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人教版八年级物理下册 计算题02A 简单机械的基本计算（含答案详解）
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人教版八年级物理下册期末考试题型专题复习计算题02A 简单机械的基本计算（含答案详解）附：可能用到的基本公式：1．如图所示，一根轻质直杠杆AB在水平位置保持平衡A端挂重100牛的物体G1，B端挂200牛的物体G2，AO长为0.6米，求：（1）物体G2悬挂点B离支点的距离；（2）若在B端增加重200牛的物体，要使杠杆再次水平平衡，支点应向哪端移动多少距离？2．一轻质杠杆如图，已知AB︰OB=1︰2，物体M质量为15kg，小雨重500N。小雨在A端竖直向上用力提杆子，使杠杆水平平衡，小雨受到地面的支持力是多少N？3．如图所示是锅炉上的安全阀示意图，当阀门受到蒸汽的压力超过安全值时，阀门就会被顶开，让蒸汽放掉一些，使锅炉气压减小。图中OC为轻质杠杆且可绕O点转动，阀门质量不计。OA长10cm，OB长80cm，B端所挂重物重为50N。（1）如果蒸汽刚好把阀门顶起，求A处受到阀门竖直向上顶的力为多少？（2）当A处受到阀门竖直向上顶的力为300N时阀门就开启， 求重锤应该挂在距A点多远处？4．如图所示，在轻质杠杆OB的B端挂一个重为100牛的物体，OA为0.4米，AB为0.2米。若使杠杆能在水平位置保持静止，求：（1）作用在A点最小力F的大小及方向；（2）本题中，轻质杠杆OB属于哪种类型的杠杆？5．一根质量为40kg，粗细均匀的实心木材平放在水平地面上，从其右端施加竖直向上的拉力F可使其右端抬起，如图甲所示。另一根粗细不均匀的木材B，从其右端施加竖直向上500N的拉力F1可使其右端抬起，如图乙所示；从其左端施加竖直向上400N的拉力F2可使其左端抬起，如图丙所示。求：（1）将木材A右端提起的竖直向上的拉力F；（2）木材B的重力。6．如图所示，一轻质杆OA一端固定在竖直墙上，可绕O点转动，已知OA＝0.3m，OB＝0.2m，在A点处悬挂一个6kg的重物，若在B处施一竖直向上的拉力F，使杠杆在水平线上平衡，求：（1）重物的重力是多少？（g＝10N/kg）（2）此时拉力F为多少？7．如图所示是黄石建设中常见的一种起重机的简化图，为了保证起重机吊起重物时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m0；已知OA＝12m，OB＝4m。用它把质量为3×103kg，底面积为0.5m2、高为2m的长方体石墩G吊起。（1）起吊前，石墩静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若石墩匀速从地面上吊起，起重机横梁始终保持水平，若起重机横梁自重不计，OA、OB的长度不变，右边的配重m0为多少千克？8．如图所示，轻质杠杆的支点O距左端L1=0.5m，距右端L2=0.2m．在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A，右端挂质量为7kg，边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，求：（1）此时杠杆左端所受拉力大小；（2）正方体B对地面的压强。9．如图所示的滑轮装置，已知货物重为100牛，在10秒内被匀速提升2米，若不计摩擦，求：（1）拉力F的大小；（2）拉力F做的功；（3）拉力F的功率。10．如图所示，已知物体所受重力为20N，某人利用图中所示滑轮匀速将其提起。若物体在5秒被提升了10米，（不计绳重和摩擦）求（1）人的拉力。（2）在这段时间内拉力所做的功。（3）拉力的功率。11．如图所示，用竖直向上的拉力 F 匀速提升重为800N的物体A，在10s内物体上升了2m，不计滑轮和绳子的重力、轮与轴间的摩擦，求：（1）物体 A 上升的速度；（2）拉力 F 所做的功；（3）保持拉力 F 做功的功率不变，绳子自由端移动的速度为 0.5m/s，匀速提升物体B时，物体B所受的重力。12．如图所示，用一个动滑轮使重10N的物体在5s内匀速升高0.2m，绳子自由端所用的拉力F为6N。求：（1）绳子自由端移动的速度；（2）拉力F做的功；（3）拉力做功的功率。13．如图所示，用一动滑轮拉物体A以0.6m/s的速度在水平面上匀速运动，物体A重为20N，受到摩擦力是物重的0.2倍，若忽略绳子与滑轮间的摩擦。求：（1）拉力F的大小；（2）在2s内绳的自由端移动的距离。14．如图所示，艾依钟用滑轮组将童为600N的木箱，从地面匀速提到4m高的阳台上，用时40s，已知动滑轮的重力为60N，不计绳重和摩擦。求：（1）木箱匀速上升的速度；（2）木箱克服重力所做的功；（3）拉力做功的功率。15．图是一种利用滑轮组提升物体的简化模型示意图。人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，将重为720N物体以0.1m/s的速度匀速上升时，滑轮组的机械效率为90%。不计绳重及摩擦，g取10N/kg。求：（1）拉力的大小；（2）求动滑轮受到的重力。16．如图所示，小车在水平面上通过滑轮组提升重物，动滑轮重400N，小车的最大输出功率为3kW，重物A重1600N。（不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦）求：（1）小车匀速提升重物A时滑轮组的机械效率；（2）若要使被提升重物以1m/s的速度匀速上升，装置能提升重物的最大重力。（绳子能够承受足够大的力）17．如图所示，小明用50N的力，在10s内把重为80N的物体匀速提升50cm，若不计绳重和摩擦，求：（1）拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率。18．如图所示，工人用滑轮组提升的物体，使物体在内匀速上升。求：（不计动滑轮重、绳重及摩擦，取）（1）绳子自由端移动的距离和速度。（2）工人所用的拉力。（3）若动滑轮的重为，求工人所需的拉力。19．如图所示，用滑轮组提升质量为2×l03kg的物体A。物体A 以0. lm/ s的速度匀速上升的过程中，电动机对绳子自由端拉力的功率恒为2400W，g 取10N/ kg。求：（1）物体A受到的重力G；（2）电动机对绳子自由端的拉力F；（3）该滑轮组的机械效率η。20．如图所示，小明将水泥从地面送上楼。他用300N的力F拉动绳子，10s内将一袋50kg的水泥匀速提升了2m。不计绳（袋）重和摩擦，g取10N/kg。求：（1）水泥所受的重力；（2）小明做功的功率；（3）此过程中滑轮组的机械效率。21．体重为510N的老人，站在水平地面上对地面的压强为p1，当该老人用如图所示的滑轮组拉物体A沿水平方向平方向以0.1m/s速度运动，他对地面的压强为p2，压强变化了2750pa。已知该老人的双脚与地面的面积是400cm2，滑轮组的机械效率为80%。（不计滑轮摩擦和绳重）求：（1）绳对老人的拉力；（2）15秒内物体A克服摩擦力所做的功；（3）若在物体A上再放一个物体B，滑动摩擦力增大了30N，此时该装置的机械效率是多少？22．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。23．如图所示，工人沿斜面把一箱货物从底端匀速拉进车厢，箱货物沿斜面匀速运动时受到的摩擦力为 100N，斜面的长为 5m，高为 1m，箱货物重为 1500N，忽略空气阻力。求（1）工人做的有用功；（2）该斜面的机械效率。24．如图所示，某建筑工地一个斜面高h＝2m，长L＝10m。工人沿斜面向上用力F将重为1200N的木箱匀速从斜面底端拉到斜面顶端，用时50s，力F的功率为80W。求：（1）力F做的功；（2）力F的大小；（3）该斜面的机械效率。25．如图所示，斜面长5m，高1m，把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端。此时斜面的机械效率为80%。求(1)有用功是多少？(2)所用推力为多少？(3)物体受到的摩擦力为多少？26．