2024年中考物理壓軸題大揭秘專(zhuān)題專(zhuān)題06滑輪組的綜合計(jì)算含解析

Page1專(zhuān)題06滑輪組的綜合計(jì)算考點(diǎn)01：懸掛類(lèi)滑輪組的綜合計(jì)算：此考點(diǎn)主要考查在滑輪組的作用下，懸掛在滑輪組下面的物體在滑輪拉力作用下，發(fā)生上下移動(dòng)的題型。如圖所示對(duì)于此種裝置圖中，求繩子末端拉力F的幾種方法是：⑴F=G物+G動(dòng)/n{不計(jì)各種摩擦}其中n指繩子的股數(shù)。⑵由η=G物/nF可推知：F=G物/nη⑶由P=FV拉得F=P/V拉其中的V指繩子移動(dòng)的速度，不行代入物體移動(dòng)的速度。2：對(duì)于此考點(diǎn)求幾種不同的功對(duì)應(yīng)的計(jì)算公式是：W有=G物h=W總×η=FS－G動(dòng)h－Wf(Wf指克服各種摩擦做的額外功，若不考慮摩擦則W有=G物h=FS－G動(dòng)h；W額=G動(dòng)h,；（若考慮摩擦）W額=G動(dòng)h+Wf,或者W額=FS－G物h，若求除動(dòng)滑輪之外的額外功即Wf=FS－G物h－G動(dòng)h。W總=FS=Pt=W有/η=G物h+G動(dòng)h+Wf（若不計(jì)繩重及摩擦上式W總=G物h+G動(dòng)h）。3：求滑輪組的機(jī)械效率常用的公式：⑴η＝Gh/FS⑵由η=G物h/G物h+G動(dòng)h可得η=G物/G物+G動(dòng)⑶η=G物/nF。4：求拉力做功的功率常用的公式：⑴P=W/t⑵P=FV拉=F×nV物【幫你歸納】1：當(dāng)滑輪組沒(méi)有給出繩子的繞法或股數(shù)時(shí)應(yīng)先依據(jù)要求畫(huà)出繩子的繞法確定繩子的股數(shù)；如要求畫(huà)出繩子最省力的繞法，則通常畫(huà)繩子的繞法時(shí)符合：“奇定偶動(dòng)”的法則，即假如滑輪的個(gè)數(shù)是“奇數(shù)”如三個(gè)滑輪，通常從定滑輪起先繞起，繩子的股數(shù)最多；而假如是“偶數(shù)”滑輪，如2個(gè)或4個(gè)滑輪通常從動(dòng)滑輪起先繞起，繩子的股數(shù)最多?！疽族e(cuò)警示】對(duì)于不同的滑輪位置，通?？刹杉{“試?yán)@”的方法，來(lái)確定最省力的繞法而不能死板的按上述方法來(lái)確定繩子的繞法?！編湍銡w納】2：若題中沒(méi)有給出詳細(xì)要求，通常應(yīng)先運(yùn)用公式求出繩子的股數(shù)，求繩子股數(shù)常用的公式有：n=G物+G動(dòng)/F或由n=G/F×η求出，其中F指作用于繩子末端的拉力。【幫你歸納】3：對(duì)于同一滑輪組當(dāng)重物的重量發(fā)生變更時(shí),有用功、總功與機(jī)械效率均會(huì)發(fā)后變更，在此種狀況下應(yīng)抓住動(dòng)滑輪重量或額外功不變，若不計(jì)摩擦求動(dòng)滑輪的方法是：①由FS=G物h+G動(dòng)h得G動(dòng)=nF－G物②依據(jù)η=G物/G物+G動(dòng)代入η和G物值也可求得G動(dòng)。例1：（2024·江蘇泰州）小明利用如圖所示的滑輪組，將質(zhì)量為90kg的物體在1min內(nèi)勻速提升5m，豎直向上的拉力為360N。求：(1)物體的重力（g取10N/kg）；(2)小明拉力的功率？(3)滑輪組的機(jī)械效率（結(jié)果保留一位小數(shù)）。【答案】(1)900N；(2)90W；(3)83.3%。【解析】(1)物體的重力是：G=mg=90kg×10N/kg=900N.(2)由圖可知，擔(dān)當(dāng)物重的繩子段數(shù)n=3，物體勻速提升5m時(shí)，繩端移動(dòng)的距離是：S=3h=3×5m=15m。小明拉力做功：W=FS=360N×15m=5400J,小明拉力的功率：P=W/t=5400J/60s=90W.(3)有用功：W有=Gh=900N×5m=4500J,滑輪組的機(jī)械效率：η=W有/W總=Gh/FS=(4500J/5400J)×100%≈83.3%.【變式1—1】（2024湖北襄陽(yáng)中考）工人師傅用如圖所示的滑輪組將重為600N的貨物勻速提升了2m,做了1500J的功。求:(1)滑輪組的機(jī)械效率；(2)當(dāng)他用400N的拉力勻速提升其它貨物時(shí)額外功占總功的15%,求提升貨物的重。

【答案】（1）80%（2）1020N?！窘馕觥浚?）有用功：W有=Gh=600N×2m=1200J又因?yàn)閃總=1500J，所以η=（1200J/1500J）×100%=80%。（2）動(dòng)滑輪繩子段數(shù)為3股，設(shè)貨物上升的高度為h，則拉力移動(dòng)的距離為3h，此是W總2=F×3h，此時(shí)W有2=G2h，因?yàn)轭~外功占總功的15%，所以有用功占總功的85%，即（G2h/F×3h）×100%=85%，由此可知，此時(shí)物體的重力G2=F×3×85%=400N×3×0.85=1020N?！咀兪?-2】（2024·雞西）一個(gè)質(zhì)量60kg的物體放在水平地面上，物體與地面的接觸面積為0.1m2。工人用如圖所示的滑輪組，在20s內(nèi)將物體勻速提高了5m，工人在繩子自由端施加的拉力F為220N。（不考慮繩重和摩擦）求：（1）物體放在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)；（2）滑輪組的機(jī)械效率；（3）拉力F做功的功率?！敬鸢浮浚?）6000Pa（2）90.9%（3）165W。【解析】（1）物體對(duì)地面的壓力F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，物體對(duì)地面的壓強(qiáng)P=F/S=600N/0.1m2=6000Pa。（2）此滑輪組由三股繩擔(dān)當(dāng)物重滑輪組對(duì)物體做的功即有用功為W有=Gh=600N×5m=3000J,拉力移動(dòng)的距離s=nh=3×5m=15m,拉力F做功W總=Fs=220N×15m=3300J；滑輪組的機(jī)械效率η=W有/W總=(3000J/3300J)×100%=90.9%。（3）拉力F做功的功率P=W/t=3300J/20s=165W。例2：（2024河北中考模擬試題）如圖甲所示的滑輪組，每個(gè)滑輪等重．不計(jì)繩重和摩擦，物體重G1從200N起先漸漸增加，直到繩子被拉斷．每次勻稱(chēng)速拉動(dòng)繩子將物體提升同樣的高度．圖乙記錄了在此過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率隨物體重力的增加而變更的圖象．求：（1）此過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率隨物重的增加而______．（填“增大”或“減小”）（2）每個(gè)滑輪重多少N（3）繩子能承受的最大拉力是多少。（4）滑輪組的最大機(jī)械效率是多少?！敬鸢浮浚?）增大；（2）每個(gè)滑輪重100N；（3）繩子能承受的最大拉力是500N；（4）滑輪組的最大機(jī)械效率是90%．【解析】（1）由圖乙知，滑輪組的機(jī)械效率隨物重的增加而增大。

