專題18　簡(jiǎn)單機(jī)械的實(shí)際應(yīng)用和有關(guān)計(jì)算（原卷版）

第3章能量的轉(zhuǎn)化與守恒

專題18簡(jiǎn)單機(jī)械的實(shí)際應(yīng)用和有關(guān)計(jì)算

類型一杠桿的分析和實(shí)際應(yīng)用......................................................................................................................2

【訓(xùn)練1利用杠桿平衡條件尋找最小的力】..........................................................................................2

【訓(xùn)練2杠桿在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中拉力的變化】..............................................................................................3

【訓(xùn)練3利用杠桿平衡條件分析生活實(shí)際問(wèn)題】..................................................................................5

類型二與機(jī)械相關(guān)的計(jì)算..............................................................................................................................7

【訓(xùn)練1與杠桿相關(guān)的計(jì)算】..................................................................................................................7

【訓(xùn)練2與滑輪組相關(guān)的計(jì)算】..............................................................................................................8

【訓(xùn)練3組合機(jī)械的計(jì)算】......................................................................................................................9

類型三機(jī)械效率的計(jì)算..................................................................................................................................9

【訓(xùn)練1滑輪或滑輪組的機(jī)械效率的計(jì)算】..........................................................................................9

【訓(xùn)練2其他機(jī)械的機(jī)械效率的計(jì)算】................................................................................................11

【訓(xùn)練3組合機(jī)械的機(jī)械效率的計(jì)算】................................................................................................12

【訓(xùn)練4簡(jiǎn)單機(jī)械與浮力的綜合計(jì)算】................................................................................................13

【訓(xùn)練5機(jī)械效率定義的拓展】............................................................................................................13

【方法歸納】

1.尋找最小的力:阻力和阻力臂一定時(shí)，根據(jù)杠桿平衡條件可知，動(dòng)力和動(dòng)力臂成反比，故要想動(dòng)力最

小，須使動(dòng)力臂最長(zhǎng)。找最長(zhǎng)力臂的方法：將支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)連線即為最大的力臂。步驟如下：

(1)定點(diǎn):在杠桿上找距支點(diǎn)最遠(yuǎn)處的點(diǎn)；

(2)連線:連接動(dòng)力作用點(diǎn)與支點(diǎn)，該線段就是動(dòng)力臂；

(3)定向:根據(jù)動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反，確定動(dòng)力的方向；

(4)畫力:過(guò)動(dòng)力作用點(diǎn)作該方向上與支點(diǎn)連線的垂線(標(biāo)垂足)，并標(biāo)上字母。

2.杠桿在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中拉力的變化

通常有兩種判斷方法：①根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2的變形公式F=F2L2/L1來(lái)判斷的變化；

②根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2的變形0公式F1/F2=L2/L1來(lái)判斷F1的變化，這種方法通常用在L2/L1是定

值的時(shí)候。

3.在利用杠桿平衡條件分析生活實(shí)際問(wèn)題時(shí)，首先要確定支點(diǎn)的位置，再將杠桿中每個(gè)因素找出來(lái)，

分析每個(gè)因素的變化，最后結(jié)合平衡條件的公式FlL1=F2L2進(jìn)行分析。

4．運(yùn)用杠桿的平衡條件進(jìn)行計(jì)算時(shí)，一定要找準(zhǔn)力臂，不要誤將支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)之間的長(zhǎng)度當(dāng)成力

臂。

進(jìn)行與滑輪相關(guān)的計(jì)算時(shí)，為避免弄錯(cuò)力與力之間的關(guān)系，應(yīng)對(duì)滑輪進(jìn)行受力分析。

5．計(jì)算方法

（1）使用機(jī)械使物體升高，有用功W有＝Gh；使用機(jī)械使物體水平移動(dòng)，有用功W有＝fs物。

（2）使用機(jī)械，總功是利用機(jī)械所做的功，W總＝Fs或W總＝Pt。、

（3）計(jì)算有用功、額外功和總功的方法

第1頁(yè)共14頁(yè).

