2019年中考物理真题集锦——专题八：简单机械的综合计算

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2019年中考物理真题集锦
——专题八：简单机械的综合计算
1.（2019襄阳，25）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m,做了1500J的功。求:

(1)滑轮组的机械效率；
(2)当他用400N的拉力匀速提升其它货物时,额外功占总功的15%,求提升货物的重。








2.（2019昆明，24）一人用桶从井里取水，己知桶的容积是6L，空桶的质量是1.5kg，忽略绳子的重力。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：
（1）装满水后水的质量；
（2）用绳子把桶放到井里，进入一些水后，桶仍然漂浮在水中，此时它排开水的体积是3×10-3m3，桶受到的浮力；
（3）将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5m，绳子的拉力做的功；
（4）提水的效率。








3.（2019徐州，35）工人用杠杆将重为180 N的物体匀速提升0.5 m，做了100 J的功．求：
（1）提升物体做的有用功；（2）杠杆的机械效率．








4.（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








5.（2019沈阳，18）如图所示，电动起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组工作的装置（滑轮组的连接方式未画出）。质量为360kg的货箱放在水平地面上，与地面的接触面积是0.25cm2。求：

(1)当绳子a对货箱的拉力Fa为600N时，货箱未离开地面，此时货箱对地面的压强是多大？（g取10N/kg）
(2)在匀速拉起货箱的过程中，电动机把绳子b匀速收起了12m，绳子b的拉力Fb做了2.4×104J的功，拉力Fb是多大？
(3)在上述匀速拉起货箱的过程中，使用滑轮组所做的额外功是9.6×103J，滑轮组的机械效率是多大？








6. (2019泰州，24）如图,使用杠杆提升重物,拉力F竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表:求

（1）拉力所做的功
（2）拉力做功的功率
（3）此过程中,该杠杆的机械效率








7.（2019苏州，27）如图所示，利用动滑轮提升货物在竖直向上、大小为250N的拉力F作用下，重为400N的货物在20s的时间内匀速上升5m,求：

(1)有用功W有
(2)拉力F的功率P
(3)此过程中动滑轮的机械效率η。








8.（2019凉山州，31）如图所示，用滑轮组匀速提起重1000N的物体，使物体上升10m，所用拉力为400N，若绳重和摩擦不计，求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）若用此装置匀速提起1200N的重物，则拉力又为多少N。









9.（2019天津，21）用如图所示的滑轮组，将一重为450N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提起2m，拉力F为200N．求：


（1）滑轮组的机械效率；
（2）拉力F的功率。









10.（2019兰州，33）如图所示，动滑轮重4N，所吊重物B重20N，物体A重240N，此时物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。求：

（1）水平面对物体A的摩擦力是多大?
（2）要使物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升，则要对物体A施加水平向右拉力F的功率为多大?








11.（2019潍坊，25）一辆质量为1.5×103kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动8m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。


在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：
（1）做的有用功；
（2）作用在绳子自由端的拉力。








12.（2019德州，25）小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m，此过程中拉力F的功率为120W。

求：
（1） 提升装置所做的有用功；
（2）拉力F做的功；
（3）该滑轮组的机械效率。








13.（2019泰安，25）如图所示，人的重力为850N，双脚与地面接触面积为250cm2，用滑轮组拉重210N的物体沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s。人对绳子竖直向下的拉力为100N。求：

（1）物体A上升的高度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）人对地面的压强。








14.（2019攀枝花，32）如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为v=2m/s，经过t=10s，货物A竖直升高h=10m。已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：


（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功；
（2）汽车对绳的拉力大小；
（3）斜面的机械效率。








15.（2019年郴州，29）一辆重为2×104N的电动汽车，以恒定功率50kW在平直的公路上匀速行驶3km，用时3min。已知汽车在行驶中所受阻力为车重的0.1倍，汽车轮胎与地面接触的总面积为0.5m2．求：
（1）汽车对地面的压强；
（2）汽车的牵引力所做的功；
（3）汽车发动机的机械效率（计算结果保留一位小数）。








16.（2019山西，24）汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强监管。如图所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上电子地磅秤，其读数为8t；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，其读数为9t。国家规定两轴货车限载车货总重18t，请你通过计算分析该货车是否超载。









17.（2019无锡，26）在更换家用轿车的轮胎时，剪式千斤顶是一种常用工具。图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。使用时，将底部支撑台置于水平地面，保持千斤顶竖直，将顶升置于汽车车身下，用手摇动扳手使扳手绕O点不断旋转，带动丝杆转动，通过丝杆水平拉动左端铰链，使支架向内收缩，顶升升高，从而将汽车车身顶起。丝杆上刻有梯形扣，图乙是梯形的实物图。
（1）该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的。在顶起车身的过程中，丝杆上的梯形扣属于下列哪一种简单机械？　 　。
A．滑轮 B．滑轮组 C．杠杆 D．斜面
（2）现使用该剪式千斤顶更换轮胎，顶起汽车车身后，若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为10000N，且等于顶升对车身的支持力，千斤顶自身重量忽略不计。
①若底部支撑台与地面接触面积为0.04m2，顶起汽车车身后手不再用力，则千斤顶对地面产生的压强是多大？
②顶起汽车车身后，为了方便更换轮胎，需要继续摇动扳手，使顶升继续升高一段距离。若人摇动扳手使顶升在1min内升高12cm，用千斤顶顶起车身时的机械效率为80%，则人做功的功率是多大？









18.（2019黔东南，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。









19.（2019湘潭，30）如图所示利用汽车液压起重机从矿井中提升重物。起重机起动时滑轮组将重物竖直向上匀速提起，其中N是柱塞，可向上支撑起起重臂ODC．重物和动滑轮总重为15000N，不计摩擦和滑轮组上钢丝绳重。问：
（1）钢丝绳自由端上作用力F的大小为　 　N。
（2）当柱塞向上支撑起起重管绕固定端O转动时，起重臂ODC是　 　力杠杆。
（3）当重物以0.4m/s的速度匀速上升时，钢丝绳自由端上作用力F的功率是多少？









20.(2019上海，20)杠杆平衡时,动力臂L1为 06米,阻力臂L2为 0.2米,若阻力F2的大小为 60牛,求动力F1的大小。








21.（2019随州，20）科技人员为了研究“物品匀速投放下水的方法”建立如图模型：轻质杠杆AB两端用轻绳悬挂着两个完全相同的正方体物品甲和乙，甲、乙的边长均为a，密度均为ρ（ρ大于水的密度ρ水），杠杆放在可移动支点P上，物品乙放在水平地面上。起初，物品甲下表面无限接近水面（刚好不被水打湿）。计时开始（t＝0），上推活塞，使水面以速度v匀速上升直到物品甲刚好完全被水淹没，停止计时（不计物品甲在水中相对运动的阻力）。上述过程中通过移动支点P维持BD绳中拉力恒为乙重力的0.6倍，且杠杆始终水平。（g为已知量）
求：（1）物品乙对地面的压强；
（2）t＝0时，BP：PA为多少？
（3）物品甲完全被水淹没时，BP：PA为多少？
（4）任意时刻t时，BP：PA与t的关系式。









