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    2023中考物理二轮复习之简单机械计算大题附答案

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    2023中考物理二轮复习之简单机械计算大题附答案

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    这是一份2023中考物理二轮复习之简单机械计算大题附答案,共39页。试卷主要包含了计算题等内容,欢迎下载使用。
    一、计算题
    1.如图所示,工地有4t沙子,工人站在水平地面上,用竖直向下的力F拉动绳子自由端,可使重力为400N的沙子匀速上升。此时,滑轮组的机械效率为80%。已知:两个滑轮质量相等,麻袋一次可装重1800N的沙子,麻袋质量、绳重和摩擦不计。求:
    (1)忽略麻袋,将动滑轮和沙子视为一个整体,做受力分析;
    (2)匀速提升400N沙子时,绳子自由端受到的拉力;
    (3)动滑轮的重力;
    (4)若工人重力为700N,支架可承担的最大拉力是1600N,绳子和滑轮足够结实。在保证安全的情况下,此滑轮组一次可以匀速提升沙子的最大重力Gmax。
    2.如图所示,木箱重 1000N,当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为木箱重的 0.6 倍,用滑轮组使木箱沿水平面匀速向左移动 2m 距离,结果用了 20s,若滑轮组的机械效率为 80%,则:
    (1)有用功为多大?
    (2)则水平拉力 F 的大小为多大?
    (3)拉力做功的功率为多少?
    3.如图所示,重为40N的物体A在拉力F的作用下,5s内被匀速提高了0.5m,拉力F做的功随时间变化的图像如图所示。求:
    (1)拉力F的功率?
    (2)有用功的大小?
    (3)机械效率是多少?
    (4)如果不计绳重与摩擦,动滑轮重力是多少?
    4.水平地面上放置重为300N、边长为0.2m正方体物块,如图甲所示。现用斜面将物块由底端匀速拉到顶端,如图乙所示。已知平行于斜面的拉力F为180N,物体移动的距离为5m,升高2m,用时5s。g取10N/kg。求:
    (1)物块对水平地面的压强;
    (2)拉力的功率;
    (3)斜面的机械效率。
    5.如图所示,斜面长0.5m,高0.1 m,把重为50N的物体匀速拉向斜面顶端,弹簧测力计的示数为12.5N,则:
    (1)有用功是多少?
    (2)该斜面的机械效率为多少?
    (3)物体在斜面上受到的摩擦力为多少?
    6.活动课上,小红同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景,设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在10s内将一个质量为40kg的立方体形物体,沿着水平地面匀速拉动了2m,立方体的底面积为100cm2。人的拉力为50N,物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍,不计绳重及机械的摩擦。(g=10N/kg)求:
    (1)未拉动物体时,物体对水平地面的压强;
    (2)拉力做功的功率;
    (3)该滑轮组的机械效率。
    7.将重为20N的重物用图示滑轮组匀速提升3m,所用拉力F=8N。不计轮与轴间的摩擦及绳重。求:
    (1)该过程中的有用功;
    (2)滑轮组的机械效率;
    (3)动滑轮的重力。
    8.如图所示,平行于斜面的拉力将重为400N的物块由斜面底端匀速拉到顶端,已知拉力为250N,物体沿斜面移动了2m,升高了1m;以克服物的重力做的功为有用功,(忽略空气阻力),求
    (1)此过程中拉力所做的总功;
    (2)此过程中拉力所做的额外功;
    (3)斜面的机械效率。
    9.某工人使用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物块,已知物块重为360N,体积为1.2×10-2m3,物体匀速上升的速度始终为1 m/s,动滑轮重60N(不计绳重、摩擦和水的阻力,ρ水=1.0×103 kg/m3)。求:
    (1)物块全部浸没在水中时,物块受到的浮力;
    (2)物块未露出水面时,物块受到绳子拉力;
    (3)当物体全部露出水面后,此滑轮组的机械效率。(小数点后面保留一位小数)
    10.如图所示的实验装置,斜面长,高,秒表每格1s。重为1N的小车在沿斜面方向、大小为0.3N的拉力F作用下,从底端匀速到达顶端,秒表变化如图(指针转动未超过一周)。求:
    (1)拉力的功率;
    (2)斜面的机械效率。
    11.2022年4月,一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅,被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中,利用如图所示的滑轮组,在40s时间内,救援人员用500N的拉力拉动绳端,把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg,问,此过程中:
    (1)滑轮组对海豚做的有用功有多大?
