计算题05机械效率类-2022年中考物理二轮题型专项复习

人教版物理中考第二轮复习计算题之五——机械效率类本计算专题分为以下五类：（一）机械效率类计算之竖直方向的机械效率相关计算篇（二）机械效率类计算之倾斜方向的机械效率相关计算篇（三）机械效率类计算之水平方向的机械效率相关计算篇（四）机械效率类计算之杠杆相关计算篇（五）机械效率类计算之机械效率与浮力相结合的相关计算篇（一）机械效率类计算之竖直方向的机械效率相关计算1．一个工人用如图所示的滑轮组提升500N的货物，所用拉力为200N，物体在1min内被匀速提高5m，不考虑绳重和摩擦，求：（1）工人拉力的总功率；（2）匀速提升500N的货物时，滑轮组的机械效率；（3）若用此滑轮组匀速提升800N的货物，工人需要用的拉力。2．用如图所示滑轮组提升重为360N物体，已知物体在10s内匀速上升2m，拉力F的功率是90W，求：（1）提升物体做的有用功；（2）滑轮组的机械效率η；（3）拉力F的大小。3．工人用图甲滑轮组运送建材上楼，每次运送建材的重量不固定，滑轮组的机械效率η随建材重力G变化图像如图乙，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g=10N/kg。（1）若某次工人把重力为500N的建材竖直向上匀速提升了10m，求工人做的有用功；（2）当把400N的建材以1m/s的速度匀速提升时，工人作用在绳子上的拉力的功率；（3）若此滑轮组的最大机械效率是75%，求工人的体重。4．如图所示，小明用80N的拉力将重200N的物体提升了3m，若不计绳重和摩擦，求此过程中：（1）滑轮组做的有用功是多少？（2）滑轮组的机械效率是多少？（3）动滑轮重为多少N？5．如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速竖直向上提升水泥构件，水泥构件所受到的重力G=6000N，它上升5m所用的时间为10s，起重机的效率为80%，不计绳重和轮与轴的摩擦；求：（1）起重机做了多少有用功？（2）起重机做了多少总功？（3）起重机拉力F的功率是多少？（4）动滑轮的重力G是多少？6．用图所示的装置提升重为600N的物体A，动滑轮受到的重力为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了1m。在此过程中，不计绳重和轮与轴间的摩擦。求：（1）拉力F；（2）卷扬机拉绳的功率P；（3）滑轮组提升物体A的机械效率η。7．某工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，钢绳和滑轮的摩擦力及绳重忽略不计，取。（1）假如工人在内将建材匀速竖直向上提升了，作用在钢绳上的拉力为，求拉力的功率多少？（2）动滑轮的重力是多少？（3）当滑轮组的机械效率为时，所运建材的重力是多大？8．佛山某楼盘工地，工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上3m高的工作面上，滑轮组的机械效率η随建材重量G变化的图象如图乙，当滑轮组的机械效率为60%时，求：（g取10N/kg）（1）运送的建材重量G物；（2）工人将建材送上工作面所做的有用功W有和总功W总；（3）工人将建材送上工作面需拉动绳子的长度和拉力F的大小；（4）不计摩擦和绳重，则动滑轮和载物台的总重量G动。9．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深15m。物体重G＝5×103N，汽车重G车＝4×104N，汽车匀速行驶时对绳子的拉力F＝2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍，若物体上升的速度为0.4m/s，将物体由井底匀速拉至井口，请计算：（不考虑绳与滑轮的摩擦和绳重）（1）滑轮组提升重物所做的有用功？（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）（3）动滑轮的重力是多少？（4）汽车的牵引力是多大？（5）汽车的牵引力做功的功率是多少？10．小莉用如图所示的装置将重为6N的物体在4s的时间内匀速拉高50cm，动滑轮总重为2N，定滑轮总重为3N，不计绳重，装置的机械效率为60%，求：（1）绳子拉力F；（2）整个过程中，克服绳与轮之间的摩擦力做的功；（3）绳子拉力F做功的功率。（二）机械效率类计算之倾斜方向的机械效率相关计算11．在斜面上将一个重为4.5N的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升h所做的功为有用功。求这个斜面的机械效率是多少？额外功是多少？12．在斜面上将一个重4.8N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为2N，斜面长s=1.2m、高h=0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，求（１）有用功为多少？（２）这个斜面的机械效率是多少？

13．如图所示，斜面长L=5m，高h=2m，某工人师傅用绳子沿此斜面将重为800N的物体由斜面底端匀速拉到顶端，绳重不计，物体克服摩擦力做了400J的功。试求：（1）工人做的有用功是多少？（2）物体受到斜面的摩擦力f是多大？（3）斜面的机械效率是多少？14．如图所示，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，求：在此过程中做的有用功、总功和斜面的效率是多少？物体由斜面底端运动到顶端用了多少秒？15．工人师傅要将质量50kg的木箱搬到1m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用200N拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里（如图所示），已知g＝10N/kg，请你综合应用所学知识解答下列问题：（1）工人所做的有用功是多少？（2）工人所做的总功是多少？（3）斜面的机械效率是多少？16．如图所示，工人沿斜面把一箱货物从底端匀速拉进车厢，箱货物沿斜面匀速运动时受到的摩擦力为100N，斜面的长为5m，高为1m，箱货物重为1500N，忽略空气阻力。求（1）工人做的有用功；（2）该斜面的机械效率。17．如图所示，工人师傅利用斜面把重物搬运到汽车上，汽车车厢底板高度为1m，斜面长度为3m，现用1000N的推力沿着斜面把重为2700N的重物匀速推到车上，求：（1）提升货物做的有用功；（2）斜面的机械效率；（3）整个过程中的额外功。18．如图，为迎宾路高架桥的部分路段示意图，水平路面AB=200m、斜坡BC=120m、坡高CD=6m。搭载乘客后总重为G=1.2×105N的公交车，轮胎与水平路面总接触面积为0.4m2。当它以恒定功率P1匀速通过AB段时，用时t1=20s；以恒定功率P2=5.4×105W匀速通过BC段时，用时t2=16s。公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍。请完成下列问题：（1）公交车通过BC段时的速度；（2）公交车通过AB段时，牵引力的功率P1；（3）公交车通过BC段时，牵引力做功的大小。19．斜面作为一种简单机械，在实际生活中应用很广泛，小方同学在实验时对斜面进行了研究，他把重12N的物体沿长1m、高0.2m的斜面从底部匀速拉上斜面顶端，沿斜面所用拉力为3N（不计空气阻力），求：（1）拉力F做的总功；（2）克服物体的重力做的有用功；（3）使用这个斜面做功的机械效率。20．如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升0.3m所做的功作为有用功，求：（1）斜面的机械效率；（2）此过程所做的额外功；（3）物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小。21．已知斜面的长为4m，高为2m，小明同学沿斜面用大小为300N的拉力，将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端（绳重不计）。