22.（2019威海，28）如图所示，某考古队用滑轮组将重4.8×103N，体积为100dm3的文物打捞出水，定滑轮重100N．滑轮组上共有三根绳子a，b和c，其中a是悬挂定滑轮，b绕在定滑轮和动滑轮上，c悬挂文物，整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物，文物完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为95%（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg，绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计）。请解答下列问题：

（1）文物浸没在水中时受到的浮力是多大？
（2）动滑轮的重力是多大？
（3）在整个打捞过程中，a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大？该绳至少要承受多大的拉力？








23.（2019东营，24）3月12日，我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。（g取10N/kg，ρ水取1.0×103kg/m3）主要参数如下表。

（1）满载时，求“天鲲号”受到水的浮力是多少？
（2）满载时，求“天鲲号”底部受到水的压强是多少？若船底需要安装探测仪器，其面积为40cm2，求探测仪器受到水的压力是多少？
（3）“天鲲号”去某水域执行任务，其工作量相当于将1.36×104t的淤泥输送至15m高的台田上。假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为30%，求完成此任务需要的时间是多少？









24.（2019呼和浩特，22）解放前，我国经济很落后，一些地区过着极其原始的生活。如图所示，就是为了解决饮水问题，需要到很远地方挑水的示意图。为了防止道路不好水溅出桶外，在水面上覆盖木板（如图）。若一个木板质量为500g，密度为0.8×103kg/m3，每个桶内水深30cm（ρ水=1.0×103kg/m3。求

（1）桶底受到的水产生的压强；
（2）一个木板受到的浮力及静止时露出水面的体积；
（3）扁担与绳质量忽略不计，扁担长度1.5m，每桶水总重180N，扁担与肩接触点距离扁担右端55cm，支撑手距扁担左端也是55cm，则支撑手受到的扁担产生的压力。








25.（2019河北，18）如图所示，一轻质杠杆AB．长1m，支点在它中点O．将重分别为10N和2N的正方体M、N用细绳系于杆杆的B点和C点，已知OC：OB＝1：2，M的边长l＝0.1m。

（1）在图中画出N受力的示意图。
（2）求此时M对地面的压强。
（3）若沿竖直方向将M左右两边各切去厚度为h的部分，然后将C点处系着N的细绳向右移动h时，M对地面的压强减小了60Pa，求h为多少。








26.（2019杭州，13）如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成、质量分别为m1和m2（m1>m2）的实心物块后恰好水平平衡。

（1）求左右悬挂点到支点O的距离L1与L2之比。
（2）将两物分别浸没于水中（如图乙），杆将会________（选填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”），试通过推导说明。








27.（2019齐齐哈尔，29）图甲是某起重船的示意图，A处为卷扬机，吊臂前端滑轮组如图乙所示。在一次吊装施工中，当起重船从运输船上吊起重物时，起重船浸入海水中的体积增加了18m3，重物在空中匀速竖直上升了3m，所用时间为30s。已知动滑轮总重为2×104N，不计钢丝绳重及摩擦。（ρ海水＝1.0×103kg/m3）
（1）求该重物的重力是多少？
（2）求钢丝绳拉力F做功的功率是多少？
（3）求该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率。









28.（2019广安，28）如图所示，图甲是使用滑轮组从水中打捞一正方体物体的简化示意图，在打捞过程中物体始终以0.1m/s的速度匀速竖直上升，物体未露出水面前滑轮组的机械效率为75%，图乙是打捞过程中拉力F随时间t变化的图象。（不计绳重，忽略摩擦和水的阻力，g取10Nkg）求：
（1）物体的边长；
（2）物体浸没在水中时受到的浮力；
（3）物体的重力。









29.（2019巴中，32）利用如图所示的滑轮组，将一边长为0.2m，密度为2.5×103kg/m3的正方体石块，匀速从水中提起，已知动滑轮重力为40N，（不计纯重、摩擦和水的阻力）。求：
（1）物体浸没在水中时所受到的浮力大小；
（2）物体浸没在水中匀速上升时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小；
（3）物体完全离开水面后，继续匀速向上提升，此时滑轮组的机械效率大小。（计算结果保留一位小数）









30.（2019乐山，39）小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为280N的物体匀速提升了2m。已知他自身的重量为500N，对绳子施加的拉力F=200N，两脚与地面接触的总面积S=400cm2。求此过程中：

（1）小夏对地面的压强；
（2）拉力F做的功；
（3）该滑轮组的机械效率。








31.（2019达州，24）如图所示，工人准备用一根最多能承受400N力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B．完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为20kg（绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂，g＝10N/kg）。求：

（1）物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时，物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。
（2）在物体A浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为75%，物体A的密度是多少。
（3）若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时，物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。








32.（2019南充，26）如图，杠杆在水平位置平衡，物体M重为500N，OA：OB=2：3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M，以0.5m/速度匀速上升了5m。（杠杆与绳的自重摩擦均不计）求：

（1）物体M2的重力；
（2）拉力F的功率；
（3）物体M1对水平面的压力。








33.（2019常德，28）(7分)如图甲所示，柳叶湖大桥让常德市区交通变得便捷的同时也成为了一道亮丽的风景。小洋暑假里在常德欢乐水世界游玩后乘小汽车返回市区，需要从平直的道路驶上柳叶湖大桥。已知小汽车(含乘客)总质量为2.5×103kg，以18m/s的速度在的引桥上匀速行驶，如图乙所示，此过程中小汽车的功率为36kW，可以将引桥近似看成一个倾角较小的斜面，此斜面的长度为400m，高度为12m。
（1）如果小汽车与地面的接触面积为0.05m2，它静止在水平路面上对地面的压强为多大?
（2）大桥引桥的机械效率为多大?
（3）小汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力(空气阻力忽略不计)为多大?









34.（2019大庆，20）如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在水平向右的拉力F作用下，使重900N的建筑材料A在5s的时间里被匀速提升，绳自由端水平移动了2m，拉力F为500N．不计绳重和摩擦，求：

（1）拉力F的功率P；
（2）滑轮组的机械效率η。








35.（2019宿迁，17）如图所示，工人利用滑轮组提升重物，在30s内将静止在水平地面上质量为90kg，底面积为200cm2的长方体物块匀速提升5m，此时工人的拉力为400N（g=10N/kg）。求：


（1）提升前物块对水平地面的压强；
（2）工人拉力做功的功率；
（3）滑轮组提升该物块的机械效率。








36.（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？









37.（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。









38.（2019毕节，24）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。









39..(2019天水,21)在修建天水市体育中心的施工过程中，起重机在4s内将质量为5×103kg的钢材沿竖直方向匀速提升了2m，而它的电动机做的功是2×105J．（g取10N/kg）求：
（1）钢材上升过程中的速度。
（2）起重机对钢材所做的有用功。
（3）起重机的机械效率。








