滑輪、斜面及機(jī)械效率（原卷版+解析）-2023年中考物理考點(diǎn)專練

專題14滑輪、斜面及機(jī)械效率

堂考點(diǎn)1滑輪與滑輪組

定滑輪動(dòng)滑輪滑輪組

中間的軸固定—的滑和重物一起的滑

定義定滑輪和動(dòng)滑輪的—。

輪。輪。

實(shí)質(zhì)____杠桿

的省力杠桿。

變形或圖必a

示1

dh

不省但是動(dòng)力省的力，但既又能動(dòng)力的方

特點(diǎn)

的方向。改變動(dòng)力的方向。向。

F移動(dòng)距

離(s)和G

s=hs=2/zs-nh

移動(dòng)距離

(〃)關(guān)系

考點(diǎn)2斜面與輪軸

具體內(nèi)容

斜面定義一個(gè)與水平面成一定夾角的傾斜平面

考點(diǎn)3機(jī)械效率的計(jì)算

知識(shí)點(diǎn)具體內(nèi)容說明

使用機(jī)械時(shí)，完成工作目的必須做

有用功(1)有用功總___總功，所以

的功，用W右表不。

機(jī)械效率總小于1,通常用百

種并非需要，又不得不做的功，用分?jǐn)?shù)％表示。

額外功

W額表示。

功(2)提高機(jī)械效率的方法：減

總功小________、減小機(jī)件間的

有用功與額外功的和，也是作用在

機(jī)械上的動(dòng)力做的功：卬總=人=____、增大____O

W右+W額。

機(jī)械

有用功跟總功的比值，用公式表示為〃一w：xlOO%,實(shí)際中〃<1。

效率

(1)被提升的物重：物重增加，機(jī)械效率提高；(2)動(dòng)滑輪重：動(dòng)滑

影響機(jī)滑輪組

輪增加，機(jī)械效率減?。?3)繩重和摩擦。

械效率

(1)斜面的傾斜程度：斜面越陡，機(jī)械效率越高。

的因素斜面

(2)斜面的粗糙程度：斜面越粗糙，機(jī)械效率越低。

Q簿魁隊(duì)

寡實(shí)驗(yàn)i測量滑輪組的機(jī)械效率

1.實(shí)驗(yàn)器材：一盒鉤碼、(材料不同的)兩組滑輪、鐵架臺(tái)、、o

2.實(shí)驗(yàn)方法：o

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：滑輪組的機(jī)械效率與提升物體的重力、滑輪組的自身結(jié)構(gòu)以及摩擦有關(guān)。

(1)在滑輪組的自身結(jié)構(gòu)相同時(shí)，提升的物體重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越—o

(2)在提升的物體重力相同時(shí)，滑輪組自身的結(jié)構(gòu)越簡單，滑輪組的機(jī)械效率越—o

4.問題探究：

(1)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)怎樣拉動(dòng)彈簧測力計(jì)？為什么要這樣做？

(2)如何探究滑輪組的機(jī)械效率與物重的關(guān)系？

(3)如何探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組的自身結(jié)構(gòu)的關(guān)系？

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，如何計(jì)算總功、有用功、額外功？

①印總=（P是繩端的拉力，S是繩端通過的距離）；

②卬有=（G是提升鉤碼的重力，h是鉤碼被提升的高度）;

③W額=。

基礎(chǔ)檢測（限時(shí)30min）

一、單選題

1.如圖所示，分別用力B、F2、6勻速提起物體A,若不計(jì)摩擦，關(guān)于三個(gè)力的大小關(guān)

系，下列選項(xiàng)中正確的是（）

A.F]<F2<FSB.F1>F2>F3C.F2>F1=F3D.F1=F2=F3

2.盤山公路是在高山上修建的公路，彎彎曲曲，如圖所示。要研究汽車在它上面運(yùn)動(dòng)時(shí)的

做功和受力情況，物理學(xué)中把它抽象為一種模型，此模型是（）

A.杠桿B.斜面C.定滑輪D.動(dòng)滑輪

3.以下是同學(xué)們對(duì)機(jī)械效率的一些理解，其中正確的是（）

A.越省力的機(jī)械，其機(jī)械效率一定越高

B.機(jī)械效率越高，機(jī)械做功一定越快

C,功率越大的機(jī)械做功一定越多

D.做有用功越多的機(jī)械，機(jī)械效率不一定越高

4.如圖所示，用完全相同的四個(gè)滑輪和兩根細(xì)繩組成甲、乙兩個(gè)滑輪組，在各自的自由端

分別施加B和3的拉力，在相同時(shí)間內(nèi)將相同的重物豎直勻速提升相同的高度（不計(jì)繩

重、輪重和一切摩擦）。下列說法正確的是（）

A.拉力為小于拉力尸2

B.甲繩子自由端移動(dòng)速度小于乙繩的

C.甲、乙兩滑輪組均屬于費(fèi)力的機(jī)械

D.甲、乙兩滑輪組繩子自由端移動(dòng)的距離相等

二、填空題

5.在我國古代，簡單機(jī)械就有了許多巧妙的應(yīng)用。如圖甲所示，護(hù)城河上安裝的吊橋，在

拉起吊橋過程中，滑輪C屬于（選填"定"或"動(dòng)"）滑輪，吊橋可看作支點(diǎn)為

（選填或"C"）點(diǎn)的杠桿。如圖乙所示，用滑輪拉著一重為50N的物體豎直

向上勻速運(yùn)動(dòng)，利用該滑輪能省（選填"力"或"功"）。若滑輪重10N,不計(jì)繩重

及摩擦，拉力尸為No

6.如圖是放在桌面上的一種吸盤式水果削皮器。手搖的部位相當(dāng)于一種簡單的機(jī)械

（選填"斜面"或"輪軸"）；削皮刀片做得很鋒利是為了壓強(qiáng)。

7.如圖所示，工人沿斜面用30N的推力把一箱重為60N的貨物從斜面底端緩慢勻速推進(jìn)