求：（1）小明对木箱做的有用功；（2）斜面的机械效率（结果保留到0.1%）；（3）斜面对木箱施加的摩擦力。22．如图，工人用400N的推力把700N的货物利用斜面从A点推到车上B点，再用100N的水平推力使货物沿水平车厢底板匀速运动5s到达C点。已知AB长4m，BC长4m，车厢底板距地面1.5m。求：（1）工人推动货物在车厢底板BC上匀速运动时的功率；（2）工人把货物从A点推到B点的过程中做的额外功；（3）斜面的机械效率。23．在抗击新型冠状病毒肺炎疫情的特殊时期，小马同学设计了如图所示的装置进行“无接触传送”物品。现有质量M=25kg的木箱，长L=5m，高h=3m的固定斜面，他用F=100N的力拉绳，使木箱以v=0.2m/s的速度沿斜面匀速地由底端上升到顶端，此过程因绳和滑轮间的摩擦而做的额外功W0=20J。已知动滑轮质量m=1kg，连接动滑轮的绳子拉直且与斜面平行，不计绳的质量、木箱大小和木箱到动滑轮间的绳长，g取10N/kg。求：（1）木箱由斜面底端上升到顶端所用的时间；（2）小马同学拉力的功率；（3）整个装置的机械效率；（4）斜面对木箱的摩擦力大小。（三）机械效率类计算之水平方向的机械效率相关计算24．如图所示，质量为30kg，底面积为0.04m2的正方体物体A放在水平地面上，利用轻质滑轮组在60N的水平拉力F的作用下，物体A以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，水平地面对物体A的摩擦力大小为96N，g取10N/kg，求：（1）物体A对水平地面的压强；（2）拉力F的功率；（3）滑轮组的机械效率。25．图甲为一种应用于矿山工地的某超大型压挖机，质量为，履带与地面的总接触面积约，某次作业后，挖掘机先在图乙所示的水平矿坑上行进一段距离，再沿高、倾角为的斜坡，以的牵引力；的速度匀速爬行；最后到达地面；g=10N/kg；求；（1）挖掘机沿斜坡爬行时的功率；（2）挖掘机对水平矿坑的压强；（3）该过程中斜坡的机械效率。

26．在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是0.5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。求：（1）故障车在30s内通过的距离；（2）拉力F在30s内所做的功；（3）整个装置的机械效率。27．工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材，质量为1.8×103kg的石材放在水平地面上，在103N拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其速度随时间变化的图像如图乙所示；石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍，滑轮组和绳子的自重不计；（g取10N/kg）求：（1）石材受到的阻力；（2）工人做功的功率；（3）滑轮组的机械效率。28．如图所示，重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，求：（1）有用功为多少焦耳；（2）拉力F的功率为多少瓦；（3）物体受到的的滑动摩擦力为多少牛顿。29．在2020年新冠疫情爆发时，全国人民上下一心，众志成城驰援武汉；如图是一辆满载防疫教授物资的货车，其总质量为4t，不慎陷入泥泞路面，每个轮胎与路面的接触面积为500cm2，爱好物理的小敏同学利用所学的物理知识，在周围群众帮助下利用滑轮组，帮助司机在5min沿水平方向匀速移动了5m将货车拖出；整个过程中，货车所受路面的摩擦力为车总重的0.02倍，所用拉力为600N；求：（1）路面所受货车的压强；（2）拉力F所做功的功率；（3）该滑轮组的机械效率。（计算结果保留百分号前小数点后一位）30．某人用如图所示的滑轮组，在20s内将一个重为600N的物体，沿着水平地面匀速拉动了4m。拉力F做功为1440J，物体与地面的接触面积为0.4m2，物体移动时受地面的摩擦力为350N。不计绳重及机械的摩擦。试求：（1）物体对地面的压强是多少？（2）拉力F做功的功率是多少？（3）拉力F的大小是多少？（4）动滑轮的重力是多少？（5）滑轮组的效率是多少？（结果保留一位小数）

31．今年是中国共产党建党100周年，小丽一家在“七一”建党节来临之际，决定走访红军长征在武山境内的遗址。他们驱车到马力境内一处河滩时，质量为1.8t的小汽车陷入泥泞中，在大家都一筹莫展时，聪明的小丽很快想到了办法，利用所学滑轮组知识，带领大家将小汽车顺利拉出。如图：若小汽车所受阻力为车重的0.2倍，滑轮组的机械效率为80%（g=10N/kg）。求：（1）小汽车所受阻力f；（2）绳子自由端拉力F1；（3）小汽车以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F1的功率。32．用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N，若物体运动的速度为0.2m/s，求：（1）10s内拉力做的功；（2）拉力的功率；（3）滑轮组的机械效率。（四）机械效率类计算之杠杆相关计算33．如图所示，杆秤可视为杠杆，提钮处为支点，若不计其自重，当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态，已知厘米，厘米，秤砣的重力为10牛，求：（1）被称物体的重力；（2）若这杆秤所能测物体的最大重力为200牛，求的长度。34．如图是搬运砖头的独轮车，车箱和砖头的总质量为160kg，独轮车的有关尺寸如图所示；运砖头时从A点抬起独轮车把手的动力是F；（1）车箱和砖头的总重力G是多少？（2）推车时，人手向上的力F的大小是多少？（3）张师傅推着这一车砖头以2m/s的速度在水平路面上沿直线匀速将砖头从材料场送到工地，用时5分钟，已知此过程中独轮车受到的阻力为300N，则张师傅推送这一车砖头做多少功？35．如图所示是搬运泥土的独轮车，车和泥土总质量为100kg，求：（1）车和泥土总重力为多少N？（2）运泥土时从A点提起独轮车把手的动力为F，F大小至少为多少N？36．如图所示，小明的爷爷用撬棒撬动石块，爷爷作用在撬棒上竖直向下的动力为100N，已知动力臂为1.6m，阻力臂为0.4m。求：石块作用在撬棒上的阻力。37．如图所示是一种起重机的简图，用它把质量为3×102kg，底面积为0.5m2的货物G匀速提起（取g＝10N/kg）求：（1）起吊前，当货物静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若把货物匀速提高，则起重机对货物做功是多少？在这个过程中货物的动能和势能如何变化？（3）若OA＝12m，OB＝4m，起重机本身重力不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，其右边至少要配质量m0为多少kg的物体？38．如图所示，重力不计的一木板可绕O点无摩擦转动，在A端挂一边长为50cm的正方体P，一个质量为50kg的中学生站在B点时，P对地面的压强刚好为零，且OA=1m，OB=3m。（取g=10N/kg）求：（1）中学生的重力；（2）物体P的重力；（3）当人向左走1m时，P对地面的压强。39．如图所示，小华正在做俯卧撑，可以将他的身体看成一个杠杆，O为支点，A为他的重心，相关长度已在图中标明，已知他的质量m=60kg；求：（1）小华受到的重力G；（2）图示时刻地面对双手支持力F的力臂L1和阻力臂L2；（3）图示时刻地面对双手的支持力F。

