11.5机械效率（题型优练）2025-2026学年九年级物理精品课（苏科版）

11.5机械效率（题型优练）——2025-2026年九年级物理精品课（98题）（原卷版） 【题型1 理解有用功、额外功和总功的概念】 【题型2 机械效率的定义】 【题型3 机械效率的大小比较】 【题型4 机械效率的简单计算】 【题型5 影响机械效率大小的因素】 【题型6 测量滑轮组的机械效率】 【题型7 测量杠杆的机械效率】 【题型8 杠杆机械效率的计算】 【题型9 滑轮组机械效率的计算】 【题型10 斜面机械效率的计算】 知识详解 一、有用功和额外功 1. 有用功 提升重物时，将重物提升一定高度所做的功，叫做有用功，用W有表示。有用功是为了达到某一目的而必须要做的功。 2. 额外功 若使用滑轮组提升重物，我们还不得不克服动滑轮本身所受的重力及摩擦力等因素的影响而多做一些功，这部分功叫做额外功，用W额表示。额外功是对人们没有用但又不得不做的功。 3. 总功 手对机械所做的功叫作总功，用W总表示，W总=W有+W额。若使用滑轮组提升重物，则总功是手拉绳做的功，即动力做的功：W=Fs。 二、机械效率 1. 机械效率 （1）物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率，用η表示。 （2）计算公式：η＝ （3）对机械效率的理解 ①机械效率总是小于1。这是因为使用任何机械都不可避免地要做额外功，所以有用功总是小于总功，机械效率通常用百分数表示。 ②机械效率并不是固定不变的。机械效率反映的是机械在一次做功的过程中有用功跟总功的比值,同一机械在不同的做功过程中，机械效率往往会不同。 ③机械效率的高低与是否省力、做功多少、物体提升的高度等因素无关（选填“有关”或“无关”）。 ④机械效率的高低是反映机械优劣的重要标志之一。机械效率越高，机械的性能越好。 2. 滑轮组的机械效率 （1）滑轮组竖直提升重物 如图甲所示，利用滑轮组把重力为G的物体提高h。F为动力，s为绳子自由端移动的距离，n为承担重物的绳子股数。 机械效率：η＝＝＝ 不计绳重、摩擦力时，机械效率 η＝＝＝＝ 由公式可知：当动滑轮的重力一定时，物重越大，机械效率越高。 甲 乙 （2）滑轮组水平拉动物体（不计滑轮及绳重） 如图乙所示，使用滑轮组用力F沿水平方向匀速拉动物体，物体与水平面的摩擦力为f， s绳为绳子自由端移动的距离，s物为物体移动的距离，n为动滑轮上的绳子股数。 机械效率：η＝＝＝ 3. 斜面的机械效率 如图丙所示，用力F沿斜面把重力为G的物体提高，h为斜面的高度，l为斜面的长度，f 为物体与斜面间的摩擦力。则：有用功为W有用=Gh，总功为W总= Fl，额外功为克服斜面与物体之间的摩擦力做的功：W额=fl 机械效率 η＝＝＝ 丙 斜面的机械效率 丁 杠杆的机械效率 4. 杠杆的机械效率 如图丁所示，使用杠杆把重力为G的物体提高h，所用的动力为F，s为动力作用点移动的距离。则 有用功为W有用 = Gh，总功为W总 = FS， 机械效率 η＝＝ 三、提高机械效率的方法 影响因素 分析 改进措施（提高效率） 被提升物体的重力 同一机械，被提升物体的重力越大，做的有用功越多，机械效率越大. 在机械承受的范围内，尽可能增加被提升物体的重力. 机械自身的重力 有用功不变时，减小提升机械时做的额外功，可提高机械效率. 改进机械结构，减轻动滑轮自身的重力. 机械转动部件的摩擦 机械自身部件的摩擦力越大，机械效率越低. 对机械进行保养，保持良好的润滑，减小摩擦. 四、测量滑轮组的机械效率 测量滑轮组的机械效率，测量的物理量：物体的重力G及升高的高度h；拉力F及拉力移动的距离s。 【实验原理】 η＝＝ 【实验器材】定滑轮、动滑轮组成的滑轮组，弹簧测力计，钩码和刻度尺。 【实验步骤】 （1）用弹簧测力计测出钩码所受的重力G，按照图甲安装滑轮组，分别记下钩码和绳端的位置。 （2）如图乙所示，竖直匀速缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，并用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。 （3）应用公式W有=Gh、W总=Fs、η＝分别求出有用功W有、总功W总、机械效率，填入表格。 （4）改变钩码的数量，再做两次上面的实验，如表格第1~3次实验。 （5）换用图丙所示的装置重复实验步骤（1）~（3），将实验数据记入表格，如表格第4次实验。 【实验数据】 实验 次数 钩码的 重力G物/N 提升 高度h/m 有用功 W有/J 拉力 F/N 绳端移动的 距离s/m 总功 W总功/J 机械 效率η 1 1.5 0.4 0.6 0.7 1.2 0.84 71% 2 3 0.4 1.2 1.2 1.2 1.44 83% 3 4.5 0.4 1.8 1.7 1.2 2.04 88% 4 1.5 0.4 0.6 0.6 1.6 0.96 62.5% 【分析论证】（1）由1、2、3次实验可知，提升的钩码重力增加时，有用功增加，额外功基本不变（克服摩擦力及动滑轮重力做的功基本不变），由η＝=可知，机械效率会升高。同一装置的机械效率与被提升的物重有关，物重增大，机械效率升高（选填“升高”或“降低”）。 （2）由1、4两次实验可知，使用两个滑轮组提升相同的钩码，做的有用功相同，但滑轮组丙的动滑轮个数多，所做的额外功多，由η＝可知，当有用功相同时，额外功越多，机械效率越低，故滑轮组丙的机械效率小于滑轮组甲的机械效率（选填“大于”或“小于”）。 【探究归纳】①同一装置的机械效率并不是固定不变的，与被提升的物重有关，物体重力越大，机械效率越高； ②机械效率还与机械装置本身有关，与其结构、自身的重力以及润滑程度都有关系。 【交流、反思与评估】 ①实验时拉力的方向应竖直向上，应在钩码匀速移动时读取拉力的大小。 ②确定绕线方式与承担重物绳子的段数n：与动滑轮连接的段数即为承担重物绳子的段数，如甲图所示，n=3，用“奇动偶定法”确定绕线方式。 ③影响滑轮组机械效率的因素：物体的重力、动滑轮的重力、绳子与滑轮之间的摩擦力；与绳子的绕法、绳子段数无关（选填“有关”或“无关”）。 ④在动滑轮重力、物重都相同时，所测机械效率不同的可能原因是：绳子与滑轮或滑轮与轴之间的摩擦不同。 ⑤可以不用刻度尺测量距离，用下列公式计算，也能得出机械效率。 η＝＝＝ ×100% 学有所成，学以致用 【题型1 理解有用功、额外功和总功的概念】 1．（河北省廊坊市部分学校2024-2025学年八年级下学期期末物理试题）某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书的过程中，下列说法错误的是（    ） A．由于人对自己做的功是额外功，所以第二种方法人做的总功多 B．由于人对书做的功是有用功，所以两种方法人做的有用功相同 C．由于第二种方法人要跑两趟，所以第二种方法人做功的机械效率大 D．由于第二种方法人要跑两趟，所以第二种方法人做有用功的功率较小 2．（24-25八年级下·山西晋中·期末）现存史籍中最早讨论滑轮的是我国的《墨经》，书中将滑轮称为“绳制”。如图所示，现分别用甲、乙两种滑轮提升同一重物，不计绳重及摩擦，若将重物提升相同的高度，下列说法正确的是（    ） A．甲滑轮所需的拉力更小 B．乙滑轮做的有用功更多 C．甲滑轮的机械效率更高 D．拉力F1和F2做的功一样多 3．（2025·福建宁德·二模）用同一滑轮，按如图甲、乙两种方式将同一物体提升到同一高度，则甲、乙两种方式（　　） A．有用功相同 B．额外功相同 C．总功相同 D．机械效率相同 【题型2 机械效率的定义】 4．（北京市西城区2024-2025学年八年级下学期期末物理试卷）关于功、功率及机械效率，下列说法正确的是（     ） A．机械做功越多，功率越大 B．机械做功越快，机械效率越大 C．机械做功越快，功率越大 D．机械做功越多，机械效率越大 5．（24-25八年级下·安徽芜湖·期末）关于功率和机械效率，下列说法中正确的是（　　） A．越省力的机械，功率越大 B．做功时间越长，功率越大 C．做功越慢的机械，机械效率越低 D．总功相同时，额外功越少的机械，机械效率越高 6．（重庆市巴蜀中学教育集团2024-2025学年八年级下学期期末物理试题）以下关于功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A．省力的机械也可以省功 B．做功越少的物体，功率就越小 C．有力作用在物体上且物体移动了一段距离，则这个力一定对物体做了功 D．额外功占总功的比例越小，机械效率越高 7．（23-24八年级下·陕西榆林·期末）俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，对水做的功是 （选填“有用”或“额外”）功，对竹篮做的功是 （选填“有用”或“额外”）功，这一现象所包含的物理道理是“竹篮打水”的机械效率 （选填“高”或“低”）。 【题型3 机械效率的大小比较】 8．（2025·新疆·中考真题）如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为、、。则（    ） A．ηA<ηB<ηC B．ηA>ηB>ηC C．ηA<ηC<ηB D．ηC<ηA<ηB 9．（重庆市合川区2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题）如图所示，用简单机械分别提起同一重物G，滑轮重20N，均质杠杆重10N（OB=2OA），手的拉力始终沿竖直方向，不计绳重及摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．如图甲，该装置的机械效率是三者中最高的 B．如图乙，该装置省力，省功，不省距离 C．如图丙，匀速拉动物体上升的过程中，F2逐渐变小 D．若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越低 10．（24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习）如图所示为使用同一个滑轮拉升相同物体的两种不同方式（不计绳重和摩擦），关于滑轮的两种使用方式，下列说法错误的是（　　） A．图甲为动滑轮，图乙为定滑轮 B．， C．图乙滑轮的实质是等臂杠杆 D．图甲机械效率大于图乙机械效率 11．（24-25九年级上·广东茂名·期中）两位同学用二只同样的滑轮和同一根绳子，分别组成图所示的甲、乙两个滑轮组来匀速提升同一重物，不计绳重和摩擦，则（   ） A．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同 B．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同 C．甲较省力且机械效率较高 D．乙较省力且机械效率较高 12．（24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物并升高相同高度，绳重和所有摩擦力忽略不计，在物体匀速上升的过程中（　　） A．甲图更省力，做功更少，机械效率甲图大 B．甲图更省力，做功一样多，机械效率一样大 C．乙图更省力，做功更多，机械效率乙图大 D．甲图更省力，做功更多，机械效率一样大 13．（24-25九年级上·广东汕头·开学考试）如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度，已知物体重力为，忽略绳重和摩擦，下列判断正确的是（    ）． A．两滑轮组绳子自由端移动的距离相等 B．乙滑轮组做的额外功比甲的少 C．甲滑轮组的总功率比乙的小 D．甲滑轮组的机械效率比乙的大 14．（24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习）如图所示：相同的沙袋装质量相等的沙子，两个工人师傅分别用相同的滑轮按甲、乙两种方式把沙袋从地面匀速提升到二楼，两种方式绳子自由端拉力分别为F甲、F乙，拉力做功分别为W甲、W乙，滑轮的机械效率分别为η甲、η乙；若不计绳重及摩擦，则：F甲 F乙，W甲 W乙，η甲 η乙。（选填“>”、“=”或“＜”） 15．（24-25九年级上·安徽淮南·阶段练习）如图所示，甲、乙是两个完全相同的杠杆，摩擦不计，OA之间的距离为杠杆长度的一半，分别使用甲、乙杠杆将物体A提升相同的高度，若杠杆的重力不可忽略，甲、乙杠杆的机械效率相比η甲= η乙（选填“＞”、“=”或“＜”）。 【题型4 机械效率的简单计算】 16．（24-25八年级下·山西运城·期末）“城市更新”行动中，很多老旧小区加装了电梯，提升群众生活品质。如图是某电梯的工作原理图，为滑轮，为电动机对滑轮组施加的拉力。某次电梯内将的人匀速提升，电动机输出功率为。则下列说法正确的是（　　） A．拉力的速度为 B．电动机1s内所做的功为 C．拉力的大小为 D．此次电梯的机械效率为 17．（北京市西城区2024-2025学年八年级下学期期末物理试卷）工人用如图所示的滑轮组将矿井中的物体A和物体B先后匀速提升上来。匀速提升物体Ａ时，滑轮组的机械效率为75%。匀速提升物体B时，在10s内物体B上升4m。已知动滑轮重50N，物体A的重是物体B重的两倍，不计绳重和摩擦，下列判断正确的是（      ） A．物体A所受重力为75N B．提升物体A时，绳端拉力的功率为50W C．提升物体B时，滑轮组的机械效率为60% D．提升物体B时，在10s内滑轮组做的总功为300J 18．（24-25八年级下·安徽合肥·期末）用图甲所示的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，下列说法正确的是（    ） A．反映绳子自由端运动的图线是B B．动滑轮重为50N C．3s内对物体做的有用功为360J D．该滑轮组的效率为83.3% 19．（24-25八年级下·湖北武汉·期末）用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体匀速向上提起3m，拉力为150N。这个动滑轮的机械效率和拉力的功率分别是（　　） A．66.7%；180W B．66.7%；120W C．75%；90W D．75%；120W 20．（24-25八年级下·安徽阜阳·期末）“五一”假期，小敏在游乐场观看杂技表演，有一项跳板节目引起了她的注意，如图所示。若支点在跳板的中央，当质量均为60kg的两名男演员同时从1.5m高处由静止跳到跳板的同一端时，静立于跳板另一端质量为50kg的一名女演员向上弹起3m高。若不计空气阻力，则该跳板的机械效率为（   ） A．60% B．70% C．45% D．83.3% 21．（2025·重庆·三模）小艾用图所示的牵引装置来锻炼大腿前侧肌肉，他使质量为3kg的重物在2s内匀速上升0.3m，若脚踝给绳子的拉力大小始终为32N，则下列相关说法中错误的是（　　） A．若想要锻炼效果更好，可以增大重物的质量 B．小腿越贴近地垫，大腿肌肉对小腿的力越大 C．克服重物重力做功的功率为4.5W D．墙上定滑轮的机械效率为93.75% 22．（2025·河北石家庄·二模）如图甲所示，重为G的物体A在水平拉力F1（F1< G）。的作用下在水平路面上匀速直线移动一段距离s，所用时间为t，改用如图乙所示滑轮组拉动物体A在同一水平路面上用相同时间匀速直线移动相同距离，拉力为F2，每个滑轮的重力为G0。此过程中（　　） A．拉力F1的功率为 B．拉力F2做的总功为F2S C．滑轮组的机械效率为 D．使用滑轮组时克服绳重和摩擦所做的额外功占总功的比例为 23．（2025·陕西西安·一模）修建房屋时，质量为的建筑工人使用滑轮组提升建材。他用竖直向下的拉力在内将重为的建材匀速提升了，每个滑轮重，不计滑轮摩擦和绳重，取。下列结论不正确的是（    ） A．工人拉动绳子的速度为 B．工人对绳子拉力的功率 C．此装置的机械效率为 D．若工人脚与地接触面积共，则此时他对地的压强为 24．（24-25八年级下·广东珠海·期末）如图所示是小海利用滑轮组搬运重物，为了将重为600N的物体匀速提升2m，小海需要将绳子自由端移动 m。已知动滑轮重力为150N，则小海的拉力F为 N；机械效率为 。（不计绳重及摩擦） 25．（2025·陕西延安·一模）我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插头，碓嘴为铁，足踏其末而舂之”，如图1甲所示，图乙为脚用力向下踩时在某一位置的示意图，O点为支点，F2为阻力（即碓头重力大小），不计横木的重力和摩擦，此时舂属于 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。如图2所示是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次起重机用2500N的拉力F匀速起吊600kg的物体，物体上升5m用时10s，则滑轮组所做的有用功是 J，机械效率是 。（g取10N/kg） 【题型5 影响机械效率大小的因素】 26．（广西壮族自治区北海市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题）如图，辘轭是一种汲水工具，通过转动摇把使绳子在轴筒上叠绕，将水桶提起。将桶中的水尽量装满一些， 提高该装置的机械效率；若以更快的速度提升水桶， 提高该装置的机械效率。（以上均填“能”或“不能”） 27．（24-25八年级下·湖北襄阳·期末）旗杆顶端有一个定滑轮，可以改变力的方向。某个周一早晨升旗仪式上，升旗手向下用10N的拉力拉动绳端，使五星红旗匀速上升10m到达顶端。这个过程的机械效率为98%，国旗的重力为 N。因为风吹雨淋，定滑轮出现了锈蚀，升旗时的机械效率跟定滑轮未生锈时相比变 。 28．（2025·陕西·一模）用如图所示的起重设备，在10s内将物体A匀速提升2m，卷扬机对绳子的拉力为450N。不计绳重及摩擦，在这个过程中，绳子自由端移动的距离为 m，卷扬机的功率为 W；若用该起重设备提升比物体A更轻的物体，则该设备的机械效率将 （选填“增大”“减小”或“不变”），使用该机械可以 （选填“省力”或“省功”）。 29．（2025·陕西宝鸡·二模）如图所示，工作人员正在用电动滑轮吊起神舟飞船。现使重的飞船部件在10s内匀速提升2m，则电动滑轮做的有用功为 J，电动滑轮的机械效率为80%，电动滑轮的功率为 W，用该电动滑轮提升1t的物体时，机械效率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）80%（g取10N/kg）。 30．（2025·江西抚州·二模）如图所示，用相同的滑轮组成的甲、乙两个滑轮组，不计摩擦和绳重，分别用两装置提升相同的重物到同一高度，则F1 F2（选填“>”、“<”或“=”）；若增加重物被提升的高度，则机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 31．（2025·天津河西·二模）如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N，弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图所示。