自行车牙盘

一、选择题

1．小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡，杠杆重力忽略不计，

AB

＝

BC

＝

CO

。图中所用

钩码相同，弹簧测力计均保持竖直方向拉杠杆，使杠杆平衡在图示位置，弹簧测力计的示

数分别为

F

1、

F

2、

F

3、

F

4，以下判断正确的是（）

A

．

F1﹤

F

2﹤

F

3﹤

F

4

B

．

F

1

=F

4﹤

F

3﹤

F

2

C

．

F

1

=F

4﹤

F

2﹤

F

3

D

．

F

1﹤

F

3﹤

F

2﹤

F

4

2

．为使杠杆平衡在图示位置，需在

A

点施加一个力，在如图所示的四个方向中，不可能

使杠杆平衡的力是（）

A

．

F1和

F2B

．

F1和

F4C

．

F2和

F3D

．

F3和

F4

3．如图所示，甲、乙两种方式匀速提升重为

80N

的物体，已知滑轮重

10N

，绳重和摩擦

不计。则手的拉力

F

甲

、

F

乙

及机械效率



甲

、



乙

的关系正确的是（）

A

．

FF

甲乙



甲乙

B

．

FF

甲乙



甲乙

C

．

FF

甲乙



甲乙

D

．

FF

甲乙



甲乙

4．小红用图示装置探究滑轮组提升重物时的机械效率．下表是她设计的实验数据记录表格

及所测的数据：小红在实验中所用动滑轮的重量最有可能是

实验

序号

物重

G/N

物体上升

高度

h/cm

手的拉力

F/N

绳端移动的距

离

s/cm

12101.030

23101.430

36102.530

A

．

0.9N

B

．

1N

C

．

1.2N

D

．

1.5N

5

．如图

,

水平桌面上的物体

A

重

100N

，物体

B

重

40N

，此时物体

B

恰能匀速下降；当用一

水平向左的力

F

拉动物体

A

在

2s

内匀速向左移动

1m

的过程中，若不计动滑轮和绳的重

力，不计绳与滑轮及滑轮轴间的摩擦，则下列说法正确的是（）

A

．

B

上升了

2mB

．拉力

F

的功率为

20W

C

．物体

A

与桌面间的滑动摩擦力为

40ND

．吊着

B

物体的绳子所做的功为

40J

6．如图所示，作用在

A

点的各个力中，不可能使杠杆平衡的力是

A

．

F3和

F

4

B

．

F1和

F

3

C

．

F2和

F

4

D

．

F1和

F

2

7．如图所示，斜面长

3m

，高

0.6m

，建筑工人用绳子在

6s

内将重

500N

的物体从其底端沿

斜面向上匀速拉到顶端，拉力是

150N

．则下列说法正确的是

A

．拉力做的额外功是

150J

B

．拉力的功率是

50W

C

．拉力所做的总功是

300J

D

．斜面的机械效率是

80%

8．如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动

力最大的是（）

A

．

B

．

C

．

D

．

9．如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率

η

与物重

G

物

的关系，改变

G

物

竖直向上匀

速拉动弹簧测力计，计算并绘出

η

与

G

物

关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说

法正确的是（）

A

．当

G物=6N

时，机械效率

η=40%

B

．此滑轮组动滑轮的重力为

2N

C

．当

G物=15N

时，弹簧测力计的示数为

6N

D

．同一滑轮组机械效率

η

随

G物

的增大面增大，最终将超过

100

％

10．小明在探究影响滑轮组机械效率的因素时，猜想滑轮组机械效率与下列因素有关：①

被提升的物体的重力；②物体被提升的高度；③动滑轮的重力；④承重绳子的段数。他用

相同的滑轮设计了如图所示的两个滑轮组，将重物提升相同高度做对比实验来验证猜想，

该实验验证的猜想是（）

A

．①

B

．①②

C

．①②③

D

．①②③④

11．如图所示，保持杠杆在水平位置平衡，在其他条件不变的情况下，下列操作能使弹簧

测力计示数变小的是（）

A

．增加钩码的个数

B

．将钩码悬挂点的位置向左移

C

．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移

D

．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向左倾斜

12．关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（）

A

．物体做功越多，功率越大

B

．作用在物体上的力越大，对物体所做的功越多

C

．机械功率越大，则机械做功越快

D

．机械做的有用功越多，机械效率就越高

二、填空题

13．自行车是许多中学生常用交通工具。如图所示小明的自行车传动部分结构图。使用链

条把固定有脚踏的牙盘与带动后轮一起向前转动的飞轮相连，链条的传动是啮合传动，确

保骑车时牙盘转过的齿数等于飞轮转过的齿数。若自行车牙盘为

45

齿、飞轮为

15

齿，则

踩一圈脚踏后轮就能转动

3

圈。飞轮和后轮一起转动不打滑。

(1)

