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10. 如图所示的是小智同学在劳动实践基地体验的场景。他用160 N的拉力将重240 N的重物匀速提升2 m，用时10 s，此过程中重物上升的速度为
0.2
m/s，滑轮组的机械效率为75%
。答案
10. 0.2 75%
解析
【分析】
要解决本题，需分两步：一是利用速度公式计算重物上升的速度，二是通过滑轮组的有用功、总功计算机械效率。关键是先确定承担物重的绳子段数，再结合对应公式代入数值计算。
【解析】
1. 计算重物上升的速度：
已知重物上升高度$ h=2\ \mathrm{m} $，用时$ t=10\ \mathrm{s} $，根据速度公式$ v=\frac{s}{t} $（此处$ s $为重物上升高度$ h $），可得：
$ v=\frac{h}{t}=\frac{2\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}}=0.2\ \mathrm{m/s} $。
2. 计算滑轮组的机械效率：
由图可知，承担物重的绳子段数$ n=2 $，因此绳子自由端移动的距离$ s=nh=2×2\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{m} $。
有用功（克服重物重力做的功）：$ W_{\mathrm{有}}=Gh=240\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=480\ \mathrm{J} $；
总功（拉力做的功）：$ W_{\mathrm{总}}=Fs=160\ \mathrm{N}×4\ \mathrm{m}=640\ \mathrm{J} $；
机械效率：$ \eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{480\ \mathrm{J}}{640\ \mathrm{J}}×100\%=75\% $。
【答案】
0.2；75%
【知识点】
速度计算；滑轮组机械效率
【点评】
本题为力学基础计算题，核心考查速度公式、滑轮组有用功与总功的计算，需准确确定绳子段数，区分有用功和总功，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需分两步：一是利用速度公式计算重物上升的速度，二是通过滑轮组的有用功、总功计算机械效率。关键是先确定承担物重的绳子段数，再结合对应公式代入数值计算。
【解析】
1. 计算重物上升的速度：
已知重物上升高度$ h=2\ \mathrm{m} $，用时$ t=10\ \mathrm{s} $，根据速度公式$ v=\frac{s}{t} $（此处$ s $为重物上升高度$ h $），可得：
$ v=\frac{h}{t}=\frac{2\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}}=0.2\ \mathrm{m/s} $。
2. 计算滑轮组的机械效率：
由图可知，承担物重的绳子段数$ n=2 $，因此绳子自由端移动的距离$ s=nh=2×2\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{m} $。
有用功（克服重物重力做的功）：$ W_{\mathrm{有}}=Gh=240\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=480\ \mathrm{J} $；
总功（拉力做的功）：$ W_{\mathrm{总}}=Fs=160\ \mathrm{N}×4\ \mathrm{m}=640\ \mathrm{J} $；
机械效率：$ \eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{480\ \mathrm{J}}{640\ \mathrm{J}}×100\%=75\% $。
【答案】
0.2；75%
【知识点】
速度计算；滑轮组机械效率
【点评】
本题为力学基础计算题，核心考查速度公式、滑轮组有用功与总功的计算，需准确确定绳子段数，区分有用功和总功，难度适中。
【难度系数】
0.6
11.如图为“低压吸盘吊车”的实物图和结构示意图，吸盘及固定支架的总重力为400 N，每个滑轮重100 N，吊车将一块重为900 N的玻璃以0.3 m/s的速度匀速吊高3 m，忽略抽气管和绳子重及滑轮转轴摩擦。吸盘紧紧吸住玻璃是因为
大气压
的作用，电动机做功的功率为420
W，该装置的机械效率约为64.3%
。答案
11. 大气压 420 64.3%
解析
【分析】
首先，吸盘紧紧吸住玻璃的原理：抽气机抽出吸盘内的空气，使吸盘内部气压远小于外界大气压，外界大气压将吸盘压在玻璃上，因此依靠大气压的作用。
其次，计算电动机做功的功率：需先确定滑轮组承担总重的绳子段数，由结构示意图可知n=3；匀速提升时，拉力需克服玻璃重力、吸盘及支架重力、动滑轮重力，结合速度与功率的关系计算功率。
最后，计算机械效率：区分有用功（提升玻璃做的功）和总功（拉力做的功），利用机械效率公式计算结果。
【解析】
1. 吸盘吸住玻璃的原因：抽气机将吸盘内空气抽出，吸盘内气压小于外界大气压，大气压将吸盘压在玻璃上，故填大气压。
