备考2024年中考物理重难点精讲精练：101-热点51 滑轮组、斜面机械效率的计算（精练）

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中考物理热点复习精讲精练
热点51滑轮组、斜面机械效率的计算（精练）
一、选择题
1．用如图所示滑轮组将重为900N的物体匀速提升了5m，用时20s，绳端的拉力F为
400N。下列计算结果正确的是（　　）

A．绳端拉力F所做的功为9000J
B．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
C．该装置的机械效率约为75%
D．绳端拉力的功率为200W
2．如图所示，小明用两个不同的滑轮组，在相同时间内分别用大小相等的拉力F将同一物体匀速提高了相同的高度，若两个滑轮组的动滑轮重分别为G动1和G动2，机械效率分别为η1、η2，不计绳重和摩擦。则（　　）

A．G动1＜G动2，η1＜η2 B．G动1＜G动2，η1＞η2
C．G动1＞G动2，η1＜η2 D．G动1＝G动2，η1＝η2
3．渔民利用如图所示的滑轮组把水中的小渔船拖上岸进行维护，当渔民作用在绳子自由端的拉力为150N时，小渔船在河水中以0.2m/s的速度匀速向右运动，每个滑轮重为60N，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．拉力的功率为90W
B．小渔船在水中受到的阻力为180N
C．滑轮组的效率约为87%
D．小渔船从水中被拖上岸后滑轮组的效率变高
4．工人利用滑轮组吊起重为2400N的路灯杆（质量分布均匀）。如图所示，这是路灯杆一端刚被匀速拉起的简图。路灯杆离地后被匀速提升1m，绳端拉力F＝1000N。下列说法正确的是（　　）

A．路灯杆一端刚被匀速拉起时，相当于费力杠杆
B．利用该滑轮组既可以省力还可以省功
C．路灯杆离地后，绳端拉力F做的功为1000J
D．路灯杆离地后，滑轮组的机械效率为80%
5．如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重1200N，底面积为200cm2的方形货物。货箱20s内匀速上升了4m，工人所用拉力F为500N（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（　　）

A．工人拉绳子的速度为0.2m/s
B．动滑轮的重力为100N
C．设装置的机械效率为80%
D．当滑轮组对货箱的拉力为零时，货箱对水平面的压强为6×103Pa
6．如图所示，建筑工人用动滑轮把重为600N的物体匀速提升3m，人所用的拉力F为400N，则利用动滑轮提升重物时的机械效率是（　　）

A．100% B．75% C．67% D．33%
7．如图甲，用滑轮组将重为120N的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移动的距离为3m，如图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图象，不计绳重和摩擦。则下列说法正确的是（　　）

A．物体上升的速度是0.6m/s
B．拉力的功率为40W
C．动滑轮重是20N
D．该滑轮组的机械效率为80%
8．如图所示，用力F1将物体B匀速提升0.5m，F1做功为3J。若借助滑轮组用力F2把物体匀速提升相同的高度，F2做功为5J。下列说法中正确的是（　　）

A．两个过程，物体都做匀速运动时机械能不变
B．动滑轮的重力为4N
C．滑轮组的机械效率为60%
D．F2做功的功率比F1做功的功率大
9．如图，甲所示的滑轮组将放置在水平地面上的底面积为50cm2、重为80N的物体提升一定高度，当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳的自由端时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　　）

A．动滑轮重力为30N
B．0～1s内，物体对地面的压强是6.0×103Pa
C．1～2s内，拉力F做的功是5J
D．2～3s内，滑轮组的机械效率为83.3%
10．某人用如图所示滑轮组提升900N的重物，使重物沿竖直方向10s内匀速上升了2m，人对绳子向下的拉力为400N。（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是（　　）

A．动滑轮的重500N
B．拉力做的有用功为800J
C．滑轮组的机械效率是75%
D．拉力的功率是80W
11．用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知物体M重760N，体积为3×10﹣3m3，物体M未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m.此过程拉力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，忽略水对物体阻力）下面分析中错误的是（　　）

A．此过程绳端的拉力F大小为400N
B．当物体M没有露出水面时，动滑轮下端挂钩上绳子的拉力为730N
C．动滑轮的重力为70N
D．物体M未露出水面的过程中，该滑轮组提升货物的机械效率为95%
12．如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以速度v匀速运动了s距离。已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦力为物重的n分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．使用该滑轮组一定省力
B．拉力做功为2Fs
C．有用功为Gs
D．滑轮组的机械效率为
13．如图所示，固定斜面长5m、高2.5m，木箱重150N。小明用100N的推力沿斜面向上推木箱，使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中，下列判断正确的是（　　）

