故D正确。
故选：C。
18．如图甲所示，虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组，工人利用该滑轮组，用200N竖直向上的拉力F，将物体匀速提高3m，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，已知动滑轮重120N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
B．工人做的有用功为360J
C．该滑轮组的机械效率为80%
D．拉力F的功率为100W
【答案】C
【分析】（1）根据绳子自由端移动的距离s＝nh结合图乙可知，绳子自由端移动的距离和物体上升的高度，根据v求出绳端移动的速度；
（2）根据图乙分析出绳子的股数，根据F（G+G动），计算出物体的重力，再根据W有用＝Gh计算出有用功；
（3）利用W总＝Fs求拉力做的总功，利用η100%求该滑轮组的机械效率；
（4）根据P计算功率。
【解答】解：A、由绳子自由端移动的距离s＝nh可知，绳子自由端移动的距离大于物体上升的高度，
由图乙可知，时间为6s时，绳子自由端移动的距离为9m，物体上升的高度为3m，所以绳子的股数n3，则绳端移动的速度：v1.5m/s，故A错误；
B、不计绳重和摩擦，则F，可得G ＝nF﹣G动 ＝3×200 N﹣120 N＝480 N，工人做的有用功W有用＝Gh＝480 N×3 m＝1440J，故B错误；
C、工人做的总功W＝Fs＝200N×9 m＝1800J，该滑轮组的机械效率η80%，故C正确。
D、D.拉力F的功率P300W，故D错误。
故选：C。
19．如图装置，物体B放在水平桌面上，重为2N的物体A通过滑轮组拉物体B，使物体B以0.6m/s的速度水平匀速向右运动。现用一水平拉力F向左拉物体B，使物体A以0.3m/s的速度匀速上升。不计滑轮重、绳重和摩擦，则下列判断正确的是（ ）
A．当物体B向右匀速运动时，受到的摩擦力大小为4N
B．当物体B向右匀速运动时，物体A的速度为0.2m/s
C．当物体B向左匀速运动时，拉力F大小为12N
D．当物体B向左匀速运动时，拉力F功率为0.6W
【答案】C
【分析】由滑轮组的结构看出，n＝3；
当物体B以0.6m/s的速度水平匀速向右运动时，B所受的滑动摩擦力等于A的重力的3倍，物体A的速度为物体B速度的3倍；
水平向左拉物体B匀速运动时，A所受的拉力等于A的重力，而拉力F为B所受摩擦力与物体A重力的3倍之和；
水平向左拉物体B匀速运动时，此时B移动的速度是A速度的，利用PFv求出拉力的功率大小；
然后对各选项逐一分析。
【解答】解：由图可知，连接动滑轮绳子的股数n＝3；
A、当B水平匀速向右运动时，由题意和平衡条件可知，B受到的摩擦力：f＝nFA＝nGA＝3×2N＝6N，故A错误；
B、当物体B以0.6m/s的速度水平匀速向右运动时，物体A的速度为物体B速度的3倍：vA＝nvB＝3×0.6m/s＝1.8m/s，故B错误；
C、水平向左匀速拉物体B时，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，则B受到的摩擦力大小不变（仍然为6N），方向水平向右；
由力的平衡条件可得，此时的拉力：F＝3FA+f＝3GA+f＝3×2N+6N＝12N，故C正确；
D、水平向左匀速拉物体B时，此时B移动的速度：vB′vA′0.3m/s＝0.1m/s，则拉力F功率：
PFvB′＝12N×0.1m/s＝1.2W，故D错误。
故选：C。
20．如图所示，小宝同学想把被台风刮倒的甲树拉正，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有 2 段绳子拉甲树。若不计绳重和摩擦，小宝对绳子的拉力为150N，则甲树受到的拉力为 150 N，乙树受到的拉力为 150 N。
【答案】2；150；150。
【分析】由图知，小宝同学用绳拉甲树可以看成一个动滑轮，据此分析解答。
【解答】解：由图可知，用绳子拉甲树时，甲相当于一个动滑轮，此时有两段绳子拉甲树；
不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则每段绳子承担的力是300N的，