（绳重和摩擦不计）由图可知，该滑轮组的机械效率为 ；若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 32．（2025·广东潮州·一模）如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100N，绳重和摩擦不计。使用图甲方式的好处是可以改变力的 ，若甲、乙两种方式的机械效率分别为、，则 （选填“>”、“=”或“<”），若图乙中再加挂一物体，其机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 33．（北京市石景山区2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题）工人用如图所示的滑轮组将重为600N的物体在10s内匀速提升2m，绳端拉力F为250N。则此过程中，下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力为150N B．滑轮组的机械效率为83.3% C．滑轮组对物体做功的功率为120W D．若增大该物体被提升的高度，滑轮组的机械效率增加 34．（24-25八年级下·山西临汾·期末）如图所示，某工地用滑轮组将重为的货物以的速度匀速提升，在绳的末端所用拉力为，忽略绳重与摩擦，下列说法正确的是（　　） A．处滑轮的作用是改变力的方向 B．处滑轮所受的重力为 C．绳子末端移动的速度为 D．若增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率不发生改变 35．（24-25八年级下·广东广州·期末）小昕家的升降式晾衣架结构如图，他转动摇轮，杆匀速上升了1m。已知衣服重18N，摇轮对绳子施加的拉力F=5N，杆重1N，每个滑轮重0.3N，忽略绳子、衣架重力和转轴摩擦。此过程，下列说法错误的是（　　） A．额外功为1J B．摇轮是个省力机械 C．该装置的机械效率为90% D．多挂几件衣服，可以提高机械效率 36．（2025·陕西·中考真题）我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一，为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图，是汉代画像石中的滑轮图，描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是（　　） A．该滑轮是动滑轮 B．该滑轮可以改变施力的方向 C．使用该滑轮可以省功 D．提升重力不同的物体时，机械效率不变 【题型6 测量滑轮组的机械效率】 37．（24-25八年级下·天津和平·期末）期末复习课上，小明在“测滑轮组的机械效率”的如图实验中得到的数据如表所示，实验装置如图，每个滑轮重都相同。 次数 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3 机械效率 74.1% 57.1% (1)实验3的机械效率为 ；比较实验1和3可以探究滑轮组机械效率与 的关系。 (2)通过表中数据可分析出实验2是用 （选填“甲”或“乙”）图实验装置做的实验，比较实验1和2可以探究滑轮组机械效率与 的关系。 (3)小明组装好实验装置甲，选择了重力为9.6N的物块和测量范围为0～10N的弹簧测力计。小明缓慢向上匀速拉动弹簧测力计，使物块升高，并由弹簧测力计读出拉力为4N，则机械效率为 。若不计绳重和摩擦，在测量允许的范围内不断增大物块重力，则该滑轮组的最大机械效率为 。（绳子足够结实） 38．（24-25八年级下·福建福州·期末）用如图所示装置测量滑轮组的机械效率，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/cm 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率 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)第4次实验时所做的有用功为 J，滑轮组的机械效率是 %； (2)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”）； (3)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 39．（24-25八年级下·四川绵阳·期末）在“探究滑轮组机械效率的影响因素”的实验中，用如图甲、乙所示的滑轮组进行了实验，实验数据如下表： 实验次数 物重 物体上升高度 测力计示数 测力计移动距离 机械效率 1 4 5 2.7 10 74 2 4 5 1.9 15 ? 3 8 5 3.2 15 83 (1)根据数据，可判断第1次实验是用 （选填“甲”或“乙”）图所示的滑轮组进行操作的； (2)第2次实验，滑轮组的机械效 %；（计算结果保留到1%） (3)比较第2、3次实验，可得结论：同一滑轮组， ，滑轮组的机械效率越高； (4)本实验中，涉及多个物理量的测量，请分析实验过程中误差产生的原因，写出一条即可： 。 40．（24-25八年级下·湖北武汉·期末）某小组用如图的实验装置测量滑轮组的机械效率，实验中得到的数据如表格。 次数 钩码重/N 钩码上升的距离/cm 绳端拉力/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)实验中，绳端拉力应在测力计 （选填“静止”或“匀速直线拉动”）时读取。 (2)第3次实验，如图丙所示，弹簧测力计示数为 N，所做的有用功为 J，滑轮组的机械效率约为 %（保留到0.1%）。 (3)由实验可知，使用同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组的机械效率越 ；若实验操作时，绳端拉力方向明显偏离竖直方向，则测得的滑轮组机械效率将 （选填“偏高”“不变”或“偏低”）。 41．（2025·广东东莞·二模）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小瑞用同一滑轮组进行了三次实验.实验数据如下表： 实验序号 动滑轮重 物重 物体上升的高度 绳端受到的拉力 绳端移动的距离 滑轮组的机械效率 1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6 2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7 3 0.5 4 0.1 0.3 (1)根据表格中的数据，在图中画出滑轮组的绕绳方法 ； (2)实验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应 （选填“保持静止”或“匀速上升”）。 (3)第三次实验时，测力计示数1.8N：此时滑轮组的机械效率为 %。（精确到0.1%） (4)根据表格中的数据分析可知： ①随着物重的增大，额外功 （选填“变小”、“不变”或“变大”），原因是 。 ②要提高同一滑轮的机械效率，可以采取 的措施。 【题型7 测量杠杆的机械效率】 42．（2025·新疆喀什·一模）如图是“测量杠杆的机械效率”实验装置。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。 次数 钩码悬挂点 钩码总重G/N 钩码移动距离h/m 拉力F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η/% 1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3 (1)杠杆机械效率的表达式为η＝ ；（用已知或测量的物理量符号表示） (2)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为 %（精确到0.1%）； (3)一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到上表数据：根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答： ，请简要说明至少一条理由： 。 43．（23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）小宏用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，杠杆的质量分布均匀，右端固定在O点，且AC＝BC＝OA；弹簧测力计始终竖直向上提杠杆。 （1）该实验中杠杆所做的额外功主要是 ； （2）他将重为G的钩码悬挂在A点，在B点匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η1＝ （用物理量的符号表示）； （3）若保持弹簧测力计位置不变，将钩码挂在C点，缓慢拉动弹簧测力计将杠杆提升与第一次相同的高度（不计摩擦），此次弹簧测力计的拉力F2做的功 第一次拉力做的功，此次杠杆的机械效率η2 η1（选填“＞”或“＜”或“＝”）； （4）若保持钩码挂在A点位置不变，仅将弹簧测力计由B点移动到C，缓慢将杠杆提升与第一次相同的高度（不计摩擦），此时弹簧测力计示数与第一次相比 （选填“变大”或“变小”或“不变”），此次杠杆的机械效率为η3，则η3 η1。（选填“＞”或“＜”或“＝”） 44．（2023·陕西西安·模拟预测）小明根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题：     （1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。小明通过调节杠杆右端的螺母向 （选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，然后进行下面的实验探究； （2）通过改变杠杆两边钩码的位置和个数使杠杆保持水平平衡，小明将实验数据记录在表中，分析数据可知杠杆的平衡条件是 （用公式表述）；请同学们将表中F1与L1的数据在坐标图（图丁）上描点并画出图象 ，分析图象可知，在杠杆平衡时，动力大小与动力臂的长度成 ； 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 1 1.0 0.3 1.5 0.2 2 1.5 0.2 2.0 0.15 3 2.0 0.15 1.5 0.2 4 3.0 0.1 1.0 0.3 5 6.0 0.05 3.0 0.1 （3）当弹簧测力计由图乙的竖直地拉着变成倾斜地拉着，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； （4）小明对实验装置进行改装如丙图，杠杆的自重是G0，C点和A点，分别是杠杆总长度的处和处，小明两次将重为G的钩码分别挂在A点和C点，使钩码上升同样的高度，已知，两次机械效率分别是ηA和ηC，则＝ （不计摩擦）。 45．（22-23九年级上·江苏扬州·期末）用如图所示的装置探究杠杆的机械效率与悬挂点的关系，OC是一根均匀的杠杆，且OA=AB=BC，分别把钩码挂在A点和B点进行实验（不计摩擦），收集的数据如下表： 悬挂点 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 拉力的大小F/N 拉力端移动距离s/m 机械效率η A 6 0.2 3 0.6 66.7% B 6 0.2 5 0.3 （1）钩码挂在B点时的机械效率 ； （2）从实验数据分析得出，杠杆的机械效率与悬挂点 （有关/无关），影响杠杆的机械效率的因素有多个，请你再说出一个： ； （3）分析表格中数据，请你求出杠杆的自重为 N； （4）若把弹簧测力计由C点移到B位置，点O位置不变，仍将挂在A点的钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 。（变大/变小/不变） 46．（22-23九年级上·江苏常州·期中）某小组同学在用杠杆测定机械效率的实验中： 小敏用如图1所示的实验装置测定杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。 （1）实验中，弹簧测力计的示数F为 N，缓慢提升过程中，弹簧测力计的示数大小 （变大/变小/不变）； （2）若只将钩码的悬挂点由A点移至B点，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （变大/变小/不变）； （3）若将同一物体悬挂在A点，弹簧测力计分别挂在B点和C点时，竖直向上匀速使物体提高相同高度时的机械效率分别为η1和η2，则η1 （“>”、“=”或“<”）η2；小王用如图2所示的另一实验装置测量杠杆的机械效率。O为杠杆的转轴，不计摩擦。实验时，给B端施加竖直向下的力，使挂在杠杆A端的钩码缓缓上升。（图中杠杆为质量分布均匀的直棒）。如表是提升物体时采集到的数据： 实验序号 物重G/N 拉力F/N A端上升的高度h/m B端下降的竖直距离s/m 杠杆的效率η ① 2 5 0.04 0.02 ② 4 9 0.04 0.02 89% ③ 2 5 0.06 0.03 80% ④ 6 13 0.04 0.02 92% （4）第①组实验中，杠杆的机械效率为 ； （5）由①②④三组实验，可以初步得出的结论： 。 47．（22-23九年级上·广东茂名·阶段练习）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。（不考虑摩擦） （1）实验时，弹簧测力计挂在D点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升； ①实验中，将一个质量为m的钩码悬挂在A点，匀速将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计示数为F，钩码上升高度h，弹簧测力计移动距离s，则杠杆的机械效率：η1= ；（用字母表示） ②取下质量为m的钩码，将一个质量为2m的钩码悬挂在A点，匀速提升相同的高度，杠杆的机械效率为η2，则η2 η1；（</=/>） ③若将同一物体分别悬挂在A、B两点，匀速提升相同的高度，杠杆机械效率分别为ηA和ηB，则ηA ηB；（</=/>） （2）若将同一物体悬挂在A点，弹簧测力计分别挂在C点和D点时，竖直向上匀速使物体提高相同高度时，杠杆的机械效率分别为ηC和ηD，则ηC ηD。（</=/>） 【题型8 杠杆机械效率的计算】 48．（24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习）如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，弹簧测力计示数 （选填“先变小后变大”、“先变大后变小”或“不变”）。如果使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm。拉力所做的功为 J，杠杆的机械效率为 ，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）（不考虑摩擦）。 49．（21-22九年级上·江苏镇江·阶段练习）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，他将两个钩码悬挂在B点，在A点用弹簧测力计保持竖直方向拉动杠杆，使其绕O点匀速缓慢转动，带动钩码上升一定的高度h（不计摩擦）。则（　　） A．在杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小 B．仅将拉力的作用点从A点移到C点，杠杆的机械效率不变 C．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大 D．仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，拉力做的总功变大 50．（2021·广东深圳·中考真题）深圳地铁岗厦北综合交通枢纽工程工地上，一线施工人员正在紧张忙碌，进行架桥机钢梁吊装等施工作业。（g取10N/kg） （1）图2为图1中起重机的简图，请画出阻力F2的力臂l2； （2）图3为架桥机的装置图，已知箱梁的质量为5×105kg，体积为200m3，架桥机滑轮组总拉力为4×105N， 自由端移动距离为25m，将箱梁提升1m。求： ①箱梁的密度； ②架桥机在此过程中的有用功； ③架桥机在此过程中的机械效率。 51．（20-21八年级下·全国·课后作业）小明用如图的实验装置研究“杠杆的机械效率”实验时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.5m（不计转轴O处的摩擦，钩码重不变），则下列说法正确的是（　　） A．此时杠杆的机械效率η为60% B．若增加钩码的重量，重复实验，则杠杆的机械效率不变 C．若将弹簧测力计移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，此时弹簧测力计的示数为F′，F′小于F D．若将钩码移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，杠杆的机械效率为η′，η′大于η 52．（20-21九年级上·江苏镇江·期末）如图1，轻质杠杆在水平位置平衡．现利用该杠杆提升货物（如图2），货物P重，在竖直向下大小为的拉力F作用下，该杠杆从图中水平位置缓慢匀速转至虚线位置，此过程中重物P上升的高度为 ，拉力F下降的高度为。求 (1)提升货物做的有用功； (2)拉力F做的额外功； (3)该杠杆的机械效率。 【题型9 滑轮组机械效率的计算】 53．（24-25八年级下·湖北黄冈·期末）工人师傅用如图所示的装置把质量为48kg的货物从地面匀速提升至3楼，所用的拉力为200N，用时10s，不计绳重和摩擦阻力。（设定每层楼高为3m），求： (1)物体上升的速度是多少？ (2)动滑轮的重力是多少？ (3)10s内，滑轮组提升重物的机械效率是多少？ 54．（24-25八年级下·湖南长沙·期末）如图所示，用滑轮组匀速提升重为的物体，每个滑轮重，用将物体匀速向上提升，不计绳重和摩擦，的大小是 ，在这次提升过程中，该滑轮组的机械效率为 。 55．（24-25八年级下·湖南长沙·期末）2024年的春晚长沙分会场，展现了长沙和中联重科的智能制造。如图所示的履带式起重机，它的前端有滑轮组，可以用来吊装重型材料。下列说法正确的是（   ） A．滑轮组中的定滑轮是为了省力而设计的 B．挂钩的自重越大，该滑轮组的机械效率越高 C．履带式的设计是为了增大起重机对地面的压强 D．前端钢绳股数较多，是为了更省力 56．（2025·青海·中考真题）塔吊是现代建筑业常见的一种机械设备，学完滑轮组的小文自制了一张塔吊简易图。如图所示，下方所挂物体的重力为1200N，动滑轮的自重为300N，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则绳端的拉力F= N，此装置的机械效率η= 。 