2018-2022年五年中考物理汇编（安徽）：简单机械（解析版）

专题11简单机械

200©

Q

1、（2022•安徽•2分）用图示的滑轮组将重为3.6N的物体竖直向上匀速提升0.5m,拉力F的大

小为1.5N,则该滑轮组的机械效率为.

〃4〃〃

■

【答案】80%

【解析】

由图可知，滑轮组承担重物的绳子股数为〃=3,则由

W,.GhG

∕7=^lx100%=-×100%=-×100%

WnFsnF

可知，该滑轮组的机械效率为

36N

∕7=-×100⅜=-∙χi00%=80%

nF3×1.5N

2、（2021•安徽）如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2m,所用拉力厂=IoON,若该过程中

滑轮组的机械效率为80%,则滑轮组对重物做的有用功力

C

O

O

V

、F

【答案】320

【解析】

滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离

5=2A=2×2m=4m

总功

田总=FS=IOONx4m=400J

对重物做的有用功为

W有=W总〃=40OJX80%=320J

3、(2021•安徽)研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为

物理模型.

(1)如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，

能在水平位置平衡.将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后(如图乙)释放，为研究其能否平

衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆

平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡；

(2)如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它力8边

的中点悬起，能在水平位置平衡,将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后(如图丁)释放，木

板在该位置能否平衡？写出你的判断依据.

【解析】

(1)设杠杆的中点为。杠杆与水平方向的夹角为"由于杠杆质量分布均匀，且左右两部分等长,

因此杠杆左右两部分重力Gi=G2,重心分别在两部分的中点处，分别设为Oi和则易知Ool=OO2,

左右两部分重力的力臂

∕ι=OO∣XCoS6,h=OO∖×cosθ

因此

L∖=Lι

因此有

Gi×L↑=(J2XL?

满足杠杆平衡条件，因此杠杆在该位置仍能平衡.

(2)不能平衡，转过一定角度释放的瞬间，木板只受重力和细线的拉力的作用，重力的方向竖直向

下，拉力的方向竖直向上；此时木板的重心不在悬点的正下方，重力和细线的拉力不在一条直线上,

不是一对平衡力，木板受力不平衡，因此不能平衡.

4、(2020安徽)停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出，如图甲所示.我们可以把该装置简化成

如图乙所示的杠杆,若横杆粗细相同、质量分布均匀，重G=120N,AB=2.Sm,NO=O.3m。要

使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F=N.

-

fI

G

乙

【答案】440

【解析】

【详解】横杆48粗细相同、质量分布均匀，则横杆的重心在/8中点，故重力G的力臂为

4=工/8-/O='χ2.8m-O.3m=l.lm

222

力尸的力臂

Ii-AO-0.3m

由杠杆平衡条件£4=KA得

F×0.3m=120N×l.lm

解得

F=440N

故需在/端施加竖直向下的力为440No

5、（2019安徽）如图所示，一轻杆/8悬于。点,其左端挂一重物，右端施加一个与水平方向成30。

的力F,此时轻杆水平平衡.若重物质量w=3kg,80=3/0,g取10N∕kg.则力F的大小为_N.

【答案】20

【解析】

【详解】轻杆AB在力F的作用下保持水平平衡，先在图上作出F的力臂OC,如下图:

,根据直角三角形的性质可知：OC=-OB,又因为80=340,所以

2

OC=1.5JO；重物质量,w=3kg,则G=TMg=3kgxlON∕kg=30N,杠杆此时满足

G×AO=F×OC,则次=GX3=20N.

OC1.5

6、（2022•安徽•4分）用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件，通过正确的实验操作，得到下

表中的数据.

实验次数动力Fι∕N动力臂∕ι∕m阻力F√N阻力臂∕2∕m

13.00.202.00.30

22.00.151.5

31.50.201.00.30

...................................