    (2)拉力做功的功率有多大?
    (3)滑轮组的机械效率有多大?
    12.如图小明拉着质量为30kg行李箱匀速经过一段长度、高度的斜坡路面,用时10s,若此过程拉力F方向沿斜面向上,大小为125N。行李箱放在水平地面时与地面接触面积为,()。求:
    (1)行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小和对地面的压强;
    (2)小明对行李箱做的有用功和斜面的机械效率;
    (3)拉力F做功的功率。
    13.图是运动员利用器械进行举重训练的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA∶OB=4∶5,系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着质量为30kg的物体M。运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为1×104Pa,当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时,他对横杆B端竖直向上的作用力为F,此时他对水平地面的压强为1.4×104Pa。g取10N/kg,横杆AB与绳的质量均忽略不计。求:
    (1)F的大小;
    (2)运动员的体重G人。
    14.杠杆平衡时,动力F1大小为6牛,动力臂l1为0.4米,阻力臂l2为0.6米,求阻力F2的大小。
    15.工人利用如图所示的滑轮组匀速提升重700N的货物,绳子自由端被竖直向上拉起 6m,所做的额外功为600J,不计绳重和摩擦。求:
    (1)拉力所做的有用功;
    (2)滑轮组的机械效率;
    (3)当另一重物被提起相同高度时,滑轮组的机械效率增加了10%,求此时被提升重物的重力。
    16.如图工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m。不计绳重和摩擦.求:
    (1)工人对物体做的有用功;
    (2)拉力F做功的功率;
    (3)若将重为900N的物体提升相同高度,此滑轮组的机械效率。
    17.俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图23甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,她的身体与地面平行,可抽象成如图23乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,对手的力作用在B点,小京的重心在A点。已知小京的体重为750N,OA长为1m,OB长为1.5m。
    (1)图23乙中,地面对手的力F1与身体垂直,求F1的大小;
    (2)图24所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时她的身体姿态与图23甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F2与他的身体垂直,且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
    18.如图甲所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速吊起的货物时,滑轮组的机械效率是80%,不计摩擦和绳重,g取。
    (1)绳端的拉力F是多大?
    (2)货物在内匀速上升,绳端拉力的功率是多大?
    (3)图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同,若配重质量为,平衡臂长,起重臂长,当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时,求此时货物的质量。
    19.如图所示,某工人利用滑轮组将一个重为900N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中,绳子自由端所受的拉力为F,滑轮组的机械效率为75%,试求:
    (1)货箱上升的速度是多少?
    (2)有用功是多少?
    (3)拉力F是多少?
    20.小喻用如图所示的均匀杠杆OB将重为15N的货物匀速提升0.1m。经测量AB=2m,OA=0.4m,小喻所用拉力F=4N,且方向始终竖直向上。求:
    (1)小喻做的有用功是多少?
    (2)小喻所用的杠杆的机械效率是多少?
    (3)若杠杆的重心处于OB的中点,忽略转轴O处的摩擦,杠杆的自重是多少?
    21.“龙门吊”是港口、货场中常见的起重设备,其滑轮组部分如图所示。现用此装置将地面上一个质量为2600kg,与地面的接触面积为1.3m2的重物匀速吊到3m的高处,动滑轮的重力为1000N。(g取10N/kg)
    (1)求重物被吊起前对地面的压强;
    (2)求提升重物过程中拉力做的有用功;
    (3)若钢索能够承受的最大拉力为1×104N,提升过程中钢索的重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%,求滑轮组的最大机械效率。
    22.某兴趣小组设计了一个水塔水位监测装置,图甲是该装置的部分简化模型,轻质硬杆AB能绕O点无摩擦转动,AO∶OB=2∶3,物体N是一个不吸水的柱体,打开阀门,假定水的流量相同,物体M对压力传感器的压强p与水流时间t的关系如图乙所示,t2时刻装置自动报警,t3时刻塔内水流完,杠杆始终在水平位置平衡。已知正方体M的密度为6×103kg/m3,棱长为0.1m,悬挂物体M、N的轻质细绳不可伸长,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,单位时间内水通过阀门处管道横截面的体积为水的流量,求:
    (1)物体M的重力大小;
    (2)t1时刻杠杆A端所受拉力大小;
    (3)物体N的密度。
    23.用如图所示滑轮组将重600N的物体匀速提高2m,拉力为500N,所用的时间为20s.求:
    (1)有用功;
    (2)拉力做的功;
    (3)该滑轮组的机械效率;
    (4)拉力的功率。
    24.如图所示,用滑轮组提升所受重力为900N的物体A,滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m,同时物体A被竖直匀速提升了4m,用时40s,滑轮组的额外功是400J,求:
    (1)物体A上升的速度v;
    (2)利用滑轮组提升重物时所做的有用功;
    (3)拉力F的功率P;
    (4)滑轮组的机械效率。
    25.如图所示,工人师傅用120N的拉力,以0.2m/s的速度匀速提升重为 300N的物体。(不计绳重及摩擦)求:
    (1)5s内绳子自由端移动的距离;
    (2)求动滑轮的重力;
    (3)若物重再增大300 N,则工人所用拉力是多大?