小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，杠杆一端固定，中点处挂有一重力 G 为 20N的重物，现用手竖直提起杠杆的另一端，使物体缓慢匀速提升（摩擦忽略不计）．（1）若不计杠杆自重，求拉力 F 的大小?（2）若杠杆是一根自重为 5N、材料均匀的硬棒，将重物提升的高度 h 为 0.10m，小明使 用杠杆所做的有用功 W 有用为多大？机械效率η是多大？27．为了进一步理解所学知识，朝阳中学物理兴趣小组组装了如图所示的装置。一辆质量为0.3kg的玩具电动小车放置在粗糙水平桌面上，其与桌面间的滑动摩擦力为2N，一根不可伸长的细绳一端固定在小车尾部，另一端依次跨过定滑轮、动滑轮后固定在O点，两滑轮质量都为0.05kg。当小车向右运动，借助细绳、滑轮带动质量为0.2kg的物体以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计细绳与两滑轮之间的摩擦，不考虑空气阻力，求：（1）求物体重力；（2）细绳的拉力F；（3）滑轮组的机械效率；（4）求小车所受牵引力；（5）玩具电动小车牵引力的功率P。28．某工地利用如图所示的滑轮组和卷扬机提升物体A，在物体A以0.1m/s的速度被匀速竖直提升的过程中，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F为300N，滑轮组的机械效率η为85%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物体A所受重力GA；（3）动滑轮所受重力G动。29．如图所示，质量为60kg的工人站在地面上用滑轮组提起重为600N的物体，在物体匀速上升1m的过程中，拉力做功800J。滑轮组中的绳均沿竖直方向，绳重和摩擦均可忽略不计，且绳足够结实，取g=10N/kg，求：（1）滑轮组的机械效率η；（2）地面对工人的支持力大小F支；（3）工人站在地面上用这个滑轮组匀速提升不同质量物体的过程中，此滑轮组的最大机械效率ηm。30．如图所示是我国传统计量工具——杆秤的结构示意图，O点是提钮，左边是秤盘，右边的秤砣用细线悬挂于秤杆上。当手提提钮不放秤砣和物体时，杆秤可水平平衡，当秤盘上放一个质量为5kg的物体，秤砣移到B处时，恰好能使杆秤水平平衡，测得OA=6cm，OB=10cm，为防止秤砣滑脱，该杆秤的最大刻度标在C点，且OC=24cm，g取10N/kg。求：（1）秤砣的质量m0和最大称量值m的大小。（2）为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在市场中使用杆秤。杆秤确实容易为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机。若有人换了一个质量为2.7千克的秤驼，售出2.5千克的物品（秤砣在2.5kg刻度处）。请计算出杆秤上2.5kg刻度处到提钮O的距离LD及物品的实际质量m实。31．如图所示，置于水平工作台面上的卷扬机，其质量为50kg，工作时做功的功率恒为1000W。现用卷扬机通过一个动滑轮匀速竖直提升重为4500N的物体A，经过2s物体A被竖直匀速提升了40cm。不计绳重和摩擦，取g=10N/kg，求：（1）滑轮对物体A做的功；（2）动滑轮的质量；（3）动滑轮的机械效率；（4）工作台面对卷扬机的支持力。32．工人用如图所示的滑轮组提升物体，卷扬机拉动绳子的功率保持不变，当将重GA=900N的物体A以vA=0.2m/s匀速提升时，卷扬机对绳子的拉力大小为F1=500N，不计绳重及摩擦。（1）求动滑轮受到的重力G；（2）当用该装置提升另一物体B，使绳端以v=0.8m/s匀速上升时，求滑轮组的机械效率η。参考答案：1．（1）0.3m；（2）0.12m【解析】【详解】解：（1）杠杆水平平衡时，由杠杆的平衡条件可得则右端物体G2的力臂为（2）若在右端增加200牛的物体，则右端力与力臂的乘积变大，要使杠杆水平方向再次水平平衡，应减小右侧力与力臂的乘积，增大左侧力与力臂的乘积，所以，支点应向右端移动，设支点向右端移动的距离为l，由杠杆的平衡条件可得解得l=0.12m，即支点应向右端移动0.12m的距离。答：（1）右端物体G2的力臂为0.3m。（2）若在右端增加200牛的物体，要使杠杆再次水平平衡，支点应向右端移动0.12m的距离。2．600N【解析】【详解】解：物体M质量为15kg，则物体的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N已知 AB︰OB=1︰2，则由杠杆的平衡条件可知，小雨施加的竖直向上的力的大小为小雨受到重力、支持力和A对小雨向下的压力的共同作用，由于物体间力的作用是相互的，小雨对A施加100N的竖直向上的力，则小雨受到100N的竖直向下的压力，则小雨对地面的压力即地面对小雨的支持力为F'=G人+F=500N+100N=600N答：小雨对地面的压力是600N。3．（1）400N；（2）50cm【解析】【详解】解：（1）由杠杆平衡条件可得FA×OA=G×OBA处受到阀门竖直向上顶的力为（2）由杠杆平衡条件可得FA′×OA=G×OB′重锤离O点的距离重锤与A点的距离AB′=OB′-OA=60cm-10cm=50cm答：（1）如果蒸汽刚好把阀门顶起，A处受到阀门竖直向上顶的力为400N；（2）当A处受到阀门竖直向上顶的力为300牛时阀门就开启，重锤应该挂在距A点50cm处。4．（1）150N，竖直向上；（2）费力杠杆【解析】【详解】解：（1）根据杠杆平衡条件，A点施加最小力，则力臂要最大，故应在A施加一个垂直于杠杆竖直向上的作用力，此时力的力臂为OA。则则A点的最小作用为F的大小为（2）由于动力臂小于阻力臂，动力F大于物体重力G，故属于费力杠杆。答：（1）作用在A点最小力F的大小为150N，方向为竖直向上；（2）本题中，轻质杠杆OB属于费力杠杆。5．（1）200N；（2）900N【解析】【详解】解：（1）一根质量为40kg粗细均匀的实心木材的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N平放在水平地面上，从其右端施加竖直向上的拉力F可使其右端抬起，即木材绕左端的点向上转动，可将木材视为杠杆，动力臂是木材的长度，动力是拉力F，阻力是木材的重力，阻力臂是木材长度的一半，根据杠杆平衡的条件可知木材的重力为400N，解得F=200N。（2）一根粗细不均匀的木材B，从其右端施加竖直向上500N的拉力F1可使其右端抬起，以左端为支点，根据杠杆的平衡条件可得G'l'=F1l解得从其左端施加竖直向上400N的拉力F2可使其左端抬起，以右端为支点，此时阻力臂为l''=l-l'根据杠杆的平衡条件可得G'l''=F2l解得两式联立可得答：（1）将木材A右端提起的竖直向上的拉力为200N；（2）木材B的重力为900N。6．（1）60N；（2）90N【解析】【详解】解：（1）由 知道，物体的重力（2）由杠杆平衡条件知道F×OB=G×OA则此时的拉力答：（1）重物的重力是60N；（2）此时拉力F为90N。7．（1）6×104Pa；（2）9×103kg【解析】【分析】【详解】（1）石墩对地面的压力为F=G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N石墩静止在水平地面时，它对地面的压强（2）石墩匀速从地面上吊起，所以FA＝G＝3×104N根据杠杆平衡条件可得FA•AO＝FB•BO所以FB＝＝＝9×104N配重的质量答：（1）起吊前，石墩静止在水平地面时，对地面压强为6×104Pa。（2）右边的配重m0为9×103kg。8．（1）20N；（2）2000Pa【解析】【分析】【详解】解：（1）此时杠杆左端所受拉力F左=GA=mAg=2kg×10N/kg=20N（2）由知道，杠杆右端的拉力即绳子对B的拉力B的重力G = mg = 7kg×10N/kg =70N正方体B对地面的压力F压 = GB - FB = 70N - 50N =20NB与地的基础面积即受力面积SB=L2=（0.1m）2=0.01m2B对地的压强答：（1）此时杠杆左端所受拉力大小是20N；（2）正方体B对地面的压强2000Pa。9．