【答案】解：（1）根据v=可知货物A在10 s内移动的距离：sA=vAt=0.1m/s×10s=1m； （2）由图可知，动滑轮上绳子的有效股数：n=2，绳子自由端移动的速度： v绳=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s，
拉力的功率：P?Fv?1000N?0.2m/s?200W； （3）由??W有用W总?fSf得摩擦力：f=nηF=2×75%×1000N=1500N。 ?FnSnF答：（1）货物A在10 s内移动的距离为1m；（2）这个过程中拉力F的功率200W；（3）水平地面对货物A的摩擦力大小1500N。
11.（201图所示，某工地用滑轮组将重为5000N的货物匀速提升6m，所用时间为20s，在绳的末端所用拉力为2200N，下列说法错误的是（ ）。
A．M处滑轮的作用是改变力的方向； B．提升货物过程中的有用功是3×104J； C．拉力的功率为660W；
D．若只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大
【解析】A、轴的位置不变滑轮叫定滑轮，其作用是改变力的方向；随物
体一起运动的滑轮叫动滑轮，使用动滑轮可以省力；B、利用W=Gh求提升货物过程中的有用功；C、由图知n=3，则拉力端移动距离s=3h，利用W=FS求拉力做的总功，再利用P=求拉力做功功率；D、提高滑轮组机械效率的方法：一是增加提升的货物重，二是减轻动滑轮重力、减小摩擦。
【答案】A、M处滑轮的轴的位置不变，是定滑轮，其作用是改变力的方向，故A正确。 B、提升货物过程中的有用功W有用=Gh=5000N×6m=3×104J，故B正确。 C、由图知n=3，则拉力端移动距离S=3h=3×6m=18m， 拉力做的总功W总=FS=2200N×18m=3.96×104J， 拉力做功功率：P=
=
=1980W，故C错。
D、只增加货物所受的重力，有用功增加，额外功不变，有用功占和总功的比值变大，滑轮组的机械效率也会随之增大，故D正确。
故选C。 三、综合计算题
12.（2017·北轮组提升建筑材料 A 的示意图，在竖直向下的拉力 F 作用下，使重 900N 的建筑材料 A 在 5s 的时间里，匀速竖直上升了 1m，绳自由端匀速竖
F A 直向下移动了 2m。在这个过程中，拉力F为500N，滑轮组的机械效率为η，拉力F 做功的功率为P。求：21
（1）滑轮组的机械效率 η； （2）拉力 F 的功率 P。
【解析】（1）根据W有用=Gh求出有用功，根据W总=FS求出总功；利用??100%即可求出滑轮组的机械效率；（2）利用P?W即可求出拉力F的功率P。 tW有用W总×【答案】解：（1）W有用=Gh=900N×1m=900J；W总=Fs=500N×2m=1000J； 机械效率??W有用W总?900J?90%。 1000JWW总1000J???200W。 tt5s（2）拉力F的功率：P?答：（1）滑轮组的机械效率为90%；（2）拉力F的功率 为200W。 13.（2017?大庆在水平地面上放着物体A，A与地面的接触面积为0.14m，对地面的压强为3000Pa，用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）。求：
（1）物体A的质量mA和动滑轮的质量m。
（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，在5s的时间内，人拉力做的功是多少？
【解析】（1）知道压强和受力面积，利用F=pS求A对地面的压力；
由于物体A在水平地面上，A的重力等于压力，再利用G=mg求物体A的质量；用滑轮组匀速提升物体A时，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率??W有用W总?GhG，据?(G?G轮)hG?G轮2此求动滑轮质量；（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，利用h=vt求提升物体A的高度，拉力端移动距离s=2h，不计绳重和摩擦，拉力F=（GA+G轮），再利用W=Fs求人拉力做的功。
【答案】（1）由p=可得，A对地面的压力：F压=pS=3000Pa×0.14m2=420N， 因为物体A在水平地面上，所以物体A的重力：GA=F=420N， 物体A的质量：mA=
=
=42kg；
用滑轮组匀速提升物体A时，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率：
??W有用W总?GhG420N???84%，解得G轮=80N，
(G?G轮)hG?G轮420N?G轮动滑轮的质量：m===8kg。
（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s，则物体A上升的高度： h=vt=0.2m/s×5s=1m，
由图可知n=2，则拉力端移动距离s=2h=2×1m=2m，
不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：F=（GA+G轮）=（420N+80N）=250N， 人拉力做的功：W总=Fs=250N×2m=500J。
答：（1）物体A的质量为42kg，动滑轮的质量为8kg；（2）在5s的时间内，人拉力做的功是500J。