（2）由圖可知：當(dāng)物體重200N時(shí)，機(jī)械效率為50%．由公式η=G物h/G物h+G動(dòng)h=G物/G物+G動(dòng)代入題中已知數(shù)據(jù)可得G動(dòng)=200N，由圖可知?jiǎng)踊啚閮蓚€(gè)，所以每個(gè)滑輪重100N．

（3）當(dāng)繩子要被拉斷時(shí)拉力最大，由圖可知物體在1800N時(shí)繩子斷了，則F=G物+G動(dòng)/n=1800N+200N/4=500N。

（4）由題圖可知繩子的股數(shù)n=4依據(jù)F=（G+G動(dòng)）/n可得繩子的最大拉力為500N時(shí)物體的重力：G最大=nF最大－G動(dòng)=4×500N－200N=1800N，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率η′=（G最大/G最大+G動(dòng)）×100%=(1800N/2000N)×100%=90%．【變式2—1】（2024·四川遂寧）小雨同學(xué)家裝修新居，看到工人師傅運(yùn)用如圖所示的種自制的簡(jiǎn)易起重裝置向樓上吊裝笨重的裝修材料，感覺(jué)該裝置簡(jiǎn)潔易制、便利快捷，大大削減了工人搬運(yùn)材料的勞動(dòng)強(qiáng)度。小雨視察到電動(dòng)機(jī)的輸出功率800W，將兩袋（每袋質(zhì)量50kg）水泥勻速提升到10m高的4樓須要用時(shí)15s。假設(shè)電動(dòng)機(jī)的輸出功率恒定不變。請(qǐng)幫小雨完成下列問(wèn)題：（g＝10N/kg）（1）此次吊裝過(guò)程中繩子自由端移動(dòng)的速度是多大？（2）電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力多大？（3）該滑輪組的機(jī)械效率多大？【答案】（1）此次吊裝過(guò)程中繩子自由端移動(dòng)的速度是2m/s，（2）電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為400N，（3）該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%。【解析】（1）物體上升的速度v＝＝＝m/s，由圖可知，水泥由3段繩子擔(dān)當(dāng)，則此次吊裝過(guò)程中繩子自由端移動(dòng)的速度v繩＝3v＝3×m/s＝2m/s。（2）由P＝可得電動(dòng)機(jī)做功：W總＝Pt＝800W×15s＝1.2×104J，由W總＝Fs可得電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力：F＝＝＝400N。（3）有用功：W有＝Gh＝2×50kg×10N/kg×10m＝1.0×104J。該滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝×100%≈83.3%?！久麕燑c(diǎn)評(píng)】本題考查了運(yùn)用滑輪組拉力的計(jì)算、功的計(jì)算、功率的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算等多個(gè)學(xué)問(wèn)點(diǎn)，是一道綜合性較強(qiáng)的題目?？键c(diǎn)02：水平移動(dòng)類(lèi)滑輪組的綜合計(jì)算：此考點(diǎn)通?？疾槲矬w在水平面在滑輪組的作用移動(dòng)的相關(guān)力學(xué)學(xué)問(wèn)，如下圖所示物體在滑輪組拉力作用下克服摩擦力發(fā)生移動(dòng)，豎直方向上的重力與支持力通常不是此種題型要探究的物理量且相互平衡。此種題型常用的對(duì)應(yīng)公式是：W有=fSW總=FS=W有η，機(jī)械效率η＝fs物/Fs拉=f/nF。(其中的f指物體與地面之間的摩擦力，F(xiàn)指繩子末端的拉力)?！疽族e(cuò)警示】此題型應(yīng)留意只要物體對(duì)水平面的壓力不變更，接觸面的粗糙程度不發(fā)生變更，物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度對(duì)摩擦力的大小不產(chǎn)生影響，假如物體的重力或?qū)λ矫娴膲毫Πl(fā)生變更時(shí)，物體和水平面的摩擦力將發(fā)生變更，導(dǎo)致其它物理量也將發(fā)生變更。例1：(2024唐山路北區(qū)三模)如圖所示,用滑輪組拉重400N的物體A沿水平方向以0.02m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),滑輪組的機(jī)械效率為80%.運(yùn)動(dòng)中物體A受地面的摩擦力為200N,人對(duì)地面的壓強(qiáng)為20000Pa.(不計(jì)繩重?滑輪摩擦),地面上的定滑輪與物體A相連的繩子沿水平方向,地面上的定滑輪與動(dòng)滑輪相連的繩子沿豎直方向,人對(duì)繩子的拉力與對(duì)地面的壓力始終豎直向下且在同始終線(xiàn)上.已知人與地的接觸面積為300cm.求:(1)拉力的功率。(2)人的重力是多少。(3)此滑輪組可以達(dá)到的最大機(jī)械效率是多少。【變式1-1】（2024·桂林）小能在課外實(shí)踐活動(dòng)中，用如圖17甲所示的滑輪組勻速拉動(dòng)放在一水平面上的不同物體，物體受到的摩擦力從100N起先漸漸增加，每次物體被拉動(dòng)的距離均為1m.依據(jù)測(cè)量結(jié)果畫(huà)出了該滑輪組機(jī)械效率與物體受到摩擦力大小的關(guān)系圖像，如圖17乙所示。若不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦求:

(1)由圖17乙可知，當(dāng)物體受到的摩擦力為100N時(shí)，滑輪組機(jī)械效率是多大?(2)當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為75%，物體以0.1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，該滑輪組的有用功率是多大?(3)當(dāng)物體與地面的摩擦力為1500N時(shí)，體重為500N的小熊豎直向下拉繩還能用此滑輪組拉動(dòng)物體嗎?用計(jì)算結(jié)果說(shuō)明。

