专题10 测量“滑轮组的机械效率”(百问百答)-2025年中考物理16个重点实验三轮通关秘笈（全国通用）

专题10测量“滑轮组的机械效率”(百问百答)-2025年中考物理16个重点实验三轮通关秘笈（全国通用）学生版 一、测量“滑轮组的机械效率”的主要考查知识点 1.实验原理与公式 · 机械效率定义： η=×100%=​×100% （或 η=×100% ，忽略摩擦时）。 · 功的计算：有用功 W有用=Gh，总功 W总=Fs ，绳端移动距离 s=nh（ n 为承担物重的绳子段数）。 2.实验步骤与操作规范 · 匀速拉动测力计：确保拉力示数稳定，避免误差。 · 数据记录：钩码重力 G 、提升高度 h 、拉力 F 、绳端移动距离 s 。 · 工具使用：弹簧测力计调零、刻度尺测量高度与距离。 3.影响机械效率的因素 · 物重：物重越大，机械效率越高（有用功占比增加）。 · 动滑轮重：动滑轮越重，额外功增加，效率降低。 · 摩擦力：摩擦越大，额外功越多，效率越低。 · 无关因素：绳子绕法、物体提升高度、滑轮组结构（如定滑轮数量）不影响效率。 4.提高机械效率的方法 增加物重、减小动滑轮重、减少摩擦（如润滑）。 二、测量“滑轮组的机械效率”的主要应会必记点 如图……所示的装置测量“滑轮组的机械效率”。请回答下列： 第一阶段：常见实验题问题与解答 问1.实验原理是什么？ 答：机械效率 η=×100% 问2.实验中需要直接测量的物理量有哪些？ 答：物重 G、绳子自由端拉力 F、物体上升高度 h、绳端移动距离 s。 问3.实验步骤中为什么要匀速拉动弹簧测力计？ 答：匀速拉动时测力计示数稳定，可保证拉力等于弹簧测力计读数；若静止读数，未计入摩擦力影响，导致机械效率偏大。 问4.若静止时读取拉力F的值，机械效率会如何变化？ 答：拉力F偏小，总功偏小，机械效率偏高。 问5.滑轮组的机械效率与哪些因素有关？ 答：物重、动滑轮重、摩擦力。物重越大或动滑轮越轻，机械效率越高。 问6.如何提高滑轮组的机械效率？ 答：增加物重、减小动滑轮重、减小摩擦（如加润滑油）。 问7.实验中若刻度尺损坏，能否仅用弹簧测力计完成实验？ 答：不能。需测量钩码上升高度h和绳端移动距离s，二者缺一不可。 问8.同一滑轮组，提升高度不同，机械效率是否变化？ 答：不变。机械效率与提升高度无关。 问9.动滑轮个数增加，机械效率如何变化？ 答：物重相同时，动滑轮越重，机械效率越低。 问10.多次改变钩码重量的目的是什么？ 答：避免偶然性，总结普遍规律；探究滑轮组机械效率与物重的关系 问11.滑轮组的机械效率可能达到100%吗？为什么？ 答：不能，因为总存在额外功（如动滑轮重力、摩擦等） 问12.实验中绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系是什么？ 答：s=nh，其中n 为承担物重的绳子段数 第二阶段：近三年各省市中考真题问法与解答 问1.（2023·湖南湘潭）某实验数据表中，有用功为0.6J，总功为0.8J，机械效率为多少？ 答：η = ×100% = ×100% = 75%。 问2.（2024·北京）实验中发现，同一滑轮组提升不同物重时，机械效率如何变化？ 答：物重越大，机械效率越高。 问3.（2025·浙江）若实验中弹簧测力计未调零，指针在零刻度线下方，机械效率会如何？ 答：拉力F测量值偏小，总功偏小，机械效率偏高。 问4.（2024·广东）某滑轮组机械效率为80%，若额外功为20J，有用功是多少？ 答：W有 = η × W总 = 0.8 × (W有 + 20J) → 解得W有 = 80J。 问5.（2025·江苏）实验中，动滑轮重100g，物重4N，物体被提升的高度为h；绳子自由端移动距离为0.3m，拉力为1.8N，机械效率为多少？ 答：η = (4N×0.1m) / (1.8N×0.3m) ×100% ≈ 74.1%。 问6.（2024·山东）比较两次实验数据，发现机械效率相同，可能的原因是什么？ 答：物重和动滑轮重的比值相同，或额外功与有用功的比值相同。 问7.（2025·福建）实验中，若绳重和摩擦不可忽略，总功会比理论值如何？ 答：总功偏大，机械效率偏小。 问8.（2024·湖北）某同学用同一滑轮组提升不同物重，画出机械效率与物重关系图，应选择哪种趋势？ 答：机械效率随物重增大而上升的曲线。 问9.（2023·海南）比较不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮个数对机械效率的影响，结论是什么？ 答：动滑轮越多，机械效率越低（因额外功增加） 问10.（2022·安徽）实验中弹簧测力计倾斜拉动时，机械效率如何变化？ 答：拉力示数增大，总功增加，机械效率降低 问11.（2024·新疆预测）若实验中未考虑绳重和摩擦，如何通过拉力与物重计算动滑轮重力？ 答：根据 F=​，可推导 G动=nF−G。 问12.（2023·江西）实验中改用质量更大的动滑轮，机械效率如何变化？ 答：动滑轮越重，额外功占比增加，机械效率降低 问13.（2023·重庆）实验中若钩码上升高度为0.1m，绳端移动0.4m，滑轮组的绳子段数是多少？ 答：n=s/h=0.4/0.1=4，即4段绳子。 问14.（2024·辽宁统一命题）滑轮组的机械效率与绳子绕法是否有关？ 答：无关。（温馨提示：机械效率仅与物重、动滑轮重及摩擦有关） 问15.（2021·广东）实验中若测力计加速拉动，机械效率测量值会如何变化？ 答：测力计示数偏大，总功计算值偏大，机械效率测量值偏小 问16.（2023·云南）实验中若滑轮组机械效率为83.3%，可能的原因是什么？ 答：可能因物重较大或动滑轮较轻，使得有用功占比高 三、测量“滑轮组的机械效率”的对应阶梯练习题 1．