所以小宝对绳子的拉力为：FF甲300N＝150N，乙树受到的拉力也为150N。
故答案为：2；150；150。
21．肥胖可能会引发许多慢性疾病。某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼，配重由若干金属块（每块质量为10千克）组成，锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量。（杆重、绳重、摩擦均不计，g取10牛/千克）
（1）若该人的质量为85千克，他一次最多能拉起 8 块金属块。
（2）当他选择6块金属块时，把拉杆竖直向下拉动0.5米，若累积拉动100次，则拉力共做了 3×104J 功。
【答案】（1）8；（2）3×104J。
【分析】（1）定滑轮不能省力，人拉起的金属块的总总量等于人的最大拉力（人的体重）；
（2）使用的是定滑轮，拉力移动的距离s＝h，求出拉力对配重块做的功。
【解答】解：（1）由图可知，练习时的滑轮为定滑轮，不能省力，
人能提供的最大拉力：
F最大＝G人＝m人g＝85kg×10N/kg＝850N，
每个金属块的重力：
G金属＝m金属g＝10kg×10N/kg＝100N，
最大能拉起的金属块的数量：
n8.5，所以人最多能拉起8块金属块；
（2）人的拉力F拉＝m6g＝6×10kg×10N/kg＝600N，
拉力做的有用功：
W＝nF拉h＝100×600N×0.5m＝3×104J。
故答案为：（1）8；（2）3×104J。
22．如图所示为晾衣架，横杆自重10牛，两个动滑轮的自重相同，现横杆上挂有重为64牛的衣物。若小乐用20牛的拉力竖直向下拉绳子使衣物匀速上升1米，共用时5秒（衣物上升过程中，横杆保持水平，不计绳重及摩擦）。则此过程中，绳子拉力做功的功率是 16 瓦；该晾衣架的机械效率为 80% ；每个动滑轮自重为 3 牛。
【答案】16；80%；3
【分析】由图可知，动滑轮上的绳子段数，根据W＝Fs＝Fnh求拉力做的功，即总功，根据P求拉力做功的功率；
根据W＝Gh求克服衣物重力做的有用功，根据η100%求该晾衣架的机械效率；
不计绳重及摩擦，根据F（G+G杆+2G动）求每个动滑轮的自重。
【解答】解：由图可知，动滑轮上的绳子段数n＝4，
拉力做的功，即总功：W＝Fs＝Fnh＝20N×4×1m＝80J，
拉力做功的功率：P16W；
克服衣物重力做的有用功：W有＝Gh＝64N×1m＝64J，
该晾衣架的机械效率：η100%100%＝80%；
不计绳重及摩擦，根据F（G+G杆+2G动）可得，
每个动滑轮的自重：G动（nF﹣G﹣G杆）（4×20N﹣64N﹣10N）＝3N。
故答案为：16；80%；3。
23．卷扬机是用卷筒缠绕绳子提升重物的设备。用如图装置提升重为800牛的物体，滑轮A、B均重200牛。
（1）在卷扬机对绳子的拉力的作用下，物体在10秒内匀速上升了2米，卷扬机对物体做功 1600J ；
（2）改变提升的物重，若忽略绳重和摩擦，当G＝ 1800 N时，滑轮组的机械效率可以达到90%。
【答案】（1）1600J；（2）1800。
【分析】（1）根据W有＝Gh求出卷扬机对物体做的功；
（2）若忽略绳重和摩擦，根据η求出物重。
【解答】解：（1）物体的重力为800N，物体在10秒内匀速上升了2米，卷扬机对物体做的功为：
W有＝Gh＝800N×2m＝1600J；
（2）滑轮A为动滑轮，重200N，若忽略绳重和摩擦，滑轮组的机械效率达到90%，则有：
η90%，
解得：G＝1800N。
故答案为：（1）1600J；（2）1800。
24．某升降电梯工作原理如图甲，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成，对重的质量为400kg，空轿厢的质量是600kg，额定载重量是1000kg，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，不计钢丝绳重力和一切摩擦。
（1）当小平走进轿厢后，由于光线亮暗发生变化，他的瞳孔大小也随之变化。瞳孔反射属于 非条件 反射（选填“条件”或“非条件”）。
（2）某次电梯满载上升时的v﹣t图像如图乙。
①在电梯匀速上升的阶段，电动机对满载的轿箱总共做了多少功？
②满载的轿厢匀速上升时连接电动机的钢丝拉力为F1，匀速下降时连接电动机的钢丝拉力为F2，则F1 ＝ F2。（填“＞”、“＜”或“＝”）
