简单机械——滑轮、斜面及机械效率(解析版)
有关斜面和滑轮的机械效率公式
有关斜面和滑轮的机械效率公式
机械效率是指机械系统在能量转换过程中的实际效率，通常用η表示。
对于斜面和滑轮的机械效率公式，我们可以分别来讨论。
首先是斜面。
当物体沿着斜面上升或下降时，机械效率可以通过以下公式计算：
η = (输出力× 输出距离) / (输入力× 输入距离)。
其中，输出力和输出距离是指斜面对物体施加的力和物体上升或下降的距离，输入力和输入距离则是施加在斜面上的力和斜面的长度。
接下来是滑轮。
滑轮是一种简单机械，用来改变施加在物体上的力的方向。
滑轮的机械效率可以通过以下公式计算：
η = (输出力× 输出距离) / (输入力× 输入距离)。
在这里，输出力和输出距离是指滑轮提供的力和物体移动的距离，输入力和输入距离则是我们施加在滑轮上的力和滑轮移动的距
离。
需要注意的是，这两个公式都是理想情况下的计算公式，实际
情况中会存在一些能量损失，例如摩擦力等。
因此，在实际应用中，需要考虑这些能量损失，进而计算出更加准确的机械效率。
总的来说，斜面和滑轮的机械效率公式都是通过输出力和输入
力以及输出距离和输入距离的比值来计算的，这些公式可以帮助我
们理解机械系统的效率以及在工程设计和物理实验中的应用。
部编物理八年级下册12.2滑轮(解析版)含答案
12.2 滑轮（解析版）考点1 滑轮及其工作特点（1）滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。
因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析；（2）滑轮分类：定滑轮和动滑轮；定滑轮工作特点：（1）定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。
（2）定滑轮的特点：通过定滑轮来拉钩码并不省力，通过或不通过定滑轮，弹簧测力计的读数是一样的，可见，使用定滑轮不省力但能改变力的方向。
在不少情况下，改变力的方向会给工作带来方便；（3）定滑轮的原理：定滑轮实质是个等臂杠杆，动力臂L 1、阻力臂L 2都等于滑轮半径，根杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。
动滑轮工作特点：（1）动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省12力，多费1倍距离；典例分析＋变式训练考点直击（2）动滑轮的特点：使用动滑轮能省一半力，费距离；这是因为使用动滑轮时，钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。
使用动滑轮虽然省了力，但是动力移动的距离大于钩码升高的距离，即费了距离；（3）动滑轮的原理：动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。
【典例1】（•阿荣旗二模）用定滑轮拉物体，不计摩擦，当沿不同方向将物体拉起时，拉力分别为F1、F2、F3，如图所示，则这三个力之间的大小关系正确的是（ ）A．F1＜F2＜F3B．F1＞F2＞F3C．F1＝F2＝F3D．无法判断【答案】C。
【分析】要解答本题需掌握：定滑轮实质上是一等臂杠杆，只改变力的方向，而不省力。
【解答】解：因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故在不计摩擦的情况下，定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力。
故A、B、D错误。
故选：C。
【典例2】（春•兴庆区期末）如图所示，通过动滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3，则这三个力大小关系是（ ）A．F1最大B．F2最大C．F3最大D．一样大【答案】C。
2020中考复习 物理重点知识强化训练——专题四十二：简单机械(解析版)
2020中考复习物理重点知识强化训练——专题四十二：简单机械考点一：滑轮1.如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是和，拉力做功的功率分别是和若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则与、与之间的大小关系是A. 、B. 、C. 、D. 、2.如图所示，甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上，用滑轮组匀速提升重为600N的物体时，悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为、，已知每个滑轮重30N，不计绳重及滑轮轴间的摩擦，则拉力、的大小分别为A. ，B. ，C. ，D. ，3.如图所示，A物体受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以的速度在水平地面上向左做匀速直线运动，已知拉力，滑轮组的机械效率为，则下列说法正确的是A. 拉力F的功率是1WB. 2s内绳子自由端移动的距离是C. 5s内拉力F所做功的大小是20JD. 物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N4.利用如图所示的滑轮组拉动置于水平地面上的物体A，使重为200N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若物体A受到地面的摩擦力f为60N，所用的拉力F为25N，则拉力F的功率为______W；在这个过程中，该装置的机械效率是______用百分数表示。
5.用如图装置，在20s内将80N的水桶提升3m，拉力为50N，则拉力的功率为______W，该装置的机械效率是______若不计绳重和摩擦则动滑轮的重力为______N。
6.用如图所示的滑轮组将重500N的物体在20s内匀速提升2m，所用的拉力为不计绳重及摩擦，则动滑轮重为______N，拉力的功率为______W，若提升900N的物体时机械效率为______。
7.如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置．他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如表所示请你分析：比较甲乙两图及实验数据，可得到的初步结论是：使用定滑轮______ ；比较甲丙两图及实验数据，可得到的初步结论是：______ ；把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可得到的初步结论是：使用动滑轮可以______ ；但必须费______ ；如果要得到正确的结论，还必须进行多次测量，目的是______A.从三次实验中选取最准确的数据三次测量取平均值，减小误差C.从特殊现象中得到普遍规律利用控制变量法．8.在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如表：实验中要竖直向上______拉动弹簧测力计，使钩码升高．表格中编号处数据应为______，编号处数据应为______．分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与______有关．若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率______选填“变大”“变小”或“不变”．9.用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，动滑轮的重为50N，5s内可使物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦。
三种四类简单机械的机械效率
2023三种四类简单机械的机械效率CATALOGUE目录•介绍•简单机械的机械效率•四种简单机械的机械效率比较•三种四类简单机械的优缺点分析•提高简单机械机械效率的实践意义•研究简单机械机械效率的现实意义•结论与展望01介绍简单机械的效率和性能是比较和评估各种机械的重要指标之一。
了解简单机械的机械效率可以帮助我们更好地选择和应用机械。
目的和背景简单机械是指由较简单构件组成的机械，包括杠杆、滑轮、斜面、螺旋和轮轴等。
杠杆是指一个固定支撑点上可以绕其旋转的刚性棒，其中支点为杠杆的固定支撑点，力臂为支点到力的作用点的距离，力矩为力与力臂的乘积。