（基础题）（2025•东营区校级三模）选用图中所示一套装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如表： 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率η 1 2.0 5 1.0 15 66.7% 2 4.0 5 1.8 15 74.1% 3 4.0 10 1.8 30 74.1% 4 6.0 5 2.5 15 （1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码 　匀速直线　 上升，由记录的数据可知，该实验使用的是图 　甲　 所示的实验装置； （2）第4次实验时所做的有用功为 　0.3　 J，滑轮组的机械效率是 　80　 %； （3）分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 　大　 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 　无关　 （选填“有关”或“无关”）； （4）用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是 　A　 。 A.换用更轻的动滑轮 B.加快提升物体的速度 【考点】测量滑轮组的机械效率的实验．版权所有 【答案】（1）匀速直线；甲；（2）0.3；80；（3）大；无关；（4）A。 【解答】解：（1）为了使弹簧测力计的示数稳定，且便于读数，应缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做匀速直线运动。 从表格数据可知，绳子自由端移动的距离为钩码上升高度的3倍，且从图可知，n甲＝3，n乙＝4，该实验使用的是图甲所示的实验装置； （2）第4次实验时所做的有用功为W有＝Gh＝6N×0.05m＝0.3J 第4次实验时所做的总功为W总＝Fs＝2.5N×0.15m＝0.375J 滑轮组的机械效率为 （3）分析1、2、4次实验的数据可知，其他因素相同时，钩码越重，滑轮组的效率越高；说明使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。 分析2、3次实验的数据可知，其他因素相同时，物体上升的高度和自由端移动的距离不同，结果滑轮组的机械效率相同；说明滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。 （4）A．换用更轻的动滑轮，可以减小额外功，由知，有用功一定时，额外功越小，机械效率越高，所以换用更轻的动滑轮可以提高滑轮组的机械效率，故A符合题意； B．加快提升的速度时，等时间内，自由端和重物移动的距离比不变，由可知，提升物体的速度不会影响滑轮组的机械效率，故B不符合题意。 故选：A。 故答案为：（1）匀速直线；甲；（2）0.3；80；（3）大；无关；（4）A。 2．（基础题）（2024春•周村区期末）提高机械效率可充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要意义。某科技创新小组根据生活经验，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想。 猜想1：滑轮组的机械效率与承担动滑轮重和物重的绳子段数有关； 猜想2：提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高； 猜想3：物体提升的高度越高，滑轮组的机械效率越高。 小李利用甲、乙滑轮组进行实验探究（如图），每个滑轮质量相等，实验得到的数据如下表所示。 实验次数 物体重G/N 物体提升高度h/cm 拉力F/N 绳自由端移动距离s/cm 机械效率η 1 2 0.2 1 0.6 66.7% 2 3 0.2 1.4 0.6 71.4% 3 4 0.2 1.8 0.6 74.1% 4 4 0.3 1.8 0.9 74.1% 5 2 0.2 1.5 0.4 （1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码 　匀速　 升高； （2）第3次实验数据是用滑轮组 　乙　 （选填“甲”或“乙”）做的实验，判断的依据是 　承担物重的绳子股数为3　 。 （3）第5次实验时所做的有用功为 　0.004　 J，滑轮组的机械效率是 　66.7%　 ；（保留到0.1%） （4）分析 　1、5　 次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与承担滑轮重和物重的绳子段数无关；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与 　物体提升的高度　 无关； （5）综合分析实验数据，发现：在滑轮组一定时，提升物体越 　重　 ，机械效率越高。 【考点】测量滑轮组的机械效率的实验．版权所有 【答案】（1）匀速；（2）乙；与动滑轮相连的绳子股数为3；（3）0.004；66.7%；（4）1、5；物体提升的高度；（5）重。 【解答】解：（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码匀速升高； （2）第3次实验数据h＝0.2cm，s＝0.6cm，由s＝nh可得n3，如图可知，是用滑轮组乙做的实验，判断的依据是承担物重的绳子股数为3； （3）第5次实验时所做的有用功W有＝Gh＝2N×0.2×10﹣2m＝0.004J；总功W总＝Fs＝1.5N×0.4×10﹣2m＝0.006J； 滑轮组的机械效率η66.7%； （4）分析 1、5次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与承担滑轮重和物重的绳子段数无关；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关； （5）综合分析实验数据，发现：在滑轮组一定时，提升物体越 重，机械效率越高。 故答案为：（1）匀速； （2）乙；与动滑轮相连的绳子股数为3； （3）0.004；66.7%； （4）1、5；物体提升的高度； （5）重。 3．