40.（2019玉林，）某物理研究小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图13甲所示。OBA为水平杠杆、OA长100cm，O为支点，OB：BA＝1；4；已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，压力传感器受到的压力F与R的阻值变化的关系如图.13乙所示。当托盘空载时，闭合开关S，电压表的示数为1V；当托盘所受的压力增大，电压表的示数达到2V时，报警器R0开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不计，电压表的量程为0～3V。

求：
（1）电源电压；
（2）当报警器开始报警时，压力传感器受到的压力；
（3）当托盘受到的压力为120N时，报警器是否报警：
（4）当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的比值为5：6时，托盘受到的压力。








41.（2019菏泽，28）如图所示，一个质量600kg、体积0.2m3的箱子沉入5m深的水底，水面距离地面2m，若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械，以0.5m/s的速度将箱子从水底匀速提到地面，每个滑轮重100N（不计绳重、摩擦和水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。

求：
（1）箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强；
（2）箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力；
（3）物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率；
（4）整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大，并计算出这个最大值。








42.（2019赤峰，22）一木块重480N体积为0.08m3，用力F将木块沿斜面匀速拉到高处，如图甲所示。已知拉力F做的功W与木块沿斜面运动距离s的关系如图乙所示。整个过程的额外功是320J．（g＝10N/kg）

求：（1）木块的密度；
（2）拉力F大小；
（3）斜面的机械效率。








43.（2019贵港，29）如图所示，是考古工作队在贵港罗泊湾码头用起重机沿竖直方向匀速向上打捞一个体积为0.5m3、质量为1.2t的圆柱体文物的情景。B为起重机的配重，OA为起重机的起重臂，AB=25m，OB=5m，若在整个打捞过程中，文物始终保持0.3m/s的速度不变（江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，起重机横梁重力和滑轮重力及摩擦均不计）。求：

（1）文物从开始上升直到刚露出江面的过程中受到的浮力大小。
（2）在整个打捞文物的过程中，起重机的拉力做功的最小功率。
（3）为了使起重机不翻倒，起重机的配重B的质量至少是多少？





















2019年中考物理真题集锦
——专题八：简单机械的综合计算参考答案
1.（2019襄阳，25）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m,做了1500J的功。求:

(1)滑轮组的机械效率；
(2)当他用400N的拉力匀速提升其它货物时,额外功占总功的15%,求提升货物的重。
解：（1）所做的有用功：，由题知，工人做了1500J的功，即W总=1500J，滑轮组的机械效率：；
（2）当他用400N的拉力匀速提升其它货物时，额外功占总功的15%，则有用功占总功的为85%，即η′=85%，由图知，n=3，滑轮组的机械效率，所以，此时提升的物重：。
2.（2019昆明，24）一人用桶从井里取水，己知桶的容积是6L，空桶的质量是1.5kg，忽略绳子的重力。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：
（1）装满水后水的质量；
（2）用绳子把桶放到井里，进入一些水后，桶仍然漂浮在水中，此时它排开水的体积是3×10-3m3，桶受到的浮力；
（3）将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5m，绳子的拉力做的功；
（4）提水的效率。
解：（1） 由 可得，装满水后水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×6×10-3m3=6kg；
（2）．桶受到的浮力；
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N；
（3）．绳子的拉力做的功：
W=G总h=（m桶+m）gh=（1.5kg+6kg）×10N/kg×5m=375J；
（4）．提水的效率：

3.（2019徐州，35）工人用杠杆将重为180 N的物体匀速提升0.5 m，做了100 J的功．求：
（1）提升物体做的有用功；（2）杠杆的机械效率．
解：（1）
（2）
4.（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
5.（2019沈阳，18）如图所示，电动起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组工作的装置（滑轮组的连接方式未画出）。质量为360kg的货箱放在水平地面上，与地面的接触面积是0.25cm2。求：

(1)当绳子a对货箱的拉力Fa为600N时，货箱未离开地面，此时货箱对地面的压强是多大？（g取10N/kg）
(2)在匀速拉起货箱的过程中，电动机把绳子b匀速收起了12m，绳子b的拉力Fb做了2.4×104J的功，拉力Fb是多大？
(3)在上述匀速拉起货箱的过程中，使用滑轮组所做的额外功是9.6×103J，滑轮组的机械效率是多大？
解：(1) G=mg=360kg×10N/kg=3600N
F=G-Fa=3600N-600N=3000N
p===1.2×104Pa
(2) W=Fs
Fb==2000N
(3) W有=W总-W额=2.4×104J-9.6×103J=l.44×104J
η==0.6=60%
6. (2019泰州，24）如图,使用杠杆提升重物,拉力F竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表:求

（1）拉力所做的功
（2）拉力做功的功率
（3）此过程中,该杠杆的机械效率
解：（1）拉力所做的功:W拉=Fs=500N×0.2m=100J
（2）拉力做功的功率：
（3）此过程中拉力做的有用功为：
该杠杆的机械效率:
7.（2019苏州，27）如图所示，利用动滑轮提升货物在竖直向上、大小为250N的拉力F作用下，重为400N的货物在20s的时间内匀速上升5m,求：

(1)有用功W有
(2)拉力F的功率P
(3)此过程中动滑轮的机械效率η。
解：（1）拉力做的有用功是：W有=Gh=400N×5m=2000J，
（2）由图知道，n=2，所以动滑轮绳端移动的距离是：s=nh=2×5m=10m，
拉力做的总功是：W总=Fs=250N×10m=2500J，
拉力F的功率是： =125W；
（3）动滑轮的机械效率是： =80%；
8.（2019凉山州，31）如图所示，用滑轮组匀速提起重1000N的物体，使物体上升10m，所用拉力为400N，若绳重和摩擦不计，求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）若用此装置匀速提起1200N的重物，则拉力又为多少N。

解：（1）由图可知，绕过动滑轮的绳子股数为4，
则绳子自由端移动的距离：s＝4h＝4×10m＝40m，
克服物体重力做的功：W有用＝Gh＝1000N×10m＝10000J，
拉力做的功：W总＝Fs＝400N×40m＝16000J，
滑轮组的机械效率：η100%100%＝62.5%；
（2）绳重和摩擦不计，则W额＝G动h，
动滑轮的总重为：
G动600N。
绳重和摩擦不计，用此装置匀速提起1200N的重物，则此时的拉力：
F′（G′+G动）（1200N+600N）＝450N。
答：（1）滑轮组的机械效率是62.5%；
（2）若用此装置匀速提起1200N的重物，则拉力又为450N。
9.（2019天津，21）用如图所示的滑轮组，将一重为450N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提起2m，拉力F为200N．求：


（1）滑轮组的机械效率；
（2）拉力F的功率。
解：
（1）工人做的有用功：
W有用=Gh=450N×2m=900J，
由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，拉力端移动距离s=3h=3×2m=6m，
拉力做的总功：
W总=Fs=200N×6m=1200J，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=75%；
（2）由v=得做功时间：
t===20s，
拉力做功的功率：
P===60W；
答：（1）滑轮组的机械效率为75%；
（2）拉力F的功率为60W。
10.（2019兰州，33）如图所示，动滑轮重4N，所吊重物B重20N，物体A重240N，此时物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。求：