車廂，斜面高1.2m,機(jī)械效率為60%,則此斜面的長度為m6

8.在建筑工地上，小明同學(xué)利用如圖所示的裝置，用25N的拉力使重為300N的物體A沿

著水平地面勻速運(yùn)動(dòng)，A在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到地面的摩擦力為其所受重力的0.2倍，不計(jì)繩重及

滑輪組的摩擦，則動(dòng)滑輪所受重力N,該裝置的機(jī)械效率為,若增加物體A

的重力，仍使物體A勻速運(yùn)動(dòng)，則該裝置的機(jī)械效率將（選填"增大"、"減小"或"不

變"）。

三、實(shí)驗(yàn)題

9.如圖是小海同學(xué)"研究定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置。他按圖示提起鉤碼時(shí)注意保持

測力計(jì)勻速移動(dòng)，分別測得一組數(shù)據(jù)如下表所示

鉤碼重鉤碼升高高度測力計(jì)示數(shù)測力計(jì)移動(dòng)距離

G/Nh/mF/NS/m

甲0.980.20.980.2

乙0.980.21.020.2

丙0.980.20.550.4

請(qǐng)你分析：

（1）比較測力計(jì)示數(shù)的大小，可知：使用動(dòng)滑輪的好處是;

（2）比較測力計(jì)拉力的方向，可知：使用定滑輪的好處是;

（3）把鉤碼升高相同的高度，比較乙和丙實(shí)驗(yàn)測力計(jì)移動(dòng)的距離，可知：使用動(dòng)滑輪

10.小金用如圖所示的裝置研究某斜面的機(jī)械效率與木塊重力大小之間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)控

制木塊與斜面的粗糙程度都相同，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)斜面傾木塊重有用功機(jī)械

斜面高度沿斜面拉力斜面長總功

/z/mF/Ns/m

次數(shù)角G/NW/J效率〃

130°1.00.50.71.00.50.771.4%

230°2.00.51.41.0①

1.01.4

330°3.00.52.11.01.52.171.4%

（1）表中空格①的值是;

（2）小明分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的初步結(jié)論是：在斜面傾角和木塊與斜面的粗糙程度不變時(shí),

斜面機(jī)械效率與木塊重力大小無關(guān)。對(duì)此，你對(duì)小明有何建議？:

（3）為提高測量的準(zhǔn)確度，在用彈簧秤測拉力時(shí)，需要注意的事項(xiàng)是（寫一條即

可）。

四、計(jì)算題

11.工人用如圖所示的滑輪組運(yùn)送建材上樓，每次運(yùn)送量不定，滑輪與鋼繩間的摩擦力及

繩重忽略不計(jì)。若某一次工人將重800N的建材勻速豎直向上提升了6m,所用的拉力為

300N,求：

（1）動(dòng)滑輪的重力；

（2）鋼繩自由端移動(dòng)的距離；

（3）當(dāng)所運(yùn)送建材的重為1100N時(shí)，工人作用在繩子上的拉力。

12.水平地面上放置重為300N、邊長為0.2m正方體物塊，如圖甲所示?，F(xiàn)用斜面將物塊

由底端勻速拉到頂端，如圖乙所示。已知平行于斜面的拉力尸為180N,物體移動(dòng)的距離為

5m,升高2m,用時(shí)5s。g取10N/kg。求：

（1）物塊對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；

（2）拉力的功率；

（3）斜面的機(jī)械效率。

五、綜合題

13.小芳探索人體內(nèi)的杠桿，發(fā)現(xiàn)脖子里有一根杠桿，將腦袋往后仰時(shí)，頸關(guān)節(jié)相當(dāng)于杠

桿的支點(diǎn)，如圖是她畫的簡化圖，幫助人把腦袋往后仰的輸出力、脖子后面的肌肉提供的

輸入力如圖所示。

⑴請(qǐng)?jiān)谌鐖D中畫出輸入力的力臂；（）

⑵小明認(rèn)為：杠桿在小芳畫的輸入力和輸出力的作用下，該杠桿不能平衡。若要平衡，輸

出力必須如圖所示那樣換為杠桿受到的阻力。你覺得（選填"小芳"或"小明"）的

杠桿在如圖所示兩個(gè)力作用下能平衡；

⑶在上述正確的杠桿平衡圖中，根據(jù)公式，可判斷輸入力輸出力（選填

"大于"、"等于"或"小于"）。

拔置I檢測（限時(shí)30min）

一、單選題

1.甲裝置中，空吊籃A重25N,B處繩子承受的拉力足夠大，C處繩子承受的最大拉力為

100N。小壯將A提升到高處，施加拉力廠隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙，A上升速度隨時(shí)間變化