    26.如图所示,重的物体在的水平拉力F的作用下,以的速度沿水平地面向左匀速直线运动了,滑轮组的机械效率为80%。求:
    (1)有用功;
    (2)拉力F的功率;
    (3)物体与地面间的滑动摩擦力。
    27.如图甲所示,AB是一根质地均匀的木棒,重为10N,长为20cm,将A端固定,在B点施加竖直向上的力F,使其水平静止。则:
    (1)画出F的力臂;
    (2)求F的大小;
    (3)若在AB的重心所在点O处挂一个重为20N的重物G,拉力大小变为F木棒仍然水平静止(如图乙所示)。求F的大小;
    (4)小明想到杠杆也是一种简单机械,可用乙丙两种方式提升重物G。若乙丙两种方式提升同一重物,机械效率分别为η1和η2,不计摩擦,请从功的角度分析η1和η2的大小关系。
    28.如图所示,用滑轮组提升重力为900N的物体A,在滑轮组绳子自由端用力F竖直向上匀速提升10s,10s内物体A被竖直匀速提升了1m,滑轮组的额外功是300J。求:
    (1)A上升的速度v;
    (2)滑轮组的机械效率η;
    (3)绳子自由端的拉力F。
    29.某建筑工地有一质量为80kg的货物,静止在水平地面上,其与地面的接触面积为0.04m2。
    (1)货物对地面的压强是多大?(g取10N/kg)
    (2)装卸工人用如图所示的滑轮组在8s内将该货物匀速提升2m时,所用的拉力F为500N,求工人的功率和此滑轮组的机械效率。
    30.如图所示,水平地面上的建筑工人利用滑轮组,将重为800N的物体在10s内匀速提升2m,工人对绳子末端的拉力F的大小为500N,该工人自身重力为600N,两个滑轮的质量相等,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求:
    (1)动滑轮的重力;
    (2)支架受到滑轮组的拉力;
    (3)此滑轮组能提升的最大物重。
    31.夹砖器,是建筑工地上常用的一种人工手动的简单机械,不伤手,操作简便,如图所示。当小金使用夹砖器夹取4块红砖时,每块红砖2.5kg,手的握力为F,握力力臂L1=12cm,每块夹板和砖块间的弹力为FN,弹力力臂L2=15cm,每块夹板与砖块的摩擦力f=0.5FN。
    (1)求每块夹板和砖块间的弹力FN;
    (2)求小金的手握力F。
    32.用如图所示滑轮组提升重为180N的物体,使物体在30s内匀速上升了6m,人用的拉力是100N,不计绳重和摩擦,求:
    (1)人拉绳做的有用功;
    (2)该滑轮组的机械效率;
    (3)人拉绳做功的功率。
    33.如图所示,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体在10s内竖直上升了1m,人拉绳的力为250N。试问:
    (1)人拉绳子做功的功率为多少?
    (2)滑轮组的机械效率为多少?
    (3)动滑轮重多少?(不计绳重和摩擦)
    (4)写出一条提高机械效率的办法。
    34.如图所示,质量为50kg的小龙站在水平高台上,通过滑轮组竖直向上匀速提升重为600N的物体。已知小龙对绳的拉力F为250N,物体在10秒内上升了1m,假设整个拉动过程中拉力方向始终竖直向上,不计绳重和摩擦,求:
    (1)物体克服重力做功多少J?
    (2)此时滑轮组的机械效率为多少?
    (3)若小龙用该滑轮组提升重物的最大机械效率为90%,求滑轮组机械效率最大时,小龙对水平台的压力?
    35.如图所示,物体重180N,动滑轮重10N.小明用100N的拉力(方向不变)将物体匀速提升2m,用了10s。求此过程中:
    (1)小明拉绳的速度;
    (2)小明所做的有用功;
    (3)滑轮组的机械效率。
    36.定滑轮是生产生活中常用的一种简单机械。
    (1)如图甲,使用定滑轮将重为G的物体匀速提升定高度,请利用所学的知识,证明:不计绳重和各种摩擦时,使用定滑轮不省力,即F=G;
    (2)如图乙,小西同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重200N的物体,从滑轮正下方沿水平向移动4m,将物体匀速提升。不计绳重和摩擦,求小西的拉力做的功;
    37.如图所示,重550N的工人站在水平地面上用滑轮组提起重760N的货物,货物匀速上升2m用的时间为10s,提升过程中工人的拉力的功率为160W,提升过程中不计绳重和摩擦。求:
    (1)在这次提升过程中,工人的拉力;
    (2)在这次提升过程中,滑轮组的机械效率;
    (3)若该滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600N,该工人用这个滑轮组能提升的最大物重。
    38.如图所示,用拉力F通过动滑轮将重90N的货物匀速提升1m,动滑轮的机械效率为90%,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,求;
    (1)上述过程中的有用功W有;
    (2)上述过程中拉力所做的功W总;
    (3)动滑轮所受的重力G动。
    39.如图甲所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速吊起600kg的货物时,绳端的拉力F是2500N,不计摩擦和绳重,g取10N/kg。
    (1)滑轮组的机械效率多大;
    (2)货物在10s内匀速上升5m,绳端拉力F的功率是多大;
    (3)图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中动滑轮质量相同,若配重质量为3t,平衡臂长,起重臂长,当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时,求此时货物的质量。
    40.天门山盘山公路是网红打卡地,公路共计99道弯,似玉带环绕,层层叠起,直冲云霄,公路全长大约10km,公路的海拔落差高度约1000m。为助力“2022年湖南省首届旅游发展大会”,实现省委省政府提出的“立标打样”、“办一次会、兴一座城”的目标要求,天门山景区购置了一批新能源纯电动客车,客车满载时总质量为6000kg。现有一辆满载的新能源客车,以80kW的恒定功率,4m/s的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶。(行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定不变,g取10N/kg)请完成下列问题:
    (1)整个过程中,电动机对客车和游客所做的有用功为多少?
    (2)盘山公路的机械效率为多少?
    (3)整个过程中,电动机的牵引力为多少?汽车受到的阻力为多少?
    参考答案:
    1.(1)整体受竖直向下的重力和两端绳子对该整体竖直向上的拉力;(2)250N;(3)100N;(4)900N
    【详解】解:(1)忽略麻袋,将动滑轮和沙子视为一个整体,该整体受竖直向下的重力和两端绳子对该整体竖直向上的拉力。由题意可知,该整体做匀速直线运动,受力平衡,故该整体受到的重力和拉力大小相等,方向相反,在同一直线上。
    (2)由图可知,承担物重的绳子段数n为2;由可知,滑轮组的机械效率
    故匀速提升400N沙子时,绳子自由端受到的拉力
    (3)由可知,动滑轮的重力
    (4)由题意可知,支架可承担的最大拉力
    代入数据可得
    计算得施加在绳子上的最大拉力F拉=500N,则此滑轮组一次可以匀速提升沙子的最大重力
    答:(1)见解析;
    (2)绳子自由端受到的拉力为250N;
    (3)动滑轮的重力为100N;
    (4)此滑轮组一次可以匀速提升沙子的最大重力Gmax为900N。
    2.(1)1200J;(2)250N;(3)75W
    【详解】解:(1)木箱受到的摩擦力大小为
    f=0.6G=0.6×1000N=600N
    有用功为
    W有用=fs箱=600N×2m=1200J
    (2)由可得,水平拉力所做的总功为
    由图可知,绳子承重股数为n=3,绳子自由端移动的距离为