（1）水平面对物体A的摩擦力是多大?
（2）要使物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升，则要对物体A施加水平向右拉力F的功率为多大?
解：（1）当物体B匀速下降时，物体A受到水平向右滑动摩擦力的大小为：

（2）当物体B匀速上升时，对物体A施加水平向右的拉力F为：
F=f滑+F绳=2f滑=2×12N=24N
物体A向右匀速运动的速度大小为：
vA=ηvB =2x0.2m/s=0.4m/s
拉力F的功率为：
P=FvA=24N×0.4m/s=9.6W
11.（2019潍坊，25）一辆质量为1.5×103kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动8m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。


在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：
（1）做的有用功；
（2）作用在绳子自由端的拉力。
解：（1）汽车在泥泞路段受到的阻力：f=0.1mg=0.1×1.5×103kg×10N/kg=1.5×103N；
将车匀速拖离，由二力平衡条件可得，滑轮组对车的拉力：F拉=f=1.5×103N；
所做有用功：W有=F拉s车=1.5×103N×8m=1.2×104J，
（2）由图可知n=3，则绳子移动的距离：s绳=3s车=3×8m=24m，
由；
由W总=Fs绳可得，作用在绳子自由端的拉力：。
答：（1）做的有用功为1.2×104J；
（2）作用在绳子自由端的拉力为625N。
12.（2019德州，25）小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m，此过程中拉力F的功率为120W。

求：
（2） 提升装置所做的有用功；
（2）拉力F做的功；
（3）该滑轮组的机械效率。
解：（1）提升装置所做的有用功：
W有用＝Gh＝450 N×2 m＝900J；
（2）根据P可得拉力F做的功：
W总＝Pt＝120W×10s＝1200J；
（3）滑轮组的机械效率：
η100%＝75%。
答：（1）提升装置所做的有用功是900J；
（2）拉力F做的功是1200J；
（3）该滑轮组的机械效率是75%。
13.（2019泰安，25）如图所示，人的重力为850N，双脚与地面接触面积为250cm2，用滑轮组拉重210N的物体沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s。人对绳子竖直向下的拉力为100N。求：

（1）物体A上升的高度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）人对地面的压强。
解：（1）物体上升的高度：h = vt = 0.1m/s×5s = 0.5m
（2）滑轮组做的有用功：W有用 = Gh
人对绳子做的总功：W总=F拉s = F拉·3h
滑轮组的机械效率：η= = 70%
（3）人对地面的压强：p = = = 3×104Pa
14.（2019攀枝花，32）如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为v=2m/s，经过t=10s，货物A竖直升高h=10m。已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：


（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功；
（2）汽车对绳的拉力大小；
（3）斜面的机械效率。
【答案】（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功为1.2×106J；
（2）汽车对绳的拉力大小为20000N；
（3）斜面的机械效率为75%。
15.（2019年郴州，29）一辆重为2×104N的电动汽车，以恒定功率50kW在平直的公路上匀速行驶3km，用时3min。已知汽车在行驶中所受阻力为车重的0.1倍，汽车轮胎与地面接触的总面积为0.5m2．求：
（1）汽车对地面的压强；
（2）汽车的牵引力所做的功；
（3）汽车发动机的机械效率（计算结果保留一位小数）。
解：（1）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，汽车对地面的压强：
p＝＝＝＝4×104Pa；
（2）因电动汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，汽车的牵引力：
F′＝F阻＝0.1G＝0.1×2×104N＝2×103N，
则汽车的牵引力所做的功：
W机械＝F′s＝2×103N×3×103m＝6×106J；
（3）由P＝可得，电动汽车消耗的电能：
W电＝Pt＝50×103W×3×60s＝9×106J，
汽车发动机的机械效率：
η＝×100%＝×100%≈66.7%。
答：（1）汽车对地面的压强为4×104Pa；
（2）汽车的牵引力所做的功为6×106J；
（3）汽车发动机的机械效率为66.7%。
16.（2019山西，24）汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强监管。如图所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上电子地磅秤，其读数为8t；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，其读数为9t。国家规定两轴货车限载车货总重18t，请你通过计算分析该货车是否超载。

解：以汽车前轮为支点建立杠杆模型，示意图如图甲，

根据杠杆平衡条件得：F后L＝GL1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
以汽车后轮为支点建立杠杆模型，示意图如图乙，
根据杠杆平衡条件得：F前L＝GL2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②两式可得：
G＝F前+F后＝（8×103kg+9×103kg）×10N/kg＜18×103kg×10N/kg，
所以，该货车不超载。
答：该货车不超载。
17.（2019无锡，26）在更换家用轿车的轮胎时，剪式千斤顶是一种常用工具。图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。使用时，将底部支撑台置于水平地面，保持千斤顶竖直，将顶升置于汽车车身下，用手摇动扳手使扳手绕O点不断旋转，带动丝杆转动，通过丝杆水平拉动左端铰链，使支架向内收缩，顶升升高，从而将汽车车身顶起。丝杆上刻有梯形扣，图乙是梯形的实物图。
（1）该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的。在顶起车身的过程中，丝杆上的梯形扣属于下列哪一种简单机械？　 　。
A．滑轮 B．滑轮组 C．杠杆 D．斜面
（2）现使用该剪式千斤顶更换轮胎，顶起汽车车身后，若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为10000N，且等于顶升对车身的支持力，千斤顶自身重量忽略不计。
①若底部支撑台与地面接触面积为0.04m2，顶起汽车车身后手不再用力，则千斤顶对地面产生的压强是多大？
②顶起汽车车身后，为了方便更换轮胎，需要继续摇动扳手，使顶升继续升高一段距离。若人摇动扳手使顶升在1min内升高12cm，用千斤顶顶起车身时的机械效率为80%，则人做功的功率是多大？

解：（1）丝杆上的梯形扣是变形的斜面，可以达到省力的目的，故选D；
（2）①千斤顶自身重量忽略不计，千斤顶对地面的压力F＝10000N，
则千斤顶对地面产生的压强：p＝＝＝2.5×105Pa；
②人摇动扳手使顶升在1min内升高12cm，则千斤顶对车做的功：
W有＝F支h＝10000N×0.12m＝1200J，
由η＝×100%可得，人做的总功：
W总＝＝＝1500J，
人做功的功率：
P＝＝＝25W。
答：（1）D；
（2）①千斤顶对地面产生的压强是2.5×105Pa；②人做功的功率是25W。
18.（2019黔东南，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。
19.（2019湘潭，30）如图所示利用汽车液压起重机从矿井中提升重物。起重机起动时滑轮组将重物竖直向上匀速提起，其中N是柱塞，可向上支撑起起重臂ODC．重物和动滑轮总重为15000N，不计摩擦和滑轮组上钢丝绳重。问：
（1）钢丝绳自由端上作用力F的大小为　 　N。
（2）当柱塞向上支撑起起重管绕固定端O转动时，起重臂ODC是　 　力杠杆。
（3）当重物以0.4m/s的速度匀速上升时，钢丝绳自由端上作用力F的功率是多少？

