专题11 滑轮与机械效率综合（天津专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）中考1年模拟物理真题分类汇编

专题11 滑轮与机械效率综合 1．（2025•天津中考）【创新题型】用如图1所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图2所示。第一次的额外功为900J，不计绳重和摩擦，则（　　） A．第一次提升重物时机械效率较高 B．第二次提升重物时的额外功较大 C．先后两次提升重物的重力之比为7：9 D．先后两次提升重物的总功率之比为6：5 2．（2024•天津中考）高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，关于该滑轮的说法正确的是（　　） A．它是动滑轮 B．利用它可以省力 C．利用它可以省距离 D．利用它可以改变力的方向 3．（2023•天津中考）在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体，额外功与有用功之比为1：3；再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2：5。若不计绳重和摩擦，则（　　） A．G1：G2＝2：5 B．G1：G2＝1：3 C．先后两次滑轮组的机械效率之比为3：4 D．先后两次滑轮组的机械效率之比为5：6 4．（2022•天津中考）实验时，小芳用如图所示的滑轮组，将重为8N的物体匀速提升0.5m。已知动滑轮的重为2N，不计绳重和摩擦，则（　　） A．拉力F为4N B．有用功为5J C．绳子自由端移动距离为1.5m D．该滑轮组的机械效率为80% 5．（2021•天津中考）利用如图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和150N的物体。已知提升200N的物体时，绳子自由端的拉力为125N，拉力的功率为125W。若两次物体上升的速度相同，不计摩擦和绳重，则提升重为150N的物体时（　　） A．机械效率为80% B．机械效率为75% C．拉力的功率为50W D．拉力的功率为100W 6．（2025•河西区模拟）学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。对这滑轮的说法，正确的是（　　） A．这是一个动滑轮，可省力 B．这是一个定滑轮，可省力 C．这是一个动滑轮，可改变力的方向 D．这是一个定滑轮，可改变力的方向 7．（2025•红桥区模拟）用如图所示的滑轮组将重为G的物体提升高度h，已知绳端所需拉力为F，动滑轮自重为G动，绳端移动的距离为s，则下列表示该滑轮组的机械效率的表达式中正确的是（绳重与各种摩擦均忽略不计）（　　） A． B． C． D． 8．（2025•河东区模拟）在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在5s内匀速上升5m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　　） A．动滑轮所受重力为20N B．滑轮组所做的有用功为2000J C．工人所用拉力的功率为380W D．滑轮组的机械效率为95% 9．（2025•滨海新区模拟）用如图甲所示滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图乙所示，在20s内重物提升了4m，每个滑轮重100N。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端拉力的功率为200W B．绳子自由端拉力的大小为250N C．该滑轮组提升的物重为900N D．该滑轮组的机械效率为80% 10．（2025•河东区二模）小明用相同的滑轮安装成如图所示的两种装置，分别匀速提升两个质量相同的物体，在相同时间内绳端移动的距离相等，若绳端拉力F1：F2＝3：2，则（　　） A．物体的速度之比v1：v2＝1：2 B．有用功之比W有1：W有2＝2：1 C．机械效率之比η1：η2＝4：3 D．拉力的功率之比P1：P2＝3：4 11．（2025•河西区二模）如图所示，小金利用两个滑轮分别连成了两个绕线不同的滑轮组甲和乙，并用它们提升相同的物体。已知使用甲滑轮组竖直向上的拉力为F0，物体被提升的高度为h0，机械效率为η0。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体的重力为2F0η0 B．动滑轮的重力为3F0（1﹣η0） C．使用乙滑轮组，绳端的拉力为 D．若用甲滑轮组提升物体，物体的重力增加为原来的2倍，则机械效率为 12．（2025•和平区二模）建筑工地上，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥，如图所示。某次搬运过程中，工人在30s的时间内，将8袋水泥匀速提起6m，电动机牵引绳子的拉力F为2400N，每袋水泥质量为50kg。g取10N/kg，吊篮重力忽略不计，下面说法正确的是（　　） A．甲图中滑轮组的机械效率为85% B．甲图中拉力F做功的功率为960W C．若工人们想一次提升更多的水泥，把甲图中的滑轮组换为乙图中的滑轮组（动滑轮不变），水泥上升的速度不变，要想保持拉力大小仍为2400N不变，则需要提高拉力的功率 D．若乙滑轮组提升水泥的拉力为2400N不变，动滑轮的总重力为200N，不计绳重和摩擦时，乙滑轮组一次能比甲滑轮组多提升3袋水泥 13．