    则水平拉力 F 的大小为
    (3)拉力做功的功率为
    答:(1)有用功为1200J;
    (2)则水平拉力 F 的大小为250N;
    (3)拉力做功的功率为75W。
    3.(1)5W;(2)20J;(3)80%;(4)10N
    【详解】解:(1)由图乙可知,5s内拉力F做功25J,则拉力F的功率
    (2)有用功为
    W有=Gh=40N×0.5m=20J
    (3)机械效率为
    (4)额外功为
    W额=W-W有=25J-20J=5J
    由于不计绳重和摩擦,则克服动滑轮重所做的功为额外功,那么动滑轮重为
    答:(1)拉力F的功率是5W;
    (2)有用功的大小是20J;
    (3)机械效率是80%;
    (4)如果不计绳重与摩擦,动滑轮重力是10N。
    4.(1)7500Pa;(2)180W;(3)66.7%
    【详解】解:(1)物体放在水平地面上,对地面压力等于其重力,物块对水平地面的压强为
    (2)拉力的功率为
    (3)斜面的机械效率为
    答:(1)物块对水平地面的压强为7500Pa;
    (2)拉力的功率为180W;
    (3)斜面的机械效率为66.7%。
    5.(1)5J;(2)80%;(3)2.5N
    【详解】解:(1)有用功为
    W有用=Gh=50N×0.1m=5J
    (2)总功为
    W总=Fs=12.5N×0.5m=6.25J
    该斜面的机械效率为
    (3)额外功为
    W额外=W总-W有用=6.25J-5J=1.25J
    克服摩擦力做的功为额外功,故物体在斜面上受到的摩擦力为
    答:(1)有用功是5J;
    (2)该斜面的机械效率为80%;
    (3)物体在斜面上受到的摩擦力为2.5N。
    6.(1)4×104Pa;(2)20W;(3)80%
    【详解】(1)物体所受的重力为
    因为水平放置,所以物体对水平地面的接触面积为
    物体对水平地面的压强为
    (2)由图可知,n=2,则绳端移动的距离为
    人的拉力所做的功为
    拉力F做功的功率为
    (3)因为物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍,所以物体受到的摩擦力为
    因物体匀速移动时处于平衡状态,物体受到的拉力F拉和摩擦力是一对平衡力,所以,滑轮组对物体的拉力为
    滑轮组的效率为
    答:(1)未拉动物体时,物体对水平地面的压强为4×104Pa;
    (2)拉力做功的功率为20W;
    (3)该滑轮组的机械效率80%。
    7.(1)60J;(2)83.3%;(3)4N
    【详解】解:(1)该过程中的有用功
    (2)由图知,承重绳子股数
    拉力做的总功
    滑轮组的机械效率
    (3)不计轮轴间摩擦及绳重时,拉力
    所以动滑轮的重力
    答:(1)该过程中的有用功60J;
    (2)滑轮组的机械效率83.3%;
    (3)动滑轮的重力4N。
    8.(1)500J;(2)100J;(3)80%
    【详解】解:(1)拉力F=250N,物体沿斜面移动了2m,即s=2m,此过程中拉力所做的总功为
    (2)物块升高了1m,即h=1m,此过程中所做的有用功为
    此过程中拉力所做的额外功为
    (3)斜面的机械效率为
    答:(1)此过程中拉力所做的总功为500J;
    (2)此过程中拉力所做的额外功为100J;
    (3)斜面的机械效率为80%。
    9.(1)120N;(2)240N;(3)85.7%
    【详解】解:(1)物块全部浸没在水中时排开水的体积
    V排=V=1.2×10-2m3
    物块受到的浮力
    F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-2m3=120N
    (2)物块未露出水面时,受到竖直向上的浮力、滑轮组的拉力和竖直向下的重力,且处于平衡状态,物块受到绳子拉力
    F物=G-F浮=360N-120N=240N
    (3)从图中可知n=2,物块完全出水后绳子自由端的拉力
    滑轮组的机械效率
    答:(1)物块全部浸没在水中时,物块受到的浮力是120N;
    (2)物块未露出水面时,物块受到绳子拉力是240N;
    (3)当物体全部露出水面后,此滑轮组的机械效率是85.7%。
    10.(1)0.12W;(2)83.3
    【详解】解:(1)拉力F做的总功
    W总=Fs=0.3N×2m=0.6J
    由图可知,小车从底端匀速到达顶端所用时间t=5s,拉力的功率
    P===0.12W
    即拉力的功率为0.12W。
    (2)有用功
    W有用=Gh=1N×0.5m=0.5J