WW

A.總功的計(jì)算方法:①定義法:W=Fs；②W=W+W；③公式法:W=額或W=有。

總總有額總1η總η

B.有用功的計(jì)算方法:①定義法:W有=Gh；②W有=W總-W額；③公式法:W有=W總η。

C.額外功的計(jì)算方法:①定義法:W額=G額h，W額=f額s；②W額=W總-W有；③公式法:W額=W總(1-η)。

（4）幾種常見簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率

【?？碱}型】

類型一杠桿的分析和實(shí)際應(yīng)用

【訓(xùn)練1利用杠桿平衡條件尋找最小的力】

1.如圖所示，使用羊角錘拔釘子，動(dòng)力作用在錘柄上A點(diǎn)，請(qǐng)根據(jù)杠桿的平衡條件作出拔釘子時(shí)所用

最小力F的示意圖和它的動(dòng)力臂l。

2.如圖所示，用一根自重可忽略不計(jì)的撬棒撬石塊，若撬棒C點(diǎn)受到石塊的壓力是1800牛，且AB=1.8

米，BD=0.6米，CD=0.4米，則要撬動(dòng)該石塊所用的最小的力應(yīng)不小于（）

A.600牛B.400牛C.200牛D.150牛

第2頁(yè)共14頁(yè).

3.在圖中畫出杠桿平衡時(shí)施加在杠桿上的最小動(dòng)力F1的作用點(diǎn)和方向，并畫出掛重物的繩子對(duì)杠桿拉

力的力臂L2。

4.在實(shí)際生活中，常用螺絲刀將螺絲釘擰進(jìn)(出)物體。圖甲中正在擰螺絲釘?shù)穆萁z刀，可視為圖乙所示

的杠桿AOB，其中O為支點(diǎn)，B為阻力作用點(diǎn)，F(xiàn)2為阻力，動(dòng)力作用在手柄上。

(1)圖甲中的螺絲刀屬于________杠桿。

(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙中，畫出對(duì)應(yīng)F2的最小動(dòng)力F1的示意圖。

5．小邱同學(xué)在踐行我市中小學(xué)生“研學(xué)旅行”活動(dòng)中，赴大邑縣“建川博物館”進(jìn)行了一次遠(yuǎn)行研學(xué)。他

所用的拉桿旅行箱示意圖如下所示。裝有物品的旅行箱整體可視為杠桿，O為支點(diǎn)，B為重心，A為拉桿的

端點(diǎn)。在A點(diǎn)沿圖示方向施加拉力F，旅行箱靜止。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

(1)畫出拉力F的力臂L。

(2)要使作用在A點(diǎn)的拉力減小，保持其他條件不變，下列做法可行的是______(填選項(xiàng)標(biāo)號(hào))。

A．縮短拉桿的長(zhǎng)度

B．使拉力方向順時(shí)針改變20°

C．將箱內(nèi)較重的物品靠近O點(diǎn)擺放，重心由B變至B′

答圖

【訓(xùn)練2杠桿在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中拉力的變化】

6.如圖所示，用一始終垂直于杠桿的力把杠桿的一端抬起，則作用在杠桿末端的力F大小的變化情況是

（）

A.變大B.變小C.不變D.先變大，后變小

7.如圖所示的杠桿，力F方向始終豎直向上，當(dāng)此杠桿在動(dòng)力F作用下，將一個(gè)物體由圖中位置逆時(shí)針

第3頁(yè)共14頁(yè).

勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置時(shí)，則F（）

A.大小始終不變B.先變大后變小C.先變小后變大D.大小無(wú)法判斷

8.如圖所示的杠桿AOC處于平衡狀態(tài)，若拉力F的方向始終豎直向下，物體重保持不變，在杠桿由現(xiàn)

在的位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到OC水平的過(guò)程中，拉力F的大?。ǎ?/p>

A．一直變大B．一直變小C．先變大后變小D．先變小后變大

9.如圖所示，用剪刀將一張紙片緩慢地一刀剪斷的過(guò)程中，阻力臂l阻和動(dòng)力F動(dòng)的變化情況是()

A．l阻不變，F(xiàn)動(dòng)變大B．l阻不變，F(xiàn)動(dòng)不變C．l阻變大，F(xiàn)動(dòng)變大D．l阻變大，F(xiàn)動(dòng)不變

10.如圖所示，O為杠桿的支點(diǎn)，為了提高重物P，用一個(gè)跟杠桿保持垂直的力使杠桿由豎直位置轉(zhuǎn)動(dòng)

