《2020八年級物理下冊 第十二章 簡單機械 12.3 機械效率精講精練（含解析）（新版）新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020八年級物理下冊 第十二章 簡單機械 12.3 機械效率精講精練（含解析）（新版）新人教版（19頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題12.3 機械效率 課前預(yù)習(xí) 1.有用功 (W有用）：人們?yōu)榱诉_到工作目的_必須_要做的功。2.額外功(W額）：利用機械時不想需要但_不得不做_的功。3.總功(W總）：外力所做的功，即有用功和額外功的總_和_。4.定義：機械效率是有用功與總功的比值，分析判定一個機械的機械效率高低要分析兩個因素：有用功與總功。任何機械的機械效率都小于_1_.5.計算公式:_ =100_。6.提高機械效率的途徑：盡可能增加提升物體的_重力_；減輕機械的_自身_重量；合理地減少部件間的有害_摩擦_。知識點解讀與例題突破知識點1：有用功和額外功1.有用功：使用機械時，對人們有用的功叫有用功。也就是人們不用機械而直

2、接用手時必須做的功。在提升物體時，W有用= Gh2.額外功：使用機械時，對人們沒有用但不得不做的功叫額外功。3.額外功的主要來源：提升物體時，克服機械自重、容器重、繩重等所做的功?？朔C械的摩擦所做的功。4.人們在使用機械做功的過程中實際所做的功叫總功，它等于有用功和額外功的之和。即：W總=W有用+W額5.若人對機械的動力為F，則：W總= FS 【例題1】（2019山東威海）如圖是一款健身拉力器原理圖，斜面的傾角為30，重500N的物塊與固定在斜面底端的彈簧相連，小明通過定滑輪拉著物塊沿斜面向上勻速運動2m的過程中（此過程彈簧始終處于被拉伸狀態(tài)），小明對繩的拉力所做的功為1000J，克服彈簧拉

3、力做功300J，則克服物塊重力做的功為J，物塊與斜面之間摩擦力的大小為N（忽略繩重、滑輪與軸的摩擦）【答案】500；100。【解析】已知斜面的傾角為30，物塊沿斜面向上勻速運動2m，則斜面的高度hs2m1m，克服物塊重力做的功W有用Gh500N1m500J；W額W總W1W有用1000J500J300J200J，由W額fs可得，物塊與斜面之間摩擦力的大小f100N。知識點2：機械效率（1） 定義：有用功與總功的比值，叫機械效率。（2）公式：=100【例題2】（2019湖北荊州）湖北省第二屆園林博覽會將于2019年9月28日在荊州開幕。在某場館建設(shè)中，采用了如圖所示的裝置提升重物，當工人師傅們用1

4、000N的拉力F向下拉繩，使重1600N的重物勻速上升了5m，此過程中克服繩重和摩擦做功500J，下列說法中正確的是（）A拉力F做功為5103 JB纏繞在動滑輪上每股繩的拉力為800NC動滑輪重為300ND滑輪組的機械效率為75%【答案】C【解析】A由圖知，n2，拉力端移動距離：s2h25m10m，拉力F做功：W總Fs1000N10m1104J，故A錯；B已知繩子末端的拉力F為1000N，則纏繞在動滑輪上每股繩的拉力都為1000N，故B錯；C拉力做的有用功：W有用Gh1600N5m8103J，拉力做的額外功：W額總W總W有用1104J8103J2103J，此過程中克服繩重和摩擦做功W額1500

5、J，提升動滑輪做的額外功：W額2W額總W額12103J500J1.5103J，由WGh可得動滑輪重力：G輪300N，故C正確；D滑輪組的機械效率：100%80%，故D錯?！纠}3】（2019湖北荊州）為了發(fā)展文化旅游事業(yè)，荊州市正在興建華強方特文化主題園，建成后將通過最新的VR技術(shù)展示包括楚文化和三國文化在內(nèi)的五千年華夏文明。園區(qū)建設(shè)中需把重1200N的木箱A搬到高h2m，長L10m的斜面頂端。如圖所示，工人站在斜面頂端，沿斜面向上用時50s將木箱A勻速直線從斜面底端拉到斜面頂端，已知拉力F的功率為80W求：（1）拉力F的大?。唬?）該斜面的機械效率是多少；（3）木箱A在斜面上勻速直線運動時受