（提升题）（2025•广东校级模拟）某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 次数 钩码重/N 钩码上升的距离/cm 弹簧测力计的示数/N 绳端上升的距离/cm 机械效率/% 1 2 5 1 15 66.7 2 3 5 1.4 15 71.4 3 4 5 15 （1）在实验操作中应该 　竖直匀速　 拉动弹簧测力计； （2）进行第3次测量时，弹簧测力计示数为 　1.8　 N，机械效率约为 　74.1　 %（保留到0.1%）； （3）通过分析上述3组数据，使用同一滑轮组提升重物时，　增大重物的重力　 ，滑轮组的机械效率越高；克服动滑轮的重力所做的额外功 　相同　 （选填“相同”或“不同”）； （4）为提高滑轮组的机械效率，可减小轮与轴间的摩擦。若忽略摩擦，也不考虑绳重，下列方法中，还能提高滑轮组的机械效率的是 　B　 （填字母）。 A．增加滑轮的个数 B．换质量小的动滑轮 C．减小钩码升高的高度 D．增大钩码升高的速度 【考点】测量滑轮组的机械效率的实验．版权所有 【答案】（1）竖直匀速；（2）1.8；74.1；（3）增大重物的重力；相同；（4）B。 【解答】解：（1）在实验操作中，为了使拉力大小不变，应该竖直匀速拉动弹簧测力计。 （2）由图丙得，测力计的分度值为0.2N，示数为1.8N，即第3次测量时，弹簧测力计示数为1.8N。 第3次测量滑轮组的机械效率约为： （3）分析实验数据，使用同一滑轮组提升不同重物上升相同的高度，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高，则实验结论是：使用同一滑轮组提升不同重物，增大重物的重力可以提高机械效率。 使用同一滑轮组提升不同重物，重物上升的高度都一样，则因为动滑轮的重力保持不变，因此克服动滑轮重力所做的额外功相同。 （4）A．增加滑轮的个数，相当于增加了动滑轮的重力，在提升物重一定时，滑轮组的机械效率会变小，故A不符合题意； B．换质量小的动滑轮相当于减小动滑轮的重力，在提升物重一定时，滑轮组的机械效率会变大，故B符合题意； C．机械效率是有用功与总功的比值，与钩码被提升的高度无关，故C不符合题意； D．增大钩码升高的速度，对有用功和总功没有影响，故不能提高滑轮组的机械效率，故D不符合题意。 故选：B。 故答案为：（1）竖直匀速；（2）1.8；74.1；（3）增大重物的重力；相同；（4）B。 4．（提升题）（2025•西城区校级模拟）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小雨用如图所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表所示。 实验序号 物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 1 0.2 0.7 0.4 71.4% 2 2 0.2 1.3 0.4 76.9% 3 3 0.2 1.8 0.4 83.3% （1）小雨是用图中的 　乙　 （选填“甲”或“乙”）滑轮组完成实验的； （2）实验中用到的测量工具有弹簧测力计和 　刻度尺　 ； （3）分析数据可得结论：使用同一滑轮组，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率与物重的关系可能是 　A　 （选填字母）； （4）小明同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法是 　错误　 （选填“正确”或“错误”）的，如果这样做，测得的机械效率将 　偏大　 （选填“偏大”、“偏小”或“更准确”）。 【考点】测量滑轮组的机械效率的实验．版权所有 【答案】（1）乙；（2）刻度尺；（3）A；（4）错误；偏大。 【解答】解：（1）由表中数据可知，绳子的有效段数为： n2； 小皇是利用图中的乙滑轮组完成实验的； （2）因表中要测量长度，故实验中用到的测量工具有弹簧测力计和刻度尺； （3）动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大； 同时，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦也在增大，故机械效率η与物体重力G的关系并不成正比，故滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是A； 故选：A； （5）实验中应匀速缓慢竖直拉动测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于作用在绳子自由端的拉力大小。乐乐同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，若该静止读数，没有测量出机械之间的摩擦力，测量值偏小，她的想法是错误，如果这样做，求出的总功偏小，测得的机械效率将偏大。 故答案为：（1）乙；（2）刻度尺；（3）A；（4）错误；偏大。 5．（挑战题）（2024秋•惠山区校级月考）小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表分析表中数据，回答以下问题： 实验次数 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm 1 6 3 2.5 9 2 6 5 2.5 17 3 6 8 2.5 24 （1）在实验中要竖直 　向上匀速　 拉动弹簧测力计，使钩码升高。 （2）表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是 　17　 ； （3）第3次实验中滑轮组的机械效率是 　80%　 ； （4）在实验中，保持钩码重力不变，仅增大钩码提升高度，有用功 　变大　 ，滑轮组的机械效率将 　不变　 （以上选填“变大”“变小”或“不变”）。 （5）由第1次实验数据计算可知，动滑轮的重力G1是 　1.5　 N。接着小明使用弹簧测力计（不计测量误差）测得动滑轮的重力G2，发现G1　＞　 G2。（选填“＞”、“＜”或“＝”） 【考点】测量滑轮组的机械效率的实验．版权所有 【答案】（1）向上匀速；（2）17；（3）80%；（4）变大；不变；（5）1.5N；G1＞G2。 