专题十 与滑轮（组）相关计算类题解答技巧
1.概述：与滑轮（组）相关计算题是常考题型，占有的分值比例较高，故打好此类题型解题方法对做好应考准备工作具有实际意义。
2.与滑轮（组）有关的考题主要分为三个方面：（1）力的问题；（2）动力移动距离问题； （3）效率问题。
（1）力的问题：可以省力，也可以改变力的方向。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）；如果不忽略动滑轮的重量则：。
（2）动力移动距离问题：动力移动距离和重物移动的距离h的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍，即S=nh。（n表示承担物重绳子的段数）
（3）效率问题：机械效率的计算题是中考的常考题型，同学们只要把握机械效率计算题的解题技巧，准确地辨析哪个力做的功是有用功，哪个力做的功又是总功，就能正确快速地解题。机械效率计算公式：。?
1）竖直方向提升物体：（h为物体提升高度，F为拉力，S为绳子自由端走的距离）。?
2）水平方向拉动物体：（f为摩擦力，l为物体移动距离，F为拉力，S为绳子自由端走的距离）。?
3.斜面的机械效率：(h为斜面高，S为斜面长，G为物重，F为沿斜面对物体的拉力)。
技巧一：简化法
简化法：这种方法是把题目中的复杂情境或复杂现象进行梳理，找出题目中的相关环节或相关点，使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。这样使复杂得到简化，可以在计算解答的过程中减少一些混淆和混乱，把要解答的问题解决。
【例题展示】
例题1（2019?宁夏）如图所示，用滑轮组将重为400N的物体匀速提升了1m。已知拉力F为250N，则提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是________。请写出一种提高此滑轮组机械效率的方法：________。
【答案】80%；减轻动滑轮的质量（或加润滑油来减小摩擦、或增加提升物体的重力）。
【解析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数n＝2，则该滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝80%；（2）要提高此滑轮组机械效率，可采用的方法如下：方法一、减轻动滑轮的质量、加润滑油来减小摩擦，可以减少额外功，在有用功一定时，减小总功，使得有用功和总功的比值增大，机械效率增大；方法二、增加提升物体的重力，在额外功不变的情况下，使得有用功和总功的比值增大，机械效率增大。
【跟踪训练】
1．（2019?郴州）利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（ ）
A．70N B．100N C．105N D．110N
2．（2019?绵阳）用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2．不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是（ ）
A．F1＝F2 B．F2＜F1＜2F2 C．F1＝2F2 D．F1＞2F2
3．（2019?日照）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%．下列判断正确的是（ ）
A．拉力F1的大小为450N
B．用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
C．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
D．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少
4．（2019?通辽）如图所示，利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m，所用拉力F为150N．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2m/s B．动滑轮的总重为100N
C．滑轮组的机械效率为83.3% D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小
5．（2019?新疆）用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，不计绳重和摩擦，滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为（ ）
A．4：3 B．3：4 C．5：4 D．4：5
6．（2019?德阳）如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为________N，图乙中人对绳子的拉力为________N。
7．（2019?呼伦贝尔）搬运工人站在水平高台上，用如图所示的滑轮组将重物匀速竖直向上提升2m，当提升货物重为360N时，滑轮组的机械效率为75%，则动滑轮重为________N（不计绳重和摩擦）；若将所提升货物重增大到480N，此时滑轮组的机械效率为________。
8．（2019?怀化）如图所示，用滑轮组将重为100N的物体匀速提升3m，拉力F所做的总功为400J．则在这个过程中拉力F做了________J的有用功。该滑轮组的机械效率是________。
9．（2019?黑龙江）如图所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A，使它匀速前进2m，地面对它的摩擦力为150N，小聪施加的拉力F＝100N（忽略绳重和滑轮重），则滑轮组做的有用功为________J，滑轮组的机械效率为________。
技巧二：直接法
直接法是直接运用基本概念、基本规律，对备选项中的答案进行判断。选项常以物理学史、物理单位、物理现象、物理结论等内容为主，对应的题型多数是识记型选择题和填空题。这类题目主要用于考查学生对物理知识的记忆和理解程度，属常识性知识的题目。此类考题以选择题、填空题为主。
【例题展示】
例题2（2019?盐城）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（ ）
A．省力，不改变施力的方向 B．不省力，改变施力的方向
C．既省力，也改变施力的方向 D．既不省力，也不改变施力的方向
【答案】A
【解析】动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮时能省力，但不能改变施力的方向，故A正确、BCD错误。故选：A。
【跟踪训练】