A．使用斜面既可以省力也可以省功
B．小明克服木箱重力做的功为250J
C．斜面的机械效率为50%
D．小明克服斜面摩擦力做的功为125J
14．小华要把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上，利用所学的物理知识，采用了5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。搬运过程中，小华用沿斜面向上大小为1200N的推力F，经20s将重物匀速地推到车上。g取10N/kg，下列分析和计算正确的是（　　）

A．利用斜面不省力也不省功
B．小华做功的功率为1200W
C．斜面装置的机械效率为80%
D．其他条件一定时，减短木板的长度，增加斜面的坡度，斜面的机械效率不变
15．如图所示，用一平行于斜面向上的力将质量为80kg的木箱从2m长的斜面底端匀速拉到顶端，斜面的倾斜角为30°，木箱受到的摩擦力是木箱重力的0.1倍，g取10N/kg，则下列说法正确的是（　　）

A．木箱克服摩擦力做功80J
B．木箱克服重力做功800J
C．斜面的机械效率80%
D．拉力做功为880J
16．小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端。已知使用斜面做的额外功是克服摩擦力所做的功。若两个斜面光滑、等高，甲斜面长4m，乙斜面长5m，所做的功分别是W甲、W乙，则下列说法正确的是（　　）
A．使用甲斜面比使用乙斜面要省功
B．甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率低
C．拉力F甲与F乙之比为5：4
D．两个拉力做功W甲与W乙之比为4：5
二、计算题
47．小明同学用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上、质量10kg的物体提升到高处。当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图丙和丁所示。若不计摩擦和绳重，求：
（1）在0～3s内，重物上升的平均速度；
（2）在2～3s内，拉力做功的功率；
（3）在2～3s内，滑轮组的机械效率。

49．质量为60kg的同学用一根绳子通过甲图所示的滑轮组最多能够提起重力为300N的物体A（若物体在增重绳子将断裂），不计绳重和阻力（g取10N/kg）。求：
（1）若用甲图所示的滑轮组提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，动滑轮的重力是多少？
（2）该同学能用这根绳子和滑轮，组成如图乙所示的滑轮组，利用它从水中缓慢匀速地提起一个边长为0.2m的正方体B（不计水的阻力），当提到B的下表面所受水的压强为1.0×103Pa时，绳子断裂。则正方体B的密度是多少？
（3）在乙图中，当物体B浸没在水中以0.5m/s的速度匀速上升时，人的功率为多少？



59．如图所示，斜面长5m，高3m，物体A的重力为100N，B的重力150N，动滑轮的重力为10N。滑轮组的绳子平行于斜面连接着物体A，在动滑轮与重物B的作用下，能够使物体A由斜面底端被匀速拉到顶端。不计绳重、滑轮组内部摩擦及空气阻力，求：
（1）绳子拉力F对A所做的有用功为多大？
（2）该斜面的机械效率为多大？
（3）物体A受到的滑动摩擦力为多大？

60．如图所示，建筑工人通过滑轮装置将质量是100kg，底面积为0.1m2的物体沿斜面由底端匀速地拉到顶端，工人所用的拉力F始终与斜面平行，斜面长是10m，高为6m，物件对斜面的压强为8000Pa，动滑轮重200N，不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦，物体与斜面之间的摩擦力始终为其重力的k倍，g取10N/kg。求：
（1）物件对斜面的压力F压；
（2）若工人所用拉力F的大小为410N，求此时装置的机械效率及物体与斜面间的摩擦力；
（3）若某工人的拉力最大为515N，则他能拉起最大重力为多少N的物体。