（2025•西青区二模）某工人用如图1所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图2所示，若工人在t0时间内将重为G0的货物匀速向上提升h0高度。下列说法正确的是（　　）（不计绳重和摩擦） A．此时工人所用的拉力为 B．工人所用拉力做功的功率为 C．动滑轮的重力为 D．若工人将2G0的货物匀速提升h0高度，则滑轮组的机械效率为 14．（2025•红桥区二模）如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，将重6N的物体以1m/s的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是（　　） A．拉力做功为4J B．物体受到摩擦力为1.5N C．在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 D．若以2m/s的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75% 15．（2025•和平区三模）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，老师为每组同学提供了一个定滑轮和一个动滑轮、细绳等器材。如图所示，小明组装了图甲装置，将重为G的物体匀速提升高度为h，测出拉力的大小为F；同组的小华组装了图乙装置，他认为图乙的装置更省力，并且将同样重为G的物体匀速提升高度为h，则下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（　　） A．图甲装置机械效率 B．图乙装置机械效率 C．图乙装置比图甲装置可以省力 D．图乙装置，若将物体重力增加G0，则滑轮组的机械效率为 16．（2025•河东区模拟）如图所示，在测量滑轮组机械效率的实验时，部分实验数据如下表。 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η 1 1.0 5 15 55.6% 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 66.7% 4 2.0 10 1.0 30 66.7% 请根据要求完成下列任务： （1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码向上做　 　 运动；第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为　 　 N；第2次实验时该滑轮组的机械效率为　 　 ； （2）分析1、2、3次实验数据可知，用同一滑轮组提升重物时，重物越重，　 　 ；分析3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升高度　 　 （选填“有关”或“无关”）； （3）结合生活实际，用滑轮组提升重物时，可提高机械效率的措施有　 　 。（写出一例不同于上述实验的措施） 17．（2025•河北区二模）如图甲所示，工人将重500N的货物推入静止的货柜中（忽略空气阻力，g取10N/kg）。 （1）在斜面上货物受到沿斜面向上250N的推力F1，从P点匀速运动到Q点用时4s。此过程：F1的功率P1＝ 　 　 W；斜面的机械效率η＝ 　 　 %； （2）在货柜的同一水平底面上，货物受到水平向右100N的推力F2，从A点匀速运动到B点用时1s，在B点撤去F2，货物继续运动0.5s停在D点。用“•”表示货物，在乙图的方框中画出货物在C点的受力示意图； （3）图丙中的尾板等效成图丁中以O为支点的杠杆，处于水平静止，尾板自重为G、受到绳的拉力为F3（忽略绳重）。在图丁中画出F3的力臂l。 18．（2025•滨海新区二模）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小红用如图所示的滑轮组按图中顺序做了三次实验（三次实验所用的动滑轮大小相同，但材料不同），实验数据如下表所示。 （1）在实验操作中，弹簧测力计连结在绳末自由端处，应竖直向上　 　 拉动弹簧测力计； （2）请在表中的空格处填上第三次实验的机械效率； 实验 次数 物重 G/N 物体上升的距离h/cm 弹簧测力计的读数F/N 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率 η 1 3 10 1.6 30 62.5% 2 3 10 2.0 30 50% 3 3 10 2.5 30 　 　 （3）从实验数据分析可知：提升同一物体，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越　 　 。 19．（2025•河西区三模）提高机械效率可以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的意义。某科技小组进行了“影响滑轮组机械效率的因素”的实验探究，用到的装置如图所示，数据记录如表所示： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳子拉力F/N 绳子移动距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 4 ◀ 0.1 1.3 0.5 61.5% （1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应 　 　 拉动弹簧测力计； （2）第三次实验中，滑轮组的机械效率为 　 　 （保留一位小数）； （3）分析表中数据可知：第4次实验是用图 　 　 （选填“甲”、“乙”或“丙”）所示装置来完成的； （4）通过比较1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与钩码上升高度 　 　 （选填“有关”或“无关”）；通过比较 　 　 两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高； （5）为提高滑轮组机械效率，根据以上结论和生活经验，你认为可采取的措施有 　 　 。