1．（2019?陕西）工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（ ）
A．滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
B．图中动滑轮相当于一个省力杠杆
C．绳子自由端下拉1m，桶上升2m
D．质量为65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石
2．（2019?哈尔滨）关于简单机械的使用，说法不正确的是（ ）
A．使用撬棒可以省力
B．使用定滑轮不能省距离
C．利用斜面可以省功
D．使用滑轮组可以改变动力方向
3．（2019?嘉兴）为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是（ ）
A．两个滑轮在装置中起的作用相同
B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等
4．（2019?长春）如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间内分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA＞GB，滑轮组的机械效率”η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）。下列判断正确的是（ ）
A．两滑轮组绳端移动的距离相等 B．甲滑轮组的有用功比乙的少
C．甲滑轮组的总功率比乙的小 D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重
5．（2019?福建）工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物：G滑轮＝9：1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为（ ）
A．10% B．45% C．80% D．90%
6．（2019?烟台）在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素“时，同学们提出了下列猜想
（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重力有关；
（2）滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关；
（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；
（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。
小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的猜想，则该实验
验证的猜想是（ ）
A．（1） B．（2） C．（3） D．（4）
7．（2019?荆门）如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是（ ）
①A物体比B物体轻 ②提升A的拉力较大
③提升A所做的额外功较少 ④提升A做的有用功较多
A．只有①③ B．只有②④ C．只有②③ D．只有①④
8．（2019?宜昌）如图所示的吊车有大小两个吊钩，在确保安全的前提下，下列关于吊车机械效率说法正确的是（ ）
A．吊起相同货物，使用小吊钩机械效率高 B．吊起相同货物，上升速度快机械效率高
C．每次吊起的货物越少，机械效率越高 D．货物升高的高度越高，机械效率越高
9．（2019?十堰）质量为m的工人用如图甲所示的滑轮组将建筑材料运送到楼顶，滑轮组的机械效率随建筑材料重力变化的图象（如图乙），机械中摩擦及绳重忽略不计，影响滑轮组机械效率的原因有________（写出一点即可），动滑轮的重力为________：该工人竖直向下拉绳子自由端运送建筑材料时，此滑轮组机械效率的最大值为________。（后两空均用已知量符号表示）
10．（2019?哈尔滨）如图，用2N的拉力匀速竖直向上拉绳子自由端，将重为3.5N物体提升0.1m，不计绳重与摩擦，动滑轮机械效率为________；若物体重力变大，则动滑轮机械效率将________。
11．（2019?咸宁）用如图所示的滑轮组将重为G的物体匀速提升了h，作用在绳上的拉力大小为F，则总功为________，额外功为________，效率为________。（用题中给出的物理量表示）
12．（2019?娄底）既可以省力，又可以改变用力方向的滑轮是________（选填“定滑轮”“动滑轮”或“滑轮组”）；利用一个效率为90%的杠杆做100J的总功，其中额外功是________J。
13．（2019?盘锦）利用滑轮组提升物体A，请用笔画线代替绳子，在图中画出最省力的绳子绕法及物体A所受重力的示意图。
14．（2019?铜仁市）一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。
技巧三：应用类分析法
应用类分析法：运用数学工具解决物理问题，是物理解题的重要手段。许多设计、推理的应用题，都是建立在计算的基础上。主要考查学生运用物理公式、规律进行解题的能力。例如有两个未知物理量，我们可以根据题目的数据建立两个方程，然后求解未知量。此类考题主要是综合计算题。2·1·c·n·j·y
【例题展示】
例题3（2019?达州）救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10N/kg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为________J，整个装置的机械效率为________，小车A与斜面间的摩擦力大小为________N．
【答案】2×104；80%；1×103。
【解析】（1）小车质量m＝1t＝1000kg，
其重力G＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N，
钢绳做的有用功：W有用＝Gh＝1×104N×2m＝2×104J，
（2）不计车长、拉力端移动距离s＝2L＝2×5m＝10m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝2.5×103N×10m＝2.5×104J，
整个装置的机械效率：η＝＝×100%＝80%；
（3）不计钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，克服小车A与斜面间的摩擦做的功为额外功，W额＝W总﹣W有用＝2.5×104J﹣2×104J＝5×103J，
由W额＝fL可得摩擦力：f＝＝＝1×103N。
【跟踪训练】