解：（1）由图知，承担物重的绳子股数n＝3，
不计摩擦和滑轮组上钢丝绳重，则钢丝绳自由端上作用力：
F＝（G+G动）＝×15000N＝5000N；
（2）起重臂的支点在O点，滑轮组和重物对C端的拉力为阻力，
由图知，柱塞施加动力的力臂明显小于阻力的力臂，所以此设备是费力杠杆；
（3）钢丝绳自由端移动速度为v＝3×0.4m/s＝1.2m/s，
绳自由端上作用力F的功率：P＝＝＝Fv＝5000N×1.2m/s＝6000W。
答：（1）5000；（2）费；
（3）钢丝绳自由端上作用力F的功率是6000W。
20.(2019上海，20)杠杆平衡时,动力臂L1为 06米,阻力臂L2为 0.2米,若阻力F2的大小为 60牛,求动力F1的大小。

21.（2019随州，20）科技人员为了研究“物品匀速投放下水的方法”建立如图模型：轻质杠杆AB两端用轻绳悬挂着两个完全相同的正方体物品甲和乙，甲、乙的边长均为a，密度均为ρ（ρ大于水的密度ρ水），杠杆放在可移动支点P上，物品乙放在水平地面上。起初，物品甲下表面无限接近水面（刚好不被水打湿）。计时开始（t＝0），上推活塞，使水面以速度v匀速上升直到物品甲刚好完全被水淹没，停止计时（不计物品甲在水中相对运动的阻力）。上述过程中通过移动支点P维持BD绳中拉力恒为乙重力的0.6倍，且杠杆始终水平。（g为已知量）
求：（1）物品乙对地面的压强；
（2）t＝0时，BP：PA为多少？
（3）物品甲完全被水淹没时，BP：PA为多少？
（4）任意时刻t时，BP：PA与t的关系式。

解：
（1）由题知，BD绳中拉力恒为乙重力的0.6倍，
根据力的平衡条件可得，物品乙对地面的压力：
F＝G﹣F拉＝G﹣0.6G＝0.4G＝0.4ρga3；
物品乙对地面的压强：
p＝＝＝0.4ρga；
（2）t＝0时，物品甲不受浮力，由题知B端受到向下的拉力为0.6G，
根据杠杆的平衡条件可得：G×PA＝0.6G×BP，
所以＝＝；
（3）物品甲完全被水淹没时，物品甲受到的浮力：
F浮全＝ρ水gV排＝ρ水ga3，
作用在杠杆A端的拉力为：FA1＝G﹣F浮全＝ρga3﹣ρ水ga3，
根据杠杆的平衡条件可得：
FA1×PA＝FB×BP，
故＝＝＝；
（4）使水面以速度v匀速上升直到物品甲刚好完全被水淹没，t时间水面上升的高度为h＝vt，则物体甲排开水的体积：V排＝vta2，
物体甲受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gvta2，
作用在杠杆A端的拉力为：FA＝G﹣F浮＝ρga3﹣ρ水gvta2，
根据杠杆的平衡条件可得：
FA×PA＝FB×BP，
故＝＝＝。
答：（1）物品乙对地面的压强为0.4ρga；
（2）t＝0时，BP：PA为；
（3）物品甲完全被水淹没时，BP：PA＝；
（4）任意时刻t时，BP：PA与t的关系式为＝。
22.（2019威海，28）如图所示，某考古队用滑轮组将重4.8×103N，体积为100dm3的文物打捞出水，定滑轮重100N．滑轮组上共有三根绳子a，b和c，其中a是悬挂定滑轮，b绕在定滑轮和动滑轮上，c悬挂文物，整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物，文物完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为95%（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg，绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计）。请解答下列问题：

（1）文物浸没在水中时受到的浮力是多大？
（2）动滑轮的重力是多大？
（3）在整个打捞过程中，a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大？该绳至少要承受多大的拉力？
解：（1）文物浸没在水中时排开水的体积：
V排＝V＝100dm3＝0.1m3，
则文物受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝1×103N；
（2）因绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，
则文物完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝95%，
即：＝95%，
解得动滑轮重力：G动＝200N；
（3）由图知，n＝2，文物完全浸没在水中时，绳子自由端的拉力：
F＝（G﹣F浮+G动）＝（4.8×103N﹣1×103N+200N）＝2×103N，
即b绳承受的拉力：Fb＝F＝2×103N；
a绳承受的拉力：Fa＝2F+G定＝2×2×103N+100N＝4.1×103N；
c绳承受的拉力：Fc＝G﹣F浮＝4.8×103N﹣1×103N＝3.8×103N；
可见，a、b、c三根绳中a绳承受的拉力最大，该绳至少要承受4.1×103N的拉力。
答：（1）文物浸没在水中时受到的浮力是1×103N；
（2）动滑轮的重力是200N；
（3）在整个打捞过程中，a、b、c三根绳中a绳承受的拉力最大，该绳至少要承受4.1×103N的拉力。
23.（2019东营，24）3月12日，我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。（g取10N/kg，ρ水取1.0×103kg/m3）主要参数如下表。

（1）满载时，求“天鲲号”受到水的浮力是多少？
（2）满载时，求“天鲲号”底部受到水的压强是多少？若船底需要安装探测仪器，其面积为40cm2，求探测仪器受到水的压力是多少？
（3）“天鲲号”去某水域执行任务，其工作量相当于将1.36×104t的淤泥输送至15m高的台田上。假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为30%，求完成此任务需要的时间是多少？

解：（1）“天鲲号”受到的浮力为：
F浮＝G排＝m排g＝1.7×104×103kg×10N/kg＝1.7×108N；
（2）“天鲲号”底部受到水的压强为：
p＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6.5m＝6.5×104Pa，
由p＝得，探测仪器受到水的压力为：
F＝pS＝6.5×104Pa×40×10﹣4m2＝260N；
（3）淤泥的质量为：m＝1.36×104t＝1.36×104×103kg＝1.36×107kg，
淤泥所受的重力为：G＝mg＝1.36×107kg×10N/kg＝1.36×108N，
“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的有用功为：
W有用＝Gh＝1.36×108N×15m＝2.04×109J，
“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的总功为：
W＝＝＝6.8×109J，
“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵需用时间为：
t＝＝＝400s；
答：（1）“天鲲号”受到水的浮力是1.7×108N；
（2）“天鲲号”底部受到水的压强是6.5×104Pa，面积为40cm2探测仪器受到水的压力是260N；
（3）完成此任务需要的时间是400s。
24.（2019呼和浩特，22）解放前，我国经济很落后，一些地区过着极其原始的生活。如图所示，就是为了解决饮水问题，需要到很远地方挑水的示意图。为了防止道路不好水溅出桶外，在水面上覆盖木板（如图）。若一个木板质量为500g，密度为0.8×103kg/m3，每个桶内水深30cm（ρ水=1.0×103kg/m3。求