为了保证安全，在骑车下桥时需要捏着刹车保持自行车以较小的速度匀速下坡，则下坡

过程中小明和车的重力势能转化为

______

能。

(2)

小明观察飞轮的结构后发现，为了尽量提高自行车的爬坡能力，应该

______

（填“增

大”、“减小”或“不变”）飞轮的半径。

(3)

若小明和车的总质量为

90kg

，自行车在水平路面上行驶时阻力为重力的

0.05

倍。脚踏

板与牙盘转轴间的踏板连杆长度为

15cm

，自行车轮子的半径为

30cm

，链条传动时效率为

90%

。则为了在水平路面上保持匀速行驶，小明踩脚踏板的力至少要

______

N

（

g

取

10N/Kg

）

14．将重物从长

4m

、高

2m

的斜面底部匀速推上斜面顶端，已知沿斜面的推力是

300N

，

斜面的机械效率是

75%

，则在此过程中，推力做的总功是

_______

J

，重物所受摩擦力为

_______

N

，物体的重力为

_____

N.

15．如图所示、

AB

是等刻度的均匀轻质杠杆、可绕

O

点转动、

C

处挂物的重力

G=12

牛。

若要用一个最小的力，使杠杆在水平位置平衡，则此力是

____________________

（选填

F

1、

F

2、

F

3或

F

4）力的大小为

___________

牛。

16

．如图，重

100N

的物体，以

0.1m/s

的速度在水平面上作匀速直线运动，作用在绳自由

端的拉力是

20N

，则作用在物体上的水平拉力是

_________N

，物体

A

受到的滑动摩擦力是

_________N

，

10s

内绳子自由端通过的距离是

_________m

．（不计滑轮及绳重，不计绳与

滑轮间的摩擦）

17．如图所示，质量不计的光滑木板

AB

长

1.5m

，可绕固定点

O

转动，离

O

点

0.6m

的

B

端挂一个

30N

的重物

G

，在

A

端用与水平地面成

30°

夹角的力

F

拉住，杠杆平衡时，拉力

F=

________

N

，若拉力

F

与水平地面的角度减小后仍斜向下拉，则大小将

________

（选填

“变大”“变小”或“不变”）．

18．如图所示是一水平放置的拉杆箱，箱体重为

270N

，若箱内装满物体且质量分布均匀，

拉杆长是箱体长的

1.5

倍。要将拉杆箱拉杆右端提起，这时它相当于一个

___________

杠

杆，所用最小力的方向是

___________

，大小为

________

N

。

19．安装在旗杆的顶端，用于升旗的滑轮作用是

______

；装在起重机的吊钩上，与重物一

起运动的滑轮作用是

______

。

20．如图所示，用大小为

500N

的拉力

F

通过滑轮组，将重为

800N

的物体在

5

秒内匀速提

升高度

10cm

。

(1)

有用功是

___________

J

，拉力做功的功率是

___________

W

，滑轮组的机械效率是

___________

%

。

(2)

若要求出动滑轮的重力，需增加的条件是

___________

。

(3)

在以下方法中，能提高该滑轮组的机械效率的是

___________

。（填序号）

①

增大物体提升高度

②

增加物体的重力

③

增大匀速拉绳的速度

④

改变绕绳方式

三、解答题

21

．如图所示是用滑轮组提升物体

A

的示意图，物体

A

重

GA=80N

，每个滑轮的重均为

20N

。在匀速竖直提升物体

A

的过程中，物体

A

上升的速度为

v=0.4m/s

，不计摩擦和绳

重。求

5s

内：

(1)

物体

A

上升的高度；

(2)

绳子自由端拉力F的大小；

(3)