滑轮是指一个带轮轴的圆盘，它可以绕其轴线旋转，并可以带动其他物体旋转。
斜面是指一个平面与水平面成一定角度的平面，它可以用于改变力的方向和大小。
螺旋是指一个带螺旋槽的圆柱体，它可以用于传递运动和旋转运动。
轮轴是指一个带轮盘的杆件，它可以用于传递运动和旋转运动。
简单机械的定义与分类02简单机械的机械效率机械效率是指机械在工作中所消耗的能量与所做有用功的比值，通常用希腊字母η表示。
机械效率的表达式为：η = W有用 / W总 = W有用 / (W 有用 + W额外)机械效率的定义1影响机械效率的因素23摩擦力是影响机械效率的主要因素之一，减小摩擦力可以提高机械效率。
摩擦力机械自重越大，需要克服自身重力的额外功就越多，机械效率就越低。
机械自重构件间的摩擦和空隙会导致能量损失，减小构件间的摩擦和空隙可以提高机械效率。
构件间的摩擦和空隙提高机械效率的方法优化设计可以减小摩擦力和机械自重，从而提高机械效率。
优化设计定期保养使用高效能材料改进操作方法定期保养可以减小构件间的摩擦和空隙，从而减小能量损失，提高机械效率。
使用高效能材料可以减小机械自重，从而减小额外功的消耗，提高机械效率。
改进操作方法可以减小摩擦力和构件间的摩擦和空隙，从而提高机械效率。
03四种简单机械的机械效率比较03等臂杠杆在等臂杠杆中，动力臂等于阻力臂，使用时既不省力也不费力，也不改变移动距离，因此总功也不变。
专题33斜面及斜面机械效率的计算(原卷版+解析)
专题32 滑轮及滑轮组机械效率的计算斜面及斜面的机械效率是初中物理力学中重要知识，也是中考中常考实验之一。
通过斜面及斜面的机械效率考查，能很好考查学生的对机械效率知识的掌握情况，加深对机械效率的理解。
在中考试卷中，结合测力计读数、功、机械效率的计算等知识考查，侧重考查有用功、总功、机械效率的计算以及影响斜面机械效率高低的因素，主要以实验、计算形式考查，分值在2分—6分左右。
一、斜面定义、特点及实际应用：1、斜面的定义：斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。
2、斜面特点：斜面是一种省力的简单机械。
用斜面把重力为G的物体推到高处时,如果不计摩擦力,已知斜面长为L,高为h，倾角为α，推力F所做的功W F=FL，不用斜面而由人直接将该重物提到同一高度时克服重力所做的功W G=Gh，根据机械功的原理（使用任何机械都不省功），得FL=Gh,所以sinGhF GLα==，由于L>h，所以可以省力。
3、应用：螺旋（木螺丝、螺母、螺杆、饮料瓶瓶盖）、盘山公路等。
例题1 （2022全国九年级）如图所示，将同一物体G分别沿光滑斜面由B、C匀速提升到A时，如若沿斜面的拉力分别为F B、F C，各个过程拉力做功为W B、W C，则它们的大小关系正确的是（）A．W B＞W C，F B＜F C B．W B＝W C，F B＜F C考点透视迷津点拨与点对点讲练C ．W B ＞W C ，F B ＝F CD ．W B ＝W C ，F B ＝F C【答案】B 。
【解析】斜面光滑说明摩擦力为0，拉力除了克服物体重力做功之外没有做额外功，则两次做的功都等于克服物体重力做的功，两次分别把同一物体提升到相同的高度，克服物体重力做的功相同，所以拉力做功也相同，即W B ＝W C ，斜面BA 的倾斜角度小于斜面CA 的倾斜角度，所以s AB ＞s AC ，由W=Fs 可知所以物体沿BA 运动时拉力较小，即F B ＜F C ，故选B 。
【点拨】斜面是一个可以看成一个省力的简单机械，省力的大小与斜面的粗糙程度有关，还有斜面的倾斜角度有关。
初中物理专题复习14滑轮、斜面及机械效率(解析版)
专题14 滑轮、斜面及机械效率考点1 滑轮与滑轮组省一半的力，但不如图，用F表示力，s表示斜面长，h表示斜面高，物重为G。
理想情况下，根据功的原理，得W＝Fs＝Gh，变形得F＝Ghs。
当h一定时，斜面越长越省力，例如盘山公路。
饮料瓶瓶盖、螺丝钉、螺旋千斤顶等。
如图所示，R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上的力，根据杠杆平衡条件，有F1R＝F2r(动力×轮半径＝阻力×轴半径)。
可知：当动力作用在轮上，则轮轴为省力杠杆；当动力作用在轴上，则轮轴为费力杠杆。
机械效率的计算1．实验器材：一盒钩码、(材料不同的)两组滑轮、铁架台、弹簧测力计、刻度尺。
2．实验方法：控制变量法。
3．实验结论：滑轮组的机械效率与提升物体的重力、滑轮组的自身结构以及摩擦有关。
(1)在滑轮组的自身结构相同时，提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越大。
(2)在提升的物体重力相同时，滑轮组自身的结构越简单，滑轮组的机械效率越大。
4．问题探究：(1)实验中，应怎样拉动弹簧测力计？为什么要这样做？竖直匀速拉动，使弹簧测力计示数稳定，便于读出拉力的大小。
(2)如何探究滑轮组的机械效率与物重的关系？保持滑轮组的自身结构、摩擦因素等均不变，改变提升的钩码的重力，观察并记录弹簧测力计的示数，计算比较机械效率的高低。
(3)如何探究滑轮组的机械效率与滑轮组的自身结构的关系？保持提升的钩码的重力不变，改变滑轮组的自身结构(改变动滑轮的材料或动滑轮的个数)，观察并记录弹簧测力计的示数，计算比较机械效率的高低。
(4)实验结束后，如何计算总功、有用功、额外功？①W总＝Fs(F是绳端的拉力，s是绳端通过的距离)；②W有＝Gh(G是提升钩码的重力，h是钩码被提升的高度)；③W额＝W总－W有。
基础检测(限时30min) 一、单选题1．如图所示，分别用力F1、F2、F3匀速提起物体A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正确的是（）A．F1<F2<F3B．F1>F2>F3C．F2>F1=F3D．F1=F2=F3【解析】因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力，故D符合题意。
【中考物理】2023届第一轮复习分类专题——简单机械(提升篇)含解析
【中考物理】2023届第一轮复习分类专题——简单机械（提升篇）一、单选题(共7小题)1.如图所示的滑轮组中，提升重物的重力为，不计摩擦和滑轮重及G 绳重，则拉力为( )FA. B. C. D.G 8G 6G 5G 42.如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置(不考虑轮重和摩擦），使用时：瘦子固定不动，胖子用力拉绳使匀速上升；(1)F A G 胖子固定不动，瘦子用力拉绳使匀速上升；(2)F B G 下列说法中正确的是( )A. B.F A <GF A >F B C. D.以上说法都不对F B =2G 3.用如图所示的滑轮组从水中打捞一块重为，体积为的1250N 25dm 3重物。
当重物和动滑轮都还在水中时，绳子自由端的拉力为，500N取，以下说法正确的是 ( )g 10N /kgA.重物露出水面前后，滑轮组的机械效率不变B.重物露出水面前，动滑轮重力为500NC.重物露出水面前，滑轮组的机械效率为83.3%D.重物露出水面前，滑轮组的机械效率为66.7%4.下列说法正确的是( )A.机械效率高的机械，做功一定快B.机械效率高的机械，做的有用功一定多C.功率大的机械，做功一定快D.功率大的机械，做功一定多5.如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力，将杠杆缓慢F 地由位置经过拉至位置，在这个过程中动力( )A B C FA.变大B.变小C.先变小后变大D.先变大后变小6.如图所示，密度、粗细均匀的木棒，一端悬挂重为的小物块(体G 积忽略不计)，棒的体积浮出水面，则棒所受重力的大小为( )1nA. B. C. D.nG (n +1)G (n−1)G (n +1)G n−17.小红在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，提出下列假设：①机械效率可能跟动滑轮重有关②机械效率可能跟被拉物体重有关③机械效率可能跟被拉物体上升的高度有关④机械效率可能跟承重绳子的段数有关然后小婷设计了如图所示的实验验证，进行对比来验证小红提出的假设，则该实验验证的假设是( )A.①B.②C.③D.④二、填空题(共7小题)8.如图，甲、乙杠杆的质量和长度均相同．分别使用甲乙杠杆将物体提升相同的高度，则在工作过程中甲、乙杠杆的机械效率相比A （选填“”、“”或“”）．η甲η乙>=<9.某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台．如图所示，已知窗台高，木板长，3m 5m 瓷砖重，沿斜面所用拉力，则此过程中所做的有用功为 ，500N 400N JN斜面的机械效率是，瓷砖与木板间的摩擦力为．O 10.如图所示，是某护城河上的一座吊桥。