57．（24-25八年级下·安徽合肥·期末）如图所示，体重为60kg的工人利用滑轮组提升重为900N的物体A，所用拉力为F，物体A匀速上升了2m，用时10s，此时滑轮组的机械效率为75%（不计绳重与摩擦），求： (1)滑轮组所做的有用功； (2)拉力F的功率； (3)动滑轮的重力。 58．（24-25八年级下·江西赣州·期末）站在水平地面上的人用如图所示的滑轮组提升物体A，使物体A沿竖直方向匀速上升。已知人施加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度为，人所受重力为600N，不计绳重和滑轮与轴之间的摩擦。 (1)画出人的受力示意图； (2)若物体A向上运动10s，求拉力所做的功； (3)若用该滑轮组匀速提升物体B，物体B所受重力大于物体A所受重力，请你通过分析说明该滑轮组的机械效率如何变化。 59．（24-25八年级下·江苏南通·期末）如图所示，一底面积为0.04m2的正方体物体，重为400N，静止在水平地面上。晓明用动滑轮将该物体的匀速提升1m，已知滑轮组的机械效率是80%（不计绳重和摩擦）。 (1)求正方体物体对地面的压强； (2)求晓明做功的总功； (3)若晓明最大拉力为500N，求该动滑轮的最大机械效率。 60．（24-25八年级下·广东汕头·期末）如图，是小聪父子利用滑轮组把重为800N的沙发匀速运到楼上的情景。若作用在绳子自由端的拉力为500N，沙发以1m/s的速度匀速上升5m。不计绳重及机械摩擦，取。求： (1)拉力做功的功率； (2)滑轮组的机械效率； (3)动滑轮受到的重力； 【题型10 斜面机械效率的计算】 61．（24-25八年级下·湖北襄阳·期末）小明驾驶额定功率为100kW，质量为3t的某小型载重汽车，把装在车上的6t砂石运送到山顶上的施工现场，若g取10N/kg。请完成以下问题： (1)图中的山路相当于一个 ，山路这样修其主要是为了 。 (2)汽车先以恒定的功率在平直公路上10min匀速行驶了6000m。该过程汽车受到的阻力为2000N，则汽车在平直公路上匀速行驶时的输出功率为多少kW？ (3)然后汽车从山坡底沿如图所示的山路，又以额定功率行驶了2min，将砂石运送到50m高的坡顶。从坡底向坡顶运送砂石时汽车的机械效率是多少？ 62．（24-25八年级下·安徽芜湖·期末）如图所示，斜面也是一种简单机械。用一个斜面长为1m的斜面将重为4N的物体沿斜面匀速拉到高为0.4m的斜面顶端，机械效率为80%，则在此过程中人做的总功大小为 J，物体与斜面间的摩擦力是 N。 63．（24-25八年级下·安徽合肥·期末）如图甲所示，生活中工人常利用长木板把重物推到卡车上，长木板可简化为如图乙所示的斜面。如果木板长2m，车厢高1m，搬运工人把质量为80kg的物体匀速推到车厢中，斜面的机械效率为80%，则搬运工人所用的推力是 N，斜面对木箱的摩擦力是 N。（g取10N/ kg） 64．（2025九年级上·安徽·专题练习）五一期间，学校倡导同学们过一个有意义的劳动节。小明到快递公司参加社会实践活动，体验快递员的日常工作。如下图所示，小明和工人通过一个长度、高度的斜面，把重力的木箱A搬上快递车。已知小明和工人对木箱施加了沿斜面向上的作用力，使木箱A以的速度匀速从斜面底端运动到斜面顶端。求： (1)小明和工人对木箱做功的功率P。 (2)该斜面的机械效率。（结果精确到0.1%） (3)木箱受到斜面的阻力f。 65．（2025·四川乐山·中考真题）如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力，斜面长、高，则拉力所做的功为 J；把重物直接提升h所做的功作为有用功，忽略弹簧测力计的重力和空气阻力，则斜面对物体的摩擦力为 N。 66．（2025八年级下·江西·专题练习）有一斜面长为、高为，现用力沿斜面将重力为的物体从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为。则下列关于斜面对物体的摩擦力的表达式中正确的是（　　） A． B． C． D． 67．（24-25八年级下·河南信阳·期末）在日常生活中经常会使用斜面，图甲是盘山公路，图乙是学校楼前的无障碍通道，小明在实验室里对斜面进行了专项研究。 (1)他用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动木块，如图丙所示，木块受到 个力的作用，其中所受的拉力与摩擦力 （填“是”或“不是”）一对平衡力。 (2)已知间距离，木块所受重力为，拉力为，木块上升的高度，用时。 ①在木块上升的过程中，拉力的功率为多少？ ②木块沿斜面匀速上升的过程中，所受到的摩擦力为多少？ ③求该斜面的机械效率。 (3)小明发现在其他条件不变时，采用减小接触面粗糙程度的方法，能提高斜面的机械效率，请你帮他分析原因。 68．（24-25八年级下·福建福州·期末）学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点； (1)小明用弹簧测力计测木块的重力，如图甲所示，测量时应让木块保持 状态，并依据 条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数； (2)他将木块放在如图乙所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面 向上拉木块，收集到表中的实验数据： 斜面倾斜程度 木块重力G/N 斜面高度 斜面长 沿斜面拉力 较缓 5 0.2 1 2 较陡 5 0.3 1 2.6 ①比较表中木块重力和拉力的大小，得出使用斜面时 （填“能”或“不能”）省力；斜面长度相同时，斜面高度越小越 （填“省力”或“费力”）； ②实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块A要向 （填“左”或“右”）移； ③从收集的实验数据可以推断，斜面机械工作时，无用功是克服 （选填“重力”“摩擦力”或“压力”）所做的功；斜面倾斜程度越 ，机械效率越高。 培养尖优、打造学神 69．（北京市北京二中教育集团2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题）小力用由A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组向上提升重为900N的物体C，如图所示。提升过程中，小力用大小为500N且竖直向下的力拉动绳子，使物体C以0.4m/s的速度竖直匀速上升。小力质量为60kg，每段绳子承受的最大拉力为1000N，g取10N/kg。若不计绳重及轮与轴的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．小力拉力的功率为200W B．小力对地面的压力大小为100N C．天花板受到滑轮A的拉力大小为1100N D．小力用此滑轮组提升物体时，滑轮组最大的机械效率约为91.7% 70．（24-25八年级下·湖北武汉·期末）如图甲所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为15N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） ①0~10s内建筑工人对绳的拉力所做的功为800J ②建筑工人对绳的拉力的功率为90W ③0~8s内滑轮组对水泥桶的拉力所做的功为720J ④提升该水泥桶时，此滑轮组的机械效率为95% A．①③ B．②④ C．②③ D．②③④ 71．（2025·广东广州·二模）图1是吊车将30t重集装箱由A点匀速运载到C点的简化图，图2是吊车的吊挂系统简化图，点为支点，吊臂液压缸对吊臂的力作用在点，沿线，绳索对吊臂的拉力作用在点，吊挂系统处于平衡状态，若不考虑吊臂的重力。（取） (1)请在图2中画出及其力臂； (2)判断 （选填“”“”或“”），理由： ； (3)吊车吊装集装箱从A到C用时，吊挂系统的端是一个滑轮组见图3，钢丝绳拉力的功率为 ①滑轮的作用是 ②钢丝绳拉力所做的有用功；( ) ③滑轮组的机械效率。( ) 72．（2025·四川宜宾·二模）如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（　　） A．0~10s内，箱子做加速运动 B．0~10s内，箱子所受摩擦力为100N C．10~20s内，推力F的功率为100W D．10~20s内，箱子所受摩擦力为200N 73．（2025·新疆·三模）如图所示的滑轮组，第一次匀速提升重10N的物块时，绳子自由端的拉力F为5N；第二次匀速提升重22N的物块时，绳子自由端的拉力F为10N。若绳重和摩擦导致的额外功占总功百分比为定值，当利用此滑轮组匀速提升重46N的物块时，绳子自由端的拉力F为（   ） A．12N B．16N C．20N D．24N 74．（2025·河北邯郸·二模）图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，质量为50kg的小明将A 提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度随时间变化关系如图丙所示。系A 的绳子足够率固，绕过滑轮的绳子能承受的最大拉力为60N。忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。下列结论中正确的是（    ） A．动滑轮的重力为15N B．1~2s内拉力F的功率为2W C．此装置匀速提升重物的最大机械效率约为83.3% D．用此装置匀速提升60N的货物时，小明对地面压力为470N 75．（2025·四川成都·中考真题）工人把重为200N有轮子的箱子推到高处平台，如图所示。图中A、C、H是箱子在三段路面的起点，箱子经过AB、CF、HK路段时均做匀速直线运动，且所受推力方向与所在路面平行。表1记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。AB=CF，BC=FH，HK=2m，FG=1.3m，忽略箱子体积。则下列分析正确的是（　　） 路段 推力（） 时间（） A．工人的推力在AB段做功为26J B．工人的推力在AB段做功与在CF段做功相等 C．工人把箱子从C推到F处，该斜面没有省力 D．工人推力在AB段的功率与在HK段的功率之比为6∶5 76．（2025·黑龙江大庆·二模）如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc段粗糙程度不同。物体M重为400N，动滑轮重为5N，ab＝2m，bc＝3m。物体M从a点到c点过程中，拉力F与M移动距离的关系如图乙，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体M从a点到c点过程中，绳子自由端移动的距离为15m B．物体M从a点到c点过程中，拉力F做的总功为420J C．物体M从ab段到bc段，滑轮组的机械效率不变 D．物体M从a点到c点过程中，克服摩擦力做功为815J 77．（2025·河南安阳·一模）工人师傅用如图所示的滑轮组提升重200N的重物，重物被匀速提升2m，所用时间为2s，此过程中拉力F的大小为120N。不计绳重及摩擦。下列说法正确的是（    ） A．滑轮组做的有用功为800J B．拉力F做功的功率为120W C．滑轮组的机械效率为83.3% D．提升重物的速度越大，机械效率越大 78．（24-25九年级上·江苏南京·期中）如图所示的滑轮组甲和乙，动滑轮重分别为和，绳端拉力分别为和，相同时间内使物体匀速升高相同的高度，物重分别为和，拉力做功的功率分别为和，机械效率分别为和，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（    ） A．若，则 B．若，则 C．若，则 D．若，则 79．（24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习）同学们用一个滑轮、钩码、弹簧测力计、杠杆等器材分别做了以下实验。 (1)如图甲探究定滑轮工作时的特点时，弹簧测力计应该 （选填“正挂”或“倒挂”）在绳子末端，若操作反了，会导致测量值比真实值偏 （选填“大”或“小”）些； (2)如图乙测动滑轮的机械效率时，小红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，你认为她的想法是 （选填“正确”或“不正确”）的，如果这样做，测得的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/ 拉力F/N 绳端移动的距离s/ 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 4 3.0 40.0 1.7 60.0 ①第1次实验测得动滑轮的机械效率为 %（结果精确到0.1%）； ②由表中3、4两次实验数据分析可以推测，不用下面哪件器材，依然可以完成动滑轮机械效率的测量 ； A．弹簧测力计        B．刻度尺 (4)如图丙所示，小丽同学用弹簧测力计拉杠杆的点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则拉力力臂的长短变化情况是 （选填“逐渐变大”“逐渐变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”）； (5)实验结束后，小丽将一块轻质木板放在M、N两个支架上，并让一辆质量为的电动玩具车（初始时其重心恰好在点上）从点开始匀速驶向点，如图丁所示，则在此过程中，N支架对木板的支持力与小车运动时间的关系图像是______。 A．B． C． D． 80．（2024·广东广州·二模）如图，用甲、乙两机械分别将重为GM、GN的两物体M、N匀速提升，物体上升高度分别为h甲、h乙。对绳子的拉力分别为F甲、F乙，机械效率分别为η甲、η乙，忽略两机械的一切摩擦阻力和绳重，两机械的动滑轮重力未知。下列说法正确的是（　　） A．若、，则 B．若、，则 C．若、，则 D．若、，则 81．（23-24八年级下·广东汕头·期末）图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他的母亲缓缓上行。为估测中年人推轮椅时所用力的大小，小明进行了实验测量。如图乙，他设置了与通道坡度相同的斜面，确定了与A点沿斜面相距1m处的B点。 （1）选用与轮椅的车轮相同材料的小车为研究对象，进行了如下操作： ①测出小车重为2.0N； ②将弹簧测力计与斜面平行放置，沿斜面方向匀速直线拉动小车，弹簧测力计示数如图乙所示； ③将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 J；此时，该斜面的机械效率为 ； 结论：斜面可以省 （选填“力”“距离”或“功”）； （2）在小车上逐渐添加重物，重复上述实验，计算出小车从A点到B点拉力所做的总功 W1；重力做的有用功为 W2，并根据数据画出W1和 W2与小车总重G的关系图像，如图丙图线a和b所示。 ①由图像可知：用该通道斜面提升物体的机械效率与物重 （选填“有关”或“无关”）； ②图甲的无障碍通道上坡的机械效率与图乙中斜面的相同。若母亲的质量为55kg，所坐的轮椅质量为15kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力F推轮椅匀速上坡时，母亲的动能 （选填“增大”“不变”或“减小”），力F的大小为 N。 82．（23-24八年级下·全国·期末）如图所示，是平衡箱可移动的塔式起重机简易示意图，它广泛用于楼房建筑中材料的输送及建筑构件的安装。平衡臂和起重臂整体可视为一根杠杆，O是它的支点，平衡臂最长为L1=10m、起重臂最长为L2=25m，平衡箱的质量为2×104kg。（平衡臂、起重臂、动滑轮、钢绳及吊钩的重均忽略不计，g取10N/kg） （1）当吊钩在起重臂的最右端时，起重机能吊起货物的最大质量是多少kg？ （2）某一次起吊时，使吊钩移到起重臂的最右端，把一个3×104N的构件吊到空中，然后在电动机的牵引下，使被吊起的构件以2m/s的速度从起重臂的最右端向O点移动，同时平衡箱也要以某一速度向O点移动，那么在确保起重机起重臂、平衡臂始终平衡的情况下，平衡箱移动的速度是多少m/s？ （3）某一次要起吊一个重为9×103N的货物，起升电动机通过对钢绳施加拉力F将货物从地面匀速地提升到30m的高空处，所用的时间是50s，已知滑轮组的机械效率为90%，则起升电动机对钢绳施加的拉力F是多大？该起升电动机的功率是多大？ 83．（23-24九年级下·四川达州·期中）如图所示，O为杠杆OA支点。当物体甲挂在动滑轮挂钩上、物体乙挂在B点时，杠杆OA保持水平静止，A端受到竖直向上的拉力为F1，就提升乙物体而言，此时杠杆OA是 杠杆（选填“费力”或“省力”）。已知动滑轮重G0＝100N、物体乙重G乙＝600N，OB︰AB＝1︰2，杠杆、细绳的质量及轮与轴的摩擦均忽略不计，g取10Nkg，则物体甲所受的重力G甲＝ N，滑轮组的机械效率ŋ＝ %。 84．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）某实验小组用如图中的滑轮组成一个滑轮组，测得的数据如下表： 实验次数 动滑轮重G动/N 钩码重G物/N 钩码上升高度h物/m 动力F物/N 动力作用点移动距离s物/m 滑轮组的机械效率η 1 0.53 1 0.1 0.7 0.3 47.6% 2 2 0.1 1.1 0.3 3 4 0.1 2 0.3 66.6% （1）根据测量的数据，请你在图中画出这个滑轮组的绕绳方法 ； （2）实验中要正确测量动力大小，应沿竖直方向 拉动弹簧秤； （3）请你帮助计算出第二次实验的滑轮组的机械效率是 ； （4）多次改变提升的物重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 （5）分析实验表格数据发现：随着钩码重的增加，将钩码提升相同高度过程中，额外功的大小 （选填“增大”“减小”或“不变”），第二次实验克服摩擦力和绳重做了 J的功。 85．（20-21九年级下·广东深圳·开学考试）某同学在做“测定滑轮组机械效率”实验时，采用“一个定滑轮、一个动滑轮”组成的滑轮组，实验记录如下表： 钩码重/N 钩码升高/m 弹簧测力计示数/N 绳子自由端移动距离/m 机械效率 2 0.05 1.0 A： B： (1)完成表格两个数据的计算。A： ；B： ； (2)如果第二次实验时用“两个定滑轮、两个动滑轮”（滑轮规格同前）组成的滑轮组来提升同样的钩码做实验，则弹簧测力计的读数将 ，机械效率将 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)某次实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G'，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，不计绳子重及摩擦，则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中错误的是 。 