6、到的摩擦力是多大。【答案】（1）拉力F的大小為400N；（2）該斜面的機械效率是60%；（3）木箱A在斜面上勻速直線運動時受到的摩擦力是160N?！窘馕觥浚?）由P得，拉力所做的功： W 總Pt80W50s4103J，由WFL得，拉力F的大?。篎400N。（2）克服物重做功： W 有Gh1200N2m2.4103J，則斜面的機械效率：100%100%60%。（3）木箱 A 在斜面上勻速運動時克服摩擦做功：W額W總W有4103J2.4103J1.6103J，由W額fL得，木箱 A 在斜面上勻速運動時受到的摩擦力：f160N。習(xí)題精練一、選擇題1下列關(guān)于簡單機械在實際應(yīng)用中的說法正確的是（）A指甲

7、剪是省力省功的機械B定滑輪不省力，但能改變力的方向C滑輪組既省力，又省距離，還省功D斜面的機械效率可以達到100%【答案】B【解析】（1）根據(jù)指甲剪的結(jié)構(gòu)和功的原理分析；（2）定滑輪的實質(zhì)是等臂杠桿；（3）根據(jù)滑輪組的特點可做出判斷；（4）機械效率永遠小于1A指甲剪由三條杠桿組成，其中既有省力杠桿也有費力杠桿，但其最終可以達到省力的目的，所以為省力機械，但使用任何機械都不省功，故A錯誤；B定滑輪的實質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不費力，但可以改變力的方向，故B正確；C滑輪組可以省力，但費距離，且不可能省功，故C錯誤；D使用任何機械都要做額外功，所以機械效率不可能達到100%，故D錯誤2（2019湖北宜

8、昌）如圖所示的吊車有大小兩個吊鉤，在確保安全的前提下，下列關(guān)于吊車機械效率說法正確的是（）A吊起相同貨物，使用小吊鉤機械效率高B吊起相同貨物，上升速度快機械效率高C每次吊起的貨物越少，機械效率越高D貨物升高的高度越高，機械效率越高【答案】A【解析】在物理學(xué)中，我們把有用功與總功的比值稱為機械效率，即機械效率的高低與有用功的大小、總功的大小或額外功的大小有關(guān)；故利用控制變量的方法分析判斷即可。（1）使用小吊鉤吊起相同貨物時，小吊鉤（小動滑輪）的重力小，做的額外功少，在有用功一定的情況下，總功小，其機械效率高，故A正確；（2）由機械效率公式可知，機械效率的高低與上升速度、貨物升高的高度無關(guān)，故BD

9、錯誤；（3）每次吊起的貨物越少，有用功越少，有用功在總功中所占比例越小，所以機械效率越低，故C錯誤。3（2019湖南株洲）在測量圖甲所示滑輪組機械效率的實驗中，通過改變物重G或動滑輪重G動進行多次實驗，得到了形如圖乙所示的效率與物重或動滑輪重的關(guān)系，圖中縱軸表示機械效率的倒數(shù)1，若不計繩重與摩擦，則橫軸可能表示（）AGBG1CG動D【答案】BC【解析】由圖可知，物體由3段繩子承擔，此滑輪組的機械效率1+則11+1+（G1G動），已知圖中縱軸表示機械效率的倒數(shù)1，由此可知，若不計純重與摩擦，則橫軸可能表示G1或G動4.如圖所示，用完全相同的四個滑輪和兩根相同的細繩組成甲、乙兩個滑輪組，在各自的自

10、由端施加大小分別為F1和F2的拉力，將相同的重物緩慢提升相同的高度（不計繩重和一切摩擦）下列說法正確的是（）A拉力F1小于拉力F2B甲、乙兩滑輪組的機械效率相同C甲、乙兩滑輪組中的動滑輪都是費力機械D甲、乙兩滑輪組中繩子自由端移動的距離相等【答案】B【解析】由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道承擔物重的繩子股數(shù)n，則繩子自由端移動的距離s=nh；把相同的重物勻速提升相同的高度，做的有用功相同；不計繩重及摩擦，利用相同的滑輪和繩子、提升相同的高度，做額外功相同；而總功等于有用功加上額外功，可知利用滑輪組做的總功相同，再根據(jù)效率公式判斷滑輪組機械效率的大小關(guān)系A(chǔ)不計繩重及摩擦，因為拉力F=（G物+G動），n1=2，

