3.（2019随州，17）物理实验兴趣小组间开展竞赛活动，甲组出题乙组用实验的方法解答。甲组用布帘将一个滑轮组遮蔽（如图），乙组同学通过测量：滑轮组下方所挂重物重力为G，重物被匀速提升的高度为H，乙组同学施加在滑轮组绕绳的自由端的拉力为F，该自由端移动的距离为h；通过3组实验（数据见下表）乙组同学探究出“布帘背后的秘密”。

假设你是乙组成员请判断：动滑轮实际被使用的个数是 （选填“一个”或“两个”）；滑轮组中所有动滑轮（及动滑轮间的连接物）总重力约为 （选填“1N”、“2N”或“3N”）；当提升重物重力为G＝4.0N时，该滑轮组的机械效率最接近 （选填“80%”、“33%”或“25%”）；乙组同学发现实验数据不像“理想模型”那样完美，请你提出一条产生误差的原因： 。

【答案】一个；1；80%；绳与轮之间存在摩擦。 四、计算题

1.（2019荆州，34）为了发展文化旅游事业，荆州市正在兴建华强方特文化主题园，建成后将通过最新的 VR技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明．园区建设中需把重 1200N 的木箱 A搬到高 h＝2m，长 L＝10m 的斜面顶端．如图所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时50s 将木箱 A 匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力 F 的功率为 80W．求：

（1）拉力 F 的大小；

（2）该斜面的机械效率是多少；

（3）木箱 A 在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大 解：（1）拉力所做的功 W 总=Pt=80W×50s=4×103J 拉力 F=W 总/L=4×103J/10m=400N

（2）克服物重做功 W 有=Gh=1200N×2m=2.4×103J 斜面的机械效率η=W 有/W 总=2.4×103J/4×103J=60% （3）木箱 A 在斜面上匀速运动时克服摩擦做功 W 额=W 总﹣W 有=4×103J-2.4×103J=1.6×103J 木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力 f=W 额/L=1.6×103J/10m=160N

2.（2019桂林，27）小段用如图17所示装置，使用一根杠杆AB和滑轮的组合将一合金块从水中提起，滑环C可在光滑的滑杆上自由滑动。已知合金密度ρ=1.1×104kg/m3：所用拉力F为500N，且始终竖直向下；O为支点，且AO=4OB：动滑轮的机械效率为75%。若杠杆质量、杠杆与支点间摩擦不计，整个过程中合金块始终未露出水面。求：

（1）当拉力F向下移动距离为l.2m时，拉力F对杠杆所做的功？此时绳子对杠杆B点的拉力？ （2）合金块的体积？

解：（l）由题意知，拉力竖直向下为F=500N，

其向下做的的功为W=FS=500N×1.2m-600J； 在AB杠杆向下移动过程中，动力臂与阻力臂维持

，由杠杆的平衡条件F1·L1=F2·L2

得绳子对杠杆B点的拉力

（2）设合金块的体积为Vs，合金块所受绳的拉力为F3，

分析题意动滑轮的机械效率为75%可得

η=

代入数据得FB=3000N

，化简为75%=

合金块在上升过程中，始终没有出液面，故对其受力分析得F3+F浮=G物 代入数据3000N+ρ水gV金=ρ金gV金 解得V金=0.03m3。

3.（2019黔西南，22）如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图，每个滑轮重为100N，均匀实心金属块的密度为8×103kg/m3，金属块的质量为80kg。绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，金属块一直匀速上升。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）在金属块还未露出水面时，求此时金属块所受到的浮力； （2）在金属块未露出水面时，求人的拉力F；

（3）金属块在水中匀速上升2m，且金属块未露出水面时，求人的拉力所做的功。

解：（1）因为金属块浸没水中， 所以金属块排开水的体积： V排＝VA＝

＝

＝0.01m3；

金属块所受的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3＝100N；

（2）由图知，使用的滑轮组n＝2，在金属块未露出水面时，绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，人的拉力：

F＝（GA﹣F浮+G动）＝×（80kg×10N/kg﹣100N+100N）＝400N； （3）拉力端移动距离s＝2h＝2×2m＝4m，

人的拉力所做的功： W＝Fs＝400N×4m＝1600J。

答：（1）在金属块还未露出水面时，此时金属块所受到的浮力为100N； （2）在金属块未露出水面时，人的拉力F为400N；

（3）金属块在水中匀速上升2m，且金属块未露出水面时，人的拉力所做的功为1600J。