如圖甲所示，重為16N的物體A在拉力F的作用下，5s內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)了0.5m．拉力F做的功隨時(shí)間變化的圖象如圖14乙所示．己知?jiǎng)踊喼?.5N，物體A在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力f為物重G的0.5倍．求：
（1）拉力F的功率．
（2）拉力F大小．
（3）克服繩重及摩擦所做的額外功占總功的比例．
分析：（1）由拉力所做的功和對(duì)應(yīng)時(shí)間圖象，利用P=
W 
t
得到拉力的功率；
（2）由圖知，克服摩擦的繩子有兩股，已知物體運(yùn)動(dòng)的距離，可以得到繩子拉下的長(zhǎng)度；已知拉力做的功和繩子拉下的長(zhǎng)度，可以得到拉力的大��；
（3）使用滑輪組的目的是拉動(dòng)物體，所以物體克服摩擦做的功是有用功；作用在繩子末端的拉力做的是總功，兩者之差是滑輪組的額外功；已知?jiǎng)踊喼睾蜕仙叨龋梢缘玫綄?duì)動(dòng)滑輪做的功；最后，額外功與對(duì)動(dòng)滑輪做功之差就是克服繩重和摩擦做的額外功，此額外功與總功之比就是克服繩重及摩擦所做的額外功占總功的比例．
解答：解：（1）由圖14甲可知，5s內(nèi)拉力F做的功為2.5J，
拉力的功率為：P=
W
t
=
2.5J
5s
=0.5W
（2）繩子拉下的長(zhǎng)度為S=2h=2×0.5m=1m
作用在繩子上的拉力為F=
W
S
=
2.5J
1m
=2.5N
（3）拉動(dòng)物體做的有用功為W有用=fS1=0.5×8N×0.5m=2J
拉力做的總功為W總=FS2=2.5N×1m=2.5J
額外功為W額=W總-W有用=2.5J-2J=0.5J
對(duì)動(dòng)滑輪做的功為W動(dòng)=G動(dòng)h=0.5N×0.5m=0.25J
克服繩重及摩擦所做的額外功為W′=W額-W動(dòng)=0.5J-0.25J=0.25J
克服繩重及摩擦所做的額外功占總功的比例為
W′
W總
=
0.25J
2.5J
=10%
答：
（1）拉力的功率為0.5W；
（2）拉力為2.5N；
（3）克服繩重及摩擦所做的額外功占總功的比例為10%．
點(diǎn)評(píng)：在解決滑輪組機(jī)械效率問(wèn)題時(shí)，首先清楚使用滑輪組的目的--確定有用功；然后明確拉力的大小--確定總功．明白這兩點(diǎn)，機(jī)械效率問(wèn)題一般就不難解決了．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2013?朝陽(yáng)區(qū)二模）“華天龍?zhí)枴痹谕瓿蓮暮５椎跗鸪料浜螅踔料浜叫械桨霛擇g船“重任1601號(hào)”旁，把把沉箱緩慢放到它的甲板上．半潛駁船啟動(dòng)器泵，把水箱里的海水逐漸排出，沉箱逐漸露出海面，如圖甲所示．沉箱的長(zhǎng)、寬、高分別是36m、15m、7m，自重為5×107N，若沉箱的頂部露出海面2m并靜止時(shí)，“華天龍?zhí)枴眲?dòng)滑輪下方的吊鉤對(duì)沉箱的拉力是2×107N，半潛駁船的甲板對(duì)沉箱的支持力是F支．沉箱完全露出海面后，把沉箱固定在甲板上，卸去“華天龍?zhí)枴钡踔料涞匿摻z繩，通過(guò)牽引船把半潛駁船拉至岸邊，安裝在岸上的兩臺(tái)絞盤(pán)機(jī)，把沉箱拉上岸，并繼續(xù)運(yùn)到水晶宮．為了保證運(yùn)輸?shù)钠椒�(wěn)和減小摩擦，在整個(gè)過(guò)程中沉箱底部墊著圓柱形的氣囊，如圖乙所示，移動(dòng)時(shí)26個(gè)氣囊交替使用，把后邊不吃力的氣囊放氣，運(yùn)到前邊墊到沉箱底部后再充氣，承擔(dān)壓力．沉箱底部總保持有16個(gè)氣囊．每個(gè)氣囊都相同，長(zhǎng)15cm、直徑1m，能夠承受的最大壓強(qiáng)是6×105Pa，沉箱處于水平狀態(tài)時(shí)壓在每個(gè)氣囊的受力面積為S．
兩臺(tái)絞盤(pán)機(jī)拉動(dòng)兩根鋼絲繩，通過(guò)滑輪組拉動(dòng)拉動(dòng)沉箱的兩個(gè)吊點(diǎn)，勻速水平向水晶宮運(yùn)動(dòng)．若每臺(tái)絞盤(pán)機(jī)拉動(dòng)鋼絲繩自由端的拉力為F拉=2.5×105N，動(dòng)滑輪的吊鉤對(duì)沉箱吊點(diǎn)的拉力是F吊，鋼絲繩自由端移動(dòng)S自由端=21m，沉箱移動(dòng)S沉箱=1m，拉動(dòng)過(guò)程的機(jī)械效率η=20%，沉箱移動(dòng)的阻力是f．若海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg，鋼絲繩重不計(jì)，求：F支，S和f．若不能整除，結(jié)果保留1位小數(shù)．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?石景山區(qū)一模）某工地施工時(shí)，用固定在水平工作臺(tái)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)（其內(nèi)部有電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力）通過(guò)滑輪組提升貨物如圖甲所示，卷?yè)P(yáng)機(jī)及其工作臺(tái)的總重為500N．為監(jiān)測(cè)卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作情況，將固定卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作臺(tái)置于水平輕質(zhì)杠桿的A端，地面上的重為400N配重C與杠桿B端相連接，杠桿AB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)卷?yè)P(yáng)機(jī)以速度v1勻速提升重為G1=800N的貨物上升時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)的拉力為F1，配重C對(duì)地面的壓強(qiáng)為p1，滑輪組的機(jī)械效率為η1；當(dāng)卷?yè)P(yáng)機(jī)以速度v2勻速提升重為G2的貨物上升時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)的拉力為F2，配重C對(duì)地面的壓強(qiáng)為p2，滑輪組的機(jī)械效率為η2；卷?yè)P(yáng)機(jī)的拉力F1、F2做功隨時(shí)間變化的圖象分別如圖乙中①、②所示．已知：v1：v2=1：3，η1：η2=16：15，OA：OB=2：5．忽略所有連接繩索的質(zhì)量及各處摩擦．g取10N/kg．求：
（1）卷?yè)P(yáng)機(jī)提升重物G1上升12s做的功；
（2）動(dòng)滑輪的質(zhì)量；
（3）p1與p2的比值．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?北京一模）如圖甲所示，通過(guò)滑輪組打撈河水里一個(gè)圓柱形重物A，打撈前重物A下表面受到水的壓強(qiáng)是5×104Pa．在整個(gè)打撈過(guò)程中，重物A始終以0.02m/s的速度上升．滑輪組繩端的拉力F的功率隨時(shí)間變化的圖象如圖21乙所示，t2-t1=50S；重物在水面下被提升的過(guò)程機(jī)械效率為η1，當(dāng)重物完全被打撈出水后機(jī)械效率為η2，η1：η2=15：16；第二次打撈重物B時(shí)，重物B在水面下被提升的過(guò)程中滑輪組的繩端所受拉力為140N，機(jī)械效率為η3．已知A的密度為ρA，體積為VA，B的密度為ρB，體積為VB，ρA：ρB=4：3，VA：VB=5：8．忽略水的阻力、繩重，g取10N/kg．求：
（1）物體A的密度        
（2）t1       
（3）η1：η3．

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科目：初中物理 來(lái)源：2012年北京市延慶縣中考一模物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

質(zhì)量為60kg的小明站在水平地面上，利用如圖甲所示裝置提升物體A。物體A的質(zhì)量mA為74kg，底面積SA為2×10-2m2。當(dāng)小明施加豎直向下的拉力為F1時(shí)，物體A未被拉動(dòng)，此時(shí)物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)p為5×103Pa，小明對(duì)地面的壓強(qiáng)為p1；當(dāng)小明施加豎直向下的拉力為F2時(shí)，物體A恰好勻速上升，拉力F2做的功隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。小明對(duì)地面的壓強(qiáng)為p2，且p1：p2="16:" 15。已知B、C、D、E四個(gè)滑輪的質(zhì)量相同，不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg。求：

（1）當(dāng)小明施加豎直向下的拉力F1時(shí)，物體A對(duì)地面的壓力FN；
（2）每個(gè)滑輪所受的重力G0；
（3）小明施加豎直向下的拉力F2時(shí)，物體上升的速度。

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科目：初中物理 來(lái)源：2012年北京市延慶縣中考一模物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

質(zhì)量為60kg的小明站在水平地面上，利用如圖甲所示裝置提升物體A。物體A的質(zhì)量mA為74kg，底面積SA為2×10-2m2。當(dāng)小明施加豎直向下的拉力為F1時(shí)，物體A未被拉動(dòng)，此時(shí)物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)p為5×103Pa，小明對(duì)地面的壓強(qiáng)為p1；當(dāng)小明施加豎直向下的拉力為F2時(shí)，物體A恰好勻速上升，拉力F2做的功隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。小明對(duì)地面的壓強(qiáng)為p2，且p1：p2="16:" 15。已知B、C、D、E四個(gè)滑輪的質(zhì)量相同，不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg。求：

（1）當(dāng)小明施加豎直向下的拉力F1時(shí)，物體A對(duì)地面的壓力FN；

（2）每個(gè)滑輪所受的重力G0；

（3）小明施加豎直向下的拉力F2時(shí)，物體上升的速度。

 

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