【答案】（1）50%（2）30N（3）見(jiàn)下面解析部分【解析】（1）由圖乙可知，當(dāng)物體受到的摩擦力為100N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為50%。（2）當(dāng)物體受到的摩擦力為100N時(shí)，此時(shí)的機(jī)械效率為：η=W有/W總=fS物/fS物+G動(dòng)S物=50%，可解得：G動(dòng)=f=100N,當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為75%時(shí)，此時(shí)物體受到的摩擦力為f'此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率η'=f'/f'+G動(dòng)=75%，解得此時(shí)摩擦力f'=3G動(dòng)=300N，此時(shí)滑輪組的有用功率為：P有=W有/t=f'V物=300N×0.1m/s=30W.(3)當(dāng)物體與地面的摩擦力為f2'=1500N時(shí)，要拉動(dòng)物體，作用在繩子自由端的拉力為：F=f2'+G動(dòng)/3=1500N+100N/3=533N>500N,由于此時(shí)的拉力超出小熊的體重，所以不能用此滑輪組拉起物體?？键c(diǎn)03：浮力類(lèi)滑輪組的綜合計(jì)算：此考點(diǎn)即考查滑輪的學(xué)問(wèn)又考查浮力的學(xué)問(wèn)，為浮力與滑輪的綜合題型，如下圖此類(lèi)題型通常物體即受到向下的重力又受到豎直向上的拉力和浮力，但通常不計(jì)水對(duì)物體的阻力；此種題型常用到的計(jì)算公式是：W有=(G—F浮)h=G【1—（ρ水/ρ物)】h。機(jī)械效率η＝(G—F浮)h/Fs。W總=FS=(G—F浮)h+G動(dòng)h(不計(jì)水的阻力與各種摩擦），且F浮=ρ液gV排更是求解浮力最常用的計(jì)算公式?！編湍銡w納】正確解答此考查中的題目，即要正確分析物體受力，還要正確運(yùn)用浮力與滑輪的計(jì)算公式。例1：（2024·廣元）用如圖所示的滑輪組勻速提升浸沒(méi)在水中的物體，已知G物=300N，圓柱形容器底面積S=600cm2，物體浸沒(méi)在水中時(shí)水面高度為90cm，當(dāng)物體完全離開(kāi)水面后，水面高度為80cm，已知物體浸沒(méi)在水中被提升時(shí)此裝置的機(jī)械效率為80%（不計(jì)繩重和繩子與滑輪間摩擦及水的阻力）ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）物體浸沒(méi)在水中時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；（2）物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力；（3）物體完全離開(kāi)水面后勻速提升時(shí)所需拉力F?！敬鸢浮?1)900Pa(2)60N(3)120N?！窘馕觥浚?物體浸沒(méi)在水中時(shí)水面高度為90cm，則水對(duì)容器底的壓強(qiáng)P=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m=9000Pa.物體的體積V物=Sh=600cm2×(90cm—80cm)=6×10-3m3.物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×61.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N。

（3）物體浸沒(méi)時(shí)由于不計(jì)繩重和繩子與滑輪間的摩擦及水的阻力，則有η＝eq\f(W有,W總)×100%=(G物—F?。﹉/(G物—F浮+G)h×100%，代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得：G動(dòng)=60N；完全拉出水面后，與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)是3，此時(shí)所需拉力F=1/n(G物+G動(dòng)）=1/3(300N+60N)=120N.。【變式1—1】（2024河北鹽山競(jìng)賽試題）如圖甲是建立大橋時(shí)所用的起吊裝置示意圖，運(yùn)用電動(dòng)機(jī)和滑輪組（圖中未畫(huà)出）將實(shí)心長(zhǎng)方體A從江底豎直方向勻速吊起，圖乙是鋼纜繩對(duì)A的拉力F1隨時(shí)間t變更的圖象．A完全離開(kāi)水面后，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩的拉力F大小為6.25×103N，滑輪組的機(jī)械效率為80%，已知A的重力為2×104N，A上升的速度始終為0.1m/s．（不計(jì)鋼纜繩與滑輪間的摩擦及繩重，不考慮風(fēng)浪、水流等因素的影響），求：（1）長(zhǎng)方體A未露出水面時(shí)受到的浮力?；（2）長(zhǎng)方體A的密度；（3）長(zhǎng)方體A完全離開(kāi)水面后，在上升過(guò)程中F的功率；（4）把長(zhǎng)方體A按圖甲中的擺放方式放在岸邊的水平地面上，它對(duì)地面的壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）1×104N（2）2×103kg/m3（3）2500W(4)4×104Pa?！窘馕觥浚?）依據(jù)圖乙可知，A未露出水面所受的拉力F1=1×104N，故A沒(méi)有露出水面時(shí)受到的浮力：F浮=G－F1=2×104N－1×104N=1×104N。（2）由阿基米德原理：F浮=ρ物gV物可知：V排=F浮/ρ物g=1×104N/（103kg/m3×10N/kg）=1m3，因?yàn)锳浸沒(méi)在水中，所以A的體積：VA=V排=1m3,A的質(zhì)量：m=G/g=2×104kg/10N/kg=2000kg，故A的密度：ρA=m/VA=2000kg/1m3=2×103kg/m3.(3)由η=W有/W總=Gh/F×nh=G/nF，可得：n=G/Fη=2×104N/0.8×6.25×103N=4,則F的移動(dòng)速度：V=4×0.1m/s=0.4m/s故拉力F的功率：P=W總/t=FV=6.25×103N×0.4m/s=2500W。