（多选，填写字母） A．减轻动滑轮重量 B．增加所提物体重量 C．给机械加润滑油 D．增加重物上升高度 20．（2025•南开区三模）实验小组的同学们在做“探究斜面的机械效率影响因素”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，如图所示，收集了表中的实验数据。 实验次数 斜面长度s/m 斜面高度h/m 物块重力G/N 拉力F/N 机械效率η 1 1 0.2 5 2.5 40.0% 2 1 0.4 5 3.4 58.8% 3 1 0.6 5 4.2 71.4% 4 1 0.6 5 5.0 （1）分析表中实验1、2、3的数据可得出：斜面倾斜程度越小越 　 　 （选填“省”或“费”）力； （2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上毛巾，保持斜面高度和长度与第3次实验相同，他们测得这种情况下斜面的机械效率为 　 　 ； （3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与 　 　 和 　 　 有关； （4）当用弹簧测力计通过细线沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 　 　 （选填“大于”“小于”或“等于”）物块所受的摩擦力。 21．（2025•河东区模拟）滑轮组在建筑中应用广泛，如图所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组在10s内将重为300N的物体匀速提升2m，拉力F＝125N。（不考虑绳重和摩擦）求： （1）拉力F的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）动滑轮的重力。 22．（2025•南开区模拟）如图，某同学用滑轮组提升重物，已知拉力为40N，在6s内将重90N的物体匀速提升3m，不计绳重和摩擦。求在此过程中： （1）该滑轮组的机械效率； （2）若绳子能承受的最大拉力是45N，请计算说明，使用该滑轮组能否提起重110N的物体。 23．（2025•河西区模拟）小聪看到建筑工地上工作的塔吊如图1所示，她查阅相关资料后，画出了与塔吊连接方式相同的滑轮组如图2所示。已知物体的重为3000N，拉力为1500N，物体以0.5m/s的速度匀速上升10s。求： （1）绳端移动的距离； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。 16 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题11 滑轮与机械效率综合 1．（2025•天津中考）【创新题型】用如图1所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图2所示。第一次的额外功为900J，不计绳重和摩擦，则（　　） A．第一次提升重物时机械效率较高 B．第二次提升重物时的额外功较大 C．先后两次提升重物的重力之比为7：9 D．先后两次提升重物的总功率之比为6：5 解：A、由图2可知，第一次机械效率η1＝75%，第二次机械效率η2＝70%，所以第一次提升重物时机械效率较高，故A正确。 B、不计绳重和摩擦，使用动滑轮时额外功W额＝G动h，因为动滑轮重力不变，提升高度相同，所以两次额外功相同，W额1＝W额2＝900J，故B错误。 C、根据η＝＝＝ 第一次：η1＝75%＝，解得G1＝3G动。 第二次：η2＝70%＝，解得G2＝G动。 则＝，故C错误。 D、总功W总＝，W总1＝＝＝3600J，W总2＝＝＝3000J。 时间相同，根据P＝，有＝，故D正确。 答案：AD。 2．（2024•天津中考）高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，关于该滑轮的说法正确的是（　　） A．它是动滑轮 B．利用它可以省力 C．利用它可以省距离 D．利用它可以改变力的方向 解：旗杆顶部滑轮的轴固定不动，是一个定滑轮； 升旗仪式上，旗手缓缓向下拉动绳子，旗子就会徐徐上升，这是因为用定滑轮可以改变力的方向。 故D正确。 答案：D。 3．（2023•天津中考）在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体，额外功与有用功之比为1：3；再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2：5。若不计绳重和摩擦，则（　　） A．G1：G2＝2：5 B．G1：G2＝1：3 C．先后两次滑轮组的机械效率之比为3：4 D．先后两次滑轮组的机械效率之比为5：6 解： AB．由题意可知，使用滑轮组匀速提升重为G1的物体时，额外功与有用功之比为1：3， 因不计绳重和摩擦时，克服物体重力所做的功为有用功，克服动滑轮重力所做的功为额外功， 所以，由W＝Gh可得：，即G动 因使用同一个滑轮组先后匀速提升重为G1和G2的物体时，两次绳子自由端的拉力之比为2：5， 所以，由F（G+G动）可得： 解得：，故A错误、B正确； CD．