滑轮组的机械效率。

22．一名体重为

500N

、双脚与地面接触面积为

400cm2的学生站在水平地面上，用滑轮组

在

20s

内将

600N

的重物匀速提升

1m

。不计绳重及摩擦。

(1)

他站在地面上时对地面的压强多大？

(2)

画出滑轮组的绕线方式；

(3)

若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是

75%

，拉力

F

多大？

(4)

这名学生使用滑轮组最大能提起多重的物体？

23．如图所示，动滑轮重

4N

，所吊重物

B

重

20N

，物体

A

重

240N

，此时物体

B

恰好以

0.1m/s

的速度匀速下降．不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦．求：

（

1

）水平面对物体

A

的摩擦力是多大

?

（

2

）要使物体

B

恰好以

0.2m/s

的速度匀速上升，则要对物体

A

施加水平向右拉力

F

的功

率为多大

?

24

．小刚学习了简单机械之后，在实验室组成如图所示装置，研究利用杠杆和滑轮改变力

的大小的问题。已知滑轮

C

、

D

和

E

的重均为

2N

；轻质杠杆

AB

可绕

O

点在竖直平面内转

动，且

AO∶OB=3∶5

；乙是一个装有适量沙子的小桶，改变小桶中沙子的质量并调整拉力

F

的大小，可使杠杆静止在水平位置。当小桶和沙子的总质量为

200g

，杠杆在水平位置平

衡时，甲对水平地面的压力的大小等于其受到重力的

2

3

。绳的质量、滑轮与轴的摩擦、杠

杆与轴的摩擦均忽略不计，

g

取

10N/kg

。求：

(1)

当小桶和沙子的总质量为

200g

，杠杆在水平位置平衡时，拉力

F

的大小；

(2)

可维持杠杆在水平位置平衡的小桶和沙子的最大总质量。

25．用一动滑轮在

5s

内将一重为

200N

的物体向上提起

3m

，拉力为

150N

。求：

(1)

拉力

F

所做的功；

(2)

拉力

F

所做功的功率；

(3)

这个动滑轮的机械效率。

26．用如图甲所示的滑轮组提升物体

M

，已知被提升的物体

M

质量为

73kg

，绳子自由端

的拉力

F

将物体

M

以

0.5m/s

的速度匀速，此过程中，拉力

F

做的功

W

随时间

t

的变化图

象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小，求：（

g=10N/kg

）

（

1

）求物体

M

的重力

?

（

2

）求滑轮组提升重物的机械效率

?

（

3

）求动滑轮的重力

?

【参考答案】

***

试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1

．

B

解析：

B

设钩码重力为

G

，因

AB

＝

BC

＝

CO

，弹簧测力计均保持竖直方向拉杠杆，使杠杆平衡在图

示位置，根据杠杆的平衡条件可得

13

G

F

2

2

3

FG

32

G

F

43

F

G



故可得

F

1

=F

4﹤

F

3﹤

F

2

故选

B

。

2．D

解析：

D

F1和

F2使杠杆转动的方向与重物与杠杆转动的方向相反，可以使杠杆平衡；

F3的力臂为

零，不能使杠杆平衡；

F

4使杠杆转动的方向与重物与杠杆转动的方向相同，不能使杠杆平

衡。故

ABC

不符合题意，

D

符合题意。

故选

D

。

3

．

D

解析：

D

由题图知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，绳重和摩擦不计，则拉力：

80NFG

甲

；

乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，绳重和摩擦不计，则拉力：

80N10N

4

2

5

1

2

NFGG





乙

动

（）

；

所以手的拉力大小关系是：

FF

甲乙



；两幅图中的有用功都是克服物体重力做的功，设提

升高度相同，由

WGh

有

可知有用功是相同的；绳重和摩擦不计，在使用动滑轮提升重物

时，要克服动滑轮重力做额外功，则乙图中做的总功更多，由机械效率公式

100%

W

W

有

总



可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小，故



甲乙

；故选

D

。

4．A

解析：

A

由图象知：由

3

段绳子承担物重，即

n=3

，若不计摩擦力，根据

F=

1

n

（

G+G

动

），带入第

一组数据得：动滑轮的重力：

G动=3F-G=3

×

1.0N-2N=1N

，

由于摩擦力的存在，所以动滑轮的重力应该小于

1N

；

故选

A

。

5．B

解析：

B

A

．滑轮组的动滑轮绕

2

段绳，当用一水平向左的力

F

拉动物体

A

在

2s

内匀速向左移动

1m

的过程中，

A

移动的距离为

B

升高高度的

2

倍，

B

上升了

hB=

1m

2

=0.5m

，

故

A

错误；

BC

．当

A

向右做匀速直线运动，

A

水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对

平衡力，故

f=

1

2

GB=

1

2

×40N=20N

，

当

A

向左做匀速直线运动，水平方向上受到水平向左的拉力、向右的摩擦力、

B

对

A

的拉

力，由于滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，因压力不变，接触面的

粗糙程度不变，故摩擦力不变，所以向右的摩擦力为：

f=20N

．

A

向左做匀速直线运动，受

到平衡力的作用，

A

受到的水平向左的拉力为：

F=f+

1

2

GB=20N+20N=40N

，

拉力

F

的功率为：

P=

40N1m

2s

WFs

tt



=20W

，

故

B

正确，

C

错误；

D

．绳子拉力对物体

B

所做的功为：

W=GBhB=40N×0.5m=20J

，

D

错误．

6

．

A

解析：

A

因为力

F

3的作用线所在的直线过支点

O

，所以力

F

3的力臂为

0

，又因为

0

乘以任何数都为

0

，所以力

F

3不能使杠杆平衡；力

F

4使杠杆转动方向与重物使杠杆的转动方向相同，所以

力

F

4不能使杠杆平衡；力

F

1和

F

2使杠杆转动方向与重物使杠杆转动方向相反，所以力

F

1

和

F

2可以使杠杆平衡；故选

A

。

7．A

解析：

A

AC

．拉力做的有用功：

W有用=Gh=500N

×

0.6m=300J

拉力做的总功：

W总=Fs=150N

×

3m=450J

因此拉力做的额外功：

W额=W总-W有用=450J-300J=150J

故

A

正确，

C

错误；

B

．拉力的功率：

450

75

6

总

J

W

s

W

P

t



故

B

错误；

D

．斜面的机械效率：

300

100%66.67%

450

有用

总

J

J

W

W



故

D

错误．

8．C

解析：

C

A

．不计机械重和摩擦，由图可知

1

×4m=?2mFG

所以

12

G

F

B.

滑轮组由三段绳子承担，所以

23

G

F

；

C

．由图

3

知，使用的是定滑轮，所以

F

3＝G

；

D

．根据杠杆的平衡条件



4

3FLLGL

所以

44

G

F

由以上分析得

F

3＞

F

1＞

F

2＞

F

4。

故选

C

。

9．C

解析：

C

滑轮组机械效率可表示为



W

GhG

WGG

GGh







有物物

总物动

物动

由算式可知同一滑轮组机械效率

η

随

G

物

的增大面增大，但都不会超过

100

％，将乙图中数

据带入可求动滑轮重力为

12N

=-12N=3N

80%

G

GG



物

动物

当

G

物=6N

时，机械效率为

6N

100%=100%66.7%

6N+3N

G

GG





物

物动

动滑轮上有三段绳子，则当

G

物=15N

时，弹簧测力计的示数为

15N+3N

=6N

33

GG

F





物动

故

ABD

不正确，

C

正确。

故选

C

。

10．A

解析：

A

如图所示，两动滑轮的重力相同，承重绳子段数相同，重物上升的高度相同，所提升的物

体重力不同，由控制变量法可知，该实验验证的猜想是滑轮组的机械效率与被提升的重物

重力的关系，故

A

符合题意，

BCD

不符合题意。

故选

A

。

11．C

解析：

C

A

．增加钩码的个数时，阻力变大，阻力臂、动力臂都不变，由

F

1

L

1

=F

2

L

2可知，弹簧测力

计的示数变大，故

A

不符合题意；

B

．将钩码悬挂点的位置向左移时，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，由

F

1

L

1

=F

2

L

2可

知，弹簧测力计的示数变大，故

B

不符合题意；

C

．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移时，阻力、阻力臂都不变，动力臂变大，由

F

1

L

1

=F

2

L

2可知，弹簧测力计的示数变小，故

C

符合题意；

D

．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向左倾斜时，阻力、阻力臂都不变，动力臂

减小，由

F

1

L

1

=F

2

L

2可知，弹簧测力计的示数变大，故

D

不符合题意。

故选

C

。

12．C

解析：

C

A

．机械做功越多，功率不一定越大，因为所用的时间不明确，故

A

错误；

B

．作用在物体上的力越大，对物体所做的功不一定越多，因为在力方向上的距离不明

确，故

B

错误；

C

．功率表示物体做功快慢的物理量，机械功率越大，则机械做功越快，故

C

正确；

D

．机械做的有用功越多，机械效率不一定越高，因为有用功在总功中占的比例不明确，

故

D

错误。

故选

C

。

二、填空题

13．内增大100

解析：内增大

100

(1)[1]

下坡时，小明和车的质量不变，高度减小，重力势能减小，由于速度不变，动能不

变，在捏刹车时，车轮会受很大的摩擦力的作用，轮克服摩擦力阻力做功，内能增大，故

则下坡过程中，小明和车的重力势能转化为内能。

(2)[2]

飞轮相当于一个轮轮轴，由

FrFr

轮轮轴轴

知，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上

的动力就是作用在轴上阻力的（几分之几），故为了尽量提高自行车的爬坡能力，应该增

大飞轮的半径。

(3)[3]

自行车在水平路面上行驶时阻力为

0.050.050.0590kg10Nkg45NfGmg

总总

要使自行车匀速行驶，则作用在轮上的动力为

45NFf

由杠杆平衡条件和题意知

FRFr



则作用在脚踏上的力为

45N30cm

100N

90%15cm

FR

F

r









14

．

75450

解析：75450

[1]

推力做的总功

W总=Fs=300N×4m=1200J

[2]

根据

100%

W

W

有用

总

可得，推力做的有用功

W有用=W总η=1200J×75%=900J

因为

W

总=W有用

＋

W

额

，则克服摩擦做的额外功

W额=W总−W有用=1200J−900J=300J

根据

W

额=fs

可得物体所受摩擦力

300J

75N

4m

W

f

s



额

[3]

根据

W有用=Gh

可得物体所受的重力

900J

450N

2m

W

G

h



有用

15

．

F34

解析：F

3

4

[1]

重物的重力是阻力，阻力与阻力臂一定，由杠杆平衡条件：动力

×

动力臂

=

阻力

×

阻力

臂，

可知：动力臂越大，动力越小，由图示可知，力

F

3的力臂最大，因此拉力

F

3最小；

[2]

设

AB

杆每段的长度为

L

，∵

F

3

×l

3

=G×l

G，∴最小拉力：

F

3

=G

3

GL

l



=

12N

3

L

L



=4N

。

16．402

解析：

402

由图知道，物体做匀速直线运动，有两条绳子作用在动滑轮上（

n

＝

2

）承担作用力，不计

滑轮及绳重，不计绳与滑轮间的摩擦，由力的平衡条件知道，作用在物体上的水平拉力

F′

＝

2F

＝

2×20N

＝

40N

；由于物体匀速运动，所以，摩擦力等于作用在

A

上的水平拉力，即

f

＝

F′

＝

40N

；又因为物体运动的速度是

v

＝

0.1m/s

，所以，绳子自由端移动的速度是：

v′

＝

2v

＝

2×0.1m/s

＝

0.2m/s

，由

s

v

t



知道，

10s

内绳子自由端移动的距离是：

s＝v′t

＝

0.2m/s×10s

＝

2m

．

17

．变大【解析】

解析：变大

【解析】

A

端细绳的拉力方向沿绳子向下，从支点

O

作绳子拉力作用线的垂线段，即为拉力的力臂

L

，如图所示：

已知细绳于水平地面成

30

゜夹角

,

根据直角三角形的知识可知

L=

1

2

OA

，

OB

为

G

的力臂，

根据杠杆平衡条件得：

F

绳×L=F绳×

1

2

OA=G×BO

，即：

F绳×

1

2

(1.5m−0.6m)=30N×0.6m

，解

得：

F

绳=40N

；若拉力

F

与水平地面的角度减小后仍斜向下拉，此时力臂

L

减小，故力

F

将变大。

18．省力竖直向上90

解析：省力竖直向上

90

如图所示：

[1]

将拉杆箱拉杆右端提起，动力臂大于阻力臂，这时它相当于一个省力杠杆。

[2]

当施加在拉杆箱拉杆右端的力竖直向上时，动力臂最大，最省力。

[3]

由图结合题意可知

12

3LL

，由

12

FLGL可得最小力为

2

1

11

270N=90N

33

GL

FG

L



19

．改变力的方向省力

解析：改变力的方向省力

[1]

安装在旗杆顶端的滑轮是定滑轮，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。

[2]

装在起重机的吊钩上，与重物一起运动的滑轮是动滑轮，使用动滑轮可以省力。

20．2080不计绳重和摩擦②

解析：2080

不计绳重和摩擦

②

(1)[1]

有题意可的，有用功是

=800N0.1m=80JWGh

有用

[2]

拉力的做功

==500N20.1m=100JWFsFnh

[3]

轮组的机械效率是

80J

100%=100%=80%

100J

W

W

有用

总

(2)[4]

若要求出动滑轮的重力，则需要忽略克服摩擦力做功，和克服绳子做功。即不计绳重

和摩擦。可求出动滑轮重。

(3)[5]

提高该滑轮组的机械效率的方法有：增加有用功减小额外功。

由公式可得

GhG

FsnF



①增加重物提升高度的时候，绳端被拉升的距离也变长了,所以不能提高机械效率。故①不

符合题意；

②

增加物体的重力，在动滑轮、摩擦不变的情况下，即额外功不变的情况下，有用功增加

了，所以机械效率就提高了，故

②

符合题意；

③增大提升物体的速度，不能提高机械效率，故③不符合题意；

④

改变绳子的缠绕方法，对重物被拉升没有影响，即对有用功没影响；对动滑轮的拉升、

动滑轮转动时的摩擦也没有影响，即不影响额外功．所以改变绕绳方式不影响机械效率，

故

④

不符合题意。

故选②。

三、解答题

21

．

(1)2m

；

(2)50N

；

(3)80%

【分析】

解：

(1)

根据

s

v

t



可知，物体

A

上升的高度为

0.4m/s5s2mhvt

(2)

由图知，2n，不计摩擦和绳重，拉力



A

11

80N20N50N

22

FGG

动

(3)

滑轮组的机械效率

AA

A

A

80N

100%80%

80N20N

W

GhG

WGG

GGh







有

总动

动

答：

(1)

物体

A

上升的高度为

2m

；

(2)

绳子自由端拉力F的大小为

50N

；

(3)

滑轮组的机械效率为80%。

22．(1)1.25×104Pa

；

(2)

；

(3)400N

；

(4)800N

(1)

他站在地面上时对地面的压力

F压

＝

G

＝

500N

受力面积

S

＝

400cm2＝

0.04m2

对地面的压强

p

＝

2

500N

0.04m

F

S

压＝

1.25×104Pa

(2)

因为要求人站在地面上用滑轮组提升重物，所以，绳子自由端的拉力方向应向下，则绳

子的起始端应系在定滑轮下面的挂钩上，如图所示：

(3)

由图可知，

n

＝

2

，则绳端移动的距离

s

＝

nh

＝

2×1m

＝

2m

拉力做的有用功

W有

＝

Gh

＝

600N×1m

＝

600J

拉力做的总功

W总

＝

600J

75%

W



有＝

800J

由

W

＝

Fs

可得，拉力的大小

F

＝

800J

2m

W

s

总＝

400N

(4)

忽略绳重及摩擦

F

＝

1

2

(

G+G

动

)，则

G动

＝

2F

﹣

G

＝

2×400N

﹣

600N

＝

200N

根据力的作用的相互性可知，这名学生提起重物的最大拉力

F拉

＝

G

人

＝

500N

提起最大重物的重力为

G

物

，则

F

拉

＝

1

2

(

G+G

动

)，动滑轮的重力

G物

＝

2F

拉

﹣

G

动

＝

2×500N

﹣

200N

＝

800N

答：

(1)

他站在地面上时对地面的压强为

1.25

×

104Pa

；

(2)

滑轮组的绕线方式如上图所示；

(3)

拉力

F

为

400N

；

(4)

这名学生使用滑轮组最大能提起

800N

的物体。

23．（

1

）

12N

；（

2

）

9.6W

(1)

．由图通过动滑轮绳子段数

n=2

，不计绳重及摩擦时，

则

B

拉

A

的力

F

A

=

1

2

(G

B

+G动)=

1

2

×

(20N+4N)=12N

，

B

匀速下降

,

物体

A

匀速向左运动时

,

受向左的拉力

F

A和向右的摩擦力作用，

则

f=F

A

=12N

，

(2)

．当使物体

B

以

0.2m/s

的速度上升时

,

物体

A

匀速向右运动

,

受向右的拉力

F

A、摩擦力和

向左的拉力

F

作用，

由于物体

A

的压力和接触面没有改变，则摩擦力大小不变，

所以

,F=F

A

+f=12N+12N=24N

；

则绳子自由端移动的速度为：

v

A

=2v

B

=2

×

0.2m/s=0.4m/s

，

所以外力的功率

P=Fv

A

=24N

×

0.4m/s=9.6W

答：

(1)

．水平面对物体

A

的摩擦力是

12N

；

(2)

．要使物体

B

恰好以

0.2m/s

的速度匀速上升，则要对物体

A

施加水平向右拉力

F

的功

率为

9.6W

．

24

．

(1)10N

；

(2)740g

(1)

小桶和沙子的总重力是

0.2kg10N/kg2NGmg

故

D

对

B

点的拉力是

D

22N22N6N

B

FGG

据杠杆平衡条件

AB

FOAFOB

故

10NB

A

FOB

F

OA





对于滑轮

C

来说是一个动滑轮，

E

是一个定滑轮，故

AC

拉力是

10N

，所以

F

的拉力也是

10N

。

(2)

据

(1)

可知，此时

A

点所受的拉力是

10N

，此时把滑轮

C

和甲看作一个整体，受到三个力

的作用，即向上的拉力、地面对整体的支持力和向下的重力，即

GFF

总拉支持力

即

C

2

10N2

3

GGFFG

甲甲

拉支持力

即

2

2N10N2

3

GG

甲甲

故

G

甲

=54N

；当甲对地面的压力是

0

时，即此时

C

2

A

FGG

甲

故

F

A=28N

；据

AB

FOAFOB

，所以

16.8NA

B

FOA

F

OB





故此时

D

216.8NGG

沙子和桶

故

G

沙子和桶

=7.4N

；据

Gmg

可知

7.4N

=0.74kg=740g

10N/kg

G

m

g



答：

(1)

当小桶和沙子的总质量为

200g

，杠杆在水平位置平衡时，拉力

F

为

10N

。

(2)

可维持杠杆在水平位置平衡的小桶和沙子的最大总质量为

740g

。

25．(1)900J

；

(2)180W

；

(3)66.7%

(1)

绳子自由端移动的距离

23m6msnh

拉力

F

所做的功

150N6m900JWFs

总

(2)

拉力

F

所做功的功率

900J

180W

5s

W

P

t

总

(3)

拉力

F

所做的有用功

200N3m600JWGh

有用

这个动滑轮的机械效率

600J

66.7%

900J

W

W

有用

总

答：

(1)

拉力

F

所做的功为

900J

；

(2)

拉力

F

做功的功率为

180W

；

(3)

这个动滑轮的机械效率为

66.7%

。

26．（

1

）

730N

；（

2

）

91.25%

；（

3

）

70N

(1)

由

G=mg

可求物体重力为

G=mg=73kg

×

10N/kg=730N

(2)

同一滑轮组拉同一重物，效率与拉动时间无关，由乙图可知，当时间为

10s

时，拉力做

功为

4000J

，此时对物体做功为

W有=Gh=Gvt=730N

×

0.5m/s

×

10s=3650J

则机械效率为

3650J

100%100%=91.25%

4000J

W

W

有

总

(3)

克服动滑轮重力做的功为额外功，则当时间为

10s

时，额外功为

W额=W总-W有=4000J-3650J=350J

则可求动滑轮重力为

350J

=70N

0.5m/s10s

WW

G

hvt





额额

动

答：

(1)

物体

M

的重力为

730N

；

(2)

滑轮组提升重物的机械效率为

91.25%

。

(3)

动滑轮的重力为

70N

。