（1）桶底受到的水产生的压强；
（2）一个木板受到的浮力及静止时露出水面的体积；
（3）扁担与绳质量忽略不计，扁担长度1.5m，每桶水总重180N，扁担与肩接触点距离扁担右端55cm，支撑手距扁担左端也是55cm，则支撑手受到的扁担产生的压力。
解：（1）水的深度为h=30cm=0.3m；桶底受到水产生的压强：=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa；
（2）木板漂浮在水面上，根据漂浮条件可知一个木板受到的浮力：=0.5kg×10N/kg=5N，根据可得木板排开水的体积（即浸入水中的体积）：；根据可得木板体积为：；则静止时露出水面的体积：V露=V木-V排=6.25×10-4m3-5×10-4m3=1.25×10-4m3；
（3）以肩膀为支点，则支撑手对左边的右边的扁担产生向上的托力；

则：L1=1.5m-0.55m=0.95m，L=1.5m-0.55m-0.55m=0.4m，L2=55cm=0.55m，则根据杠杆平衡条件得：，所以，。因支持力F与支撑手受到的扁担产生的压力是一对相互作用力，所以F压=F=180N。
25.（2019河北，18）如图所示，一轻质杠杆AB．长1m，支点在它中点O．将重分别为10N和2N的正方体M、N用细绳系于杆杆的B点和C点，已知OC：OB＝1：2，M的边长l＝0.1m。

（1）在图中画出N受力的示意图。
（2）求此时M对地面的压强。
（3）若沿竖直方向将M左右两边各切去厚度为h的部分，然后将C点处系着N的细绳向右移动h时，M对地面的压强减小了60Pa，求h为多少。
解：（1）对N进行受力分析，由于N在空中处于静止状态，则N受到的重力和细绳对它的拉力是一对平衡力，所以二力的大小相等（F＝G＝2N），方向相反；
过N的重心分别沿力的方向各画一条有向线段，并标上力的符号及大小，注意两线段要一样长，图所示：

（2）设B端受到细绳的拉力为FB，
由杠杆平衡条件得，GN×OC＝FB×OB，已知OC：OB＝1：2，
则有：FB＝GN×＝2N×＝1N；
根据力的作用是相互的可知，细绳对M的拉力：F＝FB＝1N，
此时M对地面的压力：F压＝F支＝GM﹣F＝10N﹣1N＝9N，
M与地面的接触面积：S＝l2＝（0.1m）2＝0.01m2，
则此时M对地面的压强：p＝＝＝900Pa。
（2）若沿竖直方向将M两边各切去厚度为h后，
剩余M的底面积：S′＝l（l﹣h﹣h）＝l×（l﹣h），
剩余M的体积：V′＝S′l＝l2×（l﹣h），
剩余M的密度不变，则剩余部分的重力与原来重力的比值：
＝＝，
所以剩余M的重力：GM′＝×GM＝×10N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
剩余的物体M对地面的压强：p′＝p﹣△p＝900Pa﹣60Pa＝840Pa，
剩余M的底面积：S′＝l×（l﹣h）＝0.1m×（0.1m﹣h），
地面对剩余的物体M的支持力：
F支′＝F压′＝p′S′＝840Pa×0.1m×（0.1m﹣h）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
沿竖直方向将M两边各切去厚度为h后，将C点处系着N的细绳向右移动h，
设此时B端受到细绳的拉力为FB′，
由杠杆平衡条件得，GN×（OC﹣h）＝FB′×OB，
则有：FB′＝＝，
即细绳对剩余M的拉力：F′＝FB′＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
对剩余M进行受力分析，由力的平衡条件得，F支′+F′＝GM′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
将①②③式代入④式得：
840Pa×0.1m×（0.1m﹣h）+＝×10N，
解得：h＝0.05m。
答：（1）如上图所示；
（2）此时M对地面的压强为900Pa；
（3）h为0.05m。
26.（2019杭州，13）如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成、质量分别为m1和m2（m1>m2）的实心物块后恰好水平平衡。

（1）求左右悬挂点到支点O的距离L1与L2之比。
（2）将两物分别浸没于水中（如图乙），杆将会________（选填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”），试通过推导说明。
解：（1）∵ 杠杆平衡时有：F1×L1=F2×L2
∴ m1g×L1=m2g×L2
变形得到：L1∶L2=m2∶m1
（2）仍然平衡
以浸没于水的物体为研究对象进行受力分析：F拉+F浮=m物g
F拉=m物g－F浮=m物g－ρ水gV物=（1－)m物g
所以:F拉1×L1=（1－)m1gL1
F拉2×L2=（1－)m2gL2
∵ m1gL1=m2gL2
∴F拉1L1=F拉2L2
因此杠杆仍然平衡
27.（2019齐齐哈尔，29）图甲是某起重船的示意图，A处为卷扬机，吊臂前端滑轮组如图乙所示。在一次吊装施工中，当起重船从运输船上吊起重物时，起重船浸入海水中的体积增加了18m3，重物在空中匀速竖直上升了3m，所用时间为30s。已知动滑轮总重为2×104N，不计钢丝绳重及摩擦。（ρ海水＝1.0×103kg/m3）
（1）求该重物的重力是多少？
（2）求钢丝绳拉力F做功的功率是多少？
（3）求该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率。

解：
（1）起重船增大的浮力：
△F浮＝ρ水g△V排＝1×103kg/m3×10N/kg×18 m3＝1.8×105N，
因为起重船始终漂浮，
所以该重物的重力：
G＝△F浮＝1.8×105N；
（2）由图知，n＝4，不计钢丝绳重及摩擦，钢丝绳的拉力：
F＝（G+G动）＝×（1.8×105N+2×104N）＝5×104N；
拉力端移动距离s＝4h＝4×3m＝12m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝5×104N×12m＝6×105J，
拉力做功的功率：
P＝＝＝2×104W；
（3）拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝1.8×105N×3m＝5.4×105J，
滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝90%。
答：（1）该重物的重力是1.8×105N；
（2）钢丝绳拉力F做功的功率是2×104W；
（3）该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为90%。
28.（2019广安，28）如图所示，图甲是使用滑轮组从水中打捞一正方体物体的简化示意图，在打捞过程中物体始终以0.1m/s的速度匀速竖直上升，物体未露出水面前滑轮组的机械效率为75%，图乙是打捞过程中拉力F随时间t变化的图象。（不计绳重，忽略摩擦和水的阻力，g取10Nkg）求：
（1）物体的边长；
（2）物体浸没在水中时受到的浮力；
（3）物体的重力。

解：（1）由图象可知正方体的边长：
L＝vt＝0.1m/s×（110s﹣100s）＝1m；
（2）物体浸没在水中时受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/m×（1m）3＝104N；
（3）滑轮组的机械效率：
＝
代入数据得：

解得：G＝105N。
答：（1）正方形边长L＝1m；（2）F浮＝104N；（3）G＝105N。
29.（2019巴中，32）利用如图所示的滑轮组，将一边长为0.2m，密度为2.5×103kg/m3的正方体石块，匀速从水中提起，已知动滑轮重力为40N，（不计纯重、摩擦和水的阻力）。求：
（1）物体浸没在水中时所受到的浮力大小；
（2）物体浸没在水中匀速上升时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小；
（3）物体完全离开水面后，继续匀速向上提升，此时滑轮组的机械效率大小。（计算结果保留一位小数）