A． B．    C． D． (4)小华用图示装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下： 次数 物重 物体上升高度 拉力 机械效率 1 2 0.1 1.0 2 3 0.1 1.4 3 6 0.1 2.5 分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是 ；小华所用动滑轮的重一定小于 N。 86．（22-23九年级下·山东枣庄·期中）如图所示，图甲是某大型起吊装置，图乙是其机械起吊部分的简化示意图，已知物体A质量为500kg，底面积为，不计绳重量、机械部分摩擦，请完成以下问题。（） （1）起吊前物体A静止在地面上，其对地面的压强是多少？ （2）如图乙所示，当绳子自由端的拉力为1000N时地面对物体A的支持力为1650N，增加绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m，请计算此时整个机械的机械效率。    87．（2023·河北唐山·二模）汽车通过如图所示装置将物体从8m深的井底匀速拉至井口用了20s。已知物重为5.1×103N，其底面积为800cm2，汽车重2×104N，若绳重以及绳和滑轮间的摩擦不计，汽车与地面间的阻力为车重的0.05倍且不变，匀速提升物体时汽车对绳子的拉力为2×103N。 求： （1）提升物体过程中滑轮组的机械效率； （2）提升物体过程中汽车牵引力的功率； （3）当汽车对绳子的拉力为800N 时，求物体对井底的压强。    88．（2022·辽宁沈阳·一模）工人用图甲所示的滑轮组运送一大批建材上楼，每次运送量不一定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示。若滑轮与钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10N/kg。求： （1）一堆建材质量为60kg，跟水平地面的受力面积为1.2m2，则该建材对地面的压强； （2）若某次工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了9m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率； （3）该滑轮组的动滑轮的重力。 89．（20-21八年级下·河北石家庄·期末）如图甲所示，质量为60kg的建筑工人用完全相同的两个滑轮绕成的滑轮组提升货物，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙所示。工人在10s内将货物匀速提高了3m，双脚与地面的接触面积为0.04m2。工人对钢绳拉力的方向始终竖直向下，不计摩擦与绳重。g取10N/kg，则： （1）求动滑轮的重力； （2）求支架受到滑轮组的最大拉力； （3）若工人对钢绳的拉力为400N，求此时工人的功率和他对地面的压强。 90．（21-22九年级上·广西桂林·期末）如图所示，在拉力F=50N的作用下，一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知滑轮组的机械效率为80%，则物体与地面间的滑动摩擦力为 N，拉力F做功的功率为 W。 91．（20-21八年级下·湖南长沙·期末）一质量为40kg的重物A放在水平地面上，重物A的重力为 N，利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m，此时的机械效率为80%，（绳重和摩擦不计）则动滑轮重力为 N，若再用该滑轮组提升多块重物B（规格相同），提升一块重物B和两块重物B时滑轮组的机械效率之比η1：η2=4：5。则重物B的重力为 N。（不计滑轮组中的绳重和摩擦） 92．（20-21八年级下·全国·单元测试）质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼。已知工人在1min内将货匀速提高6m，作用在钢绳的力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）作用在钢绳上的拉力的功率为 W，动滑轮的重力为 N，提起货物的最大重力为 N。 93．（20-21八年级下·安徽安庆·期末）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，杠杆的质量分布均匀，右端固定在O点，杠杆可绕O点在竖直平面内转动： （1）该实验中杠杆所做的额外功主要是 ； （2）当总重为G的钩码悬挂在A点时，弹簧测力计作用在B点，将钩码缓慢提升高度h1，此时弹簧测力计的示数为F1，且B端上升的高度为h2，则杠杆的机械效率η1 （用物理量符号表示）； （3）若保持弹簧测力计作用在B点的位置不变，将钩码从A点移到C点，并将钩码缓慢提升相同的高度，则弹簧测力计的示数F2 F1，杠杆的机械效率η2 η1（选填“>”、“<”或“=”）。 94．（2025·陕西咸阳·一模）社会实践活动中，小明帮助菜农将新鲜的蔬菜搬运到卡车上，他将一块长木板搭成斜面，如图所示。斜面高2m，长5m，他站在车厢上将总重为400N、装有蔬菜的菜筐沿斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为200N，所花时间为10s。小明使用斜面可以 （选填“省力”或“省功”），小明拉力做功的功率为 W，菜筐受到斜面的摩擦力大小为 N。 95．（2025·河北唐山·二模）在劳动实践活动中，小明在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用平行于斜面的250N推力，将重为600N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢，如图所示。已知斜面长L为6m，斜面高h为1.5m。不计空气阻力，这一过程中（　　） A．货物受到木板的摩擦力沿斜面向上 B．货物受到的摩擦力大小为100N C．斜面可以省力也可以省功 D．小明所做的有用功为3600J 96．（24-25八年级下·河南平顶山·期末）如图所示，把重为G的物体沿高为H、长为L的粗糙斜面以速度v由底端匀速拉到顶端的过程中，拉力F做的功为W，则下列选项正确的是（　　） A．斜面的机械效率为 B．拉力功率的大小为 C．物体所受摩擦力大小为 D．拉力大小为 97．（24-25八年级下·四川资阳·期末）如图所示，在某体育场地建设过程中，工人使用长的斜面，将质量为的重物从斜面底端匀速推至高度的顶端。已知工人所用推力，取。完成下列问题： (1)求斜面的机械效率； (2)求重物在斜面受到的摩擦力； (3)工人将另一个质量的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与（2）问中的摩擦力之比为，推上斜面共用时，求工人推力做功的功率。 98．（24-25八年级下·安徽亳州·期末）工人利用如图所示的轻质滑轮组搬运货物A，使货物A在水平地面上匀速移动了2m，已知货物A的重力为800N，受到地面的摩擦力为300N，所用的水平拉力F为200N，则下列说法正确的是（　　） A．滑轮甲为动滑轮 B．工人对货物A做的有用功为1600J C．拉力F移动的距离为6m D．滑轮组的机械效率为75% 第 1 页 共 44 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 11.5机械效率（题型优练）——2025-2026年九年级物理精品课（98题）（解析版） 【题型1 理解有用功、额外功和总功的概念】 【题型2 机械效率的定义】 【题型3 机械效率的大小比较】 【题型4 机械效率的简单计算】 【题型5 影响机械效率大小的因素】 【题型6 测量滑轮组的机械效率】 【题型7 测量杠杆的机械效率】 【题型8 杠杆机械效率的计算】 【题型9 滑轮组机械效率的计算】 【题型10 斜面机械效率的计算】 知识详解 一、有用功和额外功 1. 有用功 提升重物时，将重物提升一定高度所做的功，叫做有用功，用W有表示。有用功是为了达到某一目的而必须要做的功。 2. 额外功 若使用滑轮组提升重物，我们还不得不克服动滑轮本身所受的重力及摩擦力等因素的影响而多做一些功，这部分功叫做额外功，用W额表示。额外功是对人们没有用但又不得不做的功。 3. 总功 手对机械所做的功叫作总功，用W总表示，W总=W有+W额。若使用滑轮组提升重物，则总功是手拉绳做的功，即动力做的功：W=Fs。 二、机械效率 1. 机械效率 （1）物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率，用η表示。 （2）计算公式：η＝ （3）对机械效率的理解 ①机械效率总是小于1。这是因为使用任何机械都不可避免地要做额外功，所以有用功总是小于总功，机械效率通常用百分数表示。 ②机械效率并不是固定不变的。机械效率反映的是机械在一次做功的过程中有用功跟总功的比值,同一机械在不同的做功过程中，机械效率往往会不同。 ③机械效率的高低与是否省力、做功多少、物体提升的高度等因素无关（选填“有关”或“无关”）。 ④机械效率的高低是反映机械优劣的重要标志之一。机械效率越高，机械的性能越好。 2. 滑轮组的机械效率 （1）滑轮组竖直提升重物 如图甲所示，利用滑轮组把重力为G的物体提高h。F为动力，s为绳子自由端移动的距离，n为承担重物的绳子股数。 机械效率：η＝＝＝ 不计绳重、摩擦力时，机械效率 η＝＝＝＝ 由公式可知：当动滑轮的重力一定时，物重越大，机械效率越高。 甲 乙 （2）滑轮组水平拉动物体（不计滑轮及绳重） 如图乙所示，使用滑轮组用力F沿水平方向匀速拉动物体，物体与水平面的摩擦力为f， s绳为绳子自由端移动的距离，s物为物体移动的距离，n为动滑轮上的绳子股数。 机械效率：η＝＝＝ 3. 斜面的机械效率 如图丙所示，用力F沿斜面把重力为G的物体提高，h为斜面的高度，l为斜面的长度，f 为物体与斜面间的摩擦力。则：有用功为W有用=Gh，总功为W总= Fl，额外功为克服斜面与物体之间的摩擦力做的功：W额=fl 机械效率 η＝＝＝ 丙 斜面的机械效率 丁 杠杆的机械效率 4. 杠杆的机械效率 如图丁所示，使用杠杆把重力为G的物体提高h，所用的动力为F，s为动力作用点移动的距离。则 有用功为W有用 = Gh，总功为W总 = FS， 机械效率 η＝＝ 三、提高机械效率的方法 影响因素 分析 改进措施（提高效率） 被提升物体的重力 同一机械，被提升物体的重力越大，做的有用功越多，机械效率越大. 在机械承受的范围内，尽可能增加被提升物体的重力. 机械自身的重力 有用功不变时，减小提升机械时做的额外功，可提高机械效率. 改进机械结构，减轻动滑轮自身的重力. 机械转动部件的摩擦 机械自身部件的摩擦力越大，机械效率越低. 对机械进行保养，保持良好的润滑，减小摩擦. 四、测量滑轮组的机械效率 测量滑轮组的机械效率，测量的物理量：物体的重力G及升高的高度h；拉力F及拉力移动的距离s。 【实验原理】 η＝＝ 【实验器材】定滑轮、动滑轮组成的滑轮组，弹簧测力计，钩码和刻度尺。 【实验步骤】 （1）用弹簧测力计测出钩码所受的重力G，按照图甲安装滑轮组，分别记下钩码和绳端的位置。 （2）如图乙所示，竖直匀速缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，并用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。 （3）应用公式W有=Gh、W总=Fs、η＝分别求出有用功W有、总功W总、机械效率，填入表格。 （4）改变钩码的数量，再做两次上面的实验，如表格第1~3次实验。 （5）换用图丙所示的装置重复实验步骤（1）~（3），将实验数据记入表格，如表格第4次实验。 【实验数据】 实验 次数 钩码的 重力G物/N 提升 高度h/m 有用功 W有/J 拉力 F/N 绳端移动的 距离s/m 总功 W总功/J 机械 效率η 1 1.5 0.4 0.6 0.7 1.2 0.84 71% 2 3 0.4 1.2 1.2 1.2 1.44 83% 3 4.5 0.4 1.8 1.7 1.2 2.04 88% 4 1.5 0.4 0.6 0.6 1.6 0.96 62.5% 【分析论证】（1）由1、2、3次实验可知，提升的钩码重力增加时，有用功增加，额外功基本不变（克服摩擦力及动滑轮重力做的功基本不变），由η＝=可知，机械效率会升高。同一装置的机械效率与被提升的物重有关，物重增大，机械效率升高（选填“升高”或“降低”）。 （2）由1、4两次实验可知，使用两个滑轮组提升相同的钩码，做的有用功相同，但滑轮组丙的动滑轮个数多，所做的额外功多，由η＝可知，当有用功相同时，额外功越多，机械效率越低，故滑轮组丙的机械效率小于滑轮组甲的机械效率（选填“大于”或“小于”）。 【探究归纳】①同一装置的机械效率并不是固定不变的，与被提升的物重有关，物体重力越大，机械效率越高； ②机械效率还与机械装置本身有关，与其结构、自身的重力以及润滑程度都有关系。 【交流、反思与评估】 ①实验时拉力的方向应竖直向上，应在钩码匀速移动时读取拉力的大小。 ②确定绕线方式与承担重物绳子的段数n：与动滑轮连接的段数即为承担重物绳子的段数，如甲图所示，n=3，用“奇动偶定法”确定绕线方式。 ③影响滑轮组机械效率的因素：物体的重力、动滑轮的重力、绳子与滑轮之间的摩擦力；与绳子的绕法、绳子段数无关（选填“有关”或“无关”）。 ④在动滑轮重力、物重都相同时，所测机械效率不同的可能原因是：绳子与滑轮或滑轮与轴之间的摩擦不同。 ⑤可以不用刻度尺测量距离，用下列公式计算，也能得出机械效率。 η＝＝＝ ×100% 学有所成，学以致用 【题型1 理解有用功、额外功和总功的概念】 1．（河北省廊坊市部分学校2024-2025学年八年级下学期期末物理试题）某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书的过程中，下列说法错误的是（    ） A．由于人对自己做的功是额外功，所以第二种方法人做的总功多 B．由于人对书做的功是有用功，所以两种方法人做的有用功相同 C．由于第二种方法人要跑两趟，所以第二种方法人做功的机械效率大 D．由于第二种方法人要跑两趟，所以第二种方法人做有用功的功率较小 【答案】C 【详解】B．目的是将书搬上楼，人对书做的功是有用功，书的总重力相同，上升的高度相同，所以两种方法人做的有用功相同，故B正确，不符合题意； A．由于人对自己做的功是额外功，第二种方法人上两次楼，额外功多，所以第二种方法人做的总功多，故A正确，不符合题意； C．由于，所以第二种方法人做功的机械效率小，故C错误，符合题意； D．由于第二种方法人要跑两趟，用时更长，由可知，第二种方法人做有用功的功率较小，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．（24-25八年级下·山西晋中·期末）现存史籍中最早讨论滑轮的是我国的《墨经》，书中将滑轮称为“绳制”。如图所示，现分别用甲、乙两种滑轮提升同一重物，不计绳重及摩擦，若将重物提升相同的高度，下列说法正确的是（    ） A．甲滑轮所需的拉力更小 B．乙滑轮做的有用功更多 C．甲滑轮的机械效率更高 D．拉力F1和F2做的功一样多 【答案】C 【详解】A．由于不计绳重及摩擦，甲滑轮为定滑轮，绳子自由端的拉力等于物体的重力，乙为动滑轮，绳子自由端的拉力等于物体和动滑轮总重力的一半，若动滑轮的重力小于物体的重力，使用乙滑轮更省力，故A错误； B．由题意可知，用滑轮提升同一重物，并且将重物提升相同的高度，由可知，两滑轮做的有用功一样多；故B错误； CD．由于两滑轮做的有用功一样多，不计绳重和摩擦时使用定滑轮拉力做的功全部用来克服物体的重力做功，使用动滑轮时除了克服物体重力做功还需要克服动滑轮的重力做额外功，因此拉力F2比F1做的功多，由利用求滑轮组的机械效率可知，甲滑轮的机械效率更高，故C正确，D错误。 故选C。 3．（2025·福建宁德·二模）用同一滑轮，按如图甲、乙两种方式将同一物体提升到同一高度，则甲、乙两种方式（　　） A．有用功相同 B．额外功相同 C．总功相同 D．机械效率相同 【答案】A 【详解】A．甲乙两种方式均是将同一物体提升到同一高度，所做的有用功是相同的，故A符合题意； B．甲种方式的额外功是克服绳子摩擦力所做的功；乙种方式的额外功是克服绳子摩擦力和滑轮重力所做的功，则甲种方式的额外功小于乙种方式的额外功，故B不符合题意； C．甲乙两种方式所做的有用功是相同，但甲种方式的额外功小于乙种方式的额外功，则甲种方式的总功小于乙种方式的总功，故C不符合题意； D．甲种方式的总功小于乙种方式的总功，有用功相同，故甲种方式的机械效率大于乙种方式的机械效率，故D不符合题意。 故选A。 【题型2 机械效率的定义】 4．（北京市西城区2024-2025学年八年级下学期期末物理试卷）关于功、功率及机械效率，下列说法正确的是（     ） A．机械做功越多，功率越大 B．机械做功越快，机械效率越大 C．机械做功越快，功率越大 D．机械做功越多，机械效率越大 【答案】C 【详解】A．功率是表示做功快慢的物理量，其计算公式为。 由公式可知，功率的大小不仅与做功的多少有关，还与做功所用的时间有关。当机械做功越多时，如果做功时间也很长，那么功率不一定大。所以，机械做功越多，功率不一定越大，故A错误； B．机械效率是指有用功与总功的比值，其计算公式为。 而机械做功的快慢用功率来表示，功率与机械效率是两个不同的物理量，它们之间没有直接的联系。机械做功快，只能说明功率大，但不能说明机械效率大。所以，机械做功越快，机械效率不一定越大，故B错误； C．功率是描述物体做功快慢的物理量，机械做功越快，说明单位时间内做的功越多，根据功率的定义可知，功率就越大。所以，机械做功越快，功率越大，故C正确； D．机械效率取决于有用功和总功的比值，而不是做功的多少。机械做功多，可能是总功多，但有用功占总功的比例不一定大，即机械效率不一定大。所以，机械做功越多，机械效率不一定越大，故D错误。 故选C。 5．（24-25八年级下·安徽芜湖·期末）关于功率和机械效率，下列说法中正确的是（　　） A．越省力的机械，功率越大 B．做功时间越长，功率越大 C．做功越慢的机械，机械效率越低 D．总功相同时，额外功越少的机械，机械效率越高 【答案】D 【详解】A．功率是单位时间内做功的多少，与机械是否省力无关，省力机械可能通过增大距离来减少力，但功率取决于做功的快慢，与力的大小无关，故A错误； B． 由功率的公式可知，若做的总功一定时，做功时间越长，功率反而越小，故B错误； C．做功越慢的机械功率越小，而机械效率是有用功和总功的比值，与功率无关，故C错误； D．机械效率是有用功与总功的比值，在总功相同时，额外功越小，由可知，有用功越大，则机械效率就越高，故D正确。 故选D。 6．