11、n2=3，所以繩端的拉力：F1=（G物+G動），F(xiàn)2=（G物+G動），所以F1F2，故A錯誤；B因為動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額=G動h，W有用=G物h，所以利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，則總功相同；因為=，所以兩滑輪組的機械效率相同，故B正確；C使用動滑輪能夠省力，動滑輪為省力杠桿，故C錯誤；D因為繩子自由端移動的距離s=nh，n1=2，n2=3，提升物體的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，則s1s2，故D錯誤。5（2019內(nèi)蒙古巴彥淖爾市）如圖所示，拉力F為5N，物體A以0.1m/s的速度在物體B表面向左做勻速直線運動（B表面足夠長）；物體B靜止在地面上，受到地

12、面水平向左4N的摩擦力，彈簧測力計示數(shù)為12N下列說法正確的是（）A物體A受到的摩擦力為10NB拉力F的功率為1.5WC滑輪組的機械效率為80%D拉力F增大到15N時，物體B開始向左運動【答案】C【解析】A物體B靜止在地面上，所以受力平衡；水平方向上物體B受到向右的彈簧拉力、地面對它向左的摩擦力和物體A對它向左的摩擦力，所以兩個摩擦力之和為12N，即fAB+4N12N，則fAB8N；根據(jù)相互作用力的知識可知，物體A受到的摩擦力為ffAB8N；故A錯誤；B由圖知，水平使用滑輪組，n2，拉力端移動速度v2v物20.1m/s0.2m/s，則拉力做功的功率：PFv5N0.2m/s1W；故B錯誤；C滑輪

13、組的機械效率：100%80%，故C正確；D若拉力F增大到15N時，A在運動過程中，A對B的壓力不變、接觸面的粗糙程度不變，則A和B之間的摩擦力不變，所以物體B的運動狀態(tài)不會改變，即物體B仍然靜止，不會向左運動，故D錯誤。6.建筑工人用如圖所示的滑輪組，在4s內(nèi)將重為1500N的物體沿水平方向勻速移動2m的過程中，所用的拉力大小為375N，物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍在此過程中下列說法正確的是（）A繩子自由端沿水平方向移動了6 mB物體受到的拉力為750NC拉力F的功率為750WD滑輪組的機械效率為80%【答案】D【解析】（1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nsA求出繩子自由

14、端沿水平方向移動；（2）物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態(tài)，受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，二力的大小相等，根據(jù)FA=f=0.4G求出物體受到的拉力；（3）根據(jù)W=Fs求出拉力F做的功，根據(jù)P=求出拉力F的功率；（4）根據(jù)W有=FAsA求出拉力做的有用功，根據(jù)=100%求出滑輪組的機械效率二、填空題7（2019湖南婁底）既可以省力，又可以改變用力方向的滑輪是_（選填“定滑輪”“動滑輪”或“滑輪組”）；利用一個效率為90%的杠桿做100J的總功，其中額外功是_J。【答案】滑輪組；10?！窘馕觥浚?）使用定滑輪不能省力，但可以改變力的方向；使用動滑輪可以省力，但不可以改變力的方向；用定滑輪和動滑

15、輪組成滑輪組，既可以省力，又可以改變力的方向；（2）由題知，使用杠桿做的總功W總=100J，=90%，可得做的有用功：W有用=W總90%=100J90%=90J，則利用杠桿做的額外功：W額=W總-W有用=100J-90J=10J。8（2019江蘇南京）建筑工地上，起重機吊臂上的滑輪組如圖所示在勻速起吊重4.2103N的物體時，物體5s內(nèi)上升了6m，此過程中有用功為 J，鋼絲繩移動的速度為m/s；若滑輪組的機械效率為70%，則額外功為 J，拉力F為 N，其功率為 W?！敬鸢浮?.52104；3.6；1.08104；2000；7.2103?！窘馕觥扛鶕?jù)有用功等于物重與物體升高的高度的積；根據(jù)速度公

16、式可求物體上升的速度，由v繩nv物可求鋼絲繩移動的速度，根據(jù)可求總功，額外功等于總功減去有用功，再根據(jù)WFsFnh可求拉力；根據(jù)PFv可求功率。有用功：W有用Gh4.2103N6m2.52104J；由圖可知，n3，鋼絲繩移動的速度：v繩nv物n33.6m/s；由可的總功，W總，額外功：W額W總W有用W有用W有用（1）2.52104J（1）1.08104J；總功：W總Fs，拉力：F2000N；拉力的功率：PFv2000N3.6m/s7.2103W。9（2019四川達州）救援車工作原理如圖所示，當車載電機對鋼繩施加的拉力F大小為2.5103N時，小車A恰能勻速緩慢地沿斜面上升。已知小車A的質(zhì)量為1