2020中考复习 物理知识点专项练习——专题十二：简单机械(解析版)
2020中考复习物理知识点专项练习——专题十二：简单机械考点一：滑轮1.如图所示，小新分别用定滑轮、动滑轮来匀速提升重物．已知小新的体重为500N，手臂能发挥的最大的拉力为600N，滑轮重和摩擦均忽略不计．若以图甲的方式提升一个重物，最多可提升重物的质量为 kg；若以图乙的方式提升一个重物，最多可提升重物的重力为 N．（g取10N/kg）2.如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，其中动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，若工人将绳子匀速向上拉起6m，则泥桶上升________m，手拉绳子的力为________N；机械效率是________(结果保留一位小数)．3.起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是2.4×104J，起重机提升重物所做的有用功是________J，起重机的机械效率是________．(g＝10N/kg)4.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力_______乙所用的拉力；甲滑轮组的效率________乙滑轮组的效率.（均选填“大于”、“等于”或“小于”）．5.如图所示是使用不同机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力F最大的是( )6.利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是η甲、η乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是A. F甲＜F乙η甲=η乙B. F甲＞F乙η甲＞η乙C. Ｗ甲＞W乙P甲＞P乙D. Ｗ甲=W乙P甲=P乙7.小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力f＝600N，小强所用水平拉力F＝250N，在这个过程中( )A. 小强做的有用功为3600JB. 小强所用拉力F的功率为1500WC. 该装置的机械效率为80%D. 重力做了12000J的功8.如图所示，物体A质量为1kg，挂在动滑轮上，弹簧测力计拉力的方向竖直向上，动滑轮的重、绳的重和大小均不计，且不考虑一切摩擦，g取10N/kg．求：（1）物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是多少？（2）若物体A刚好浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为3N，则物体A受到的浮力是多少？（3）物体A的密度是多少？9. 在测“滑轮组机械效率”的实验中，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A(如图甲所示)，然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码，当钩码上升的高度为H时．瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测得AB两点间的距离为2H(如图乙所示)(不计摩擦与绳重)求：(I)动滑轮的重力G．(2)滑轮组的机械效率(3)如果减少钩码的个数，滑轮组的机械效率会如何变化?10.如图是小涛同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置，他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示：请你分析：（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是________；（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是________；（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮________；（4）在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择________考点二：杠杆1.如图所示，O点为杠杆的支点，则图中线段________是力F的力臂．2.轻质木杆AB可以绕O点转动，OA：OB＝3：1，A端细线下挂300N的重物静止在水平地面上，若使木杆保持水平位置，且重物对水平地面的压力为零，在B点要用 N的力竖直向下拉．此木杆为___________（填“省力”或“费力”或“等臂”）杠杆．3.如图所示，燕尾夹的臂AB＝BC，用力摁住C 点打开夹子时，可将点_____ 看作支点，燕尾夹可近似看作_____ （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．4.如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起，使用定滑轮可以_______(选填“省力”“省距离”或“改变动力方向”)；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力．在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)．5.两个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详．如图所示，大和尚和小和尚两人合挑一大桶水，则小和尚为减轻自己的负担，可以让自己往________移动一点距离或将水桶往________移动一点距离．(两空均选填)“前”或“后”( )是7.如图中属于费力杠杆的是( ) 8.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图．下列有关说法正确的是A. 刀刃很薄可以增大压力B. 铡刀实质上是一种费力杠杆C. 甘蔗放在a点比b点更易被切断D. 手沿1F方向用力比沿2F方向更省力9. 如图所示，杠杆的水平位置平衡，下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是（）A. 两侧钩码同时向外移一格B. 两侧钩码同时向内移一格C. 左侧的钩码向内移一格，右侧减去一个钩码D. 在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码10.如图所示，杠杆质量不计，每小格长度相等，O为支点，物体A是底面积为0.01m2的长方体．当杠杆右侧挂一个重8N的物体B时，杠杆平衡，此时物体A对水平桌面的压强为300Pa．下列说法正确的是( )A. 物体A受到的重力为7NB. A受到支持力为3NC. 物体B向右移动2小格，杠杆将继续保持平衡D. 物体B向右移动1小格，物体A受到的拉力增大2N11.用如图所示的实验装置测杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计的示数F为________N；钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，弹簧测力计移动距离s为0.3 m，则杠杆的机械效率为________%（结果保留一位小数）．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：__________________．（2）钩码从A点改挂在B点后，拉力作用点及拉力方向都不变，此时把相同的钩码匀速提升相同的高度，则所测机械效率将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．12.学习了杠杆知识后，芳芳利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，她所选择的器材有铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为10g)、细线、刻度尺等．