到水平位置，在這個(gè)過(guò)程中（）

A.杠桿始終是省力的B.杠桿始終是費(fèi)力的

C.先是省力的，后是費(fèi)力的D.先是費(fèi)力的，后是省力的

10題圖11題圖12題圖

11.如圖所示，用彈簧測(cè)力計(jì)將長(zhǎng)桿一端A微微離地面，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F1；同理，用彈簧測(cè)力計(jì)將

長(zhǎng)桿的另一端B微微抬離地面，測(cè)力計(jì)示數(shù)為F2。則長(zhǎng)桿的重力是(測(cè)力計(jì)保持豎直向上)（）

F1F2F1

A.B.F1F2C.D.F1F2

2F2

12.如圖所示，在杠桿OA上的B點(diǎn)懸掛重物G，A端用細(xì)繩吊在小圓環(huán)E上，且細(xì)繩AE長(zhǎng)等于圓弧CED

的半徑，此時(shí)杠桿恰好成水平狀態(tài)，A點(diǎn)與圓弧CED的圓心重合。已知A是動(dòng)力作用點(diǎn)。

(1)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出阻力。

(2)E環(huán)從C點(diǎn)沿順時(shí)針方向逐漸滑到D點(diǎn)的過(guò)程中，阻力_________，阻力臂_________，動(dòng)力臂_________，

所以動(dòng)力將___________(填變化情況)。

13.一均勻木板AB，B端固定在墻壁的轉(zhuǎn)軸上，木板可在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，木板下墊有長(zhǎng)方體木塊C，恰

第4頁(yè)共14頁(yè).

好使木板水平放置，如圖所示?，F(xiàn)用水平方向的推力F將C由A向B緩慢推動(dòng)，在推動(dòng)過(guò)程中，推力Ｆ

將逐漸增大還是逐漸減小?為什么?

14.如圖，杠桿AB放在鋼制圓柱體的正中央水平凹槽CD中，杠桿AB能以凹槽兩端的C點(diǎn)或D點(diǎn)為

支點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，長(zhǎng)度AC＝CD＝DB，左端重物G＝12N。當(dāng)作用在B點(diǎn)豎直向下的拉力F足夠大

時(shí)，杠桿容易繞________(填“C”或“D”)點(diǎn)翻轉(zhuǎn)，為使杠桿AB保持水平位置平衡，拉力的最小值F1＝

________N，最大值F2＝________N。(杠桿、細(xì)繩的質(zhì)量及摩擦均忽略不計(jì))

【訓(xùn)練3利用杠桿平衡條件分析生活實(shí)際問(wèn)題】

15．(中考·煙臺(tái))踮腳是一項(xiàng)很好的有氧運(yùn)動(dòng)(如圖)，它簡(jiǎn)單易學(xué)，不受場(chǎng)地的限制，深受廣大群眾的喜

愛，踮腳運(yùn)動(dòng)的基本模型是杠桿，下列分析正確的是()

A．腳后跟是支點(diǎn)，是省力杠桿

B．腳后跟是支點(diǎn)，是費(fèi)力杠桿

C．腳掌與地面接觸的地方是支點(diǎn)，是省力杠桿

D．腳掌與地面接觸的地方是支點(diǎn)，是費(fèi)力杠桿

16.如圖所示，用固定在墻上的三角支架ABC放置空調(diào)室外機(jī)。若A處螺釘松脫，則支架會(huì)繞C點(diǎn)傾

翻。已知AB長(zhǎng)40厘米，AC長(zhǎng)30厘米，室外機(jī)的重力為300牛，正好處在AB中點(diǎn)處。

(1)A處螺釘?shù)乃嚼槎啻?支架重力不計(jì))?

(2)為了安全，對(duì)室外機(jī)在AB上安裝的位置有什么要求?

17.如圖甲所示為一種能自動(dòng)蓋上蓋子的垃圾桶，它能有效阻隔垃圾散發(fā)出來(lái)的氣味。

(1)請(qǐng)你在圖乙中畫出果皮A停留在桶蓋的斜面上時(shí)受到重力的示意圖。

(2)桶蓋的相關(guān)尺寸如圖丙所示，且已知桶蓋重心P離轉(zhuǎn)軸O距離2厘米。若要讓質(zhì)量為10克的果皮

第5頁(yè)共14頁(yè).