【解答】解：（1）在实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时，系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小，故填：向上匀速； （2）图中，绳子的承重股数为n＝3，物体上升的高度h＝5cm，测力计移动的距离s＝3h＝3×5cm＝15cm，第2次实验“测力计移动的距离s/cm”应该记录为15，故错误的数据是：17； （3）由表中数据，第3次实验中，滑轮组的机械效率：； （4）在实验中，保持钩码重力不变，仅增大钩码提升高度，由于有用功W＝G物h，所以有用功变大； 由于滑轮组的机械效率是： ，约掉h，可得机械效率与提升的高度无关，故滑轮组的机械效率不变； （5）由，第1次实验数据计算可知，动滑轮的重力：G动＝nG物﹣F＝3×2.5N﹣6N＝1.5N； 由于使用滑轮组时，需要克服摩擦力，所以G1＞G2。 故答案为：（1）向上匀速；（2）17；（3）80%；（4）变大；不变；（5）1.5N；G1＞G2。 6．（挑战题）（2024秋•姜堰区校级月考）某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 ▲ （1）实验中应沿竖直方向 　缓慢匀速　 拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会 　偏小　 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （2）通过比较 　1、2　 （填实验次数的序号）两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数 　无关　 （选填“有关”或“无关”）；比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，　物重越大　 ，滑轮组的机械效率越高。第4次实验空格中数值为 　80%　 ； （3）实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了 　C　 ；（填字母） A．减小摩擦 B．多次测量取平均值减小误差 C．获得多组数据归纳出物理规律 （4）用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图象正确的是 　A　 （不计绳重和摩擦）。 （5）若每个滑轮的质量为100g，第三次实验中克服摩擦做的额外功为 　0.03　 J（不计绳重）。 【考点】测量滑轮组的机械效率的实验．版权所有 【答案】（1）缓慢匀速；偏小；（2）1、2；无关；物重越大；80%；（3）C；（4）A；（5）0.03。 【解答】解：（1）实验中，为确保测力计读数准确反映拉力，应沿竖直方向缓慢匀速拉动。加速提升会导致拉力瞬时增大，使得总功偏大，而有用功不变，由可知，机械效率将偏小。 （2）实验1和实验2中钩码的重力相同，实验1中钩码上升0.1m，绳端移动0.2m，说明有效绳子股数为2股，实验2中钩码上升0.1m，绳端移动0.3m，说明有效绳子股数为3股，但机械效率相同，说明使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。 2、3两次实验使用的是同一滑轮组，实验3中钩码的重力更大，机械效率更高，故可得：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 第4次实验空格中数值为： （3）使用不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了避免偶然性，得出具有普遍性的规律。故选：C。 （4）机械效率： 所以机械效率随着物重的增大而增大，但与物重不成正比，且机械效率不可能达到100%，只能趋近100%。 AB．机械效率随着物重的增大而增大，且最终趋近100%，所以曲线最终将逐渐变平缓，故A符合题意，B不符合题意； C．图象是一个过原点的直线，表示机械效率与物重成正比，故C不符合题意； D．图中机械效率随着物重的增大而减小，故D不符合题意。 故选：A。 （5）第3次实验做的总功为：W总3＝F3s3＝3.1N×0.3m＝0.93J， 有用功为：W有用3＝G3h3＝8N×0.1m＝0.8J， 由图可知，第3次实验使用了一个动滑轮，则克服动滑轮重力所做的功为： W动滑轮＝G动滑轮h3＝0.1kg×10N/kg×0.1m＝0.1J， 第三次实验中克服摩擦做的额外功： W摩擦＝W总3﹣W有用3﹣W动滑轮＝0.93J﹣0.8J﹣0.1J＝0.03J。 故答案为：（1）缓慢匀速；偏小；（2）1、2；无关；物重越大；80%；（3）C；（4）A；（5）0.03。 7．（综合题）（2025春•重庆期中）如图是复旦中学某班级在系列探究活动的示意图，回答下列问题。 （1）图1，探究物体动能大小与　速度　 （选填“高度”或“速度”）的关系。研究对象是　小球　 （选填“小球”或“木块”）。 （2）图2是研究杠杆的平衡条件。多次测量的目的是　避免偶然性寻找普遍规律　 。若斜拉测力计，与竖直拉比较，示数　变大　 （选填“变大”或“变小”或“不变”）。 （3）图3是测量滑轮组机械效率。必须竖直拉动弹簧测力计的是实验是　甲　 （选填“甲”或者“乙”）。根据　100%　 ，可以直接测量物重和滑轮重来计算滑轮组的机械效率，不用按照如图所示方案来测量，这种观点错误的原因是　额外功还有克服绳重和摩擦做功，这个公式额外功只包含克服动 滑轮重力做功　 。 【考点】测量滑轮组的机械效率的实验；探究影响物体动能大小的因素﹣动能与速度的关系；探究杠杆的平衡条件．版权所有 【答案】（1）速度；小球；（2）避免偶然性寻找普遍规律；变大；（3）甲；100%。 【解答】解：（1）图1，小球下滑的高度不同，下滑到水平面的速度不同，探究小球动能大小与速度的关系，研究对象是小球； （2）多次测量的目的是避免偶然性寻找普遍规律。若斜拉测力计，与竖直拉比较，力臂变小，由杠杆的平衡条件，示数变大。 （3）图3是测量滑轮组机械效率，乙中绳子从定滑轮引出，可不在竖直方向上，而甲中，绳子从动滑轮引出，必须竖直拉动弹簧测力计的是实验是甲。根据 η100% 可以直接测量物重和滑轮重来计算滑轮组的机械效率，不用按照如图所示方案来测量，这种观点错误的原因是额外功还有克服绳重和摩擦做功，这个公式额外功只包含克服动滑轮重力做功。 故答案为：（1）速度；小球； （2）避免偶然性寻找普遍规律；变大； （3）甲，额外功还有克服绳重和摩擦做功，这个公式额外功只包含克服动滑轮重力做功。 故答案为：（1）速度；小球；（2）避免偶然性寻找普遍规律；变大；（3）甲；100%。 8．（综合题）（2025•高青县一模）生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用： （1）在“探究杠杆平衡条件”实验中，小集把杠杆支在支架上，发现杠杆左端低右端高，应将杠杆的平衡螺母向　右　 （选填“左”或“右”）端调节：如图甲所示，杠杆左边A点挂3个钩码，要使杠杆再次水平平衡，应在杠杆右边B点挂　2　 个钩码。（实验中所用钩码均相同） （2）小集用图乙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，记录数据如下表： 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 2 4 0.1 0.3 83.3% 3 6 0.1 2.2 0.3 90.9% ①第1次实验中，滑轮组的机械效率为　74.1　 %（精确到0.1%）； ②第2次实验中，弹簧测力计示数如图乙所示，为　1.6　 N； ③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　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）小集用图丙的实验装置探究斜面的机械效率，某次实验测得物重G＝6N、斜面长s＝1m、高h＝0.2m、拉力F＝1.5N，则物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为　0.3　 N，此过程中斜面的机械效率为　80%　 。 【考点】测量滑轮组的机械效率的实验；斜面机械效率的测量实验；探究杠杆的平衡条件．版权所有 【答案】（1）右；2；（2）①74.1；②1.6；③变大；（3）0.3；80%。 【解答】解：（1）发现杠杆左端低右端高，应将杠杆的平衡螺母向右调节； 设杠杆分度值是L，一个钩码重是G，设在B处挂了n个钩码，则3G×2L＝nG×3L，解得：n＝2，应在杠杆B 处挂2个钩码； （2）①第1次实验中，滑轮组的机械效率 η100%74.1%； ②根据图乙可知，测力计的分度值为0.2N，则第2次实验时测力计的示数为1.6N； ③使用滑轮组提升重物时，对动滑轮做额外功。提升同一物体时，有用功相等，动滑轮的重力越小，额外功越小，滑轮组的机械效率越大； （3）实验证明：斜面的机械效率与斜面倾斜程度、斜面的粗糙程度有关； 利用斜面做的有用功W有＝Gh＝6N×0.2m＝1.2J； 总功为：W总＝Fs＝1.5N×1m＝1.5J； 克服摩擦做的额外功为：W额＝W总﹣W有＝1.5J﹣1.2J＝0.3J； 物体在斜面上受到的摩擦力为：f0.3N。 斜面的机械效率η100%＝80%。 故答案为：（1）右；2；（2）①74.1；②1.6；③变大；（3）0.3；80%。 9．（小试牛刀）（2024•长春二模）在“测定动滑轮机械效率”的实验中，同学们用如图所示的滑轮组提升钩码，他和同学们做出了如下猜想： 猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关； 猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关； （1）为了验证猜想一，准备器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和 　弹簧测力计　 。用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如下表所示： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm ① 1.0 20.0 0.7 40.0 ② 2.0 20.0 1.2 40.0 ③ 3.0 20.0 1.7 40.0 （2）分析表中数据通过计算可知：由表中实验数据分析可知，现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合图象 　C　 。 （3）为了验证猜想二，还需增加的实验器材是 　几个重力不同的动滑轮　 。 （4）根据题中数据可知道如果绳子能承受的最大拉力是2.2N，保持省力的情况下提升物体，请通过推理写出机械效率的范围。（写出必要的文字说明，表达式及最后结果） 【考点】测量滑轮组的机械效率的实验．版权所有 【答案】（1）弹簧测力计；（2）C；（3）几个重力不同的动滑轮；（4）大于50%小于等于90.9%。 【解答】解：（1）在此实验中，提升的物体是钩码，同时需要用到测力计测量钩码的重力和绳端拉力； （2）动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大； 同时，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦也在增大，故机械效率η与物体重力G的关系并不成正比，故C符合题意 （3）为了验证猜想二，滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关，要改变动滑轮的重力，故还需增加的实验器材是几个自重不同的滑轮； （4）第一组实验数据知nF﹣G物＝2×0.7N﹣1N＝0.4N，第二组实验数据知nF﹣G物′＝2×1.2N﹣2N＝0.4N，第三组实验数据知nF﹣G物″＝2×1.7N﹣3N＝0.4N， 故根据nF＝G物+G动得： 如果绳子能承受的最大拉力是2.2N，由F（G物+G动）可得， 提起物体的重力：G″＝2F最大﹣G轮＝2×2.2N﹣0.4N＝4N， 所以滑轮组的机械效率最大为：η90.9%， 根据F（G物+G动）知要保持省力的情况下提升物体，G物＞G动， 滑轮组的机械效率最小为： η′50%，故滑轮组的机械效率范围是大于50%小于等于90.9%。 