（重庆市巴蜀中学教育集团2024-2025学年八年级下学期期末物理试题）以下关于功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A．省力的机械也可以省功 B．做功越少的物体，功率就越小 C．有力作用在物体上且物体移动了一段距离，则这个力一定对物体做了功 D．额外功占总功的比例越小，机械效率越高 【答案】D 【详解】A．任何机械都不能省功，甚至还要做额外功。故A错误； B．根据，功率和做功、时间均有关系，所以做功越少的物体，功率不一定就越小，故B错误； C．做功的两个必要条件是有力作用在物体上且物体在这个力的方向上移动了一段距离，故C错误； D．有用功与总功的比值叫机械效率，总功等于有用功和额外功之和，所以额外功占总功的比例越小，机械效率越高，故D正确。 故选D。 7．（23-24八年级下·陕西榆林·期末）俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，对水做的功是 （选填“有用”或“额外”）功，对竹篮做的功是 （选填“有用”或“额外”）功，这一现象所包含的物理道理是“竹篮打水”的机械效率 （选填“高”或“低”）。 【答案】 有用 额外 低 【详解】[1]俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，你需要打水，对水做的功是有用功。 [2]对竹篮做的功是必不可少的功，是额外功。 [3]俗话说“竹篮打水一场空”，说明做的有用功比较少，这一现象所包含的物理道理是“竹篮打水”的机械效率比较低。 【题型3 机械效率的大小比较】 8．（2025·新疆·中考真题）如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为、、。则（    ） A．ηA<ηB<ηC B．ηA>ηB>ηC C．ηA<ηC<ηB D．ηC<ηA<ηB 【答案】A 【详解】机械效率 重物挂在A点，则重物被提升的高度为，该过程做的有用功，杠杆重心提升的高度，由几何关系可知，，额外功；重物挂在B点，则重物被提升的高度为，该过程做的有用功，杠杆重心提升的高度亦为，额外功。 则，，则 由机械效率推导式，可得 重物挂在C点，则重物被提升的高度为，该过程做的有用功，杠杆重心提升的高度，由几何关系可知，，额外功。 则，，则 由机械效率推导式可得，，综上可得 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．（重庆市合川区2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题）如图所示，用简单机械分别提起同一重物G，滑轮重20N，均质杠杆重10N（OB=2OA），手的拉力始终沿竖直方向，不计绳重及摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．如图甲，该装置的机械效率是三者中最高的 B．如图乙，该装置省力，省功，不省距离 C．如图丙，匀速拉动物体上升的过程中，F2逐渐变小 D．若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越低 【答案】A 【详解】A．图甲是定滑轮，不计绳重及摩擦，提起重物的过程中机械效率是100%；图乙是动滑轮，提起重物过程中由于要克服动滑轮重力做功，有额外功，机械效率低于100%；图丁中是杠杆，提起重物过程中由于要克服杠杆重力做功，有额外功，机械效率低于100%，故A正确； B．图乙是动滑轮，省力，不省距离，不省功，故B错误； C．若始终保持拉力的方向竖直向上，则在杠杆匀速拉动物体上升过程中，动力臂总是阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，拉力保持不变，故C错误； D．若提升的物体越重，所做的有用功越多，而额外功不变，乙、丙的机械效率就会越高，故D错误。 故选A。 10．（24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习）如图所示为使用同一个滑轮拉升相同物体的两种不同方式（不计绳重和摩擦），关于滑轮的两种使用方式，下列说法错误的是（　　） A．图甲为动滑轮，图乙为定滑轮 B．， C．图乙滑轮的实质是等臂杠杆 D．图甲机械效率大于图乙机械效率 【答案】D 【详解】AC．使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮，定滑轮上是一等臂杠杆；使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮，因此甲为动滑轮，乙为定滑轮，故AC正确，不符合题意； B．甲图为动滑轮，竖直向上拉绳子最省力，故，乙图为定滑轮，相当于等臂杠杆，拉力方向改变，动力臂不变，力的大小不变，故，故B正确，不符合题意； D．不计绳重与摩擦，使用动滑轮时，要克服动滑轮的重力做额外功，所以甲的机械效率小于乙机械效率，故D错误，符合题意。 故选D。 11．（24-25九年级上·广东茂名·期中）两位同学用二只同样的滑轮和同一根绳子，分别组成图所示的甲、乙两个滑轮组来匀速提升同一重物，不计绳重和摩擦，则（   ） A．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同 B．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同 C．甲较省力且机械效率较高 D．乙较省力且机械效率较高 【答案】B 【详解】不计绳重和摩擦，从图中可以看出，甲图是有两段绳子在拉重物，乙图有三段绳子在拉重物，动滑轮重力和物体的重力相同，由可知F甲>F乙，所以两个滑轮组省力程度不同，根据 可知，两个滑轮组动滑轮重相同，物重相同，所以其机械效率相同。 故选B。 12．（24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物并升高相同高度，绳重和所有摩擦力忽略不计，在物体匀速上升的过程中（　　） A．甲图更省力，做功更少，机械效率甲图大 B．甲图更省力，做功一样多，机械效率一样大 C．乙图更省力，做功更多，机械效率乙图大 D．甲图更省力，做功更多，机械效率一样大 【答案】B 【详解】图甲中滑轮组的动滑轮绕3段绳，乙图中滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳重和所有摩擦力忽略不计，物体的重力相同，由可知甲图中拉力较小，甲图更省力；升高相同的高度，由W有=Gh可知有用功相等，克服滑轮组做的功为额外功，相同的滑轮，升高相同的高度，由W额=G动h可知额外功相等，总功等于有用功和额外功之和，所以总功相等，由可知滑轮组的机械效率相等。 故选B。 13．（24-25九年级上·广东汕头·开学考试）如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度，已知物体重力为，忽略绳重和摩擦，下列判断正确的是（    ）． A．两滑轮组绳子自由端移动的距离相等 B．乙滑轮组做的额外功比甲的少 C．甲滑轮组的总功率比乙的小 D．甲滑轮组的机械效率比乙的大 【答案】D 【详解】A．由图可知，滑轮组绳子的有效股数 则 则两滑轮组绳端移动的距离不相等，故A错误； B．不计绳重和摩擦，动滑轮的重力相同，物体提升的高度相同，动滑轮上升的高度相同，根据 可知，两个滑轮组所做的额外功相同，故B错误； C．已知物体受到的重力 上升的高度相同，根据可知，甲滑轮组的有用功比乙的多，即 根据 可知，甲滑轮组所做的总功大； 做功的时间相同，根据可知，甲滑轮组的总功率比乙的大，故C错误； D．滑轮组相同 根据 可知，甲滑轮组的机械效率比乙的大，故D正确。 故选D。 14．（24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习）如图所示：相同的沙袋装质量相等的沙子，两个工人师傅分别用相同的滑轮按甲、乙两种方式把沙袋从地面匀速提升到二楼，两种方式绳子自由端拉力分别为F甲、F乙，拉力做功分别为W甲、W乙，滑轮的机械效率分别为η甲、η乙；若不计绳重及摩擦，则：F甲 F乙，W甲 W乙，η甲 η乙。（选填“>”、“=”或“＜”） 【答案】 > ＜ > 【详解】[1]由图可知，甲图为定滑轮，不能省力；乙图为动滑轮，能够省力，所以不计绳重和摩擦，提起相同的重物，乙工人用力较小，即F甲>F乙。 [2][3]甲、乙两装置克服沙子做的有用功相同，不计绳重及摩擦，甲装置拉力做的额外功为零，总功等于有用功，机械效率为100%；乙装置还要克服动滑轮的重力做功为额外功，总功大于有用功，机械效率小于100%。故拉力做功分别为W甲<W乙，机械效率率的关系为η甲>η乙。 15．（24-25九年级上·安徽淮南·阶段练习）如图所示，甲、乙是两个完全相同的杠杆，摩擦不计，OA之间的距离为杠杆长度的一半，分别使用甲、乙杠杆将物体A提升相同的高度，若杠杆的重力不可忽略，甲、乙杠杆的机械效率相比η甲= η乙（选填“＞”、“=”或“＜”）。 【答案】< 【详解】使用杠杆提升物体时，克服物体重力做的功是有用功，物体A重力一定，提升相同的高度，根据W=Gh知道，拉力所做的有用功相比 W甲=W乙 由图知道，使用甲装置提起物体时，拉力做的功包括两部分，即克服物重、克服杠杆重力；使用乙装置提起物体时，由于杠杆的重心在O点，所以拉力做的功只要克服物重即可。由知道，乙装置的机械效率更高。 【题型3 机械效率的大小比较】 16．（24-25八年级下·山西运城·期末）“城市更新”行动中，很多老旧小区加装了电梯，提升群众生活品质。如图是某电梯的工作原理图，为滑轮，为电动机对滑轮组施加的拉力。某次电梯内将的人匀速提升，电动机输出功率为。则下列说法正确的是（　　） A．拉力的速度为 B．电动机1s内所做的功为 C．拉力的大小为 D．此次电梯的机械效率为 【答案】C 【详解】A．由滑轮组结构可知，承担重物的绳子段数n=2。当重物上升1m时，绳子自由端移动距离为2m，因此拉力F的速度为2m/s，故A错误； B．电动机1s内所做的功W=Pt=1960W×1s=1960J 题目中功率单位W是功率单位，不是功的单位，故B错误； C．根据功率P=Fv，可得 故C正确； D．有用功W有=mgh=60kg×9.8N/kg×1m=588J 总功W总=Pt=1960J 机械效率 故D错误。 故选C。 17．（北京市西城区2024-2025学年八年级下学期期末物理试卷）工人用如图所示的滑轮组将矿井中的物体A和物体B先后匀速提升上来。匀速提升物体Ａ时，滑轮组的机械效率为75%。匀速提升物体B时，在10s内物体B上升4m。已知动滑轮重50N，物体A的重是物体B重的两倍，不计绳重和摩擦，下列判断正确的是（      ） A．物体A所受重力为75N B．提升物体A时，绳端拉力的功率为50W C．提升物体B时，滑轮组的机械效率为60% D．提升物体B时，在10s内滑轮组做的总功为300J 【答案】C 【详解】由图知，承担物重绳子的股数为n=2，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率。 A．匀速提升物体A时，，即 解得GA​=150N，故A错误。 B．因为GA​是GB​的两倍，所以GB=0.5×GA​​=0.5×150N=75N 提升物体A时，绳端拉力 但由于不知道物体A上升的速度或高度等，无法计算拉力的功率，故B错误。 C．提升物体B时，滑轮组机械效率，故C正确。 D．提升物体B时，绳端拉力 物体B上升4m，绳端移动距离s=2h=2×4m=8m 总功，故D错误。 故选C。 18．（24-25八年级下·安徽合肥·期末）用图甲所示的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，下列说法正确的是（    ） A．反映绳子自由端运动的图线是B B．动滑轮重为50N C．3s内对物体做的有用功为360J D．该滑轮组的效率为83.3% 【答案】D 【详解】A．如图所示，一共有三段绳子分担动滑轮重，故绳子端移动的距离是物体移动距离的3倍，故在相同的时间内，绳子端移动的距离大于物体移动的距离，反映绳子自由端移动的图线是A，故A错误； B．动滑轮重为，故B错误； C．从图乙可知，3s内对物体移动的距离为1.5m，3s内对物体做的有用功为，故C错误； D．该滑轮组的效率为 故D正确。 故选D。 19．（24-25八年级下·湖北武汉·期末）用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体匀速向上提起3m，拉力为150N。这个动滑轮的机械效率和拉力的功率分别是（　　） A．66.7%；180W B．66.7%；120W C．75%；90W D．75%；120W 【答案】A 【详解】由于是动滑轮，拉力端移动的距离是物体上升高度的2倍，即 所以，拉力做的总功为 物体上升有用功为 则这个动滑轮的机械效率为 拉力的功率为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 20．（24-25八年级下·安徽阜阳·期末）“五一”假期，小敏在游乐场观看杂技表演，有一项跳板节目引起了她的注意，如图所示。若支点在跳板的中央，当质量均为60kg的两名男演员同时从1.5m高处由静止跳到跳板的同一端时，静立于跳板另一端质量为50kg的一名女演员向上弹起3m高。若不计空气阻力，则该跳板的机械效率为（   ） A．60% B．70% C．45% D．83.3% 【答案】D 【详解】两名男演员做的总功 对女演员做的有用功 跳板的机械效率为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 21．（2025·重庆·三模）小艾用图所示的牵引装置来锻炼大腿前侧肌肉，他使质量为3kg的重物在2s内匀速上升0.3m，若脚踝给绳子的拉力大小始终为32N，则下列相关说法中错误的是（　　） A．若想要锻炼效果更好，可以增大重物的质量 B．小腿越贴近地垫，大腿肌肉对小腿的力越大 C．克服重物重力做功的功率为4.5W D．墙上定滑轮的机械效率为93.75% 【答案】B 【详解】A．由图可知，这是一个定滑轮，不省力，若想要锻炼效果更好，可以增大重物的质量，此时脚踝需要施加更大的力，起到更好的锻炼效果，故A正确，不符合题意； B．定滑轮不省力，但可以改变力的方向，当小腿越贴近地垫，脚踝对绳子的拉力大小不变，即绳子对脚踝的拉力大小也不变，阻力大小不变，将小腿看成一个杠杆，膝盖处为支点，小腿越贴近地垫，阻力臂越小，动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，大腿肌肉对小腿的力变小，故B错误，符合题意； C．克服重力做的功为 克服重物重力做功的功率为 故C正确，不符合题意； D．人做的总功为 墙上定滑轮的机械效率为 故D正确，不符合题意。 故选B。 22．（2025·河北石家庄·二模）如图甲所示，重为G的物体A在水平拉力F1（F1< G）。的作用下在水平路面上匀速直线移动一段距离s，所用时间为t，改用如图乙所示滑轮组拉动物体A在同一水平路面上用相同时间匀速直线移动相同距离，拉力为F2，每个滑轮的重力为G0。此过程中（　　） A．拉力F1的功率为 B．拉力F2做的总功为F2S C．滑轮组的机械效率为 D．使用滑轮组时克服绳重和摩擦所做的额外功占总功的比例为 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，物体A在水平拉力F1的作用下在水平路面上匀速直线移动一段距离s，所用时间为t，则拉力F1的功率为 故A不符合题意； B．由图乙可知，滑轮组拉动物体A在同一水平路面上用相同时间匀速直线移动相同距离，拉力为F2；由对滑轮组分析可得，动滑轮上绳子股数，所以滑轮组动力端移动的距离为 则拉力F2做的总功为 故B不符合题意； C．因为滑轮组拉动物体A在同一水平路面上用相同时间匀速直线移动相同距离，所以利用滑轮组所做的有用功与图甲中F1所做的功相同，即 因此滑轮组的机械效率为 故C不符合题意； D．由题意可知，在使用滑轮组拉动物体A的过程中，额外功来源于克服摩擦所做的功、克服绳重和动滑轮自重所做的功，所以本题中克服绳重和摩擦所做的额外功为 则所求克服绳重和摩擦所做的额外功占总功的比例为 故D符合题意。 故选D。 23．（2025·陕西西安·一模）修建房屋时，质量为的建筑工人使用滑轮组提升建材。他用竖直向下的拉力在内将重为的建材匀速提升了，每个滑轮重，不计滑轮摩擦和绳重，取。下列结论不正确的是（    ） A．工人拉动绳子的速度为 B．工人对绳子拉力的功率 C．此装置的机械效率为 D．若工人脚与地接触面积共，则此时他对地的压强为 【答案】D 【详解】A．由图知，滑轮组绳子段数，建材上升速度 则工人拉动绳子的速度 故A正确，不符合题意； B．不计滑轮摩擦和绳重，工人对绳子拉力 工人对绳子拉力做功 工人对绳子拉力的功率 故B正确，不符合题意； C．滑轮组对建材做的有用功 此装置的机械效率 故C正确，不符合题意； D．工人重力 工人对绳子拉力与绳子对人拉力是一对相互作用力，则 人在竖直方向上受到重力、绳子对人的拉力、地对人的支持力的作用处于静止状态，竖直方向上受平衡力，则 则 地对人的支持力与人对地的压力是一对相互作用力，则 接触面积 则人对地的压强 故D错误，符合题意。 故选D。 24．（24-25八年级下·广东珠海·期末）如图所示是小海利用滑轮组搬运重物，为了将重为600N的物体匀速提升2m，小海需要将绳子自由端移动 m。已知动滑轮重力为150N，则小海的拉力F为 N；机械效率为 。（不计绳重及摩擦） 【答案】 4 375 80% 【详解】[1]由图可知动滑轮上有2段绳子，则绳子自由端移动的距离为 [2]小海的拉力F为 [3]机械效率为 25．（2025·陕西延安·一模）我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插头，碓嘴为铁，足踏其末而舂之”，如图1甲所示，图乙为脚用力向下踩时在某一位置的示意图，O点为支点，F2为阻力（即碓头重力大小），不计横木的重力和摩擦，此时舂属于 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。如图2所示是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次起重机用2500N的拉力F匀速起吊600kg的物体，物体上升5m用时10s，则滑轮组所做的有用功是 J，机械效率是 。（g取10N/kg） 【答案】 费力 3×104J 80% 【详解】[1]由图乙可知，O是支点，从O点向阻力F2的作用线引垂线，可得阻力臂OB=l2，同理可知动力臂为l1=OA，舂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 [2]滑轮组所做的有用功是 [3]由图2可知动滑轮上有三段绳子，滑轮组做的总功为 机械效率是 【题型5 影响机械效率大小的因素】 26．（广西壮族自治区北海市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题）如图，辘轭是一种汲水工具，通过转动摇把使绳子在轴筒上叠绕，将水桶提起。