图甲图乙

（1）第2次实验数据中的阻力臂I2应为___________m；

（2）第3次实验后，用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线（保持上端悬点不动），如

图乙所示，不计摩擦，杠杆（选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡，原因是：

【答案】①.0.20②.不能③.见解析

【解析】

（1）川根据杠杆平衡可知，阻力臂I2应为

Fylx2N×0.15m

-2一0.20m

1.5N

（2）[2][3]用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线（保持上端悬点不动），改变了拉力

的方向，但是没有改变拉力的大小，但是支点到力的作用线的距离，即力臂的长短发生了变化，由

片/1=居/2可知，F?"不变,£的大小不变，但是力臂发生了变化，故杠杆不能保持平衡.

7、（2018安徽）图a所示为前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形.我们可将图a简化成如图b所示的

杠杆.不计自重,若铅球质量m=3kg,OA=0.03m,OB=0.30m,求此时肱二头肌对前臂产生的拉力

B大小（g取10N∕kg）.

【答案】300N

【解析】分析：肱二头肌对前臂产生的拉力R为动力，3kg铅球的重力即为阻力F2,利用杠杆的平

衡条件求肱二头肌的收缩力.

解答：由图可知，支点是O点，肱二头肌对前臂产生的拉力Fl为动力，3kg铅球的重力即为阻力Fz,

则阻力：F2=G=mg=3kg×10N∕kg=30Nι由图知，Ll=OA=O.03m、L2=OB=0.30m,根据杠杆的平

衡条件：F1L1=F2L2,即：F1X0.03m=30N×0.30m,解得Fι=300N0

答:肱二头肌对前臂产生的拉力F∣为300N。

【点睛】本题考查了根据杠杆的平衡条件求出力的大小，是一道基础题.

M鼓）I年模拟新题，

一、单选题

1.（2022•安徽合肥・二模）用如图所示的滑轮组在IS内将重为ION的物体沿竖直方向匀速提升0.2m,

作用在绳子自由端的拉力尸为4N,不计绳重和滑轮轴间的摩擦.在上述过程中，下列物理量计算结

果正确的是（）

∖∖∖∖∖∖∖∖

A.动滑轮的重量为INB.总功功率为2W

C.额外功为0.4JD.滑轮组的机械效率为75%

【答案】C

【解析】

A.由公式

尸=：（G物+G动）

可得，动滑轮的重力为

Gιi=nF-G物=3X4N-ION=2N

故A错误；

B.拉力F移动的距离S为

s=nh=3×0.2m=0.6m

则总功功率为

C%∣Fs4N×0.6m.

P=3=—=------=2z.z4ixWιr

ttIs

故B错误；

C总功与有用功分别为

=FS=4NxO.6m=2.4J

%川=G/?=IoNXo.2m=2J

则额外功为

%=%%用=2.4J-2J=0.4J

故C正确；

D.滑轮组的机械效率为

ɪXloO%=-ɪ×100%=83,3%

%i2.4J

故D错误.

故选C.

二、实验题

2.(2022・安徽合肥•三模)某物理兴趣小组利用如图所示的实验器材来“探究杠杆的平衡条件”，实验

步骤如下.请你完成下列问题(弹簧测力计已经校零)：

(1)如图甲所示，小明同学在已调至水平平衡的杠杆上N点挂2个钩码，8点系上弹簧测力计的挂

钩，如果仅仅将弹簧测力计绕B点从α位置缓慢转到b位置，且使杠杆始终保持水平平衡.在此过

程中弹簧测力计的示数变化情况是(选填代表正确答案的字母)；

A.逐渐变大B,逐渐变小C.先变大后变小D,先变小后变大

(2)同组的小强同学提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然

成立？”于是小强同学利用如图乙所示的装置继续进行实验探究，他发现在杠杆左端不同位置用弹簧

测力计竖直向上拉使杠杆在水平位置平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.请你分析

其原因是.

【答案】A杠杆自重对实验的影响

【解析】

(1)口］弹簧测力计传动过程中动力臂逐渐减小，则动力即弹簧测力计示数要逐渐变大，故A符合

题意，BCD不符合题意.

