2021年中考科学第二轮复习专题20：简单机械 含答案

(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
专题20：简单机械
一、单选题
1.如图所示，动滑轮重为1N，拉力F为5N，则重物G和弹簧测力计的示数为（?
）
A.?G为4N，弹簧测力计的示数为5N???????????????????????B.?G为9N，弹簧测力计的示数为10N
C.?G为10N，弹簧测力计的示数为5N?????????????????????D.?G为9N，弹簧测力计的示数为5N
2.使用动滑轮可以（??
）
A.?省力又省距离?????????????????????????????????????????????????????B.?省力，但不能改变用力方向
C.?既省力又能改变用力方向????????????????????????????????????D.?费力但可以省距离
3.“大胖儿子和瘦小爸爸”想用滑轮组锻炼身体，他们自己设计了如图所示的简易装置（不考虑轮重和摩擦）。使用时：（1）爸爸固定不动，儿子用力F1拉绳使货物G匀速上升。（2）儿子固定不动，爸爸用力F2拉绳使货物G匀速上升。下列说法中正确的是(??
）
A.?F14.由五块相同的红砖块构成的桥，如图所示，已知红砖的尺寸是240×115×53(单位：毫米)，则此桥的最大跨度L为（????
）
A.?24厘米???????????????????????????????B.?36厘米???????????????????????????????C.?40厘米???????????????????????????????D.?48厘米
5.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体在2s内匀速提升1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%．则下列选项错误的是(??
)
A.?拉力大小一定是125N?????????????????????????????????????????B.?提升重物的功率一定是75W
C.?总功一定是250J?????????????????????????????????????????????????D.?动滑轮重一定是100N
6.如图,在探究杠杆平衡条件时,左边的钩码个数和位置保持不变,右边弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与水平方向的角度
,则能描述测力计示数F与
关系的图象是（???
）
A.????????????????????B.????????????????????C.????????????????????D.?
7.?下列相关物理知识的说法，正确的是（　　）
A.?菜刀的刀做得很薄主要目的是为了节省材料????????B.?旗杆项端安装一个定滑轮是为了省力
C.?飞机的机翼做成上凸下平是为美观??????????????????????D.?给滚动轴承加润滑油是为了减小摩擦
8.下图是吊车吊起重物的示意图，伸缩撑杆对吊臂的作用力F1始终垂直吊臂。当吊臂从如图位置吊着货物匀速下降时，F1的大小随时间的变化关系为（??
）
A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.?
9.将物理课本从水平地面捡到课桌上，此过程对课本所做的功约为(???
)
A.?0.2J??????????????????????????????????????B.?2J??????????????????????????????????????C.?20J??????????????????????????????????????D.?200J
10.使用动滑轮提升重物，能提高机械效率的做法是：（??
）
A.?增加提升高度????????????????B.?增加滑轮的重量????????????????C.?提起更重的物体????????????????D.?三种说法都对
11.图示滑轮组，在2s内将物重G为1000N的物体沿水平方向匀速移动0.8m，所用水平拉力F为300N，物体受到水平地面的摩擦力f为物重G的0.4倍。在此过程中，说法正确的是（??
）
A.?绳子自由端沿水平方向移动的速度为1.2m／s??????B.?物体受到的拉力为600N
C.?拉力F的功率为120W??????????????????????????????????????????D.?滑轮组的机械效率为66.7％
12.如图所示，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体的重力为G。在不计摩擦的情况下，将物体匀速向上提起时（
??）
A.?F113.工厂为了搬运一个笨重的机器进车间，某工人设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的截面)，其中最省力的方案是（??
）
A.??????????????????????????B.?
C.??????????????????D.?