答案详解
1．【分析】（1）由图知，使用滑轮组的绳子有效股数n＝3，拉力端移动距离s＝ns物，利用W总＝Fs计算拉力做的功；
（2）利用v＝计算绳子自由端移动的速度；
（3）利用W有＝Gh计算有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；
（4）利用P＝计算绳端拉力的功率。
【解答】解：A、由图知，使用滑轮组的绳子有效股数n＝3，拉力端移动的距离s＝ns物＝3×5m＝15m，
拉力做的功；W总＝Fs＝400N×15m＝6000J，故A错误；
B、绳子自由端移动的速度v＝＝＝0.75m/s，故B错误；
C、滑轮组对物体做的有用功：W有＝Gh＝900N×5m＝4500J，
该装置的机械效率：η＝＝＝75%，故C正确；
D、绳端拉力的功率：P＝＝＝300W，故D错误。
故选：C。
2．【分析】由图知，两个滑轮组承担重物绳子的段数n1＝2，n2＝3，不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可得两个滑轮组的动滑轮重力的大小关系；
分析使用两个滑轮组的有用功、额外功和总功大小情况，从而可得两滑轮组的机械效率大小关系。
【解答】解：由图知，两个滑轮组承担重物绳子的段数n1＝2，n2＝3，不计绳重和摩擦，
绳端拉力相等，提升同一物体，根据F＝（G+G动）可知，
G动1＝2F﹣G，
G动2＝3F﹣G，
所以G动1＜G动2；
将同一物体提升相同高度，由W有＝Gh知有用功相等；G动1＜G动2，由W额＝G动h知，第1个滑轮组克服动滑轮重力所做的额外功较小，总功较小，所以其有用功在总功中所占比例较大，即第1个滑轮组的机械效率较大，η1＞η2。
综上所述，ACD错误，B正确。
故选：B。
3．【分析】（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n＝2，由v＝nv物可得绳端速度，由P＝＝＝Fv可得拉力的功率；
（2）不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，根据F＝（f+G动）计算小渔船在水中受到的阻力；
（3）根据η＝＝＝计算滑轮组的效率；
（4）小渔船从水中被拖上岸后，小渔船受到的阻力变大，即克服小船受到阻力做的有用功增大，在额外功不变时，有用功在总功中所占的比例增大，据此判断机械效率的变化。
【解答】解：A、由图知，通过动滑轮绳子的段数n＝2，绳端速度v＝nv船＝2×0.2m/s＝0.4m/s，
拉力的功率P＝＝＝Fv＝150N×0.4m/s＝60W，故A错误；
B、不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，渔船在河水中匀速向右运动，水平方向受到的阻力与滑轮组对它的拉力是一对平衡力，大小相等，
由F＝（f+G动）可得，小渔船在水中受到的阻力f＝nF﹣G动＝2×150N﹣60N＝240N，故B错误；
C、克服小船受到水的阻力所做功为有用功，滑轮组的机械效率η＝＝＝＝＝80%，故C错误；
D、不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，小渔船从水中被拖上岸后，克服小船受到阻力做的有用功增大，在额外功不变时，有用功在总功中所占的比例增大，因此滑轮组的机械效率变大，故D正确。
故选：D。
4．【分析】（1）动力臂大于阻力臂的杠杆叫省力杠杆。
（2）使用任何机械都不省功。
（3）由图可知承担物重的绳子段数n＝3，则绳子移动的距离s＝3h，再根据W总＝Fs可得出F做的总功。
（4）根据W有＝Gh求出有用功，再根据机械效率的公式求出机械效率η。
【解答】解：A、路灯杆一端刚被匀速拉起时，阻力为路灯杆的重力G，作用点在重心上，绳子对路灯杆的拉力是动力F，支点为路灯杆的左端，可见，动力臂大于阻力臂，所以路灯杆相当于省力杠杆，故A错误。
B、使用任何机械都不省功，故B错误。
C、由图可知承担物重的绳子段数n＝3，路灯杆离地后被匀速提升1m，
则绳子自由端移动距离为：s＝3h＝3×1m＝3m，
绳端拉力F做的功为：W总＝Fs＝1000N×3m＝3000J，故C错误。
D、路灯杆离地后，所做有用功为：W有＝Gh＝2400N×1m＝2400J，
滑轮组的机械效率为：η＝＝×100%＝80%，故D正确。
故选：D。
5．【分析】（1）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用速度公式求出人拉绳子的速度；
（2）不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）求出动滑轮的重力；
（3）利用η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率；
（4）当滑轮组对货箱的拉力为零时，货箱对地面的压力和自身的重力相等，根据p＝求出货箱对地面的压强。
【解答】解：A、由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×4m＝12m，人拉绳子的速度v＝＝＝0.6m/s，故A错误；
B、不计绳重和摩擦，由F＝（G+G动）可得，动滑轮的重力G动＝nF﹣G＝3×500N﹣1200N＝300N，故B错误；
C、滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝＝80%，故C正确；
D、当滑轮组对货箱的拉力为零时，货箱对地面的压力F′＝G＝1200N，货箱对地面的压强p＝＝＝6×104Pa，故D错误。
故选：C。
6．【分析】单独使用一个动滑轮时，绳端移动距离是物体移动距离的两倍，即物体提升3m，绳端须拉动6m。
使用滑轮，拉动重物所做的功为有用功，即W有用＝Gh；而人用的拉力所做的功为总功，即W总＝Fs。
而机械效率可以用公式来计算。
【解答】解：用一个动滑轮拉重物，物体提升3m，绳端须拉动6m。
。
故选：B。
7．【分析】（1）由图甲可知n＝3，根据绳子自由端移动的距离s＝nh求物体上升的高度，根据v＝求出物体上升的速度；
（2）由图乙可知拉力F，利用W总＝Fs求拉力做的总功，利用P＝求拉力做功的功率；
（3）利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求动滑轮的重力；
（4）利用W有＝Gh求有用功，利用η＝×100%求滑轮组的机械效率。
【解答】解：A、由图甲可知n＝3，物体上升的高度：h＝＝＝1m，
则物体上升的速度：v＝＝＝0.2m/s，故A错误；
B、由图乙可知拉力F＝50N，
拉力做的总功：W总＝Fs＝50N×3m＝150J，
拉力做功的功率：P＝＝＝30W，故B错误；
C、因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝3×50N﹣120N＝30N，故C错误；
D、拉力做的有用功：W有＝Gh＝120N×1m＝120J，
滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%，故D正确。
故选：D。
8．【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
机械能等于动能和势能之和。；
（2）用F1的力将物体B匀速提升0.5m做的功为有用功，则W有＝3J，使用滑轮组把物体B匀速提升相同高度，F2做的功是总功，即W总＝5J，根据效率公式得出滑轮组的机械效率；
（3）已知有用功和总功，根据W额＝W总﹣W有得出使用滑轮组所做的额外功，如果忽略绳重和摩擦，由W额＝G动h可知动滑轮的重力；因滑轮组在实际使用过程中存在绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功小于2J；
（4）由题意可知，F2做功多，但不知两个过程所用时间的关系，根据可知，无法确定两个力做功的功率大小。
【解答】解：
A、两个过程，物体B均匀速上升，质量不变，速度不变，则动能不变，同时高度增加，则重力势能增加，其机械能增加，故A错误；
C、用F1的力将物体B匀速提升0.5m做的功为有用功，则有用功W有＝3J，使用滑轮组把物体B匀速提升相同高度，F2做的功是总功，即总功W总＝5J，根据效率公式可知滑轮组的机械效率为，
故C正确；
B、由C可知，有用功W有＝3J，总功W总＝5J，使用滑轮组所做的额外功W额＝W总﹣W有＝5J﹣3J＝2J，
如果忽略绳重和摩擦，由W额＝G动h可得，动滑轮的重力为，
因滑轮组在实际使用过程中存在绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功小于2J，所以动滑轮重力小于4N，故B错误；
D、已知F2做功多，但不知两个过程所用时间的关系，根据可知，所以无法确定两个力做功的功率大小，故D错误。
故选C。
9．【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n＝3，则拉力F移动的距离s＝3h。
（1）由F﹣t图像得出在2～3s内的拉力F，根据F＝（G+G动）计算动滑轮重力；
（2）由F﹣t图像得出在0s～1s时的拉力F，然后根据利用力的合成计算物体对地面的压力，再根据压强公式求出压强的大小；
（3）由图乙可知，在1～2s内的拉力F，由图丁得出重物上升高度，利用s＝nh求拉力端移动的距离，利用W＝Fs求拉力做的功；
（4）由图丙可知，在2～3s内，物体上升的高度，根据W有用＝Gh得出有用功，根据s＝nh得出绳子自由端移动的距离，根据W总＝F3s得出拉力做的功，根据η＝得出机械效率。
【解答】解：由图甲可知，动滑轮上承担物重的绳子股数n＝3；
A、由图丙可知，在2～3s内，重物做匀速运动，由图乙可知，此时拉力F3＝40N，不计绳重和绳与轮之间的摩擦，则绳端拉力F＝（G+G动），
所以，G动＝3F3﹣G＝3×40N﹣80N＝40N，故A错误；
B、由图乙可知，0s～1s内，拉力F1＝30N，由图丙可知，此时重物处于静止状态，则物体和动滑轮受到向上的总拉力F总＝3F1＝3×30N＝90N，
所以，0s～1s内，物体对地面的压力：F压＝G+G动﹣F总＝80N+40N﹣90N＝30N，物体对地面的压强是为：p＝＝＝6.0×103Pa，故B正确；
C、由图乙可知，在1～2s内，拉力F2＝50N，由图丁可知重物上升高度h1＝0.1m，则拉力端移动的距离：s1＝3h1＝3×0.1m＝0.3m，拉力做的功：W＝F1s1＝50N×0.3m＝15J，故C错误；
D、由图丙可知，在2～3s内，物体上升的高度h＝0.3m﹣0.1m＝0.2m，
有用功W有用＝Gh＝80N×0.2m＝16J，
绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×0.2m＝0.6m，
拉力做的功W总＝F3s＝40N×0.6m＝24J，
机械效率η＝＝≈66.7%，
故D错误。
故选：B。
10．【分析】A、由题可知，连接动滑轮绳子的段数为3，且物重900N，人对绳子的拉力为400N，根据F＝（G+G动）可知动滑轮重；
B、该滑轮组的使用目的为提升重物，则克服物体重力做功为有用功，根据W有＝Gh得出拉力做的有用功；
C、已知连接动滑轮绳子段数为3，物体上升高度为2m，根据s＝nh得出绳子自由端移动距离，根据W总＝Fs得出拉力做总功，根据η＝得出该滑轮组的机械效率；
D、根据P＝得出拉力的功率。
【解答】解：
A、由题可知，连接动滑轮绳子的段数为3，且物重900N，人对绳子的拉力为400N，根据F＝（G+G动）可知动滑轮重为G′＝nF﹣G＝3×400N﹣900N＝300N，故A错误；
B、该滑轮组的使用目的为提升重物，则克服物体重力做功为有用功，则拉力做的有用功为W有＝Gh＝900N×2m＝1800J，故B错误；
C、已知连接动滑轮绳子段数为3，物体上升高度为2m，则绳子自由端移动距离为s＝nh＝3×2m＝6m，
拉力做总功为W总＝Fs＝400N×6m＝2400J，
则该滑轮组的机械效率为η＝＝＝75%，故C正确；
D、由C选项可知，拉力做功2400J，则拉力的功率为P＝＝＝240W，故D错误。
故选C。
11．【分析】（1）利用v＝求物体运动的时间，根据图乙可知，此过程中绳子自由端拉力F做的总功；由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝2，拉力端移动距离s＝2h，利用W＝Fs求拉力F；
（2）当物体M没有露出水面时，物体排开水的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理求受到的浮力，当物体M没有露出水面时，动滑轮下端挂钩上绳子的拉力F拉＝G﹣F浮；
（3）不计绳重和摩擦，忽略水对物体阻力，绳子自由端的拉力F＝（F拉+G动），据此求动滑轮的重力；
（4）当物体M没有露出水面时，滑轮组的机械效率η＝＝＝＝。
【解答】解：A、由v＝得物体运动的时间：
t＝＝＝20s，
根据图乙可知，此过程中绳子自由端拉力F做的总功是8000J，
由图甲可知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝2，拉力端移动距离s＝2h＝2×10m＝20m，
由W总＝Fs得拉力：
F＝＝＝400N，故A正确；
B、当物体M没有露出水面时，物体受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1×103 kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3＝30N，
动滑轮下端挂钩上绳子的拉力：
F拉＝G﹣F浮＝760N﹣30N＝730N，故B正确；
C、不计绳重和摩擦，忽略水对物体阻力，绳子自由端的拉力F＝（F拉+G动），
则动滑轮的重力：G动＝nF﹣F拉＝2×400N﹣730N＝70N，故C正确；
D、当物体M没有露出水面时，滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝91.25%，故D错误。
故选：D。
12．【分析】（1）由图可知，动滑轮上绳子的股数n′＝2；由于不计绳重、轮与轴间的摩擦，且利用滑轮组水平拉动物体，则绳端的拉力F＝（f+G动），据此分析使用该滑轮组是否省力；
（2）根据s绳＝n′s＝2s得出绳子自由端移动的距离，根据W＝Fs绳得出拉力的功；
（3）根据物体在水平桌面上运动时受到的摩擦力为物重的n分之一求出物体受到的摩擦力f，根据利用W有＝fs求有用功；
（3）利用η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率。
【解答】解：A、由图可知，动滑轮上绳子的股数n′＝2，
由于不计绳重、轮与轴间的摩擦，且利用滑轮组水平拉动物体，
所以，绳端的拉力F＝（f+G动），
由于f与G动的大小关系未知，所以无法比较F与f的大小关系，则使用该滑轮组不一定省力，故A错误；
B、绳子自由端移动的距离：s绳＝n′s＝2s，拉力的功：W＝Fs绳＝2Fs，故B正确；
C、由题意可知，物体运动时受到的摩擦阻力f＝G，
克服摩擦阻力做的功为有用功，则：W有＝fs＝Gs，故C错误；
D、滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝，故D错误。
故选：B。
13．【分析】（1）使用机械可以省力、可以省距离，但不能省功；
（2）知道物体重力大小、升高的高度（斜面高），利用W＝Gh求推力做的有用功；
（3）知道推力大小、斜面长（拉力端移动距离），利用W＝Fs求推力做的功（总功），斜面的机械效率等于有用功与总功之比；
（4）推力做的额外功等于总功减去有用功。
【解答】解：A、使用斜面时可以省力，由于要克服摩擦力做额外功，要多做功，所以不能省功，故A错误；
B、小明克服木箱重力做的有用功：
W有用＝Gh＝150N×2.5m＝375J，故B错误；
C、推力做的总功：
W总＝Fs＝100N×5m＝500J，
斜面的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝75%，故C错误；
D、小明克服斜面摩擦力做的额外功：
W额＝W总﹣W有用＝500J﹣375J＝125J，故D正确。
故选：D。
14．【分析】A、使用斜面能够省力，但不能省功；
B、根据W总＝Fs得出小华做的功，根据P＝得出功率；
C、根据W有用＝Gh＝mgh得出有用功，根据η＝得出斜面装置的机械效率；
D、其他条件一定时，减短木板的长度，增加斜面的坡度，斜面的机械效率将增大。
【解答】解：A、使用斜面能够省力，但不能省功，故A错误；
B、小华做的功W总＝Fs＝1200N×5m＝6000J，功率P＝＝＝300W，故B错误；
C、有用功W有用＝Gh＝mgh＝240kg×10N/kg×2m＝4800J，
斜面装置的机械效率η＝＝＝80%，故C正确；
D、其他条件一定时，减短木板的长度，增加斜面的坡度，斜面的机械效率将增大，故D错误。
故选C。
15．【分析】（1）根据G＝mg可求得木箱重力，由木箱受到的摩擦力是木箱重力的0.1倍，可求得摩擦力，根据W＝fL求克服摩擦力做功；
（2）由W＝Gh计算木箱克服重力做功的大小，根据W总＝W有用+W额可求得总功；
（3）根据η＝×100%得出斜面的机械效率。
【解答】解：
A、由题意知，木箱的重力G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N，
木箱受到的摩擦力是木箱重力的0.1倍，则摩擦力f＝0.1G＝0.1×800N＝80N，
克服摩擦力做功W额＝fL＝80N×2m＝160J，故A错误；
B、由斜面的倾斜角为30°，斜面长为L＝2m可得，h＝L＝×2m＝1m，
则木箱克服重力做功：W有用＝Gh＝800N×1m＝800J，故B正确；
D、拉力做功W总＝W有用+W额＝800J+160J＝960J，故D错误；
C、斜面的机械效率η＝×100%＝×100%≈83.3%，故C错误。
故选：B。
16．【分析】①斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功。匀速拉同一物体到顶端，由于其高度相同，由功的原理可知沿斜面所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功，从而可以判断出两次做的功W1和W2的大小关系。
②知道斜面长的大小关系，利用W＝Fs比较拉力关系。
【解答】解：A、由功的原理可知，使用任何机械都不省功，故A错误；
B、斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，所以两个斜面的机械效率都是100%，故B错误；
C、根据题意可知，F甲的斜面长度s甲＝4m；F乙的斜面长度s乙＝5m，根据公式W＝Fs可知，所以力F甲：F乙＝：＝：＝5：4，故C正确；
D、把同一物体沿斜面分别拉到顶端，G和h相同，由W＝Fs＝Gh可知两次做的功相同，即W甲＝W乙；故D错误。
故选：C。
47．【分析】（1）由图丁可知，在0～3s内，重物上升的高度、所用时间，利用速度公式求重物上升的平均速度；
（2）由F﹣t图象得出在2～3s内的拉力F；由v﹣t图象得出重物上升的速度，由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n＝3，拉力F的作用点下降的速度等于重物上升速度的n倍，利用P＝＝＝Fv求拉力做功的功率；
（3）拉力端移动的距离s＝nh，知道拉力F和物重G大小，滑轮组的机械效率η＝＝＝＝。
【解答】解：
（1）由图丁可知，在0～3s内，重物上升的高度h＝3.75m，所用时间t＝3s，
重物上升的平均速度v物＝＝＝1.25m/s；
（2）由图丙可知，在2～3s内，重物做匀速运动，v物3＝2.50m/s；
由图甲知，n＝3，拉力端移动速度v3＝3v物3＝3×2.50m/s＝7.5m/s，
由图乙可知，在2～3s内，拉力F3＝40N，
由P＝＝＝Fv得，在2～3s内拉力做功的功率：
P＝F3V3＝40N×7.5m/s＝300W；
（3）因为滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，
所以，在2～3s内滑轮组的机械效率：
η＝＝＝×100%≈83.3%。
答：（1）在0～3s内，重物上升的平均速度为1.25m/s；
（2）在2～3s内，拉力做功的功率为300W；
（3）在2～3s内，滑轮组的机械效率约为83.3%。
49．【分析】（1）利用不计绳重和阻力时η＝＝＝＝求动滑轮的重力；
（2）根据公式p＝ρgh求出正方体浸入的深度，进一步求出正方体排开的水的体积，根据F浮＝ρ水gV排求出此时正方体受到的浮力；
在甲装置中，提升动滑轮的绳子股数n甲＝2，利用不计绳重和阻力时F甲＝（G+G动）求出绳子自由端的拉力，即为绳子所能承受的最大拉力，根据题意可知在乙装置中，提升动滑轮的绳子股数n乙＝3，绳子自由端的拉力等于绳子所能承受的最大拉力，利用不计绳重和阻力时F＝（GB+G动﹣F浮）求出正方体B的重力，根据G＝mg求出正方体B的质量，根据公式ρ＝求出正方体的密度；
（3）物体B浸没时排开水的体积等于物体B的体积，根据F浮＝ρ水gV排求出物体B浸没时受到的浮力，根据力的平衡条件求出物体B受到的拉力；绳子自由端移动的速度v＝nv物，利用不计绳重和摩擦时F＝（F拉+G动）求人的拉力，利用P＝＝＝Fv求人的功率。
【解答】解：（1）因为不计绳重和阻力时η＝＝＝＝，
所以动滑轮的重力：G动＝A＝×300N＝100N；
（2）由p＝ρgh可知，正方体浸入水中的深度：h＝＝＝0.1m，
正方体排开水的体积：V排＝a2h＝（0.2m）2×0.1m＝4×10﹣3m3，
正方体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣3m3＝40N，
在甲装置中，提升动滑轮的绳子股数n甲＝2，
因为不计绳重和阻力，所以绳子自由端的拉力：F甲＝（G+G动）＝×（300N+100N）＝200N，
由题意可知，绳子所能承受的最大拉力：F最大＝F甲＝200N，
在乙装置中，提升动滑轮的绳子股数n乙＝3，绳子断裂时，绳子自由端的拉力：F乙＝F最大＝200N，
因为不计绳重和阻力时F＝（GB+G动﹣F浮），
所以正方体B的重力：GB＝n乙F乙+F浮﹣G动＝3×200N+40N﹣100N＝540N，
由G＝mg可得，物体B的质量：mB＝＝＝54kg，
正方体B的体积：VB＝a3＝（0.2m）3＝8×10﹣3m3，
则正方体B的密度：ρB＝＝＝6.75×103kg/m3；
（3）在乙装置中，物体B浸没时排开水的体积：V排'＝VB＝8×10﹣3m3，
物体B浸没时受到的浮力：F浮'＝ρ水gV排'＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m3＝80N，
由力的平衡条件可知，此时物体B受到的拉力：F拉＝GB﹣F浮'＝540N﹣80N＝460N，
绳子自由端移动的速度：v＝nv物＝3×0.5m/s＝1.5m/s，
因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力：F乙'＝（F拉+G动）＝×（460N+100N）＝N，
人的功率：P＝＝＝F乙'v＝N×1.5m/s＝280W。
答：（1）动滑轮的重力是100N；
（2）正方体B的密度是6.75×103kg/m3；
（3）在乙图中，当物体B浸没在水中以0.5m/s的速度匀速上升时，人的功率为280W。
59．【分析】（1）知道物体的重力和高度，根据公式W＝Gh求出有用功；
（2）由F＝（GB+G动）可求得绳对A的拉力的大小，知道拉力大小和在拉力方向上移动的距离，根据公式W＝Fs求出拉力对A所做的总功；
利用η＝×100%求出机械效率；
（3）根据公式W额＝W总﹣W有用求出额外功，在拉动物体A的过程中克服摩擦力做的功是额外功，根据公式W额＝fs求出摩擦力的大小。
【解答】解：（1）克服A的重力做的有用功：W有用＝GAh＝100N×3m＝300J，
（2）由图可知，物体A用细绳跨过滑轮组与物体B连起来，在动滑轮与重物B的作用下，能够使物体A由斜面底端被匀速拉到顶端，
不计绳重、滑轮组内部摩擦及空气阻力，对A的拉力F＝（GB+G动）＝×（150N+10N）＝80N；
拉力对A做的总功：W总＝FL＝80N×5m＝400J；
机械效率：η＝×100%＝×100%＝75%；
（3）拉力做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝400J﹣300J＝100J，
由W额＝fs可得，A与斜面间的摩擦力大小为：
f＝＝＝20N。
答：（1）绳子拉力F对A所做的有用功为300J；
（2）该斜面的机械效率为75%；
（3）物体A受到的滑动摩擦力为20N。
60．【分析】（1）已知物体对斜面的压强和物体的底面积，根据p＝计算物体对斜面的压力；
（2）工人通过动滑轮沿斜面将物体从斜面底端拉至顶端，绳端移动的距离等于斜面长的2倍，即：s＝2L，根据W＝Fs计算工人做的总功，根据G＝mg计算物体的重力，根据W＝Gh计算有用功，根据η＝计算整个装置的机械效率；根据W动＝G动h计算工人克服动滑轮重做的功，根据W摩擦＝W总﹣W有﹣W动计算工人克服物体与斜面间的摩擦力做的额外功，根据W摩擦＝fL计算摩擦力的大小；
（3）根据f＝kG计算k的值；根据W＝Fs计算工人以最大拉力做的总功；根据W＝Gh，结合W摩擦＝W总﹣W有﹣W动得出最大物重的表达式，并求得物体的最大重力。
【解答】解：（1）物件对斜面的压力为：F压＝pS＝8000Pa×0.1m2＝800N；
（2）工人通过动滑轮沿斜面将物体从斜面底端拉至顶端，绳端移动的距离等于斜面长的2倍，
即绳端移动的距离为：s＝2L＝2×10m＝20m，
工人做的总功为：W总＝Fs＝410N×20m＝8200J，
物体的重力为：G＝mg＝100kg×10N/kg＝1000N，
工人做的有用功为：W有＝Gh＝1000N×6m＝6000J，
整个装置的机械效率为：η＝＝×100%≈73.2%；
工人克服动滑轮重做的功为：W动＝G动h＝200N×6m＝1200J，
工人克服物体与斜面间的摩擦力做的额外功为：W摩擦＝W总﹣W有﹣W动＝8200J﹣6000J﹣1200J＝1000J，
物体与斜面间的摩擦力为：f＝＝＝100N；
（3）由题意知f＝kG，则k的值为：k＝＝0.1，
当某工人的拉力最大为515N时，由W总′＝F′s、W有＝G′h、W摩擦′＝f′L＝0.1G′L及W摩擦′＝W总′﹣W有′﹣W动可得，0.1G′L＝2F′L﹣G′h﹣1200J，
代入数据有：0.1×10m×G′＝2×515N×10m﹣6m×G′﹣1200J，
解得最大物重为：G′＝1300N。
答：（1）物件对斜面的压力F压为800N；
（2）若工人所用拉力F的大小为410N，此时装置的机械效率为73.2%，物体与斜面间的摩擦力为100N；
（3）若某工人的拉力最大为515N，则他能拉起最大重力为1300N的物体。