40．如图所示，一轻质杠杆支在支架上水平平衡，OA=20cm，OC=10cm，物体G1是一个底面积为25cm2、重为60N的正方体，G2重为20N。不计绳重，求：（1）A端绳子的拉力。（2）物体G1对地面的压强。41．如图是建筑工地上的起重机示意图，OA长为16m，吊起重物时B端的配量重为4×104N．起重机用时100s将质量是1t的货物匀速提起一定高度，在这段时间内起重机提起货物做的功为2.4×105J。（g取10N/kg）试求：（1）货物的重是多少牛？（2）在这段时间内起重机提起货物做功的功率是多少？（3）要使起重机在吊起货物时不会绕支点O翻倒，则OB长为多少？（不计摩擦和起重机自重）42．用独轮车搬运泥土。设车斗和泥土的总重G=1000N，独轮车各部分如图所示。（1）在A处用力F抬起独轮车时，独轮车相当于省力杠杆，这是为什么？（2）运土时抬起独轮车需要的力F是多大？43．如图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒，其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5m，距右端l2=0.2m。在杠杆左端悬挂重力为20N的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N。（g取10N/kg）求：（1）此时杠杆右端所受拉力大小为多少N?（2）若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少N?44．如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图；杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AB=120cm，AO:OB＝2:1，悬挂在A端的桶与沙土的总质量为20kg，悬挂在B端的配重所受重力为100N；求：（1）悬挂在A端的桶与沙土的总重力大小；（2）当杠杆AB在水平位置平衡时，求竖直向下的拉力F的大小；（3）将配重取下并保持原来的拉力F的大小和方向都不变，若要使杠杆AB仍在水平位置平衡，应将O点向左移动多少距离？45．如图乙是小聪上体育课时将前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形；我们可将图乙简化成如图丙所示的杠杆不计自重）；若铅球质量为5kg，OA＝3cm，OB＝30cm，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小。46．如图所示，重力不计的木棒可绕支点O无摩擦转动，支点距左端L1=0.5m距右端L2=0.2m。当把A、B两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点上时，木棒在水平位置平衡。已知A为质量为2kg的正方体，B为边长0.1m，密度8×103kg/m3的正方体。（g=10N/kg）（1）绳子对A的拉力FA；（2）绳子对B的拉力FB；（3）正方体B对地面的压强p。47．图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒，其示意图如图乙；轻质杠杆的支点O距左端l1＝1m，距右端l2＝0.4m；在杠杆左端悬挂重力为50N的物体A，右端挂重物B，杠杆在水平位置平衡时，B对地面的压力为75N；求：（1）此时杠杆右端所受拉力大小；（2）B的重力。48．小刚同学想测量家中一头肥猪的重，如图所示，他用绳将猪绑住挂在木棒的B点，将棒的一端O放在石坎上，人通过挂在A端的测力计拉起木棒的另一端，是木棒刚好达到水平位置；已知测力计的示数F＝320N，OA＝1.6m，OB＝0.4m。问：（1）请你根据以上数据计算猪的重力大约是多少？（2）你认为利用这种方法测出的猪的重力比实际重力偏大还是偏小，并说明产生误差的原因是什么？（3）如果猪的实际重力为1200N猪被拉离地面0.1m，这个过程杠杆装置的机械效率是多少？（五）机械效率类计算之机械效率与浮力相结合的相关计算49．如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m，用时3s，工人的拉力为50N，工人质量为50kg，（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）（1）求滑轮组的效率；（2）如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为，已知（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，），求当物体完全浸没水中后，人对绳子的拉力？50．用如图所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升的物体M质量为，M的体积为，在M物体未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以的速度匀速提升了10m高度，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：（）（1）物体M的重力；（2）动滑轮下端挂钩上的绳子拉力；（3）滑轮组提升重物的机械效率。51．如图是某装置利用浮力进行自动控制的原理图。AOB为一杠杆（质量忽略不计），OA∶OB=1∶2，A端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg。当铝球一半体积浸入水中，在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平衡。（ρ铝=2.7×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）铝球受到的浮力；（2）铝球空心部分的体积。52．工人用滑轮组提升水中物体A，如图所示，当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，工人对绳子竖直向下的拉力为220N。当物体A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中，工人对绳子竖直向下的拉力为F。已知：物体A所受重力为1000N，体积为8.0×102m3，水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3。滑轮与轴的摩擦、水的阻力以及绳重不计。求：（1）物体A完全在水面下时受到的浮力；（2）物体A完全在水面下时受到绳子的拉力；（3）工人对绳子竖直向下的拉力F。

53．如图装置中，轻质杠杆支点为O，不吸水的正方体A和B通过轻质细线连接悬挂于D点，物体C悬挂于E点，杠杆在水平位置平衡。水平桌面上放置一足够高且底面积为200cm2的柱形容器。已知GA＝4N、GB＝20N，A和B的边长、连接A和B的细线长以及B的下表面到容器底的距离均为10cm，O、D两点间的距离为20cm，O、E两点间的距离为80cm。求：（1）C物体的重力；（2）向容器中缓慢加入3kg的水，同时调节物体C的位置使杠杆始终在水平位置平衡，求此时B受到的浮力；（3）在（2）问的基础上继续向容器缓慢加水，直到加入水的总质量为3.8kg，剪断A上方的细线，待A、B静止后，求AB间绳上的拉力。54．2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了中国载人深潜新纪录，标志着我国的深潜事业又迈上了一个崭新的台阶；如图1所示为“奋斗者”号载人潜水器的海试现场；“奋斗者”号载人潜水器在设计制造过程中需要进行静态模拟实验，如图2所示某科研室用实心圆柱体A进行静态模拟实验；已知A的体积为1.2×10﹣3m3，质量为2.1kg；整个模拟过程A被匀速提升，A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%；忽略绳重及摩擦，不考虑水的阻力（ρ海水≈1×103kg/m3），求：（1）这次创纪录深潜坐底时，海水对“奋斗者”号潜水器的压强；（2）A完全浸没在水中时受到的浮力；（3）完全离开水面后，绳子自由端拉力F的大小。55．某工人使用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物块。已知物块重为360N，体积为1.2×102m3，物体匀速上升的速度始终为1m/s，动滑轮重60N（不计绳重、摩擦和水的阻力，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）。