關(guān)系如圖丙。忽略繩重、摩擦、空氣阻力。下列說法不正確的是（）

A.動(dòng)滑輪所受的重力為15N

B.在2s內(nèi)克服滑輪重做的額外功為30J

C.此裝置最多能勻速運(yùn)載160N重的貨物

D.此裝置運(yùn)載貨物最高機(jī)械效率為92.5%

2.如圖所示，物體在沿斜面向上的拉力作用下，從斜面底端勻速拉到斜面頂端,已知斜面

高為/?,斜面長為s,且5=3/2,物體所受重力為G,斜面的機(jī)械效率為50%,若物體受到

的拉力和摩擦力分別用尸和/表示，則（）

D"一GG

C.F=迎產(chǎn)D.F--f--

33

3.如圖所示是使用不同機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式（不計(jì)機(jī)械自重和摩擦），其中

所需動(dòng)力尸最大的是（）

4.如圖所示，斜面長10m,高4m,用沿斜面方向的推力F,將一個(gè)質(zhì)量為50kg的貨

物由斜面底端勻速推到頂端，運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力做功500J,下列說法正確的是（）

A.機(jī)械效率為75%B.F=300N

C.摩擦力為50ND.推力做的總功為3000J

二、填空題

5.如圖中所小，框內(nèi)是由“個(gè)相同的滑輪安裝成的滑輪組，利用該滑輪組提升質(zhì)量為

27kg的物體所用的拉力為100N。物體和繩子自由端的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示，不計(jì)繩重和

摩擦，則滑輪組中動(dòng)滑輪重_____N,拉力的功率為W,該滑輪組的機(jī)械效率為

6.斜面是一種簡單機(jī)械，它在生活中的應(yīng)用非常廣泛。如圖所示，將一箱重為600N的貨

物從2.4m長的固定斜面勻速拉到高為1.2m的貨車上，所用拉力F=400N,則該物體受到

斜面的摩擦力是N。

7.建筑工地的工人用如圖所示的滑輪組來提升重物。已知重物G=900N,不計(jì)繩重和摩

擦，當(dāng)繩子自由端的拉力P=400N時(shí)，可將重物勻速提升2m。在此過程中，拉力廠做功

J,滑輪組的機(jī)械效率為;若將該滑輪組的機(jī)械效率提高5%,需要用此滑

輪組提升N的重物。

8.質(zhì)量為60kg的工人用如圖甲所示的滑輪組運(yùn)送貨物上樓。已知工人在lmin內(nèi)將貨勻速

提高6m,作用在鋼繩的力為400N,滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力的變化如圖乙所示（機(jī)

械中摩擦和繩重均不計(jì)）作用在鋼繩上的拉力的功率為W,動(dòng)滑輪的重力為

N,提起貨物的最大重力為N?

實(shí)驗(yàn)題

9.同學(xué)們?yōu)榱颂骄俊笆褂脛?dòng)滑輪的省、費(fèi)力情況"，裝置如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)過程中，曉彤多

次改變所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，分別記下每次所掛鉤碼的重力及對(duì)應(yīng)的彈簧測力計(jì)示數(shù)，并將所

測得數(shù)據(jù)填寫在表格中：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678

所掛鉤碼重G/N0.51.01.52.02.53.03.54.0

彈簧測力計(jì)示數(shù)

0.81.01.31.51.82.02.32.5

F/N

動(dòng)滑輪重Go/N1.0

（1）曉彤使用動(dòng)滑輪提升鉤碼的過程中的注意事項(xiàng)是;

（2）用同一動(dòng)滑輪勻速提升同一重物，若采用如圖乙、丙所示的兩種提升方法，則

FI3；（選填">"、"<"或"="）

（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在忽略摩擦、繩重及實(shí)驗(yàn)誤差的條件下，可以得出彈簧測力計(jì)的示數(shù)

廠與鉤碼的重力G以及動(dòng)滑輪的重力Go的關(guān)系式為；

（4）在分析數(shù)據(jù)時(shí)，曉彤畫出了Go、G、/與實(shí)驗(yàn)次數(shù)的圖像，請(qǐng)你根據(jù)圖像寫出曉彤探

究的結(jié)論。（）

10.瘋狂物理實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，裝置如圖19

所示。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)物理量123

鉤碼重G/N446

鉤碼上升高度

0.10.10.1

h/m

繩端拉力F/N1.81.62.4

繩端移動(dòng)距離

0.30.4

s/m

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向緩慢拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使鉤碼上升；

（2）小組同學(xué)用第1次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做第3次實(shí)驗(yàn)，表中第3次實(shí)驗(yàn)中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)

為：繩端移動(dòng)距離s=m,機(jī)械效率〃=%;

（3）如采用圖丙裝置，改變動(dòng)滑輪重，提升同一物體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，獲得數(shù)據(jù)并繪制出如

圖丁的圖像，分析可知：被提升物體所受的重力相同時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率

（選填"越高"、"不變"或"越低"）；分析圖像中的A點(diǎn)可知，被提升物體所受

的重力為N（忽略繩重和摩擦）。

（4）若每個(gè)滑輪的質(zhì)量為100g,則第二次實(shí)驗(yàn)中克服摩擦做的額外功為Jo

（不計(jì)繩重）

（5）如圖丙所示，將滑輪組換一種繞繩方法，提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率變

小，試著分析原因。

（6）物理學(xué)中把機(jī)械對(duì)重物施加的力與人對(duì)機(jī)械施加的力的比值叫作機(jī)械效益K4,用于

比較不同機(jī)械的省力程度?，F(xiàn)用圖甲所示滑輪組勻速提升重物，不計(jì)繩重和摩擦。則下列

描述滑輪組的機(jī)械效率"與機(jī)械效益的4、機(jī)械效益K4與物體重力G的關(guān)系圖線中，可

能正確的是o

（7）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中損壞了彈簧測力計(jì)，無法測量鉤碼重力為8N時(shí)的機(jī)械效率，他認(rèn)為