（4）由題意可得A的高度：L=VAt′=0.1m/s×(100s－80s)=2m，則A的橫截面積：SA=VA/L=1m3/2m=0.5m2，A對(duì)地面的壓強(qiáng)：PA=F/SA=G/SA=2×104N/0.5m2=4×104Pa.【變式1-2】(2024連云港)如圖甲所示,拉力F通過(guò)滑輪組,將正方體金屬塊從水中勻速拉出至水面上方肯定高度處。圖乙是拉力F隨時(shí)間t變更的關(guān)系圖像。不計(jì)動(dòng)滑輪的重力、摩擦及水和空氣對(duì)金屬塊的阻力,g=10N/kg,求::(1)金屬塊完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力大小。(2)金屬塊的密度。(3)假如干脆將金屬塊平放在水平地面上,它對(duì)地面的壓強(qiáng)大小?！敬鸢浮?1)80N(2)2.7×103kg/m3(3)5.4×103Pa【解析】（1）在t2—t3時(shí)間內(nèi)2F2=G，則G=2×108N=216N；在0—t1時(shí)間內(nèi)，2F1+F浮=G，則F浮=G—2F1=80N。（2）依據(jù)F浮=ρ液gV排可得V排=80N/1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10-3m3，又因?yàn)镚=ρ金gV則ρ金=G/gV=216N/10N/kg×8×10-3m3=2.7×103kg/m3。(3)因?yàn)閂=a3，所以可得物體的邊長(zhǎng)a=0.2m,物體的底面積S=0.04m2,金屬塊平放在水平地面上,它對(duì)地面的壓強(qiáng)P=F/S=G/S=216N/0.04m2=5.4×103Pa。例2：(2024海南中考）如圖甲所示用電動(dòng)機(jī)和滑輪組把密度為3×103kg/m3，體積為1m3的礦石從水底勻速豎直打撈起來(lái)，g=10N/kg，水的密度為1.0×103kg/m3，求：（1）礦石的重力；（2）礦石浸沒(méi)在水中受到的浮力；（3）礦石露出水面前，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力的功率為2.5kW，礦石上升過(guò)程中，S-t圖像如圖乙所示，求滑輪組的機(jī)械效率；（4）假如不計(jì)繩子重及摩擦，礦石露出水面后與露出水面前相比，滑輪組機(jī)械效率會(huì)如何變更？為什么？【答案】（1）3×104N（2）1×104N（3）80%（4）增大，理由見(jiàn)解析部分?！敬鸢浮浚?）礦石的質(zhì)量G=ρgV=3×103kg/m3×10N/kg×1m3=3×104N.(2)因?yàn)榈V石浸沒(méi)在水中，所以V排=V物=1m3則礦石受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1m3=1×104N。（3）由乙圖可知，礦石10s上升的高度為1m，則滑輪組的有用功W有=（G—F浮）h=2×104J，W總=Pt=2.5×103W×10s=2.5×104J，則滑輪組的機(jī)械效率η=（W有/W總）×100%=(2×104J/2.5×104J)×100%=80%。(4)增大，礦石露出水面之后和露出水面之前相比，在提升相同高度的狀況下，有用功增大，額外功不變，有用功占總功的比例增大，所以滑輪組的機(jī)械效率增大。考點(diǎn)04：壓強(qiáng)類(lèi)滑輪組的綜合計(jì)算：此考點(diǎn)將壓強(qiáng)和滑輪的學(xué)問(wèn)整合一種題型中，在分析物體受力的提下綜合電運(yùn)用壓強(qiáng)與滑輪的學(xué)問(wèn)，去求解與壓強(qiáng)及滑輪組有關(guān)的各個(gè)物理量綜合性較強(qiáng)。如下圖所示，人站在地面上用力拉物體時(shí)，若拉力較小，此時(shí)物體并沒(méi)有離開(kāi)地面此時(shí)物體受到三個(gè)力的作用，即：物體的重力G、滑輪對(duì)物體向上的拉力F、地面對(duì)物體向上的支持力FN，此時(shí)物體對(duì)地面的壓力F壓=FN=G—F拉，此時(shí)物體對(duì)地面的壓強(qiáng)P=（G物—F拉）/S物，同理人此時(shí)也受到三力的作用，即人的重力G人、繩子向上的拉力F拉、地面對(duì)人的支持力FN，此時(shí)人對(duì)地面的壓強(qiáng)P=（G人—F拉）/S腳；此時(shí)人對(duì)繩子的拉力F=（G物—F拉）+G物/n，n指繞過(guò)動(dòng)滑輪的繩子的股數(shù)（不計(jì)繩子重及各種摩擦）?！疽族e(cuò)警示】此種題型肯定要正確分析物體受力，無(wú)論是靜止在水平面上的物體還是站立在水平面的人只要處于靜止?fàn)顟B(tài)，就肯定受到平衡力的作用，但不肯定是受二力平衡，通?？梢匀ζ胶猓矣涭o止在水平面上的物體受到的支持力等于物體對(duì)水平面的壓力。例1：（2024山東青島中考模擬試題）小雨受到的重力為640N，他站在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.6×104Pa．（1）他用圖甲所示滑輪組勻速提升物體A，滑輪組的機(jī)械效率為90%（不計(jì)繩重和摩擦），此時(shí)他對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為6×103Pa則物體A重力GA。。（2）如圖乙所示，若他用此滑輪組從水下緩慢提起邊長(zhǎng)為0.3m的正方體B（不計(jì)水的阻力、繩重和摩擦），當(dāng)物體B的下表面所受水的壓強(qiáng)為2×103Pa時(shí)，小雨對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為勻速提升物體A時(shí)對(duì)水平地面壓強(qiáng)的，則求物體B的密度ρB。?！敬鸢浮浚?）1080N，（2）6×103kg/m3。【解析】（1）依據(jù)P=F/S可得F=PS，因?yàn)樾∮晔艿降闹亓镕1=640N，對(duì)地面的壓強(qiáng)為：P1=1.6×104Pa，提升物體時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)P2=6×103Pa,所以F1/F2=P1S/P2S=P1/P2=8/3,所以F2=240N，因?yàn)樾∮暾驹诘孛嫔蠜](méi)有動(dòng)，所以他受力平衡，所以繩子對(duì)他的拉力：F=F1－F2=640N－240N=400N，所以W有=Gh，W總=FS=400N×3h=1200h,依據(jù)η＝eq\f(W有用,W總)×100%＝(Gh/1200h)×100%=90%,所以GA=1080N，因?yàn)橛腥卫K子，且不計(jì)繩子重及摩擦，所以由F=（G+G動(dòng)）/3可得：G動(dòng)=120N。