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η， 则先后两次滑轮组的机械效率之比：，故C错误、D正确。 答案：BD。 4．（2022•天津中考）实验时，小芳用如图所示的滑轮组，将重为8N的物体匀速提升0.5m。已知动滑轮的重为2N，不计绳重和摩擦，则（　　） A．拉力F为4N B．有用功为5J C．绳子自由端移动距离为1.5m D．该滑轮组的机械效率为80% 解：A、由图可知，n＝2；不计绳重和摩擦时，拉力F（G物+G动）（8N+2N）＝5N，故A错误； B、拉力做的有用功：W有用＝Gh＝8N×0.5m＝4J，故B错误； C、绳子自由端移动距离s＝2h＝2×0.5m＝1m，故C错误； D、拉力做的总功：W总＝Fs＝5N×1m＝5J， 滑轮组的机械效率：η100%100%＝80%，故D正确。 答案：D。 5．（2021•天津中考）利用如图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和150N的物体。已知提升200N的物体时，绳子自由端的拉力为125N，拉力的功率为125W。若两次物体上升的速度相同，不计摩擦和绳重，则提升重为150N的物体时（　　） A．机械效率为80% B．机械效率为75% C．拉力的功率为50W D．拉力的功率为100W 解：由图可知，n＝2，绳子自由端移动的距离为物体移动距离的2倍， 不计摩擦和绳重，提升200N的物体时，则绳子自由端的拉力：F（G+GL），即125N（200N+GL）解得：GL＝50N， 拉力的功率：PFv，即125W＝125N×v，解得：v＝1m/s， 提升重为150N的物体时，绳子自由端的拉力：F′（G′+GL）（150N+50N）＝100N 拉力的功率：P′＝F′v＝100N×1m/s＝100W 拉力所做的有用功：W′＝G′h＝150N×h 拉力做的总功：W＝2F′h＝2×100N×h＝200N×h 滑轮组的机械效率：η100%100%＝75%。 答案：BD。 6．（2025•河西区模拟）学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。对这滑轮的说法，正确的是（　　） A．这是一个动滑轮，可省力 B．这是一个定滑轮，可省力 C．这是一个动滑轮，可改变力的方向 D．这是一个定滑轮，可改变力的方向 解：因为滑轮的轮轴固定在旗杆上，所以该滑轮是个定滑轮，使用定滑轮的优点是可以改变拉力的方向； 答案：D。 7．（2025•红桥区模拟）用如图所示的滑轮组将重为G的物体提升高度h，已知绳端所需拉力为F，动滑轮自重为G动，绳端移动的距离为s，则下列表示该滑轮组的机械效率的表达式中正确的是（绳重与各种摩擦均忽略不计）（　　） A． B． C． D． 解：AB、由图可知n＝2，滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，故AB正确； CD、因为绳重与各种摩擦均忽略不计，所以，滑轮组的机械效率 η＝＝＝＝，故C正确、D错误。 答案：ABC。 8．（2025•河东区模拟）在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在5s内匀速上升5m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　　） A．动滑轮所受重力为20N B．滑轮组所做的有用功为2000J C．工人所用拉力的功率为380W D．滑轮组的机械效率为95% 解：A、由图可知n＝2，因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力 G动＝nF﹣G＝2×200N﹣380N＝20N，故A正确； B、滑轮组所做的有用功：W有＝Gh＝380N×5m＝1900J，故B错误； C、绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×5m＝10m， 拉力做的总功：W总＝Fs＝200N×10m＝2000J， 拉力做功的功率：P＝＝＝400W，故C错误； D、滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝95%，故D正确。 答案：AD。 9．（2025•滨海新区模拟）用如图甲所示滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图乙所示，在20s内重物提升了4m，每个滑轮重100N。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端拉力的功率为200W B．绳子自由端拉力的大小为250N C．该滑轮组提升的物重为900N D．该滑轮组的机械效率为80% 解：A、由图乙可知，用滑轮组提升重物时，在20s内拉力做的功为4×103J，则绳子自由端拉力的功率P＝＝＝200W，故A正确； B、由图甲可知，n＝4，绳子自由端移动距离s＝nh＝4×4m＝16m，由W＝Fs可得拉力大小 F＝＝＝250N，故B正确； C、动滑轮总重G动＝100N×2＝200N，不计绳重和摩擦，拉力F＝（G+G动），则提升物体的重力：G＝nF﹣G动＝4×250N﹣200N＝800N，故C错误； D、克服物体重力做的有用功：W有用＝Gh＝800N×4m＝3200J，滑轮组的机械效率 η＝＝×100%＝80%，故D正确。 答案：ABD。 10．