可以利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出動(dòng)滑輪的重力，再利用二就可以計(jì)算出鉤碼重

力為8N時(shí)的機(jī)械效率，他的想法是的（選填"正確"或"錯(cuò)誤"）。

四、計(jì)算題

11.如圖，用滑輪組將重為100N的重物勻速提升2m時(shí)，繩端的拉力為40N,動(dòng)滑輪的質(zhì)

量為1kg,g取10N/kg。計(jì)算：

（1）提升重物做的有用功；

（2）滑輪組的機(jī)械效率；

（3）克服摩擦和繩重所做的功。

12.小喻用如圖所示的均勻杠桿將重為15N的貨物勻速提升0.1m。經(jīng)測量A8=2m,

OA=0.4m,小喻所用拉力F=4N,且方向始終豎直向上。求：

（1）小喻做的有用功是多少？

（2）小喻所用的杠桿的機(jī)械效率是多少？

（3）若杠桿的重心處于的中點(diǎn)，忽略轉(zhuǎn)軸。處的摩擦，杠桿的自重是多少？

五、綜合題

13.關(guān)于人身上的杠桿

人身上有206塊骨頭，其中有許多起著杠桿作用，當(dāng)然這些起杠桿作用的骨頭不可能自動(dòng)

地繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，必須受到動(dòng)力的作用，這種動(dòng)力來自附著在它上面的肌肉.

人前臂的動(dòng)作最容易看清是個(gè)杠桿了，它的支點(diǎn)在肘關(guān)節(jié).當(dāng)肱二頭肌收縮、肱三頭肌松

弛時(shí)，前臂向上轉(zhuǎn)，引起曲肘動(dòng)作（如圖甲所示）；而當(dāng)肱三頭肌收縮、肱；頭肌松弛時(shí)，

前臂向下轉(zhuǎn)，引起伸肘動(dòng)作.

如圖乙是跑動(dòng)時(shí)腿部肌肉示意圖，當(dāng)右腿向前跨步時(shí)，是右腿的骼腰肌收縮、臀大肌松

弛，使右大腿抬起；股四頭肌松弛，股二頭肌收縮，使右膝彎曲，這時(shí)候，左腿由于它的

骼腰肌松弛，臀大肌收縮，股四頭肌收縮，股二頭肌松弛，而伸直.

圖丙是人踮腳時(shí)肌肉的示意圖，踮腳時(shí)主要靠腓腸肌收縮.

（1）畫出人的前臂在圖甲時(shí)的杠桿示意圖來，標(biāo)出支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力

臂.（）

（2）人的前臂在曲肘時(shí)是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿—?這種結(jié)構(gòu)有什么好處—?

（3）人踮著腳時(shí)也可以看作是杠桿，這時(shí)，腳可以看作是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿呢—?

（4）除了文章中介紹的人身上的杠桿外，你還能舉出人體上一個(gè)杠桿的例子嗎—？請(qǐng)?jiān)?/p>

試看.

專題14滑輪、斜面及機(jī)械效率

密考點(diǎn)1滑輪與滑輪組

定滑輪動(dòng)滑輪滑輪組

中間的軸固定丕動(dòng)的滑和重物一起移動(dòng)的滑

定義定滑輪和動(dòng)滑輪的組合。

輪。輪。

動(dòng)力臂為阻力臂2倍

實(shí)質(zhì)等臂杠桿

的省力杠桿。

\\\、\\\\\\\\、\

人~八

變形或圖心

示戶

F；v

FJ

不省力但是改變動(dòng)力的省一半的力，但不能既省力又能改變動(dòng)力的方

特點(diǎn)

方向。改變動(dòng)力的方向。向。

尸移動(dòng)距

離(s)和G

s=hs=2hs—nh

移動(dòng)距離

(用)關(guān)系

鱉考點(diǎn)2斜面與輪軸

具體內(nèi)容

斜面定義一個(gè)與水平面成一定夾角的傾斜平面

省力機(jī)械

特點(diǎn)

如圖，用方表示力，s表示斜面長，力表示斜面高，物重為G。

理想情況下，根據(jù)功的原理，得皿=尺=6//,變形得k=號(hào)。

當(dāng)/Z一定時(shí)，斜面越長越省力,例如盤山公路。

實(shí)例飲料瓶瓶蓋、螺絲釘、螺旋千斤頂?shù)取?/p>

由輪和軸組成，能繞共同軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的簡單機(jī)械叫做輪軸；半徑較

定義

大的是輪，半徑較小的是軸。

能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿,支點(diǎn)就在軸線，輪軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輪與軸有相

同的轉(zhuǎn)速。

如皆m所示，H為輪半徑，r為軸半徑，B為作用在輪上的力，F(xiàn)2

輪軸

為看三用在軸上的力，根據(jù)杠桿平衡條件，有且KHr(動(dòng)力x輪半

徑=二阻力X軸半徑)?？芍寒?dāng)動(dòng)力作用在輪上，則輪軸為省力杠

實(shí)質(zhì)

桿;當(dāng)動(dòng)力作用在軸上，則輪軸為費(fèi)力杠桿。

€

%F'

1

受考點(diǎn)3機(jī)械效率的計(jì)算

知識(shí)點(diǎn)具體內(nèi)容說明

使用機(jī)械時(shí)，完成工作目的必須做

有用功(1)有用功總小于總功,所以

的功，用w有表示。

機(jī)械效率總小于1,通常用百

種

分?jǐn)?shù)％表示。

并非需要，又不得不做的功，用

功額外功

W額表示。

(2)提高機(jī)械效率的方法：減

有用功與額外功的和，也是作用在小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的

總功機(jī)械上的動(dòng)力做的功：W.&=Fs^摩擦、增大物重。

W有+W額。

機(jī)械

有用功跟總功的比值，用公式表示為〃一皿，100%,實(shí)際中〃<1。

效率

(1)被提升的物重：物重增加，機(jī)械效率提高；(2)動(dòng)滑輪重：動(dòng)滑

影響機(jī)滑輪組

輪增加，機(jī)械效率減??；(3)繩重和摩擦。

械效率

(1)斜面的傾斜程度：斜面越陡，機(jī)械效率越高。

的因素斜面

(2)斜面的粗糙程度：斜面越粗糙，機(jī)械效率越低。

QIfrM<

里實(shí)驗(yàn)i測量滑輪組的機(jī)械效率

i.實(shí)驗(yàn)器材：一盒鉤碼、(材料不同的)兩組滑輪、鐵架臺(tái)、彈簧測力計(jì)、刻度尺。

2.實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：滑輪組的機(jī)械效率與提升物體的重力、滑輪組的自身結(jié)構(gòu)以及摩擦有關(guān)。

⑴在滑輪組的自身結(jié)構(gòu)相同時(shí)，提升的物體重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越大。

(2)在提升的物體重力相同時(shí)，滑輪組自身的結(jié)構(gòu)越簡單，滑輪組的機(jī)械效率越大。

4.問題探究：

(1)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)怎樣拉動(dòng)彈簧測力計(jì)？為什么要這樣做？

豎直勻速拉動(dòng)，使彈簧測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于讀出拉力的大小。

(2)如何探究滑輪組的機(jī)械效率與物重的關(guān)系？

保持滑輪組的自身結(jié)構(gòu)、摩擦因素等均不變，改變提升的鉤碼的重力，觀察并記錄彈簧測力

計(jì)的示數(shù)，計(jì)算比較機(jī)械效率的高低。

(3)如何探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組的自身結(jié)構(gòu)的關(guān)系？

保持提升的鉤碼的重力不變，改變滑輪組的自身結(jié)構(gòu)(改變動(dòng)滑輪的材料或動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù))，

觀察并記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)，計(jì)算比較機(jī)械效率的高低。

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，如何計(jì)算總功、有用功、額外功？

①卬總=&（尸是繩端的拉力，s是繩端通過的距離）；

②卬有=例3是提升鉤碼的重力，/i是鉤碼被提升的高度）;

③卬額=卬總-W有。

基礎(chǔ)檢）則（限時(shí)30min）

一、單選題

1.如圖所示，分別用力B、F2、6勻速提起物體A,若不計(jì)摩擦，關(guān)于三個(gè)力的大小關(guān)

系，下列選項(xiàng)中正確的是（）

A.FI<F2<FSB.FI>F2>FSC.F2>FI=FSD.F尸F(xiàn)2=F3

【答案】D

【解析】因?yàn)槎ɑ喯喈?dāng)于一個(gè)等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力，故定滑輪拉同

一重物G,沿三個(gè)不同方向，用的拉力大小相等，即入、F2、6都等于物體的重力，故D

符合題意。

故選Do

2.盤山公路是在高山上修建的公路，彎彎曲曲，如圖所示。要研究汽車在它上面運(yùn)動(dòng)時(shí)的

做功和受力情況，物理學(xué)中把它抽象為一種模型，此模型是（）

A.杠桿B.斜面C.定滑輪D.動(dòng)滑輪

【答案】B

【解析】彎彎曲曲的盤山公路其實(shí)是簡單機(jī)械中的斜面，在利用斜面時(shí)，可以起到省力的

作用。

故選Bo

3.以下是同學(xué)們對(duì)機(jī)械效率的一些理解，其中正確的是（）

A.越省力的機(jī)械，其機(jī)械效率一定越高

B.機(jī)械效率越高，機(jī)械做功一定越快

C.功率越大的機(jī)械做功一定越多

D.做有用功越多的機(jī)械，機(jī)械效率不一定越高

【答案】D

【解析】A.機(jī)械效率的高低與機(jī)械是否省力無關(guān)，例如：通常情況下定滑輪比動(dòng)滑輪的

機(jī)械效率高，但定滑輪不省力，而動(dòng)滑輪能省一半力，故A錯(cuò)誤；

B.機(jī)械效率越高，說明有用功占總功的比例大，功率是描述做功快慢的物理量，所以機(jī)械

效率越高，機(jī)械做功不一定越快，故B錯(cuò)誤；

C.做功的多少與功率和做功時(shí)間有關(guān)，功率越大的機(jī)械做功越快，但做功不一定多，故C

錯(cuò)誤；

D.機(jī)械效率是有用功占總功的百分比，做的有用功越多，不知道所做總功的多少，所以

機(jī)械效率不一定越高，故D正確。

故選D。

4.如圖所示，用完全相同的四個(gè)滑輪和兩根細(xì)繩組成甲、乙兩個(gè)滑輪組，在各自的自由端

分別施加B和尬的拉力，在相同時(shí)間內(nèi)將相同的重物豎直勻速提升相同的高度（不計(jì)繩

重、輪重和一切摩擦）。下列說法正確的是（）

A.拉力B小于拉力F2

B.甲繩子自由端移動(dòng)速度小于乙繩的

C.甲、乙兩滑輪組均屬于費(fèi)力的機(jī)械

D.甲、乙兩滑輪組繩子自由端移動(dòng)的距離相等

【答案】B

【解析】A.不計(jì)繩重及摩擦，因?yàn)槔?/p>

廠」（G+G動(dòng)）

n

且甲滑輪組的繩子承重股數(shù)為犯=2,乙滑輪組的繩子承重股數(shù)為"2=3,所以甲滑輪組繩端

的拉力為

K=g（G物+G動(dòng)）

乙滑輪組繩端的拉力為

&=；（G物+G動(dòng)）

因?yàn)槲矬w以及動(dòng)滑輪的重力相等，所以-＞入，故A錯(cuò)誤；

B.由圖與A分析知，甲滑輪組繩子自由端移動(dòng)的速度v嚴(yán)2V物，乙滑輪組繩子自由端移動(dòng)