（2）小雨對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為勻速提升物體A時(shí)對(duì)水平地面壓強(qiáng)的1/2,所以依據(jù)P=F/S可知F=PS所以F1/F2′=P1S/P2′S=2P1/P2′=16/3,所以F2′=120N，又因?yàn)樗么嘶喗M從水下緩慢提起B(yǎng)物體，所以他受力平衡，所以繩子對(duì)他的拉力：F′=F1－F2′=640N－120N=520N，因?yàn)橛腥卫K子，所以F′=（GB+G動(dòng)－F?。?3，解得：GB－F浮=1440N，因?yàn)槲矬wB的下表面所受水的壓強(qiáng)為2000Pa，依據(jù)P=ρgh可知，h=P/ρg=2000Pa/1×103kg/m3×10N/kg=0.2m，所以F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×（0.3m2×0.2m）=18N,所以GB=1620N，又因?yàn)棣袯=m/V=GB/gV=1620N/10N/kg×（0.3m）3=6×103kg/m3.【變式1-1】(2024達(dá)州中考)如圖是利用滑輪組打撈水中物體的簡(jiǎn)化模型示意圖，工人用一滑輪組從水中打撈物體。已知：物體的質(zhì)量為90kg且以恒定速度勻速上升，當(dāng)物體完全露出水面，工人對(duì)滑輪組繩子自由端的拉力F1為400N，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率η1為75%（繩的質(zhì)量、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均忽視不計(jì)，g=10N/kg）。（1）請(qǐng)你依據(jù)題目中的條件，推斷出工人所運(yùn)用的滑輪組是下列中的圖。（2）工人的質(zhì)量為60kg，雙腳與地面接觸面積為2.5×10-3m2，物體浸沒(méi)在水中和完全被打撈出水面時(shí)工人對(duì)地面的壓強(qiáng)變更了4×104Pa，求物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力。（3）若物體完全浸沒(méi)在水中時(shí)，工人拉力的功率為180W，求物體上升的速度?！敬鸢浮浚?）A（2）300N（3）0.2m/s【解析】解：（1）當(dāng)物體完全露出水面時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率：η===，所以通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)：n====3，A圖中通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)為3，B圖中通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)為4，C圖中通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)為5，所以工人所運(yùn)用的滑輪組是A圖。（2）由題知，繩的質(zhì)量、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均忽視不計(jì)，當(dāng)物體完全露出水面時(shí)，F(xiàn)=1/3×（G物+G動(dòng)），所以G動(dòng)=3F﹣G物=3×400N—（90kg×10N/kg）=300N，此時(shí)人對(duì)地面壓力：F壓=G人﹣F=60kg×10N/kg﹣400N=200N，物體完全浸沒(méi)在水中時(shí)對(duì)滑輪組的拉力：F拉'=G物﹣F浮，完全露出后物體對(duì)滑輪組拉力F拉=G物，所以物體被打撈出水面后對(duì)滑輪組拉力增大，繩子自由端拉力隨之變大，所以人對(duì)地面壓力變小，壓強(qiáng)變小，由p=F/S可得物體完全露出水面后，人對(duì)地面壓力增大量：△F=△pS=4×104Pa×2.5×10-3m2=100N，所以物體完全浸沒(méi)在水中時(shí)人對(duì)地面壓力大?。篎壓'=F壓+△F=200N+100N=300N，此時(shí)人對(duì)繩子自由端拉力：F'=G人﹣F壓'=（60kg×10N/kg）—300N=300N，且由于F'=（F拉'+G動(dòng)）/3=（G物﹣F浮+G動(dòng)）/3所以：F浮=G物+G動(dòng)﹣3F'=（90kg×10N/kg）+300N﹣3×300N=300N。（3）依據(jù)P=W/t=FS/t可得P=FV，所以當(dāng)物體完全浸沒(méi)在水中時(shí)繩子自由端拉力的速度是：V=P/F=180W/300N=0.6m/s，由V拉=nV物可得，物體的上升速度：V物=V拉/n=0.6m/s/3=0.2m/s。1：（2024·黑龍江龍東）如圖所示，人用滑輪組拉著重810N的物體使其沿豎直方向以0.1m/s的速度勻速向上運(yùn)動(dòng)了5s，人對(duì)繩子向下的拉力為300N。求：(1)物體上升的高度；(2)滑輪組的機(jī)械效率；(3)拉力的功率。【答案】(1)0.5m；(2)90%；(3)90W。【解析】(1)物體上升的高度：h=Vt=0.1m/s×5s=0.5m。（2）因?yàn)閃有=Gh=810N×0.5m=405J；繩子的末端通過(guò)的距離：S=3h=3×0.5m=1.5m，W總=Fs=300N×1.5m=450J所以滑輪組的機(jī)械效率：η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(405J,450J)×100%＝90%。（3）拉力的功率：P＝eq\f(W,t)＝eq\f(450J,5s)＝90W。2：(2024四川達(dá)州中考)如圖所示,工人打算用一根最多能承受400N力的繩子(若超過(guò)繩子將斷裂)繞成的滑輪組先后打撈水中材料相同?體積不同的實(shí)心物體A和B.完全露出水面的物體A被此裝置勻速提起時(shí)繩子達(dá)到最大拉力?已知?jiǎng)踊喌馁|(zhì)量為20kg(繩的質(zhì)量?繩與滑輪的摩擦?滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均不計(jì),連接動(dòng)滑輪與物體間的鋼繩不會(huì)斷裂,g=10N/kg)求:(1)物體A完全露出水面后以0.5m/s的速度勻速上升時(shí),物體A的重力和工人拉力的功率分別是多少?(2)在物體A浸沒(méi)在水中勻速上升的過(guò)程中,滑輪組的機(jī)械效率為75%,物體A的密度是多少?(3)若用該滑輪組打撈體積為50dm3的物體B時(shí),物體B最多露出多少體積時(shí)繩子將斷裂?