将桶中的水尽量装满一些， 提高该装置的机械效率；若以更快的速度提升水桶， 提高该装置的机械效率。（以上均填“能”或“不能”） 【答案】 能 不能 【详解】[1]使用该机械是为了提水，因此对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，将桶中的水尽量装满一些，可以增大所做的有用功，而桶的重力不变，额外功不变，故将桶中的水尽量装满一些能提高机械效率。 [2]以更快的速度提升水桶，有用功和额外功的大小都不变化，机械效率不变，故以更快的速度提升水桶不能提高该装置的机械效率。 27．（24-25八年级下·湖北襄阳·期末）旗杆顶端有一个定滑轮，可以改变力的方向。某个周一早晨升旗仪式上，升旗手向下用10N的拉力拉动绳端，使五星红旗匀速上升10m到达顶端。这个过程的机械效率为98%，国旗的重力为 N。因为风吹雨淋，定滑轮出现了锈蚀，升旗时的机械效率跟定滑轮未生锈时相比变 。 【答案】 9.8 小 【详解】[1][2]定滑轮既不省距离，也不费距离，绳子自由端移动的距离 升旗手做的总功为 做的有用功为 国旗的重力为 因为风吹雨淋，定滑轮出现了锈蚀，升旗时滑轮受到的摩擦力变大，在旗子重力不变的情况下，额外功在总功中的比例变大，升旗时的机械效率跟定滑轮未生锈时相比变小。 28．（2025·陕西·一模）用如图所示的起重设备，在10s内将物体A匀速提升2m，卷扬机对绳子的拉力为450N。不计绳重及摩擦，在这个过程中，绳子自由端移动的距离为 m，卷扬机的功率为 W；若用该起重设备提升比物体A更轻的物体，则该设备的机械效率将 （选填“增大”“减小”或“不变”），使用该机械可以 （选填“省力”或“省功”）。 【答案】 4 180 减小 省力 【详解】[1]由图可知，动滑轮上绳子股数n＝2，绳子自由端移动的距离 [2]卷扬机做的功为 卷扬机的功率为 [3]减小所提物体重时，有用功减小，额外功不变，这样就减小机械效率。 [4]由于使用任何机械都不能省功，所以滑轮组可以省力，但不能省功。 29．（2025·陕西宝鸡·二模）如图所示，工作人员正在用电动滑轮吊起神舟飞船。现使重的飞船部件在10s内匀速提升2m，则电动滑轮做的有用功为 J，电动滑轮的机械效率为80%，电动滑轮的功率为 W，用该电动滑轮提升1t的物体时，机械效率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）80%（g取10N/kg）。 【答案】 小于 【详解】[1]电动滑轮做的有用功为 [2]电动滑轮做的总功为 电动滑轮的功率为 [3]1t的物体重力为 在其他条件相同时，提升的物体越重，有用功在总功中所占比列越大，机械效率越高，反正越低，所以用该电动滑轮提升1t的物体时，机械效率小于80%。 30．（2025·江西抚州·二模）如图所示，用相同的滑轮组成的甲、乙两个滑轮组，不计摩擦和绳重，分别用两装置提升相同的重物到同一高度，则F1 F2（选填“>”、“<”或“=”）；若增加重物被提升的高度，则机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 > 不变 【详解】[1]如图甲，绳子段数为2段，不计摩擦和绳重，自由端拉力为 其中G为物体重力，G动为动滑轮重力。如图乙，绳子段数为3段，不计摩擦和绳重，自由端拉力为 所以F1>F2。 [2]图示滑轮组提升重物的机械效率为 可知甲、乙滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关，故若增加重物被提升的高度，则机械效率将不变。 31．（2025·天津河西·二模）如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N，弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图所示。（绳重和摩擦不计）由图可知，该滑轮组的机械效率为 ；若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 83.3% 变大 【详解】[1]由图可知，承担物体及动滑轮的绳子有3段，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N，则绳子自由端的拉力为2.4N，该滑轮组的机械效率为 [2]绳重和摩擦不计，根据公式 可知，动滑轮重力不变，仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将变大。 32．（2025·广东潮州·一模）如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100N，绳重和摩擦不计。使用图甲方式的好处是可以改变力的 ，若甲、乙两种方式的机械效率分别为、，则 （选填“>”、“=”或“<”），若图乙中再加挂一物体，其机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 方向 ＞ 变大 【详解】[1]甲图中的滑轮是定滑轮，使用定滑轮可以改变力的方向。 [2]甲图为定滑轮，不计绳重及摩擦，则额外功为零，总功等于有用功，机械效率为100%；乙图为动滑轮，不计绳重及摩擦，克服动滑轮的重力做功为额外功，总功大于有用功，机械效率小于100%；故可得机械效率的关系为η甲＞η乙。 [3]图乙中再加挂一物体，提升重物的重力增加，在提升高度不变时，做的有用功变大，而额外功不变，则有用功在总功中所占的比例增大，即动滑轮的机械效率变大。 33．（北京市石景山区2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题）工人用如图所示的滑轮组将重为600N的物体在10s内匀速提升2m，绳端拉力F为250N。则此过程中，下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力为150N B．滑轮组的机械效率为83.3% C．滑轮组对物体做功的功率为120W D．若增大该物体被提升的高度，滑轮组的机械效率增加 【答案】A 【详解】A．由图可知，动滑轮上绳子的段数n=3，由得，动滑轮的重力为 故A正确； B．由得，滑轮组的机械效率为 故B错误； C．绳子末端移动的距离为s=nh=3×2m=6m 拉力做功的功率为 故C错误； D．根据可知，增大该物体被提升的高度，滑轮组的机械效率不变，故D错误。 故选A。 34．（24-25八年级下·山西临汾·期末）如图所示，某工地用滑轮组将重为的货物以的速度匀速提升，在绳的末端所用拉力为，忽略绳重与摩擦，下列说法正确的是（　　） A．处滑轮的作用是改变力的方向 B．处滑轮所受的重力为 C．绳子末端移动的速度为 D．若增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率不发生改变 【答案】B 【详解】A．由图可知，N处滑轮为动滑轮，可以省力，但不能改变力的方向，故A错误； B．由图可知，动滑轮绕3段绳，忽略绳重与摩擦，由 可知处滑轮所受的重力为G动=3F-G=3×700N-2000N=100N 故B正确； C．绳子末端移动的速度为v绳=3v=3×1m/s=3m/s 故C错误； D．滑轮组不变的情况下，额外功几乎不变，提升物体越重，有用功越大，有用功在总功中所占的比例越大，机械效率越大，故D错误。 故选B。 35．（24-25八年级下·广东广州·期末）小昕家的升降式晾衣架结构如图，他转动摇轮，杆匀速上升了1m。已知衣服重18N，摇轮对绳子施加的拉力F=5N，杆重1N，每个滑轮重0.3N，忽略绳子、衣架重力和转轴摩擦。此过程，下列说法错误的是（　　） A．额外功为1J B．摇轮是个省力机械 C．该装置的机械效率为90% D．多挂几件衣服，可以提高机械效率 【答案】A 【详解】B. 摇轮实际上是轮轴，在转动时，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，由于轮半径大于轴半径，即动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件可知，动力小于阻力，所以摇轮是个省力机械，故B正确，不符合题意； C．克服衣服重力所做的功为有用功，大小为 由图可知，与动滑轮相连的绳子股数n=4，杆和衣服上升1m，所以绳端移动的距离为s=4h=4×1m=4m 拉力所做的做总功为W总=Fs=5N×4m=20J 该装置的机械效率 所做的额外功为W额=W总-W有=20J-18J=2J 故A错误，符合题意；C正确，不符合题意； D．要提高机械效率可以减小机械的自重，增大被提升物体的重力，减小摩擦等。若多挂几件衣服，会增大被提升物体的重力，该装置的机械效率会增大，故D正确，不符合题意。 故选A。 36．（2025·陕西·中考真题）我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一，为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图，是汉代画像石中的滑轮图，描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是（　　） A．该滑轮是动滑轮 B．该滑轮可以改变施力的方向 C．使用该滑轮可以省功 D．提升重力不同的物体时，机械效率不变 【答案】B 【详解】AB．由图可知，该滑轮在使用过程中轴固定不动，因此是定滑轮，定滑轮在使用时可以改变力的方向，但不能省力，故A错误，B正确； C．根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故C错误； D．如果考虑机械间的摩擦，提升重力不同的物体时，由于有用功发生改变，机械效率也会改变，故D错误。 故选B。 【题型6 测量滑轮组的机械效率】 37．（24-25八年级下·天津和平·期末）期末复习课上，小明在“测滑轮组的机械效率”的如图实验中得到的数据如表所示，实验装置如图，每个滑轮重都相同。 次数 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3 机械效率 74.1% 57.1% (1)实验3的机械效率为 ；比较实验1和3可以探究滑轮组机械效率与 的关系。 (2)通过表中数据可分析出实验2是用 （选填“甲”或“乙”）图实验装置做的实验，比较实验1和2可以探究滑轮组机械效率与 的关系。 (3)小明组装好实验装置甲，选择了重力为9.6N的物块和测量范围为0～10N的弹簧测力计。小明缓慢向上匀速拉动弹簧测力计，使物块升高，并由弹簧测力计读出拉力为4N，则机械效率为 。若不计绳重和摩擦，在测量允许的范围内不断增大物块重力，则该滑轮组的最大机械效率为 。（绳子足够结实） 【答案】(1) 83.3% 物体重力 (2) 乙 动滑轮重 (3) 80% 92% 【详解】（1）[1]由表中数据可知，实验3的机械效率为 [2]表中实验数据可知，实验1和3中绳子自由端移动的距离是钩码上升高度的3倍，承重绳的股数为3，由图示可知，实验用的是甲图所示的滑轮组。实验装置相同，提升钩码的重力不同，机械效率不同，实验1和3可以探究滑轮组机械效率与物体重力的关系。 （2）[1]实验2中绳端移动距离s=0.5m，钩码上升高度h=0.1m，说明滑轮组有5段绳子承担物重（s=5h），对应乙图。 [2]实验1和2钩码重相同，动滑轮重不同（乙图动滑轮更多），测得机械效率不同，所以比较实验1和2可以探究滑轮组机械效率与动滑轮重的关系。 （3）[1]选择了重力为9.6N的物块和测量范围为0～10N的弹簧测力计。小明缓慢向上匀速拉动弹簧测力计，使物块升高，并由弹簧测力计读出拉力为4N，则机械效率为 [2]此时滑轮重力为 最大机械效率时物重最大（测力计最大测量拉力F=10N），当拉力最大10N时，总重为 最大物体重 此时机械效率 38．（24-25八年级下·福建福州·期末）用如图所示装置测量滑轮组的机械效率，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/cm 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率 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)第4次实验时所做的有用功为 J，滑轮组的机械效率是 %； (2)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”）； (3)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 【答案】(1) 0.3 80 (2) 大 无关 (3)A 【详解】（1）[1]第 4 次实验中，，则实验时所做的有用功为 [2]滑轮组的机械效率是 （2）[1]分析 1、2、4 次实验，同一滑轮组，重物重力越大，机械效率越高，所以重物重力越大，滑轮组机械效率越高。 [2]分析 2、3 次实验，重物重力相同，钩码上升高度不同，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）A．换用更轻的动滑轮，可减小额外功，在有用功不变时，能提高机械效率，故A 符合题意；　 B．机械效率与提升速度无关，加快提升速度不能提高机械效率，故B不符合题意。 故选A。 39．（24-25八年级下·四川绵阳·期末）在“探究滑轮组机械效率的影响因素”的实验中，用如图甲、乙所示的滑轮组进行了实验，实验数据如下表： 实验次数 物重 物体上升高度 测力计示数 测力计移动距离 机械效率 1 4 5 2.7 10 74 2 4 5 1.9 15 ? 3 8 5 3.2 15 83 (1)根据数据，可判断第1次实验是用 （选填“甲”或“乙”）图所示的滑轮组进行操作的； (2)第2次实验，滑轮组的机械效 %；（计算结果保留到1%） (3)比较第2、3次实验，可得结论：同一滑轮组， ，滑轮组的机械效率越高； (4)本实验中，涉及多个物理量的测量，请分析实验过程中误差产生的原因，写出一条即可： 。 【答案】(1)乙 (2)70 (3)物重越大 (4)弹簧测力计读数时产生误差 【详解】（1）由表格数据知道，当物体上升的高度为5cm时，测力计移动的距离为10cm，所以，由此可知滑轮组绳子承重股数为 由题图知道，甲滑轮组的绳子承重股数为3股，乙滑轮组的绳子承重股数为2股，所以该实验是用乙图所示滑轮组进行操作的。 （2）第2次实验中，滑轮组的机械效率是 （3）分析第2、3次实验数据，使用的是同一滑轮组，被提升的物体越重，机械效率越高。 （4）实验中，涉及多个物理量的测量，例如在使用弹簧测力计读数时，会产生误差。 40．（24-25八年级下·湖北武汉·期末）某小组用如图的实验装置测量滑轮组的机械效率，实验中得到的数据如表格。 次数 钩码重/N 钩码上升的距离/cm 绳端拉力/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)实验中，绳端拉力应在测力计 （选填“静止”或“匀速直线拉动”）时读取。 (2)第3次实验，如图丙所示，弹簧测力计示数为 N，所做的有用功为 J，滑轮组的机械效率约为 %（保留到0.1%）。 (3)由实验可知，使用同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组的机械效率越 ；若实验操作时，绳端拉力方向明显偏离竖直方向，则测得的滑轮组机械效率将 （选填“偏高”“不变”或“偏低”）。 【答案】(1)匀速直线拉动 (2) 1.8 0.2 74.1 (3) 高 偏低 【详解】（1）实验中，只有当绳端拉力在测力计匀速直线拉动时，系统处于平衡状态，此时测力计示数才等于绳端实际拉力。若静止时读取，没有考虑到摩擦力等因素对拉力的影响，会导致测量不准确。 （2）[1]由图丙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指在1N下面第4个小格处，所以示数为 [2]根据有用功公式，已知第3次实验钩码重，钩码上升距离，则 [3]绳端拉力，绳端上升距离，总功 根据机械效率公式 （3）[1]从实验数据看，第1次钩码重2N，机械效率66.7%；第2次钩码重3N，机械效率71.4%；第3次钩码重4N，机械效率74.1% 。可见使用同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组的机械效率越高 。这是因为额外功基本不变（主要是克服动滑轮重力和摩擦力做功），有用功在总功中占比增大。 [2]若绳端拉力方向明显偏离竖直方向，拉力的力臂变小，根据杠杆平衡条件，需要用更大的拉力才能提升相同重物。总功会增大，而有用功不变，由可知，测得的滑轮组机械效率将偏低。 41．（2025·广东东莞·二模）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小瑞用同一滑轮组进行了三次实验.实验数据如下表： 实验序号 动滑轮重 物重 物体上升的高度 绳端受到的拉力 绳端移动的距离 滑轮组的机械效率 1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6 2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7 3 0.5 4 0.1 0.3 (1)根据表格中的数据，在图中画出滑轮组的绕绳方法 ； (2)实验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应 （选填“保持静止”或“匀速上升”）。 (3)第三次实验时，测力计示数1.8N：此时滑轮组的机械效率为 %。（精确到0.1%） (4)根据表格中的数据分析可知： ①随着物重的增大，额外功 （选填“变小”、“不变”或“变大”），原因是 。 ②要提高同一滑轮的机械效率，可以采取 的措施。 【答案】(1) (2)匀速上升 (3)74.1 (4) 变大 见解析 见解析 【详解】（1）由表中数据可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数 因此绳端应从动滑轮绕起，如图所示： （2）实验中应沿竖直方向匀速上升拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值。 （3）第三次实验中，滑轮组的机械效率为 （4）①[1][2]根据表格中的数据可知第一次额外功W额外1=W总1-W有用1=F1s1-G1h1=0.6N×0.3m-1N×0.1m=0.08J 第二次额外功W额外2=W总2-W有用2=F2s2-G2h2=1.0N×0.3m-2N×0.1m=0.1J 第三次额外功W额外3=W总3-W有用3=F3s3-G3h3=1.8N×0.3m-4N×0.1m=0.14J 故随着物重的增大，额外功变大，原因是随着物重的增大，绳子与轮之间和轮与轴之间的摩擦变大。 ②[3]由表中数据可知，同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高，要提高同一滑轮的机械效率，可以采取增大提升的物重的方法。 