(1)她将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示，此时铅笔处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态，若想调节铅笔水平平衡，她应将细线向________(选填“左”或“右”)移动．调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响，在实验测量时还有一个优点，请你写出：______________．(2)调节铅笔水平平衡后，她用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示．做了几次实验后将数据记录在表中．实验中测得的数据如上表所示，表格中漏填的数据为________N，记录数据后，同桌的小李按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离．”这个结论与杠杆平衡条件________(选填“相符”或“不相符”)．为了进一步完善实验，得出普遍规律，芳芳接下来的做法应该是______(填字母，下同)．A．改变力的大小 B．改变力的方向 C．改变力的作用点(3)如图乙所示，铅笔水平平衡后，芳芳不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙所示)，她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到左端细线下方固定(如图丁所示)，则铅笔________．A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然水平平衡考点三：斜面1.在山区常见到如图所示的盘山公路．修建盘山公路是利用我们学过的一种简单机械________的原理，这样做的主要目的是使汽车在上坡时能够________．2.如图，快速发展的南昌为缓解城市交通压力，正在兴建地铁、地铁站台的设计方案，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡．从能量利用的角度看，这种设计的优点是什么？3.工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m．求：(1)推力做的功；(2)斜面的机械效率．4.“测算简单机械的效率”实验．(1)下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据：①将表格中数据补充填写完整_________；②分析实验数据可知：同一斜面，倾斜程度越高，拉同一个物体所用的拉力越大，机械效率越________．(2)请你尝试做“测算滑轮组的机械效率”实验：①在图中用笔画线按最省力的方法组装好滑轮组_______；②设计一个记录此实验数据的表格_______．2020中考复习物理知识点专项练习——专题十二：简单机械参考答案考点一：滑轮1.如图所示，小新分别用定滑轮、动滑轮来匀速提升重物．已知小新的体重为500N，手臂能发挥的最大的拉力为600N，滑轮重和摩擦均忽略不计．若以图甲的方式提升一个重物，最多可提升重物的质量为 kg；若以图乙的方式提升一个重物，最多可提升重物的重力为 N．（g取10N/kg）【答案】50；1200【解析】滑轮重和摩擦均忽略不计，使用定滑轮不省力F=G，使用动滑轮省一半的力F=G；（1）知道人的体重，即人能施加的最大拉力，利用定滑轮拉力和物重的关系求以图甲方式最多可提升的物重；（2）知道手臂所能发挥的最大拉力为600N，利用动滑轮拉力和物重的关系求以图乙方式最多可提升的物重．解：（1）因为人的体重为500N，所以人能施加的最大拉力F=500N．因为滑轮重和摩擦均忽略不计，所以使用定滑轮F=G甲，所以图甲方式最多可提升重：G甲=500N；则m甲===50kg（2）因为手臂所能发挥最大拉力：F′=600N，又因为滑轮重和摩擦均忽略不计，使用动滑轮F′=G乙，所以以图乙方式最多可提升重：G乙=2F′=2×600N=1200N．故答案为50；1200．2.如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，其中动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，若工人将绳子匀速向上拉起6m，则泥桶上升________m，手拉绳子的力为________N；机械效率是________(结果保留一位小数)．【答案】 (1). 2 (2). 80 (3). 91.7%【解析】由图知道，滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=3h，即泥桶上升的高度是：h=s/3=6m/3=2m；手拉绳子的力是：F=（G物+G动）/3=（220N+20N）/3=80N；机械效率是：η=W有用/W总×100%=Gh/Fs×100%=220N×2m/80N ×6m×100%=91.7%3.起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是2.4×104J，起重机提升重物所做的有用功是________J，起重机的机械效率是________．(g＝10N/kg)【答案】 (1). 15000 (2). 62.5%【解析】起重机提升重物所做的有用功是：W有=Gh=mgh=0.5×103 kg×10N/kg×3m=15000J，起重机的机械效率是：η=W有/W电×100%=1.5×104J/2.4×104J×100%=62.5%．4.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力_______乙所用的拉力；甲滑轮组的效率________乙滑轮组的效率.（均选填“大于”、“等于”或“小于”）．【答案】 (1). 大于 (2). 等于【解析】由图知：甲由两段绳子承担物重,所以F甲＝12(G物+G动);乙由3段绳子承担物重,所以F乙＝13(G物+G动).所以甲所用的拉力大于乙所用的拉力．而甲乙两滑轮组动滑轮和物体的重力相同,所以额外功与有用功大小相等．根据η＝WW W有有额，所以机械效率相等．5.如图所示是使用不同机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力F最大的是( )【答案】C【解析】设物体重力为G，A图中为斜面，则F1×4m=G×2m，故动力是：F1=0.5G；B图中为滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数是3，故动力是：F2 =G/3；C图中为动滑轮，动力作用在动滑轮的轴上，则动力是：F3 =2G；在D图中设杆与水平面的夹角为α，则F4×4cosα=G×1×cosα，故动力是：F4=0.25G，所以动力最大的是C，故选C．6.利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是η甲、η乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是A. F甲＜F乙η甲=η乙B. F甲＞F乙η甲＞η乙C. Ｗ甲＞W乙P甲＞P乙D. Ｗ甲=W乙P甲=P乙【答案】AD【解析】由图知道，甲滑轮组绳子的有效股数是n甲=3，乙滑轮组绳子的有效股数n乙=2，因此相同滑轮的质量相等，提升物体的质量相等，故若忽略绳重与摩擦，则所用的拉力由F=（G+G动）/ n知道是F甲＜F乙，故B错误；因为克服物体重力做的功为有用功，且两物体提升相同高度，所以由W有 =Gh知道，两滑轮组做的有用功相等，又因为克服物体和动滑轮总重力做的功为总功，由W总=（G+G动）h知道，两滑轮组拉力做的总功相等，即W甲 =W乙，故C错误；由η=W有/W总×100%知道，两装置的机械效率关系是η甲=η乙，故A错误；因为提升相同物体到相同高度时的时间相等，所以由P=W总/t知道，拉力做功的功率关系为P甲=P乙，故D正确，故选D．7.小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力f＝600N，小强所用水平拉力F＝250N，在这个过程中( )A. 小强做的有用功为3600JB. 小强所用拉力F的功率为1500WC. 该装置的机械效率为80%D. 