【答案】(1)物體A的重力是1000N,工人拉力的功率是600W?(2)物體A的密度是2.5×103kg/m3?(3)物體B最多露出25dm3時(shí)繩子將斷裂?【解析】(1)G動(dòng)=m動(dòng)g=20kg×10Nkg=200N,物體有三段繩子擔(dān)當(dāng),n=3F=(GA+G動(dòng))400N=(GA+200N)GA=1000N繩子自由端移動(dòng)的速度:V=nV'=3×=0.5m/s=1.5m/sP=Fv=400N×1.5m/s=600W?物體A浸沒(méi)在水中勻速上升的過(guò)程中,滑輪組提起的力:F'=GA﹣F浮=1000N—ρ水gVA則：η==75%=可解得:VA=4×10﹣2m3GA=ρAgVA,所以:1000N=ρA×10N/kg×4×10﹣2m3ρA=2.5×103kg/m3.(3)GB=ρBgVB=2.5×103kg/m3×10N/kg×50×103m3=1250N,F=(GB﹣F'浮+G動(dòng))400N=(1250N﹣F'浮+200N)F'浮=250N,V排===2.5×10﹣2m3=25dm3，V露=VB﹣V排=50dm3﹣25dm3=25dm3.3：（2024·通遼）如圖所示，是一輛汽車(chē)通過(guò)滑輪組提升重物的裝置圖，汽車(chē)部分參數(shù)如下表。每次重物都以1m/s的速度勻速上升，提升重2400N的物體時(shí)，滑輪組的效率為80%，不計(jì)汽車(chē)所受的摩擦阻力、繩重及滑輪組的摩擦，取g=10N/kg。求：（1）提升重物時(shí)汽車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；（2）汽車(chē)?yán)K的力做功的功率?！敬鸢浮浚?）3×105Pa(2）3000W?！窘馕觥浚?）汽車(chē)對(duì)水平地面的壓力為F=G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N；提升提升重物時(shí)汽車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為P=F/S=3×104N/250×10-4m2=3×105Pa.。（2）機(jī)械效率公式η＝eq\f(W有,W總)=G/nF,可知F=G/nη=2400N/3×80%=1000N，汽車(chē)?yán)K的力做功的功率P=FV=1000N×3×1m/s=3000W。4：（2024·赤峰）用如圖所示的滑輪組將貨物勻速向上提升3m，人的拉力F為200N，這個(gè)過(guò)程中滑輪組提升貨物的機(jī)械效率為80%，求：（1）繩子自由端移動(dòng)的距離S；（2）人的拉力F做的功；（3）貨物的重力?！敬鸢浮浚?）9m(2)1800J(3)480N?！窘馕觥浚?）由圖可知有3股繩，繩子自由端移動(dòng)的距離為s=nh=3×3m=9m。（2）人的拉力做的功為W=Fs=200N×9m=1800J。（3）由滑輪組提升貨物的機(jī)械效率為80%，可得η＝W有/W=Gh/W可得：物體的自不量力G=W×η/h=1800J/3m=480N.5:（2024·江蘇省泰州市泰興市試驗(yàn)中學(xué)集團(tuán)聯(lián)盟中考物理模擬）一個(gè)滑輪組如圖所示，細(xì)線(xiàn)重及輪與軸之間的摩擦忽視不計(jì)。勻速拉動(dòng)細(xì)線(xiàn)將重為30N的物體提升1m，用時(shí)5s，滑輪組的機(jī)械效率為50%。（1）提升物體所做有用功的功率是多少？（2）提升物體所用拉力的大小是多少？（3）現(xiàn)漸漸增大物體的重力，用同樣方式提升物體，當(dāng)物體重力達(dá)到120N時(shí)細(xì)線(xiàn)剛好被拉斷。求細(xì)線(xiàn)剛好被拉斷時(shí)滑輪組的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）提升物體所做有用功的功率是6W。（2）提升物體所用拉力的大小是20N。（3）細(xì)線(xiàn)剛好被拉斷時(shí)滑輪組的機(jī)械效率80%。【解析】（1）提升物體所做有用功：W有＝Gh＝30N×1m＝30J，有用功的功率是：P有＝＝＝6W。（2）由圖可知，n＝3，由題知，η＝＝＝＝＝＝50%，解得提升物體所用拉力F＝20N。（3）細(xì)線(xiàn)重及輪與軸之間的摩擦忽視不計(jì)，F(xiàn)＝（G+G動(dòng)）＝（30N+G動(dòng)）＝20N，解得，G動(dòng)＝30N，則細(xì)線(xiàn)剛好被拉斷時(shí)滑輪組的機(jī)械效率：η′＝＝＝＝×100%＝80%。6：（2024·濰坊）如圖所示，工人用滑輪組提升重為400N的貨物所用拉力恒為240N，貨物被勻速提升10m。求:（1）工人做的功（2）滑輪組的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）4800J（2）83.3%?！窘馕觥浚?）由圖知n=2，則繩子自由端移動(dòng)的距離：s=2h=2×10m=20m，工人做的功：W總=Fs=240N×20m=4800J.（2）提升物體做的有用功：W有=Gh=400N×10m=4000J，則滑輪組的機(jī)械效率：η=（W有/W總）×100%=(4000J/4800J)×100%≈83.3%。7:（2024貴州中考）如圖是某科技小組設(shè)計(jì)的在岸邊打撈水中金屬塊的裝置示意圖，每個(gè)滑輪重為100N，勻稱(chēng)實(shí)心金屬塊的密度為8×103kg/m3，金屬塊的質(zhì)量為80kg。繩重和摩擦、滑輪與軸及杠桿支點(diǎn)處的摩擦、水對(duì)金屬塊的阻力均忽視不計(jì)，金屬塊始終勻速上升。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）在金屬塊還未露出水面時(shí)，求此時(shí)金屬塊所受到的浮力；（2）在金屬塊未露出水面時(shí)，求人的拉力F；（3）金屬塊在水中勻速上升2m，且金屬塊未露出水面時(shí)，求人的拉力所做的功?！敬鸢浮浚?）在金屬塊還未露出水面時(shí)，此時(shí)金屬塊所受到的浮力為100N；（2）在金屬塊未露出水面時(shí)，人的拉力F為400N；（3）金屬塊在水中勻速上升2m，且金屬塊未露出水面時(shí)，人的拉力所做的功為1600J?！窘馕觥浚?）因?yàn)榻饘賶K浸沒(méi)水中，所以金屬塊排開(kāi)水的體積：V排＝VA＝m/ρ＝80Kg/8×103kg/m3＝0.01m3；金屬塊所受的浮力：F?。溅阉甮V排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3＝100N.由圖知，運(yùn)用的滑輪組n＝2，在金屬塊未露出水面時(shí)，繩重和摩擦、滑輪與軸及杠桿支點(diǎn)處的摩擦、水對(duì)金屬塊的阻力均忽視不計(jì)，人的拉力：F＝1/2×（GA﹣F浮+G動(dòng)）＝1/2×（80kg×10N/kg﹣100N+100N）＝400N.（3）拉力端移動(dòng)距離S＝2h＝2×2m＝4m，人的拉力所做的功：W＝Fs＝400N×4m＝1600J。8:（2024·濰坊）如圖所示，小汽車(chē)通過(guò)滑輪組從豎直礦井中提升礦石，礦石以lm/s的速度勻速上升8m，已知礦石重2700N，動(dòng)滑輪重300N，不計(jì)繩的重力及滑輪摩擦，求該過(guò)程中：（1）汽車(chē)?yán)Φ拇笮?；?）汽車(chē)?yán)Φ墓β?；?）滑輪組的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）1000N（2）3000W（3）90%【解析】（1）由圖可知，n=3，則汽車(chē)?yán)Φ拇笮镕=1/3（G石+G動(dòng)）=1/3（2700N+300N）=1000N。汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度為V=3V石=3×1m/s=3m/s，則汽車(chē)?yán)Φ墓β蕿镻=W/t=FV=1000N×3m/s=3000W。

（3：滑輪組的機(jī)械效率為η=（W有/W總）×100%=（G/G+G動(dòng)）×100%=（2700N/2700N+300N)×100%=90%。9：（2024攀枝花中考試題）如圖所示，在水平路面上行駛的汽車(chē)通過(guò)滑輪組拉著重為G=9×104N的貨物A沿斜面對(duì)上勻速運(yùn)動(dòng)，貨物A的速度為V=2m/s，經(jīng)過(guò)t=10s,貨物A豎直上升h=10m，已知對(duì)繩子的拉力F的功率P=120kw，不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，求：（1）t時(shí)間內(nèi)汽車(chē)對(duì)繩的拉力所做的功；（2）汽車(chē)對(duì)繩的拉力大??；（3）斜面的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）1.2×106J（2）20000N（3）75%。【解析】（1）由W=Pt可得10s內(nèi)汽車(chē)對(duì)繩的拉力所做的功W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J.(2)貸物勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，10s內(nèi)移動(dòng)的距離s=Vt=2m/s×10s=20m.，依據(jù)W=FS可得汽車(chē)對(duì)繩的拉力大小F=W/S=1.2×106J/60m=20000N.(3)由圖知，滑輪組對(duì)繩子的拉力F拉=3F車(chē)=3×20000N=60000N，斜面做的有用功W有=Gh=9×104N×10m=9×105J,斜面做的總功W有=F拉h(huán)=60000N×20m=1.2×106J,則斜面的機(jī)械效率η=（W有/W總）×100%=(9×105J/1.2×106J)×100%=75%.10：(2024連云港)如圖甲所示,拉力F通過(guò)滑輪組,將正方體金屬塊從水中勻速拉出至水面上方肯定高度處。圖乙是拉力F隨時(shí)間t變更的關(guān)系圖像。不計(jì)動(dòng)滑輪的重力、摩擦及水和空氣對(duì)金屬塊的阻力,g=10N/kg,求::(1)金屬塊完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力大小;(2)金屬塊的密度;(3)假如干脆將金屬塊平放在水平地面上,它對(duì)地面的壓強(qiáng)大小?！敬鸢浮?1)80N(2)2.7×103kg/m3(3)5.4×103Pa?！窘馕觥浚?）在t2—t3時(shí)間內(nèi)2F2=G，則G=2×108N=216N；在0—t1時(shí)間內(nèi)，2F1+F浮=G，則F浮=G—2F1=80N。（2）依據(jù)F浮=ρ液gV排可得V排=80N/1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10-3m3，又因?yàn)镚=ρ金gV則ρ金=G/gV=216N/10N/kg×8×10-3m3=2.7×103kg/m3。(3)因?yàn)閂=a3，所以可得物體的邊長(zhǎng)a=0.2m,物體的底面積S=0.04m2,金屬塊平放在水平地面上,它對(duì)地面的壓強(qiáng)P=F/S=G/S=216N/0.04m2=5.4×103Pa。11：(2024石家莊長(zhǎng)安區(qū)二模試題）A、B為形態(tài)相同的實(shí)心勻稱(chēng)正方體，邊長(zhǎng)為20cm，兩物體靜止在水平面上；B的重力為320N，其對(duì)地面的壓強(qiáng)為4000Pa；A對(duì)地面的壓強(qiáng)恰好為0，動(dòng)滑輪輪的重力為20N（不計(jì)繩重及摩擦，繩子不行伸長(zhǎng)，g=10N/kg),求：（1）B的密度；（2）A的重力；（3）若在B物體底部沿水平方向切下一塊放在A物體的正上方，使A物體對(duì)地面的壓強(qiáng)變?yōu)?000Pa，求B物體切掉的厚度△h.【答案】（1）4×103kg/m3(2)300N(3）10cm?！窘馕觥浚?）正方體B的密度ρB=G/gV=320N/10N/kg×(0.2)3=4×103kg/m3。(2）B物體對(duì)地面的壓力FB=PS=4000Pa×（0.2m）2=160N，力的作用是相互的，地面對(duì)B的支持力也為160N，繩子對(duì)B的拉力F=G—F支=320N—160N=160N，由nF=GA+G動(dòng)可得：GA=nF—G動(dòng)=2×160N—20N=300N。（3）疊加后地面對(duì)A的支持力FA｀=FA=PA×SA=4000Pa×（0.2m)2=160N，設(shè)B水平切去的部分重為△G，則有n（GB—△G）=GA+G動(dòng)+△G—FA｀代入數(shù)據(jù)可解得：△G=160N；B物體切去的厚度△h=(△G/GB)×hB=(160N/320N)×20cm=10cm。13：（2024河北鹽山二中二模試題）小雨用滑輪組提升重物，每個(gè)滑輪等重，不計(jì)繩重、摩擦和空氣的阻力。（g=10N/kg）求：(1)物體A的質(zhì)量為50kg，求物體A的重力是多少。（2）如圖甲所示，小雨對(duì)繩子自由端的拉力為150N，地面對(duì)物體A的支持力是100N，為了提起物體A，他增加了滑輪個(gè)數(shù)，組裝了如圖乙所示的滑輪組，并利用它將物體A在空氣中勻速提升了2m，求小雨做的功是多少。