的速度v乙=3v物所以甲繩子自由端移動(dòng)速度小于乙繩的自由端移動(dòng)的速度，故B正確；

C.使用動(dòng)滑輪能夠省力，為省力杠桿，故C錯(cuò)誤；

D.因?yàn)槔K子自由端移動(dòng)的距離S=”/7,提升物體的高度力相同，所以甲滑輪組繩子自由端

移動(dòng)的距離為s/=2/z,乙滑輪組繩子自由端移動(dòng)的距離為S2=3/2,則S/HS2,故D錯(cuò)誤。

故選Bo

二、填空題

5.在我國古代，簡單機(jī)械就有了許多巧妙的應(yīng)用。如圖甲所示，護(hù)城河上安裝的吊橋，在

拉起吊橋過程中，滑輪C屬于（選填"定"或"動(dòng)"）滑輪，吊橋可看作支點(diǎn)為

（選填或"C"）點(diǎn)的杠桿。如圖乙所示，用滑輪拉著一重為50N的物體豎直

向上勻速運(yùn)動(dòng)，利用該滑輪能省（選填"力"或"功"）。若滑輪重10N,不計(jì)繩重

及摩擦，拉力P為No

c//////////

A,A

G

甲乙

【答案】定B力30

【解析】［1］在拉起吊橋過程中，滑輪組C的軸固定不動(dòng)，為定滑輪，定滑輪的作用是改變

力的方向，不能省力。

⑵由圖可知，在拉起吊橋過程中，吊橋繞著2點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以護(hù)城河上安裝的吊橋的支點(diǎn)是

B點(diǎn)。

⑶由圖知，施加拉力/時(shí)，物體上升過程中滑輪也同時(shí)上升，所以此滑輪是一個(gè)動(dòng)滑輪,

由動(dòng)滑輪的工作特點(diǎn)可知，使用動(dòng)滑輪不能改變力的方向且費(fèi)距離，但可以省力。

⑷已知物體重50N,滑輪重10N,動(dòng)滑輪上承受重物的繩子股數(shù)

n—2

不計(jì)繩重及輪與軸間的摩擦，繩子自由端的拉力為

尸=g(G物+G動(dòng))=1x(50N+10N)=30N

6.如圖是放在桌面上的一種吸盤式水果削皮器。手搖的部位相當(dāng)于一種簡單的機(jī)械.

（選填"斜面"或"輪軸"）；削皮刀片做得很鋒利是為了壓強(qiáng)。

【答案】輪軸增大

【解析】⑴手搖的部位在使用時(shí)繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以屬于輪軸。

⑵削皮刀片做得很鋒利，是在壓力一定時(shí)，通過減小受力面積來增大壓強(qiáng)。

7.如圖所示，工人沿斜面用30N的推力把一箱重為60N的貨物從斜面底端緩慢勻速推進(jìn)

車廂，斜面高1.2m,機(jī)械效率為60%,則此斜面的長度為m。

F

【答案】4

【解析】工人做的有用功

W#^=G〃=60Nxl.2m=72J

工人做的總功為

W有用72J

W總-^-=-------=120J

〃60%

則斜面的長度為

120J

=4m

30N

8.在建筑工地上，小明同學(xué)利用如圖所示的裝置，用25N的拉力使重為300N的物體A沿

著水平地面勻速運(yùn)動(dòng)，A在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到地面的摩擦力為其所受重力的0.2倍，不計(jì)繩重及

滑輪組的摩擦，則動(dòng)滑輪所受重力N,該裝置的機(jī)械效率為,若增加物體A

的重力，仍使物體A勻速運(yùn)動(dòng)，則該裝置的機(jī)械效率將（選填"增大"、"減小"或"不

變"）。

【答案】15N80%增大

【解析】［1］物體A受到的摩擦力

/=0.2G=0.2x300N=60N

由題意可知，人施加的拉力

G動(dòng)+/

3

所以動(dòng)滑輪的重力

Ga=3F-/=3x25N-60N=15N

⑵該裝置的機(jī)械效率

%=力■物fxs物J_60N得0%

%網(wǎng)物尸x3s物3F3x25N°

[3]若增加物體A的重力，物體A對(duì)地面的壓力增大，物體受到的滑動(dòng)摩擦力增大，由于物

體A勻速運(yùn)動(dòng)，所以拉力也會(huì)增大，總功一定時(shí)，有用功占總功的比例會(huì)增大，故機(jī)械效

率會(huì)增大。

三、實(shí)驗(yàn)題

9.如圖是小海同學(xué)"研究定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置。他按圖示提起鉤碼時(shí)注意保持

