小明设计的提升重物的装置如图所示

『壹』 用如图所示的装置来提升重物。

2.4-2.8秒这段时间内抄该装置上升距离为

h=0.75-0.55=0.2m
提升重物做的有用功为W=Gh=1*0.2=0.2J

它的效率是η=W/UIt=0.2/4*0.2*(2.8-2.4)=0.625=62.5%

『贰』 某工程组设计的利用汽车提升重物的装置如图甲所示，图中支架固定在水平地面上，当汽车以拉力F1匀速竖直提

（1）由W-t图象可知，=2s时，W₁=1.8×10⁴J，W₂=0.9×10⁴J，
由P=

W

t

可得，相同时间内两次汽车拉力的功率之比：

P1

P2

=

W1 t

W2 t

=

W1

W2

=

1.8×104J

0.9×104J

=

2

1

，
由P=

W

t

=

Fs

t

=Fv可得，汽车两次的拉力之比：

F1

F2

=

P1 v1

P2 v2

=

P1

P2

×

v2

v1

=

2

1

×

1

3

=

2

3

；
（2）由图可知，n=2，
∵η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%，
∴

η1

η2

=

G1 nF1 ×100%

G2 nF2 ×100%

=

G1

G2

×

F2

F1

=

7

12

×

3

2

=

7

8

，
∵不计绳的重力，不计滑轮与轴的摩擦，
∴滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

Gh

(G+G动)h

×100%=

G

G+G动

×100%，
∴

η1

η2

=

G1 G1+G动 ×100%

G2 G2+G动 ×100%

=

G1

G2

×

G2+G动

G1+G动

=

7

12

×

G2+G动

G1+G动

=

7

8

，
整理可得：G_动=2G₂-3G₁=2×

12

7

G₁-3G₂=

3

7

G₁，
则η₁=

G1

G1+G动

×100%=

G1

G1+ 3 7 G1

×100%=70%，η₂=

8

7

η₁=

8

7

×70%=80%．
答：（1）F₁：F₂为2：3；
（2）机械效率η₁为70%，η₂为80%．

『叁』 某科技小组设计的提升重物的装置如图甲所示．图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上．小

设物体A受的重力为G_A，物体B受的重力为G_B，动滑轮受的重力为G_动．匀速提升物体A时，以物体A和动滑轮的整体为研究对象，受力分析如甲所示．匀速提升物体B时，以物体B和动滑轮的整体为研究对象，受力分析如乙所示．
14GA=80%．
答：（1）F₁与F₂的比值是5：4．
（2）η₁=80%．

『肆』 如图所示，学习滑轮知识后小明设计了一个滑轮组将重物从地面提升到二楼，如果小明站在地面，请画出绳子的

由于小明要站在地面上，所以从小明的手开始，先绕过定滑轮，然后再依次绕过动滑轮和定滑轮的框架钩，此时有两段绳子承担物重，如图：

『伍』 如图是某科技小组设计的一个提升重物的装置，CD是一个以O点为转轴的水平杠杆，CO：OD=3：2。滑轮组固定在

（1）200N（2）87.5%（3）137.5N 『陆』 （2014怀柔区二模）如图所示是某科技小组设计的一个提升重物的装置，CD是一个以O点为转轴的水平杠杆，CO （1）因为在匀速提升重物、B的过程中，电动机的功率保持不变，因为P= W t = Fs t =Fv，所以： P=F1×3v1=F2×3v2，解得：F1：F2=v2：v1=4：5， 又因为F2-F1=50N，所以F1=200N，F2=250N； （2）以动滑轮和重物A整体为研究对象，进行受力分析，如图所示．

3

2

=862.5N，
以配重E为研究对象，进行受力分析，如图3所示．
F_D2+N₂=G_E
得：配重E对地面的压力：N₂=G_E-F_D2=m_Eg-F_D2=100kg×10N/kg-862.5N=137.5N．
答：（1）拉力F₁的大小为200N；
（2）滑轮组的机械效率η₁为87.5%；
（3）配重E对地面的压力为137.5N．

『柒』 如图所示为某提升重物装置简化图，上方固定着一个三角形结构的支架．图中硬杆OA可绕A点且垂直于纸面的轴

（1）由牛顿第二定律得：F_T-mg=ma
代入数据解得：F_T=m（g+a）=20×（10+2）N=240N；
（2）由平衡专条件得：F_N+F_T=Mg
代入数据得：F_N=Mg-ma=80×10-20×2=560N；
由牛顿第三属定律得：人对地面压力大小为560N；
1

『捌』 为了将放置在水平地面上、重G=90N的重物提升到高处，小明同学设计了如图（甲）所示的滑轮组装置．当小明

由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，v₃=2.50m/s，拉力F₃=40N，
从动滑轮上直接引出的绳子专股数（承担物重的属绳子股数）n=3，
拉力F的作用点下降的速度v₃′=3v₃=3×2.50m/s=7.5m/s，
拉力做功功率（总功率）：P_总=

W总

t

=

F2s3

t

=F₃v₃′=40N×7.5m/s=300W；
从丙图可知，物体在2～3s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力F₃=40N，
根据F=

1

n

（G_物+G_动）可得：
G_动=nF₃-G_物=3×40N-90N=30N，
在0～1s内，拉力F₁=30N，把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态，
F_支+3F₁=G_动+G_动，地面对物体的支持力：
F_支=G_动+G_物-3F₁=30N+90N-3×30N=30N，
根据力的作用是相互的，重物对地面的压力：
F_压=F_支=30N，
对地面的压强：
p=

F压

S

=

30N

3×10?2m2

=1000Pa；
故答案为：300；1000．