【题型7 测量杠杆的机械效率】 42．（2025·新疆喀什·一模）如图是“测量杠杆的机械效率”实验装置。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。 次数 钩码悬挂点 钩码总重G/N 钩码移动距离h/m 拉力F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η/% 1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3 (1)杠杆机械效率的表达式为η＝ ；（用已知或测量的物理量符号表示） (2)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为 %（精确到0.1%）； (3)一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到上表数据：根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答： ，请简要说明至少一条理由： 。 【答案】(1) (2) 0.5 66.7 (3) 不能 因为没有控制购买位置及提升高度不变 【详解】（1）杠杆的机械效率 （2）[1][2]弹簧测力计的分度值是0.1N，图中的弹簧测力计的示数是0.5N；杠杆的机械效率 （3）[1][2]要探究杠杆的机械效率与所挂钩码的重力有关，应控制其他条件都不变，只改变钩码的重力，图中没有控制钩码的位置及提升高度不变，故不能得出结论。 43．（23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）小宏用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，杠杆的质量分布均匀，右端固定在O点，且AC＝BC＝OA；弹簧测力计始终竖直向上提杠杆。 （1）该实验中杠杆所做的额外功主要是 ； （2）他将重为G的钩码悬挂在A点，在B点匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η1＝ （用物理量的符号表示）； （3）若保持弹簧测力计位置不变，将钩码挂在C点，缓慢拉动弹簧测力计将杠杆提升与第一次相同的高度（不计摩擦），此次弹簧测力计的拉力F2做的功 第一次拉力做的功，此次杠杆的机械效率η2 η1（选填“＞”或“＜”或“＝”）； （4）若保持钩码挂在A点位置不变，仅将弹簧测力计由B点移动到C，缓慢将杠杆提升与第一次相同的高度（不计摩擦），此时弹簧测力计示数与第一次相比 （选填“变大”或“变小”或“不变”），此次杠杆的机械效率为η3，则η3 η1。（选填“＞”或“＜”或“＝”） 【答案】 克服杠杆重力做的功 ＞ ＞ 变大 ＝ 【详解】（1）[1]因为杠杆自身有重力，提升物体的同时也要提升杠杆，因此杠杆所做的额外功主要是克服杠杆重力做的功。 （2）[2]拉力做的功为总功，大小为W总＝F1h2，杠杆对重物做的功为有用功，大小为W有＝Gh1，则杠杆的机械效率为 （3）[3]将钩码悬挂点移至C点，由图可知，测力计拉力的力臂不变，钩码的重力不变，但钩码重力的力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知，弹簧测力计的示数变大，即F1<F2，上升的高度相同，由W＝Gh知弹簧测力计的拉力F2做的功大于第一次拉力做的功。 [4]悬挂点移至C点时，杠杆提升与第一次相同，钩码提升高度增大，有用功增大，杠杆自重不变，提升高度不变，额外功不变，根据总功等于有用功与额外功之和可知，总功增大，根据 可知，机械效率变大，即η2>η1。 （4）[5]由图可知，测力计拉力的力臂变小，钩码的重力和力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，弹簧测力计的示数变大。 [6]不计摩擦，杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重力做额外功，并且 W总=W有+W额 设杠杆重心升高的距离为h，则有 Gh1+G杆h=Fh2 而G不变，h1不变，G杆不变，弹簧测力计从B点到C点，钩码升高相同的高度，杠杆升高的距离h不变，所以Gh1+G杆h不变，所以Fh2也不变，由 得，杠杆的机械效率不变，即。 44．（2023·陕西西安·模拟预测）小明根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题：      （1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。小明通过调节杠杆右端的螺母向 （选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，然后进行下面的实验探究； （2）通过改变杠杆两边钩码的位置和个数使杠杆保持水平平衡，小明将实验数据记录在表中，分析数据可知杠杆的平衡条件是 （用公式表述）；请同学们将表中F1与L1的数据在坐标图（图丁）上描点并画出图象 ，分析图象可知，在杠杆平衡时，动力大小与动力臂的长度成 ； 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 1 1.0 0.3 1.5 0.2 2 1.5 0.2 2.0 0.15 3 2.0 0.15 1.5 0.2 4 3.0 0.1 1.0 0.3 5 6.0 0.05 3.0 0.1 （3）当弹簧测力计由图乙的竖直地拉着变成倾斜地拉着，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； （4）小明对实验装置进行改装如丙图，杠杆的自重是G0，C点和A点，分别是杠杆总长度的处和处，小明两次将重为G的钩码分别挂在A点和C点，使钩码上升同样的高度，已知，两次机械效率分别是ηA和ηC，则＝ （不计摩擦）。 【答案】 右    反比 变大 【详解】（1）[1]实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。杠杆右端高，为了使杠杆在水平位置平衡应将平衡螺母右移动。 （2）[2]根据表格中的实验数据知 同理 所以得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1L1＝F2L2）。 [3][4]根据表中数据可知，利用数学方法描点作图如下： 由图像可知，在杠杆平衡时，动力大小与动力臂的长度成反比。 （3）[5]当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计拉力F的力臂变小，由杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2，可知弹簧测力计的拉力变大。 （4）[6]将重为G的钩码分别挂在A点和C点，使钩码上升同样的高度，设提升高度为h，则W有＝Gh，C点和A点，分别是杠杆总长度的处和处，根据数学知识可知A上升高度为h，则C上升的高度为2h，所以将重为G的钩码挂在A点时杠杆重心上升的高度为2h，挂在C点时杠杆重心上升的高度为h，将重为G的钩码分别挂在A点和C点，克服杠杆自重的额外功 两次机械效率分别是ηA和ηC，则 45．（22-23九年级上·江苏扬州·期末）用如图所示的装置探究杠杆的机械效率与悬挂点的关系，OC是一根均匀的杠杆，且OA=AB=BC，分别把钩码挂在A点和B点进行实验（不计摩擦），收集的数据如下表： 悬挂点 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 拉力的大小F/N 拉力端移动距离s/m 机械效率η A 6 0.2 3 0.6 66.7% B 6 0.2 5 0.3 （1）钩码挂在B点时的机械效率 ； （2）从实验数据分析得出，杠杆的机械效率与悬挂点 （有关/无关），影响杠杆的机械效率的因素有多个，请你再说出一个： ； （3）分析表格中数据，请你求出杠杆的自重为 N； （4）若把弹簧测力计由C点移到B位置，点O位置不变，仍将挂在A点的钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 。（变大/变小/不变） 【答案】 80% 有关 杠杆自重（或所提升物体的重力） 2 不变 【详解】（1）[1]钩码挂在B点时的有用功 W有用=Gh=6N×0.2m=1.2J 做的总功为 W总=Fs=5N×0.3m=1.5J 钩码挂在B点时的机械效率 （2）[2]由AB的机械效率知道，同一物体提升相同的高度，悬挂点不同，拉力不同，机械效率不同，说明杠杆的机械效率与悬挂点有关； [3]不计摩擦力，杠杆的重力和提升物体的重力也会影响杠杆的机械效率。 （3）[4]由于不计摩擦力，杠杆重力做的功为额外功；第1次实验即物体挂在A点时，有用功 W有用=Gh=6.0N×0.2m=1.2J 总功为 W总=Fs=3N×0.6m=1.8J 额外功 W额=W总-W有用=1.8J-1.2J=0.6J 因为OA=AB=BC，即 由重物移动0.2m，拉力F移动0.6m知道，重物移动距离为拉力移动距离的，杠杆的重心会移动 所以，杠杆自重 （4）[5]若只将测力计的悬挂点由C移至B点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度不变，杠杆升高的距离h不变，所以有用功和额外功不变，则总功W总不变，由知道，机械效率η不变。 46．（22-23九年级上·江苏常州·期中）某小组同学在用杠杆测定机械效率的实验中： 小敏用如图1所示的实验装置测定杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。 （1）实验中，弹簧测力计的示数F为 N，缓慢提升过程中，弹簧测力计的示数大小 （变大/变小/不变）； （2）若只将钩码的悬挂点由A点移至B点，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （变大/变小/不变）； （3）若将同一物体悬挂在A点，弹簧测力计分别挂在B点和C点时，竖直向上匀速使物体提高相同高度时的机械效率分别为η1和η2，则η1 （“>”、“=”或“<”）η2；小王用如图2所示的另一实验装置测量杠杆的机械效率。O为杠杆的转轴，不计摩擦。实验时，给B端施加竖直向下的力，使挂在杠杆A端的钩码缓缓上升。（图中杠杆为质量分布均匀的直棒）。如表是提升物体时采集到的数据： 实验序号 物重G/N 拉力F/N A端上升的高度h/m B端下降的竖直距离s/m 杠杆的效率η ① 2 5 0.04 0.02 ② 4 9 0.04 0.02 89% ③ 2 5 0.06 0.03 80% ④ 6 13 0.04 0.02 92% （4）第①组实验中，杠杆的机械效率为 ； （5）由①②④三组实验，可以初步得出的结论： 。 【答案】 0.5 不变 变大 = 80% 同一杠杆提起的物体越重，杠杆的机械效率越高 【详解】（1）[1][2]由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，所以它的示数是0.5N；缓慢提升过程中，弹簧测力计做匀速运动，弹簧测力计的示数大小不变。 （2）[3]若只将钩码的悬挂点由A点移至B点，仍将钩码提升相同的高度，那么杠杆提升的高度就会减小，根据W=G杠杆h，克服杠杆的自重做的额外功减小，因使钩码提升相同的高度，由功的公式，做的有用功不变，故总功变小，则有用功与总功的比值变大，因此杠杆的机械效率变大。 （3）[4]若将同一物体悬挂在A点，弹簧测力计分别挂在B点和C点时，竖直向上匀速提高相同高度时，所做的有用功相同，额外功也相同，故总功相同，根据机械效率公式可知，机械效率相同，即 η1=η2 （4）[5]根据表中数据，第①组实验中，杠杆的机械效率为 （5）[6]分析表中①②④三组实验数据可知，提起的物体重力变大，机械效率也变大，故可得到的初步结论为：同一杠杆提起的物体越重，杠杆的机械效率越高。 47．（22-23九年级上·广东茂名·阶段练习）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。（不考虑摩擦） （1）实验时，弹簧测力计挂在D点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升； ①实验中，将一个质量为m的钩码悬挂在A点，匀速将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计示数为F，钩码上升高度h，弹簧测力计移动距离s，则杠杆的机械效率：η1= ；（用字母表示） ②取下质量为m的钩码，将一个质量为2m的钩码悬挂在A点，匀速提升相同的高度，杠杆的机械效率为η2，则η2 η1；（</=/>） ③若将同一物体分别悬挂在A、B两点，匀速提升相同的高度，杠杆机械效率分别为ηA和ηB，则ηA ηB；（</=/>） （2）若将同一物体悬挂在A点，弹簧测力计分别挂在C点和D点时，竖直向上匀速使物体提高相同高度时，杠杆的机械效率分别为ηC和ηD，则ηC ηD。（</=/>） 【答案】 > < = 【详解】(1)①[1]根据机械效率的概念，有 ②[2]使用杠杆时，做的额外功主要是提升杠杆做的。两次做功时，将同一杠杆提升相同的高度，做的额外功是相同的，而第二次是把质量较大的物体提升相同的高度，做的有用功增加了，根据 可知，第二次的机械效率小于第一次的。 ③[3]把同一物体分别挂在不同的点上，将物体提升相同的高度，两次做的有用功是相同的；但杠杆升高的高度不同，将物体挂在B点时，杠杆整体提升的高度小于将物体挂在A点时，即第二次做的额外功少。根据 可知，第二次的机械效率大。 (2)[4]将同一物体分别提升相同的高度，做的有用功是相同的；测力计挂在不同位置上，是测力计对杠杆的拉力不同、测力计升高的高度不同。但两次杠杆升高的高度是相同的，即做的额外功是相同的。在有用功和额外功相同的情况下，根据 可知，两次的机械效率相同。 【题型8 杠杆机械效率的计算】 48．（24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习）如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，弹簧测力计示数 （选填“先变小后变大”、“先变大后变小”或“不变”）。如果使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm。拉力所做的功为 J，杠杆的机械效率为 ，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）（不考虑摩擦）。 【答案】 不变 4 90% 变大 【详解】[1]杠杆的示意图如图所示： 由杠杆的平衡条件有：F×L1=G×L2，根据相似三角形相似比关系有 G、OA、OC均为定值，所以移动过程中拉力F的大小不变。 [2]拉力所做的功为 W总＝Fs＝16N×25×10-2m＝4J [3]有用功为 W有＝Gh＝36N×10×10-2m＝3.6J 杠杆的机械效率为 [4]此装置的额外功来自于克服杠杆自重所做的功，提升相同的高度，悬挂点B相比A点，杠杆重心上升的高度要小，所做额外功小，而有用功相同，则总功小，由知，将重物的悬挂点A向右移动到B点，杠杆的机械效率变大。 49．（21-22九年级上·江苏镇江·阶段练习）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，他将两个钩码悬挂在B点，在A点用弹簧测力计保持竖直方向拉动杠杆，使其绕O点匀速缓慢转动，带动钩码上升一定的高度h（不计摩擦）。则（　　） A．在杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小 B．仅将拉力的作用点从A点移到C点，杠杆的机械效率不变 C．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大 D．仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，拉力做的总功变大 【答案】B 【详解】A．原来动力臂为OA，阻力臂为OB。在A点用弹簧测力计保持竖直方向拉动杠杆到下图示虚线位置（为分析方便，将图适当放大），阻力的作用点为B′，动力的作用点为A′，阻力大小不变，根据力臂的定义，动力臂OM减小，阻力臂ON变小，如下图所示： 根据三角形ONB′与三角形OMA′相似，所以有 所以动力臂与阻力臂的比值不变，因为阻力不变，根据杠杆的平衡条件知，弹簧测力计的示数应该不变，故A不符合题意； B．仅将拉力的作用点从A点移到C点，由于将相同的钩码提升相同的高度，有用功不变，额外功也不变，总功不变，故杠杆的机械效率不变，故B符合题意； C．克服杠杆重力做的功为额外功，仅增加钩码的个数，杠杆重力和杠杆上升的高度不变，拉力所做的额外功不变，故C不符合题意； D．仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，有用功不变；钩码由B到C，上升高度不变，根据数学关系可知，杠杆提升的高度减小，如下图所示： 额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，所以拉力做的总功变小，故D不符合题意。 故选B。 50．（2021·广东深圳·中考真题）深圳地铁岗厦北综合交通枢纽工程工地上，一线施工人员正在紧张忙碌，进行架桥机钢梁吊装等施工作业。（g取10N/kg） （1）图2为图1中起重机的简图，请画出阻力F2的力臂l2； （2）图3为架桥机的装置图，已知箱梁的质量为5×105kg，体积为200m3，架桥机滑轮组总拉力为4×105N， 自由端移动距离为25m，将箱梁提升1m。求： ①箱梁的密度； ②架桥机在此过程中的有用功； ③架桥机在此过程中的机械效率。 【答案】（1）；（2）①2.5×103kg/m3；②.5×106J；③50 【详解】解：（1）力臂是支点到力的作用线之间的距离，如下图所示 （2）箱梁的密度 箱梁的重力 架桥机在此过程中的有用功 架桥机在此过程中的总功 架桥机在此过程中的机械效率 答：（1）见解析； （2）①箱梁的密度为2.5×103kg/m3； ②架桥机在此过程中的有用功为5×106J； ③架桥机在此过程中的机械效率为50。 51．（20-21八年级下·全国·课后作业）小明用如图的实验装置研究“杠杆的机械效率”实验时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.5m（不计转轴O处的摩擦，钩码重不变），则下列说法正确的是（　　） A．此时杠杆的机械效率η为60% B．若增加钩码的重量，重复实验，则杠杆的机械效率不变 C．若将弹簧测力计移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，此时弹簧测力计的示数为F′，F′小于F D．