17、t，斜面高為2m，斜面長為5m（不計車長、鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦，g10Nkg）在小車A由水平路面被拖上救援車的過程中，鋼繩所做的有用功為 J，整個裝置的機械效率為 ，小車A與斜面間的摩擦力大小為 N【答案】2104；80%；1103。【解析】（1）小車質(zhì)量m1t1000kg，其重力Gmg1000kg10N/kg1104N，鋼繩做的有用功：W有用Gh1104N2m2104J，（2）不計車長、拉力端移動距離s2L25m10m，拉力做的總功：W總Fs2.5103N10m2.5104J，整個裝置的機械效率：100%80%；（3）不計鋼繩重、動滑輪重、鋼繩與滑輪間的摩擦

18、和滑輪與軸間的摩擦，克服小車A與斜面間的摩擦做的功為額外功，W額W總W有用2.5104J2104J5103J，由W額fL可得摩擦力：f1103N。10.往車上裝重物時，常常用長木板搭個斜面，把重物沿斜面推上去，如圖所示，工人用3m長的斜面，把120kg的重物提高1m，假設(shè)斜面很光滑，則需要施加的推力為，若實際用力為500N，斜面的機械效率為 ，重物受到的摩擦力為（g取10N/kg）【答案】（1）人做有用功為1200J；（2）斜面的機械效率為80%；（3）摩擦力為100N【解析】（1）人做的有用功是將物體沿斜面推上小車，即將物體升高了h，故有用功為人克服重力做功，利用功的原理由W=mgh=Fs，

19、可求得施加的推力；（2）利用已求得的有用功和總功，由機械效率公式可求得斜面的機械效率；（3）人做的額外功就是因為人要克服摩擦力做功，則可先求得摩擦力的功再由功的公式求得摩擦力解析：（1）人做的有用功等于用斜面所做的功：W有=Gh=mgh=120kg10N/kg1m=1200J；Fs=mgh=1200J，解得：F=400N；（2）人所做的總功：W總=Fs=500N3m=1500J；斜面的機械效率：=100%=100%=80%；（3）W總=W有+W額 即：Fs=Gh+fs所以f=100N；11.如圖，在斜面上將一個重5N的物體勻速拉到頂端。沿斜面向上的拉力為2N，斜面長4m，高1m。則拉力做的有用

20、功為 J，斜面的機械效率為 。【答案】5；62.5%。【解析】知道物體重力和斜面高，利用W=Gh求拉力做的有用功；知道拉力和斜面長，利用W=Fs求拉力F對物體做的總功，斜面的機械效率等于有用功與總功之比。（1）拉力做的有用功：W有用=Gh=5N1m=5J；（2）拉力F對物體做的總功：W總=Fs=2N4m=8J，斜面的機械效率：=W有用/W總=5J/8J100%=62.5%。三、實驗探究題12.在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某實驗小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3組實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下（1）在實驗操作中應(yīng)該使鉤碼 （選填“快速”或“緩慢”）上升；（2

21、）進行第2次測量時滑輪組的機械效率約為 （保留三位有效數(shù)字）；（3）進行第3次測量時，彈簧測力計示數(shù)為 N，滑輪組做的有用功是 J；（4）分析實驗數(shù)據(jù)，實驗小組得出的實驗結(jié)論是：滑輪組的機械效率與 有關(guān)【答案】（1）緩慢；（2）78.4%；（3）2.4；0.3（4）物重（或鉤碼重）【解析】（1）在實驗中要向上緩慢、勻速拉動測力計；（2）掌握機械效率的定義式=W有用/W總，很容易結(jié)合表格數(shù)據(jù)求解機械效率；（3）根據(jù)W有用=Gh計算有用功；根據(jù)=W有用/W總=Gh/Fs計算彈簧測力計的示數(shù)（4）在分析數(shù)據(jù)時，要注意機械效率的變化是由哪個物理量的變化引起的，從而得出結(jié)論從實驗數(shù)據(jù)看，鉤碼上升的高度無

22、規(guī)律的變化，所以機械效率不斷增大不是由于被提升高度的變化而引起的鉤碼重不斷增大，機械效率不斷提高所以可以看出增大被提升物體的重力可以提高滑輪組的機械效率四、計算題13（2019德州）小強用如圖所示裝置在10s內(nèi)將重為450N的貨物勻速提升2m，此過程中拉力F的功率為120W。求：（1）提升裝置所做的有用功；（2）拉力F做的功；（3）該滑輪組的機械效率?！敬鸢浮浚?）提升裝置所做的有用功是900J；（2）拉力F做的功是1200J；（3）該滑輪組的機械效率是75%?！窘馕觥浚?）提升裝置所做的有用功：W有用Gh450 N2 m900J；（2）根據(jù)P=W/t可得拉力F做的功：W總Pt120W10s1