    斜面的机械效率
    η==83.3
    即斜面的机械效率为83.3。
    答:(1)拉力的功率为0.12W;
    (2)斜面的机械效率为83.3。
    11.(1)3.6×103J;(2)100W;(3)90%
    【详解】解:(1)质量为180kg的海豚,被匀速提升2m,所以滑轮组对海豚做的有用功
    (2)由滑轮组可知,动滑轮上绳子根数n=4,绳子拉的距离
    s=4×2m=8m
    拉力做功
    拉力做功的功率
    (3)滑轮组的机械效率
    答:(1)滑轮组对海豚做的有用功为3.6×103J;
    (2)拉力做功的功率为100W;
    (3)滑轮组的机械效率为90%。
    12.(1)300N,7.5×105Pa;(2)300J,80%(3)37.5W
    【详解】解:(1)行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小
    行李箱静止放在水平地面上时,对地面的压强
    (2)小明对行李箱做的有用功
    小明对行李箱做的总功
    斜面的机械效率
    (3)拉力F做功的功率
    答:(1)行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小300N和对地面的压强7.5×105Pa;
    (2)小明对行李箱做的有用功300J和斜面的机械效率80%;
    (3)拉力F做功的功率37.5W。
    13.(1)240N;(2)600N
    【详解】解:(1)由题意可知,物体M的重力为
    G=mg=30kg×10N/kg=300N
    故A端绳子的拉力为F拉=300N,当杠杆水平平衡时,由杠杆的平衡条件可得
    F拉×OA=F×OB
    解得运动员对横杆B端的作用力为
    (2)设运动员与地面的接触面积为S,由题意可知,运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为p0=1×104Pa,由受力分析可知,运动员对地面的压力等于运动员的重力,则由可得
    G人=p0S①
    运动员对横杆B端施加施加竖直向上的作用力后,由受力分析可知,此时运动员对水平地面的压力为
    F压=G人+F=p1S②
    联立①②,解得运动员与地面的接触面积为
    解得运动员的体重为
    G人=p0S=1×104Pa×6×10-2m2=600N
    答:(1)F的大小为240N;
    (2)运动员的体重为600N。
    14.4N
    【详解】杠杆平衡时,动力F1=6N,动力臂l1=0.4m,阻力臂l2=0.6m,由杠杆的平衡条件可得

    解得:F2=4N。
    答:阻力F2的大小为4N。
    15.(1)1400J;(2)70%;(3)1200N
    【详解】解:(1)由图可知,该滑轮组绳子的承重段数n=3,根据公式s绳=nh可得,物体上升的距离为
    所以拉力做的有用功为
    W有=Gh=700N×2m=1400J
    (2)因为有用功为1400J,额外功为600J,所以滑轮组的机械效率为
    (3)不计绳重和摩擦,由W额=Gh可得,动滑轮的重力为
    当另一种物被提起相同高度时,滑轮组的机械效率增加了10%,则此时滑轮组的机械效率为
    应克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,所以滑轮组的机械效率为
    解得:G'=1200N。
    答:(1)拉力所做的有用功为1400J;
    (2)滑轮组的机械效率为80%;
    (3)当另一重物被提起相同高度时,滑轮组的机械效率增加了10%,此时被提升重物的重力为1200N。
    16.(1)800J;(2)100W;(3)90%
    【详解】解:(1)由图知道,承担物重的绳子股数n=2,则拉力F移动的距离
    s=2h
    克服物体的重力所做的功是有用功,故工人对物体做的有用功
    W有=Gh=400N×2m=800J
    (2)拉力F移动的距离
    s=2h=2×2m=4m
    拉力F所做的总功
    W总=Fs=250N×4m=1000J
    拉力做功的功率
    (3)由于不计绳重和摩擦,提升过程做的额外功是克服动滑轮重力做功,故提升400N的物体时做的额外功是
    将重为900N的物体提升相同高度,做的有用功

    所做的总功

    由知道 ,此滑轮组的机械效率
    答:(1)工人对物体做的有用功800J;
    (2)拉力F做功的功率100W;
    (3)将重为900N的物体提升相同高度,此滑轮组的机械效率90%。
    17.(1)500N;(2)

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