（2025•河东区二模）小明用相同的滑轮安装成如图所示的两种装置，分别匀速提升两个质量相同的物体，在相同时间内绳端移动的距离相等，若绳端拉力F1：F2＝3：2，则（　　） A．物体的速度之比v1：v2＝1：2 B．有用功之比W有1：W有2＝2：1 C．机械效率之比η1：η2＝4：3 D．拉力的功率之比P1：P2＝3：4 解：已知两种装置提升物体的质量相同，绳端在相同时间内移动的距离相等，绳端拉力F1：F2＝3：2， 设物体的重力为m，绳端移动的距离为s，运动时间t； 甲图中滑轮为定滑轮，由定滑轮的特点可知物体上升的高度h1＝s； 乙图中滑轮为动滑轮，由动滑轮的特点可知此时物体上升的高度h2＝； A、物体的速度之比：＝＝＝＝，故A错误； B、有用功之比：＝＝＝＝，故B正确； C、总功之比：＝＝×＝， 机械效率之比：η1：η2＝：＝＝×＝，故C正确； D、拉力的功率之比：P1：P2＝：＝＝，故D错误。 答案：BC。 11．（2025•河西区二模）如图所示，小金利用两个滑轮分别连成了两个绕线不同的滑轮组甲和乙，并用它们提升相同的物体。已知使用甲滑轮组竖直向上的拉力为F0，物体被提升的高度为h0，机械效率为η0。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体的重力为2F0η0 B．动滑轮的重力为3F0（1﹣η0） C．使用乙滑轮组，绳端的拉力为 D．若用甲滑轮组提升物体，物体的重力增加为原来的2倍，则机械效率为 解：由题知，用两个滑轮分别连成了两个绕线不同的滑轮组甲和乙，且使用甲滑轮组拉力是竖直向上的，据此画出两个滑轮组的绕线如图所示： A、由上图知，甲滑轮组中通过动滑轮绳子段数n甲＝3，根据η＝＝＝＝可知， G＝n甲F0η0＝3F0η0，故A错误； B、若不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做的功是额外功，则W总＝W有+W额， 由η＝可知：1﹣η＝1﹣＝＝＝， 使用甲滑轮组时，1﹣η0＝，所以G动＝3F0（1﹣η0），故B正确； C、不计绳重和摩擦，绳端拉力F＝（G+G动）， 使用甲滑轮组时，F0＝（G+G动），则：3F0＝G+G动•••① 使用乙滑轮组时，通过动滑轮绳子段数n乙＝2，F乙＝（G+G动），则：2F乙＝G+G动•••② 由①②可得：2F乙＝3F0，所以：F乙＝，故C正确； D、由AB知，G＝3F0η0，G动＝3F0（1﹣η0）， 不计绳重和摩擦，η＝＝＝＝， 使用甲滑轮组，物体的重力增加为原来的2倍， 机械效率：η′＝＝＝，故D错误。 答案：BC。 12．（2025•和平区二模）建筑工地上，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥，如图所示。某次搬运过程中，工人在30s的时间内，将8袋水泥匀速提起6m，电动机牵引绳子的拉力F为2400N，每袋水泥质量为50kg。g取10N/kg，吊篮重力忽略不计，下面说法正确的是（　　） A．甲图中滑轮组的机械效率为85% B．甲图中拉力F做功的功率为960W C．若工人们想一次提升更多的水泥，把甲图中的滑轮组换为乙图中的滑轮组（动滑轮不变），水泥上升的速度不变，要想保持拉力大小仍为2400N不变，则需要提高拉力的功率 D．若乙滑轮组提升水泥的拉力为2400N不变，动滑轮的总重力为200N，不计绳重和摩擦时，乙滑轮组一次能比甲滑轮组多提升3袋水泥 解： A、由甲图可知，n甲＝2，拉力F做功的总功为W总＝Fs＝Fn甲h＝2400N×2×6m＝28800J， 滑轮组做的有用功为W有＝Gh＝mgh＝（8×50kg）×10N/kg×6m＝24000J， 则甲图中滑轮组的机械效率为，故A错误； B、拉力F做功的功率为，故B正确； C、由图乙可知n乙＝3，提升水泥速度不变，则绳子末端移动的速度会变大，由P＝＝＝Fv可知，要想保持拉力大小仍为2400N不变，功率会变大，故C正确； D、乙滑轮组提升水泥的拉力为2400N不变，动滑轮的总重力为200N，根据不计绳重和摩擦时 F＝（G+G动）可知，最大提升物体的重力为G＝nF﹣G动＝3×2400N﹣200N＝7000N，则提升水泥的袋数为，因此用乙滑轮组一次能比甲滑轮组多提升6袋水泥，故D错误。 答案：BC。 13．（2025•西青区二模）某工人用如图1所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图2所示，若工人在t0时间内将重为G0的货物匀速向上提升h0高度。下列说法正确的是（　　）（不计绳重和摩擦） A．此时工人所用的拉力为 B．工人所用拉力做功的功率为 C．动滑轮的重力为 D．若工人将2G0的货物匀速提升h0高度，则滑轮组的机械效率为 解：A、由图1可知，n＝3；由图2可知，当物重为G0时，机械效率为η0，根据η＝＝＝＝可知，此时工人所用的拉力为：F＝＝，故A正确； B、绳子自由端移动的速度为：v＝＝＝， 则工人所用拉力做功的功率为：P＝＝＝Fv＝×＝，故B错误； C、不计绳重和摩擦，根据η＝＝＝＝可知，动滑轮的重力为： G动＝﹣G0＝G0，故C正确； D、若工人将2G0的货物匀速提升h0高度，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为： η'＝＝＝＝＝＝，故D正确。 答案：ACD。 14．（2025•红桥区二模）如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，将重6N的物体以1m/s的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是（　　） A．拉力做功为4J B．物体受到摩擦力为1.5N C．