1．（2019?荆州）湖北省第二届园林博览会将于2019年9月28日在荆州开幕。在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用1000N的拉力F向下拉绳，使重1600N的重物匀速上升了5m，此过程中克服绳重和摩擦做功500J，下列说法中正确的是（ ）
A．拉力F做功为5×103 J B．缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800N
C．动滑轮重为300N D．滑轮组的机械效率为75%
2．（2019?海南）小谦想把被台风刮倒的树拉正。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。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为________N。
3．（2019?吉林）如图所示，用滑轮组把300N的重物匀速提升3m，人所做的有用功是________J；如果用该滑轮组提升400N的重物，它的机械效率将________。
4．（2019?枣庄）用一个动滑轮在5s内将一重为300N的物体匀速向上提升3m，动滑轮的机械效率是75%，则拉力大小为________N，若忽略绳重与摩擦，动滑轮的重力为________N。
5．（2019?鄂尔多斯）举世嘱目的港珠澳大桥于2018年10月24日正式通车，是集桥、岛、隧道于一体的跨海桥梁。图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，若使用柴油机和滑轮组将高h＝1m的实心长方体A从海底以0.1m/s的速度匀速吊出海面；图乙是物体A所受拉力F1随时间t变化的图象。（ρ海＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，不计摩擦、水的阻力及绳重）。求：
（1）物体A的密度。
（2）当物体A在计时起点的位置时，上表面受到海水的压力。
（3）物体A露出水面前，柴油机对绳的拉力F做的功W随时间t的变化图象，如图丙，求此过程滑轮组的机械效率。
6．（2019?镇江）如图1所示，装有0.01m3水的圆桶置于水平地面上，桶与地面间的接触面积为0.2m2。桶的质量忽略不计，g取10N/kg。
（1）求桶中水的质量。
（2）求这桶水对地面的压强。
（3）某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中，所用拉力为40N．求该滑轮组的机械效率。
7．（2019?襄阳）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m，做了1500J的功。求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）当他用400N的拉力匀速提升其它货物时，额外功占总功的15%，求提升货物的重。
8．（2019?攀枝花）如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G＝9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为v＝2m/s，经过t＝10s，货物A竖直升高h＝10m。已知汽车对绳的拉力F的功率P＝120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：
（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功；
（2）汽车对绳的拉力大小；
（3）斜面的机械效率。
9．（2019?眉山）在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。求：
（1）拉力F在30s内所做的功；
（2）整个装置的机械效率。
10．（2019?潍坊）一辆质量为1.5×103kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动8m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。
在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：
（1）做的有用功；
（2）作用在绳子自由端的拉力。
专题十 与滑轮（组）相关计算类题解答技巧
1.概述：与滑轮（组）相关计算题是常考题型，占有的分值比例较高，故打好此类题型解题方法对做好应考准备工作具有实际意义。
2.与滑轮（组）有关的考题主要分为三个方面：（1）力的问题；（2）动力移动距离问题；（3）效率问题。
（1）力的问题：可以省力，也可以改变力的方向。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）；如果不忽略动滑轮的重量则：。
（2）动力移动距离问题：动力移动距离和重物移动的距离h的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍，即S=nh。（n表示承担物重绳子的段数）
（3）效率问题：机械效率的计算题是中考的常考题型，同学们只要把握机械效率计算题的解题技巧，准确地辨析哪个力做的功是有用功，哪个力做的功又是总功，就能正确快速地解题。机械效率计算公式：。?
1）竖直方向提升物体：（h为物体提升高度，F为拉力，S为绳子自由端走的距离）。?
2）水平方向拉动物体：（f为摩擦力，l为物体移动距离，F为拉力，S为绳子自由端走的距离）。?
3.斜面的机械效率：(h为斜面高，S为斜面长，G为物重，F为沿斜面对物体的拉力)。
技巧一：简化法
简化法：这种方法是把题目中的复杂情境或复杂现象进行梳理，找出题目中的相关环节或相关点，使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。这样使复杂得到简化，可以在计算解答的过程中减少一些混淆和混乱，把要解答的问题解决。
【例题展示】
例题1（2019?宁夏）如图所示，用滑轮组将重为400N的物体匀速提升了1m。已知拉力F为250N，则提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是________。请写出一种提高此滑轮组机械效率的方法：________。
【答案】80%；减轻动滑轮的质量（或加润滑油来减小摩擦、或增加提升物体的重力）。
【解析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数n＝2，则该滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝80%；（2）要提高此滑轮组机械效率，可采用的方法如下：方法一、减轻动滑轮的质量、加润滑油来减小摩擦，可以减少额外功，在有用功一定时，减小总功，使得有用功和总功的比值增大，机械效率增大；方法二、增加提升物体的重力，在额外功不变的情况下，使得有用功和总功的比值增大，机械效率增大。
【跟踪训练】
1．（2019?郴州）利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（ ）
A．70N B．100N C．105N D．110N
【答案】C
【解析】由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力：F＝（G+G动）＝（200N+10N）＝105N，故C正确；故选：C。
2．（2019?绵阳）用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2．不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是（ ）
A．F1＝F2 B．F2＜F1＜2F2 C．F1＝2F2 D．F1＞2F2
【答案】D
【解析】由图知，（1）动滑轮在水平方向上受到三个力的作用：水平向右的拉力F1，墙壁对它水平向左的拉力F墙，木板A对它水平向左的拉力F木板，由于木板向右匀速运动，所以F1＝F墙+F木板，由于同一根绳子各处的拉力相等，所以F木板＝F1，由于力的作用是相互的，所以动滑轮对木板A的拉力为F动＝F木板＝F1﹣﹣①；（2）物块B在水平方向上受到两个力的作用：绳子对它向左的拉力F2，木板A对它向右的摩擦力fA对B；由于物块B保持静止，所以F2＝fA对B；木板A在水平方向上受到三个力的作用：动滑轮对木板向右的拉力F动，物体B对木板向左的摩擦力fB对A，地面对木板向左的摩擦力f地面，由于木板向右匀速运动，所以F动＝fB对A+f地面﹣﹣②; 由于力的作用是相互的，所以fB对A＝fA对B＝F2﹣﹣③; 由②③可得F动＝F2+f地面，即F1＝F2+f地面，也就是F1＝2F2+2f地面，所以F1＞2F2。故选：D。
3．（2019?日照）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%．下列判断正确的是（ ）
A．拉力F1的大小为450N
B．用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
C．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
D．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少
【答案】B
【解析】A、忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%，图甲中n＝2，由η＝＝＝＝可得拉力F1的大小：F1＝＝＝500N，故A错误；B、图甲中，根据F1＝（G+G动）可得动滑轮的重力：G动＝2F1﹣G＝2×500N﹣900N＝100N；忽略绳重及一切阻力，滑轮组的机械效率η＝＝＝，则用图乙绕法匀速提升400N重物时，其机械效率为：η′＝＝×100%＝80%，故B正确；CD、分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动滑轮做的功是额外功，因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同，额外功相同，总功相同（即F1和F2做功相同），机械效率也相同，故CD错误；故选：B。
4．（2019?通辽）如图所示，利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m，所用拉力F为150N．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2m/s B．动滑轮的总重为100N
C．滑轮组的机械效率为83.3% D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小
【答案】A
【解析】A、由图知，n＝4，绳子自由端移动的距离：s＝4h＝4×1m＝4m，绳子自由端移动的速度：v＝＝＝2m/s，故A正确；
B、不计绳重及摩擦，拉力F＝（G+G动），可得动滑轮所受的重力：G动＝4F﹣G＝4×150N﹣400N＝200N，故B错误；C、拉力做的功：W总＝Fs＝150N×4m＝600J，有用功：W有用＝Gh＝400N×1m＝400J，滑轮组的机械效率：η＝＝×100%≈66.7%，故C错误；D、若用该滑轮组提升所受重力更重的物体，额外功不变，有用功增加，有用功在总功中所占的比例增加，机械效率会变大，故D错误。故选：A。
5．（2019?新疆）用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，不计绳重和摩擦，滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为（ ）
A．4：3 B．3：4 C．5：4 D．4：5
【答案】B
【解析】不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝，用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，则可知物重相同（都为G），设两动滑轮重分别为G甲动、G乙动，则有：η甲＝＝80%﹣﹣①，η乙＝＝75%﹣﹣②，由①可得G甲动＝G，由②可得G乙动＝G，所以，甲乙动滑轮重力之比：G甲动：G乙动＝G：G＝3：4。故选：B。
6．（2019?德阳）如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为________N，图乙中人对绳子的拉力为________N。
【答案】400；210。
【解析】图甲中使用的是两个定滑轮，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，车对绳子的拉力F甲＝G＝400N；图乙中使用的是一动一定的滑轮组，n＝2，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，人对绳子的拉力F乙＝（G+G动）＝（400N+20N）＝210N。
7．（2019?呼伦贝尔）搬运工人站在水平高台上，用如图所示的滑轮组将重物匀速竖直向上提升2m，当提升货物重为360N时，滑轮组的机械效率为75%，则动滑轮重为________N（不计绳重和摩擦）；若将所提升货物重增大到480N，此时滑轮组的机械效率为________。
【答案】120；80%
【解析】（1）由图可知，n＝3，则提升时绳自由端移动距离s＝3h＝3×2m＝6m，有用功W有用＝Gh＝360N×2m＝720J，由η＝可得，总功W总＝＝＝960J，由W总＝Fs可得，拉力F＝＝＝160N，由F＝（G+G动）可得，动滑轮的重力，G动＝3F﹣G＝3×160N﹣360N＝120N；（2）若将所提升货物重增大到480N，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率：η′＝＝＝＝＝80%。
8．（2019?怀化）如图所示，用滑轮组将重为100N的物体匀速提升3m，拉力F所做的总功为400J．则在这个过程中拉力F做了________J的有用功。该滑轮组的机械效率是________。
【答案】300；75%。
【解析】（1）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝100N×3m＝300J；（2）W总＝400J，滑轮组的机械效率：η＝＝×100%＝75%。
9．（2019?黑龙江）如图所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A，使它匀速前进2m，地面对它的摩擦力为150N，小聪施加的拉力F＝100N（忽略绳重和滑轮重），则滑轮组做的有用功为________J，滑轮组的机械效率为________。
【答案】300；75%。
【解析】（1）滑轮组做的有用功：W有用＝fs物＝150N×2m＝300J；
（2）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2s物＝2×2m＝4m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝100N×4m＝400J，
滑轮组的机械效率：η＝＝×100%＝75%。
技巧二：直接法
直接法是直接运用基本概念、基本规律，对备选项中的答案进行判断。选项常以物理学史、物理单位、物理现象、物理结论等内容为主，对应的题型多数是识记型选择题和填空题。这类题目主要用于考查学生对物理知识的记忆和理解程度，属常识性知识的题目。此类考题以选择题、填空题为主。
【例题展示】
例题2（2019?盐城）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（ ）
A．省力，不改变施力的方向 B．不省力，改变施力的方向
C．既省力，也改变施力的方向 D．既不省力，也不改变施力的方向
【答案】A
【解析】动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮时能省力，但不能改变施力的方向，故A正确、BCD错误。故选：A。
【跟踪训练】
1．（2019?陕西）工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（ ）
A．滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
B．图中动滑轮相当于一个省力杠杆
C．绳子自由端下拉1m，桶上升2m
D．质量为65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石
【答案】B
【解析】A、定滑轮能改变力的方向，但不能改变力的大小，故A错误；B、动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆，故B正确；
C、由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，若绳子自由端下拉1m，则桶上升0.5m，故C错误；D、工人向下拉绳子时，绳子会对人施加向上的拉力，为避免人被绳子拉上去，所以人提供的最大拉力F最大＝G人＝m人g＝65kg×10N/kg＝650N；不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大＝2×650N＝1300N，则提升物体的最大质量：m最大＝＝＝130kg，故D错误。故选：B。
2．（2019?哈尔滨）关于简单机械的使用，说法不正确的是（ ）
A．使用撬棒可以省力
B．使用定滑轮不能省距离
C．利用斜面可以省功
D．使用滑轮组可以改变动力方向
【答案】C
【解析】A、撬棒在使用时，动力臂大于阻力臂，可以省力，故A正确；B、定滑轮实质是等臂杠杆，不能省力，也不省距离，故B正确；
C、利用斜面可以省力，但费距离，但不能省功，故C错；D、使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，故D正确。故选：C。
3．（2019?嘉兴）为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是（ ）
A．两个滑轮在装置中起的作用相同
B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等
【答案】C
【解析】A、由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，动滑轮能够省力，但不能改变力的方向；定滑轮不能省力，可以改变力的方向，故A错误；B、该滑轮组中n＝2，由s＝2h可知，拉力移动距离等于配重上升高度的二倍，故B错误；C、如图所示，绳子最后绕过的是定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，沿方向1与2匀速拉动配重，动力臂都等于定滑轮的半径，所以两次的拉力相等，若不计摩擦，均等于（G+G动），故C正确；D、直接提升配重做的功是有用功，用该装置将配重提升相同高度还要对动滑轮做功，即用该装置所做的功（总功）大于有用功，故D错误。故选：C。
4．（2019?长春）如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间内分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA＞GB，滑轮组的机械效率”η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）。下列判断正确的是（ ）
A．两滑轮组绳端移动的距离相等 B．甲滑轮组的有用功比乙的少
C．甲滑轮组的总功率比乙的小 D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重
【答案】D
【解析】A、由图可知，滑轮组绳子的有效股数n甲＝3，n乙＝2，则s甲＝3h，s乙＝2h，则两滑轮组绳端移动的距离不相等，故A错误；B、已知物体受到的重力GA＞GB、上升的高度相同，根据W有＝Gh可知，甲滑轮组的有用功比乙的多，故B错误。C、由B可知，W有甲＞W有乙，已知滑轮组的机械效率η甲＜η乙，由η＝可得，甲滑轮组的总功比乙的大，已知时间相同，由P＝可知，甲滑轮组的总功率比乙的大，故C错误；D、忽略绳重和摩擦，由η＝＝＝可得，η甲＝，η乙＝，因为GA＞GB，η甲＜η乙，所以甲滑轮组的动滑轮比乙的重，故D正确。故选：D。
5．（2019?福建）工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物：G滑轮＝9：1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为（ ）
A．10% B．45% C．80% D．90%
【答案】D
【解析】物体的重力与滑轮的重力之比G物：G轮＝9：1，G＝9G轮，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率：η＝＝＝＝＝＝90%。故选：D。
6．（2019?烟台）在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素“时，同学们提出了下列猜想
（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重力有关；
（2）滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关；
（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；
（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。
小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的猜想，则该实验
验证的猜想是（ ）
A．（1） B．（2） C．（3） D．（4）
【答案】B
【解析】比较两图可知，承重绳子股数相同，动滑轮重相同，提升高度可以相同，而被提升物体的重力不同；结合控制变量法的思想，所以该实验装置探究的是滑轮组的机械效率与被提升物体的重力的关系，即该实验验证的猜想是（2）。故选：B。
7．（2019?荆门）如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是（ ）
①A物体比B物体轻 ②提升A的拉力较大
③提升A所做的额外功较少 ④提升A做的有用功较多
A．只有①③ B．只有②④ C．只有②③ D．只有①④
【答案】B
【解析】①用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，由η＝＝＝可知，A物体比B物体重，故①错误；②由图知n＝2，因不计绳重和摩擦，A物体比B物体重，G轮相同，则根据F＝（G+G轮）可知，提升A的拉力较大，故②正确；③由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额＝G动h知，提升A和B所做额外功相同，故③错误；④由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，A物体比B物体重，由W有用＝Gh知，提升A做的有用功较多，故④正确；由此可知，只有②④正确。故选：B。
8．（2019?宜昌）如图所示的吊车有大小两个吊钩，在确保安全的前提下，下列关于吊车机械效率说法正确的是（ ）
A．吊起相同货物，使用小吊钩机械效率高 B．吊起相同货物，上升速度快机械效率高
C．每次吊起的货物越少，机械效率越高 D．货物升高的高度越高，机械效率越高
【答案】A
【解析】（1）使用小吊钩吊起相同货物时，小吊钩（小动滑轮）的重力小，做的额外功少，在有用功一定的情况下，总功小，其机械效率高，故A正确；（2）由机械效率公式η＝＝＝可知，机械效率的高低与上升速度、货物升高的高度无关，故BD错误；（3）每次吊起的货物越少，有用功越少，有用功在总功中所占比例越小，所以机械效率越低，故C错误。故选：A。
9．（2019?十堰）质量为m的工人用如图甲所示的滑轮组将建筑材料运送到楼顶，滑轮组的机械效率随建筑材料重力变化的图象（如图乙），机械中摩擦及绳重忽略不计，影响滑轮组机械效率的原因有________（写出一点即可），动滑轮的重力为________：该工人竖直向下拉绳子自由端运送建筑材料时，此滑轮组机械效率的最大值为________。（后两空均用已知量符号表示）
【答案】物重（或动滑轮重）；Gn；×100%。
【解析】（1）已知机械中摩擦力及绳重忽略不计，则影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重；（2）由图乙可知，物重Gn，滑轮组的机械效率η＝50%，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝50%，解得：G动＝Gn；
（3）已知工人的质量为m，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：F大＝G人＝mg，由F＝（G+G动）可得，提升的最大物重：G大＝3F大﹣G动＝3F大﹣Gn＝3（mg）﹣Gn，
则滑轮组的最大机械效率：η大＝×100%＝×100%＝×100%。
10．（2019?哈尔滨）如图，用2N的拉力匀速竖直向上拉绳子自由端，将重为3.5N物体提升0.1m，不计绳重与摩擦，动滑轮机械效率为________；若物体重力变大，则动滑轮机械效率将________。
【答案】87.5%；变大。
【解析】（1）由图知n＝2，不计绳重与摩擦，则动滑轮的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝87.5%；
（2）若物体重力变大，根据W＝Gh知，有用功增加，额外功不变，根据η＝＝＝可知，滑轮组的机械效率变大。
11．（2019?咸宁）用如图所示的滑轮组将重为G的物体匀速提升了h，作用在绳上的拉力大小为F，则总功为________，额外功为________，效率为________。（用题中给出的物理量表示）
【答案】3Fh；3Fh﹣Gh；。
【解析】由图可知滑轮组的绳子股数为3股，拉力移动距离s＝3h，
拉力做的总功：W总＝Fs＝3Fh；有用功：W有用＝Gh，
额外功：W额＝W总﹣W有用＝3Fh﹣Gh；
机械效率：η＝＝＝。
12．（2019?娄底）既可以省力，又可以改变用力方向的滑轮是________（选填“定滑轮”“动滑轮”或“滑轮组”）；利用一个效率为90%的杠杆做100J的总功，其中额外功是________J。
【答案】滑轮组；10。
【解析】（1）使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；使用动滑轮可以省力，但不可以改变力的方向；用定滑轮和动滑轮组成滑轮组，既可以省力，又可以改变力的方向；
（2）由题知，使用杠杆做的总功W总＝100J，η＝90%，
由η＝＝90%可得做的有用功：W有用＝W总×90%＝100J×90%＝90J，