23、200J；（3）滑輪組的機械效率：= W有用/ W總100%75%。14（2019四川南充）如圖，杠桿在水平位置平衡，物體M1重為500N，OA：OB2：3，每個滑輪重為20N，滑輪組的機械效率為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）求：（1）物體M2的重力；（2）拉力F的功率；（3）物體M1對水平面的壓力。【答案】（1）物體M2的重力為80N；（2）拉力F的功率為50W；（3）物體M1對水平面的壓力為245N?！窘馕觥浚?）因杠桿與繩的自重、摩擦均不計，故克服動滑輪重力做的功為額外功，則滑輪組的機械效率：=80%，解得物體M2的重力

24、：G80N；（2）由圖知，繩子的有效段數(shù)為2，繩的自重、摩擦均不計，則作用在繩子自由端的拉力：F=50N；物體M2以0.5m/s速度勻速上升了h，繩子自由端移動的距離為：s2h，由v可得繩子自由端的速度為：v繩2v20.5m/s1m/s；拉力F的功率：P=Fv繩50N1m/s50W；（3）由力的平衡條件可得，B端對定滑輪向上的拉力：FB3F+G定350N+20N170N，根據(jù)力的作用是相互的，則定滑輪對杠桿B端的拉力為：FBFB170N，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：FAOAFBOB，故繩子對杠桿A端的拉力為：FA255N，力的作用是相互的，則繩子對M1向上的拉力為FAFA255N，根據(jù)力的平衡，地

25、面對M1的支持力：F支G1FA500N255N245N；由力的相互性可知，物體M1對水平面的壓力：F壓F支245N。15.如圖所示，已知斜面長5m，高3m，繩端拉力為50N。利用這個滑輪裝置將重為100N的物體在5s內(nèi)從斜面的底端勻速拉到頂端。在此過程中：（1）物體沿斜面向上運動的速度為多少？（2）繩端移動的距離是多少？（3）拉力的功和功率各是多少？（4）拉力的機械效率是多少？【答案】見解析?！窘馕觥浚?）v物1m/s；（2）s繩2s物25m10m；（3）W總Fs繩50N10m500J；P總100W；（4）W有用Gh100N3m300J；60%。16利用如圖所示的滑輪組，用F=1000N的力拉

26、繩子自由端，貨物A以0.1 m/s的速度勻速直線運動l0s，整個過程中，滑輪組的機械效率為75%求：（1）貨物A在10 s內(nèi)移動的距離：（2）這個過程中拉力F的功率：（3）水平地面對貨物A的摩擦力大小【答案】（1）貨物A在10 s內(nèi)移動的距離為1m；（2）這個過程中拉力F的功率200W；（3）水平地面對貨物A的摩擦力大小1500N【解析】根據(jù)s=vt算出貨物A在10 s內(nèi)移動的距離；由圖示可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)：n=2，求出繩子自由端移動的距離；由功率公式P=Fv求出拉力的功率；根據(jù)機械效率公式=求出摩擦力（1）根據(jù)v=可知貨物A在10 s內(nèi)移動的距離：sA=vAt=0.1m/s10s

27、=1m；（2）由圖可知，動滑輪上繩子的有效股數(shù)：n=2，繩子自由端移動的速度：v繩=nvA=20.1m/s=0.2m/s，拉力的功率：P=Fv繩=1000N0.2m/s=200W；（3）由=得摩擦力：f=nF=275%1000N=1500N17（2019山東泰安）如圖所示，人的重力為850N，雙腳與地面接觸面積為250cm2，用滑輪組拉著重210N的物體沿豎直方向以0.1m/s的速度勻速向上運動了5s。人對繩子豎直向下的拉力為100N，求：（1）物體上升的高度；（2）滑輪組的機械效率；（3）人對地面的壓強?！敬鸢浮浚?）物體上升的高度為0.5m；（2）滑輪組的機械效率為70%；（3）人對地面的