在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 D．若以2m/s的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75% 解： A、此过程克服物体重力做的有用功为：W有＝Gh＝6N×0.5m＝3J， 由η＝得拉力做的总功为：W总＝＝4J，故A正确； B、由图可知，斜面的夹角为30°，高为0.5m，所以斜面的长度L＝1m； 拉力做的额外功为：W额＝W总﹣W有＝4J﹣3J＝1J； 物体所受的摩擦力为：f＝＝1N，故B错误； C、在匀速拉动过程中，物体的质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、高度增加，重力势能增大；动能和势能统称为机械能，则机械能增大，故C错误； D、若以2m/s的速度匀速拉动物体，摩擦力、物体的重力均不变，有用功、额外功不变，总功不变，斜面的机械效率不变，仍为75%，故D正确。 答案：AD。 15．（2025•和平区三模）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，老师为每组同学提供了一个定滑轮和一个动滑轮、细绳等器材。如图所示，小明组装了图甲装置，将重为G的物体匀速提升高度为h，测出拉力的大小为F；同组的小华组装了图乙装置，他认为图乙的装置更省力，并且将同样重为G的物体匀速提升高度为h，则下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（　　） A．图甲装置机械效率 B．图乙装置机械效率 C．图乙装置比图甲装置可以省力 D．图乙装置，若将物体重力增加G0，则滑轮组的机械效率为 解：A、由图甲可知，n＝2，图甲装置机械效率为： η甲＝＝＝＝＝，故A错误； B、不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可知，动滑轮重为： G动＝nF﹣G＝2F﹣G； 不计绳重和摩擦，图乙装置机械效率为： η乙＝＝＝＝＝＝，故B正确； C、由图乙可知，n'＝3，不计绳重和摩擦，图乙滑轮组的拉力F'为： F'＝（G+G动）＝（G+2F﹣G）＝F， 则图乙装置比图甲装置省的力为ΔF＝F﹣F'＝F﹣F＝F，故C正确； D、图乙装置，若将物体重力增加G0，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为： η乙'＝＝＝＝＝＝，故D正确。 答案：BCD。 16．（2025•河东区模拟）如图所示，在测量滑轮组机械效率的实验时，部分实验数据如下表。 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η 1 1.0 5 15 55.6% 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 66.7% 4 2.0 10 1.0 30 66.7% 请根据要求完成下列任务： （1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码向上做　匀速直线　 运动；第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为　0.6　 N；第2次实验时该滑轮组的机械效率为　62.5%　 ； （2）分析1、2、3次实验数据可知，用同一滑轮组提升重物时，重物越重，　机械效率越高　 ；分析3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升高度　无关　 （选填“有关”或“无关”）； （3）结合生活实际，用滑轮组提升重物时，可提高机械效率的措施有　减轻动滑轮重　 。（写出一例不同于上述实验的措施） 解：（1）为了方便读数，在实验过程中，应沿竖直方向缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动，此时钩码上升时处于平衡状态。 第1次实验时，如图所示弹簧测力计的分度值为0.1N，所以弹簧测力计示数为0.6N。 根据表中数据，第2次实验中，所做有用功为：W有用2＝G2h2＝1.5N×0.05m＝0.075J 第2次实验中，所做的总功为W总2＝F2s2＝0.8N×0.15m＝0.12J 滑轮组的机械效率为：； （2）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越高。 分析3、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升相同重物，钩码上升高度不同，滑轮组机械效率相同，所以滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。 （3）用滑轮组提升重物时，会克服动滑轮重力而做额外功，动滑轮受到的重力减小，额外功减小，有用功与总功的比值变大，机械效率大，可提高机械效率的措施有减轻动滑轮重。 答案：（1）匀速直线；0.6；62.5%；（2）机械效率越高；无关；（3）减轻动滑轮重。 17．（2025•河北区二模）如图甲所示，工人将重500N的货物推入静止的货柜中（忽略空气阻力，g取10N/kg）。 （1）在斜面上货物受到沿斜面向上250N的推力F1，从P点匀速运动到Q点用时4s。此过程：F1的功率P1＝ 　125　 W；斜面的机械效率η＝ 　50　 %； （2）在货柜的同一水平底面上，货物受到水平向右100N的推力F2，从A点匀速运动到B点用时1s，在B点撤去F2，货物继续运动0.5s停在D点。