在桶蓋的斜面上下滑時(shí)能壓下桶蓋自動(dòng)落入桶中，在不計(jì)轉(zhuǎn)軸摩擦力的情況下，請(qǐng)你計(jì)算桶蓋的最大質(zhì)量

應(yīng)不超過(guò)多少。(g取10牛/千克)

18．(中考·安徽)如圖甲所示為前臂平伸用手掌拖住鉛球時(shí)的情形。我們可將圖甲簡(jiǎn)化成如圖乙所示的

杠桿。不計(jì)自重，若鉛球質(zhì)量m＝3kg，OA＝0.03m，OB＝0.30m，求此時(shí)肱二頭肌對(duì)前臂產(chǎn)生的拉力F1

的大小。(g取10N/kg)

19．(中考·揚(yáng)州)從地面上搬起重物我們的常見做法是彎腰(如圖甲)或人下蹲彎曲膝蓋(如圖乙)把它搬起

來(lái)，哪種方法好呢？下面就建立模型說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。把脊柱簡(jiǎn)化為杠桿，如圖丙所示，脊柱可繞骶骨(軸)O

轉(zhuǎn)動(dòng)，腰背部復(fù)雜肌肉的等效拉力F1作用在A點(diǎn)，其實(shí)際作用方向與脊柱夾角為12°且保持不變，搬箱子

拉力F2作用在肩關(guān)節(jié)B點(diǎn)，在B點(diǎn)掛一重物代替箱子。用測(cè)力計(jì)沿F1方向拉，使模型靜止，可測(cè)出腰背

部復(fù)雜肌肉拉力的大小。接著，改變脊柱與水平面的夾角即可改變杠桿與水平面的夾角α，多次實(shí)驗(yàn)得出結(jié)

論。

(1)在丙圖中畫出F2的力臂L2。

(2)當(dāng)α角增大時(shí)，L2________，F(xiàn)1________。(均填“變大”“不變”或“變小”)

(3)如果考慮到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的實(shí)際拉力將比丙圖中F1要________(填“大”或“小”)。

(4)對(duì)比甲、乙兩種姿勢(shì)所對(duì)應(yīng)丙圖中的兩種狀態(tài)，由以下分析可得，________(填“甲”或“乙”)圖中的姿

勢(shì)比較正確。

答圖：

20．(中考·鎮(zhèn)江)如圖所示，小華正在做俯臥撐，可以將他的身體看成一個(gè)杠桿，O為支點(diǎn)，A為他的重

心，相關(guān)長(zhǎng)度已在圖中標(biāo)明，已知他的質(zhì)量m＝60kg，g取10N/kg。求：

(1)小華受到的重力G；

(2)圖示時(shí)刻地面對(duì)雙手支持力F的力臂l1，并在圖中畫出此力臂；

(3)圖示時(shí)刻地面對(duì)雙手的支持力F。

第6頁(yè)共14頁(yè).

類型二與機(jī)械相關(guān)的計(jì)算

【訓(xùn)練1與杠桿相關(guān)的計(jì)算】

1．如圖所示，不計(jì)重力的杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，重為6N的重物P懸掛在杠桿的中點(diǎn)A處，拉力F1

與杠桿成30°角，杠桿在水平位置保持平衡，則：

(1)在圖中畫出拉力F1的力臂；

(2)求出拉力F1的大小。

2．如圖是某品牌自動(dòng)咖啡機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，其工作原理為：當(dāng)盛水器內(nèi)的水溫升高至一定溫度時(shí)，水沿

導(dǎo)管進(jìn)入盛有咖啡粉的玻璃杯中，在平衡球作用下，原來(lái)水平的平衡桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，盛水器抬升。冷卻一

段時(shí)間后，玻璃杯中的咖啡液體又倒吸進(jìn)入盛水器，咖啡沖泡完成。

(1)當(dāng)密封的盛水器內(nèi)水溫升高到一定溫度時(shí)，其內(nèi)部的熱水開始自動(dòng)沿導(dǎo)管進(jìn)入玻璃杯，則此時(shí)盛水

器內(nèi)的壓強(qiáng)p內(nèi)與外界大氣壓p0的大小關(guān)系為：p內(nèi)________(填“大于”“小于”或“等于”)p0。

(2)該咖啡機(jī)的平衡球重2.4N，盛水器自重5N，以O(shè)為支點(diǎn)，平衡球與盛水器重力的力臂之比為5∶

2。當(dāng)盛水器內(nèi)的水為多少牛時(shí)，盛水器開始抬升？(寫出計(jì)算過(guò)程，平衡桿和導(dǎo)管的質(zhì)量不計(jì))

(3)打開出水開關(guān)，使0.2kg的咖啡流入重為1N的水杯中，若水杯底部與水平桌面的接觸面積為20

cm2，則水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)是多少帕？(寫出計(jì)算過(guò)程，g取10N/kg)

3．“暴走”是一種快速的徒步運(yùn)動(dòng)方式，觀察分析人走路的情形，可以將人的腳視為一根杠桿，如圖所

示，行走時(shí)人的腳掌前端是支點(diǎn)，人體受到的重力是阻力，小腿肌肉施加的力是動(dòng)力。已知某人的質(zhì)量為80

kg，g取10N/kg。

運(yùn)動(dòng)方式散步快走慢跑快跑

消耗能量E/J3151165.512601764

(1)請(qǐng)畫出小腿肌肉施加的拉力F的力臂L1。

(2)根據(jù)圖片，估算小腿肌肉產(chǎn)生的拉力是________N。

(3)人向前走一步的過(guò)程中，重心升高約4cm，人克服自身重力約做了________J的功。

(4)通過(guò)查閱資料：人以不同方式徒步運(yùn)動(dòng)半小時(shí)，消耗人體內(nèi)的能量如上表所示。請(qǐng)你從能量角度分

析“暴走”能健身的原因：________________________________________。

第7頁(yè)共14頁(yè).

4．如圖所示，輕質(zhì)杠桿可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿左端A處掛了一物塊，右端B處施加一個(gè)F＝3N的拉力，

此時(shí)杠桿在水平位置平衡，測(cè)得OA＝30cm，OB＝20cm。(g取10N/kg)

(1)求繩子對(duì)杠桿A端的拉力。

(2)若物塊的體積為10cm3，求物塊在水中所受到的浮力。

5.桿秤是從我國(guó)古代沿用至今的稱量工具，如圖是小明制作的桿秤的示意圖，使用時(shí)，將待稱物體掛在

秤鉤上，用手提起B(yǎng)或C(相當(dāng)于支點(diǎn))處的秤紐，移動(dòng)秤砣在秤桿上的位置D，使秤桿達(dá)到水平平衡時(shí)可讀

出待稱物體的質(zhì)量，此秤最大稱量是10kg，秤砣最遠(yuǎn)可移至E點(diǎn)。秤桿和秤鉤的質(zhì)量忽略不計(jì)，AB、BC、

BE的長(zhǎng)度如圖所示(g取10N/kg)，求：

(1)提起哪處的秤紐，此秤的稱量最大？

(2)秤砣質(zhì)量為多少？

(3)當(dāng)提起C處秤紐稱一袋質(zhì)量為2kg的荔枝時(shí)，D與C之間的距離為多少？

【訓(xùn)練2與滑輪組相關(guān)的計(jì)算】

6．如圖甲所示為一種手搖升降晾衣架示意圖，它由4個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成，繩子的尾端繞在一

個(gè)固定在墻壁上的旋輪上，旋轉(zhuǎn)搖柄可以使晾衣架升降。假設(shè)在升降過(guò)程中衣架橫梁保持水平，請(qǐng)回答下

列問(wèn)題：

(1)假設(shè)衣服和晾衣架(含動(dòng)滑輪)等的總重是50N，則靜止時(shí)繩子拉力是多少？(各種摩擦忽略不計(jì))

(2)要使衣架橫梁上升1m，則繞進(jìn)旋輪的繩子長(zhǎng)度是多少？

(3)通過(guò)增加滑輪，可以使此裝置更省力，請(qǐng)你在圖乙上畫出正確的繞線方法。

7.如圖所示是某建筑工地用吊車提升大理石板的示意圖。已知大理石的密度是2.8×103kg/m3，每塊大理

石板的規(guī)格為50cm×50cm×2cm，升降機(jī)吊框的重力是600N。不計(jì)滑輪和鋼絲繩的重力，不計(jì)摩擦，g

第8頁(yè)共14頁(yè).

取10N/kg。則：

(1)一塊大理石板平放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？

(2)如果吊車鋼絲繩能承受的最大拉力是10000N，則該吊車一次最多能勻速提升多少塊大理石板？

(3)在某次提升作業(yè)中，吊車鋼絲繩的拉動(dòng)速度是0.1m/s，則在2min內(nèi)吊車將大理石板提升的高度是

多少？

【訓(xùn)練3組合機(jī)械的計(jì)算】

8．如圖是一個(gè)上肢力量健身器示意圖。D是動(dòng)滑輪，配重A的質(zhì)量為140kg，底面積是8.0×10－2m2，

杠桿EH可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。假定運(yùn)動(dòng)員體重是600N，不計(jì)杠桿重、繩重及摩擦，g取10N/kg。

問(wèn)：

(1)配重A自由放置時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？

(2)當(dāng)人將配重A勻速提升0.2m時(shí)，人做功340J，動(dòng)滑輪重為多少？

9.如圖甲為塔式起重機(jī)的簡(jiǎn)易示意圖，塔式起重機(jī)主要用于房屋建筑中材料的輸送及建筑構(gòu)件的安裝。

(動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦均不計(jì)，g取10N/kg)

(1)為保持平衡，起重臂的長(zhǎng)度越長(zhǎng)的塔式起重機(jī)，配備的平衡重的質(zhì)量應(yīng)越________。

(2)圖乙為起重機(jī)鋼絲繩穿繩簡(jiǎn)化示意圖，滑輪a的作用是________。若鋼絲繩能承受的最大拉力為3×104

N，則能吊起貨物的質(zhì)量不能超過(guò)多少千克？

(3)若將重為1.2×104N的貨物由地面沿豎直方向勻速提升30m，再沿水平方向移動(dòng)20m，則此過(guò)程中

克服貨物重力做功多少焦耳？

類型三機(jī)械效率的計(jì)算

【訓(xùn)練1滑輪或滑輪組的機(jī)械效率的計(jì)算】

1.利用如圖所示的滑輪組實(shí)驗(yàn)裝置，小宇在10s內(nèi)用500N的拉力將重800N的物體勻速吊起2m的高

度，則所做的有用功為________J，滑輪組的機(jī)械效率為________。

第9頁(yè)共14頁(yè).

2.在修建天水市體育中心的施工過(guò)程中，起重機(jī)在4s內(nèi)將質(zhì)量為5×103kg的鋼材沿豎直方向勻速提升

了2m，而它的電動(dòng)機(jī)做的功是2×105J，g取10N/kg，則鋼材上升過(guò)程中的速度為________m/s，起重機(jī)對(duì)

鋼材所做的有用功為__________J，起重機(jī)的機(jī)械效率為________%。

3.如圖所示，工人用500N的拉力F，將重為900N的木箱勻速提升3m，所用時(shí)間為20s，求：

(1)拉力F做的有用功；

(2)拉力F做功的功率；

(3)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率。

4.搬運(yùn)工人用如圖所示的滑輪組將一個(gè)重120N的物體勻速提升3m，所用的拉力為50N，不計(jì)繩重及

摩擦。求：

(1)滑輪組的機(jī)械效率；

(2)動(dòng)滑輪的重；

(3)若用該滑輪組同時(shí)拉4個(gè)這樣的物體，拉力為多大？

5.科技館里兩位老人正饒有興致地體驗(yàn)升降座椅裝置，小明觀察后畫出簡(jiǎn)圖(如圖)進(jìn)行探究。若爺爺質(zhì)

量m人＝60kg，奶奶用F＝240N的拉力將爺爺勻速拉升到頂端，該過(guò)程中奶奶手握住繩子向下拉動(dòng)的總

長(zhǎng)度s＝6m。不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg。求：

(1)奶奶做的功；

(2)動(dòng)滑輪(含座椅)的質(zhì)量；

(3)該升降座椅裝置的機(jī)械效率(保留一位小數(shù))。

第10頁(yè)共14頁(yè).

6.如圖所示，工人師傅用150N的拉力，使重為1000N的物體以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做

勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到地面的摩擦力為物重的0.2倍。不計(jì)繩重及繩與滑輪、滑輪與軸之間

的摩擦。求：

(1)工人師傅拉力的功率；

(2)動(dòng)滑輪的重；

(3)若物重增大到2000N，則滑輪組的機(jī)械效率是多少？

7.如圖所示，利用滑輪組裝置勻速拉動(dòng)水平面上的物體。已知物體在水平面上受到的滑動(dòng)摩擦力為重力

的0.1倍，物體被勻速拉動(dòng)的距離為1m。當(dāng)物體質(zhì)量為2kg時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為50%，不計(jì)繩重和繩

與滑輪間的摩擦。(g取10N/kg)求：

(1)物體質(zhì)量為2kg時(shí)，在水平面上受到的滑動(dòng)摩擦力；

(2)動(dòng)滑輪的重力；

(3)物體質(zhì)量為10kg，以0.1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F的功率。

【訓(xùn)練2其他機(jī)械的機(jī)械效率的計(jì)算】

8.如圖所示，把重力為600N的物體勻速推到斜面頂端，斜面長(zhǎng)為3m，高為0.9m，實(shí)際推力為300

N，求：

(1)物體與斜面之間的摩擦力多大？

(2)該斜面的機(jī)械效率。

9．如圖所示的電動(dòng)升降臺(tái)的機(jī)械效率是50%，升降臺(tái)用60s把300kg的重物勻速提升10m，g取10N/kg。

求這個(gè)過(guò)程中：

第11頁(yè)共14頁(yè).

(1)升降臺(tái)對(duì)重物做的功。

(2)升降臺(tái)對(duì)重物做功的功率。

(3)升降臺(tái)電動(dòng)機(jī)做的總功。

10.建筑工人要向樓上運(yùn)送貨物，為了省力，他在一個(gè)斜面上安裝了一個(gè)滑輪組，做成如圖所示的裝置，

斜面的傾角為30°且固定在水平面上。運(yùn)送貨物時(shí)，工人用400N的力拉繩子，重為500N的貨物在20s內(nèi)

沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)6m，求此過(guò)程中：

(1)貨物的速度大小。

(2)工人提升貨物做的有用功。

(3)該裝置的機(jī)械效率。

【訓(xùn)練3組合機(jī)械的機(jī)械效率的計(jì)算】

11.建筑工人要向樓上運(yùn)送重物，為了省力，他在一個(gè)斜面上安裝了一個(gè)滑輪組，做成如圖所示的裝置，

斜面的傾角為30°且固定在水平面上。運(yùn)送重物時(shí)，工人用400N的力拉繩子，重為500N的重物在20s內(nèi)

沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)6m，求此過(guò)程中：

(1)重物的速度大??；

(2)工人提升重物做的有用功；

(3)該裝置的機(jī)械效率。

12.如圖，杠桿在水平位置平衡，物體M1重為500N，OA:OB＝2:3，每個(gè)滑輪重為20N，滑輪組的機(jī)

械效率為80%，在拉力F的作用下，物體M2以0.5m/s速度勻速上升了5m。(杠桿與繩的自重、摩擦均不

計(jì))求：

(1)物體M2的重力；

(2)拉力F的功率；

(3)物體M1對(duì)水平面的壓力。

第12頁(yè)共14頁(yè).

【訓(xùn)練4簡(jiǎn)單機(jī)械與浮力的綜合計(jì)算】

13.把一棱長(zhǎng)為10cm，質(zhì)量為8kg的正方體實(shí)心金屬塊，放入水平放置裝水的平底圓柱形容器中。如

圖甲所示，金屬塊下沉后靜止在容器底部(金屬塊與容器底部并未緊密接觸)，水的密度是1.0×103kg/m3，g

取10N/kg。求：

(1)金屬塊的密度；

(2)金屬塊受到的浮力；

(3)金屬塊對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；

(4)若用圖乙所示的滑輪組，把金屬塊在水中勻速提升300cm(金屬塊未露出水面，忽略水對(duì)物體的阻

力)，此過(guò)程滑輪組的機(jī)械效率為70%，那么繩子自由端的拉力F大小是多少？

14.如圖所示，圖甲是使用滑輪組從水中打撈一正方體物