（1）100N；（2）200J；（3）20W【解析】【详解】解：（1）由于使用定滑轮不能改变力的大小，不计摩擦，拉力等于物体重力，则物体拉力F=G=100N（2）由W＝Fs知道，拉力做功W=Fs=100N×2m=200J（3）由 知道，拉力F的功率答：（1）拉力F的大小是100N；（2）拉力F做的功200J；（3）拉力F的功率是20W。10．（1）20N；（2）200J；（3）40W【解析】【详解】（1）由图可知，该滑轮为定滑轮，根据动滑轮的特点，不计绳重和摩擦，则人的拉力F=G=20N。（2）由定滑轮的特点可知，绳端移动的距离s=h=10m，在这段时间内拉力所做的功W=Fs=20N×10m=200J（3）拉力的功率P===40W答：（1）人的拉力为20N。（2）在这段时间内拉力所做的功为200J。（3）拉力的功率为40W。11．（1）0.2m/s；（2）1600J；（3）640N【解析】【详解】解：（1）物体 A 上升的速度（2）不计滑轮和绳子的重力、轮与轴间的摩擦，则拉力F的大小为拉力 F 所做的功（3）拉力F做功的功率为根据保持拉力 F 做功的功率不变，拉力F的大小为物体B所受的重力答：（1）物体 A 上升的速度为0.2m/s；（2）拉力 F 所做的功为1600J；（3）物体B所受的重力为640N。12．（1）0.08m/s；（2）2.4J；（3）0.48W【解析】【详解】解：（1）由图知，n=2，当物体升高0.2m时，绳子的自由端移动距离绳子自由端移动的速度（2）拉力F做的功（3）拉力做功的功率答：（1）绳子自由端移动的速度为0.08m/s；（2）拉力F做的功为2.4J；（3）功率为0.48W。13．（1）2N；（2）2.4m【解析】【分析】【详解】（1）由图知道，动滑轮绳子的有效股数n=2，忽略绳子与滑轮间的摩擦，则拉力F的大小（2）由知道，物体移动的距离s物=vt=0.6m/s×2s=1.2m绳的自由端被拉过的距离s绳=ns物=2×1.2m=2.4m答：（1）拉力F的大小是2N；（2）在2s内绳的自由端被拉过了2.4m。14．（1）0.1m/s；（2）2400J；（3）66W【解析】【详解】解：（1）木箱上升的高度h=4m，用时t=40s，则木箱上升的速度（2）木箱重力G=600N，克服木箱重力做功（3）动滑轮重力为，连接动滑轮绳子的段数n=3，则拉力 拉动绳子的速度拉力做功的功率答：（1）木箱上升的速度为0.1m/s；（2）木箱克服重力做功2400J；（3）拉力的功率为66W。15．（1）400N；（2）80N【解析】【详解】解：（1）滑轮组的机械效率为经整理可知（2）因不计绳重和摩擦，故动滑轮受到的重力答：（1）拉力的大小为400N；（2）动滑轮受到的重力为80N。16．（1）80%；（2）2600N【解析】【详解】（1）不计绳重及滑轮组的摩擦，额外功为小车提升重物A时滑轮组的机械效率（2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，则小车运动的速度不计小车所受摩擦阻力，小车的功率为小车提供的最大拉力不计绳重及滑轮组的摩擦，拉力为能提升重物的最大重力答：（1）小车提升重物A时滑轮组的机械效率为80%；（2）若要使被提升重物以1m/s的速度匀速上升，整个装置工作过程中能提升重物的最大重力为2600N。17．（1）5W；（2）80%【解析】【详解】解：（1）动滑轮上绳子的股数为2，拉力做的功拉力的功率（2）滑轮组的机械效率答：（1）拉力的功率5W；（2）滑轮组的机械效率80%。18．（1），；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，则绳子自由端移动的距离绳子自由端的速度（2）不计动滑轮重、绳重及摩擦，工人所用的拉力（3）不计绳重及摩擦，工人所用的拉力答：（1）绳子自由端移动的距离为；速度为；（2）工人所用的拉力为；（3）若动滑轮的重为10N，工人所需的拉力为。19．（1）2×104N；（2）8000N；（3）83.3%【解析】【详解】解：（1）物体A的质量为2×l03kg，则重力（2）动滑轮上的绳子段数为3段，物体A以0.lm/s的速度匀速上升，则绳端的移动速度是电动机对绳子自由端拉力的功率恒为2400W，则绳端拉力 （3）物体A上升时的功率滑轮组的机械效率 答：（1）物体A受到的重力是2×104N；（2）绳子自由端的拉力是8000N；（3）滑轮组的机械效率是83.3%。20．（1）500N；（2）120W；（3）83.3%【解析】【详解】解：（1）水泥所受的重力（2）绳子的股数为n=2，故绳子自由端移动的距离为小明做功的功率（3）有用功为则此过程中滑轮组的机械效率答：（1）水泥所受的重力500N；（2）小明做功的功率120W；（3）此过程中滑轮组的机械效率83.3%。21．（1）110N；（2）264J；（3）82.4%【解析】【详解】解：（1）因为绳对人的拉力等于人对地面压力的变化量，故根据可得绳对人的拉力F=∆F=∆pS=2750Pa×4×10-2m2=110N（2）滑轮组的机械效率由题意可知，滑轮组的机械效率为80%，动滑轮上的绳子段数是2段，则摩擦力大小f=η×nF=η×2F=80%×2×110N=176N根据可得物体A运动的距离s=vt=0.1m/s×15s=1.5m15秒内物体A克服摩擦力所做的功W=fs=176N×1.5m=264J（3）由图可知，不计滑轮摩擦和绳重时，则拉力的大小动滑轮的重力G动=2F-f=2×110N-176N=44N若在物体A上再放一个物体B，此时A受到的滑动摩擦力f′=f+30N=176N+30N=206N此时该装置的机械效率答：（1）绳对人的拉力为110N；（2）15秒内物体A克服摩擦力所做的功为264J；（3）若在物体A上再放一个物体B，滑动摩擦力增大了30N，此时该装置的机械效率是82.4%。22．（1）7500Pa；（2）180W；（3）66.7%【解析】【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%。23．（1）1500J；（2）75%【解析】【分析】【详解】解：（1）工人做的有用功W 有用＝Gh＝1500N×1m＝1500J（2）克服斜面摩擦做的额外功 W额外＝fs＝100N×5m＝500J 工人做的总功W 总＝W有用+W 额外＝1500J+500J＝2000J斜面的机械效率答：（1）工人做的有用功为 1500J；（2）该斜面的机械效率为 75%。24．（1）4000J；（2）400N；（3）60％【解析】【分析】【详解】解：（1）由 知道，拉力F做的功W总=Pt=80w50s=4000J （2）由W=Fs知道，力F的大小（3）搬运木箱做的有用功W有=Gh=1200N2m=2400J该斜面的机械效率答：（1）力F做的功4000J；（2）力F的大小2400N；（3）该斜面的机械效率60%。25．(1) 5000J；(2)1250N；(3)250N【解析】【详解】解：(1)有用功W有=Gh=5000N×1m=5000J(2)总功为所用的推力(3)额外功为物体受到的摩擦力答：(1)有用功是5000J；(2)所用推力为1250N；(3)物体受到的摩擦力为250N。26．（1）10N；（2）2J； 80%【解析】【详解】解答：(1)由杠杆原理可知：FL1＝GL2,即 F＝10N.(2)W有用＝Gh＝20N×0.1m＝2J，W额外＝G杆h＝5N×0.1m＝0.5J，W总＝W有用+W额外＝2J+0.5J＝2.5J ,η＝＝80% ．点睛：（1）由于拉力总是竖直向上的，重物挂在杠杆的中点，所以动力臂是阻力臂的2倍．根据杠杆平衡条件求出拉力大小．（2）知道重物重力和重物上升的距离，根据W＝Gh求出有用功，知道杠杆在重力和杠杆中点上升的距离，根据W＝Gh求出额外功；求出总功；根据机械效率公式求出机械效率．27．(1)2N；(2)1.25N；(3)80；(4)3.25N；(5)0.65W。