求：（1）物块全部浸没在水中时，物块受到的浮力；（2）物块未露出水面时，物块受到绳子拉力的功率；（3）物块完全出水后绳子自由端的拉力以及滑轮组的机械效率。（小数点后面保留一位小数）56．如图所示，是使用滑轮组从水池中打捞物体的简化示意图。某次打捞中将一个体积为、密度为的实心物块匀速提升了2m（物块始终浸没在水中），水面到池底的深度为9m。（，）求：（1）水池底部受到水的压强；（2）物块受到的浮力大小；（3）若打捞中实际所用拉力为1000N，这个滑轮组的机械效率。57．如图所示，一个质量为2kg，密度为2×103kg/m3的实心正方体M，悬挂在轻质杠杆B端，OB：OA=5：4，当M的一半体积浸在液体中时，A端竖直向下的拉力为20N，杠杆在水平位置平衡。（g=10N/kg）求：（1）M的体积；（2）液体的密度；（3）若剪断细线，M在液体中静止时，M对容器底部的压强。58．如图甲所示的轻质杠杆，O为支点，用细线将质量为4kg、密度为4.0g/cm3的物体P悬挂在A点，同时在B点施加竖直向下的力F使杠杆水平平衡，OA:OB=1:2。撤去力F，用细线将密度为3.0g/cm3的物体Q悬挂在支点O的左侧，再将P、Q分别浸没在水和某种未知液体中，调节细线在杠杆上的悬挂点使杠杆再次水平平衡，如图乙所示，测得杠杆左、右两侧的力臂大小分别为L1和L2。然后将物体P、Q取出擦干后左右对调，再次将P、Q分别浸没在该未知液体和水中，重新调节使杠杆仍能水平平衡，测得杠杆左、右两侧的力臂大小分别为L1′和L2′。已知水=1.0g/cm3，g=10N/kg，L1L1′=3L2L2′，杠杆足够长，在调节过程中P、Q始终未露出液面，也未与容器壁和底接触。求：（1）力F的大小；（2）物体P浸没在水中时受到的浮力；（3）未知液体的密度。59．如图所示，有一体积为1m3、密度为1.45×103kg/m3的物体置于水底，欲将其打捞上来，现用电动机带动钢丝绳自由端通过滑轮组使物体以0.1m/s的速度在水中匀速上升，经过3min的时间物体由水底提升到水面，在此过程中滑轮组的机械效率为90%（不计物体的高度、绳重和摩擦，g取10N/kg，=1.0×103kg/m3)，求：(1)物体浸没在水中时受到的浮力；(2)物体在水底时受到水的压强；(3)动滑轮的重力；(4)若物体离开水中后匀速上升，且电动机的输出功率比物体在水中时增大了20%，此时钢丝绳自由端的速度。60．如图甲所示，用电动机和滑轮组把密度为3×103kg/m3，体积为1m3的矿石，从水底匀速竖直打捞起来，g取10N/kg，水的密度为1×103kg/m3｡求∶(1)矿石的重力；(2)矿石浸没在水中受到的浮力；(3)矿石露出水面前，电动机对绳子拉力的功率为2.5kW，矿石上升过程中的图像如图乙所示，求滑轮组的机械效率；(4)如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，矿石露出水面后与露出水面前相比，滑轮组机械效率会如何改变？为什么？61．用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的物体，已知G物=300N，圆柱形容器底面积S=600cm2，物体浸没在水中时水面高度为90cm，当物体完全离开水面后，水面高度为80cm，已知物体浸没在水中被提升时此装置的机械效率为80%（不计绳重和绳子与滑轮间摩擦及水的阻力），g取10N/kg。求：(1)物体浸没在水中时，水对容器底的压强；(2)物体浸没在水中时受到的浮力；(3)物体完全离开水面后匀速提升时所需拉力F。62．图甲为某自动注水装置的部分结构简图，杠杆AOB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OA=3OB，竖直细杆a的一端连接在杠杆的A点，另一端与高为0.2m的长方体物块C固定；竖直细杆b的下端通过力传感器固定，上端连接在杠杆的B点(不计杠杆、细杆及连接处的重力和细杆的体积)。圆柱形水箱中有质量为3kg的水，打开水龙头，将水箱中的水缓慢放出，通过力传感器能显示出细杆b对力传感器的压力或拉力的大小；图乙是力传感器示数F的大小随放出水质量m变化的图像。当放出水的质量达到2kg时，物体C刚好全部露出水面，此时装置由传感器控制开关开始注水。(g=10Nkg)求：(1)物块C的重力；(2)物块C受到的最大浮力；(3)从开始放水到物块C上表面刚好与液面相平时，水对水箱底部的压强变化了多少?

63．利用如图所示的滑轮组，将一边长为0.2m，密度为2.5×103kg/m3的正方体石块，匀速从水中提起，已知动滑轮重力为40N,(不计纯重、摩擦和水的阻力)．求：(1)物体浸没在水中时所受到的浮力大小；(2)物体浸没在水中匀速上升时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小；(3)物体完全离开水面后，继续匀速向上提升，此时滑轮组的机械效率大小．(计算结果保留一位小数)参考答案1．（1）50W；（2）83.3%；（3）300N【详解】解：（1）绳子自由端移动的距离总功总功率（2）有用功滑轮组的机械效率（3）由于不考虑绳重和摩擦，动滑轮重若用此滑轮组提升800N的货物，所需拉力答：（1）工人拉力的总功率是50W；（2）匀速提升500N的货物时，滑轮组的机械效率是83.3%；（3）若用此滑轮组匀速提升800N的货物，工人需要用的拉力是300N。2．（1）720J；（2）80%；（3）150N【详解】解：（1）提升物体做的有用功（2）由可得，拉力所做的总功滑轮组的机械效率（3）由图可知，滑轮组绳子的有效段数，则绳端移动的距离由可得，拉力F的大小为答：（1）提升物体做的有用功为720J；（2）滑轮组的机械效率为80%；（3）拉力F的大小为150N。3．（1）5000J；（2）800W；（3）800N【详解】解：（1）某次工人把重力为500N的建材竖直向上匀速提升了10m，工人所做的有用功（2）绳子的有效段数由图乙可知：当物重时，机械效率由得，工人作用在绳上的拉力绳子的速度所以拉力F的功率（3）当物重时，由得：动滑轮的重力：滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，故克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源，当机械效率最大时，由得得此时所提物体的最大重力此时作用在绳子上的最大拉力所以工人的最大重力为800N。答：（1）工人做的有用功为5000J；（2）当把400N的建材以1m/s的速度匀速提升时，工人作用在绳子上的拉力的功率为800W；（3）若此滑轮组的最大机械效率是75%，工人的体重为800N。4．（1）600J；（2）83.3％；（3）40N【详解】（1）根据题意知道，滑轮组做的有用功W有=G物h=200N×3m=600J（2）由图知道，n=3，滑轮组做的总功W总=Fs=80N×3×3m=720J滑轮组做的机械斜率（3）不计摩擦和绳重时，由知道，动滑轮自重G动=3FG物=3×80200N=40N答：（1）滑轮组做的有用功是600J；（2）滑轮组的机械效率是83.3%；（3）动滑轮重为40N。5．（1）3×104J；（2）3.75×104J；（3）3.75×103W；（4）1500N【详解】解：（1）根据做功的计算公式可得，起重机做的有用功为W有用=Gh=6000N×5m=3×104J（2）由所以起重机的总功（3）根据功率的计算公式可得，拉力的功率为（4）因为不计绳重和滑轮与轴的摩擦，滑轮组的机械效率所以有解得，动滑轮的重G动＝1500N答：（1）起重机做的有用功为3×104J；（2）起重机做的总功为3.75×104J；（3）起重机拉力F的功率为3.75×103W；（4）动滑轮的重力为1500N。6．（1）400N；（2）80W；（3）75%【详解】解：（1）如图所示，滑轮组承重绳子为2根，在不计绳重和轮与轴间的摩擦时，绳子自由端的拉力（2）物体匀速上升时的速度绳子自由端移动的速度v2=2v1=2×0.1m/s=0.2m/s卷扬机拉绳的功率P=Fv2=400N×0.2m/s=80W（3）滑轮组提升物体A的机械效率答：（1）拉力F为400N；（2）卷扬机拉绳的功率P为80W；（3）滑轮组提升物体A的机械效率η为75%。