【答案】（1）非条件；
（2）①在电梯匀速上升的阶段，电动机对满载的轿箱总共做功是1.44×105J；
②＝。
【分析】（1）反射一般可以分为两大类：非条件反射和条件反射。非条件反射是指人生来就有的先天性反射，是一种比较低级的神经活动，由大脑皮层以下的神经中枢（如脑干、脊髓）参与即可完成；条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射，是在非条件反射的基础上，在大脑皮层参与下完成的，是高级神经活动的基本方式；
（2）①根据v﹣t图象可知电梯匀速上升的速度和时间，利用v的变形公式可求得电梯匀速上升的高度；
已知对重、空轿厢和额定载重量的质量，根据G＝mg可求得其重力，根据G总＝G对重+F求得钢丝绳对轿厢的拉力，再利用公式W＝Gh求出在电梯匀速上升的阶段，电动机对满载的轿箱总共做的功；
②无论轿厢匀速上升还是匀速下降，不计钢丝绳重力和一切摩擦，电梯轿厢在做匀速直线运动，则轿厢受到的拉力与轿厢和载重的重力为平衡力，据此解答。
【解答】解：（1）瞳孔反射是指用手电筒照射病人瞳孔，观察是否缩小，如果脑干丧失功能，瞳孔不会缩小。控制“瞳孔反射”的神经中枢位于脑干，属于非条件反射；
（2）由图像知道，电梯匀速上升的速度v＝2m/s，所用的时间：t＝8s﹣2s＝6s，
由v知，电梯匀速上升的高度：
h＝vt＝2m/s×6s＝12m，
满载匀速上升时轿箱总重力：
G总＝m总g＝（1000kg+600kg）×10N/kg＝16000N，
G对重＝m对重g＝400kg×10N/kg＝4000N，
根据G总＝G对重+F知，钢丝绳对轿厢的拉力：
F＝G总﹣G对重＝16000N﹣4000N＝12000N，
故电动机做的功为：
W＝Fh＝ 12000N×12m＝1.44×105J；
（3）无论轿厢匀速上升还是匀速下降，不计钢丝绳重力和一切摩擦，电梯轿厢在做匀速直线运动，则轿厢受到的拉力与轿厢和载重的重力为平衡力，故F1＝F2。
故答案为：（1）非条件；
（2）①在电梯匀速上升的阶段，电动机对满载的轿箱总共做功是1.44×105J；
②＝。
25．赛龙舟自古以来在我国广为流传，现已成为亚运会比赛项目。如图是运动员在室内进行划桨训练的两个场景，图甲是训练装置的结构示意图，绳子系在“船桨”的A端，运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”，重物的位置也发生了相应的变化。若重物的质量为20千克，“划桨”一次拉过绳子的距离为60厘米。（船桨重、绳重与摩擦均不计）
（1）根据图甲所示，该装置中滑轮M的作用是 改变力的方向 ，滑轮N属于 定滑轮 （填“动滑轮”或“定滑轮”）。
（2）按照标准要求，“划桨”50次，人至少做功多少焦？
（3）图乙是某种耐力练习示意图，保持“船桨”与绳子垂直并静止。若OA为60厘米，OB为40厘米，当一只手握在O端，另一只手握在B点并施加垂直“船桨”的力F，求此时力F的大小为多少牛？
【答案】（1）改变力的方向；定滑轮；（2）人至少做功6000J；（3）此时力F为300N。
【分析】（1）定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变力的方向；
（2）根据G＝mg求出重物的重力，利用W＝Gh求出“划桨”一次，人做的功，进而求出50次的功；
（3）根据杠杆平衡条件求出力F的大小。
【解答】解：（1）该装置中M、N两个滑轮都是定滑轮，定滑轮可以改变力的方向；
（2）重物的质量为20kg，重物的重力为：
G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N；
“划桨”一次拉过绳子的距离为60cm，则“划桨”一次人克服重力做的功为：
W＝Gh＝200N×0.6m＝120J；
划桨50次，人做功为：W总＝nW＝50×120J＝6000J；
（3）若OA为60厘米，OB为40厘米，当一只手握在O端，另一只手握在B点并施加垂直“船桨”的力F，此时O为支点，OA为阻力臂，OB为动力臂，作用在A点的力大小等于物体的重力，即FA＝G＝200N，根据杠杆平衡条件，
FA×OA＝F×OB，即200N×60cm＝F×40cm，
解得：F＝300N。