解：（1）正方体物体的体积：V＝0.2m×0.2m×0.2m＝0.008m3，
物体浸没在水中时所受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3＝80N；
（2）物体重力：G＝mg＝ρgV＝2.5×103kg/m3×10N/kg×0.008m3＝200N，
物体静止在水中时，受到竖直向下的重力，竖直向上的拉力和浮力的作用，
所以，G＝F浮+F0，
则动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力：F0＝G﹣F浮＝200N﹣80N＝120N。
（3）物体完全离开水面后，设物体升高h，滑轮组的有用功为：W有＝Gh＝200N×h，
由图中，n＝3，
不计绳重、摩擦，则绳子自由端的拉力：F＝（G+G动）＝（200N+40N）＝80N，
拉力F做得总功：W总＝Fs＝80N×3h，
所以滑轮组的机械效率：η＝＝＝83.3%。
答：（1）物体浸没在水中时所受到的浮力大小80N；
（2）物体浸没在水中匀速上升时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小是 120N；
（3）物体完全离开水面后，继续匀速向上提升，此时滑轮组的机械效率是83.3%。
30.（2019乐山，39）小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为280N的物体匀速提升了2m。已知他自身的重量为500N，对绳子施加的拉力F=200N，两脚与地面接触的总面积S=400cm2。求此过程中：

（1）小夏对地面的压强；
（2）拉力F做的功；
（3）该滑轮组的机械效率。
解：（1）人对地面的压力：
人对地面的压强：
（2）绳自由端向下移动的距离：
拉力F做的功：
（3）对重物做的有用功：
滑轮组的机械效率：
31.（2019达州，24）如图所示，工人准备用一根最多能承受400N力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B．完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为20kg（绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂，g＝10N/kg）。求：

（1）物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时，物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。
（2）在物体A浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为75%，物体A的密度是多少。
（3）若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时，物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。
解：（1）G动＝m动g＝20kg×10Nkg＝200N
物体有三段绳子承担，n＝3
F＝（GA+G动）
400N＝（GA+200N）
GA＝1000N
绳子自由端移动的速度：v＝nv'＝3×＝0.5m/s＝1.5m/s
P＝Fv＝400N×1.5m/s＝600W。
（2）物体A浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组提起的力：
F'＝GA﹣F浮＝1000N﹣ρ水gVA
η＝＝
75%＝
解得，VA＝4×10﹣2m3
GA＝ρAgVA
1000N＝ρA×10N/kg×4×10﹣2m3
ρA＝2.5×103kg/m3
（3）GB＝ρBgVB＝2.5×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣3m3＝1250N
F＝（GB﹣F'浮+G动）
400N＝（1250N﹣F'浮+200N）
F'浮＝250N
V排＝＝＝2.5×10﹣2m3＝25dm3
V露＝VB﹣V排＝50dm3﹣25dm3＝25dm3
答：（1）物体A的重力是1000N，工人拉力的功率是600W。
（2）物体A的密度是2.5×103kg/m3。
（3）物体B最多露出25dm3时绳子将断裂。
32.（2019南充，26）如图，杠杆在水平位置平衡，物体M重为500N，OA：OB=2：3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M，以0.5m/速度匀速上升了5m。（杠杆与绳的自重摩擦均不计）求：

（1）物体M2的重力；
（2）拉力F的功率；
（3）物体M1对水平面的压力。
解：（1）因杠杆与绳的自重、摩擦均不计，故克服动滑轮重力做的功为额外功，
则滑轮组的机械效率：即
解得物体M2的重力：G＝80N；
（2）由图知，绳子的有效段数为2，绳的自重、摩擦均不计，则作用在绳子自由端的拉力：
物体M2以0.5m/s速度匀速上升了h，绳子自由端移动的距离为：s＝2h，
由可得绳子自由端的速度为：
v绳＝2v＝2×0.5m/s＝1m/s；
拉力F的功率：

（3）由力的平衡条件可得，B端对定滑轮向上的拉力：
F′B＝3F+G定＝3×50N+20N＝170N，
根据力的作用是相互的，则定滑轮对杠杆B端的拉力为：FB＝F′B＝170N，
根据杠杆的平衡条件可得：FA×OA＝FB×OB，
故绳子对杠杆A端的拉力为：

力的作用是相互的，则绳子对M1向上的拉力为FA′＝FA＝255N，
根据力的平衡，地面对M1的支持力：
F支＝G1﹣FA′＝500N﹣255N＝245N；
由力的相互性可知，物体M1对水平面的压力：
F压＝F支＝245N。
33.（2019常德，28）(7分)如图甲所示，柳叶湖大桥让常德市区交通变得便捷的同时也成为了一道亮丽的风景。小洋暑假里在常德欢乐水世界游玩后乘小汽车返回市区，需要从平直的道路驶上柳叶湖大桥。已知小汽车(含乘客)总质量为2.5×103kg，以18m/s的速度在的引桥上匀速行驶，如图乙所示，此过程中小汽车的功率为36kW，可以将引桥近似看成一个倾角较小的斜面，此斜面的长度为400m，高度为12m。
（1）如果小汽车与地面的接触面积为0.05m2，它静止在水平路面上对地面的压强为多大?
（2）大桥引桥的机械效率为多大?
（3）小汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力(空气阻力忽略不计)为多大?
解：（1）水平路面上，小汽车对地面的压力等于小汽车(含乘客)的重力

小汽车对地面的压强

（2）汽车从引桥底部行驶到引桥顶部时

由P=F v有

大桥引桥的机械效率

（3）小汽车在引桥上行驶时克服路面摩擦力做功

小汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力
有W摩=f s知
34.（2019大庆，20）如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在水平向右的拉力F作用下，使重900N的建筑材料A在5s的时间里被匀速提升，绳自由端水平移动了2m，拉力F为500N．不计绳重和摩擦，求：

（1）拉力F的功率P；
（2）滑轮组的机械效率η。
解：（1）拉力做的总功：W总＝Fs＝500N×2m＝1000J，
拉力功率：
P＝＝＝200W。
（2）由图可知，物体有2段绳子承担，则物体上升的高度h＝＝1m，
有用功：W有用＝Gh＝900N×1m＝900J；
滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝90%；
答：
（1）拉力F的功率P为200W；
（2）滑轮组的机械效率η为90%。
35.（2019宿迁，17）如图所示，工人利用滑轮组提升重物，在30s内将静止在水平地面上质量为90kg，底面积为200cm2的长方体物块匀速提升5m，此时工人的拉力为400N（g=10N/kg）。求：