7．（1）400N；（2）60W；（3）700N【详解】解：（1）由图知道，使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝2，则1min绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×9m＝18m拉力做的总功W总＝Fs＝200N×18m＝3600J拉力的功率（2）钢绳和滑轮的摩擦力及绳重忽略不计，滑轮组的机械效率由图像知道，当η＝50%时，重物G'＝300N，则解得动滑轮重力G动＝300N（3）当η″＝70%时解得所运建材的重力G''＝700N答：（1）若某次运送建材的质量为40kg，则建材的重力400N；（2）拉力的功率60W；（3）当滑轮组的机械效率为70%时，所运建材的重力是700N。8．（1）400N；（2）1200J，2000J；（3）6m，333N（4）266N【详解】解：（1）由乙图图象可知，当滑轮组的机械效率为60%时，运送的建材重量G物＝400N。（2）工人将建材送上工作面所做的有用功由可知，总功（3）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离则拉力（4）因为不计绳重和摩擦时，所以动滑轮和载物台的总重量答：（1）运送的建材重量为400N；（2）工人将建材送上工作面所做的有用功为1200J，总功为2000J；（3）工人将建材送上工作面需拉动绳子的长度为6m，拉力F的大小为333N；（4）不计摩擦和绳重，则动滑轮和载物台的总重量为266N。9．（1）7.5×104J；（2）83.3%；（3）1000N；（4）4×103N；（5）4.8×103W【详解】解：（1）滑轮组提升重物所做的有用功（2）由图知n＝3，则拉力端移动距离拉力做的总功滑轮组的机械效率（3）不考虑绳与滑轮的摩擦和绳重，拉力，则动滑轮重力（4）汽车受向右的牵引力、向左的阻力f和向左的绳子拉力F，根据力的平衡条件可得，汽车受到的牵引力（5）汽车行驶速度则汽车的牵引力做功的功率答：（1）滑轮组提升重物所做的有用功为7.5×104J；（2）滑轮组的机械效率为83.3%；（3）动滑轮的重力是1000N；（4）汽车的牵引力是4×103N；（5）汽车的牵引力做功的功率是4.8×103W。10．（1）2.5N；（2）1J；（3）1.25W【详解】解：（1）图中有4段绳子承担重物和动滑轮总重，机械效率为绳子拉力F=2.5N。（2）拉绳子做的总功W总=Fs=F×4h=2.5N×4×0.5m=5J做的有用功W有=Gh=6N×0.5m=3J做的额外功W额外=W总W有=5J3J=2J不计绳重，故克服动滑轮总重做的额外功和克服绳与轮之间的摩擦力做的功为额外功的来源，将重为6N的物体匀速拉高0.5m，克服动滑轮总重做的额外功W额外1=G动h=2N×0.5m=1J故整个过程中，克服绳与轮之间的摩擦力做的功为W额外2=W额外W额外1=2J1J=1J（3）拉力F做功的功率答：（1）绳子拉力2.5N；（2）整个过程中，克服绳与轮之间的摩擦力做的功1J；（3）绳子拉力F做功的功率1.25W。11．；【详解】解：斜面的有用功为斜面做的总功为斜面的机械效率为额外功是答：这个斜面的机械效率是；额外功为。12．（1）1.44J；（2）60%【详解】解：（1）有用功W有=Gh=4.8N×0.3J=1.44J（2）总功W总=Fs=2N×1.2m=2.4J机械效率η==60%答：（１）有用功为1.44J；（２）这个斜面的机械效率是60%。13．（1）1600J；（2）80N；（3）80%【详解】解：（1）工人做的有用功（2）已知，由可得，摩擦力（3）工人师傅做的总功机械效率答：（1）工人做的有用功是1600J；（2）物体受到斜面的摩擦力f是80N；（3）斜面的机械效率是80%。14．4.8J；6J；80%；2s【详解】解：物体由斜面底端匀速运动到顶端时，有用功W有=Gh=16N×0.3m=4.8J总功W总=Fs=5N×1.2m=6J斜面的机械效率由斜面底端运动到顶端的时间为答：在此过程中做的有用功、总功和斜面的效率分别是4.8J、6J、80%；物体由斜面底端运动到顶端用了2s。15．（1）500J；（2）1000J；（3）50%【详解】解：（1）木箱的重力为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N工人所做的有用功是W有＝Gh＝500N×1m＝500J（2）所做总功为W总＝Fs＝200N×5m＝1000J（3）斜面的机械效率是η＝＝50%答：（1）工人所做的有用功是500J；（2）工人所做的总功是1000J；（3）斜面的机械效率是50%。16．（1）1500J；（2）75%【详解】解：（1）工人做的有用功W有用＝Gh＝1500N×1m＝1500J（2）克服斜面摩擦做的额外功W额外＝fs＝100N×5m＝500J工人做的总功W总＝W有用+W额外＝1500J+500J＝2000J斜面的机械效率答：（1）工人做的有用功为1500J；（2）该斜面的机械效率为75%。17．（1）2700J；（2）90%；（3）300J【详解】解：（1）提升货物做的有用功为W有=Gh=2700N×1m=2700J（2）总功W总=Fs=1000N×3m=3000J斜面的机械效率η＝=90％（3）整个过程中的额外功W额=W总W有=3000J2700J=300J答：（1）提升货物做的有用功是2700J；（2）斜面的机械效率是90%；（3）整个过程中的额外功是300J。18．（1）7.5m/s；（2）1.2×104W；（3）8.64×105J【详解】解：（1）公交车通过BC段时的速度（2）公交车在AB段行驶时受到的阻力f=0.01G=0.01×1.2×105N=1.2×103N因为公交车匀速直线行驶，所以牵引力F1=f=1.2×103N则牵引力F1做的功则牵引力F1的功率（3）由题知，公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力相等，公交车通过BC段时，克服阻力做的额外功W额外=fsBC=1.2×103N×120m=1.44×105J克服重力做的有用功W有用=GhCD=1.2×105N×6m=7.2×105J公交车通过BC段时牵引力做的功WBC=W有用+W额外=7.2×105J+1.44×105J=8.64×105J答：（1）公交车通过BC段时的速度为7.5m/s；（2）公交车通过AB段时，牵引力的功率P1为1.2×104W；（3）公交车通过BC段时，牵引力做功8.64×105J。19．（1）3J；（2）2.4J；（3）80%【详解】解：（1）拉力F做的总功（2）克服物体的重力做的有用功（3）斜面的机械效率答：（1）拉力F做的总功为3J。（2）克服物体的重力做的有用功为2.4J。（3）使用这个斜面做功的机械效率为80%。20．（1）62.5％；（2）0.81J；（3）0.675N【详解】（1）有用功W有=Gh=4.5N×0.3m=1.35J拉力做的总功W总=Fs=1.8×1.2m=2.16J斜面的机械效率（2）拉力所做的额外功W额=W总W有=2.16J1.35J=0.81J（3）由于W额=fs，所以摩擦力答：（1）斜面的机械效率62.5%；（2）此过程所做的额外功是0.81J；（3）物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小0.675N。21．（1）800J；（2）66.7%；（3）100N【详解】解：（1）小明对木箱做的有用功W有＝Gh＝400N×2m＝800J（2）拉力F做的总功W总＝Fs＝300N×4m＝1200J斜面的机械效率η==≈66.7%（3）额外功W额＝W总﹣W有＝1200J﹣800J＝400J由W额＝fs可得，物体在斜面上受到的摩擦力f＝==100N答：（1）小明对木箱做的有用功800J；（2）斜面的机械效率为66.7%；（3）斜面对木箱施加的摩擦力为100N。22．