【解析】【分析】【详解】解：(1)物体的重力G物=m物g=0.2kg10N/g=2N(2)动滑轮的重力为G动=m动g=0.05kg10N/kg=0.5N由图知n=2则细绳的拉力为F=(G物+G动)=(2N+0.5N)=1.25N(3)滑轮组的机械效率为=====80(4)玩具电动小车在水平方向上受水平向右的牵引力、水平向左的拉力和摩擦力f的作用，则牵引力F牵=F+f=1.25N+2N=3.25N(5)由图知n=2则v车=nv物=20.1m/s=0.2m/s牵引力的功率为P=F牵v车=3.25N0.2m/s=0.65W答：(1)物体重力为2N；(2)细绳的拉力F为1.25N；(3)滑轮组的机械效率η为80；(4)小车所受牵引力为3.25N；(5)玩具电动小车牵引力的功率P为0.65W。28．（1）60W；（2）510N；（3）90N【解析】【详解】解：（1）由图得承重绳子股数绳端的速度为拉力F做功的功率（2）滑轮组的机械效率物体A所受重力（3）不计绳重和滑轮与轴的摩擦，物体被匀速竖直提升，将物体与动滑轮作为研究对象，受力情况如图4所示，因为又因为所以答：（1）拉力F做功的功率P为60W；（2）物体A所受重力GA为510N；（3）动滑轮所受重力G动为90N。29．（1）75%；（2）200N；（3）83.3%【解析】【详解】解：（1）工人做的有用功为W有用=Gh=600N×1m=600J拉力做的总功W总=800J，滑轮组的机械效率为（2）由图可知，承担重物的绳子股数n=2，绳端移动的距离为s=nh=2×1m=2m绳端的拉力为对人受力分析可知，人受到竖直向上的拉力、竖直向下的重力和地面对人的支持力，三力平衡，故地面对工人的支持力大小为F支=G人-F=60kg×10N/kg-400N=200N（3）绳重和摩擦均可忽略不计，由可知，提起600N的物体时，动滑轮的重力为G动=2F-G=2×400N-600N=200N当人对地面的压力为0时，提起的物体最重，滑轮组的机械效率最高，此时绳端的拉力为F拉=G人=60kg×10N/kg-=600N把动滑轮和最重物体看成一个整体，对其受力分析可知：动滑轮和货物的向下的重力、两根绳子向上的拉力，整个装置匀速运动，整体平衡，故有G大=2F拉-G动=2×600N-200N=1000N不计绳重和摩擦，滑轮组最大的机械效率为答：（1）滑轮组的机械效率75%；（2）地面对工人的支持力大小200N；（3）工人站在地面上用这个滑轮组匀速提升不同质量物体的过程中，此滑轮组的最大机械效率为83.3%。30．（1）3kg，12kg；（2）5cm，2.25kg【解析】【详解】解：（1）当秤盘上放一个质量为5kg的物体，秤砣移到B处时，F1=G0=m0gL1=OB=10cmF2=G物=m物gL2=OA=6cm根据杠杆的平衡条件F1LI=F2L2可得 m0gL1= m物gL2 最大称量时，根据杠杆的平衡条件得 m0g·OC= mg·OA （2）设杠杆上2.5kg处力臂为LD，据杠杆的平衡条件可得 mDg·OA=m0g·LD 换用质量为2.7千克的秤驼实际称量时，设物体实际质量为m实，可得 m实·g·OA=m秤·g·LD答：（1）m0为3kg，m为12kg；（2）LD为5cm，实际质量为2.25kg。31．（1）1800J；（2）50kg；（3）90%；（4）3000N【解析】【详解】解：（1）滑轮对物体A做的有用功W有=Gh=4500N×0.4m=1800J（2）卷扬机拉力做的总功W总=Pt=1000W×2s=2000J则额外功W额=W总-W有=2000J-1800J=200J不计绳重和摩擦，动滑轮的重力动滑轮的质量（3）动滑轮的机械效率（4）卷扬机的重力G卷=m卷g=50kg×10N/kg=500N由图可知n=2，绳子自由端移动的距离s=nh=2×0.4m=0.8m卷扬机的拉力卷扬机受到竖直向下的重力、绳子向下的拉力和工作台面对卷扬机的支持力的共同作用，处于静止状态，由力的平衡条件可知，工作台面对卷扬机的支持力F支=G卷+F=500N+2500N=3000N答：（1）滑轮对物体A做的功是1800J；（2）动滑轮的质量是50kg；（3）动滑轮的机械效率是90%；（4）工作台面对卷扬机的支持力是3000N。32．（1）100N；（2）80%【解析】【详解】解：（1）由图可知，动滑轮上绳子的股数为2股，由 可知，动滑轮受到的重力G=2F1-GA=2×500N-900N=100N（2）因为动滑轮上绳子的股数为2股，物体A以vA=0.2m/s匀速提升时，绳端移动的速度v绳=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s卷扬机对绳子的拉力的功率P=F1v绳=500N×0.4m/s=200W卷扬机拉动绳子的功率保持不变，当用该装置提升另一物体B，使绳端以v=0.8m/s匀速上升时，卷扬机对绳子的拉力由 可知，物体B受到的重力GB=2F2-G=2×250N-100N=400N滑轮组的机械效率答：（1）动滑轮受到的重力G为100N；（2）当用该装置提升另一物体B，使绳端以v=0.8m/s匀速上升时，滑轮组的机械效率η为80%。 编号公式物理量和单位相关单位及换算1.速度S-------路程------m(Km)t-------时间------s(h)V-------速度------m/s (Km/h) 1m=10dm=102cm=103mm=106μm=109nm1h=60min=3600s1m/s=3.6Km/h2.重力和密度G=mg ------重力------Nm------质量------Kg（g）g------重力常数-----9.8N/KgV-------体积------m3(cm3)ρ------密度------Kg/m3(g/cm3)1t=103Kg1Kg=103g=106mg1m3=103dm3=106cm31L=1dm3, 1mL=1cm31g/cm3=1Kg/dm3=103kg/m3=1t/m32.压强①固体压强 ②柱形容器底部受到液体压强 -----压力------N-----受力面积------m2p-----液体（或固体）压强------Paρ------液体（或柱体）密度------kg/m3g------重力常数-----9.8N/Kgh-------深度（或柱体高度）------m1N/m2=1Pa1m2=104cm21KPa=103Pa①液体压强②柱体对水平支持面的压强p=ρgh3浮力①称量法（二次示数法）：F浮=G物—F示；②压力差法（原因法）：F浮=F向上—F向下；③（阿基米德）原理法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排；④（漂浮悬浮）状态法（平衡法）：F浮=G物;F浮------浮力------NG物-----物体的重力------NF示------弹簧测力计示数------NG排------排开液体的重力------Nm排------排开液体的质量------Kgρ液------液体的密度------kg/m3V排------物体排开液体的体积------m3g------重力常数-----9.8N/Kg1t=103Kg1Kg=103g=106mg1m3=103dm3=106cm31L=1dm3, 1mL=1cm31g/cm3=1Kg/dm3=103kg/m3=1t/m35.做功w=Fs=Pt W------功------JF------力------NS------距离------mP------功率------wt ------时间------s6.简单机械不计摩擦和机械自重：①杠杆平衡条件：②定滑轮：③动滑轮：④滑轮组：⑤斜面：⑥轮轴：F1------动力（轮上的力）------NF2------阻力（轴上的力）------Nl1------动力臂------ml2------阻力臂-----mn------拉动滑轮的绳子段数------无单位G------物体重力------NL------斜面长度------mH------斜面高度------mR------轮半径------mr------轴半径------m7.机械效率通式： ①竖直提升物体：不计绳重和摩擦时：②水平推拉动物体：③斜面推拉物体： ④水中提升物体（不计绳重摩擦）η------机械效率------无单位w有------有用功------Jw额------额外功------Jh------高度------mF------拉（推、动、提）力------NG物------物体重力------NS------动力作用点移动距离------Nf------摩擦力------NS物------物体移动距离------mS绳------绳子自由端移动距离------mn------拉动滑轮的绳子段数