用“•”表示货物，在乙图的方框中画出货物在C点的受力示意图； （3）图丙中的尾板等效成图丁中以O为支点的杠杆，处于水平静止，尾板自重为G、受到绳的拉力为F3（忽略绳重）。在图丁中画出F3的力臂l。 解：（1）由图甲可知，货物从P点匀速运动到Q点s＝2m， 推力F1所做的总功：W总＝F1s＝250N×2m＝500J， F1的功率：P＝＝＝125W； 由图甲可知，货物上升的高度h＝0.5m， 克服货物重力做的有用功： W有用＝Gh＝500N×0.5m＝250J； 斜面的机械效率：η＝×100%＝×100%＝50% （2）货物在货柜的同一水平底面上，从A点匀速运动到B点，受到的推力、摩擦力是一对平衡力，大小相等、方向相反，摩擦力f＝F2＝100N； 在B点撤去F2，货物继续运动停在D点，运动到C点时，受到水平向左的摩擦力，由于压力、接触面的粗糙程度不变，压力大小不变，还是100N，同时还受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力，F支＝G＝500N，三力的作用点都画在货物的重心，从作用点分别沿力的方向画一带箭头线段，在箭头附近标上f＝100N、F支＝500N、G＝500N，如图所示： （3）F3的方向沿绳子向上，支点为O，从O点作力F3所作用线的垂线，支点P到垂足的距离为力F3的力臂l，如图所示： 答案：（1）125；50；（2）见解答图；（3）见解答图。 18．（2025•滨海新区二模）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小红用如图所示的滑轮组按图中顺序做了三次实验（三次实验所用的动滑轮大小相同，但材料不同），实验数据如下表所示。 （1）在实验操作中，弹簧测力计连结在绳末自由端处，应竖直向上　匀速　 拉动弹簧测力计； （2）请在表中的空格处填上第三次实验的机械效率； 实验 次数 物重 G/N 物体上升的距离h/cm 弹簧测力计的读数F/N 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率 η 1 3 10 1.6 30 62.5% 2 3 10 2.0 30 50% 3 3 10 2.5 30 40% 　 　 （3）从实验数据分析可知：提升同一物体，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越　小　 。 解：（1）实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，时装置处于平衡状态，拉力等于弹簧测力计的示数。 （2）第3次的机械效率为η＝＝×100%＝×100%＝40%； （3）分析表中数据和计算数据可知：提升同一物体，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越小。 答案：（1）匀速；（2）40%；（3）小。 19．（2025•河西区三模）提高机械效率可以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的意义。某科技小组进行了“影响滑轮组机械效率的因素”的实验探究，用到的装置如图所示，数据记录如表所示： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳子拉力F/N 绳子移动距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 4 ◀ 0.1 1.3 0.5 61.5% （1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应 　竖直向上匀速　 拉动弹簧测力计； （2）第三次实验中，滑轮组的机械效率为 　70.2%　 （保留一位小数）； （3）分析表中数据可知：第4次实验是用图丙（选填“甲”、“乙”或“丙”）所示装置来完成的； （4）通过比较1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与钩码上升高度 　无关　 （选填“有关”或“无关”）；通过比较 　1、3　 两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高； （5）为提高滑轮组机械效率，根据以上结论和生活经验，你认为可采取的措施有 　ABC　 。（多选，填写字母） A．减轻动滑轮重量 B．增加所提物体重量 C．给机械加润滑油 D．增加重物上升高度 解：（1）实验中，为了准确测量拉力的大小，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样拉力才等于测力计的示数，且保持不变。 （2）第三次实验中，滑轮组的机械效率 （3）分析第4次实验数据，可以看出绳端移动距离s是钩码上升高度h的5倍，即s＝5h，这说明承担物重的绳子段数为5段，因此第4次实验是用图丙所示装置来完成的。 （4）通过比较1、2两次实验数据，可以看出使用同一滑轮组提升相同重物时，虽然钩码上升的高度不同，但滑轮组的机械效率却相同，因此可以得出结论：滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。 要探究滑轮组的机械效率是否与物体重有关，应选择同一滑轮组提升不同重力的物体，并保持它们升高的高度相同，故可以通过比较1、3两次实验数据，可以看出使用同一滑轮组时，提升的物体越重，滑轮组的机械效率就越高。 （5）A．动滑轮本身也需要被提升，因此其重量会消耗一部分额外功，减轻动滑轮重量可以减少额外功，提高机械效率，故A符合题意； B．