（1）提升前物块对水平地面的压强；
（2）工人拉力做功的功率；
（3）滑轮组提升该物块的机械效率。
解：（1）质量为90kg的物体的重力：G=mg=90kg×10N/kg=900N。
对地面的压力：F=G=900N，
提升前物块对水平地面的压强：
p===4.5×104Pa；
（2）由图知，绳子的有效段数n=3，则绳子自由端移动的距离为：
s=3h=3×5m=15m，
工人拉力做功的功率：
P====200W；
（3）滑轮组提升该物块的机械效率：
η===×100%=75%。
答：（1）提升前物块对水平地面的压强为4.5×104Pa；
（2）工人拉力做功的功率为200W；
（3）滑轮组提升该物块的机械效率为75%。
36.（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= ，化简为75%=
代入数据得FB=3000N
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。
37.（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。
38.（2019毕节，24）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。
39..(2019天水,21)在修建天水市体育中心的施工过程中，起重机在4s内将质量为5×103kg的钢材沿竖直方向匀速提升了2m，而它的电动机做的功是2×105J．（g取10N/kg）求：
（1）钢材上升过程中的速度。
（2）起重机对钢材所做的有用功。
（3）起重机的机械效率。

40.（2019玉林，）某物理研究小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图13甲所示。OBA为水平杠杆、OA长100cm，O为支点，OB：BA＝1；4；已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，压力传感器受到的压力F与R的阻值变化的关系如图.13乙所示。当托盘空载时，闭合开关S，电压表的示数为1V；当托盘所受的压力增大，电压表的示数达到2V时，报警器R0开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不计，电压表的量程为0～3V。

求：
（1）电源电压；
（2）当报警器开始报警时，压力传感器受到的压力；
（3）当托盘受到的压力为120N时，报警器是否报警：
（4）当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的比值为5：6时，托盘受到的压力。
解：（1）当托盘空载时，此时电路中的电流，
由图乙可知托盘空载时，压力传感器R＝30Ω
电源电压U＝I1（R0＋R）＝0.1A×（10Ω＋30Ω）＝4V
（2）当报警器开始报警时，此时电路中的电流
压力传感器的电阻
由图乙可知当压力传感器为10Ω时，压力传感器受到的压力F＝20N
（3）根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，可知F托盘×OB＝F×OA，
由OB：BA＝1：4，可得OB:OA＝1：5，
压力传感器受到的压力F’＝F’托盘×＝120N×＝24N
由于报警器报警时F＝20N，而F’>F，因此报警器报警。
（4）要保证电路安全，，P最大＝UI最大＝4V×0.3A＝1.2W
由P’’：P最大＝5:6可得P’’＝P最大×＝1.2W×＝1W
此时电路输出的电功率P’’＝，则
由图乙可知当压力传感器R’’＝6Ω时，压力传感器受到的压力F’’＝30N
由杠杆平衡条件可得，托盘受到的压力F’’托盘＝F’’×＝30N×＝150N
41.（2019菏泽，28）如图所示，一个质量600kg、体积0.2m3的箱子沉入5m深的水底，水面距离地面2m，若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械，以0.5m/s的速度将箱子从水底匀速提到地面，每个滑轮重100N（不计绳重、摩擦和水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。

求：
（1）箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强；
（2）箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力；
（3）物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率；
（4）整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大，并计算出这个最大值。
解：（1）箱子在水底时下表面的深度h=5m， 此处水产生的压强：p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/Kg×5m=5×104Pa。
（2）箱子沉入水底，则V排=V=0.2m3， 则浮力F浮=ρ水gV排=1×103Kg/m3×10N/Kg×0.2m3=2×103N。
（3）物体完全露出水面后，在提升箱子过程中，不计绳重、摩擦和水的阻力，有用功是动滑轮对箱子的拉力所做的功，额外功是克服动滑轮重所做的功； 箱子的重力：G=mg=600Kg×10N/Kg=6×103N； 出水后，根据可得：
机械效率：
（4）由于箱子从水底匀速提到地面，根据P=Fv即可判断出拉力最大时，功率最大； 箱子离开水面在空中时，对滑轮组的拉力最大，故此时电动机对滑轮组的拉力最大； 由于不计绳重、摩擦和水的阻力，则；
电动机上绳子的提升速度为v′=2v=2×0.5m/s=1m/s，
则p最大=f最大v′=3.05×103N×1m/s=3.05×103W。
答：（1）箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强为5×104Pa；
（2）箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力为2×103N；
（3）物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率为98.4%；
（4）整个打捞过程中箱子离开水面在空中时电动机的输出功率最大，为3.05×103w。
42.（2019赤峰，22）一木块重480N体积为0.08m3，用力F将木块沿斜面匀速拉到高处，如图甲所示。已知拉力F做的功W与木块沿斜面运动距离s的关系如图乙所示。整个过程的额外功是320J．（g＝10N/kg）

求：（1）木块的密度；
（2）拉力F大小；
（3）斜面的机械效率。
解：（1）木块的质量：m＝＝＝48kg
木块的密度：ρ＝＝＝0.6×103kg/m3
（2）由图象知，拉力做总功800J，木块移动的距离是4m，
W＝Fs得，拉力为：F＝＝＝200N
（3）木块上升过程中有用功为：W有＝W﹣W额＝800J﹣320J＝480J
斜面的机械效率：η＝×100%＝×100%＝60%
答：（1）木块的密度是0.6×103kg/m3；
（2）拉力F大小是200N；
（3）斜面的机械效率是60%。
43.（2019贵港，29）如图所示，是考古工作队在贵港罗泊湾码头用起重机沿竖直方向匀速向上打捞一个体积为0.5m3、质量为1.2t的圆柱体文物的情景。B为起重机的配重，OA为起重机的起重臂，AB=25m，OB=5m，若在整个打捞过程中，文物始终保持0.3m/s的速度不变（江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，起重机横梁重力和滑轮重力及摩擦均不计）。求：

（1）文物从开始上升直到刚露出江面的过程中受到的浮力大小。
（2）在整个打捞文物的过程中，起重机的拉力做功的最小功率。
（3）为了使起重机不翻倒，起重机的配重B的质量至少是多少？
解：（1）文物的体积为0.5m3，从开始上升直到刚露出江面的过程中受到的浮力大小：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m3=5×103N；
（2）若在整个打捞过程中，文物始终保持0.3m/s的速度不变，根据P=Fv，当牵引力最小时，起重机的拉力做功的最小功率，当文物浸没在江水中受到的浮力最大，由力的平衡，此时拉力最小为：F拉小=G-F浮=mg-F浮=1.2×103kg×10N/kg-5×103N=7×103N；起重机的拉力做功的最小功率：P=F拉小v=7×103N×0.3m/s=2.1×103W；
（3）当文物完全露出江面时，作用在起重臂的阻力为物体的重力：F大=G= mg =1.2×103kg×10N/kg =1.2×104N，AO=AB-OB=25m-5m=20m，F大×OA=GB×OB=mBg×OB，为了使起重机不翻倒，起重机的配重B的质量至少为：mB==4.8×103kg。
答：（1）文物从开始上升直到刚露出江面的过程中受到的浮力大小为5×103N；
（2）在整个打捞文物的过程中，起重机的拉力做功的最小功率为2.1×103W；
（3）为了使起重机不翻倒，起重机的配重B的质量至少是4.8×103kg。