人教版八年级物理下册期末考试题型专题复习计算题02A 简单机械的基本计算（含答案详解）附：可能用到的基本公式：1．如图所示，一根轻质直杠杆AB在水平位置保持平衡A端挂重100牛的物体G1，B端挂200牛的物体G2，AO长为0.6米，求：（1）物体G2悬挂点B离支点的距离；（2）若在B端增加重200牛的物体，要使杠杆再次水平平衡，支点应向哪端移动多少距离？2．一轻质杠杆如图，已知AB︰OB=1︰2，物体M质量为15kg，小雨重500N。小雨在A端竖直向上用力提杆子，使杠杆水平平衡，小雨受到地面的支持力是多少N？3．如图所示是锅炉上的安全阀示意图，当阀门受到蒸汽的压力超过安全值时，阀门就会被顶开，让蒸汽放掉一些，使锅炉气压减小。图中OC为轻质杠杆且可绕O点转动，阀门质量不计。OA长10cm，OB长80cm，B端所挂重物重为50N。（1）如果蒸汽刚好把阀门顶起，求A处受到阀门竖直向上顶的力为多少？（2）当A处受到阀门竖直向上顶的力为300N时阀门就开启， 求重锤应该挂在距A点多远处？4．如图所示，在轻质杠杆OB的B端挂一个重为100牛的物体，OA为0.4米，AB为0.2米。若使杠杆能在水平位置保持静止，求：（1）作用在A点最小力F的大小及方向；（2）本题中，轻质杠杆OB属于哪种类型的杠杆？5．一根质量为40kg，粗细均匀的实心木材平放在水平地面上，从其右端施加竖直向上的拉力F可使其右端抬起，如图甲所示。另一根粗细不均匀的木材B，从其右端施加竖直向上500N的拉力F1可使其右端抬起，如图乙所示；从其左端施加竖直向上400N的拉力F2可使其左端抬起，如图丙所示。求：（1）将木材A右端提起的竖直向上的拉力F；（2）木材B的重力。6．如图所示，一轻质杆OA一端固定在竖直墙上，可绕O点转动，已知OA＝0.3m，OB＝0.2m，在A点处悬挂一个6kg的重物，若在B处施一竖直向上的拉力F，使杠杆在水平线上平衡，求：（1）重物的重力是多少？（g＝10N/kg）（2）此时拉力F为多少？7．如图所示是黄石建设中常见的一种起重机的简化图，为了保证起重机吊起重物时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m0；已知OA＝12m，OB＝4m。用它把质量为3×103kg，底面积为0.5m2、高为2m的长方体石墩G吊起。（1）起吊前，石墩静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若石墩匀速从地面上吊起，起重机横梁始终保持水平，若起重机横梁自重不计，OA、OB的长度不变，右边的配重m0为多少千克？8．如图所示，轻质杠杆的支点O距左端L1=0.5m，距右端L2=0.2m．在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A，右端挂质量为7kg，边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，求：（1）此时杠杆左端所受拉力大小；（2）正方体B对地面的压强。9．如图所示的滑轮装置，已知货物重为100牛，在10秒内被匀速提升2米，若不计摩擦，求：（1）拉力F的大小；（2）拉力F做的功；（3）拉力F的功率。10．如图所示，已知物体所受重力为20N，某人利用图中所示滑轮匀速将其提起。若物体在5秒被提升了10米，（不计绳重和摩擦）求（1）人的拉力。（2）在这段时间内拉力所做的功。（3）拉力的功率。11．如图所示，用竖直向上的拉力 F 匀速提升重为800N的物体A，在10s内物体上升了2m，不计滑轮和绳子的重力、轮与轴间的摩擦，求：（1）物体 A 上升的速度；（2）拉力 F 所做的功；（3）保持拉力 F 做功的功率不变，绳子自由端移动的速度为 0.5m/s，匀速提升物体B时，物体B所受的重力。12．如图所示，用一个动滑轮使重10N的物体在5s内匀速升高0.2m，绳子自由端所用的拉力F为6N。求：（1）绳子自由端移动的速度；（2）拉力F做的功；（3）拉力做功的功率。13．如图所示，用一动滑轮拉物体A以0.6m/s的速度在水平面上匀速运动，物体A重为20N，受到摩擦力是物重的0.2倍，若忽略绳子与滑轮间的摩擦。求：（1）拉力F的大小；（2）在2s内绳的自由端移动的距离。14．如图所示，艾依钟用滑轮组将童为600N的木箱，从地面匀速提到4m高的阳台上，用时40s，已知动滑轮的重力为60N，不计绳重和摩擦。求：（1）木箱匀速上升的速度；（2）木箱克服重力所做的功；（3）拉力做功的功率。15．图是一种利用滑轮组提升物体的简化模型示意图。人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，将重为720N物体以0.1m/s的速度匀速上升时，滑轮组的机械效率为90%。不计绳重及摩擦，g取10N/kg。求：（1）拉力的大小；（2）求动滑轮受到的重力。16．如图所示，小车在水平面上通过滑轮组提升重物，动滑轮重400N，小车的最大输出功率为3kW，重物A重1600N。（不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦）求：（1）小车匀速提升重物A时滑轮组的机械效率；（2）若要使被提升重物以1m/s的速度匀速上升，装置能提升重物的最大重力。（绳子能够承受足够大的力）17．如图所示，小明用50N的力，在10s内把重为80N的物体匀速提升50cm，若不计绳重和摩擦，求：（1）拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率。18．如图所示，工人用滑轮组提升的物体，使物体在内匀速上升。求：（不计动滑轮重、绳重及摩擦，取）（1）绳子自由端移动的距离和速度。（2）工人所用的拉力。（3）若动滑轮的重为，求工人所需的拉力。19．如图所示，用滑轮组提升质量为2×l03kg的物体A。物体A 以0. lm/ s的速度匀速上升的过程中，电动机对绳子自由端拉力的功率恒为2400W，g 取10N/ kg。求：（1）物体A受到的重力G；（2）电动机对绳子自由端的拉力F；（3）该滑轮组的机械效率η。20．如图所示，小明将水泥从地面送上楼。他用300N的力F拉动绳子，10s内将一袋50kg的水泥匀速提升了2m。不计绳（袋）重和摩擦，g取10N/kg。求：（1）水泥所受的重力；（2）小明做功的功率；（3）此过程中滑轮组的机械效率。21．体重为510N的老人，站在水平地面上对地面的压强为p1，当该老人用如图所示的滑轮组拉物体A沿水平方向平方向以0.1m/s速度运动，他对地面的压强为p2，压强变化了2750pa。已知该老人的双脚与地面的面积是400cm2，滑轮组的机械效率为80%。（不计滑轮摩擦和绳重）求：（1）绳对老人的拉力；（2）15秒内物体A克服摩擦力所做的功；（3）若在物体A上再放一个物体B，滑动摩擦力增大了30N，此时该装置的机械效率是多少？22．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。23．如图所示，工人沿斜面把一箱货物从底端匀速拉进车厢，箱货物沿斜面匀速运动时受到的摩擦力为 100N，斜面的长为 5m，高为 1m，箱货物重为 1500N，忽略空气阻力。求（1）工人做的有用功；（2）该斜面的机械效率。24．如图所示，某建筑工地一个斜面高h＝2m，长L＝10m。工人沿斜面向上用力F将重为1200N的木箱匀速从斜面底端拉到斜面顶端，用时50s，力F的功率为80W。求：（1）力F做的功；（2）力F的大小；（3）该斜面的机械效率。25．如图所示，斜面长5m，高1m，把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端。此时斜面的机械效率为80%。求(1)有用功是多少？(2)所用推力为多少？(3)物体受到的摩擦力为多少？26．小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，杠杆一端固定，中点处挂有一重力 G 为 20N的重物，现用手竖直提起杠杆的另一端，使物体缓慢匀速提升（摩擦忽略不计）．（1）若不计杠杆自重，求拉力 F 的大小?