二、填空题
14.某同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。
比较(a)、(b)两图可知：________。
比较(b)、(c)、(d)三图可知：________。
15.我们每天都在使用机械，理解机械的原理，可以使我们更好的利用机械。
（1）如图甲所示，用作用点不同，分别用沿圆的切线方向的三个力F1、F2、F3
，
使杠杆在水平位置保持平衡，则F1、F2、F3的大小关系是________。
（2）如图乙所示，用两种不同的滑轮将重物G提升到相同高度，若不计摩擦和滑轮重，虽然使用动滑轮用的力F1要小，但二个力做的功却相同，原因是________。
16.用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h
，
则从A位置到C位置铁球的重力做功是
________?；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为________?。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力?________?（选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）
17.在探究“杠杆平衡条件”的实验中，小明先把杠杆的中点支在支架上，发现杠杆停在如图甲所示的位置，此时杠杆处于________状态；调节杠杆水平位置平衡后，在其A端挂一重物G，乙图中能使杠杆在水平位置平衡的最小拉力是________．（填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”）
18.如图所示的铁块重力G=4N，被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，当他在竖直方向上拉力F=6N的作用下向上运动，则铁块受到的摩擦力为________N。铁块此时速度v与时间t的关系图像如图乙所示，4s内拉力F做的功是
________J。
三、实验探究题
19.在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）小华同学先把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于
?________（选填“平衡”或“不平衡”）状态。
（2）某次实验中，用如图乙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是以下哪种原因?????
。（选填
字母）
A.一个人无法独立操作
B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合
D.力和力臂数目过多
（3）在探究实验中部分同学们还得出这样的结论：只要满足“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离”，杠杆就平衡。为了证明他们的结论是错误的，
利用图丙的装置，应该进行的操作是________.
20.某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。
实验次数
钩码重
钩码上升的高度
绳端的拉力
绳端移动距离
机械效率
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
_____
80%
（1）实验2，3，4中应沿________（选填“竖直”、“水平”或“任意”）方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。
（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计的示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法________（选填“正确”或“不正确”）。
（3）用图丁装置进行实验，得出表中第4次实验数据，表中的数据应该是________？
四、解答题
21.如图所示，工人将一底面积为0.06m2
，
高为2m，密度为2.0×103kg/m3的圆柱形实心物体从水下匀速提升1m，当物体未露出水面时，求（g取10N/kg）
（1）此时，物体受到的浮力．
（2）若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重，工人对绳的拉力大小是多少N？
（3）（3）若工人对绳的拉力为400N，使物体匀速上升，求此装置的机械效率？
22.新能源纯电动汽车因其环保、节能、高效、维护方便等优势，逐渐成为人们日常使用的交通工具。电动汽车提供能量的装置为车内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮行驶。某型号的纯电动四轮汽车及车内乘客的总质量为2.4×103kg，当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶1km时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍。求：
（1）该电动汽车匀速行驶1km的时间是多少；
（2）该电动汽车行驶1km牵引力所做的功。
（3）该电动汽车匀速行驶时牵引力的功率。
23.近期嘉兴的道路上多了一些模样迷你的绿色环保电动小汽车，该电动小汽车每次充电完成后可以跑
80
公里，最高时速为
80
公里/小时。某天，小明爸
爸开车带着小明出去游玩，途中这趟汽车在半小时的时间
内，在水平路面上匀速行驶了
36
千米，若已知该汽车蓄电
池供电电压始终是
384
伏，供电电流为
90
安，发动机输出功率（即牵引力的功率）恒定为
20
千瓦，请列式计算，在这段时间里：
（1）该汽车克服阻力做的功是多少焦耳？
（2）该汽车的牵引力是多少牛？??
（3）该汽车发动机的机械效率是多少？??
（4）在高速路上看到如图所示标志牌，小明发现小轿车、大型客车、载货汽车最高行驶速度不同。爱思考的明想：为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？请你从“能量”角度，用相关知识解释此现象。
24.如图甲所示是杭州市地铁站修建时用到的起重机，如图乙是起重机的示意图，起重机重3×104N（包括悬臂），重心为P1
，
为了使起重机起吊重物时不致倾倒，在其右侧配有配重M，重心为P2
，
现测得AB为10m，BO为1m，BC为4m，CD为1.5m。
（1）通过计算说明不加配重时，起重机最多能吊起多重的货箱（不计动滑轮与绳重）？
（2）如图丙是它的滑轮组装置示意图。起重机悬臂的底部有由一台电动机带动的两台相同的转扬机，这两台转扬机一起同向转动回收钢绳，从而吊起物体。在某次吊起质量为2t的建筑材料时，起吊装置的效率为80%，电动机的输出功率（即为滑轮组获得的总功率）为1kW，则右转扬机拉绳的速度是多少？
（3）有人认为起重机配重越重越好，这样就能吊起更重的重物，你同意吗？请说明理由________。
答案解析部分
一、单选题
1.
D
解答：?分析图像可知拉力F大小等于弹簧测力计的示数；
因为2F＝G动＋G物
，
所以G物＝2F－G动＝2×5N－1N＝9N；
故选D
分析：动滑轮特点：动滑轮随着物体一起运动，动滑轮省力，绳子端拉力
。
2.
B
分析：根据动滑轮的特点分析判断。
解答：使用动滑轮时，能够最多省一半的力，但是不能改变用力的方向，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3.
C
分析：（1）跟随物体一起运动的滑轮是动滑轮；固定不动的滑轮是定滑轮；
（2）当爸爸固定不动时，滑轮B静止不动，可根据定滑轮的特点确定F1和物体重力G的关系；
（3）当儿子固定不动时，滑轮B向上运动，对它进行受力分析后，根据二力平衡原理确定爸爸用的力F2与物体重力G的关系。
解答：当爸爸固定不动时，滑轮B静止不动，因为定滑轮不省力不费力，所以儿子用的力F1=G，故B正确不合题意；
当儿子固定不动时，滑轮B向上运动，这时滑轮向下受到两个拉力都等于G，因此爸爸用的力F2=2G，那么F1＜F2
，
故A正确不合题意；
滑轮A固定在天花板，C固定在地面上，它们都是定滑轮，用来改变力的方向，故D正确不合题意；
滑轮B有时是定滑轮，有时是动滑轮，与A、C作用不同，故C错误符合题意。
故选C。
4.
C
分析：根据图片可知，这座桥是左右对称的。根据二力平衡的原理计算出顶层砖块对右侧中间层砖块的压力。当中间层的砖块要向左倾倒而未倒时相当于一个杠杆，支点就是最下层砖块的左上顶点，此时阻力就是中间层砖块的重力G，作用在它的中心；动力就是顶层砖块的压力，根据杠杆的平衡条件计算出右侧中间层砖块跨出的长度，最后根据桥的最大跨度=底层砖块长+中间层跨出长度×2计算即可。
解答：如图，顶层砖对两侧砖的压力F为砖重力的一半，即F=G/2。以中间层右侧的砖为研究对象，以最下层砖块的左上顶点为支点，假设砖块的右侧离与下层砖块的左上顶点（支点）的距离为x，则顶层右侧砖给予中间层右侧的砖块压力的力臂为x，中间层右侧的砖受到的阻力（即为其自身的重力）的力臂为（12cm-x），根据应用杠杄平衡条件有：G/2×x=G×（12cm-x），解得x=8cm
，可推知此时该砖恰好能平衡砖的最大跨度=24cm+2×8cm=40cm。
故答案为：C
5.
A
解答：?W有用=Gh=150N
×1m
=150J；
；
W额外=W总-
W有用=250J-150J=100J；
由于不知道有几股绳子吊着动滑轮，无法计算拉力的大小；提升重物的功率一定是
；
不计摩擦和绳重，动滑轮重一定是
。
分析：W有用=Gh；
；W额外=W总-
W有用；重物的功率一定是
。
6.
B
分析：杠杆平衡条件:要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（动力和阻力）的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1·
L1=F2·L2。
解答：由图可知，阻力和阻力臂不变，则阻力与阻力臂的乘积是定值，当动力与水平方向从0°到180°改变时，动力臂先增大，后减小，且90°时动力臂最大，即动力最小；因此动力与水平方向从0°到180°改变时，动力先减小后增大；故B符合题意；
故答案为：B。
7.
D
解答：解：A、菜刀的刀做得很薄主要目的是为了在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强．故A错误；
B、旗杆项端安装一个定滑轮是为了改变力的方向，不是为了省力．故B错误；
C、飞机的机翼做成上凸下平，机翼上方的空气流速大，压强较小；机翼下方的空气流速小，压强大，所以机翼受到一个向上的压强差，飞机受到向上的升力，不是为了美观．故C错误；
D、给滚动轴承加润滑油是在压力一定的情况下，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦，故D正确．
故选D．
分析：A、增大摩擦的方法：在压力一定时，增大接触面的粗糙程度．在接触面的粗糙程度一定时，增大压力；
B、使用定滑轮不能省力，可以改变力的方向；
C、流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大；
D、减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力、减小摩擦力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度、减小摩擦力；使接触面脱离；用滚动摩擦代替滑动摩擦．
8.
D
分析：分析货物下降过程中，动力臂和阻力臂的大小变化，然后根据杠杆的平衡条件进行判断即可。
解答：当货物匀速下降时，因为F1始终与吊臂垂直，所以动力臂L1不变；而阻力等于物体的重力G保持不变，动力臂L2却不断增大；根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，动力F1逐渐变大，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
9.
B
分析：首先估测课桌的高度，然后根据W=Gh计算出课本的重力，最后进行分析比较即可。
解答：一般情况下，课桌的高度大约h=1m，
那么物理课本的重力大约：；、
那么物理课本的质量大约：；
分析可知，20g太小了，200g比较接近真实的质量，那么这个过程对课本所做的功约为2J。
故选B。
10.
C
分析：要解答本题需掌握：增大和减小滑轮组机械效率的方法有哪些．
解答：解：对同一滑轮来说，提高机械效率的方法是：增加提升的物重或者减轻动滑轮的重力．而物体提升的高度不能影响到滑轮组的重力．故ABD错误．
故选C
11.
D
分析：（1）动滑轮上有2段绳子，根据v=nv'计算绳子自由端移动的速度；
（2）首先f=0.4G计算出物体受到的摩擦力，然后根据二力平衡规律计算物体受到的拉力。
（3）根据P=Fv计算拉力的功率；
（4）然后根据计算机械效率。
解答：A.物体的移动速度为：;
那么绳子自由端移动的速度为：v=nv'=2×0.4m/s=0.8m/s，故A错误；
B.物体受到的摩擦力f=0.4G=0.4×1000N=400N；
那么物体受到的拉力F'=f=400N，故B错误；
C.拉力F的功率为：P=Fv=300N×0.8m/s=240W，故C错误；
D.滑轮组的机械效率
，
故D正确。
故选D。
12.
D
分析：动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，所以s=2h；不考虑动滑轮重时
F=1/2G。
解答：A、由图可知拉力
F1的力臂l1小于拉力F2的力臂l2
，
根据杠杆的平衡条件可知
F1＞F2
，故A错误；
B、只有不计动滑轮重时，
F2=1/2G，故B错误；
C、由于OA与拉力
F1不垂直，所以OA不是拉力
F1的力臂，故C错误；
D、该动滑轮拉力
F2方向上移动的距离为物体上升距离的2倍，故D正确。
故答案为：D。
13.
B
分析：（1）当物体的重力不变时，滚动摩擦比滑动摩擦要小得多；
（2）根据动滑轮和定滑轮的工作特点对拉力的大小进行判断即可。
解答：A.机器做匀速直线运动，那么拉力与滑动摩擦力相互平衡，即拉力F=f滑；
B.机器做匀速直线运动，滑轮为动滑轮，那么拉力F=；
C.机器做匀速直线运动，滑轮为定滑轮，那么拉力F=f滚；
D.机器做匀速直线运动，那么拉力与滚动摩擦力相互品红，即拉力F=f滚。
因为f滑>f滚
，
所以最省力的方案是B。
故选B。
二、填空题
14.
使用定滑轮不能省力，但可以改变拉力的方向；使用定滑轮提起重物，沿不同方向的拉力大小都相等。
解答：由图可知，几个滑轮都是定滑轮，弹簧秤的拉力方向不同；
结合(a)、(b)两图可知：使用定滑轮和不使用定滑轮时，拉力的大小相同，即使用定滑轮不能够省力，但可以改变拉力的方向；
由(b)、(c)、(d)三图可知，当使用定滑轮时，虽然拉力的方向不同，但拉力的大小都相同，所以使用定滑轮不能够省力，但可以改变拉力的方向。
分析：知道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。
15.