故选A.

(2)［2］支点不在杠杆中点时，杠杆自身重力也是阻力的一部分，故测出的结果与平衡条件不相符.

3.(2022•安徽合肥•二模)小明同学在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置(实

验中所用的钩码均为1N,杠杆质量均为100g,且质量分布均匀，相邻刻度线之间的距离相等)

i—』h一，』

甲乙丙

(1)如图甲实验前杠杆左端高、右端低，此时应将杠杆左端或右端的平衡螺母向(填“左”或

“右”)调节，使杠杆处于水平平衡状态；

(2)如图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，小明尝试在48两点下方再各加挂1个相同的钩码，

此时(选填“左端下沉”或“右端下沉”或“仍保持水平平衡”)；

(3)如图丙是另一组同学实验的装置，当弹簧测力计的示数为N时杠杆恰好可以在水平位

置再次平衡(不计摩擦阻力影响).

【答案】左右端下沉5.5N

【解析】

(1)口］实验前发现杠杆静止时，左端高、右端低，此时处于平衡状态；杠杆右端下沉，为了使杠杆

在水平位置平衡，则他应将杠杆右端的平衡螺母向左调.

(2)［2］设杠杆的一个小格为乙，一个钩码重为G,小明尝试在/、8两点下方再加挂1个相同的钩

码，根据杠杆平衡条件可得

4G×2Λ<3G×3Z,

所以右端下沉.

(3)⑵杠杆自重

10()×l()⅜g×10N∕kg=IN

根据杠杆平衡条件可得

F×5Z=3N×7Z,+1N×6.5A

解得

F=5.5N

4.(2022・安徽合肥・二模)小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用图甲所示的装置匀速提起重物,

并做了如下实验记录：

钩码重G钩码上升的高度〃测力计拉力F测力计移动的距离S

(N)(m)(N)(m)

20.10.40.3

(1)如果你对小明的实验记录进行有关分析，就会发现他的实验结果是违背物理规律的，其表现在

于;

(2)小明重做实验，弹簧测力计的示数如图乙所示，请你根据弹簧测力计的示数计算该滑轮组的机

械效率为;

(3)如果增加钩码，此滑轮组的机械效率将(选填“变大”“变小”或“不变”).

甲乙

【答案】实际机械效率大于100%83.3%变大

【解析】

(1)[1]由表格中数据得，滑轮组的有用功为

J7fj.=GA=2N×0.1m=0.2J

总功为

W=Fs=0.4N×0.3m=0.12J

机械效率为

Z7=⅛×100%=^j∙×100%≈166.7%>100%

故实验结果违背物理规律.

(2)[2]由图得，弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为0.8N,总功为

W=Fs=0.8N×0.3m=0.24J

机械效率为

〃'=今XlO0%=急XlOo%≈83.3%

(3)[3]如果增加钩码，此滑轮组的有用功增大，额外功不变，机械效率将变大.

三、计算题

5.(2022・安徽芜湖•二模)如图所示，工人用滑轮组在IOs内将重500N的建材匀速提升2m,动滑

轮的重力为100N,不计绳重与摩擦，求：

(1)工人的拉力；

(2)拉力做功的功率.

【答案】(1)300N；(2)120W

【解析】

解：(1)由图中可知，动滑轮上有两股绳子承重，故可得绳子自由端的拉力为

产=g(G+G动)=L(500N+100N)=300N

(2)由题意可知，建材提升的高度为/!=2m,则绳子自由端移动的距离为

s=26=2X2m=4m

故由V=C可得，绳子自由端的移动速度为

s4mC,

v=-=--=0.4λm/s

tIOs

故由

可得，拉力做功的功率为

P=Fv=300N×0.4m∕s=120W

答：(1)工人的拉力为300N；

(2)拉力做功的功率为120W。

6.(2022•安徽合肥•三模)如图所示，重为G=500N的物体在F=50N的拉力作用下，在IOs内运动

了0.5m的路程，已知该滑轮组的机械效率为80%,请计算:

(1)地面对物体的摩擦力力

(2)拉力厂的功率尸.

【答案】⑴120N；(2)7.5W

【解析】

解：(1)由图得，承担拉力的绳子股数

/2=3

拉力厂运动的距离为

S=∏5l=3×0.5m=1.5m

拉力厂做的功为

%=∕⅞=50Nxl.5m=75J

该滑轮组的机械效率为80%,由〃LXK)0%得，滑轮组做的有用功为

W

%="=75%χ80J=60J

物体受到的摩擦力

⅛=-≡=120N

s0.5m

(2)拉力厂的功率

PJL=坨=75W

tIOs

答：(1)地面对物体的摩擦力/为120N；

(2)拉力厂的功率P为7.5W.

7.(2022•安徽合肥•三模)在学校开展的劳动教育实践活动中，身高相同的小聪和小明两位同学用根

质量不计的均匀扁担抬起一个900N的重物，已知扁担长为1.8m,抽象成物理模型如图所示.

(1)以小明的肩B点为支点，小聪的肩4点支持力打为动力，请在图中画出杠杆所受阻力的示意

图(注意标明阻力作用点)；

(2)若重物悬挂点。为扁担的中点，计算小聪的肩A点支持力FA；

(3)若在(2)中小聪的肩从4点向。点靠近时，请判断小明对扁担支持力心的大小将如何变化？

并通过列式说明理由.

【答案】(1)(2)450N；(3)减小，理由见解析

【解析】

解：(1)重物作用在杠杆上的力为阻力尸，大小等于物体的重力，即F=G,方向与重力的方向相同,

作用点。在杠杆上，如图所示

□

(2)重物悬挂点O为扁担的中点，8点为支点，则4点的支持力的力臂为扁担长，即

£/=£=1.8m

重力的力臂为

L=-L=—X1.8m=0.9m

c°22

根据杠杆的平衡条件，A点的支持力为

LL22

(3)由杠杆平衡条件

FA×AB=G×OB

小聪的肩从/点向。点靠近时，/8减小，G、不变，〃增大，小明对扁担支持力以为

FB=G-FA

故FB减小；小明对扁担支持力FB的大小减小。

答：(1)杠杆所受阻力的示意图如上图所示；

(2)小聪的肩A点支持力FA为450N；

(3)小明对扁担支持力尸8将减小.

8.(2022・安徽•合肥市第四十五中学三模)定滑轮是生产生活中常用的一种简单机械.

(1)如图甲，使用定滑轮将重为G的物体匀速提升定高度，请利用所学的知识，证明：不计绳重

和各种摩擦时，使用定滑轮不省力，即尸=G;

(2)如图乙，小西同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重200N的物体，从滑轮正下方沿水平向

移动4m,将物体匀速提升.不计绳重和摩擦，求小西的拉力做的功;

【答案】⑴见解析；(2)400J

【解析】

解：(1)如图所示，过支点做拉力的垂线，即为力臂，阻力臂和动力臂都是圆的半径,长度相同,

根据杠杆平衡原理可知母=F2I2,

2

那么阻力和动力之间得关系为

F∖=F[=G

(2)根据勾股定理可知，斜边长为

J(3m『+(4m)-=5m

定滑轮不省力，也不费距离，乙图中，原来的绳子长为3m,故移动后绳子的长为5m,拉力/移动

的距离为

S=5m-3m=2m

小西的拉力做的功

%=Es=200Nx2m=400J

答：(1)如上图所示；

(2)小西的拉力做的功为400J.

9.(2022・安徽亳州•二模)如图所示，将一个质量为0.4kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端所用

时间f为5s,斜面长S为1m,高人为0.5m,斜面的效率为80%。求：

(1)拉力做功的功率？

(2)物体在斜面上运动时受到的摩擦力？

【答案】(1)0.5W；(2)0.5N

【解析】

解：(1)由做功公式可知，有用功为

IVHGXA=(0.4kg×10N∕kg)×0.5m=2J

根据效率公式可知拉力做功为总功为

%=

根据功率计算公式可得

P=么=2=0.5W

t5s

(2)根据上述分析可知，物体运动的额外功为摩擦力所做的功，其大小为

此后匕寸力存=2∙5J∙2J=0.5J

根据W,r=∕×5可得

/=乎=答"N

答：(1)功率为0.5W；

(2)摩擦力为0.5N.

10.(2022•安徽安庆•二模)如图所示是我国传统计量工具——杆秤的结构示意图，。点是提钮，左

边是秤盘，右边的秤坨用细线悬挂于秤杆上.当手提提钮不放秤花和物体时，杆秤可水平平衡，当

秤盘上放一个质量为5kg的物体,秤蛇移到B处时,恰好能使杆秤水平平衡,测得OA=6cm,OB=IOcm,

为防止秤花滑脱，该杆秤的最大刻度标在C点，且OC=24cm,g取10N∕kg.求：

(1)秤蛇的质量加。和最大称量值机的大小.

(2)为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在市场中使用杆秤.杆秤确实容易为不法商贩

坑骗顾客提供可乘之机.若有人换了一个质量为2.7千克的秤驼，售出2.5千克的物品(秤花在2.5kg

刻度处),请计算出杆秤上2.5kg刻度处到提钮。的距离。及物品的实际质量m实.

解：(1)当秤盘上放一个质量为5kg的物体，秤坨移到8处时,

FI=Gff=mog

1/=OB=IOcm

F尸G的=，〃物g

L=OA=6cm

根据杠杆的平衡条件尸比/=BJ可得

mogLι=m物gL2

L2L

「物=I^X54g=3kg

IOcm

最大称量时，根据杠杆的平衡条件得

mogOC=∕%g∙OA

OC竽巴X3kg=12kg

m=----

OA6cm

(2)设杠杆上2.5kg处力臂为4°,据杠杆的平衡条件可得

mogOA=m∣>gL∣)

1mD2.5kgς

Ln=--OA=-------X6cm=5cm

mn3kg

换用质量为2.7千克的秤驼实际称量时，设物体实际质量为用穿，可得

"1爽∙g∙0A=wffgLn

y⅛⅛=∣^x2∙7kg=2∙25彷

答：⑴Tno为3kg,阳为12kg；

(2)Q为5cm,实际质量为2.25kg.

11.（2022•安徽滁州•二模）如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为150ON的物体从斜面

底部匀速推到顶部（不计物体本身大小）.已知斜面长Z=5m,高仁2m.

（1）若该过程中斜面的效率为80%,求此时物体受到的摩擦力；

（2）若斜面光滑没有摩擦，请分析推理说明随着斜面倾斜角度的增大，推力厂的变化情况.

【答案】⑴150N；（2）增大

【解析】

解：（1）由题意知，将物体推到斜面顶部过程中，所做的有用功

W产Gh=I5O()N×2m=3OO()J

所做的总功

%_300OJ

=3750J

80%~80%

额外功

沙行力铲%S∙=3750J-3000J=750J

物体受到的摩擦力

,一%:_75OJ

=150N

L5m

（2）若斜面是光滑的，则整个过程中所做的总功与有用功相等，即

FL=Gh

推力

F9

L

斜面倾斜角度增大时，〃与C的比值增大，所以推力尸增大.

答：（1）此时物体受到的摩擦力为I50N；

（2）随着斜面倾斜角度的增大，推力尸也增大.

四、填空题

12.（2022・安徽宣城•二模）如图所示，小明用大小为ION的力尸把一重为30N的物体从斜面底部

匀速拉到顶部（不考虑物体的大小）.已知斜面长2m,高0.5m,则物体与斜面之间的摩擦力为

N.

【答案】2.5

【解析】

克服物体重力做的有用功为

=G⅛=30N×0.5m=15J

拉力做的总功为

纥=FS=IONX2m=20J

克服摩擦力做的额外功为

%="-"=20J-15J=5J

物体与斜面之间的摩擦力为

/=%=JL=2.5N

S2m

13.（2022•安徽芜湖•二模）一块均匀的厚木板长12m、重600N,对称地放置在相距4m的两个支架

上，如图所示.一个体重800N的人，从4点向右走去，当他走到距离Z点m时，木

板将会翘起来.

AB

-T~R

【答案】5.5

【解析】

依题意得，厚木板的重心在48的中点上，即重心在8点左侧2m的位置.一个体重800N的人，从

Z点向右走去，设当人走到。点时，当木板翘起来时，如图所示：

ABD

AΛ

此时木板将绕着8点转动，此时动力为人的重力，动力臂为8。，阻力为木板的重力，阻力臂为

∕2=2m

由杠杆平衡条件得

G人×BD=G木板XI2

则动力臂长为

G木板'U_600NX2m

BD==1.5m

G人800N

人与A点的距离为

AD=AB+βZ)=4m+l.5m=5.5m

14.（2022•安徽宣城•二模）图甲是人体肱二头肌工作时的原理图，我们可以将这幅图简化成如图乙

所示的杠杆.若图中&为重20N的铅球对水平摊开的手掌的压力，小臂在图中位置平衡，则肱二头

【答案】100

【解析】

由图乙可知，丹为动力，其动力臂/尸6cm,B为阻力，阻力臂∕z=30cm,根据杠杆平衡条件月/尸死心

得

F∕×6cm=20N×30cm

解得

gOON

15.（2022•安徽合肥•三模）如图所示，建筑工人利用滑轮组提升重物，用400N的拉力F把重物匀

速竖直提升4m,在这个过程中滑轮组的效率为75%,则所提升重物的质量为kg。

【答案】90

【解析】

由图知"=3,所以可得

W1iGhGhG

W,,Fs3Fh3F

G=∕7X3F=75%×3×400=900N

所提升重物的质量为

16.（2022•安徽•合肥市第四十五中学三模）如图，重800N的物体在IOON的拉力尸作用下，沿水

平地面向左匀速直线运动，滑轮组的机械效率为80%,在此过程中，物体与地面间的滑动摩擦力为

N.

【答案】160

【解析】

由图可知克服摩擦力所做的功为有用功，所以由公式

公式变形可得

/=∕7×2F=8O%×2×IOON=160N

17.（2022•安徽亳州・二模）如图所示，/8是一个轻质杠杆，支点为O,当N、8两端分别挂有甲、

乙两个物体时杠杆刚好水平静止.已知甲物体的质量为2kg,乙物体的质量为4kg,/8长1.8m,

则支点。应距A点m.

【答案】1.2

【解析】

由杠杆平衡条件得

G∣∣∣∙OA=G乙*OB

由G=mg得

ιn^g∙OA=In乙g∙OB

所以

加中∙Cλ4=m乙∙0B

即

2kg∙OA=4kg∙O6

由图得

AO+OB=AB=∖.8m

解得

/0=1.2m

即支点。应距A点1.2m。

18.（2022•安徽安庆•二模）如图，塔式起重机上的滑轮组将重为2X104N的重物匀速吊起2m,动滑

轮重力400N,滑轮组的机械效率为80%,则滑轮组克服摩擦和钢丝绳重力做了J的功.

【答案】9∙2×10⅛S9200

【解析】

塔式起重机匀速吊起重物所做的有用功为

%=G/?=2X10"NX2m=4×104J

由公式

片町*

%

得出塔式起重机所做总功为

W4xlO4J

1i=5×lO4J

~η80%

塔式起重机所做总功还可表示为

+

塔式起重机所做额外功匹颁等于滑轮组克服摩擦和钢丝绳重力做的功可克服动滑轮重力做的功之和,

该过程中克服动滑轮重力做功为

%；=G滔〃=40ONX2h=800J

因此该过程克服摩擦和钢丝绳重力做功为

44,

W=Wi,-wf--咻=5×10J-4×10J-800J=9.2×10J

故该过程克服摩擦和钢丝绳重力做了9.2×103J的功.

19.（2022•安徽淮北•二模）如图所示，滑轮的重力为IOON,用该滑轮把重力为30ON的物体匀速向

上提起.若不计绳重和摩擦，则手对绳子自由端的拉力为N.

【答案】20（）

【解析】

根据动滑轮的特点可知

F=g（G动+G）=ɪ（100N+300N）=200N

20.（2022•安徽省马鞍山市第七中学二模）如图所示，在尸=200N的拉力作用下，物体A以2m∕s的

速度沿水平面做匀速直线运动，若滑轮组所做有用功的功率为960W,滑轮组的机械效率为

。（忽略绳子和滑轮的重力）

【答案】80%

【解析】

该滑轮组有用功的功率为

P%f⅜ʌ

与=7=7=.介物

地面对物体的摩擦力

/=4=960W=480N

⅛2m∕s

由图可知，滑轮组绳子的有效股数〃=3,则滑轮组的机械效率

480N

∕7=⅛-×100%=-^×100%ɪ-ɪ×1OO%=X×100%=-XloO%=80?

W&Fs⅜nF编nF3×200N

21.（2022・安徽•合肥寿春中学二模）如图，用20N的拉力沿斜面将一重50N的木块匀速拉到0.3m

高处，木块移动1m,耗时5s,整个过程斜面的效率为

【答案】75%

【解析】

拉力对木块做的有用功

IFs≡GA=50N×0.3m=15J

拉力做的总功

%点=A=20NXlm=20J

斜面的机械效率

∕7=-⅛-x100%=—×100%=75%

%20J

22.（2022・安徽合肥•二模）如图所示，在200N的拉力尸作用下，物体A沿水平面做匀速直线运动,

若滑轮组的机械效率为75%,则地面对物体A的摩擦力是N.（忽略绳子和滑轮的重力）

A

【答案】450N

【解析】

设物体移动的距离为s,由图可知，连在动滑轮上的绳子股数〃=3,则绳子自由端移动的距离为3s,

滑轮对物体做的有用功

印∕β

拉力做的总功

少点=FS祈3Fs

则，机械效率

∕7=⅛xl00%=-^×100%=^-×1OO%=75%

Wti3Fs3尸

代入数据，可得

./M50N

23.（2022・安徽滁州•二模）如图所示，物体G在拉力F的作用下做匀速直线运动，拉力所做的功是

I20J,物体向左移动了1m,滑轮组的机械效率是80%,物体所受的摩擦力为N.

〃/〃〃〃//〃〃〃〃/〃〃//〃〃〃“〃〃〃〃

【答案】96

【解析】

由题可知，拉力厂所做的总功是12（）J,滑轮组的机械效率是80%,由公式

z7=‰-×100%

%

可得，拉动物体的拉力厂做的有用功为

β=80%×120J=96J

又物体移动了Im,则拉动物体的拉力F为

F=‰L=%=96N

Im

由于物体在水平面上做匀速直线运动，处于平衡状态，在水平方向上，物体受到的拉力产和摩擦力

是一对平衡力，所以摩擦力的大小等于拉力

24.（2022・安徽合肥•二模）如图所示，轻质型杠杆0/可绕。点无摩擦转动，且4B：OB=I：2,在

力点悬挂一个重物G,在杠杆上的8点施加一个竖直向上、大小为30N的拉力尸，杠杆恰好能在水

平位置保持平衡状态，则悬挂在4点的重物的质量为kg。（g取ION∕kg）

【答案】2

【解析】

杠杆水平平衡时，动力厂的力臂为08,阻力3的力臂为0