2. 计算电动机功率：
由滑轮组结构得，承担总重的绳子段数n=3；
总重力G总=G玻璃+G吸盘支架+G动滑轮=900N+400N+100N=1400N；
匀速提升时，拉力F=G总/n=1400N/3；
绳子自由端速度v绳=n×v物=3×0.3m/s=0.9m/s；
电动机功率P=F×v绳=(1400/3)N×0.9m/s=420W。
3. 计算机械效率：
有用功W有用=G玻璃×h，总功W总=F×s=F×nh；
机械效率η=W有用/W总=(G玻璃×h)/(F×nh)=G玻璃/(nF)=900N/(3×(1400/3)N)=900/1400≈64.3%。
【答案】
大气压；420；64.3%
【知识点】
大气压应用；滑轮组功率；机械效率计算
【点评】
本题结合实际装置考查大气压原理、滑轮组的功率与机械效率计算，需明确吸盘的工作原理，正确判断滑轮组的绳子段数，区分有用功和总功，是力学综合基础题。
【难度系数】
0.5
首先，吸盘紧紧吸住玻璃的原理：抽气机抽出吸盘内的空气，使吸盘内部气压远小于外界大气压，外界大气压将吸盘压在玻璃上，因此依靠大气压的作用。
其次，计算电动机做功的功率：需先确定滑轮组承担总重的绳子段数，由结构示意图可知n=3；匀速提升时，拉力需克服玻璃重力、吸盘及支架重力、动滑轮重力，结合速度与功率的关系计算功率。
最后，计算机械效率：区分有用功（提升玻璃做的功）和总功（拉力做的功），利用机械效率公式计算结果。
【解析】
1. 吸盘吸住玻璃的原因：抽气机将吸盘内空气抽出，吸盘内气压小于外界大气压，大气压将吸盘压在玻璃上，故填大气压。
2. 计算电动机功率：
由滑轮组结构得，承担总重的绳子段数n=3；
总重力G总=G玻璃+G吸盘支架+G动滑轮=900N+400N+100N=1400N；
匀速提升时，拉力F=G总/n=1400N/3；
绳子自由端速度v绳=n×v物=3×0.3m/s=0.9m/s；
电动机功率P=F×v绳=(1400/3)N×0.9m/s=420W。
3. 计算机械效率：
有用功W有用=G玻璃×h，总功W总=F×s=F×nh；
机械效率η=W有用/W总=(G玻璃×h)/(F×nh)=G玻璃/(nF)=900N/(3×(1400/3)N)=900/1400≈64.3%。
【答案】
大气压；420；64.3%
【知识点】
大气压应用；滑轮组功率；机械效率计算
【点评】
本题结合实际装置考查大气压原理、滑轮组的功率与机械效率计算，需明确吸盘的工作原理，正确判断滑轮组的绳子段数，区分有用功和总功，是力学综合基础题。
【难度系数】
0.5
12.(2026泰安二模)一重为600 N的建筑工人自然站在水平台面上,双脚与水平台面的总接触面积为0.04 m²。工人通过如图所示的滑轮组用500 N的拉力,在10 s内将重为900 N的建筑材料匀速提升2 m。求：
(1)工人自然站立时对水平台面的压强。
(2)匀速提升物体时,工人做功的功率、滑轮组的机械效率。
(1)工人自然站立时对水平台面的压强。
(2)匀速提升物体时,工人做功的功率、滑轮组的机械效率。
答案
12. (1)1.5×10⁴ Pa (2)300 W 60%
解析:(1)工人自然站立在水平台面上,对台面的压力等于自身重力,即$F_{压}=G_{人}=600\ \mathrm{N}$,工人自然站立时对水平台面的压强 $p=\dfrac{F_{压}}{S}=\dfrac{600\ \mathrm{N}}{0.04\ \mathrm{m^2}}=1.5×10^4\ \mathrm{Pa}$。
(2)由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数$n=3$,因此绳子自由端移动距离$s=nh=3×2\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{m}$,
工人拉力做的总功$W_{总}=Fs=500\ \mathrm{N}×6\ \mathrm{m}=3\ 000\ \mathrm{J}$,
工人做功的功率$P=\dfrac{W_{总}}{t}=\dfrac{3\ 000\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=300\ \mathrm{W}$,
提升物体做的有用功$W_{有}=G_{物}h=900\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=1\ 800\ \mathrm{J}$,
滑轮组的机械效率$\eta=\dfrac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\dfrac{1\ 800\ \mathrm{J}}{3\ 000\ \mathrm{J}}×100\%=60\%$。
解析:(1)工人自然站立在水平台面上,对台面的压力等于自身重力,即$F_{压}=G_{人}=600\ \mathrm{N}$,工人自然站立时对水平台面的压强 $p=\dfrac{F_{压}}{S}=\dfrac{600\ \mathrm{N}}{0.04\ \mathrm{m^2}}=1.5×10^4\ \mathrm{Pa}$。