測力計(jì)勻速移動(dòng)，分別測得一組數(shù)據(jù)如下表所示

鉤碼重鉤碼升高高度測力計(jì)示數(shù)測力計(jì)移動(dòng)距離

G/Nh/mF/NS/m

甲0.980.20.980.2

乙0.980.21.020.2

丙0.980.20.550.4

請(qǐng)你分析:

（1）比較測力計(jì)示數(shù)的大小，可知：使用動(dòng)滑輪的好處是

（2）比較測力計(jì)拉力的方向，可知：使用定滑輪的好處是

（3）把鉤碼升高相同的高度，比較乙和丙實(shí)驗(yàn)測力計(jì)移動(dòng)的距離，可知：使用動(dòng)滑輪

【答案】省力改變了用力的方向費(fèi)距離

【解析】（1）[1]由表中的數(shù)據(jù)知，在丙中，拉力

F=0.55N<G=0.98N

故使用動(dòng)滑輪的好處是省力。

（2）[2]由表中的數(shù)據(jù)知，在乙中，拉力

F=0.98N=G=0.98N

雖然拉力與物重相等，但是向下用力，故使定滑輪的好處可以改變用力的方向。

（3）⑶乙測力計(jì)移動(dòng)距離為0.2m,丙測力計(jì)移動(dòng)距離為0.4m,故使用動(dòng)滑輪費(fèi)距離。

10.小金用如圖所示的裝置研究某斜面的機(jī)械效率與木塊重力大小之間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)控

制木塊與斜面的粗糙程度都相同，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)斜面傾木塊重有用功機(jī)械

斜面高度沿斜面拉力斜面長總功

h/mF/Ns/m

次數(shù)角G/N%//J效率〃

130°1.00.50.71.00.50.771.4%

230°2.00.51.41.0①

1.01.4

330°3.00.52.11.01.52.171.4%

（1）表中空格①的值是;

（2）小明分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的初步結(jié)論是：在斜面傾角和木塊與斜面的粗糙程度不變時(shí),

斜面機(jī)械效率與木塊重力大小無關(guān)。對(duì)此，你對(duì)小明有何建議？;

（3）為提高測量的準(zhǔn)確度，在用彈簧秤測拉力時(shí)，需要注意的事項(xiàng)是（寫一條即

可）。

【答案】71.4%見解析見解析

【解析】（1）［1］第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)斜面的機(jī)械效率

n=^S_x100%=—=xl00%=71.4%

W&1.4J

（2）⑵實(shí)驗(yàn)時(shí)，只在某一確定的斜面傾角和斜面粗糙程度的情況下，改變木塊重力進(jìn)行

了實(shí)驗(yàn)，結(jié)論具有偶然性，應(yīng)該多次改變斜面的傾角和斜面的粗糙程度，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，

才能使得到的結(jié)論具有普遍性。

（3）⑶實(shí)驗(yàn)中，要?jiǎng)蛩俚乩瓌?dòng)彈簧測力計(jì)，才能使彈簧測力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定，提高準(zhǔn)確

度。

四、計(jì)算題

11.工人用如圖所示的滑輪組運(yùn)送建材上樓，每次運(yùn)送量不定，滑輪與鋼繩間的摩擦力及

繩重忽略不計(jì)。若某一次工人將重800N的建材勻速豎直向上提升了6m,所用的拉力為

300N,求：

（1）動(dòng)滑輪的重力；

（2）鋼繩自由端移動(dòng)的距離；

（3）當(dāng)所運(yùn)送建材的重為1100N時(shí)，工人作用在繩子上的拉力。

【答案】(1)100N；(2)18m；(3)400N

【解析】解：(1)由圖示可知，滑輪組承擔(dān)重量的繩子股數(shù)為"=3,滑輪與鋼繩間的摩

擦力及繩重忽略不計(jì)，由尸=g(G+G動(dòng))可得，動(dòng)滑輪的重力

G動(dòng)=3F-G=3x300N-800N=100N

(2)已知建材上升的高度為6m,則鋼繩自由端移動(dòng)的距離

s=3/z=3x6m=18m

(3)滑輪與鋼繩間的摩擦力及繩重忽略不計(jì)，當(dāng)所運(yùn)送建材的重為1100N時(shí)，工人作用

在繩子上的拉力為

,11

尸=§(G+Ga)=jx(1WON+100N)=400N

答：(1)動(dòng)滑輪的重力為100N；

(2)鋼繩自由端移動(dòng)的距離為18m；

(3)當(dāng)所運(yùn)送建材的重為1100N時(shí)，工人作用在繩子上的拉力為400N。

12.水平地面上放置重為300N、邊長為0.2m正方體物塊，如圖甲所示?，F(xiàn)用斜面將物塊

由底端勻速拉到頂端，如圖乙所示。已知平行于斜面的拉力廠為180N,物體移動(dòng)的距離為

5m,升高2m,用時(shí)5s。g取10N/kg。求：

(1)物塊對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；

(2)拉力的功率；

(3)斜面的機(jī)械效率。

【答案】(1)7500Pa；(2)180W；(3)66.7%

【解析】解：(1)物體放在水平地面上，對(duì)地面壓力等于其重力，物塊對(duì)水平地面的壓強(qiáng)