28、壓強為3104Pa?！窘馕觥浚?）由v可得物體上升的高度：hvt0.1m/s5s0.5m；（2）由圖可知，n3，拉力端移動距離s3h，滑輪組的機械效率：100%70%；（3）此時人對地面的壓力：F壓G人F850N100N750N，人對地面的壓強：p3104Pa。18（2019四川巴中）利用如圖所示的滑輪組，將一邊長為0.2m，密度為2.5103kg/m3的正方體石塊，勻速從水中提起，已知動滑輪重力為40N，（不計純重、摩擦和水的阻力）。求：（1）物體浸沒在水中時所受到的浮力大??；（2）物體浸沒在水中勻速上升時，動滑輪下端掛鉤處繩對物體的拉力F0的大??；（3）物體完全離開水面后，繼續(xù)勻速向上提升

29、，此時滑輪組的機械效率大小。（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）【答案】（1）物體浸沒在水中時所受到的浮力大小80N；（2）物體浸沒在水中勻速上升時，動滑輪下端掛鉤處繩對物體的拉力F0的大小是 120N；（3）物體完全離開水面后，繼續(xù)勻速向上提升，此時滑輪組的機械效率是83.3%?！窘馕觥浚?）正方體物體的體積：V0.2m0.2m0.2m0.008m3，物體浸沒在水中時所受到的浮力：F浮水gV排水gV1.0103kg/m310N/kg0.008m380N；（2）物體重力：GmggV2.5103kg/m310N/kg0.008m3200N，物體靜止在水中時，受到豎直向下的重力，豎直向上的拉力和浮力的作用，所

30、以，GF浮+F0，則動滑輪下端掛鉤處繩對物體的拉力：F0GF浮200N80N120N。（3）物體完全離開水面后，設(shè)物體升高h，滑輪組的有用功為：W有Gh200Nh，由圖中，n3，不計繩重、摩擦，則繩子自由端的拉力：F（G+G動）（200N+40N）80N， 拉力F做得總功：W總Fs80N3h， 所以滑輪組的機械效率：83.3%。19（2019貴州黔東南）如圖是某科技小組設(shè)計的在岸邊打撈水中金屬塊的裝置示意圖，每個滑輪重為100N，均勻?qū)嵭慕饘賶K的密度為8103kg/m3，金屬塊的質(zhì)量為80kg。繩重和摩擦、滑輪與軸及杠桿支點處的摩擦、水對金屬塊的阻力均忽略不計，金屬塊一直勻速上升。（水的密度水

31、1.0103kg/m3，g取10N/kg）（1）在金屬塊還未露出水面時，求此時金屬塊所受到的浮力；（2）在金屬塊未露出水面時，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，求人的拉力所做的功。【答案】（1）在金屬塊還未露出水面時，此時金屬塊所受到的浮力為100N；（2）在金屬塊未露出水面時，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，人的拉力所做的功為1600J?！窘馕觥浚?）因為金屬塊浸沒水中，所以金屬塊排開水的體積：V排VA0.01m3；金屬塊所受的浮力：F浮水gV排1103kg/m310N/kg0.01m3100N；（2）由圖知，使用

32、的滑輪組n2，在金屬塊未露出水面時，繩重和摩擦、滑輪與軸及杠桿支點處的摩擦、水對金屬塊的阻力均忽略不計，人的拉力：F（GAF浮+G動）（80kg10N/kg100N+100N）400N；（3）拉力端移動距離s2h22m4m，人的拉力所做的功：WFs400N4m1600J。20（2019四川達州）如圖所示，工人準備用一根最多能承受400N力的繩子（若超過繩子將斷裂）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繩子達到最大拉力。已知動滑輪的質(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，連接動滑輪與物體間的鋼繩不會斷裂

33、，g10N/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，物體A的重力和工人拉力的功率分別是多少。（2）在物體A浸沒在水中勻速上升的過程中，滑輪組的機械效率為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，物體B最多露出多少體積時繩子將斷裂。【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2.5103kg/m3。（3）物體B最多露出25dm3時繩子將斷裂?！窘馕觥浚?）G動m動g20kg10Nkg200N物體有三段繩子承擔，n3F（GA+G動）400N（GA+200N）GA1000N繩子自由端移動的速度：vnv30.5m/s1.5m/sPFv400N1.5m/s600W。（2）物體A浸沒在水中勻速上升的過程中，滑輪組提起的力：FGAF浮1000N水gVA75%解得，VA4102m3GAAgVA1000NA10N/kg4102m3A2.5103kg/m3（3）GBBgVB2.5103kg/m310N/kg50103m31250NF（GBF浮+G動）400N（1250NF浮+200N）F浮250NV排2.5102m325dm3V露VBV排50dm325dm325dm319