(2)由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数$n=3$,因此绳子自由端移动距离$s=nh=3×2\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{m}$,
工人拉力做的总功$W_{总}=Fs=500\ \mathrm{N}×6\ \mathrm{m}=3\ 000\ \mathrm{J}$,
工人做功的功率$P=\dfrac{W_{总}}{t}=\dfrac{3\ 000\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=300\ \mathrm{W}$,
提升物体做的有用功$W_{有}=G_{物}h=900\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=1\ 800\ \mathrm{J}$,
滑轮组的机械效率$\eta=\dfrac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\dfrac{1\ 800\ \mathrm{J}}{3\ 000\ \mathrm{J}}×100\%=60\%$。
解析
【分析】
本题分为两小问，第一问求工人对水平台面的压强，需利用水平面上压力等于重力的特点，结合压强公式计算；第二问求工人做功的功率和滑轮组的机械效率，需先确定滑轮组承担物重的绳子段数，再分别利用总功、功率、有用功、机械效率的公式逐步计算。
【解析】
(1) 工人自然站立在水平台面上，对台面的压力等于自身重力，即 $ F_{压}=G_{人}=600\ \mathrm{N} $。根据压强公式 $ p=\frac{F}{S} $，代入数据得：
$ p=\frac{F_{压}}{S}=\frac{600\ \mathrm{N}}{0.04\ \mathrm{m^2}}=1.5×10^4\ \mathrm{Pa} $。
(2) 由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数 $ n=3 $，则绳子自由端移动的距离 $ s=nh=3×2\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{m} $。
工人拉力做的总功 $ W_{总}=Fs=500\ \mathrm{N}×6\ \mathrm{m}=3000\ \mathrm{J} $，工人做功的功率 $ P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{3000\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=300\ \mathrm{W} $。
提升物体做的有用功 $ W_{有}=G_{物}h=900\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=1800\ \mathrm{J} $，滑轮组的机械效率 $ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{1800\ \mathrm{J}}{3000\ \mathrm{J}}×100\%=60\% $。
【答案】
(1) $ 1.5×10^4\ \mathrm{Pa} $；(2) 工人做功的功率为 $ 300\ \mathrm{W} $，滑轮组的机械效率为 $ 60\% $
【知识点】
压强计算、滑轮组的功与功率、机械效率
【点评】
本题是力学综合应用题，结合压强、滑轮组功率及机械效率知识点，重点考查公式应用和滑轮组绳子段数判断，属于中等难度基础题型，需掌握各物理量公式及适用条件。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问，第一问求工人对水平台面的压强，需利用水平面上压力等于重力的特点，结合压强公式计算；第二问求工人做功的功率和滑轮组的机械效率，需先确定滑轮组承担物重的绳子段数，再分别利用总功、功率、有用功、机械效率的公式逐步计算。
【解析】
(1) 工人自然站立在水平台面上，对台面的压力等于自身重力，即 $ F_{压}=G_{人}=600\ \mathrm{N} $。根据压强公式 $ p=\frac{F}{S} $，代入数据得：
$ p=\frac{F_{压}}{S}=\frac{600\ \mathrm{N}}{0.04\ \mathrm{m^2}}=1.5×10^4\ \mathrm{Pa} $。
(2) 由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数 $ n=3 $，则绳子自由端移动的距离 $ s=nh=3×2\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{m} $。
工人拉力做的总功 $ W_{总}=Fs=500\ \mathrm{N}×6\ \mathrm{m}=3000\ \mathrm{J} $，工人做功的功率 $ P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{3000\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=300\ \mathrm{W} $。
提升物体做的有用功 $ W_{有}=G_{物}h=900\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=1800\ \mathrm{J} $，滑轮组的机械效率 $ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{1800\ \mathrm{J}}{3000\ \mathrm{J}}×100\%=60\% $。
【答案】
(1) $ 1.5×10^4\ \mathrm{Pa} $；(2) 工人做功的功率为 $ 300\ \mathrm{W} $，滑轮组的机械效率为 $ 60\% $
【知识点】
压强计算、滑轮组的功与功率、机械效率
【点评】
本题是力学综合应用题，结合压强、滑轮组功率及机械效率知识点，重点考查公式应用和滑轮组绳子段数判断，属于中等难度基础题型，需掌握各物理量公式及适用条件。
【难度系数】
0.6
13.（2026聊城一模）如图是一种电梯的结构示意图:A为电梯厢,B为滑轮,绕电动机过滑轮的钢丝绳一端固定在楼房顶层,另一端通过电动机提供拉力,C为配重。在电动机拉力作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。（不计钢丝绳、滑轮重及摩擦,g取10 N/kg）
(1)由图可知电梯厢底端的滑轮B为
(2)小军家住11楼,每层楼高3 m,放学后,乘电梯回家,电梯在40 s内将小军送到家,在此过程中,电梯上升的平均速度是
(3)某次运行中,电梯将总质量为240 kg的小军一家人送回家时,电动机拉力F为6 000 N,在此过程中,电梯的机械效率是
(4)请画出小军所受重力的示意图。
(1)由图可知电梯厢底端的滑轮B为
动
（选填“动”或“定”）滑轮。(2)小军家住11楼,每层楼高3 m,放学后,乘电梯回家,电梯在40 s内将小军送到家,在此过程中,电梯上升的平均速度是
0.75 m/s
。(3)某次运行中,电梯将总质量为240 kg的小军一家人送回家时,电动机拉力F为6 000 N,在此过程中,电梯的机械效率是
20
%。若小军自己一人坐电梯,电梯的机械效率变小
（选填“变大”“变小”或“不变”）。(4)请画出小军所受重力的示意图。
答案
13. (1)动 (2)0.75 m/s (3)20 变小
(4)如图所示
解析
【分析】
第(1)问：根据动滑轮和定滑轮的定义，随被提升物体一起运动的滑轮为动滑轮，固定不动的为定滑轮，据此判断滑轮B的类型；
第(2)问：先计算电梯上升的实际高度，1楼到11楼的楼层间隔为10层，每层楼高3m，再利用平均速度公式v=s/t计算；
第(3)问：先计算总重力，结合滑轮组的绳子段数，利用机械效率公式η=W有/W总×100%计算；机械效率与有用功占总功的比例有关，总质量减小则有用功占比降低，据此判断变化；
第(4)问：重力示意图需作用点在重心，方向竖直向下，标注重力符号。
【解析】
(1) 滑轮B随电梯厢一起运动，属于动滑轮；
(2) 电梯上升高度h=(11-1)×3m=30m，平均速度v=h/t=30m/40s=0.75m/s；
(3) 总重力G=mg=240kg×10N/kg=2400N，由滑轮结构得绳子段数n=2，机械效率η=(Gh)/(F×2h)×100%=G/(2F)×100%=2400N/(2×6000N)×100%=20%；小军单独乘坐时，总质量减小，有用功占总功比例变小，机械效率变小；
(4) 小军重力示意图：在重心处画竖直向下的带箭头线段，标注G，如图所示。
【答案】
13. (1)动 (2)0.75 m/s (3)20 变小
(4)如图所示
【知识点】
滑轮分类、平均速度计算、机械效率、重力示意图
【点评】
本题结合电梯场景考查滑轮、运动、机械效率等知识，需明确滑轮类型判断、公式应用及机械效率的影响因素，综合性较强。
【难度系数】
0.6
第(1)问：根据动滑轮和定滑轮的定义，随被提升物体一起运动的滑轮为动滑轮，固定不动的为定滑轮，据此判断滑轮B的类型；
第(2)问：先计算电梯上升的实际高度，1楼到11楼的楼层间隔为10层，每层楼高3m，再利用平均速度公式v=s/t计算；
第(3)问：先计算总重力，结合滑轮组的绳子段数，利用机械效率公式η=W有/W总×100%计算；机械效率与有用功占总功的比例有关，总质量减小则有用功占比降低，据此判断变化；
第(4)问：重力示意图需作用点在重心，方向竖直向下，标注重力符号。
【解析】
(1) 滑轮B随电梯厢一起运动，属于动滑轮；
(2) 电梯上升高度h=(11-1)×3m=30m，平均速度v=h/t=30m/40s=0.75m/s；
(3) 总重力G=mg=240kg×10N/kg=2400N，由滑轮结构得绳子段数n=2，机械效率η=(Gh)/(F×2h)×100%=G/(2F)×100%=2400N/(2×6000N)×100%=20%；小军单独乘坐时，总质量减小，有用功占总功比例变小，机械效率变小；
(4) 小军重力示意图：在重心处画竖直向下的带箭头线段，标注G，如图所示。
【答案】
13. (1)动 (2)0.75 m/s (3)20 变小
(4)如图所示
【知识点】
滑轮分类、平均速度计算、机械效率、重力示意图
【点评】
本题结合电梯场景考查滑轮、运动、机械效率等知识，需明确滑轮类型判断、公式应用及机械效率的影响因素，综合性较强。
【难度系数】
0.6