故答案为：（1）改变力的方向；定滑轮；（2）人至少做功6000J；（3）此时力F为300N。
26．小明在学习动滑轮后得知：动滑轮的实质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆。小明思考：“使用动滑轮时，若拉力的方向没有保持竖直向上，是否还能省一半的力”，于是设计了由滑轮、滑轨、滑块、弹簧测力计等组成的实验装置（如图甲），通过移动滑块来改变拉力与竖直方向的夹角θ，进行实验。其中绳子重和摩擦忽略不计，获得实验数据如表：
实验序号 钩码总重力G 拉力作用线的夹角布度 拉力大小F/牛
① 3 0 2
② 3 30 2.4
③ 3 45 2.8
④ 3 60 4
（1）根据表中第①次的实验数据，可以得知动滑轮重为 1 牛。
（2）分析4次实验数据，你能得到的实验结论是 同一动滑轮提升相同的物体时，拉力大小与θ有关，θ越大，拉力越大 。
（3）为了使实验结论更具有普遍性，接下来的设计是： 改变钩码的重力，重复上述实验 。
（4）小明查阅资料后，发现改变拉力与竖直方向的夹角θ时，同时动滑轮的支点也发生改变，如图乙所示，若拉力F为动力，动滑轮和物体总重视为阻力。请结合以上信息和杠杆平衡条件等相关科学知识，解释从第①次到第④次拉力变化的原因？ 根据杠杆平衡条件可知，从第1次到第4次，物体总重力不变，动力臂和阻力臂都在减少，但是动力臂比阻力臂变化得更多，所以拉力逐渐增大 。
【答案】（1）1；（2）同一动滑轮提升相同的物体时，拉力大小与θ有关，θ越大，拉力越大；（3）改变钩码的重力，重复上述实验；（4）根据杠杆平衡条件可知，从第1次到第4次，物体总重力不变，动力臂和阻力臂都在减少，但是动力臂比阻力臂变化得更多，所以拉力逐渐增大。
【分析】（1）绳子重和摩擦忽略不计，根据F（G+G动）计算解答；
（2）根据数据得出结论；
（3）根据多次实验的目的分析；
（4）结合杠杆模型分析力臂的变化。
【解答】解：（1）绳子重和摩擦忽略不计，绳子股数为n＝2，竖直向上拉，F（G+G动）；
则G动＝2F﹣G＝2×2N﹣3N＝1N；
（2）根据表格数据，拉力作用线的夹角越大，拉力越大。故得出的结论是：同一动滑轮提升相同的物体时，拉力大小与θ有关，θ越大，拉力越大。
（3）为了使实验结论更具有普遍性，应该换用不同的物体进行多次实验；
（4）滑轮是变形的杠杆，根据杠杆平衡条件可知，从第1次到第4次，物体总重力不变，动力臂和阻力臂都在减少，但是动力臂比阻力臂变化得更多，所以拉力逐渐增大。
故答案为：（1）1；（2）同一动滑轮提升相同的物体时，拉力大小与θ有关，θ越大，拉力越大；（3）改变钩码的重力，重复上述实验；（4）根据杠杆平衡条件可知，从第1次到第4次，物体总重力不变，动力臂和阻力臂都在减少，但是动力臂比阻力臂变化得更多，所以拉力逐渐增大。
27．如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L＝3m，高h＝1.5m。若该过程中斜面的效率为60%，求：
（1）力F所做的有用功；
（2）物体克服摩擦力所做的功；
（3）物体所受摩擦力的大小。
【答案】（1）力F所做的有用功为900J；
（2）物体克服摩擦力所做的功为600J；
（3）物体所受摩擦力的大小为200N。
【分析】（1）知道物体重力、斜面高，利用W＝Gh求推力做的有用功；
（2）知道斜面的机械效率，利用η求推力做的总功；克服摩擦做的额外功W额＝W总﹣W有用；
（3）利用W额＝fs求物体受到的摩擦力。
【解答】解：（1）推力做的有用功：W有用＝Gh＝600N×1.5m＝900J；
（2）由η可得推力做的总功：
W总1500J；
物体克服摩擦力所做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝1500J﹣900J＝600J，
（3）由W额＝fs得物体受到的摩擦力：
f200N。
答：（1）力F所做的有用功为900J；
（2）物体克服摩擦力所做的功为600J；
（3）物体所受摩擦力的大小为200N。
28．家电“国补”政策拉动了消费，给市民带来了实惠。某小区业主购买了一台100英寸电视机，由于楼梯、电梯空间不足，工人师傅采取室外吊装方式上楼。已知电视机及包装箱总重720N，竖放时与水平地面的接触面积为6×103cm2。吊装时工人师傅用滑轮组在100s内将包装箱匀速提高20m，示意图如图所示。每个滑轮重80N，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。求：