14.（2017?深圳）庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂一幅质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移0.5m（g=10N/kg，不计绳重和摩擦）求：
（1）绳子自由端拉力F的大小； （2）拉力所做的功W； （3）拉力的功率P；
（4）整个过程中机械效率η．
【解析】（1）先利用G=mg求出衣服、动滑轮、杆和晾衣架的总重力，由图可知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4，不计绳重和摩擦，拉力F?拉力端移动的距离，再利用W=FS求拉力做功；（3）利用P?1G；（2）利用S=4h求4W求拉力做功功率；（4）t对衣服做的功为有用功，利用W有用=Gh计算，再利用效率公式求整个过程中机械效率。
【答案】解答：（1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4，所承受的总重力：
G总=m总g=（4kg+1kg）×10N/kg=50N， 不计绳重和摩擦，拉力：F?11G总??50N?12.5N； 44（2）拉力端移动的距离S=4h=4×0.5m=2m，拉力做功：W总=FS=12.5N×2m=25J； （3）拉力做功功率：P?W总25J??5W； t5s（4）有用功：W有用=G衣h=m衣gh=4kg×10N/kg×0.5m=20J，整个过程中机械效率：
??W有用W总?20J?80%。 25J答：（1）绳子自由端拉力F的大小为12.5N；（2）拉力所做的功为25J；（3）拉力的功率为5W；（4）整个过程中机械效率为80%。
15.（2017·河南工人用斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点。已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m。试问：
（1）利用斜面搬运货物主要是为了 ； （2）货物在水平面上运动的速度为多少？ （3）水平推力做功的功率为多少？ （4）斜面的机械效率为多少？
【解析】（1）斜面属于简单使用斜面可以省力；（2）运用速度公式v=，代入数值可求速度；（3）运用P=Fv，代入数值可求功率大小；（4）根据W=Gh求出有用功；推力做的功，W=FS即总功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率。
【解答】解：（1）使用斜面可以省力。
（2）货物在水平面上运动的距离为S=1.2m，所用时间为t=5s； 在水平面上运动的速度为：v===0.24m/s。
（3）水平推力做功的功率：P=Fv=100N×0.24m/s=24W。 （4）在斜面上推力做的功：W总=F′S=500N×3m=1500J； 做的有用功：W有=Gh=800N×1.5m=1200J； 则斜面的效率：??W有用?1200J?80%。
W总1500J答：（1）利用斜面搬为了省力；（2）货物在水平面上运动的速度为0.24m/s；（3）水平推力做功的功率为24W；（4）斜面的机械效率为80%。
16.（20工人师傅要将质量100kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力在10s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，（g=10N/kg）求：
（1）工人所做的有用功； （2）工人做功的功率； （3）斜面的机械效率．
【解析】（1）知道木箱的重力和斜面的高度，根据W=Gh求出克服重力做的有用功；（2）已知拉力F与斜面长，利用W=FS计算总功，根据公式P?用功和总功，根据机械效率公式求出机械效率。 【答案】（1）木箱的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N，工人师傅对木箱做的有用功： W有用=Gh=1000N×1.5m=1500J。 （2）拉力做的总功 W总=FS=400N×5m=2000J， 拉力做功的功率为P总?W总2000J??200W。 t10sW计算功率；（3）知道有t（3）斜面的机械效率：??W有用W总?1500J?75%。 2000J故答案为：（1）工人所做的有用功是1500J；（2）工人做功的功率是200W；（3）斜面的机械效率是75%。 17.（2017?衡阳）如图吊装置示意图。在某次打捞过程中，使用该装置将质量为4.8×10kg的水中物体A在10s内匀速竖直吊起1m高（物体A未漏出水面），电动机工作电压为380V，工作电流为50A，电动机对钢绳的拉力F1为1.9×10N，滑轮组的机械效率为50%，已知水的密度为1.0×10kg/m。求：
（1）电动机在10s内消耗的电能； （2）钢绳拉力F1在10秒内做的功； （3）物体A所受拉力F2的大小； （4）物体A的密度。
【解析】（1）已知电动机工作电压为380V，工作电流为50A，根据W=UIt可求得电动机在10s内消耗的电能；（2）由图可知，n=4h，根据W=FS可求得钢绳拉力F1在10s内做的功；（3）已知滑轮组的机械效率为50%根据??W有用W总3
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可求得物体A所受拉力F2的大小；（4）根据G=mg求出物体重力，根据F浮=G﹣F2求得物体A未露出水面时受到的浮力；再根据F浮=ρ水gV排求出物体A的体积，然后密度公式求出A的密度。