重力做了12000J的功【答案】ABC【解析】根据题意知道，A所受地面的摩擦力是：f=600N，移动的距离是：s=6m；故小强做的有用功是：W有用=fs=600N ×6m=3600J，即A正确；由图知道，滑轮组绳子的有效股数是：n=3，则拉力端移动的距离：s′=3s=3×6m=18m，故拉力F的功率是：P=W/t=Fs′/t=250N×18m/3s=1500W，故B正确；该装置的机械效率是：η=W有/W总×100%=fs/Fs′×100%=600N×6m/250N×18m×100%=80%，故C正确；因为物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0，故D错，故选ABC．8.如图所示，物体A质量为1kg，挂在动滑轮上，弹簧测力计拉力的方向竖直向上，动滑轮的重、绳的重和大小均不计，且不考虑一切摩擦，g取10N/kg．求：（1）物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是多少？（2）若物体A刚好浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为3N，则物体A受到的浮力是多少？（3）物体A的密度是多少？【答案】（1）5N．（2）3N， 4N．（3）2.5×103kg/m3．【解析】（1）由G A=m A g=1kg×10N/kg=10N，由F=G A/2 =10N/2=5N；（2）对滑轮受力分析对A的拉力：F A=2×3N=6N，对A受力分析：F浮=G A-F A=10N-6N=4N；（3）由F浮=ρ水gV排得：V排=F浮/ρ水g=4N/1×103kg/m3×10N/kg=4×10-4m3，浸没：V A=V排=4×10-4m3，ρA=m A/V A＝1kg/4×10−4m3=2．5×103kg/m3；答：（1）物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是5N；（2）物体A受到的浮力是4N；（3）物体A的密度是2．5×103kg/m3。
机械效率(讲义及解析)
机械效率（讲义及解析）一、知识点睛机械效率：（1）公式：（2）求解有用功或总功时，能够直截了当用对应的力乘以距离；也能够用关系 W 总=W 有+W 额。
（3）阻碍机械效率的因素有物重、机械自重、摩擦等。
杠杆的机械效率：F有用功：杠杆作用在物体上的拉力所做的功，即；总功：施加的动力所做的功，即。
额外功：克服杠杆自重所做的功。
机械效率：。
滑轮（组）的机械效率：有用功：作用在物体上的拉力所做的功，即；总功：绳子自由端拉力所做的功，即。
额外功：克服滑轮自重所做的功。
机械效率：。
斜面的机械效率有用功：克服物体重力所做的功，即。
总功：沿斜面施加的拉力所做的功，即。
额外功：克服摩擦所做的功。
机械效率：。
二、精讲精练现有重 800N 的木箱 A，小李同学想把它搬到高为 6m、长为10m 的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用 600N 的拉力使木箱 A 以 0.2m/s 的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。
求：（1）小李同学拉木箱的功率是多大？（2）该斜面的机械效率是多少？（3）木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？一辆小汽车正在匀速爬上六盘山一段坡长是 1000m、坡高 h 是60m 的盘山路，小汽车的质量 m 是 1000kg，小汽车的牵引力 F是 720N。
（1）如图所示，上山的路修成盘山弯曲的，目的是。
（2）假如小汽车内坡所用时刻为 60s，求汽车牵引力做功的功率是多大？（3）这段盘山路的机械效率是多少？（取 g=10N/kg ）在某个仓库，小华看到工人利用斜面把物资推到车内，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关。
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，因此他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录实验数据如下表：（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向移动（填“左”或“右”）。
专题13-2 简单机械 第2节 滑轮 斜面 机械效率(解析版)
第十三课简单机械第2节滑轮斜面机械效率基础知识过关一、滑轮二、斜面和轮轴名称斜面轮轴示意图定义一个与水平面成一定夹角的倾斜平面由轮和轴组成，能绕共同轴线转动的简单机械叫做轮轴；半径较大的是轮，半径较小的是轴特点省力机械能够连续旋转的杠杆三、功的分类1.有用功：无论是否使用机械，必须要做的功，用W 有表示。
2.额外功：使用机械时，克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做的一些功，用W 额表示。
3.总功：有用功与额外功之和，用W 总表示。
四、机械效率1.定义：物理学中，将有用功和总功的比值叫做机械效率，用符号η表示。
2.计算公式：η=有总。
注意：机械效率通常用百分数表示。
3.滑轮组和斜面的机械效率机械图示有用功总功机械效率W 有=Gh，G为物重，h 是物体上升的高度W 总=Fs，F 是拉力，s 为绳子移动的距离，s=nh，n 为承担物重的绳子段数η=有总=K F=BW总=FL，F是拉力，Lη=有总=K F为拉力移动的距离高频考点过关考点一：滑轮、滑轮组的相关计算1．（2022•菏泽）如图所示，在快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，则（）A．工人所用的拉力为200NB．动滑轮的重力为100NC．拉力的功率为150WD．提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变【答案】C【解答】解：A、由图知有3段绳子提升重物，所以s＝3h，根据η＝＝＝＝＝80%，解得工人所用的拉力为：F＝250N，故A错误；B、忽略摩擦及绳重，根据F＝（G+G动）知动滑轮的重力为：G动＝3F﹣G＝3×250N﹣600N＝150N，故B错误；C、由图知有3段绳子提升重物，则绳子移动的速度为：v绳＝3v物＝3×0.2m/s＝0.6m/s，拉力的功率为：P＝＝＝Fv＝250N×0.6m/s＝150W，故C正确；D、忽略摩擦及绳重，根据η＝＝＝＝＝知提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不同，故D错误。
[详细讲解]滑轮组及斜面的机械效率
![[详细讲解]滑轮组及斜面的机械效率](https://img.taocdn.com/s3/m/350c0bfde109581b6bd97f19227916888486b932.png)
《滑轮组及斜面的机械效率》重难点精讲一、滑轮组1.定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
2.特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向，但费距离。
3.理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=n1G 。
只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=n1(G 物+G 动) 绳子自由端移动距离s 是重物移动的距离h 的n 倍即s=nh4.组装滑轮组方法：首先根据公式n=FG或n=F )动G +物(G 求出绳子的股数n ；确定动滑轮的个数（n 为偶数时动滑轮个数为2n ,n 为奇数时动滑轮个数为21 n ；根据一动配一定，偶数减一定，变向加一定确定定滑轮的个数；最后根据“奇拴动偶拴定”的原则，结合题目的具体要求组装滑轮。
二、机械效率：1.有用功：定义：对人们有用的功。
公式：W 有用＝Gh （提升重物）=W 总－W 额=ηW 总斜面：W有用= Gh2.额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：W额= W 总－W 有用=G 动h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额=f L3.总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W 总=W 有用＋W 额=FS= W 有用／η斜面：W 总= fL+Gh=FL4.机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。