（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）BC段拉力做功为功率为（2）AB段所做总功为AB段所做有用功为所做额外功为（3）斜面的机械效率为答：（1）工人推动货物在车厢底板BC上匀速运动时的功率为。（2）工人把货物从A点推到B点的过程中做的额外功为。（3）斜面的机械效率为。23．（1）25s；（2）40W；（3）75%；（4）40N【详解】解：（1）木箱移动的距离木箱由斜面底端上升到顶端所用的时间（2）由图知，动滑轮上绳子的股数n=2，绳子自由端移动的速度拉力的功率（3）物体的重力机械做的有用功绳子自由端移动的距离机械做的总功整个装置的机械效率（4）动滑轮的重力克服动滑轮重力所做的功克服摩擦力做的功斜面对木箱的摩擦力为答：（1）木箱由斜面底端上升到顶端所用的时间为25s；（2）小马同学拉力的功率为40W；（3）整个装置的机械效率为75%；（4）斜面对木箱的摩擦力为40N。24．（1）7500Pa；（2）24W；（3）80%【详解】解：（1）物体对水平地面的压力F=G=mg=30kg×10N/kg=300N受力面积S=0.04m2物体对水平地面的压强（2）由图可知绳子的段数n为2，则绳端移动的速度为v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s由题可知，拉力的功率（3）拉力所做的总功W=Pt=24W×10s=240J由题可知f=96N克服阻力做的是有用功，有用功为W′=fs=fvt=96N×0.2m/s×10s=192J则滑轮组的机械效率为答：（1）物体对水平地的压强为7500Pa；（2）拉力F的功率为24W；（3）滑轮组的机械效率为80%。25．（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）挖掘机沿斜坡爬行时的功率为（2）挖掘机对水平矿坑的压力等于自身的重力，即挖掘机对水平矿坑的压强为（3）挖掘机沿斜坡爬行的距离为挖掘机沿斜坡爬行做的总功为挖掘机做的有用功为该过程中斜坡的机械效率为答：（1）挖掘机沿斜坡爬行时的功率为。（2）挖掘机对水平矿坑的压强为。（3）该过程中斜坡的机械效率为。26．（1）15m；（2）2.25×104J；（3）80%【详解】解:（1）由v可得，故障车在30s内通过的路程s车=v车t=0.5m/s×30s=15m（2）由图可知，n=3，拉力端移动距离s=3s车=3×15m=45m拉力F在30s内所做的功W总=Fs=500N×45m=2.25×104J（3）地面对故障车的摩擦力f=0.08G车=0.08m车g=0.0815103kg10N/kg=1200N滑轮组克服故障车摩擦力做的有用功W有用=fs车=1200N15m=1.8×104J整个装置的机械效率80%答：（1）故障车在30s内通过的距离为30m；（2）拉力F在30s内所做的功为2.25×104J；（3）整个装置的机械效率为80%。27．（1）1.8×103N；（2）3000W；（3）60%【详解】解：（1）石材的重力石材受到的阻力（2）从图甲可知从图乙可知石材的速度则绳子自由端的速度根据可知工人做功的功率（3）设石材移动的距离为物，则绳子自由端移动的距离为滑轮组的机械效率答：（1）石材受到的阻力为1.8×103N；（2）工人做功的功率为3000W；（3）滑轮组的机械效率为60%。28．（1）72J；（2）9W；（3）72N【详解】解：（1）拉力F做的总功为有用功为（2）拉力F的功率为（3）物体受到的的滑动摩擦力答：（1）有用功为72焦耳；（2）拉力F的功率为；（3）物体受到的的滑动摩擦力72N。29．（1）2×105Pa；（2）20W；（3）66.7%【详解】解：（1）货车重力G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N货车静止时对泥泞地面的压力F＝G＝4×104N货车静止时对泥泞地面的压强（2）货车移动的速度为由图可知n＝2，则绳端移动的速度为拉力F所做功的功率（3）该滑轮组做的总功W总＝Pt＝20W×5×60s＝6000J货车所受路面的摩擦力为车总重的0.02倍，则摩擦力f＝0.02G＝0.02×4×104N＝800N克服货车所受路面的摩擦力做的功为有用功W有＝fs＝800N×5m＝4000J该滑轮组的机械效率答：（1）路面所受货车的压强为2×105Pa；（2）拉力F所做功的功率为20W；（3）该滑轮组的机械效率为66.7%。30．（1）1500Pa；（2）72W；（3）120N；（4）10N；（5）97.2％【详解】解：（1）物体在水平面运动时重量被接触面完全承担，所以所受的压力等于物体的重力等于600N，物体对地面的压强为（2）拉力F做功的功率为（3）拉力F的大小为（4）该滑轮组的有用功为因为不计绳重和摩擦，所以滑轮组额外功产生的原因只有动滑轮重力，所以动滑轮重力为（5）滑轮组的机械效率为答：（1）物体对地面的压强是1500Pa；（2）拉力F做功的功率是72W；（3）拉力F的大小是120N；（4）动滑轮的重力是10N；（5）滑轮组的效率是97.2%。31．（1）3600N；（2）1500N；（3）450W【详解】解：（1）由题意可得，汽车所受阻力f=0.2G=0.2mg=0.2×1.8×103kg×10N/kg=3600N（2）由图可知，动滑轮上有3段绳子，且滑轮组的机械效率为80%，则绳子自由端拉力（3）小车以0.1m/s的速度匀速运动时，则绳子自由端移动的速度为v绳=3v=0.1m/s×3=0.3m/s拉力F1的功率为P==F1v绳=1500N×0.3m/s=450W答：（1）小汽车所受阻力是3600N；（2）绳子自由端拉力是1500N；（3）小汽车以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F1的功率是450W。32．（1）300J；（2）30W；（3）80%【详解】解：（1）物体10s运动的距离为s=vt=0.2m/s×10s=2m由图可知，滑轮组承重绳子的根数n=3则绳子自由端移动的距离为s'=3s=3×2m=6m拉力做的功为W总=Fs'=50N×6m=300J（2）拉力的功率为（3）克服摩擦力做的功为W有用=fs=120N×2m=240J机械效率为η=×100%=×100%=80%答：（1）10s内拉力做的功为300J；（2）拉力的功率为30W；（3）滑轮组的机械效率为80%。33．（1）100N；（2）80cm【详解】解：（1）由杠杆平衡条件知道即解得。（2）由杠杆平衡条件知道即解得。答：（1）被称物体的重力为；（2）的长度是。34．（1）1600N；（2）400N；（3）1.8×105J【详解】解：（1）车箱和砖头的总重力G＝mg＝160kg×10N/kg＝1600N（2）由图知，F的力臂L1＝1.2m，阻力G的力臂L2＝0.3m，根据杠杆平衡条件得F×L1＝G×L2即F×1.2m＝1600N×0.3m解得F＝400N。（3）张师傅推着这一车砖头以2m/s的速度在水平路面上沿直线匀速将砖头从材料场送到工地，运动路程为s＝vt＝2m/s×5×60s＝600m且车处于平衡状态，所受推力F推＝f＝300N则张师傅推送这一车砖头做的功W＝F推s＝300N×600m＝1.8×105J答：（1）车箱和砖头的总重力G是1600N；（2）推车时，人手向上的力F的大小是400N；（3）张师傅推送这一车砖头做1.8×105J的功。35．（1）1000N；（2）250N【详解】解：（1）车和泥土总重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N（2）从A点提起独轮车时，最小阻力为车和泥土的总重力，据杠杆的平衡条件有F⋅1.6m=1000N⋅0.4m解得F=250N答：（1）车和泥土的总重力为1000N；（2）F的大小至少为250N。36．400N【详解】解：由杠杆平衡条件可知F1l1=F2l2，即可得100N×1.6m=F2×0.4m解得：F2=400N。答：石块作用在撬棒上的阻力为400N。37．（1）6000Pa；（2）36000J；在这个过程中货物的动能不变，重力势能增大；（3）900kg【详解】解：（1）起吊前，当货物静止于水平地面时，货物对地面的压力货物对地面的压强（2）把货物匀速提高，起重机对货物做的功在这个过程中货物的质量不变，速度不变，高度升高，所以其动能不变，重力势能增大。