（1）F1=F2=F3
（2）使用动滑轮虽然省一半力，但力移动要费1倍距离（或两者做的有用功相同，且都没有做额外功）
分析：利用杠杆平衡条件分析，当阻力和阻力臂不变时，如果动力臂不变，只改动力方向，其动力不变，据此分析解答．
解答：（1）设拉力的力臂为L，则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：G×OD=F×L，由此可得：F=
，因为l=r,G不变，由于F1、F2、F3的力臂都为圆的半径，相等，故F1=F2=F3=G。（2）动滑轮可以省一半力，定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。
16.
Gh；Gh；小于
分析：利用W=Gh求重力做功，根据机械能守恒定律判断，铁球在C位置的运动趋势判断受力情况。
解答：从
A位置到C位置铁球的重力做功W=Gh，因为从A位置开始向下运动的过程中，重力势能转化为动能，动能又转化为弹性势能，整个过程中不计能量损耗根据机械
能守恒定律可知：弹性势能增加量为E=W=Gh；铁球在C位置受力不平衡，在弹力的作用下有向上运动的趋势，故B到C位置的过程中铁球所受的重力小于弹簧
所施加的弹力。
故答案为：Gh；Gh；小于。
17.
平衡；F1
分析：杠杆处于静止状态和匀速转动状态都称为杠杆平衡；力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离；使用杠杆时，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长动力越小．
解答：解：杠杆停在如图甲所示的位置，保持静止状态，杠杆处于平衡状态；
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，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；由图可知支点到F1作用线的距离为三格的长度；支点到F2作用线的距离小于三格的长；支点到F3作用线的距离为二格的长度；作用在杠杆上的F4和阻力作用效果一样，因此无法使杠杆平衡，故使杠杆在水平位置平衡的最小拉力是F1
．
故答案为：平衡；F1；
18.
2；4.8
分析：（1）当物体在竖直墙面上做匀速直线运动时，它受到的力是平衡力；
（2）从乙图中确定铁块的移动速度，根据s=vt计算出铁块移动的距离，最后根据W=Fs计算出拉力F做的功。
解答：（1）当物体在竖直墙面上向上做匀速直线运动时，它受到的拉力，重力和摩擦力相互平衡，那么这时受到的摩擦力f=F-G=6N-4N=2N；
（2）据乙图可知，铁块的运动速度是0.2m/s，那么4s内物体运动的距离为：s=vt=0.2m/s×4s=0.8m；
4s内拉力做的功为：W=Fs=6N×0.8m=4.8J。
故答案为：2；4.8
三、实验探究题
19.
（1）平衡
（2）D
（3）用弹簧测力计倾斜拉杠杆，使之在水平位置平衡，记录测力计的示数
分析：（1）杠杆处于静止状态或匀速转动，那么杠杆处于平衡状态；
（2）在探究杠杆的平衡条件中，为了简化探究过程，在支点两侧只能选一个力的作用点，这时每侧只有一个力臂，便于通过计算和观察寻找其中的规律；
（3）当杠杆在水平位置平衡时，两个力臂刚好和支点到力的作用点之间的距离重合，所以大家会产生误解；只要不改变力的作用点，用弹簧测力计改变拉力的方向，观察平衡时的示数就能证明。
解答：（1）
华同学先把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于平衡状态；
（2）
某次实验中，用如图乙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式，原因是力和力臂的数目太多，故选D；
（3）为了证明他们的结论是错误的，
利用图丙的装置，应该进行的操作是：用弹簧测力计倾斜拉杠杆，使之在水平位置平衡，记录测力计的示数。
?
20.