② 公式：斜 面：定滑轮：动滑轮： 滑轮组③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。
通常用 百分数 表示。
某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。
④提高机械效率的方法：减小机械（动滑轮及绳子）自重、减小机件间的摩擦，增大重物。
典型例题精析：例：1．利用一个动滑轮将重70N 的物体匀速提高6m ，设动滑轮重10N ，绳重和摩擦不计，则利用动滑轮所做的额外功是_____________，总功是___________，这个滑轮组的机械效率是___________。
2．如图1所示，物重40N ，滑轮重10N ，用力F 匀速向上提起重物时，拉力F 的大小为_________，滑轮组的机械效率是___________。
专题10 斜面、杠杆、滑轮组的机械效率(解析版)
专题10 斜面、杠杆、滑轮组的机械效率【知识储备】测量滑轮组的机械效率:1.在实验中,弹簧测力计拉力的测量应该在工作过程中进行。
在测量中,弹簧测力计应竖直向上匀速拉动。
必须在拉动中读数。
为顺利完成实验,同一实验组的同学要分工合作。
2.钩码上升高度的测量,可先量出钩码到桌面(或铁架座面)的距离h1,向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高后,再量出钩码到桌面(或铁架面)的距离h2那么h2-h1就是钩码升高的高度h 。
为了测量和计算方便,钩码前后的高度h1、h2最好是整数。
3.弹簧测力计通过距离的测量,可以仿照测量钩码提升高度h的方法进行,或者事先在细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处做个带色的记号,再拉弹簧测力计,量出记号到细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处的距离,这就是弹簧测力计通过的距离s。
4.在实验中要求严肃认真,实事求是地记录测得的数据,不能凑数。
实验结束,要整理仪器,并放回原处。
学生分组实验,完成实验记录并分析数据。
【专题突破】1．如图，小明在做探究影响杠杆机械效率因素实验时，发现把同一钩码放在A点，弹簧测力计示数小；放在B点，弹簧测力计示数大。
对此，小明猜想：“同一杠杆，同一物体在杠杆上的悬挂点离支点越近，机械效率越高。
”请设计实验验证其猜想。
（1）除图中所示的器材以外，还需要的实验器材有刻度尺。
（2）画出记录实验数据的表格。
（3）写出实验步骤（可用画图或文字表述）和判断小明猜想是否正确的依据。
【解答】解：（1）实验时需要测量钩码和测力计上升的高度，故需要刻度尺；（2）使用杠杆克服重力做功，有用功等于克服重力做的功，总功等于弹簧测力计的拉力做的功，机械效率等于有用功与总功的比值，故实验时需要记录的数据有钩码的悬挂点、钩码的重力、钩码上升高度、拉力、测力计上升的高度、机械效率，据此画出实验数据表格；记录表格如下图所示：。
（3）要验证猜想：同一杠杆，同一物体在杠杆上的悬挂点离支点越近，机械效率越高，需要控制物重、物体上升高度不变，只改变悬挂点离支点的距离，除图中所示的器材以外，还需要的实验器材有刻度尺；则实验步骤如下：①按图组装好实验装置。
简单机械)斜面、轮轴、机械效率—(疑难解读+解题技巧)2021届九年级物理中考复习(优等生)专题讲义
微专题12-3 斜面，轮轴，机械效率知识· 解读一，斜面1，斜面也是一种简单机械,也属于一种杠杆地变形。
2，如图所示地斜面,当斜面光滑时,有Fｌ=Gh,η==100%。
当斜面存在摩擦时,有F=Gh+f,η==.3，应用：盘山公路，千斤顶,过街天桥等。
二，轮轴1，特点：如图所示,R为轮半径,r为轴半径,由杠杆平衡款件：F1R＝F2r知,轮轴省力,但费距离．2，应用：汽车方向盘，扳手，门把手等．三，机械效率1，有用功，额外功及总功地含义①有用功：是指我们一定要做地这部分功。
②额外功：是指不需要,但又不得不做地那部分功。
③总功：是有用功和额外功之和。
2，总功＝有用功＋额外功地表述方式：W总＝W有用＋W额外3，机械效率地定义及表达式η＝W有效/W总(b)①有用功和总功地比值叫做机械效率,用符号η表示。
②表达式：η＝W有用W总×100%。
典例· 解读类型一：斜面相关计算例1，如图所示,工人用160 N地拉力F将重为300 N木箱10 s内匀速拉到长3 m，高1 m地斜面顶端．下面表述正确地是( )A，拉力F做功地功率是16 WB，克服木箱重力做功是900JC ，斜面地机械效率是62.5%D ，若只改变斜面地倾斜角度,斜面地机械效率不变类型二：轮轴例2，阅读文章,回答问题：轮 轴轮轴是一种简单机械。
轮轴由具有共同转动轴O 地大轮和小轮组成。
通常把大轮叫轮,小轮叫轴。
图1所示是一些轮轴地实例。
轮轴实际上是一个可以连续转动地变形地杠杆。
轮半径R 和轴半径r 分别就是作用在轮和轴上地两个力F 1和F 2地力臂,如图2所示。
汽车方向盘 螺丝刀 喇叭锁 图二由杠杆地平衡款件,可得F 1R=F 2r .使用轮轴时,假如动力作用在轮上能省力,且轮半径是轴半径地几倍,作用在轮上地动力就是阻力地几分之一。
假如动力作用在轴上就费力,但可以省距离。
(1)轮轴地实质是变形地________。
(2)若螺丝刀地轮半径是1.5cm,轴半径是0.3cm,则正常使用螺丝刀是__________（选填“省力”或“费力”）地,且动力是阻力地。
滑轮和斜面的机械效率
滑轮和斜面的机械效率滑轮组的机械效率（不计摩擦）物轮轮物物轮物物额外有用有用总有用G G G G G hG h G h G W W W W W +=+=+=+==11η 因此滑轮组的机械效率与物重与轮重有关：（1）滑轮越重，滑轮组的机械效率越低，可以理解为滑轮越重，做的额外功越多； （2）物体越重，滑轮组的机械效率越低，可以理解为做的有用功多，机械效率越高1．（2010安顺）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：(1)写出表中标有编号①、②和③的空格处的数据? (2)在实验操作中应该怎样拉动弹簧测力计?(3)分析实验数据，同一滑轮组的机械效率主要与什么因素有关?为什么? (4)不同滑轮组的机械效率又与其它哪些因素有关呢?(列举一例)2．（09黔东南州）在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，图9是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据。
(1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为0.1J ，人做的总功为_______J 。
(2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是______________；结合弹簧测力计放大图，可知小强的错误是_____________________。
(3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该为______________。
3．(2010济宁)某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示，实验数据如下表。
若不计摩擦，比较1和2两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与_________________________________________有关；比较1和3两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与___________________________________有关。
杠杆的机械效率（不计摩擦）（1）若不计杠杆自重，则杠杆不做额外功，机械效率η=100%；如考虑杠杆自重，提起杠杆自身所做的功为额外功，提起重物所做的功为有用功，则机械效率杆物物W W W +=η（2）考虑杠杆本身的重力，则提起杠杆自身所做的功为额外功杆心杠杆额外h G W =，拉力为动力，所做的功为总功Fs W =总（3）由于杠杆的重心一般在物体的几何中心，因此杆端杆心h h 21=；如果动力作用点在杆端，则有杆心杆端h h s 2==；重物移动的距离则可以根据杠杆平衡条件求出321l G l G Fl 杆物+=（杠杆不水平，杠杆的力臂不能直接在杠杆上读出，但杠杆力臂和杠杆长成比例，可以认为1h s =）4．(08广东)如图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景(杠杆的重力忽略不计) (1)请在下表中把相关的数据填写完整(2)为提高本实验中杠杆的机械效率，请提—条合理的建议：______________________。
