装修房屋时需要搬运大量的建筑材料，为了省力，可以借助滑轮组进行搬运。如图所示，一箱重为600N的建筑材料放在水平地面上，重为700N的工人用400N的拉力F通过滑轮组将建筑材料匀速提升3m。（不计绳重与摩擦）求：（1）工人做的有用功？（2）滑轮组的机械效率？（3）工人用这个滑轮组能拉起的货物最大的重？

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1. 装修房屋时需要搬运大量的建筑材料，为了省力，可以借助滑轮组进行搬运。如图所示，一箱重为600N的建筑材料放在水平地面上，重为700N的工人用400N的拉力F通过滑轮组将建筑材料匀速提升3m。（不计绳重与摩擦）求：

（1）工人做的有用功？

（2）滑轮组的机械效率？

（3）工人用这个滑轮组能拉起的货物最大的重？

【考点】

机械效率的计算;

【答案】

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计算题普通

基础巩固

能力提升

变式训练

拓展培优

真题演练

换一批

1. 用如图所示的滑轮组将重为500N的物体，在12s内匀速提升6m，已知拉力F的大小为200N，g取10N/kg。求：

(1)绳的自由端竖直上升的速度大小；

(2)在12s内滑轮组提升重物所做的有用功；

(3)在提升该物体的过程中，滑轮组的机械效率。

计算题容易

2. 如图所示，用250N的拉力通过动滑轮将重物匀速提升了2m，所做的有用功是800J。通过计算回答，此过程中：

（1）拉力做了多少功？

（2）该动滑轮的机械效率是多少？

计算题容易

1. 小悦用如图所示的滑轮组，在10s内将重为600N的物体A匀速提升了2m．已知绳子自由端所用的拉力为200N．（不计摩擦及绳重）

（1）小悦做了多少有用功？

（2）小悦做功的功率是多少？

（3）该滑轮组的机械效率？

计算题普通

2. 起重机把质量为 $\text{[math]}$ 的重物匀速提升了 $\text{[math]}$ ，而它的电动机所做的功是 $\text{[math]}$ ，求起重机的机械效率是多少？

计算题普通

3. 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所做的功；

（2）动滑轮的机械效率；

（3）卷扬机对绳子的拉力。

计算题普通

1. 两台机械所做的总功之比为2∶1，它们的机械效率之比为3∶4，则它们所做的有用功之比为（）

A. 2∶1 B. 3∶4 C. 8∶2 D. 3∶2

单选题普通

2. 如图甲所示，邻居大叔正吃力地把一重物搬上高台，放学回家的小明看见后赶快前去帮忙。他找来一块木板，搭成如图乙所示的斜面，结果非常轻松地把同样的重物推到了高台上。关于这两种方法，下列说法正确的是（　　）

A. 两种方式做的总功一样 B. 使用甲种方式所做的有用功少些 C. 使用乙种方式所做的额外功少些 D. 使用乙种方式比较省力

单选题普通

3. 用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率。

（1）该实验除了图中的实验器材以外，还需要的测量工具是；

（2）缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，根据图中信息可知，钩码所受的总重力为N，实验中滑轮组做的有用功为J，总功为J，滑轮组的机械效率为（保留到0.1%）；

（3）提高机械效率可以充分地发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。提高机械效率的主要办法是改进结构，使它更合理、更（填“轻巧”或“笨重”）。

实验探究题普通

1. 小李去火车博物馆参观，了解到蒸气火车工作的原理，回家后设计了一个利用蒸汽机提升重物的装置，其工作原理如图所示，工作过程为：打开阀门A、关闭阀门 B，高压蒸汽进入气缸，推动活塞上行；当活塞到达气缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门 B，蒸汽进入冷凝器，气缸内压强减小，活塞下降，循环往复。活塞与杠杆之间用一根硬杆相连，杠杆的另一端与滑轮组的绳子末端相连。已知重物的质量为20kg，杠杆左端的力臂为2L，右端的力臂为L，活塞的面积为 10cm² ，活塞上行一次重物上升的高度为0.25m，动滑轮的质量为5kg，气缸的能量损失和活塞的质量不计，g=10N/kg。

(1) 活塞上行过程与汽油机的冲程相似；高压蒸气进入气缸后推动活塞上行过程中，气缸内高压蒸气的内能（选填“增大”或“减小”）；

(2) 需要将重物提起，气缸需要产生的最小压强为多大?

(3) 关于小李设计的蒸气机提升重物的装置，下列说法正确的是。 A. 需要一次将物体提升得更高，可以将O点水平向左移 B. 气缸产生最小压强时，O点水平向右移，不能将重物提升起来 C. 在气缸产生的最小压强下，滑轮组提升重物的效率为80% D. 活塞上行一次，蒸汽机对物体做的有用功为50J

综合题普通

2. 如图，工人将重 400N 的货物推入静止的货柜中（忽略空气阻力）.

(1) 在斜面上货物受到沿斜面向上 200N 的推力F₁ ，工人把货物从 P 点推至 Q 点过程中斜面的机械效率为.

(2) 图中的尾板等效成图 13 中以 O 为支点的杠杆，处于水平静止，尾板的重力为G、受到绳的拉力为F₃（忽略绳重）：

①在图中画出F3的力臂l；。

②绳长一定，绳按图方式悬挂，尾板仍处于水平静止，则此时尾板受到绳的拉力F₄F₃（选填“＞”、“＝”、“＜”），图 14 中该杠杆为杠杆（选填“省力”、“费力”、“等臂”）.

综合题普通

3. 如图所示，重800N的物体，在100N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20s，滑轮组的机械效率为60%。求：

(1) 拉力F做的功；

(2) 拉力F的功率；

(3) 物体与地面间的滑动摩擦力。

计算题普通

1. 如图，用40N的拉力，在10s内将重100N的物体匀速提升3m，则该滑轮组（）

A. 绳端移动的距离为6m B. 有用功为120J C. 拉力做功的功率为36W D. 机械效率为80%

单选题普通

2. 如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s，高为h，拉力为F，物体受到的摩擦力为f。则斜面的机械效率为（）

A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$

单选题容易

3. 如图所示，工人利用滑轮组将质量为57kg的建筑材料匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.4m/s，动滑轮的质量为3kg，忽略绳重和摩擦，则（）

A. 经过10s建筑材料被提升4m B. 工人对绳子的拉力为300N C. 经过10s工人做的有用功为2280J D. 此过程中该滑轮组的机械效率为90%

单选题普通