（3）小雨用圖乙所示的滑輪組，將另一密度為1.5×103kg/m3的物體B從某液體中勻速向上拉到空氣中，拉力F隨時(shí)間t變更的圖象如圖丙所示，已知F2與F1之差為50N，在空氣中提升B時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為75%，求液體的密度是多少？【答案】（1）50N（2）1200J（3）1×103kg/m3?！窘馕觥?1)物體A的重力GA=mg=50kg×10N/kg=500N。(2)甲圖中，A在拉力作用下沒(méi)有被拉起，此時(shí)A物體受到三個(gè)力的作用，即豎直向下的重力，豎直向上的支持力和豎直向上的繩子的拉力，此時(shí)小雨對(duì)繩子自由端的拉力為150N可得F拉=150N=G動(dòng)+（GA－F支）/3，代入題中相關(guān)的已知數(shù)據(jù)可得：G動(dòng)=50N；乙圖中繩子移動(dòng)的距離S=3h=8m，則小雨對(duì)繩子的拉力F乙=GA+2G動(dòng)/4=500N+100N/4=150N.所以小雨做的功W=FS=150N×8m=1200J。(3)當(dāng)用乙圖提升B物體時(shí)，依據(jù)ρB=0.02m3,因當(dāng)物體B出水后F2=GB+2G動(dòng)/4=100N,由題意可知，當(dāng)物體沒(méi)有出水時(shí)，繩子的拉力F1=（GB－F?。?2G動(dòng)/4代入F1=50N，及GB和G動(dòng)的數(shù)值可解得：F浮=200N，依據(jù)F浮=ρgV排可得液體密度ρ液=1×103kg/m3。14:(2024年邢臺(tái)二模）小明想利用如圖甲所示的滑輪組將質(zhì)量為8kg的物體A提升，物體A與地面的接觸面積為0.04m2若懸掛質(zhì)量相等的2個(gè)鉤碼，將恰好豎直向上勻速拉動(dòng)物體A，拉力大小設(shè)為F，在2s內(nèi)鉤碼下降了1m，若提升物體A過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率為80%，（不計(jì)繩重和摩擦，g=10N/kg)求：提升物體A過(guò)程中，做的有用功及動(dòng)滑輪的重力；一個(gè)鉤碼的重力以及拉力F的功率；（3）若懸掛一個(gè)鉤碼時(shí)拉力為F1，如圖乙，面且物體A沒(méi)有離開(kāi)地面，乙圖中的物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？【答案】（1）40J、20N（2）25W（3）1250Pa?！窘馕觥浚?）物體A的重力G=mg=8kg×10N/kg=80N，物體A被提升的高度h=(1/2)S=0.5m.提升A物體過(guò)程做的有用功W有=Gh=80N×0.5m=40J；動(dòng)滑輪的重力為G動(dòng)由×100%=90%可得G動(dòng)=20N。×100%=80%可解得：F=50N，因?yàn)槲矬wA勻速拉動(dòng)，所以鉤碼勻速下降依據(jù)平衡力的學(xué)問(wèn)且繩子的股數(shù)為2故一個(gè)鉤碼的重力為G=25N。因?yàn)殂^碼對(duì)繩子的拉力等于繩子對(duì)鉤碼的拉力，則F1=G=25N，設(shè)乙圖中滑輪對(duì)物體A的拉力為F2則F1=1/2×(G動(dòng)+F2)可解得F2=30N，則此時(shí)A對(duì)水平面的壓力F3=GA—FA=50N，則物體A此時(shí)對(duì)水平面的壓強(qiáng)P=F3/S=50N/0.04m2=1250Pa.15:（2024江蘇鎮(zhèn)江中考）如圖1所示，裝有0.01m3水的圓桶置于水平地面上，桶與地面間的接觸面積為0.2m2。桶的質(zhì)量忽視不計(jì)，g取10N/kg。（1）求桶中水的質(zhì)量。（2）求這桶水對(duì)地面的壓強(qiáng)。（3）某同學(xué)用圖2所示的滑輪組將這桶水勻速提升2m的過(guò)程中，所用拉力為40N，求該滑輪組的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）10kg（2）500Pa（3）83.3%?！窘馕觥浚?）水的體積V=0.01m3,則水的質(zhì)量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.01m3=10kg.。(2)這桶水的重力G=mg=10kg×10N/kg=100N,桶的質(zhì)量不計(jì)，則水桶對(duì)地面的壓力F=G=100N，這桶水對(duì)地面的壓強(qiáng)P=F/S=100N/0.2m2=500Pa。(3)由圖知，通過(guò)動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)為3，由滑輪組的機(jī)械效率η=Gh/FS=G/nF=G/3F=100N/3×40N=83.3%。16:（2024河北中考說(shuō)明檢測(cè)試題）用一條細(xì)繩將三個(gè)滑輪連接成如圖所示的滑輪組，每個(gè)滑輪重為100N，在繩子自由端施加拉力F，將物體A在10s內(nèi)勻速提升了2m,在此過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率為50%，（不計(jì)繩子重及摩擦），（1）求物體A的重力及拉力F做功的功率。（2）若細(xì)繩能承受的最大拉力是500N，不考慮物體與滑輪之間繩子的承受力，求此滑輪組機(jī)械效率的變更范圍?！敬鸢浮浚?）40W（2）0—90%?！窘馕觥浚?）由題意W額=G動(dòng)h=100民×2m=200J,17:（2024邢臺(tái)一模）如圖所示，提籃及物體總重為1140N，其中物體重為1020N，提籃與水平地面的接觸面積為，工人師傅用600N的力勻速提升物體，物體上升的速度為。（不計(jì)繩重及摩擦）（1）工人師傅拉繩的功率；（2）滑輪組提升重物的機(jī)械效率；（3）體重為450N的小明站在提籃內(nèi)利用此滑輪組提升該重物，但物體沒(méi)有被提動(dòng)，求提籃對(duì)地面的最小壓強(qiáng)。【答案】（1）240W（2）85%（3）200Pa?！窘馕觥浚?）由圖可知，繩子的段數(shù)為2所以拉力移動(dòng)速度為0.4m/s,因拉力的大小為600N，依據(jù)P=W/t=FV拉，則工人師傅拉繩的功率為：P=600N×0.4m/s=240W.（2）不計(jì)繩重及摩擦,滑輪組提升重物的機(jī)械效率為：η=（W有/W總）×00%=G/nF=(1020N/2×600N)×100%=85%。（3）不計(jì)摩擦及繩重，由公式可知，動(dòng)滑輪的重力為：