G300N

=7500Pa

0.2mx0.2m

（2）拉力的功率為

W_f￡_180Nx5m

=180W

tt5s

（3）斜面的機(jī)械效率為

Ghsi300Nx2m,__,,

77=——xlOO%=--------------x100%n/=66.7%

Fs180Nx5m

答：（1）物塊對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為7500Pa；

（2）拉力的功率為180W；

（3）斜面的機(jī)械效率為66.7%。

五、綜合題

13.小芳探索人體內(nèi)的杠桿，發(fā)現(xiàn)脖子里有一根杠桿，將腦袋往后仰時(shí)，頸關(guān)節(jié)相當(dāng)于杠

桿的支點(diǎn)，如圖是她畫的簡化圖，幫助人把腦袋往后仰的輸出力、脖子后面的肌肉提供的

輸入力如圖所示。

⑴請(qǐng)?jiān)谌鐖D中畫出輸入力的力臂；（）

（2）小明認(rèn)為：杠桿在小芳畫的輸入力和輸出力的作用下，該杠桿不能平衡。若要平衡，輸

出力必須如圖所示那樣換為杠桿受到的阻力。你覺得（選填"小芳"或"小明”）的

杠桿在如圖所示兩個(gè)力作用下能平衡；

⑶在上述正確的杠桿平衡圖中，根據(jù)公式,可判斷輸入力輸出力（選填

"大于"、"等于"或"小于"）O

小明用=財(cái)大于

【分析】⑴力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離。

⑵阻力是阻礙杠桿運(yùn)動(dòng)的力。

⑶杠桿平衡條件￡4=月4分析。

【解析】0）口］過支點(diǎn)作垂直于輸入力的作用線的垂線，即為力臂，如圖所示:

（2）⑵由圖可知，輸入了方向向下，則輸出力一段向上翹，為了杠桿平衡，阻力的方向應(yīng)該

是斜向下的，所以小明的杠桿在如圖所示兩個(gè)力作用下能平衡。

（3）［3］⑷由圖可知，輸入力的力臂小于輸出力的力臂，根據(jù)杠桿平衡條件￡4=8/?可知，輸

入力大于輸出力。

拔置I檢）則（限時(shí)30min）

一、單選題

1.甲裝置中，空吊籃A重25N,B處繩子承受的拉力足夠大，C處繩子承受的最大拉力為

100N。小壯將A提升到高處，施加拉力尸隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙，A上升速度隨時(shí)間變化

關(guān)系如圖丙。忽略繩重、摩擦、空氣阻力。下列說法不正確的是（）

A.動(dòng)滑輪所受的重力為15N

B.在2s內(nèi)克服滑輪重做的額外功為30J

C.此裝置最多能勻速運(yùn)載160N重的貨物

D.此裝置運(yùn)載貨物最高機(jī)械效率為92.5%

【答案】D

【解析】A.由圖可知，在l~2s內(nèi)吊籃勻速上升，此時(shí)拉力為20N,該滑輪組”=2,則忽

略繩重、摩擦、空氣阻力，動(dòng)滑輪的重力

6動(dòng)=〃片-GA=2X20N-25N=15N

故A正確，不符合題意；

B.在l-2s內(nèi)克服滑輪重做的額外功

%=G動(dòng)〃=G動(dòng)vt=15Nx2m/sxls=30J

故B正確，不符合題意；

C.C處繩子承受的最大拉力為100N,當(dāng)拉力最大時(shí)，運(yùn)載貨物的重力最大

G大=nF大-G動(dòng)-GA=2x100N-15N-25N=160N

故C正確，不符合題意;

D.運(yùn)載貨物的重力最大時(shí)，機(jī)械效率最高，此裝置運(yùn)載貨物最高機(jī)械效率

%用?G”160N

%」（G大+G吊籃+G動(dòng)，160N大+25N+15N

故D錯(cuò)誤，符合題意。

故選Do

2.如圖所示，物體在沿斜面向上的拉力作用下，從斜面底端勻速拉到斜面頂端，已知斜面

高為/?,斜面長為s,且s=3/?,物體所受重力為G,斜面的機(jī)械效率為50%,若物體受到

的拉力和摩擦力分別用尸和/表示，則（）

C.F=也產(chǎn)D.F=|/=f

3」3

【答案】C

【解析】根據(jù)題意知道，拉力做的有用功

W有用=Gh

拉力做的總功

W.s>=Fs—Fx3h—3Fh

斜面的機(jī)械效率

%GhG.no/

叱總3Fh3F

解得拉力

F=-G

3

克服摩擦力所做的額外功

2

%=A=/x3/z=3"=叫總一％用=3尸配Gh=3x-Gh-Gh=Gh

則摩擦力

f=-G

3

故C符合題意，ABD不符合題意。

故選Co

3.如圖所示是使用不同機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式（不計(jì)機(jī)械自重和摩擦），其中

所需動(dòng)力F最大的是（）

【答案】A

【解析】不計(jì)機(jī)械自重和摩擦，即在理想狀態(tài)下比較動(dòng)力的大小。

A.這是動(dòng)滑輪的特殊使用方法，物體掛在動(dòng)滑輪一側(cè)繩子上，拉動(dòng)滑輪的輪軸，此時(shí)拉

力

Fi=G+G=2G

B.圖示是一個(gè)定滑輪，則拉力

Fi=G

C.繩子的有效段數(shù)為3,繩子自由端的拉力

13

D.圖中為斜面，使用任何機(jī)械不能省功，根據(jù)國二G/i有

_F/X2m=GXlm

Fi=~G

比較所用動(dòng)力的大小，可知選項(xiàng)A中動(dòng)力最大，故A符合題意，BCD不符合題意。

故選A。

4.如圖所示，斜面長10m,高4m,用沿斜面方向的推力F,將一個(gè)質(zhì)量為50kg的貨

物由斜面底端勻速推到頂端，運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力做功500J,下列說法正確的是（）

A.機(jī)械效率為75%B.F=300N

C.摩擦力