（2）若杠杆是一根自重为 5N、材料均匀的硬棒，将重物提升的高度 h 为 0.10m，小明使 用杠杆所做的有用功 W 有用为多大？机械效率η是多大？27．为了进一步理解所学知识，朝阳中学物理兴趣小组组装了如图所示的装置。一辆质量为0.3kg的玩具电动小车放置在粗糙水平桌面上，其与桌面间的滑动摩擦力为2N，一根不可伸长的细绳一端固定在小车尾部，另一端依次跨过定滑轮、动滑轮后固定在O点，两滑轮质量都为0.05kg。当小车向右运动，借助细绳、滑轮带动质量为0.2kg的物体以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计细绳与两滑轮之间的摩擦，不考虑空气阻力，求：（1）求物体重力；（2）细绳的拉力F；（3）滑轮组的机械效率；（4）求小车所受牵引力；（5）玩具电动小车牵引力的功率P。28．某工地利用如图所示的滑轮组和卷扬机提升物体A，在物体A以0.1m/s的速度被匀速竖直提升的过程中，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F为300N，滑轮组的机械效率η为85%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物体A所受重力GA；（3）动滑轮所受重力G动。29．如图所示，质量为60kg的工人站在地面上用滑轮组提起重为600N的物体，在物体匀速上升1m的过程中，拉力做功800J。滑轮组中的绳均沿竖直方向，绳重和摩擦均可忽略不计，且绳足够结实，取g=10N/kg，求：（1）滑轮组的机械效率η；（2）地面对工人的支持力大小F支；（3）工人站在地面上用这个滑轮组匀速提升不同质量物体的过程中，此滑轮组的最大机械效率ηm。30．如图所示是我国传统计量工具——杆秤的结构示意图，O点是提钮，左边是秤盘，右边的秤砣用细线悬挂于秤杆上。当手提提钮不放秤砣和物体时，杆秤可水平平衡，当秤盘上放一个质量为5kg的物体，秤砣移到B处时，恰好能使杆秤水平平衡，测得OA=6cm，OB=10cm，为防止秤砣滑脱，该杆秤的最大刻度标在C点，且OC=24cm，g取10N/kg。求：（1）秤砣的质量m0和最大称量值m的大小。（2）为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在市场中使用杆秤。杆秤确实容易为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机。若有人换了一个质量为2.7千克的秤驼，售出2.5千克的物品（秤砣在2.5kg刻度处）。请计算出杆秤上2.5kg刻度处到提钮O的距离LD及物品的实际质量m实。31．如图所示，置于水平工作台面上的卷扬机，其质量为50kg，工作时做功的功率恒为1000W。现用卷扬机通过一个动滑轮匀速竖直提升重为4500N的物体A，经过2s物体A被竖直匀速提升了40cm。不计绳重和摩擦，取g=10N/kg，求：（1）滑轮对物体A做的功；（2）动滑轮的质量；（3）动滑轮的机械效率；（4）工作台面对卷扬机的支持力。32．工人用如图所示的滑轮组提升物体，卷扬机拉动绳子的功率保持不变，当将重GA=900N的物体A以vA=0.2m/s匀速提升时，卷扬机对绳子的拉力大小为F1=500N，不计绳重及摩擦。（1）求动滑轮受到的重力G；（2）当用该装置提升另一物体B，使绳端以v=0.8m/s匀速上升时，求滑轮组的机械效率η。参考答案：1．（1）0.3m；（2）0.12m【解析】【详解】解：（1）杠杆水平平衡时，由杠杆的平衡条件可得则右端物体G2的力臂为（2）若在右端增加200牛的物体，则右端力与力臂的乘积变大，要使杠杆水平方向再次水平平衡，应减小右侧力与力臂的乘积，增大左侧力与力臂的乘积，所以，支点应向右端移动，设支点向右端移动的距离为l，由杠杆的平衡条件可得解得l=0.12m，即支点应向右端移动0.12m的距离。答：（1）右端物体G2的力臂为0.3m。（2）若在右端增加200牛的物体，要使杠杆再次水平平衡，支点应向右端移动0.12m的距离。2．600N【解析】【详解】解：物体M质量为15kg，则物体的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N已知 AB︰OB=1︰2，则由杠杆的平衡条件可知，小雨施加的竖直向上的力的大小为小雨受到重力、支持力和A对小雨向下的压力的共同作用，由于物体间力的作用是相互的，小雨对A施加100N的竖直向上的力，则小雨受到100N的竖直向下的压力，则小雨对地面的压力即地面对小雨的支持力为F'=G人+F=500N+100N=600N答：小雨对地面的压力是600N。3．（1）400N；（2）50cm【解析】【详解】解：（1）由杠杆平衡条件可得FA×OA=G×OBA处受到阀门竖直向上顶的力为（2）由杠杆平衡条件可得FA′×OA=G×OB′重锤离O点的距离重锤与A点的距离AB′=OB′-OA=60cm-10cm=50cm答：（1）如果蒸汽刚好把阀门顶起，A处受到阀门竖直向上顶的力为400N；（2）当A处受到阀门竖直向上顶的力为300牛时阀门就开启，重锤应该挂在距A点50cm处。4．（1）150N，竖直向上；（2）费力杠杆【解析】【详解】解：（1）根据杠杆平衡条件，A点施加最小力，则力臂要最大，故应在A施加一个垂直于杠杆竖直向上的作用力，此时力的力臂为OA。则则A点的最小作用为F的大小为（2）由于动力臂小于阻力臂，动力F大于物体重力G，故属于费力杠杆。答：（1）作用在A点最小力F的大小为150N，方向为竖直向上；（2）本题中，轻质杠杆OB属于费力杠杆。5．（1）200N；（2）900N【解析】【详解】解：（1）一根质量为40kg粗细均匀的实心木材的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N平放在水平地面上，从其右端施加竖直向上的拉力F可使其右端抬起，即木材绕左端的点向上转动，可将木材视为杠杆，动力臂是木材的长度，动力是拉力F，阻力是木材的重力，阻力臂是木材长度的一半，根据杠杆平衡的条件可知木材的重力为400N，解得F=200N。（2）一根粗细不均匀的木材B，从其右端施加竖直向上500N的拉力F1可使其右端抬起，以左端为支点，根据杠杆的平衡条件可得G'l'=F1l解得从其左端施加竖直向上400N的拉力F2可使其左端抬起，以右端为支点，此时阻力臂为l''=l-l'根据杠杆的平衡条件可得G'l''=F2l解得两式联立可得答：（1）将木材A右端提起的竖直向上的拉力为200N；（2）木材B的重力为900N。6．（1）60N；（2）90N【解析】【详解】解：（1）由 知道，物体的重力（2）由杠杆平衡条件知道F×OB=G×OA则此时的拉力答：（1）重物的重力是60N；（2）此时拉力F为90N。7．（1）6×104Pa；（2）9×103kg【解析】【分析】【详解】（1）石墩对地面的压力为F=G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N石墩静止在水平地面时，它对地面的压强（2）石墩匀速从地面上吊起，所以FA＝G＝3×104N根据杠杆平衡条件可得FA•AO＝FB•BO所以FB＝＝＝9×104N配重的质量答：（1）起吊前，石墩静止在水平地面时，对地面压强为6×104Pa。（2）右边的配重m0为9×103kg。8．（1）20N；（2）2000Pa【解析】【分析】【详解】解：（1）此时杠杆左端所受拉力F左=GA=mAg=2kg×10N/kg=20N（2）由知道，杠杆右端的拉力即绳子对B的拉力B的重力G = mg = 7kg×10N/kg =70N正方体B对地面的压力F压 = GB - FB = 70N - 50N =20NB与地的基础面积即受力面积SB=L2=（0.1m）2=0.01m2B对地的压强答：（1）此时杠杆左端所受拉力大小是20N；（2）正方体B对地面的压强2000Pa。9．（1）100N；（2）200J；（3）20W【解析】【详解】解：（1）由于使用定滑轮不能改变力的大小，不计摩擦，拉力等于物体重力，则物体拉力F=G=100N（2）由W＝Fs知道，拉力做功W=Fs=100N×2m=200J（3）由 知道，拉力F的功率答：（1）拉力F的大小是100N；（2）拉力F做的功200J；（3）拉力F的功率是20W。