（1）拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强。
（2）拉力F的功率。
（3）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强为1.2×103Pa。
（2）拉力F的功率为160W。
（3）滑轮组的机械效率为90%。
【分析】（1）根据p求出拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强；
（2）不计绳重和滑轮摩擦，根据F（G+G动）求出绳子的拉力；根据PFv求出拉力F的功率；
（3）根据η求出该装置的机械效率。
【解答】解：（1）拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强为：
p1.2×103Pa；
（2）由图可知，动滑轮由两段绳子承担，所以拉力为：
，
包装箱上升的速度v0.2m/s，
则绳端的速度va＝2v＝2×0.2m/s＝0.4m/s，
拉力F的功率PFva＝400N×0.4m/s＝160W；
（3）滑轮组的机械效率为：
。
答：（1）拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强为1.2×103Pa。
（2）拉力F的功率为160W。
（3）滑轮组的机械效率为90%。
29．北海、防城港、钦州是广西与东盟经济交流的重要港口城市，滑轮组在港口机械设备中有广泛的应用，机械设备在设计制造过程中需要进行静态模拟实验，某科研室用实心圆柱体A进行静态模拟实验，如图22所示，已知A的体积为1.2×10﹣3m3，质量为2.1kg。整个打捞过程A被匀速提升，A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%．忽略绳重及滑轮摩擦，不考虑水的阻力，求：（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）A受到的重力；
（2）A完全浸没在水中时受到的浮力；
（3）A完全离开水面后，绳子自由端的拉力F；
（4）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率。（保留1位小数）
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）已知物体质量，利用G＝mg计算所受重力；
（2）据公式F浮＝ρ液gV排进行计算；
（3）当物体在水中时，有用功是克服（G﹣F浮）做的功，总功是拉力F做的功，根据此时的机械效率计算出动滑轮的重力，可根据F（G+G动）计算出A完全打捞出水面后，绳子自由端的拉力F；
（4）利用η滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）物体A所受重力：GA＝mg＝2.1kg×10N/kg＝21N；
（2）A完全浸没在水中时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣3 m3＝12N；
（3）A完全浸没在水中时，η＝60%，则：
W有＝（GA﹣F浮） h
W总＝（GA﹣F浮） h+G动 h
由η得，60%，
即60%
解得：G动＝6N，
由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，
A完全出水后，钢绳拉力：F（GA+G动）（21N+6N）＝9N；
（4）由η得，A完全离开水面后，滑轮组的机械效率：
η100%100%≈77.8%。
答：（1）A受到的重力为21N；
（2）A完全浸没在水中时受到的浮力是12N；
（3）A完全离开水面后，绳子自由端的拉力为9N；
（4）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率为77.8%。
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