故答案为：（1）弹簧测力计；（2）C；（3）几个重力不同的动滑轮；（4）大于50%小于等于90.9%。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/5/14 21:00:54；用户：王健；邮箱：huanyu281@xyh.com；学号：38494836 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题10测量“滑轮组的机械效率”(百问百答)-2025年中考物理16个重点实验三轮通关秘笈（全国通用）学生版 一、测量“滑轮组的机械效率”的主要考查知识点 1.实验原理与公式 · 机械效率定义： η=×100%=​×100% （或 η=×100% ，忽略摩擦时）。 · 功的计算：有用功 W有用=Gh，总功 W总=Fs ，绳端移动距离 s=nh（ n 为承担物重的绳子段数）。 2.实验步骤与操作规范 · 匀速拉动测力计：确保拉力示数稳定，避免误差。 · 数据记录：钩码重力 G 、提升高度 h 、拉力 F 、绳端移动距离 s 。 · 工具使用：弹簧测力计调零、刻度尺测量高度与距离。 3.影响机械效率的因素 · 物重：物重越大，机械效率越高（有用功占比增加）。 · 动滑轮重：动滑轮越重，额外功增加，效率降低。 · 摩擦力：摩擦越大，额外功越多，效率越低。 · 无关因素：绳子绕法、物体提升高度、滑轮组结构（如定滑轮数量）不影响效率。 4.提高机械效率的方法 增加物重、减小动滑轮重、减少摩擦（如润滑）。 二、测量“滑轮组的机械效率”的主要应会必记点 如图……所示的装置测量“滑轮组的机械效率”。请回答下列： 第一阶段：常见实验题问题与解答 问1.实验原理是什么？ 答：机械效率 η=×100% 问2.实验中需要直接测量的物理量有哪些？ 答：物重 G、绳子自由端拉力 F、物体上升高度 h、绳端移动距离 s。 问3.实验步骤中为什么要匀速拉动弹簧测力计？ 答：匀速拉动时测力计示数稳定，可保证拉力等于弹簧测力计读数；若静止读数，未计入摩擦力影响，导致机械效率偏大。 问4.若静止时读取拉力F的值，机械效率会如何变化？ 答：拉力F偏小，总功偏小，机械效率偏高。 问5.滑轮组的机械效率与哪些因素有关？ 答：物重、动滑轮重、摩擦力。物重越大或动滑轮越轻，机械效率越高。 问6.如何提高滑轮组的机械效率？ 答：增加物重、减小动滑轮重、减小摩擦（如加润滑油）。 问7.实验中若刻度尺损坏，能否仅用弹簧测力计完成实验？ 答：不能。需测量钩码上升高度h和绳端移动距离s，二者缺一不可。 问8.同一滑轮组，提升高度不同，机械效率是否变化？ 答：不变。机械效率与提升高度无关。 问9.动滑轮个数增加，机械效率如何变化？ 答：物重相同时，动滑轮越重，机械效率越低。 问10.多次改变钩码重量的目的是什么？ 答：避免偶然性，总结普遍规律；探究滑轮组机械效率与物重的关系 问11.滑轮组的机械效率可能达到100%吗？为什么？ 答：不能，因为总存在额外功（如动滑轮重力、摩擦等） 问12.实验中绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系是什么？ 答：s=nh，其中n 为承担物重的绳子段数 第二阶段：近三年各省市中考真题问法与解答 问1.（2023·湖南湘潭）某实验数据表中，有用功为0.6J，总功为0.8J，机械效率为多少？ 答：η = ×100% = ×100% = 75%。 问2.（2024·北京）实验中发现，同一滑轮组提升不同物重时，机械效率如何变化？ 答：物重越大，机械效率越高。 问3.（2025·浙江）若实验中弹簧测力计未调零，指针在零刻度线下方，机械效率会如何？ 答：拉力F测量值偏小，总功偏小，机械效率偏高。 问4.（2024·广东）某滑轮组机械效率为80%，若额外功为20J，有用功是多少？ 答：W有 = η × W总 = 0.8 × (W有 + 20J) → 解得W有 = 80J。 问5.（2025·江苏）实验中，动滑轮重100g，物重4N，物体被提升的高度为h；绳子自由端移动距离为0.3m，拉力为1.8N，机械效率为多少？ 答：η = (4N×0.1m) / (1.8N×0.3m) ×100% ≈ 74.1%。 问6.（2024·山东）比较两次实验数据，发现机械效率相同，可能的原因是什么？ 答：物重和动滑轮重的比值相同，或额外功与有用功的比值相同。 问7.（2025·福建）实验中，若绳重和摩擦不可忽略，总功会比理论值如何？ 答：总功偏大，机械效率偏小。 问8.（2024·湖北）某同学用同一滑轮组提升不同物重，画出机械效率与物重关系图，应选择哪种趋势？ 答：机械效率随物重增大而上升的曲线。 问9.（2023·海南）比较不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮个数对机械效率的影响，结论是什么？ 答：动滑轮越多，机械效率越低（因额外功增加） 问10.（2022·安徽）实验中弹簧测力计倾斜拉动时，机械效率如何变化？ 答：拉力示数增大，总功增加，机械效率降低 问11.（2024·新疆预测）若实验中未考虑绳重和摩擦，如何通过拉力与物重计算动滑轮重力？ 答：根据 F=​，可推导 G动=nF−G。 问12.（2023·江西）实验中改用质量更大的动滑轮，机械效率如何变化？ 答：动滑轮越重，额外功占比增加，机械效率降低 问13.（2023·重庆）实验中若钩码上升高度为0.1m，绳端移动0.4m，滑轮组的绳子段数是多少？ 答：n=s/h=0.4/0.1=4，即4段绳子。 问14.（2024·辽宁统一命题）滑轮组的机械效率与绳子绕法是否有关？ 答：无关。（温馨提示：机械效率仅与物重、动滑轮重及摩擦有关） 问15.（2021·广东）实验中若测力计加速拉动，机械效率测量值会如何变化？ 答：测力计示数偏大，总功计算值偏大，机械效率测量值偏小 问16.（2023·云南）实验中若滑轮组机械效率为83.3%，可能的原因是什么？ 答：可能因物重较大或动滑轮较轻，使得有用功占比高 三、测量“滑轮组的机械效率”的对应阶梯练习题 1．（基础题）（2025•东营区校级三模）选用图中所示一套装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如表： 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率η 1 2.0 5 1.0 15 66.7% 2 4.0 5 1.8 15 74.1% 3 4.0 10 1.8 30 74.1% 4 6.0 5 2.5 15 （1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码 　 　 上升，由记录的数据可知，该实验使用的是图 　 　 所示的实验装置； （2）第4次实验时所做的有用功为 　 　 J，滑轮组的机械效率是 　 　 %； （3）分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 　 　 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 　 　 （选填“有关”或“无关”）； （4）用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是 　 　 。 A.换用更轻的动滑轮 B.加快提升物体的速度 2．（基础题）（2024春•周村区期末）提高机械效率可充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要意义。某科技创新小组根据生活经验，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想。 猜想1：滑轮组的机械效率与承担动滑轮重和物重的绳子段数有关； 猜想2：提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高； 猜想3：物体提升的高度越高，滑轮组的机械效率越高。 小李利用甲、乙滑轮组进行实验探究（如图），每个滑轮质量相等，实验得到的数据如下表所示。 （1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码 　 　 升高； （2）第3次实验数据是用滑轮组 　 　 （选填“甲”或“乙”）做的实验，判断的依据是 　 　 。 （3）第5次实验时所做的有用功为 　 　 J，滑轮组的机械效率是 　 　 ；（保留到0.1%） 实验次数 物体重G/N 物体提升高度h/cm 拉力F/N 绳自由端移动距离s/cm 机械效率η 1 2 0.2 1 0.6 66.7% 2 3 0.2 1.4 0.6 71.4% 3 4 0.2 1.8 0.6 74.1% 4 4 0.3 1.8 0.9 74.1% 5 2 0.2 1.5 0.4 （4）分析 　 　 次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与承担滑轮重和物重的绳子段数无关；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与 　 　 无关； （5）综合分析实验数据，发现：在滑轮组一定时，提升物体越 　 　 ，机械效率越高。 3． （提升题）（2025•广东校级模拟）某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 次数 钩码重/N 钩码上升的距离/cm 弹簧测力计的示数/N 绳端上升的距离/cm 机械效率/% 1 2 5 1 15 66.7 2 3 5 1.4 15 71.4 3 4 5 15 （1）在实验操作中应该 　 　 拉动弹簧测力计； （2）进行第3次测量时，弹簧测力计示数为 　 　 N，机械效率约为 　 　 %（保留到0.1%）； （3）通过分析上述3组数据，使用同一滑轮组提升重物时，　 　 ，滑轮组的机械效率越高；克服动滑轮的重力所做的额外功 　 　 （选填“相同”或“不同”）； （4）为提高滑轮组的机械效率，可减小轮与轴间的摩擦。若忽略摩擦，也不考虑绳重，下列方法中，还能提高滑轮组的机械效率的是 　 　 （填字母）。 A．增加滑轮的个数 B．换质量小的动滑轮 C．减小钩码升高的高度 D．增大钩码升高的速度 4．（提升题）（2025•西城区校级模拟）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小雨用如图所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表所示。 实验序号 物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 1 0.2 0.7 0.4 71.4% 2 2 0.2 1.3 0.4 76.9% 3 3 0.2 1.8 0.4 83.3% （1）小雨是用图中的 　 　 （选填“甲”或“乙”）滑轮组完成实验的； （2）实验中用到的测量工具有弹簧测力计和 　 　 ； （3）分析数据可得结论：使用同一滑轮组，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率与物重的关系可能是 　 　 （选填字母）； （4）小明同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法是 　 　 （选填“正确”或“错误”）的，如果这样做，测得的机械效率将 　 　 （选填“偏大”、“偏小”或“更准确”）。 5．（挑战题）（2024秋•惠山区校级月考）小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表分析表中数据，回答以下问题： 实验次数 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm 1 6 3 2.5 9 2 6 5 2.5 17 3 6 8 2.5 24 （1）在实验中要竖直 　 　 拉动弹簧测力计，使钩码升高。 （2）表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是 　 　 ； （3）第3次实验中滑轮组的机械效率是 　 　 ； （4）在实验中，保持钩码重力不变，仅增大钩码提升高度，有用功 　 　 ，滑轮组的机械效率将 　 　 （以上选填“变大”“变小”或“不变”）。 （5）由第1次实验数据计算可知，动滑轮的重力G1是 　 　 N。接着小明使用弹簧测力计（不计测量误差）测得动滑轮的重力G2，发现G1　 　 G2。（选填“＞”、“＜”或“＝”） 6．（挑战题）（2024秋•姜堰区校级月考）某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 ▲ （1）实验中应沿竖直方向 　 　 拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会 　 　 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （2）通过比较 　 　 （填实验次数的序号）两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数 　 　 （选填“有关”或“无关”）；比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，　 　 ，滑轮组的机械效率越高。第4次实验空格中数值为 　 　 ； （3）实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了 　 　 ；（填字母） A．减小摩擦 B．多次测量取平均值减小误差 C．获得多组数据归纳出物理规律 （4）用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图象正确的是 　 　 （不计绳重和摩擦）。 （5）若每个滑轮的质量为100g，第三次实验中克服摩擦做的额外功为 　 　 J（不计绳重）。 7．（综合题）（2025春•重庆期中）如图是复旦中学某班级在系列探究活动的示意图，回答下列问题。 （1）图1，探究物体动能大小与　 　 （选填“高度”或“速度”）的关系。研究对象是　 　 （选填“小球”或“木块”）。 （2）图2是研究杠杆的平衡条件。多次测量的目的是　 　 。若斜拉测力计，与竖直拉比较，示数　 　 （选填“变大”或“变小”或“不变”）。 （3）图3是测量滑轮组机械效率。必须竖直拉动弹簧测力计的是实验是　 　 （选填“甲”或者“乙”）。根据　 　 ，可以直接测量物重和滑轮重来计算滑轮组的机械效率，不用按照如图所示方案来测量，这种观点错误的原因是　 　 。 8．（综合题）（2025•高青县一模）生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用： （1）在“探究杠杆平衡条件”实验中，小集把杠杆支在支架上，发现杠杆左端低右端高，应将杠杆的平衡螺母向　 　 （选填“左”或“右”）端调节：如图甲所示，杠杆左边A点挂3个钩码，要使杠杆再次水平平衡，应在杠杆右边B点挂　 　 个钩码。（实验中所用钩码均相同） （2）小集用图乙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，记录数据如下表： 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 2 4 0.1 0.3 83.3% 3 6 0.1 2.2 0.3 90.9% ①第1次实验中，滑轮组的机械效率为　 　 %（精确到0.1%）； ②第2次实验中，弹簧测力计示数如图乙所示，为　 　 N； ③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”）。 （3）小集用图丙的实验装置探究斜面的机械效率，某次实验测得物重G＝6N、斜面长s＝1m、高h＝0.2m、拉力F＝1.5N，则物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为　 　 N，此过程中斜面的机械效率为　 　 。 9．（小试牛刀）（2024•长春二模）在“测定动滑轮机械效率”的实验中，同学们用如图所示的滑轮组提升钩码，他和同学们做出了如下猜想： 猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关； 猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关； （1） 为了验证猜想一，准备器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和 　 　 。用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如下表所示： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm ① 1.0 20.0 0.7 40.0 ② 2.0 20.0 1.2 40.0 ③ 3.0 20.0 1.7 40.0 （2） 分析表中数据通过计算可知：由表中实验数据分析可知，现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合图象 　 　 。 （3）为了验证猜想二，还需增加的实验器材是 　 　 。 （4）根据题中数据可知道如果绳子能承受的最大拉力是2.2N，保持省力的情况下提升物体，请通过推理写出机械效率的范围。（写出必要的文字说明，表达式及最后结果） 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 $$