10．（1）20N；（2）200J；（3）40W【解析】【详解】（1）由图可知，该滑轮为定滑轮，根据动滑轮的特点，不计绳重和摩擦，则人的拉力F=G=20N。（2）由定滑轮的特点可知，绳端移动的距离s=h=10m，在这段时间内拉力所做的功W=Fs=20N×10m=200J（3）拉力的功率P===40W答：（1）人的拉力为20N。（2）在这段时间内拉力所做的功为200J。（3）拉力的功率为40W。11．（1）0.2m/s；（2）1600J；（3）640N【解析】【详解】解：（1）物体 A 上升的速度（2）不计滑轮和绳子的重力、轮与轴间的摩擦，则拉力F的大小为拉力 F 所做的功（3）拉力F做功的功率为根据保持拉力 F 做功的功率不变，拉力F的大小为物体B所受的重力答：（1）物体 A 上升的速度为0.2m/s；（2）拉力 F 所做的功为1600J；（3）物体B所受的重力为640N。12．（1）0.08m/s；（2）2.4J；（3）0.48W【解析】【详解】解：（1）由图知，n=2，当物体升高0.2m时，绳子的自由端移动距离绳子自由端移动的速度（2）拉力F做的功（3）拉力做功的功率答：（1）绳子自由端移动的速度为0.08m/s；（2）拉力F做的功为2.4J；（3）功率为0.48W。13．（1）2N；（2）2.4m【解析】【分析】【详解】（1）由图知道，动滑轮绳子的有效股数n=2，忽略绳子与滑轮间的摩擦，则拉力F的大小（2）由知道，物体移动的距离s物=vt=0.6m/s×2s=1.2m绳的自由端被拉过的距离s绳=ns物=2×1.2m=2.4m答：（1）拉力F的大小是2N；（2）在2s内绳的自由端被拉过了2.4m。14．（1）0.1m/s；（2）2400J；（3）66W【解析】【详解】解：（1）木箱上升的高度h=4m，用时t=40s，则木箱上升的速度（2）木箱重力G=600N，克服木箱重力做功（3）动滑轮重力为，连接动滑轮绳子的段数n=3，则拉力 拉动绳子的速度拉力做功的功率答：（1）木箱上升的速度为0.1m/s；（2）木箱克服重力做功2400J；（3）拉力的功率为66W。15．（1）400N；（2）80N【解析】【详解】解：（1）滑轮组的机械效率为经整理可知（2）因不计绳重和摩擦，故动滑轮受到的重力答：（1）拉力的大小为400N；（2）动滑轮受到的重力为80N。16．（1）80%；（2）2600N【解析】【详解】（1）不计绳重及滑轮组的摩擦，额外功为小车提升重物A时滑轮组的机械效率（2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，则小车运动的速度不计小车所受摩擦阻力，小车的功率为小车提供的最大拉力不计绳重及滑轮组的摩擦，拉力为能提升重物的最大重力答：（1）小车提升重物A时滑轮组的机械效率为80%；（2）若要使被提升重物以1m/s的速度匀速上升，整个装置工作过程中能提升重物的最大重力为2600N。17．（1）5W；（2）80%【解析】【详解】解：（1）动滑轮上绳子的股数为2，拉力做的功拉力的功率（2）滑轮组的机械效率答：（1）拉力的功率5W；（2）滑轮组的机械效率80%。18．（1），；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，则绳子自由端移动的距离绳子自由端的速度（2）不计动滑轮重、绳重及摩擦，工人所用的拉力（3）不计绳重及摩擦，工人所用的拉力答：（1）绳子自由端移动的距离为；速度为；（2）工人所用的拉力为；（3）若动滑轮的重为10N，工人所需的拉力为。19．（1）2×104N；（2）8000N；（3）83.3%【解析】【详解】解：（1）物体A的质量为2×l03kg，则重力（2）动滑轮上的绳子段数为3段，物体A以0.lm/s的速度匀速上升，则绳端的移动速度是电动机对绳子自由端拉力的功率恒为2400W，则绳端拉力 （3）物体A上升时的功率滑轮组的机械效率 答：（1）物体A受到的重力是2×104N；（2）绳子自由端的拉力是8000N；（3）滑轮组的机械效率是83.3%。20．（1）500N；（2）120W；（3）83.3%【解析】【详解】解：（1）水泥所受的重力（2）绳子的股数为n=2，故绳子自由端移动的距离为小明做功的功率（3）有用功为则此过程中滑轮组的机械效率答：（1）水泥所受的重力500N；（2）小明做功的功率120W；（3）此过程中滑轮组的机械效率83.3%。21．（1）110N；（2）264J；（3）82.4%【解析】【详解】解：（1）因为绳对人的拉力等于人对地面压力的变化量，故根据可得绳对人的拉力F=∆F=∆pS=2750Pa×4×10-2m2=110N（2）滑轮组的机械效率由题意可知，滑轮组的机械效率为80%，动滑轮上的绳子段数是2段，则摩擦力大小f=η×nF=η×2F=80%×2×110N=176N根据可得物体A运动的距离s=vt=0.1m/s×15s=1.5m15秒内物体A克服摩擦力所做的功W=fs=176N×1.5m=264J（3）由图可知，不计滑轮摩擦和绳重时，则拉力的大小动滑轮的重力G动=2F-f=2×110N-176N=44N若在物体A上再放一个物体B，此时A受到的滑动摩擦力f′=f+30N=176N+30N=206N此时该装置的机械效率答：（1）绳对人的拉力为110N；（2）15秒内物体A克服摩擦力所做的功为264J；（3）若在物体A上再放一个物体B，滑动摩擦力增大了30N，此时该装置的机械效率是82.4%。22．（1）7500Pa；（2）180W；（3）66.7%【解析】【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%。23．（1）1500J；（2）75%【解析】【分析】【详解】解：（1）工人做的有用功W 有用＝Gh＝1500N×1m＝1500J（2）克服斜面摩擦做的额外功 W额外＝fs＝100N×5m＝500J 工人做的总功W 总＝W有用+W 额外＝1500J+500J＝2000J斜面的机械效率答：（1）工人做的有用功为 1500J；（2）该斜面的机械效率为 75%。24．（1）4000J；（2）400N；（3）60％【解析】【分析】【详解】解：（1）由 知道，拉力F做的功W总=Pt=80w50s=4000J （2）由W=Fs知道，力F的大小（3）搬运木箱做的有用功W有=Gh=1200N2m=2400J该斜面的机械效率答：（1）力F做的功4000J；（2）力F的大小2400N；（3）该斜面的机械效率60%。25．(1) 5000J；(2)1250N；(3)250N【解析】【详解】解：(1)有用功W有=Gh=5000N×1m=5000J(2)总功为所用的推力(3)额外功为物体受到的摩擦力答：(1)有用功是5000J；(2)所用推力为1250N；(3)物体受到的摩擦力为250N。26．（1）10N；（2）2J； 80%【解析】【详解】解答：(1)由杠杆原理可知：FL1＝GL2,即 F＝10N.(2)W有用＝Gh＝20N×0.1m＝2J，W额外＝G杆h＝5N×0.1m＝0.5J，W总＝W有用+W额外＝2J+0.5J＝2.5J ,η＝＝80% ．点睛：（1）由于拉力总是竖直向上的，重物挂在杠杆的中点，所以动力臂是阻力臂的2倍．根据杠杆平衡条件求出拉力大小．（2）知道重物重力和重物上升的距离，根据W＝Gh求出有用功，知道杠杆在重力和杠杆中点上升的距离，根据W＝Gh求出额外功；求出总功；根据机械效率公式求出机械效率．27．(1)2N；(2)1.25N；(3)80；(4)3.25N；(5)0.65W。【解析】【分析】【详解】解：(1)物体的重力G物=m物g=0.2kg10N/g=2N(2)动滑轮的重力为G动=m动g=0.05kg10N/kg=0.5N由图知n=2则细绳的拉力为F=(G物+G动)=(2N+0.5N)=1.25N(3)滑轮组的机械效率为=====80(4)玩具电动小车在水平方向上受水平向右的牵引力、水平向左的拉力和摩擦力f的作用，则牵引力F牵=F+f=1.25N+2N=3.25N(5)由图知n=2则v车=nv物=20.1m/s=0.2m/s牵引力的功率为P=F牵v车=3.25N0.2m/s=0.65W答：(1)物体重力为2N；(2)细绳的拉力F为1.25N；(3)滑轮组的机械效率η为80；(4)小车所受牵引力为3.25N；(5)玩具电动小车牵引力的功率P为0.65W。