（3）由杠杆平衡条件可得则配重物体的质量答：（1）它对地面的压强是6000Pa。（2）把货物匀速提高，起重机对货物做的功36000J；在这个过程中货物的动能不变，重力势能增大。（3）吊起货物时为使起重机不翻倒，其右边至少要配质量为900kg的物体。38．（1）500N；（2）1500N；（3）2000Pa【详解】解：（1）中学生的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N（2）根据题意，P对地压强为零，说明P对绳的拉力等于P的重力，根据杠杆平衡条件知道F1L1=F2L2即GP×OA=G人×OB解得GP=1500N。（3）当人向左走1m时，设P对绳的拉力为F2，则有F2×OA=G人×（OB1m）F2×1m=500N×（3m1m）解得F2=1000N，P对地面的压力F=GPF2=1500N1000N=500NP与地面的接触面积S=0.5m×0.5m=0.25m2P对地面的压强答：（1）中学生的重力500N；（2）物体P的重力1500N；（3）当人向左走1m时，P对地面的压强2000Pa。39．（1）600N；（2）150cm、100cm；（3）400N【详解】解：（1）小华受到的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N（2）由图可知，动力臂L1=100cm+50cm=150cm阻力臂L2=100cm（3）根据杠杆平衡的条件可得FL1=GL2代入数据有F×150cm=600N×100cm解得F=400N答：（1）小华受到的重力为600N；（2）图示时刻地面对双手支持力F的力臂L1和阻力臂L2分别为150cm和100cm；（3）图示时刻地面对双手的支持力为400N。40．（1）10N；（2）2×104Pa【详解】解：（1）由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2得，A端绳子的拉力为（2）对物体G1受力分析可知，物体G1受到向下的重力G1，向上的绳子拉力F1和向上的地面支持力F支，因物体G1受力平衡，故地面对物体G1的支持力为F支=G1－F1=60N－10N=50N又因地面对物体G1的支持力与物体G1对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，故物体G1对地面的压力为F=F支=50N故G1对地面的压强为答：（1）A端绳子的拉力为10N；（2）物体G1对地面的压强为2104Pa。41．（1）1×104N；（2）2.4×103W；（3）4m【详解】解：（1）货物的重力G货物=m货物g=1×103kg×10N/kg=1×104N（2）起重机提起货物做功的功率（3）配重的重力G配重=4×104N不计摩擦和起重机自重，由杠杆平衡条件得G货物×OA=G配重×OB代入数据可得1×104N×16m=4×104N×OB解得OB=4m即要使起重机在吊起货物时不会绕支点O翻倒，OB长为4m。答：（1）货物的重是1×104NN；（2）在这段时间内起重机提起货物做功的功率是2.4×103W；（3）要使起重机在吊起货物时不会绕支点O翻倒，OB长为4m。42．（1）省力杠杆；（2）250N【详解】解：（1）由图可知，动力臂L1＝1.6m，阻力臂L2＝0.4m，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。（2）根据杠杆的平衡条件F×L1＝G×L2可得答：（1）动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；（2）工人运泥土时抬起独轮车需要用的力F是250N。43．（1）50N；（2）12N【详解】解：（1）设杠杆右端的拉力为FB，根据杠杆平衡条件可得GA×l1=FB×l220N×0.5m=FB×0.2m解得FB=50N。（2）B的底面积SB=L2=(0.1m)2=0.01m2B对地面的最大压力F压′=pSB=4×103Pa×0.01m2=40N因正方体B对地面的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力，所以，B的重力GB=FB+F压=50N+20N=70N杠杆右端受到的拉力F右′=GBF压′=70N40N=30N物体A的最小重力GA′=F左′=答：（1）此时杠杆右端所受拉力大小为50N；（2）若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为12N。44．（1）200N；（2）300N；（3）8cm【详解】解：（1）悬挂在A端的桶与沙土的总质量为20kg，则总重力为G=mg=20kg×10N/kg=200N（2）由题意知AO:OB=2:1则OA=2OB由杠杆平衡条件得GA×OA=(GB+F)×OB即200N×2OB=(100N+F)×OB解得F＝300N（3）设将O点向左移动到O′，由杠杆的平衡条件得GA×O′A=F×O′B即200N×O′A=300N×(1.2m﹣O′A)解得O′A=0.72m=72cm故O点向左移动的距离为答：（1）悬挂在A端的桶与沙土的总重力大小为200N；（2）拉力F大小为300N；（3）O点向左移动的距离为8cm。45．500N【详解】解：由图可知，支点是O点，肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力，5kg铅球的重力即为阻力F2，则阻力F2＝G＝mg＝5kg×10N/kg＝50N由图知l1＝OA＝0.03ml2＝OB＝0.3m根据杠杆的平衡条件得到F1×0.03m＝50N×0.3m解得F1＝500N。答：肱二头肌对前臂产生的拉力F1为500N。46．（1）20N；（2）50N；（3）3000Pa【详解】解：（1）绳子对A的拉力FA=GA=mAg=2kg×10N/kg=20N（2）绳子对B的拉力等于绳子对杠杆的拉力,根据杠杆平衡条件可得FAL1=FBL2拉力为（3）B的重力GB=mBg=Vg=8×103kg/m3×(0.1m)3×10N/kg=80NB对地的压力F=GB—FB=80N50N=30NB对地压强答：（1）绳子对A的拉力20N；（2）绳子对B的拉力50N；（3）正方体B对地面的压强3000Pa。47．（1）125N；（2）200N【详解】解：（1）由F左l1＝F右l2可得，杠杆右端受到的拉力F右＝＝125N（2）由力的作用相互性可知，杠杆对B的拉力大小是125N，杠杆在水平位置平衡时，B对地面的压力为75N，根据相互作用力性质可知，地面对B的支持力为75N；因B的重力GB＝FB+F支＝125N+75N＝200N答：（1）此时杠杆右端所受的拉力为125N；（2）正方体B的重力为200N。48．（1）1280N；（2）见详解；（3）94%【详解】解：（1）由图知F×OA＝G×OB即320N×1.6m＝G×0.4m解得G＝1280N。（2）这种计算方法中忽略了杠杆本身的重力，测出的结果要比实际重力偏大。（3）有用功：W有用＝G实际h＝1200N×0.1m＝120J杠杆的动力臂和阻力臂的关系为OA：OB＝1.6m：0.4m＝4：1猪被拉离地面升高了0.1m，弹簧测力计提高的高度s＝nh＝4×0.1m＝0.4m总功W总＝Fs＝320N×0.4m＝128J这个过程杠杆装置的机械效率答：（1）猪的重力大约是1280N；（2）这种方法测出的猪的重力比实际重力偏大，原因是木棒本身有重力；（3）这个过程杠杆装置的机械效率是94%。49．（1）80%；（2）25N【详解】解：（1）因为滑轮组的动滑轮绕有4段绳子，所以绳子运动距离s=4h=4×3m=12m放绳子的有用功W有用=Gh=160N×3m=480J放绳子的总功W总=Fs=50N×12m=600J滑轮组的效率η1==80%（2）物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，动滑轮重力G动=4FG=4×50N160N=40N已知η1∶η2=4∶3则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为η2=物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率解得F拉物=60N；完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可得4F绳=F拉物+G动则人对绳子的拉力F绳=答：（1）滑轮组的效率是80%；（2）当物体完全浸没水中后，人对绳子的拉力是25N。