由实验结论可知，对于组合好的滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高，故B符合题意； C．润滑油可以减少机械部件之间的摩擦，从而减少额外功的消耗，提高机械效率，故C符合题意； D．对于组合好的滑轮组，由可知，滑轮组的机械效率与重物上升的高度无关，故D不符合题意。 答案：（1）竖直向上匀速；（2）70.2%；（3）丙；（4）无关；1、3；（5）ABC。 20．（2025•南开区三模）实验小组的同学们在做“探究斜面的机械效率影响因素”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，如图所示，收集了表中的实验数据。 实验次数 斜面长度s/m 斜面高度h/m 物块重力G/N 拉力F/N 机械效率η 1 1 0.2 5 2.5 40.0% 2 1 0.4 5 3.4 58.8% 3 1 0.6 5 4.2 71.4% 4 1 0.6 5 5.0 （1）分析表中实验1、2、3的数据可得出：斜面倾斜程度越小越 　省　 （选填“省”或“费”）力； （2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上毛巾，保持斜面高度和长度与第3次实验相同，他们测得这种情况下斜面的机械效率为 　60%　 ； （3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与 　斜面的倾斜程度　 和 　斜面的粗糙程度　 有关； （4）当用弹簧测力计通过细线沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 　大于　 （选填“大于”“小于”或“等于”）物块所受的摩擦力。 解：（1）分析表中实验1、2、3的数据，物块重力相同，斜面的倾斜程度逐渐变大，拉力逐渐变大，斜面倾斜程度越小越省力。 （2）这种情况下斜面的机械效率：η＝＝＝＝60%； （3）斜面的长度相同，高度不同，且斜面的机械效率不同，可知斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关； 分析第3次和第4次实验数据可知，斜面的倾斜程度相同时，粗糙程度不同，斜面的机械效率不同，故斜面的机械效率与斜面粗糙程度有关； （4）实验过程中，用弹簧测力计的拉力F要同时克服摩擦力f和物体的一部分重力，因此属多力平衡；根据W总＝W有+W额，W额小于W总，即fs小于Fs，斜面的长相同，所以f＜F。 答案：（1）省；（2）60%；（3）斜面的倾斜程度；斜面的粗糙程度；（4）大于。 21．（2025•河东区模拟）滑轮组在建筑中应用广泛，如图所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组在10s内将重为300N的物体匀速提升2m，拉力F＝125N。（不考虑绳重和摩擦）求： （1）拉力F的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）动滑轮的重力。 解：（1）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×2m＝6m， 拉力做的总功：W总＝Fs＝125N×6m＝750J， 则拉力做功的功率：P＝＝＝75W； （2）滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝＝80%； （3）因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝3×125N﹣300N＝75N。 答：（1）拉力F的功率为75W； （2）滑轮组的机械效率为80%； （3）动滑轮的重力为75N。 22．（2025•南开区模拟）如图，某同学用滑轮组提升重物，已知拉力为40N，在6s内将重90N的物体匀速提升3m，不计绳重和摩擦。求在此过程中： （1）该滑轮组的机械效率； （2）若绳子能承受的最大拉力是45N，请计算说明，使用该滑轮组能否提起重110N的物体。 解：（1）由图可知，n＝3，该滑轮组的机械效率为： η＝＝＝＝＝×100%＝75%； （2）不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可知，动滑轮重为： G动＝nF﹣G＝3×40N﹣90N＝30N； 若绳子能承受的最大拉力是45N，则最大物重为： G'＝nF'﹣G动＝3×45N﹣30N＝105N＜110N，因此使用该滑轮组不能提起重110N的物体。 答：（1）该滑轮组的机械效率是75%； （2）使用该滑轮组不能提起重110N的物体。 23．（2025•河西区模拟）小聪看到建筑工地上工作的塔吊如图1所示，她查阅相关资料后，画出了与塔吊连接方式相同的滑轮组如图2所示。已知物体的重为3000N，拉力为1500N，物体以0.5m/s的速度匀速上升10s。求： （1）绳端移动的距离； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。 解：（1）由图可知，n＝3，绳端移动的距离为： s＝nh＝nvt＝3×0.5m/s×10s＝15m； （2）拉力的功率为： P＝＝＝＝2250W； （3）该滑轮组的机械效率为： η＝＝＝＝＝×100%≈66.7%。 答：（1）绳端移动的距离为15m； （2）拉力的功率为2250W； （3）滑轮组的机械效率为66.7%。 16 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $$