教科版初中物理八年级下册教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：88《机械和功》全章复习与巩固(提高)
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| 名称 | 教科版初中物理八年级下册教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：88《机械和功》全章复习与巩固(提高) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 409.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-03-31 12:12:45 | ||
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文档简介
《机械和功》全章复习与巩固（提高）
【学习目标】
1.知道什么是杠杆及杠杆五要素，会画杠杆的力臂，理解杠杆的平衡条件及应用，会判断省力杠杆和费力杠杆；
2.理解定滑轮、动滑轮的特点、实质及其作用，知道滑轮组的作用，会组装滑轮组；
3.知道做功的两个必要因素，会用功的公式进行计算； 4.知道功率的概念、计算公式和单位，能说明有关问题并进行计算；
5.了解什么是有用功、额外功和总功，了解影响机械效率的因素； 6.理解什么是机械效率，学会用机械效率的公式进行有关问题的计算，同时结合受力分析解决综合的力学问题。
【知识网络】
【典型例题】
类型一、杠杆平衡条件的应用
1、如图所示，在已调节水平位置平衡的杠杆的左边挂一个钩码，下列操作中能使杠杆在水平位置重新平衡的是（ ）
A．在位置2挂6个相同的钩码
B．在位置4挂2个相同的钩码
C．在位置4挂4个相同的钩码
D．在位置6挂2个相同的钩码
【答案】 B 【解析】从图中可以看出，杠杆左端力的大小为G，力臂为8L；
A、在位置2挂6个相同的钩码，其作用力为6G，力臂为2L，则G×8L＜6G×2L；故A错误；
B、在位置4挂2个相同的钩码，其作用力为2G，力臂为4L，则G×8L=2G×4L；故B正确；
C、在位置4挂4个相同的钩码，其作用力为4G，力臂为4L，则G×8L＜4G×4L；故C错误；
D、在位置6挂2个相同的钩码，其作用力为2G，力臂为6L，则G×8L＜2G×6L；故D错误。
【总结升华】本题考查杠杆平衡条件的应用，重点是从图中读出作用在杠杆上的作用力和力臂，然后先比较杠杆两端的力和力臂的乘积。 举一反三：
【变式】如图是一个质量分布均匀的物体，现用细线将物体悬挂起来，物体在水平位置平衡。如果在悬挂处沿竖直方向将物体分成左右两部分，则（ ）
A．左边部分质量较大 B．右边部分质量较大
C．两边质量一样大 D．无法比较 【答案】A
【解析】画出动力、动力臂、阻力、阻力臂，如图所示
因为F1l1=F2l2，
因为l1＜l2，所以，F1=＞F2，
所以左端部分质量大。
2、用道钉撬起道钉时，为达到目的可按图示方向分别施加动力，其中施力最小的方向是（ ）
A．沿F1方向施力 B．沿F2方向施力
C．沿F3方向施力 D．沿F4方向施力
【思路点拨】知道省力费距离，费力省距离，找力臂最长的情况。
【答案】 B 【解析】由图可知，动力F2与OA垂直，则动力F2对应的动力臂最长。由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小。因为F2对应的动力臂最长，所以F2最小。
【总结升华】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小、越省力的结论。
举一反三：
【变式】粗细均匀的钢筋AOB，形状如图所示.已知AO=OB，在O点用一线悬挂起来，并使AO段位于水平位置后放手，放手后（ ）
A.A端下沉? B.B端下沉?
C.保持原状 D.以上说法都不正确
【答案】A
类型二、滑轮、滑轮组的计算
3、如图所示装置，物体处于静止，不计滑轮重力及摩擦，则重物G1与G2之比为?（ ）
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1?
【答案】C 【解析】图中左边的是动滑轮，右边是定滑轮。分别就两个滑轮受力分析（不计滑轮重和摩擦）：左边受竖直向下的重物G1 的拉力和竖直向上的两根绳子的拉力F;因为右边的滑轮为定滑轮，所以F= G2，，故G1 =2F,选C。
【总结升华】解决此类问题要结合受力分析和定滑轮、动滑轮的特点进行分析解答。
举一反三：
【变式】如左下图，物体所受重力等于120N，物体对地面的压力为零，拉力F应等于_______N．
【答案】120N
4、物体做匀速直线运动，拉力F=60牛，则物体受到的摩擦力是（ ）
A．60牛 B．120牛 C．20牛 D．180牛
【答案】 D 【解析】绳子股数是3．所以绳子末端的拉力，物体和地面之间的摩擦力f=nF=3×60N=180N。
【总结升华】此题考查的是有关滑轮组的计算。
举一反三：
【变式】如图所示，在水平拉力F的作用下，物体A匀速向右滑动时，弹簧秤示数为10N，不计滑轮重及滑轮与绳之间摩擦，则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力f的大小分别是（ ）
A．F=20N，f=20N B．F=10N，f=20N C．F=20N，f=10N D．F=10N，f=10N 【答案】C
类型三、功、功率和机械效率的计算
5、某人用了50N的力，将重30N的铅球抛到7m远处，这个人对铅球做的功为（ ）
A．350J B．210J C．0 D．无法计算
【答案】D
【解析】由W=Fs可知，功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积，在推铅球的过程中，知道用力的大小，但不知道在力的方向上移动距离的大小，所以无法计算功的大小。
【总结升华】本题考查了学生对功的公式的掌握和运用，关键是掌握做功的两个必要条件（一是力，二是在力的方向上移动的距离）。
举一反三：
【变式1】质量相等的甲、乙两物体在空中匀速下落，且下落的高度相等，已知甲下落的速度是2m/s，乙下落的速度是4m/s，则下落过程中，重力对两物体做功的说法正确的是（ ）
A．对甲做的功多 B．对乙做的功多 C．对两物体做的功一样多 D．无法判断
【答案】C
【变式2】 两辆车，大车的重力是小车的2倍，在相同的力作用下沿不同粗糙程度的水平路面通过了相同的路程，则（ ）
A.力对大车所做的功比小车多
B.力对小车所做的功多
C.力对两辆车所做的功相同
D.难以判断
【答案】C
6、为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处。小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置。当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图丙和丁所示．若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求： （1）在1～2s内，若重物上升1.25m，拉力F做的功W。 （2）在2～3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。 （3）若绳子能承受的最大拉力是1500N，小李体重600N，他站在地面向下拉绳子使物体匀速上升，最大能提升多重的物体？
【思路点拨】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h.
（1）由F-t图象得出在1～2s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用W=Fs求此时拉力做功；根据拉力和物体的重力，求出动滑轮的重力； （2）由F-t图象得出在2～3s内的拉力F，由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用公式求滑轮组的机械效率。 （3）当绳子的拉力超过小李的体重时，他就会被拉起，所以要想站在地面向下拉绳子，绳子的最大拉力为600N，再根据动滑轮上的绳子段数求出物体的最大重力。
【答案与解析】（1）在1～2s内，拉力F1=50N，重物上升高度h1=1.25m；
拉力F的作用点下降的距离，
拉力做的功：；
绳子自由端的拉力：
动滑轮的重力为：；
（2）由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，，拉力， ∵从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3，
∴拉力F的作用点下降的速度，
拉力做功功率（总功率）：；
滑轮组的机械效率：
（3）绳子能承受的最大拉力是1500N，所以物体的最大重力为：；
所以：。 答：（1）在1～2s内，拉力F做的功为187.5J； （2）在2～3s内，拉力F的功率为300W，滑轮组的机械效率为83.3%； （3）最大能提升1750N的物体。
【总结升华】本题是一道力学综合题，涉及到功、功率、机械效率的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键。
举一反三： 【变式】如图甲所示的滑轮组。不计绳重和摩擦，物体重G从400N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象。
（1）当滑轮组的机械效率为40%时，绳子的拉力为多大？
（2）2个滑轮总重多少？
（3）绳子能承受的最大拉力是多少？
（4）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重多少？
【答案与解析】（1）从甲图中可知，n=4；从乙图中可知，当η=40%时，G=400N，
根据机械效率：，即：。
（2）设两个动滑轮总重G总，则。
即：。
（3）由乙图可知：当物重最大为G′=3200N时，绳子刚好被拉断，则绳子能承受的最大拉力： 。
（4）根据机械效率：，可得： 答：（1）当滑轮组的机械效率为40%时，绳子的拉力为250N；
（2）2个滑轮总重600N；
（3）绳子能承受的最大拉力是950N；
（4）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重2400N。
类型三、实验探究
7、测滑轮组机械效率时，所用实验装置如图所示。
（1）实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计。
（2）表中第1次实验数据有错误，改正后计算其机械效率为 。
实验 次数
物重G/N
物体上升 高度h/m
拉力F/N
绳自由端上升 距离s/m
机械 效率
1
2
0.1
1.1
0.2
2
4
0.1
2.0
0.3
66.7%
（3）比较两次实验的机械效率可得出结论： 。
这里用到的研究方法是 。（填字母）
A．类比法?????????B．控制变量法?????????C．等效替代法 （4）改变图中滑轮组的绕线方法，提起同一重物时，不计摩擦及绳重，滑轮组的机械效率
（填“变大”、“变小”或“不变”）。
【思路点拨】（1）用滑轮组竖直拉动物体上升时，绳端的弹簧测力计要竖直方向拉动弹簧测力计。
（2）由图判断绳子的段数，根据绳子的段数，判断第1次实验的错误数据。知道物重、物体升高的距离、拉力、拉力移动的距离，根据求出机械效率。
（3）同一滑轮组，提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高。滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关，探究滑轮组机械效率跟提起物重的关系时，控制绳重、动滑轮重、摩擦不变，这种方法是控制变量法。 （4）滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关，跟滑轮组的绕法、物体升高的距离等都没有关系。
【答案】（1）匀速；（2）60.6%；（3）同一滑轮组，提起的物体越重，机械效率越大；B；（4）不变
【解析】（1）如图，弹簧测力计要竖直向上匀速拉动绳子。
（2）如图，物体有三段绳子承担，s=3h，h=0.1m，所以，s=3×0.1m=0.3m。所以第一次实验中绳子自由端上升的距离0.2m是错误的。
（3）第1和2次实验时物体升高的距离，使用的同一个滑轮组，滑轮组提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高。所以，同一滑轮组，提起的物体越重，机械效率越大。在探究滑轮组机械效率时，控制物体升高的距离、动滑轮的重、绳重、摩擦等都不变，只是改变提起的物体重，这种方法是控制变量法。
（4）在其它条件相同时，滑轮组的机械效率跟滑轮组的绕法没有关系。
【总结升华】掌握影响滑轮组机械效率高低的因素，利用控制变量法探究滑轮组机械效率跟各因素之间的关系。
【巩固练习】
一、选择题
1.当你用手掌托住一只铁球并绕腕关节向上转动时，手就是一个杠杆、球压在掌心上的力是阻力，腕关节是支点，通过前臂中的伸、屈肌的伸、缩产生动力，使托住球的手向上转动（如图）。那么，人体上的这个杠杆应该是（ ）
A.省力杠杆 B.省距离杠杆 C.既省力又省距离的杠杆 D.既不省力也不省距离的杠杆
2.汶川大地震中，巨大的石头挡住了救援车辆的通路，救援人员用撬棍将石头撬开．如果在撬棍a端分别沿如图所示三个方向用力，其中最省力的是（ ）
A．沿F1方向 B．沿F2方向 C．沿F3方向 D．三个方向所用力一样大
3. 如图，杠杆在水平位置平衡，若在杠杆两端各取掉相同质量的物体，则：（ ）
A.杠杆左端下降；把支点向左移动，可使杠杆平衡 B.杠杆左端下降；把支点向右移动，可使杠杆平衡
C.杠杆右端下降；把支点向左移动，可使杠杆平衡 D.杠杆右端下降；把支点向右移动，可使杠杆平衡
4.用下图所示的简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，其中用力最大的是(均不计摩擦)( )
5.如图所示，甲、乙两滑轮组，它们吊起的重物都是G，滑轮重量及摩擦不计，当重物匀速上升时，两滑轮组绳端拉力分别为F甲、F乙，那么F甲:F乙是（ ）
A. 1:1 B. 2:3 C. 3:2 D. 1:3
6.图的剪刀剪纸机械效率为80%，这表示（ ）
A.若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8N
B.若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8N
C.若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J?的功用于剪纸
D.若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J?的功用于剪纸
7.下列说法中，正确的是（ ）
A.机械的功率越大，做的功越多 B.抽水机的功率越大，抽的水越多
C.机械的功率越小，效率越低 D.机械的功率越小，做功越慢
8. 一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比( )
A.有用功减少，总功减少 B．有用功增加，总功增加
C.有用功不变，总功不变 D．有用功不变，总功减少
9.如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2?。若不计绳重与摩擦，则（ ）
A．W1=W2，η1=η2 B．W1=W2，η1＜η2
C．W1＜W2，η1＞η2 D．W1＞W2，η1＜η2
10.利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端．已知斜面的长是5m，高是2m，拉力为F=50N，则该装置的机械效率为（ ）
A．40% B．50% C．80% D．100%
二、填空题
11.杠杆工作时都会绕一个固定点转动，这个固定点叫做杠杆的________，使杠杆转动的力叫做________，阻碍杠杆转动的力叫做________。从支点到力的作用线的________叫力臂。
12.下列杠杆中属于省力杠杆的有________，属于费力杠杆的有________。
a．镊子 b．瓶起子 c．天平 d．理发剪子 e．拧螺丝的扳手 f．铡刀 g．切纸刀
13.如图所示，某人将重为150N的物体匀速提起，在2s内绳的自由端移动了6m，则重物上升的速度为
m/s，若拉绳的力为60N，则动滑轮重为 N。（不计绳重和摩擦）
14.小明通过仔细观察，发现简单机械在生活中有很多实际应用，如：指甲钳、剪刀、钥匙等。将如图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个 （选填“杠杆”、“滑轮”或“轮轴”），属于 （选填“省力”或“费力”）机械。
15.如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为2N的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F为 N；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F为 N。
16.如图所示，小刚站在高台上通过滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。假设在拉绳子的过程中，小刚对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上，不计绳重和摩擦。已知小刚的质量为50Kg，物体A的质量为54Kg，物体B的质量为84Kg，动滑轮的质量为6Kg。当提升物体A时，滑轮组的机械效率为 ，此时小刚对高台的压力是 N；当提升物体B时，小刚拉力做功的功率为180W，则物体B上升的速度为 m/s。（g取10N/Kg）
三、实验探究题
17.物理实验小组的同学，利用如图所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件。 （1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，将杠杆调在水平位置的目的是为了方便测量 。
（2）实验中测得的数据如表所示，表格中漏填的数据为 N。
?测量序号
?动力F1/N
?动力臂l1/cm
阻力F2/N?
?阻力臂l2/cm
?①
?1
?20
?2
?10
?②
?2
?15
?1.5
?20
?③
?3
?5
?
?15
（3）有的同学按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”．这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中 （填字母）。
A．没有改变力的大小?????? B．没有改变力的方向
C．没有改变力的作用点???? D．实验次数较少，结论具有偶然性
18.在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组分别做了三次实验，如图所示。实验数据记录如下：
钩码重力G/N
钩码上升的
距离h/cm
弹簧测力计的
读数F/N
弹簧测力计
上升的距离s/cm
机械效率
5
5
2.4
20
52.1%
10
5
①
20
68.5%
15
5
5.1
20
②
（1）编号①处数据应为 ，编号②数据应为 。（结果保留一位小数）
（2）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与 有关。
四、计算题
19.水平地面上有一个重为5000N的箱子，现用起重机把箱子吊到3m高的位置，所用时间为10s，起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的，如图所示，钢丝绳上的拉力为3000N。求：
（1）起重机起吊该箱子的机械效率是多少？
（2）钢丝绳上拉力的功率是多少？
20.如图所示，现将一重G1=8100N的实心铝块在水中匀速上提h=2m（未露出水面），已知每个滑轮重G2=900N，不计绳重和各种摩擦，不计水的阻力。已知铝的密度ρ铝=2.7×103kg/m3，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg．求：
（1）滑轮组的机械效率多大？
（2）若绳端拉力的功率为P=540W，则铝块上升的速度为多大？
【答案与解析】
一、选择题
1.【答案】B
【解析】手是一个杠杆时，如图所示：支点O在腕关节处；球压在掌心上的力是阻力F2，方向竖直向下；过支点作阻力F2 的垂线得到的线段即为阻力臂L2；前臂中的屈肌收缩产生的动力F1，方向水平向右；过支点作动力F1的垂线得到的线段即为动力臂L1；由图可知：阻力臂很明显大于动力臂。所以是费力杠杆，费力杠杆的特点是：省距离。
2.【答案】B
【解析】如图，分别作出三个力的力臂，发现F2的力臂l2最长，所以F2就是最小的力。故选B。
3.【答案】D
【解析】原来水平平衡：
去掉相同质量的物体后，杠杆左边：；杠杆右边；
因为所以 ，
则：?，所以杠杆右端下降；把支点向右移动，可使杠杆平衡。
4.【答案】B 【解析】选项A和B中各是一个杠杆，其中A图中的杠杆的动方臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，故F1＜G；而B图中的杠杆是一个费力杠杆，故F2＞G；选项C中是一个定滑轮，定滑轮不省力，故F3＝G；选项D中是一个动滑轮，可以省一半的力，故F4＜G。综上所述，F2最大。
5.【答案】B
【解析】根据滑轮组省力知识，依题:。
6.【答案】D
【解析】A、B 剪刀可以看做是一个杠杆，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知，要比较动力或阻力大小，必须知道动力臂和阻力臂．A、B选项都错误；C、D 利用剪刀的目的是剪纸，所以剪纸做的功是有用功．由机械效率为80%知，如果动力做功1J，有0.8J是用于剪纸。C选项错误，D选项正确。
7.【答案】D
【解析】功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；功率大做功不一定多，所以AB错误，D项正确；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功，故功率和机械效率是两个不同也没有直接联系的物理量，C错。
8.【答案】D
9.【答案】C
【解析】因为小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高。又因乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低，即W1＜W2，η1＞η2，所以C选项正确。
10.【答案】A
【解析】有用功；
总功：；
机械效率： 。
二、填空题
11.【答案】支点；动力；阻力；距离
12.【答案】b e f g；a d
13.【答案】1；30
【解析】（1）由图知，n=3，则，重物升高：，
重物上升的速度：。
（2）因为：，所以动滑轮重：。
14.【答案】轮轴；省力
【解析】钥匙在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴，轮轴是杠杆的一种变形；其轮半径和轴半径分别为动力臂和阻力臂，因为动力臂大于阻力臂，所以轮轴是一种省力杠杆。
15.【答案】（1）1（2）1.25
【解析】（1）如果直接把物体提升0.2m，需要做功：，
使用斜面做的功：；
不考虑摩擦有用功等于总功，即：，则拉力：。
（2）直接把物体提升0.2m所做的功为有用功：，
机械效率：，得总功；
则拉力：。
16.【答案】90%；700；0.2
【解析】（1）已知：，，g=10N/Kg，
物体A的重力为：，
动滑轮的重力为：，
从图可知，该滑轮组有3段绳子吊着物体，所以提升物体A时小刚对绳子的拉力为：， 则提升物体A时，滑轮组的机械效率为：。
（2）此时小刚受竖直向上的支持力和竖直向下的重力和拉力，则小刚对高台的压力等于他的体重加上绳子对他的拉力，而，则小刚的重力为：，
所以小刚对高台的压力为：。
（3））物体B的重力为：，
则提升物体B时小刚对绳子的拉力为：，
而拉力做功的功率为，
拉力上升的速度为：，
则物体B上升的速度为：。
三、实验探究题
17.【答案】（1）右；力臂；（2）1；（3）B
【解析】（1）杠杆重心左移应将平衡螺母向右调节，直至重心移到支点处；由于力臂是支点到力的作用线的垂直距离，调节杠杆在水平位置平衡时，可以方便的读出力臂；
（2）第三组的阻力为；
（3）“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡
且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向。故选项A、C、D错误，选项B正确。
18.【答案】（1）3.6、73.5%；（2）提升重物的重力
【解析】（1）①第二次实验中，机械效率计算公式：，
所以弹簧测力计拉力：；
②第三次实验中，有用功：，，
机械效率：。
（2）实验选用的是同一滑轮组，绳子的段数和动滑轮的重力等因素相同，不同的是所提升物体的重力，因此研究的是机械效率和提升物体重力的关系。
四、计算题
19.【答案与解析】（1）有用功：，
总功：，
起重机起吊该箱子的机械效率：
（2）钢丝绳上拉力的功率：
答：（1）起重机起吊该箱子的机械效率约为83.3%；（2）钢丝绳上拉力的功率是1800W。
20.【答案与解析】（1）铝块重的质量：，
铝块的体积：；
在水中铝块受到的浮力：；
滑轮组对铝块的拉力：；
使用滑轮组做的有用功：，
不计绳重和各种摩擦，使用滑轮组做的额外功：；
；
滑轮组的机械效率：；
（2）根据公式：，可得做功时间：；
铝块上升的速度：。
答：（1）滑轮组的机械效率85%；（2）铝块上升的速度为0.09m/s。
【学习目标】
1.知道什么是杠杆及杠杆五要素，会画杠杆的力臂，理解杠杆的平衡条件及应用，会判断省力杠杆和费力杠杆；
2.理解定滑轮、动滑轮的特点、实质及其作用，知道滑轮组的作用，会组装滑轮组；
3.知道做功的两个必要因素，会用功的公式进行计算； 4.知道功率的概念、计算公式和单位，能说明有关问题并进行计算；
5.了解什么是有用功、额外功和总功，了解影响机械效率的因素； 6.理解什么是机械效率，学会用机械效率的公式进行有关问题的计算，同时结合受力分析解决综合的力学问题。
【知识网络】
【典型例题】
类型一、杠杆平衡条件的应用
1、如图所示，在已调节水平位置平衡的杠杆的左边挂一个钩码，下列操作中能使杠杆在水平位置重新平衡的是（ ）
A．在位置2挂6个相同的钩码
B．在位置4挂2个相同的钩码
C．在位置4挂4个相同的钩码
D．在位置6挂2个相同的钩码
【答案】 B 【解析】从图中可以看出，杠杆左端力的大小为G，力臂为8L；
A、在位置2挂6个相同的钩码，其作用力为6G，力臂为2L，则G×8L＜6G×2L；故A错误；
B、在位置4挂2个相同的钩码，其作用力为2G，力臂为4L，则G×8L=2G×4L；故B正确；
C、在位置4挂4个相同的钩码，其作用力为4G，力臂为4L，则G×8L＜4G×4L；故C错误；
D、在位置6挂2个相同的钩码，其作用力为2G，力臂为6L，则G×8L＜2G×6L；故D错误。
【总结升华】本题考查杠杆平衡条件的应用，重点是从图中读出作用在杠杆上的作用力和力臂，然后先比较杠杆两端的力和力臂的乘积。 举一反三：
【变式】如图是一个质量分布均匀的物体，现用细线将物体悬挂起来，物体在水平位置平衡。如果在悬挂处沿竖直方向将物体分成左右两部分，则（ ）
A．左边部分质量较大 B．右边部分质量较大
C．两边质量一样大 D．无法比较 【答案】A
【解析】画出动力、动力臂、阻力、阻力臂，如图所示
因为F1l1=F2l2，
因为l1＜l2，所以，F1=＞F2，
所以左端部分质量大。
2、用道钉撬起道钉时，为达到目的可按图示方向分别施加动力，其中施力最小的方向是（ ）
A．沿F1方向施力 B．沿F2方向施力
C．沿F3方向施力 D．沿F4方向施力
【思路点拨】知道省力费距离，费力省距离，找力臂最长的情况。
【答案】 B 【解析】由图可知，动力F2与OA垂直，则动力F2对应的动力臂最长。由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小。因为F2对应的动力臂最长，所以F2最小。
【总结升华】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小、越省力的结论。
举一反三：
【变式】粗细均匀的钢筋AOB，形状如图所示.已知AO=OB，在O点用一线悬挂起来，并使AO段位于水平位置后放手，放手后（ ）
A.A端下沉? B.B端下沉?
C.保持原状 D.以上说法都不正确
【答案】A
类型二、滑轮、滑轮组的计算
3、如图所示装置，物体处于静止，不计滑轮重力及摩擦，则重物G1与G2之比为?（ ）
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1?
【答案】C 【解析】图中左边的是动滑轮，右边是定滑轮。分别就两个滑轮受力分析（不计滑轮重和摩擦）：左边受竖直向下的重物G1 的拉力和竖直向上的两根绳子的拉力F;因为右边的滑轮为定滑轮，所以F= G2，，故G1 =2F,选C。
【总结升华】解决此类问题要结合受力分析和定滑轮、动滑轮的特点进行分析解答。
举一反三：
【变式】如左下图，物体所受重力等于120N，物体对地面的压力为零，拉力F应等于_______N．
【答案】120N
4、物体做匀速直线运动，拉力F=60牛，则物体受到的摩擦力是（ ）
A．60牛 B．120牛 C．20牛 D．180牛
【答案】 D 【解析】绳子股数是3．所以绳子末端的拉力，物体和地面之间的摩擦力f=nF=3×60N=180N。
【总结升华】此题考查的是有关滑轮组的计算。
举一反三：
【变式】如图所示，在水平拉力F的作用下，物体A匀速向右滑动时，弹簧秤示数为10N，不计滑轮重及滑轮与绳之间摩擦，则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力f的大小分别是（ ）
A．F=20N，f=20N B．F=10N，f=20N C．F=20N，f=10N D．F=10N，f=10N 【答案】C
类型三、功、功率和机械效率的计算
5、某人用了50N的力，将重30N的铅球抛到7m远处，这个人对铅球做的功为（ ）
A．350J B．210J C．0 D．无法计算
【答案】D
【解析】由W=Fs可知，功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积，在推铅球的过程中，知道用力的大小，但不知道在力的方向上移动距离的大小，所以无法计算功的大小。
【总结升华】本题考查了学生对功的公式的掌握和运用，关键是掌握做功的两个必要条件（一是力，二是在力的方向上移动的距离）。
举一反三：
【变式1】质量相等的甲、乙两物体在空中匀速下落，且下落的高度相等，已知甲下落的速度是2m/s，乙下落的速度是4m/s，则下落过程中，重力对两物体做功的说法正确的是（ ）
A．对甲做的功多 B．对乙做的功多 C．对两物体做的功一样多 D．无法判断
【答案】C
【变式2】 两辆车，大车的重力是小车的2倍，在相同的力作用下沿不同粗糙程度的水平路面通过了相同的路程，则（ ）
A.力对大车所做的功比小车多
B.力对小车所做的功多
C.力对两辆车所做的功相同
D.难以判断
【答案】C
6、为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处。小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置。当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图丙和丁所示．若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求： （1）在1～2s内，若重物上升1.25m，拉力F做的功W。 （2）在2～3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。 （3）若绳子能承受的最大拉力是1500N，小李体重600N，他站在地面向下拉绳子使物体匀速上升，最大能提升多重的物体？
【思路点拨】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h.
（1）由F-t图象得出在1～2s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用W=Fs求此时拉力做功；根据拉力和物体的重力，求出动滑轮的重力； （2）由F-t图象得出在2～3s内的拉力F，由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用公式求滑轮组的机械效率。 （3）当绳子的拉力超过小李的体重时，他就会被拉起，所以要想站在地面向下拉绳子，绳子的最大拉力为600N，再根据动滑轮上的绳子段数求出物体的最大重力。
【答案与解析】（1）在1～2s内，拉力F1=50N，重物上升高度h1=1.25m；
拉力F的作用点下降的距离，
拉力做的功：；
绳子自由端的拉力：
动滑轮的重力为：；
（2）由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，，拉力， ∵从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3，
∴拉力F的作用点下降的速度，
拉力做功功率（总功率）：；
滑轮组的机械效率：
（3）绳子能承受的最大拉力是1500N，所以物体的最大重力为：；
所以：。 答：（1）在1～2s内，拉力F做的功为187.5J； （2）在2～3s内，拉力F的功率为300W，滑轮组的机械效率为83.3%； （3）最大能提升1750N的物体。
【总结升华】本题是一道力学综合题，涉及到功、功率、机械效率的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键。
举一反三： 【变式】如图甲所示的滑轮组。不计绳重和摩擦，物体重G从400N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象。
（1）当滑轮组的机械效率为40%时，绳子的拉力为多大？
（2）2个滑轮总重多少？
（3）绳子能承受的最大拉力是多少？
（4）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重多少？
【答案与解析】（1）从甲图中可知，n=4；从乙图中可知，当η=40%时，G=400N，
根据机械效率：，即：。
（2）设两个动滑轮总重G总，则。
即：。
（3）由乙图可知：当物重最大为G′=3200N时，绳子刚好被拉断，则绳子能承受的最大拉力： 。
（4）根据机械效率：，可得： 答：（1）当滑轮组的机械效率为40%时，绳子的拉力为250N；
（2）2个滑轮总重600N；
（3）绳子能承受的最大拉力是950N；
（4）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重2400N。
类型三、实验探究
7、测滑轮组机械效率时，所用实验装置如图所示。
（1）实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计。
（2）表中第1次实验数据有错误，改正后计算其机械效率为 。
实验 次数
物重G/N
物体上升 高度h/m
拉力F/N
绳自由端上升 距离s/m
机械 效率
1
2
0.1
1.1
0.2
2
4
0.1
2.0
0.3
66.7%
（3）比较两次实验的机械效率可得出结论： 。
这里用到的研究方法是 。（填字母）
A．类比法?????????B．控制变量法?????????C．等效替代法 （4）改变图中滑轮组的绕线方法，提起同一重物时，不计摩擦及绳重，滑轮组的机械效率
（填“变大”、“变小”或“不变”）。
【思路点拨】（1）用滑轮组竖直拉动物体上升时，绳端的弹簧测力计要竖直方向拉动弹簧测力计。
（2）由图判断绳子的段数，根据绳子的段数，判断第1次实验的错误数据。知道物重、物体升高的距离、拉力、拉力移动的距离，根据求出机械效率。
（3）同一滑轮组，提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高。滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关，探究滑轮组机械效率跟提起物重的关系时，控制绳重、动滑轮重、摩擦不变，这种方法是控制变量法。 （4）滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关，跟滑轮组的绕法、物体升高的距离等都没有关系。
【答案】（1）匀速；（2）60.6%；（3）同一滑轮组，提起的物体越重，机械效率越大；B；（4）不变
【解析】（1）如图，弹簧测力计要竖直向上匀速拉动绳子。
（2）如图，物体有三段绳子承担，s=3h，h=0.1m，所以，s=3×0.1m=0.3m。所以第一次实验中绳子自由端上升的距离0.2m是错误的。
（3）第1和2次实验时物体升高的距离，使用的同一个滑轮组，滑轮组提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高。所以，同一滑轮组，提起的物体越重，机械效率越大。在探究滑轮组机械效率时，控制物体升高的距离、动滑轮的重、绳重、摩擦等都不变，只是改变提起的物体重，这种方法是控制变量法。
（4）在其它条件相同时，滑轮组的机械效率跟滑轮组的绕法没有关系。
【总结升华】掌握影响滑轮组机械效率高低的因素，利用控制变量法探究滑轮组机械效率跟各因素之间的关系。
【巩固练习】
一、选择题