50．（1）800N；（2）740N；（3）【详解】解：（1）物体M的重力G物=mg=80kg10N/kg=800N（2）由于物体未露出水面，完全浸没在水中，所以V排=V物，物体受到的浮力当物体在水里匀速上升时受三个力的作用，物体的重力、浮力和绳子的拉力，处于三力平衡，则F绳=G物F浮=800N60N=740N（3）物体运动的时间根据图乙可知，此时绳自由端拉力F做的总功是8000J，滑轮组做的有用功W有=F绳h物=740N10m=7400J滑轮组提升重物的机械效率答：（1）物体M的重力为800N；（2）动滑轮下端挂钩上的绳子拉力为740N；（3）滑轮组提升重物的机械效率为。51．（1）20N；（2）3×103m3【详解】解：（1）设A端绳子拉力为FA，根据杠杆平衡条件得到FA×OA=F×OBFA==7N铝球受浮力F浮=GFA=mgFA=2.7kg×10N/kg7N=20N（2）由阿基米德原理得铝球的体积根据题意可得整个铝球的体积V=2V排=2×2×103m3=4×103m3铝球中铝的体积（即实心部分的体积）所以空心部分体积V空=VV′=4×103m31×103m3=3×103m3答：（1）铝球受浮力20N；（2）铝球空心部分体积3×103m³。52．（1）800N；（2）200N；（3）620N【详解】解：（1）物体A完全在水面下时受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×102m3=800N（2）物体A完全在水面下做匀速直线运动时，所以它受到的重力、浮力和拉力构成平衡力，那么F拉=GAF浮=1000N800N=200N（3）当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，以动滑轮为研究对象，物体A的拉力、动滑轮自身的重力和绳子对它的拉力构成平衡力，而nF人=G动+F拉那么G动=nF人F拉=2×220N200N=240N物体A完全被打捞出水面后匀速提升的过程中，工人对绳子向下的拉力F=(GA+G动)=(1000N+240N)=620N答：（1）物体A完全在水面下时受到的浮力为800N；（2）物体A完全在水面下时受到绳子的拉力为200N；（3）工人对绳子竖直向下的拉力F为620N。53．（1）6N；（2）10N；（3）6N【详解】解：（1）根据杠杆平衡条件可知(GA+GB)×OD＝GC×OE即(4N+20N)×0.2m＝Gc×0.8m则C物体的重力为GC＝6N（2）容器底部到B底部加水的体积为：V1＝S容h＝200cm2×10cm＝2000cm3容器底部到B底部加水的质量为m1＝ρ水V1＝1×103kg/m3×2000×10﹣6m3＝2kg剩下1kg水的体积为B的密度为所以B会浸在水中，则B浸入的深度为刚好把B淹没，所以B所受浮力为（3）A的密度剪断绳后，假设AB全部浸入水中，则AB所受浮力为F浮AB＝ρ水gVAB＝1×103kg/m3×10N/kg×2000×10﹣6m3＝20N＜GAB所以假设成立，B沉底，A浸没，则A所受浮力为F浮A＝ρ水gVA＝1×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3＝10N对A受力分析，A受到竖直向上的浮力，竖直向下的重力和竖直向下的拉力，则拉力大小为F拉＝F浮A﹣G＝10N﹣4N＝6N答：（1）C物体的重力为6N；（2）B受到的浮力为10N；（3）AB间绳上的拉力为6N。54．（1）1.0909×108Pa；（2）12N；（3）9N【详解】解：（1）坐底深度10909米，则潜水器受到水的压强p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10909m＝1.0909×108Pa（2）A完全浸没在水中时，排开海水的体积V排＝V＝1.2×10﹣3m3则A完全浸没在水中所受的浮力F浮＝ρ海水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣3m3＝12N（3）物块A的重力GA＝mg＝2.1kg×10N/kg＝21NA完全浸没在水中时，则W有＝(GA﹣F浮)h，W总＝(GA﹣F浮)h+G动h由η＝可得G动＝(﹣1)(GA﹣F浮)＝(﹣1)×(21N﹣12N)＝6N由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，A完全出水后，绳子拉力F＝(GA+G动)＝×(21N+6N)＝9N答：（1）海水对“奋斗者”号潜水器的压强是1.0909×108Pa；（2）A完全浸没在水中时受到的浮力为12N；（3）完全离开水面后，绳子自由端拉力F的大小为9N。55．（1）120N；（2）240W；（3）210N，85.7%【详解】解：（1）由题意可知，物块完全浸没时，受到的浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×102m3＝120N（2）物块露出水面前，由受力分析及力的平衡条件得F拉=G物－F浮=360N－120N=240N且物体的上升速度为v物=1m/s，故物块受到绳子拉力的功率为P＝F拉v物=240N×1m/s=240W（3）因动滑轮上有两股绳子承重，故物块完全出水后，绳子自由端的拉力为故此时滑轮组的机械效率为答：（1）物块受到的浮力为120N；（2）物块受到绳子拉力的功率为240W；（3）物块完全出水后绳子自由端的拉力为210N，滑轮组的机械效率约为85.7%。56．（1）；（2）；（3）75%【详解】解：（1）水池底部受到水的压强（2）因为物块浸没，所以物块受到的浮力大小（3）实心物块的重力滑轮组做的有用功绳子移动的距离滑轮组做的总功滑轮组的效率：答：（1）水池底部受到水的压强为9×104Pa;（2）物块受到的浮力大小为1×103N；（3）若打捞中实际所用拉力为1000N，这个滑轮组的机械效率为75%。57．（1）1×103m3；（2）0.8×103kg/m3；（3）1200Pa【详解】解：（1）由ρ=可得M的体积V===1×103m3即M的体积为1×103m3。（2）杠杆在水平位置平衡，则FB∙OB=FA∙OA，由此可得M对杠杆的拉力FB=∙FA=20N=16N根据力作用的相互性，M受到的拉力F拉=FB=16N，分析M受力可知，M共受三个力，拉力、重力和浮力，M的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N由此M所受浮力F浮=GF拉=20N16N=4NM的一半体积浸在液体中，所以V排=V=×1×103m3=5×104m3由F浮=ρ液gV排得液体的密度ρ液===0.8×103kg/m3即液体的密度为0.8×103kg/m3。（3）剪断细线后，M沉在容器底部，M共受三个力，重力、浮力和支持力，此时M排开液体的体积增加1倍，则所受浮力也增加1倍，即F′浮=2F浮=2×4N=8NM所受支持力F支=GF′浮=20N8N=12NM对容器底部的压力等于M所受支持力，即F压=F支=12N正方体M的边长a===0.1mM的底面积S=a2=(0.1m)2=0.01m2M对容器底部的压强p===1200Pa即M对容器底部的压强为1200Pa。答：（1）M的体积为1×103m3；（2）液体的密度为0.8×103kg/m3；（3）若剪断细线，M在水中静止时，M对容器底部的压强为1200Pa。58．（1）20N；（2）10N；（3）2.0g/cm3【详解】解：（1）由题意知，物体P的重力G1=m1g=4kg×10N/kg=40N施加竖直向下的力F，杠杆水平平衡，则有F⋅OB=G1⋅OA即F⋅2=40N⋅1解得F=20N（2）物体P的体积它浸没在水中时受到的浮力F浮=