28．（1）60W；（2）510N；（3）90N【解析】【详解】解：（1）由图得承重绳子股数绳端的速度为拉力F做功的功率（2）滑轮组的机械效率物体A所受重力（3）不计绳重和滑轮与轴的摩擦，物体被匀速竖直提升，将物体与动滑轮作为研究对象，受力情况如图4所示，因为又因为所以答：（1）拉力F做功的功率P为60W；（2）物体A所受重力GA为510N；（3）动滑轮所受重力G动为90N。29．（1）75%；（2）200N；（3）83.3%【解析】【详解】解：（1）工人做的有用功为W有用=Gh=600N×1m=600J拉力做的总功W总=800J，滑轮组的机械效率为（2）由图可知，承担重物的绳子股数n=2，绳端移动的距离为s=nh=2×1m=2m绳端的拉力为对人受力分析可知，人受到竖直向上的拉力、竖直向下的重力和地面对人的支持力，三力平衡，故地面对工人的支持力大小为F支=G人-F=60kg×10N/kg-400N=200N（3）绳重和摩擦均可忽略不计，由可知，提起600N的物体时，动滑轮的重力为G动=2F-G=2×400N-600N=200N当人对地面的压力为0时，提起的物体最重，滑轮组的机械效率最高，此时绳端的拉力为F拉=G人=60kg×10N/kg-=600N把动滑轮和最重物体看成一个整体，对其受力分析可知：动滑轮和货物的向下的重力、两根绳子向上的拉力，整个装置匀速运动，整体平衡，故有G大=2F拉-G动=2×600N-200N=1000N不计绳重和摩擦，滑轮组最大的机械效率为答：（1）滑轮组的机械效率75%；（2）地面对工人的支持力大小200N；（3）工人站在地面上用这个滑轮组匀速提升不同质量物体的过程中，此滑轮组的最大机械效率为83.3%。30．（1）3kg，12kg；（2）5cm，2.25kg【解析】【详解】解：（1）当秤盘上放一个质量为5kg的物体，秤砣移到B处时，F1=G0=m0gL1=OB=10cmF2=G物=m物gL2=OA=6cm根据杠杆的平衡条件F1LI=F2L2可得 m0gL1= m物gL2 最大称量时，根据杠杆的平衡条件得 m0g·OC= mg·OA （2）设杠杆上2.5kg处力臂为LD，据杠杆的平衡条件可得 mDg·OA=m0g·LD 换用质量为2.7千克的秤驼实际称量时，设物体实际质量为m实，可得 m实·g·OA=m秤·g·LD答：（1）m0为3kg，m为12kg；（2）LD为5cm，实际质量为2.25kg。31．（1）1800J；（2）50kg；（3）90%；（4）3000N【解析】【详解】解：（1）滑轮对物体A做的有用功W有=Gh=4500N×0.4m=1800J（2）卷扬机拉力做的总功W总=Pt=1000W×2s=2000J则额外功W额=W总-W有=2000J-1800J=200J不计绳重和摩擦，动滑轮的重力动滑轮的质量（3）动滑轮的机械效率（4）卷扬机的重力G卷=m卷g=50kg×10N/kg=500N由图可知n=2，绳子自由端移动的距离s=nh=2×0.4m=0.8m卷扬机的拉力卷扬机受到竖直向下的重力、绳子向下的拉力和工作台面对卷扬机的支持力的共同作用，处于静止状态，由力的平衡条件可知，工作台面对卷扬机的支持力F支=G卷+F=500N+2500N=3000N答：（1）滑轮对物体A做的功是1800J；（2）动滑轮的质量是50kg；（3）动滑轮的机械效率是90%；（4）工作台面对卷扬机的支持力是3000N。32．（1）100N；（2）80%【解析】【详解】解：（1）由图可知，动滑轮上绳子的股数为2股，由 可知，动滑轮受到的重力G=2F1-GA=2×500N-900N=100N（2）因为动滑轮上绳子的股数为2股，物体A以vA=0.2m/s匀速提升时，绳端移动的速度v绳=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s卷扬机对绳子的拉力的功率P=F1v绳=500N×0.4m/s=200W卷扬机拉动绳子的功率保持不变，当用该装置提升另一物体B，使绳端以v=0.8m/s匀速上升时，卷扬机对绳子的拉力由 可知，物体B受到的重力GB=2F2-G=2×250N-100N=400N滑轮组的机械效率答：（1）动滑轮受到的重力G为100N；（2）当用该装置提升另一物体B，使绳端以v=0.8m/s匀速上升时，滑轮组的机械效率η为80%。 编号公式物理量和单位相关单位及换算1.速度S-------路程------m(Km)t-------时间------s(h)V-------速度------m/s (Km/h) 1m=10dm=102cm=103mm=106μm=109nm1h=60min=3600s1m/s=3.6Km/h2.重力和密度G=mg ------重力------Nm------质量------Kg（g）g------重力常数-----9.8N/KgV-------体积------m3(cm3)ρ------密度------Kg/m3(g/cm3)1t=103Kg1Kg=103g=106mg1m3=103dm3=106cm31L=1dm3, 1mL=1cm31g/cm3=1Kg/dm3=103kg/m3=1t/m32.压强①固体压强 ②柱形容器底部受到液体压强 -----压力------N-----受力面积------m2p-----液体（或固体）压强------Paρ------液体（或柱体）密度------kg/m3g------重力常数-----9.8N/Kgh-------深度（或柱体高度）------m1N/m2=1Pa1m2=104cm21KPa=103Pa①液体压强②柱体对水平支持面的压强p=ρgh3浮力①称量法（二次示数法）：F浮=G物—F示；②压力差法（原因法）：F浮=F向上—F向下；③（阿基米德）原理法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排；④（漂浮悬浮）状态法（平衡法）：F浮=G物;F浮------浮力------NG物-----物体的重力------NF示------弹簧测力计示数------NG排------排开液体的重力------Nm排------排开液体的质量------Kgρ液------液体的密度------kg/m3V排------物体排开液体的体积------m3g------重力常数-----9.8N/Kg1t=103Kg1Kg=103g=106mg1m3=103dm3=106cm31L=1dm3, 1mL=1cm31g/cm3=1Kg/dm3=103kg/m3=1t/m35.做功w=Fs=Pt W------功------JF------力------NS------距离------mP------功率------wt ------时间------s6.简单机械不计摩擦和机械自重：①杠杆平衡条件：②定滑轮：③动滑轮：④滑轮组：⑤斜面：⑥轮轴：F1------动力（轮上的力）------NF2------阻力（轴上的力）------Nl1------动力臂------ml2------阻力臂-----mn------拉动滑轮的绳子段数------无单位G------物体重力------NL------斜面长度------mH------斜面高度------mR------轮半径------mr------轴半径------m7.机械效率通式： ①竖直提升物体：不计绳重和摩擦时：②水平推拉动物体：③斜面推拉物体： ④水中提升物体（不计绳重摩擦）η------机械效率------无单位w有------有用功------Jw额------额外功------Jh------高度------mF------拉（推、动、提）力------NG物------物体重力------NS------动力作用点移动距离------Nf------摩擦力------NS物------物体移动距离------mS绳------绳子自由端移动距离------mn------拉动滑轮的绳子段数
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