则利用杠杆做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝100J﹣90J＝10J。
13．（2019?盘锦）利用滑轮组提升物体A，请用笔画线代替绳子，在图中画出最省力的绳子绕法及物体A所受重力的示意图。
【答案】见解析
【解析】图中滑轮组有两种绕线方法，一种是由两根绳子承担重物，一种是由三根绳子承担重物，要想最省力，应选用三根绳子承担的绕法，即从动滑轮开始缠绕；
过物体A的重力，竖直向下画出带箭头的线段，用G表示，如图所示：
14．（2019?铜仁市）一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。
【答案】见解析
【解析】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，如图所示：
技巧三：应用类分析法
应用类分析法：运用数学工具解决物理问题，是物理解题的重要手段。许多设计、推理的应用题，都是建立在计算的基础上。主要考查学生运用物理公式、规律进行解题的能力。例如有两个未知物理量，我们可以根据题目的数据建立两个方程，然后求解未知量。此类考题主要是综合计算题。2·1·c·n·j·y
【例题展示】
例题3（2019?达州）救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10N/kg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为________J，整个装置的机械效率为________，小车A与斜面间的摩擦力大小为________N．
【答案】2×104；80%；1×103。
【解析】（1）小车质量m＝1t＝1000kg，
其重力G＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N，
钢绳做的有用功：W有用＝Gh＝1×104N×2m＝2×104J，
（2）不计车长、拉力端移动距离s＝2L＝2×5m＝10m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝2.5×103N×10m＝2.5×104J，
整个装置的机械效率：η＝＝×100%＝80%；
（3）不计钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，克服小车A与斜面间的摩擦做的功为额外功，W额＝W总﹣W有用＝2.5×104J﹣2×104J＝5×103J，
由W额＝fL可得摩擦力：f＝＝＝1×103N。
【跟踪训练】
1．（2019?荆州）湖北省第二届园林博览会将于2019年9月28日在荆州开幕。在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用1000N的拉力F向下拉绳，使重1600N的重物匀速上升了5m，此过程中克服绳重和摩擦做功500J，下列说法中正确的是（ ）
A．拉力F做功为5×103 J B．缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800N
C．动滑轮重为300N D．滑轮组的机械效率为75%
【答案】C
【解析】A、由图知，n＝2，拉力端移动距离：s＝2h＝2×5m＝10m，拉力F做功：W总＝Fs＝1000N×10m＝1×104J，故A错；
B、已知绳子末端的拉力F为1000N，则缠绕在动滑轮上每股绳的拉力都为1000N，故B错；C、拉力做的有用功：W有用＝Gh＝1600N×5m＝8×103J，拉力做的额外功：W额总＝W总﹣W有用＝1×104J﹣8×103J＝2×103J，此过程中克服绳重和摩擦做功W额1＝500J，提升动滑轮做的额外功：W额2＝W额总﹣W额1＝2×103J﹣500J＝1.5×103J，由W＝Gh可得动滑轮重力：G轮＝＝＝300N，故C正确；D、滑轮组的机械效率：η＝＝×100%＝80%，故D错。故选：C。
2．（2019?海南）小谦想把被台风刮倒的树拉正。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。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为________N。
【答案】2；150。
【解析】如图用绳子拉甲树时，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，所以人对绳子的拉力至少为：F＝F甲＝×300N＝150N。
3．（2019?吉林）如图所示，用滑轮组把300N的重物匀速提升3m，人所做的有用功是________J；如果用该滑轮组提升400N的重物，它的机械效率将________。
【答案】900；变大。
【解析】（1）人做的有用功：W有用＝Gh＝300N×3m＝900J；（2）当提升重物的重力增加，做的有用功就变大，而额外功几乎不变，有用功和总功的比值变大，滑轮组的机械效率变大。
4．（2019?枣庄）用一个动滑轮在5s内将一重为300N的物体匀速向上提升3m，动滑轮的机械效率是75%，则拉力大小为________N，若忽略绳重与摩擦，动滑轮的重力为________N。
【答案】200；100。
【解析】使用动滑轮时，承担物重的绳子股数n＝2。
（1）拉力端移动距离s＝2h，动滑轮的机械效率η＝＝＝＝＝75%，
则拉力大小：F＝＝＝200N；
（2）若忽略绳重与摩擦，拉力F＝（G+G动），则动滑轮重力：
G动＝2F﹣G＝2×200N﹣300N＝100N。
5．（2019?鄂尔多斯）举世嘱目的港珠澳大桥于2018年10月24日正式通车，是集桥、岛、隧道于一体的跨海桥梁。图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，若使用柴油机和滑轮组将高h＝1m的实心长方体A从海底以0.1m/s的速度匀速吊出海面；图乙是物体A所受拉力F1随时间t变化的图象。（ρ海＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，不计摩擦、水的阻力及绳重）。求：
（1）物体A的密度。
（2）当物体A在计时起点的位置时，上表面受到海水的压力。
（3）物体A露出水面前，柴油机对绳的拉力F做的功W随时间t的变化图象，如图丙，求此过程滑轮组的机械效率。
【答案】（1）物体A的密度为3×103kg/m3。（2）当物体A在计时起点的位置时，上表面受到海水的压力为8×105N。（3）滑轮组的机械效率为80%。
【解析】（1）根据图乙可知，物体完全露出水面后，拉力：F1＝3×105N，则物体的重力G＝F1＝3×105N，
由G＝mg可得，物体的质量：m＝＝＝3×104kg，
由图乙可知，物体全部浸没时，物体A所受的拉力：F1′＝2×105N，
