物理备课大师
-
2023年2月27日发(作者：边际效用计算公式)天才是百分之一的灵感加百分十九十九的努力
每天练一练
专题分类：滑轮与滑轮组专题
1.（2018临沂）小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶，动滑轮重20N（不计绳重和摩
擦），小明拉绳子的动力为80N；如果向水桶内再加入40N的水，提起时动滑轮的机械效
率变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
解：由图可知，该滑轮为动滑轮，有两段绳子拉着动滑轮，
不计绳重和摩擦，则拉绳子的动力：F=（G+G
动
）=（140N+20N）=80N；
使用同一滑轮组，在提升高度相同时，所做的额外功不变，增加水的重力，增大了有用功，
所以有用功在总功中所占的比例变大，机械效率会变大。
故答案为：80；变大。
2.（2018邵阳）如图题图所示，重10N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平方向以0.4
m/s的速度匀速运动了2s，弹簧测力计的示数为4N，物体A所受重力做的功为_____J。
【答案】0
【解析】分析：由图知，与动滑轮相连的有两段绳子，则n=2，依据做功的两个条件，首先
判断重力是否做功，然后利用功的计算公式进行计算。
解答：由图知，与动滑轮相连的有两段绳子，则n=2，重力为10N的物体，在水平面上做匀
速直线运动，虽然有力，也有距离，但在重力的方向上没有移动的距离，所以重力没做功。
故答案为：0
3.（2018衡阳）如图所示，用滑轮组提起一个重为7N的物体，在拉力F＝4N的作用下，10s
内物体滑竖直方向匀速升高了2m不计绳重和摩擦，可知拉力F的功率为___W，此滑轮组的
机械效率为_______。
天才是百分之一的灵感加百分十九十九的努力
每天练一练
【答案】(1).1.6(2).87.5%
【解析】解V
物
＝＝0.2m/s,因为n＝2所以V
绳
＝2V
物
＝0.4m/s,拉力的功率P＝FV＝
4N,滑轮组的机械效率为＝87.5%.
4.（2018日照）如图所示，工人用150N的拉力通过滑轮组吊起质量为20kg的箱子。若箱
子被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，则（）
A．箱子的重力势能增大
B．动滑轮的重力为100N
C．工人施加的拉力做的功为300J
D．滑轮组的机械效率为66.7%
解：A、箱子被匀速提升，高度增加，质量不变，重力势能增加，故A正确；
B、箱子受到的重力：
G=mg=20kg×10N/kg=200N；
由图可知，n=2，则由F=（G+G动）可得动滑轮的重力：
G动=nF﹣G=2×150N﹣200N=100N；故B正确；
C、由图可知，n=2，
绳端移动的距离s=nh=2×2m=4m，
工人做的总功：
W总=Fs=150N×4m=600J；故C错误；
D、有用功：
天才是百分之一的灵感加百分十九十九的努力
每天练一练
W有=Gh=200N×2m=400J
滑轮组的机械效率：
η==≈66.7%．故D正确。
故选：ABD。
5.（2018威海）如图为吊装工具示意图，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，
OA：OB=1：2，每个滑轮重100N．当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，
工人对地面的压力为400N，物体M对地面的压力为4500N．（杠杆与绳的自重、滑轮
组摩擦均不计）
解：
（1）人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支，
由力的平衡条件可得：F+F支=G，
则F支=G﹣F=700N﹣300N=400N，
因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，
所以工人对地面的压力：F压=F支=400N；
（2）定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，
由力的平衡条件可得：FA′=3F+G定=3×300N+100N=1000N；
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即
FA=F′A=1000N；
根据杠杆的平衡条件：FA×OA=FB×OB，且OA：OB=1：2，
所以：FB===500N；
因为物体间力的作用是相互的，
所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FB′=FB=500N；
物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，
则物体M受到的支持力为：FM支持=GM﹣FB′=5000N﹣500N=4500N，
天才是百分之一的灵感加百分十九十九的努力
每天练一练
因为物体间力的作用是相互的，
所以物体M对地面的压力：FM压=FM支持=4500N。
故答案为：400；4500。
6.（2018•泰安）图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖
直向上拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从
图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他
们做的实验完成下列问题：
（1）物体提升的高度是5.0cm，拉力是2N，该滑轮组的机械效率η=75%；
（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则
滑轮组的机械效率变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
解：（1）测力计B位置匀速提升到B'位置，测力计上升的高度为：s=15.0cm；由图可知，
有3段绳子拉着动滑轮，则物体上的高度为：h=s=×15.0cm=5.0cm；
由图可知，测力计的示数为2N；
该动滑轮的机械效率：η====75%；
（3）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，此时有用功不变，克服动滑轮重力所做的
额外功变大，故机械效率变小。
故答案为：（1）5.0；2；75%；（2）变小。
7.（2018•聊城）考古工作者在河底发现了古代的石像，经潜水者测量它的体积约为2m3．如
图所示，在打捞石像的过程中，考古工作者用动滑轮将石像匀速提升，需要竖直向上的拉力
F=1.6×104N．在没有将石像提出水面前，若不计摩擦和滑轮重力，（ρ水=1.0×103kg/m，
g=10N/kg）求：
天才是百分之一的灵感加百分十九十九的努力
每天练一练
（1）石像受到的浮力。
（2）石像的重力。
（3）石像的密度。
（4）若将石像提升了3m，石像受到水的压强减少了多少？
解：（1）石像受到的浮力：
F浮=G排=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2m3=2×104N；
（2）不计摩擦和滑轮重力，根据F=（G﹣F浮）可得石像的重力：
G=2F+F浮=2×1.6×104N+2×104N=5.2×104N；
（3）石像的质量：
m===5.2×103kg；
石像的密度：
ρ===2.6×103kg/m3；
（4）石像减少的水的压强
△P=ρg△h=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa；
答：（1）石像受到的浮力是2×104N；
（2）石像的重力5.2×104N；
（3）石像的密度是2.6×103kg/m3；
（4）若将石像提升了3m，石像受到水的压强减少了3×104Pa。
8.（2018滨州）如图所示，重400N的物体在30N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10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列
说法正确的是（）
A．绳子自由端移动的距离为3mB．有用功为400J
天才是百分之一的灵感加百分十九十九的努力
每天练一练
C．拉力F的功率为9WD．物体与地面间的滑动摩擦力为72N
解析:A、由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离：s绳=3s物=3v物t=3×0.1m/s×10s=3m，
故A正确；B、拉力做功为：W总=Fs绳=30N×3m=90J，有用功：W有=ηW总=80%×90J=72J，
故B错误；C、拉力做功的功率：P===9W，故C正确；D、有用功W有=fs物，拉
力做的总功W总=Fs绳，由η====得，物体与地面间的滑动摩擦力：
f=η×3F=80%×3×30N=72N，故D正确。故选ACD。
9.（2018潍坊）如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m，不
计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。下列说法正确的是
A.物体上升的速度是2.5m/s
B.拉力F大小为100N
C.拉力F的功率为80W
D.拉力F的功率为40W
【答案】BC
【解析】在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m，则物体上升速度
v=s/t=2m/5s=0.4m/s，故A错误；承担动滑轮及物重的绳子的股数n=2，所以
，故B正确；绳子的速度v
绳
=2v
物
=2×0.4m/s=0.8m/s，拉力F的功
率：P=Fv
绳
=100N×0.8m/s=80W，故C正确，D错误；故应选BC。