1.当你用手掌托住一只铁球并绕腕关节向上转动时，手就是一个杠杆、球压在掌心上的力是阻力，腕关节是支点，通过前臂中的伸、屈肌的伸、缩产生动力，使托住球的手向上转动（如图）。那么，人体上的这个杠杆应该是（ ）
A.省力杠杆 B.省距离杠杆 C.既省力又省距离的杠杆 D.既不省力也不省距离的杠杆
2.汶川大地震中，巨大的石头挡住了救援车辆的通路，救援人员用撬棍将石头撬开．如果在撬棍a端分别沿如图所示三个方向用力，其中最省力的是（ ）
A．沿F1方向 B．沿F2方向 C．沿F3方向 D．三个方向所用力一样大
3. 如图，杠杆在水平位置平衡，若在杠杆两端各取掉相同质量的物体，则：（ ）
A.杠杆左端下降；把支点向左移动，可使杠杆平衡 B.杠杆左端下降；把支点向右移动，可使杠杆平衡
C.杠杆右端下降；把支点向左移动，可使杠杆平衡 D.杠杆右端下降；把支点向右移动，可使杠杆平衡
4.用下图所示的简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，其中用力最大的是(均不计摩擦)( )
5.如图所示，甲、乙两滑轮组，它们吊起的重物都是G，滑轮重量及摩擦不计，当重物匀速上升时，两滑轮组绳端拉力分别为F甲、F乙，那么F甲:F乙是（ ）
A. 1:1 B. 2:3 C. 3:2 D. 1:3
6.图的剪刀剪纸机械效率为80%，这表示（ ）
A.若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8N
B.若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8N
C.若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J?的功用于剪纸
D.若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J?的功用于剪纸
7.下列说法中，正确的是（ ）
A.机械的功率越大，做的功越多 B.抽水机的功率越大，抽的水越多
C.机械的功率越小，效率越低 D.机械的功率越小，做功越慢
8. 一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比( )
A.有用功减少，总功减少 B．有用功增加，总功增加
C.有用功不变，总功不变 D．有用功不变，总功减少
9.如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2?。若不计绳重与摩擦，则（ ）
A．W1=W2，η1=η2 B．W1=W2，η1＜η2
C．W1＜W2，η1＞η2 D．W1＞W2，η1＜η2
10.利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端．已知斜面的长是5m，高是2m，拉力为F=50N，则该装置的机械效率为（ ）
A．40% B．50% C．80% D．100%
二、填空题
11.杠杆工作时都会绕一个固定点转动，这个固定点叫做杠杆的________，使杠杆转动的力叫做________，阻碍杠杆转动的力叫做________。从支点到力的作用线的________叫力臂。
12.下列杠杆中属于省力杠杆的有________，属于费力杠杆的有________。
a．镊子 b．瓶起子 c．天平 d．理发剪子 e．拧螺丝的扳手 f．铡刀 g．切纸刀
13.如图所示，某人将重为150N的物体匀速提起，在2s内绳的自由端移动了6m，则重物上升的速度为
m/s，若拉绳的力为60N，则动滑轮重为 N。（不计绳重和摩擦）
14.小明通过仔细观察，发现简单机械在生活中有很多实际应用，如：指甲钳、剪刀、钥匙等。将如图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个 （选填“杠杆”、“滑轮”或“轮轴”），属于 （选填“省力”或“费力”）机械。
15.如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为2N的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F为 N；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F为 N。
16.如图所示，小刚站在高台上通过滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。假设在拉绳子的过程中，小刚对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上，不计绳重和摩擦。已知小刚的质量为50Kg，物体A的质量为54Kg，物体B的质量为84Kg，动滑轮的质量为6Kg。当提升物体A时，滑轮组的机械效率为 ，此时小刚对高台的压力是 N；当提升物体B时，小刚拉力做功的功率为180W，则物体B上升的速度为 m/s。（g取10N/Kg）
三、实验探究题
17.物理实验小组的同学，利用如图所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件。 （1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，将杠杆调在水平位置的目的是为了方便测量 。
（2）实验中测得的数据如表所示，表格中漏填的数据为 N。
?测量序号
?动力F1/N
?动力臂l1/cm
阻力F2/N?
?阻力臂l2/cm
?①
?1
?20
?2
?10
?②
?2
?15
?1.5
?20
?③
?3
?5
?