则物体浸没时受到的浮力：F浮＝G﹣F1′＝3×105N﹣2×105N＝1×105N，
由F浮＝ρ水gV排可得物体的体积：V＝V排＝＝＝10m3，
物体A的密度：ρ＝＝＝3×103kg/m3；
（2）由v＝可得物体在80s内通过的距离：s＝vt＝0.1m/s×80s＝8m，即在计时起点时物体上表面在水中所处的深度h＝s＝8m，
物体上表面受到的压强：p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×8m＝8×104Pa，
由V＝Sh可得，物体的底面积：S＝＝＝10m2，
则物体A上表面受到海水的压力：F＝pS＝8×104Pa×10m2＝8×105N；
（3）根据图丙读出物体运动80s，拉力做的功：W总＝2×106J，
而有用功：W有＝F1′s＝2×105N×8m＝1.6×106J，
滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%。
6．（2019?镇江）如图1所示，装有0.01m3水的圆桶置于水平地面上，桶与地面间的接触面积为0.2m2。桶的质量忽略不计，g取10N/kg。
（1）求桶中水的质量。
（2）求这桶水对地面的压强。
（3）某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中，所用拉力为40N．求该滑轮组的机械效率。
【答案】（1）这桶水的质量为10kg。（2）桶对地面的压强为500Pa。（3）滑轮组的机械效率为83.3%。
【解析】（1）水的体积V＝0.01m3，
由ρ＝可得水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×0.01m3＝10kg；
（2）这桶水所受的重力：G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N，
桶的质量忽略不计、自重不计，则水桶对地面的压力：F＝G＝100N，
这桶水对地面的压强：p＝＝＝500Pa；
（3）由图知，承担物重的绳子股数n＝3，则滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%≈83.3%。
7．（2019?襄阳）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m，做了1500J的功。求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）当他用400N的拉力匀速提升其它货物时，额外功占总功的15%，求提升货物的重。
【答案】（1）滑轮组的机械效率为80%；（2）当他用400N的拉力匀速提升其它货物时，额外功占总功的15%，提升货物的重为1020N。
【解析】（1）所做的有用功：W有用＝Gh＝600N×2m＝1200J，
由题知，工人做了1500J的功，即W总＝1500J，
滑轮组的机械效率：η＝＝×100%＝80%；
（2）当他用400N的拉力匀速提升其它货物时，额外功占总功的15%，则有用功占总功的为85%，即η′＝85%，
由图知，n＝3，滑轮组的机械效率η′＝＝＝＝，
所以，此时提升的物重：G′＝3η′F′＝3×85%×400N＝1020N。
8．（2019?攀枝花）如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G＝9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为v＝2m/s，经过t＝10s，货物A竖直升高h＝10m。已知汽车对绳的拉力F的功率P＝120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：
（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功；
（2）汽车对绳的拉力大小；
（3）斜面的机械效率。
【答案】（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功为1.2×106J；（2）汽车对绳的拉力大小为20000N；
【解析】（1）由P＝可得t时间内汽车对绳的拉力所做的功：
W＝Pt＝1.2×105W×10s＝1.2×106J；
（2）10s内货物移动的距离：s物＝vt＝2m/s×10s＝20m，
由图知，n＝3，拉力端移动距离：s＝3s物＝3×20m＝60m，
由W＝Fs可得汽车对绳的拉力大小：F＝＝＝20000N；
（3）不计绳、滑轮的质量和摩擦，滑轮组对重物的拉力：F拉＝3F＝3×20000N＝60000N，
斜面的机械效率：η＝＝＝×100%＝75%。
（3）斜面的机械效率为75%。
9．（2019?眉山）在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。求：
（1）拉力F在30s内所做的功；
（2）整个装置的机械效率。
【答案】（1）拉力F在30s内所做的功为2.25×105J；（2）整个装置的机械效率为80%。
【解析】（1）由v＝可得故障车在30s内通过的路程：
s车＝v车t＝5m/s×30s＝150m，
由图知，n＝3，拉力端移动距离：s＝3s车＝3×150m＝450m，
拉力F在30s内所做的功：W总＝Fs＝500N×450m＝2.25×105J；
（2）地面对故障车的摩擦力：f＝0.08G＝0.08mg＝0.08×1500kg×10N/kg＝1200N；
滑轮组克服故障车摩擦力做的有用功：W有用＝fs车＝1200N×150m＝1.8×105J，
整个装置的机械效率：η＝＝×100%＝80%。
10．（2019?潍坊）一辆质量为1.5×103kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动8m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。
在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：
（1）做的有用功；
（2）作用在绳子自由端的拉力。
【答案】（1）做的有用功为1.2×104J；（2）作用在绳子自由端的拉力为625N。
【解析】（1）汽车在泥泞路段受到的阻力：f＝0.1mg＝0.1×1.5×103kg×10N/kg＝1.5×103N；将车匀速拖离，由二力平衡条件可得，滑轮组对车的拉力：F拉＝f＝1.5×103N；
所做有用功：W有＝F拉s车＝1.5×103N×8m＝1.2×104J，
（2）由图可知n＝3，则绳子移动的距离：s绳＝3s车＝3×8m＝24m，
由η＝可得总功：W总＝＝＝1.5×104J；
由W总＝Fs绳可得，作用在绳子自由端的拉力：F＝＝＝625N。