个性化讲义之滑轮和斜面的机械效率实验探究专题(附录答案)
学科：物理学段：学生姓名教师联系电话：教学内容滑轮和斜面的机械效率实验探究专题1、探究“滑轮、斜面的机械效率”实验教学目标2、机械效率的分析3、额外功的来源及重点分析1、实验过程中的细节步骤关注教学重、难点2、实验数据的处理3、有用功、额外功、总功之间的关联复习导入：观察下图的图片，体会利用机械做功时额外功的来源．想一想减少额外的方法．【探究影响滑轮组机械效率的因素】〖原理〗〖方案〗需要测量的物理量有：、、、。
〖器材〗铁架台、滑轮组、钩码、〖注意〗实验时应、、拉动弹簧测力计。
〖讨论〗测量时，若突然用力拉动，则测得的机械效率将；若在弹簧测力计静止时读数，则测得的机械效率将；若弹簧测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将。
〖分析〗（ 1）同一动滑轮，提升重物至同样高度，物重增加，做的有用功，额外功，总功，机械效率；（ 2）提升同一重物至同样高度，动滑轮越重，或使用的动滑轮越多，做的有用功，额外功，总功，机械效率。
〖总结〗1．提高滑轮组机械效率的方法：（ 1）提升物体的重力；（ 2）动滑轮自身的重力；（ 3）绳重及绳与滑轮之间的摩擦。
2．滑轮组的机械效率与提升的速度，与提升的高度，与滑轮组绕绳方式。
〖质疑〗如果没有刻度尺，如何测出滑轮组的机械效率？拓展：滑轮组的机械效率（不计摩擦）W有用W有用G物h G物1W 总W 有用W额外G 物 h G轮hG物G轮1G轮G物因此滑轮组的机械效率与物重与轮重有关：（1）滑轮越重，滑轮组的机械效率越低，可以理解为滑轮越重，做的额外功越多；（2）物体越重，滑轮组的机械效率越高，可以理解为做的有用功多，机械效率越高例 1：小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N ，测得的数据如下表：a b c物理量h/m 测力计示数 F/N 测力计移动距离 s/m 实验次数钩码总重 G/N 钩码上升的高度机械效率1 4 0.1 1.8 0.32 6 0.1 2.4 0.3 83%3 4 0.1 1.4 0.5 57%4 4 0.2 1.4 1.0 57%（1）在实验中，测绳端拉力 F 时，应尽量竖直向上＿＿＿＿拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
第15讲 滑轮组和斜面的机械效率问题-2023年中考物理重点核心知识点专题讲练(全国通用)(解析版)
第15讲滑轮组和斜面的机械效率问题类型一：滑轮组的机械效率【例1】如图所示，小明用该滑轮组提升重物时，重80N的物体在5s内匀速上升了1m，已知动滑轮重20N，如果不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中（）A．拉力F为40NB．绳子自由端移动了3mC．拉力F的功率为16WD．滑轮组的机械效率为80%【答案】D【详解】A．由图知，物重由两段绳子承担，即n=2，在不计绳重及摩擦时，拉力为F=1n=(G+G动)=12×(80N+20N)= 50N故A不符合题意；B．物重由两段绳子承担，所以当物体提升1m时，绳子自由端移动的距离为s=nh=2×1m=2m故B不符合题意；C．拉力F的功率为P=Wt=Fst=50N×2m5s=20W故C不符合题意；D．滑轮组的机械效率为η=W有W总×100%=80N×1m50N×2m×100%=80%故D符合题意。
故选D。
1．（2022·贵州铜仁·统考中考真题）课后延时服务社团活动中，“勇创”兴趣小组计划探究“影响滑轮组机械效率的因素”的实践活动，提出如下科学猜想；猜想一：滑轮组机械效率可能与被提升物体的重力大小有关猜想二：滑轮组机械效率可能与被提升物体的高度有关现有实验器材支架、细绳、轻质滑轮2个、弹簧测力计（量程合适）、规格2N的钩码多个，实验装置如图所示；请你协助“勇创”兴趣小组完成实验；（1）除上述实验器材，完成该实验还需要的测量工具是______；（2）实验数据记录如下表：①根据表格中的数据，第二次实验时滑轮组的机械效率为______；②分析实验数据可得出结论同一滑轮组，物体提升相同高度，______，机械效率越高；③若要验证猜想二，你的关键操作是______。
【答案】刻度尺78.4％物体的重力越大控制物体的重力和动滑轮的个数不变，改变物体上升的高度【详解】（1）[1]在探究影响滑轮组机械效率的因素的实验中，需要测量物体和绳子端移动的距离，故还需要刻度尺。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.3简单机械——滑轮、斜面及机械效率一、定滑轮与动滑轮特点1．如图所示，分别用力F1、F2、F3，匀速提起重物A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正确的是( )A．F1=F2=F3B．F1>F2>F3C．F1>F2=F3D．F1<F2<F31．【答案】A【解答】定滑轮是一个等臂杠杆，它不省力不费力，且力的大小与拉力的方向无关，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
2．按如下图使用简单机械，有可能实现F为200N的力移动重为700N的物体G的有（）A．只有①③④B．只有①③C．只有④D．①②③④都可以2．【答案】A【解答】用200N力提起了重为700N的物体，省了力，省力的方法可以使用杠杆，也可以使用动滑轮或滑轮组。
故答案为：A3．滑轮是种常用的简单机械使用定渭轮在省力和省距离等方面有什么特点？以下是小丽对此进行的实验：①如图甲，用弹簧秤测出两个钩码的重：②如图乙，用手竖直向下匀速拉弹簧秤，记录弹簧秤示数(摩擦力忽略不计)。
测量钩码和绳子自由端通过的距离，记录在下表中：③如图丙，改变拉力方向重复实验并记录。
拉力方向弹簧秤示数(牛) 绳子自由端移动距离(厘米) 钩码上升距离(厘米) 竖直向下 2.0 15 15斜向下 2.0 12 12水平 2.0 8 8请回答：（1）①中测得钩码重为牛：（2）分析数据，可得出的结论是：（3）小丽认为仅凭一组实验得出结论不具普遍性，还需。
3．【答案】（1）2（2）使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向（3）改变所挂钩码重，重复上述实验【解答】（1）根据图甲可知，测力计的量程为5N，分度值为0.2N，则示数为2N；（2）根据表格可知，当使用定滑轮沿不同方向拉动测力计时，测力计的示数始终等于钩码重力，且绳子移动的距离等于钩码上升的高度，那么得到结论：使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向。
（3）小丽认为仅凭一组实验得出结论不具普遍性，还需改变所挂钩码重，重复上述实验。
4．如图所示，大小为20牛的拉力F经过滑轮使质量为10千克的物体沿水平方向做匀速直线运动，物体在2秒内水平移动0.5米（不计绳重、绳子与滑轮之间的摩擦），求：（1）物体受到的摩擦力f（2）物体的重力G（3）拉力F的功率P4．【答案】（1）解：由图知，使用的是定滑轮，不计绳重、绳子与滑轮之间的摩擦，物体受到的摩擦力：f=F=20N（2）解：物体的重力：G=mg=10kg×10N/kg=100N（3）解：拉力端移动距离：s=s物=0.5m，拉力做功：W=Fs=20N×0.5m=10J拉力的功率：P= Wt =10J2s=5W5．一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按如图所示的两种方法拉车（不计绳子与滑轮间的摩擦及滑轮自重），下列说法正确的是（）A．甲、乙都省力B．甲省力，乙不省力C．甲不省力，乙省力D．甲、乙都不省力5．【答案】C【解答】根据图片可知，甲中的滑轮固定在大树上，不随汽车一起移动，为定滑轮，不省力；乙中的滑轮与汽车相连，跟随汽车一起移动，为动滑轮，可以省力。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
6．如图是上肢力量健身器示意图。
杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AB=3BO，配重的重力为90N。
重力为500N的健身者通过细绳在B点施加400N竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力恰好为零。
(杠杆AB、绳重及摩擦均忽略不计)。
（1）健身过程中，配重被拉起时，健身器中的滑轮为(选填“定滑轮”或“动滑轮”)；（2）求配重对地面的压力恰好为零时A点受到的拉力；（3）求滑轮的重力。
6．【答案】（1）动滑轮（2）解：已知AB=3BO，因此L OA：L OB=2：1由杠杆平衡原理可知：F A·L OA=F B·L OBFA×2=400N×1F A=200N（3）解：F A=G动+2F拉200N=G动+2G配200N=G动+2×90NG动=20N【解答】（1）根据图片可知，滑轮跟随配重一起移动，因为为动滑轮。
二、滑轮组特点及力计算7．用F＝10N水平拉力，使重100N的物体A，沿水平方向匀速直线运动了0.5m，若滑轮和绳子的质量及其摩擦均不计。
图中作为动滑轮使用的是（填写标号），物体受到地面的摩擦力为N，绳子的自由端移动了m。
7．【答案】2；20；1【解答】（1）根据图片可知，滑轮1固定在墙壁上，为定滑轮；滑轮2与物体连接，跟随物体一起移动，为动滑轮。
（2）动滑轮受到水平向左的两个拉力F，水平向右物体A施加的拉力F A，根据二力平衡的知识得到：F A=2F=2×10N=20N。
根据相互作用力的原理可知，物体A受到的拉力与滑轮2受到的拉力大小相等，即拉力为20N。
物体A受到的摩擦力与拉力相互平衡，则物体A受到的摩擦力f=20N。
（3）绳子的自由端移动的距离：s=ns物=2×0.5m=1m。
8．利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（）A．70N B．100N C．105N D．110N8．【答案】C×（200N+10N）【解答】根据题意不计绳重与摩擦，图中动滑轮上绳子数为2，所以系数n=2，所以F=12=105N，故答案为：C。
9．如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间为15s，已知井深15m，物体重C= 7000N，汽车重G车= 30000N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2500N。
若不计绳与滑轮及滑轮与轴间的摩擦，求：（1）汽车匀速前进的距离；（2）动滑轮重力；（3）将物体从井底拉至井口的过程中，滑轮组对重物所做的功；（4）汽车拉绳子时的拉力F的功率。
9．【答案】（1）解：s=3h=3×15m=45m（2）解：F=(G+G动)/3 G动=3F-G=500N（3）解：W=Gh= 3×104×15m=6.5×103J（4）解：P=Fv= 2500N×45m/15s= 7500W10．如图所示，重为120N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。
已知物体A在水平方向上受到的阻力为物重的0.1倍，滑轮组机械效率为80%，滑轮组和绳子的自重不计。
下列分析计算正确的是（）A．10s内，绳子自由端沿水平方向移动了4mB．左侧墙受到滑轮组16牛拉力作用C．在10s内，作用在绳子自由端的拉力F为5牛D．在10s内，拉力F做功的功率为1.2W10．【答案】C【解答】根据图可知，承担拉力的绳子段数n=3；根据图乙可知，10s内物体移动了1m，则绳子自由端移动了：s=ns物=3×1m=3m，故A错误；根据公式η=W有W总=fnF得到：80%=120N×0.13F；解得：F=5N。
以定滑轮为受力对象可知，墙壁对它的拉力等于4根绳子产生的拉力之和，即F墙壁=4F=5N×4=20N。
墙壁受到滑轮组的拉力与墙壁对滑轮组的拉力为相互作用力，因此左侧墙壁受到滑轮组的拉力为20N，故B错误，C正确；10s内拉力做的总功：W总=Fs=5N×3m=15J，则拉力的功率：P=W总t =15J10s=1.5W，故D错误。
故选C。
11．在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。
实验次数钩码的重力G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率1 2 0.1 0.9 0.3 74.1%2 4 0.1 a 0.3 83.3%3 6 0.1 2.2 0.3 b（1）为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验。
实验前，杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡便于测量力臂；（2）小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。
实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如上表。
①由图2可知，第2次实验中弹簧测力计示数a和第3次滑轮组的机械效率为b最接近；A.1.6 85%B.2 90.9%C.1.690.9%D.2 85%②分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。
若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
11．【答案】（1）右（2）C；变大【解答】（1）根据图1可知，杠杆的右端上翘，说明右端轻，因此平衡螺母应该向右调节。
（2）①根据图2可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则第2次实验中测力计的示数a=1.6N。
第③次实验中滑轮组的机械效率为：η=W有W总=GℎFs=6N×0.1m2.2N×0.3m=90.9%，故选C。
②分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。
若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率变大。
12．为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。
当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。
（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（）A．0-1s内，地面对物体的支持力是10NB．1-2s内，拉力F做的功是187.5JC．2-3s内，拉力F的功率是100WD．2-3s内，滑轮组的机械效率是62.5%12．【答案】B【解答】A.由图乙可知，在0～1s内，拉力F=30N。
取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及动滑轮对物体的拉力F′作用，则物体对地面的压力：F压=F支=G-F′=G-3F拉+G动=100N-3×30N+G动=G动+10N＞10N，故A错误；B.在1～2s内，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m，拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=3×1.25m=3.75m，拉力做的功：W总2=F2s2=50N×3.75m=187.5J，故B正确；C.由图可知，在2～3s内，拉力F3=40N，物体上升的速度为v物3=2.5m/s；拉力F移动的速度v3=3v物3=3×2.5m/s=7.5m/s，拉力做功的功率：P3=F3v3=40N×7.5m/s=300W，故C错误；D.2s～3s内滑轮组的机械效率：η=W有W总=GℎFs=GℎFnℎ=GnF=100N3×40N≈83.33%，故D错误。
故选B。
13．如图装置中，物体A重100N，物体B重I0N，在物体B的作用下，物体A作水平向右的匀速直线运动。
现在物体A上加一个水平向左的拉力F，拉力的功率为30w，使物体B匀速上升，则物体B上升3m 所用的时间为(不计滑轮与绳子和轴之间的摩擦，不计绳子重和滑轮重) ( )A．1s B．2s C．3s D．4s13．【答案】B【解答】物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，f=F拉=3G B=3×10N=30N。