?15
（3）有的同学按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”．这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中 （填字母）。
A．没有改变力的大小?????? B．没有改变力的方向
C．没有改变力的作用点???? D．实验次数较少，结论具有偶然性
18.在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组分别做了三次实验，如图所示。实验数据记录如下：
钩码重力G/N
钩码上升的
距离h/cm
弹簧测力计的
读数F/N
弹簧测力计
上升的距离s/cm
机械效率
5
5
2.4
20
52.1%
10
5
①
20
68.5%
15
5
5.1
20
②
（1）编号①处数据应为 ，编号②数据应为 。（结果保留一位小数）
（2）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与 有关。
四、计算题
19.水平地面上有一个重为5000N的箱子，现用起重机把箱子吊到3m高的位置，所用时间为10s，起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的，如图所示，钢丝绳上的拉力为3000N。求：
（1）起重机起吊该箱子的机械效率是多少？
（2）钢丝绳上拉力的功率是多少？
20.如图所示，现将一重G1=8100N的实心铝块在水中匀速上提h=2m（未露出水面），已知每个滑轮重G2=900N，不计绳重和各种摩擦，不计水的阻力。已知铝的密度ρ铝=2.7×103kg/m3，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg．求：
（1）滑轮组的机械效率多大？
（2）若绳端拉力的功率为P=540W，则铝块上升的速度为多大？
【答案与解析】
一、选择题
1.【答案】B
【解析】手是一个杠杆时，如图所示：支点O在腕关节处；球压在掌心上的力是阻力F2，方向竖直向下；过支点作阻力F2 的垂线得到的线段即为阻力臂L2；前臂中的屈肌收缩产生的动力F1，方向水平向右；过支点作动力F1的垂线得到的线段即为动力臂L1；由图可知：阻力臂很明显大于动力臂。所以是费力杠杆，费力杠杆的特点是：省距离。
2.【答案】B
【解析】如图，分别作出三个力的力臂，发现F2的力臂l2最长，所以F2就是最小的力。故选B。
3.【答案】D
【解析】原来水平平衡：
去掉相同质量的物体后，杠杆左边：；杠杆右边；
因为所以 ，
则：?，所以杠杆右端下降；把支点向右移动，可使杠杆平衡。
4.【答案】B 【解析】选项A和B中各是一个杠杆，其中A图中的杠杆的动方臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，故F1＜G；而B图中的杠杆是一个费力杠杆，故F2＞G；选项C中是一个定滑轮，定滑轮不省力，故F3＝G；选项D中是一个动滑轮，可以省一半的力，故F4＜G。综上所述，F2最大。
5.【答案】B
【解析】根据滑轮组省力知识，依题:。
6.【答案】D
【解析】A、B 剪刀可以看做是一个杠杆，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知，要比较动力或阻力大小，必须知道动力臂和阻力臂．A、B选项都错误；C、D 利用剪刀的目的是剪纸，所以剪纸做的功是有用功．由机械效率为80%知，如果动力做功1J，有0.8J是用于剪纸。C选项错误，D选项正确。
7.【答案】D
【解析】功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；功率大做功不一定多，所以AB错误，D项正确；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功，故功率和机械效率是两个不同也没有直接联系的物理量，C错。
8.【答案】D
9.【答案】C
【解析】因为小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高。又因乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低，即W1＜W2，η1＞η2，所以C选项正确。
10.【答案】A
【解析】有用功；
总功：；
机械效率： 。
二、填空题
11.【答案】支点；动力；阻力；距离
12.【答案】b e f g；a d
13.【答案】1；30
【解析】（1）由图知，n=3，则，重物升高：，
重物上升的速度：。
（2）因为：，所以动滑轮重：。
14.【答案】轮轴；省力
【解析】钥匙在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴，轮轴是杠杆的一种变形；其轮半径和轴半径分别为动力臂和阻力臂，因为动力臂大于阻力臂，所以轮轴是一种省力杠杆。
15.【答案】（1）1（2）1.25
【解析】（1）如果直接把物体提升0.2m，需要做功：，
使用斜面做的功：；
不考虑摩擦有用功等于总功，即：，则拉力：。
（2）直接把物体提升0.2m所做的功为有用功：，
机械效率：，得总功；
则拉力：。
16.【答案】90%；700；0.2
【解析】（1）已知：，，g=10N/Kg，
物体A的重力为：，
动滑轮的重力为：，
从图可知，该滑轮组有3段绳子吊着物体，所以提升物体A时小刚对绳子的拉力为：， 则提升物体A时，滑轮组的机械效率为：。
（2）此时小刚受竖直向上的支持力和竖直向下的重力和拉力，则小刚对高台的压力等于他的体重加上绳子对他的拉力，而，则小刚的重力为：，
所以小刚对高台的压力为：。
（3））物体B的重力为：，
则提升物体B时小刚对绳子的拉力为：，
而拉力做功的功率为，
拉力上升的速度为：，
则物体B上升的速度为：。
三、实验探究题
17.【答案】（1）右；力臂；（2）1；（3）B
【解析】（1）杠杆重心左移应将平衡螺母向右调节，直至重心移到支点处；由于力臂是支点到力的作用线的垂直距离，调节杠杆在水平位置平衡时，可以方便的读出力臂；
（2）第三组的阻力为；
（3）“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡
且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向。故选项A、C、D错误，选项B正确。
18.【答案】（1）3.6、73.5%；（2）提升重物的重力
【解析】（1）①第二次实验中，机械效率计算公式：，
所以弹簧测力计拉力：；
②第三次实验中，有用功：，，
机械效率：。
（2）实验选用的是同一滑轮组，绳子的段数和动滑轮的重力等因素相同，不同的是所提升物体的重力，因此研究的是机械效率和提升物体重力的关系。
四、计算题
19.【答案与解析】（1）有用功：，
总功：，
起重机起吊该箱子的机械效率：
（2）钢丝绳上拉力的功率：
答：（1）起重机起吊该箱子的机械效率约为83.3%；（2）钢丝绳上拉力的功率是1800W。
20.【答案与解析】（1）铝块重的质量：，
铝块的体积：；
在水中铝块受到的浮力：；
滑轮组对铝块的拉力：；
使用滑轮组做的有用功：，
不计绳重和各种摩擦，使用滑轮组做的额外功：；
；
滑轮组的机械效率：；
（2）根据公式：，可得做功时间：；
铝块上升的速度：。
答：（1）滑轮组的机械效率85%；（2）铝块上升的速度为0.09m/s。