（1）竖直
（2）不正确
（3）0.4
分析：（1）
在使用动滑轮时，拉力的方向会影响拉力的大小，只有自由端的拉力方向与其它绳子的方向平行时，此时最省力；
（2）在拉动绳子的过程中，绳子和滑轮之间、滑轮和轴之间都会存在摩擦，这些都会影响滑轮组的机械效率。而如果绳子是静止的，这些摩擦力就不存在了。
（3）根据图丁确定承担重力的绳子段数n，然后根据s=nh计算绳端移动的距离。
解答：（1）拉力的方向要与绳子的方向平行；在实验2、3、4中，都是沿竖直方向拉动物体，因此应该沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计；
（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计的示数不稳定，应该静止读数，我认为他的想法不正确；
（3）根据图丁可知，承担重力的绳子段数为n=4，那么第4次绳端移动的距离：s=nh=0.1m×4=0.4m。
四、解答题
21.
（1）解：当物体未露出水面时，V排=V=Sh=0.06m2×2m=0.12m3
，
则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m3=1.2×103N；
答：物体受到的浮力为1.2×103N．
（2）解：由ρ=得：G=mg=ρ物Vg=2.0×103kg/m3×0.12m3×10N/kg=2.4×103N；
物体未露出水面时，物体对滑轮组的拉力为F′=G﹣F浮=2.4×103N﹣1.2×103N=1.2×103N，
由图可知绳子的股数n=4，
若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重，则拉力F=F′=×1.2×103N=300N；
答：若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重，工人对绳的拉力大小是300N．
（3）解：若工人对绳的拉力为400N，由于物体未露出水面时，物体对滑轮组的拉力为F′，则η=====75%．
答：若工人对绳的拉力为400N，使物体匀速上升，此装置的机械效率为75%．
解答：（1）根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可求物体所受浮力．
（2）根据G=mg=ρVg求出物体重力，则物体对滑轮组的拉力为G′=G﹣F浮
，
若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重，则拉力F=G′．
（3）求出有用功和总功后，根据η=即可求出机械效率．
分析：此题是一道力学综合题，综合考查阿基米德原理的应用、滑轮组的拉力计算、机械效率的计算；熟练掌握股数即可解答．
22.
（1）
（2）汽车施加的牵引力：F=f=0.03G=0.02mg=0.02╳2.4╳103kg╳10N/kg=480N
牵引力做的功：W=Fs=480N╳1000m=408╳105J
（3）牵引力的功率：
分析：（1）已知路程和速度根据公式计算时间即可；
（2）首先根据F=f=0.03G计算出汽车的牵引力，然后根据公式W=Fs计算牵引力做的功；
（3）已知牵引力做的功和时间根据公式计算功率即可。
?
23.
（1）W=Pt=2000w
×
0.5×3600s=3.6×107J
（2）F=W/S=3.6×107J
/36000m=1000N
（3）W=UIt=384v
×
90A
×0.5×3600s=6.2208×107J
???
η=3.6×107J/6.2208×107J=57.9%
（4）机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；?在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同．
分析：（1）已知功率和时间根据W=Pt计算克服阻力做的功；
（2）已知汽车做的功和距离根据计算汽车的牵引力；
（3）根据W=UIt计算出消耗的电能，然后根据计算发动机的机械效率；
（4）汽车的动能越大，汽车的破坏力就越大，从影响动能大小的两个因素的角度对现象进行解释即可。
?
24.
（1）根据杠杆平衡条件，
G货×AB=G起×BO，即G货×10m=3×103N×1m，
解得：G货=3×103N，即不加配重时，起重机最多能吊起重3×103N的货箱
（2）由题意可知，建筑材料由两台转场机、四段绳子提起
G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N，
η=
=
=
=80%解得，P=6250N
右转扬机功率为：P=
P电=
×1000W=500w，v=
=
=0.08m/s
（3）不同意,配重过大会导致起重机以C为支点向另一侧侧翻
分析：（1）支点为B，动力臂为AB，动力为货物重力G货
，
阻力臂为BO，阻力为起重机的自重G起
，
根据杠杆的平衡条件列式计算即可；
（2）首先判断连接在动滑轮上承担重力的绳子段数n，然后根据公式
????计算出转扬机对绳子的拉力。两台机器功率相同，那么右边转扬机的功率为
??，最后根据公式
?计算转扬机拉绳子的速度；
（3）起重机的支点一般为B点，如果配重的重力太大，超过一定限度，那么它会以C点为支点发生旋转，造成侧翻。