若将钩码移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，杠杆的机械效率为η′，η′大于η 【答案】D 【详解】A．G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.5m，那么杠杆的机械效率 此时杠杆的机械效率η为80%，A错误； B．若增加钩码的重量，重复实验，因不计转轴O处的摩擦，克服铁质杠杆重力做的功为额外功，则有用功增大，额外功不变，根据 可知杠杆的机械效率将变大，B错误； C．根据原图示可知，将弹簧测力计移动到Q点，阻力和阻力臂都不变，动力臂减小，由F1L1=F2L2可知，动力将增大，即F′>F，C错误； D．根据原图可知，将钩码移动到Q点时，阻力和动力臂都不变，阻力臂增大，由F1L1=F2L2可知，动力将增大，即F′>F，将钩码移至Q点，提升相同高度，由W有=Gh，有用功相同，弹簧测力计竖直移动的距离不同，如下图1所示； 钩码悬挂点移动到Q点时测力计上升的高度较小，若不计转轴O处摩擦，克服杠杆的自重做的额外功小些，根据 可知机械效率变大，即η′>η，D正确。 故选D。 52．（20-21九年级上·江苏镇江·期末）如图1，轻质杠杆在水平位置平衡．现利用该杠杆提升货物（如图2），货物P重，在竖直向下大小为的拉力F作用下，该杠杆从图中水平位置缓慢匀速转至虚线位置，此过程中重物P上升的高度为 ，拉力F下降的高度为。求 (1)提升货物做的有用功； (2)拉力F做的额外功； (3)该杠杆的机械效率。 【答案】(1)96J；(2)24J；(3)80% 【分析】(1)知道物体的重力和被提升的高度，利用求出杠杆做的有用功； (2)利用求出拉力做的总功，再利用求出拉力F做的额外功； (3)知道了有用功、总功，利用求出杠杆的机械效率。 【详解】(1)提升货物做的有用功是 (2)拉力做的总功是 拉力F做的额外功为 (3) 该杠杆的机械效率为 答：(1)提升货物做的有用功是96J； (2)拉力F做的额外功是24J； (3)该杠杆的机械效率是80%。 【题型9 滑轮组机械效率的计算】 53．（24-25八年级下·湖北黄冈·期末）工人师傅用如图所示的装置把质量为48kg的货物从地面匀速提升至3楼，所用的拉力为200N，用时10s，不计绳重和摩擦阻力。（设定每层楼高为3m），求： (1)物体上升的速度是多少？ (2)动滑轮的重力是多少？ (3)10s内，滑轮组提升重物的机械效率是多少？ 【答案】(1)0.6m/s (2)120N (3)80% 【详解】（1）物体在10s内上升的距离 物体上升的速度为 （2）物体的重力为 动滑轮有三根绳承担物种，不计绳重和摩擦阻力，匀速拉动绳子时 则动滑轮的重力 （3）提升物体所做的有用功 拉力做的总功 滑轮组提升重物的机械效率为 54．（24-25八年级下·湖南长沙·期末）如图所示，用滑轮组匀速提升重为的物体，每个滑轮重，用将物体匀速向上提升，不计绳重和摩擦，的大小是 ，在这次提升过程中，该滑轮组的机械效率为 。 【答案】 125 80% 【详解】[1]由图可知n=2，因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力 [2]因为不计绳重和摩擦，所以滑轮组的机械效率 55．（24-25八年级下·湖南长沙·期末）2024年的春晚长沙分会场，展现了长沙和中联重科的智能制造。如图所示的履带式起重机，它的前端有滑轮组，可以用来吊装重型材料。下列说法正确的是（   ） A．滑轮组中的定滑轮是为了省力而设计的 B．挂钩的自重越大，该滑轮组的机械效率越高 C．履带式的设计是为了增大起重机对地面的压强 D．前端钢绳股数较多，是为了更省力 【答案】D 【详解】A．定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，只能改变力的方向，滑轮组中定滑轮是为了改变力的方向，故A错误； B．假设提升的物重一定，提升的高度一定，则滑轮组对物体做的有用功一定。绳子对挂钩做的功是额外功，挂钩的自重越大，则做的额外功越大，总的额外功越大，由滑轮组的机械效率公式 因为一定，变大，则机械效率变小，故B错误； C．履带式设计，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小起重机对地面的压强，故C错误； D．滑轮组中，承担物重的钢绳股数越多，则每股钢绳承担的力就越小，则对钢绳的拉力就越小，所以为了省力，前端钢绳股数较多，是为了更省力，故D正确。 故选D。 56．（2025·青海·中考真题）塔吊是现代建筑业常见的一种机械设备，学完滑轮组的小文自制了一张塔吊简易图。如图所示，下方所挂物体的重力为1200N，动滑轮的自重为300N，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则绳端的拉力F= N，此装置的机械效率η= 。 【答案】 750 80% 【详解】[1]由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则绳端的拉力 [2]此装置的机械效率 57．（24-25八年级下·安徽合肥·期末）如图所示，体重为60kg的工人利用滑轮组提升重为900N的物体A，所用拉力为F，物体A匀速上升了2m，用时10s，此时滑轮组的机械效率为75%（不计绳重与摩擦），求： (1)滑轮组所做的有用功； (2)拉力F的功率； (3)动滑轮的重力。 【答案】(1)1800J (2)240W (3)300N 【详解】（1）滑轮组提升物体所做的有用功W有=Gh=900N×2m=1800J （2）拉力做的总功 拉力F的功率 （3）不计绳重与摩擦，滑轮组的机械效率 可知动滑轮的重力 58．（24-25八年级下·江西赣州·期末）站在水平地面上的人用如图所示的滑轮组提升物体A，使物体A沿竖直方向匀速上升。已知人施加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度为，人所受重力为600N，不计绳重和滑轮与轴之间的摩擦。 (1)画出人的受力示意图； (2)若物体A向上运动10s，求拉力所做的功； (3)若用该滑轮组匀速提升物体B，物体B所受重力大于物体A所受重力，请你通过分析说明该滑轮组的机械效率如何变化。 【答案】(1) (2) (3)见解析 【详解】（1）人受到竖直向下的重力G、竖直向上的支持力和绳子对人竖直向上的拉力，均作用在人的重心处，人所受重力为600N，人施加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，则绳子对人竖直向上的拉力，根据力的平衡条件，支持力 作图如下： （2）绳子自由端移动的速度为 物体A向上运动10s，绳子自由端移动的距离为 则拉力所做的功 （3）当不计绳重和滑轮与轴之间的摩擦时，滑轮组的机械效率为 由上式可知，提升的物体重力越大，滑轮组机械效率越高。所以若用该滑轮组匀速提升物体B，物体B所受重力大于物体A所受重力，该滑轮组的机械效率变大。 59．（24-25八年级下·江苏南通·期末）如图所示，一底面积为0.04m2的正方体物体，重为400N，静止在水平地面上。晓明用动滑轮将该物体的匀速提升1m，已知滑轮组的机械效率是80%（不计绳重和摩擦）。 (1)求正方体物体对地面的压强； (2)求晓明做功的总功； (3)若晓明最大拉力为500N，求该动滑轮的最大机械效率。 【答案】(1)1×104Pa (2)500J (3)90% 【详解】（1）正方体物体静止在水平地面上，对地面的压力等于其重力，即F=G=400N 对地面的压强 （2）用动滑轮将该物体的匀速提升1m，所做有用功为W有=Gh=400N×1m=400J 已知滑轮组的机械效率是80%，则做功的总功 （3）不计绳重和摩擦时 可知，动滑轮的重力 由图可知n=2，因为不计绳重和摩擦时 因此晓明最大拉力为500N，能提升物体的最大重力 则该动滑轮的最大机械效率 60．（24-25八年级下·广东汕头·期末）如图，是小聪父子利用滑轮组把重为800N的沙发匀速运到楼上的情景。若作用在绳子自由端的拉力为500N，沙发以1m/s的速度匀速上升5m。不计绳重及机械摩擦，取。求： (1)拉力做功的功率； (2)滑轮组的机械效率； (3)动滑轮受到的重力； 【答案】(1)1000W (2) (3)200N 【详解】（1）由图可知，滑轮组有效绳子段数，则绳子自由端移动速度为 则拉力做功的功率 （2）滑轮组的机械效率 （3）不计绳重及机械摩擦，动滑轮受到的重力 【题型10 斜面机械效率的计算】 61．（24-25八年级下·湖北襄阳·期末）小明驾驶额定功率为100kW，质量为3t的某小型载重汽车，把装在车上的6t砂石运送到山顶上的施工现场，若g取10N/kg。请完成以下问题： (1)图中的山路相当于一个 ，山路这样修其主要是为了 。 (2)汽车先以恒定的功率在平直公路上10min匀速行驶了6000m。该过程汽车受到的阻力为2000N，则汽车在平直公路上匀速行驶时的输出功率为多少kW？ (3)然后汽车从山坡底沿如图所示的山路，又以额定功率行驶了2min，将砂石运送到50m高的坡顶。从坡底向坡顶运送砂石时汽车的机械效率是多少？ 【答案】(1) 斜面 省力 (2)20 (3)25% 【详解】（1）[1]由图可知，山路相当于一个斜面。 [2]斜面是一种简单机械，使用斜面是为了省力。 （2）汽车在平直公路上匀速行驶时，所受牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即F牵=f阻=2000N 由功率的定义式可得汽车在平直公路上匀速行驶时的输出功率为 （3）汽车将6t砂石运送到50m高的坡顶，克服重力所做的功为有用功W有=Gh=6×103kg×10N/kg×50m=3×106J 该过程中汽车以额定功率运行了2min，则发动机所做的功为总功W总=P额t=100×103W×2×60s=1.2×107J 故从坡底向坡顶运送砂石时汽车的机械效率为 62．（24-25八年级下·安徽芜湖·期末）如图所示，斜面也是一种简单机械。用一个斜面长为1m的斜面将重为4N的物体沿斜面匀速拉到高为0.4m的斜面顶端，机械效率为80%，则在此过程中人做的总功大小为 J，物体与斜面间的摩擦力是 N。 【答案】 2 0.4 【详解】[1]由题意知，用一个斜面长为1m的斜面将重为4N的物体沿斜面匀速拉到高为0.4m的斜面顶端，则推力做的有用功W有=Gh=4N×0.4m=1.6J 由得推力做的总功 [2]由W额=W总-W有可得，克服摩擦力所做的功W额=W总-W有=2J-1.6J=0.4J 则物体与斜面间的摩擦力 63．（24-25八年级下·安徽合肥·期末）如图甲所示，生活中工人常利用长木板把重物推到卡车上，长木板可简化为如图乙所示的斜面。如果木板长2m，车厢高1m，搬运工人把质量为80kg的物体匀速推到车厢中，斜面的机械效率为80%，则搬运工人所用的推力是 N，斜面对木箱的摩擦力是 N。（g取10N/ kg） 【答案】 500 100 【详解】[1]物体的重力 则有用功为 已知斜面的机械效率为80%，根据机械效率公式，可得总功为 根据，所以推力 [2]额外功为 根据，所以摩擦力 64．（2025九年级上·安徽·专题练习）五一期间，学校倡导同学们过一个有意义的劳动节。小明到快递公司参加社会实践活动，体验快递员的日常工作。如下图所示，小明和工人通过一个长度、高度的斜面，把重力的木箱A搬上快递车。已知小明和工人对木箱施加了沿斜面向上的作用力，使木箱A以的速度匀速从斜面底端运动到斜面顶端。求： (1)小明和工人对木箱做功的功率P。 (2)该斜面的机械效率。（结果精确到0.1%） (3)木箱受到斜面的阻力f。 【答案】(1)120W (2)83.3% (3)100N 【详解】（1），则小明和工人对木箱做功的功率 （2）对木箱的作用力做的功为总功，所以 克服木箱重力做的功为有用功，所以 该斜面的机械效率 （3）克服木箱受到的阻力做的功为额外功，所以 阻力 65．（2025·四川乐山·中考真题）如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力，斜面长、高，则拉力所做的功为 J；把重物直接提升h所做的功作为有用功，忽略弹簧测力计的重力和空气阻力，则斜面对物体的摩擦力为 N。 【答案】 3.6 1 【详解】[1]拉力所做的功为 [2]重物被提升过程中所做的有用功为 额外功 斜面对物体的摩擦力为 66．（2025八年级下·江西·专题练习）有一斜面长为、高为，现用力沿斜面将重力为的物体从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为。则下列关于斜面对物体的摩擦力的表达式中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BCD 【详解】A．因为，，所以额外功，即，摩擦力，所以摩擦力不一定等于G，故A错误； B．有用功为，总功为，额外功，斜面对物体的摩擦力，故B正确； C．因为，，所以额外功，即，摩擦力，故C正确； D．总功（拉力做的功），斜面的机械效率，物体与斜面间的摩擦力，故D正确。 故选BCD。 67．（24-25八年级下·河南信阳·期末）在日常生活中经常会使用斜面，图甲是盘山公路，图乙是学校楼前的无障碍通道，小明在实验室里对斜面进行了专项研究。 (1)他用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动木块，如图丙所示，木块受到 个力的作用，其中所受的拉力与摩擦力 （填“是”或“不是”）一对平衡力。 (2)已知间距离，木块所受重力为，拉力为，木块上升的高度，用时。 ①在木块上升的过程中，拉力的功率为多少？ ②木块沿斜面匀速上升的过程中，所受到的摩擦力为多少？ ③求该斜面的机械效率。 (3)小明发现在其他条件不变时，采用减小接触面粗糙程度的方法，能提高斜面的机械效率，请你帮他分析原因。 【答案】(1) 4 不是 (2)①；②；③ (3)见解析 【详解】（1）[1]他用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动木块，如图丙所示，木块受到拉力、摩擦力、重力、支持力4个力的作用。 [2]其中所受的拉力与摩擦力大小不相等，不是一对平衡力。 （2）①拉力做的功 拉力做功的功率 ②木块上升到点做的有用功 克服木块受到的摩擦力所做的额外功 木块受到的摩擦力 ③斜面的机械效率 （3）小明发现在其他条件不变时，采用减小接触面粗糙程度的方法，能提高斜面的机械效率，请你帮他分析原因。 在其他条件不变时，如减小斜面的粗糙程度，就减小了斜面对物块的摩擦力，从而减小了额外功，根据 可知，有用功不变，额外功减小，斜面机械效率增大。 68．（24-25八年级下·福建福州·期末）学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点； (1)小明用弹簧测力计测木块的重力，如图甲所示，测量时应让木块保持 状态，并依据 条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数； (2)他将木块放在如图乙所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面 向上拉木块，收集到表中的实验数据： 斜面倾斜程度 木块重力G/N 斜面高度 斜面长 沿斜面拉力 较缓 5 0.2 1 2 较陡 5 0.3 1 2.6 ①比较表中木块重力和拉力的大小，得出使用斜面时 （填“能”或“不能”）省力；斜面长度相同时，斜面高度越小越 （填“省力”或“费力”）； ②实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块A要向 （填“左”或“右”）移； ③从收集的实验数据可以推断，斜面机械工作时，无用功是克服 （选填“重力”“摩擦力”或“压力”）所做的功；斜面倾斜程度越 ，机械效率越高。 【答案】(1) 静止 二力平衡 (2) 匀速 能 省力 右 摩擦力 陡 【详解】（1）[1][2]用弹簧测力计测木块的重力，如图甲所示，测量时应让木块保持静止状态，木块处于平衡态，受平衡力，木块受到了重力和拉力，根据二力平衡的知识可知，拉力等于重力。 （2）[1]如图乙所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动木块，这样木块处于平衡态，拉力是稳定的，也为了后续求拉力做的总功，克服重力做的额外功，以及摩擦力做功做好铺垫。 [2]实验中，发现拉力F小于物体所受的重力，说明斜面可以省力。 [3]斜面长度相同时，斜面高度越小，斜面越平缓，拉力越小，说明越省力。 [4]实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块A要向右移动，斜面的倾斜角变小，倾斜程度变小。 [5]斜面机械工作时，无用功是克服摩擦力做功，运用斜面搬重物，克服重力做功是有用功，拉力做的功是总功，不可避免的摩擦力做功，是额外功，压力与物体运动的路程垂直，不做功。 [6]斜面较缓时，斜面的机械效率为 斜面较陡时，斜面的机械效率为 故斜面倾斜程度越陡，机械效率越高。 培养尖优、打造学神 69．（北京市北京二中教育集团2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题）小力用由A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组向上提升重为900N的物体C，如图所示。提升过程中，小力用大小为500N且竖直向下的力拉动绳子，使物体C以0.4m/s的速度竖直匀速上升。小力质量为60kg，每段绳子承受的最大拉力为1000N，g取10N/kg。若不计绳重及轮与轴的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．小力拉力的功率为200W B．小力对地面的压力大小为100N C．天花板受到滑轮A的拉力大小为1100N D．小力用此滑轮组提升物体时，滑轮组最大的机械效率约为91.7% 【答案】BCD 【详解】A．由图可知n=2，绳子自由端移动的速度 则拉力做功的功率，故A错误； B．小力的重力 由力的作用是相互的和力的平衡条件可知，小力对地面的压力 故B正确； C．因为不计绳重和摩擦时，所以动滑轮的重力 由题意可知，滑轮A的重力 由力的作用是相互的和力的平衡条件可知，天花板受到滑轮A的拉力 故C正确； D．由于人的重力小于绳子能承受的最大拉力，因此绳子自由端受到的最大拉力 不计绳重和摩擦时，能提升物体的最大重力 滑轮组的机械效率 故D正确。 故选BCD。 70．（24-25八年级下·湖北武汉·期末）如图甲所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为15N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） ①0~10s内建筑工人对绳的拉力所做的功为800J ②建筑工人对绳的拉力的功率为90W ③0~8s内滑轮组对水泥桶的拉力所做的功为720J ④提升该水泥桶时，此滑轮组的机械效率为95% A．①③ B．②④ C．②③ D．②③④ 【答案】B 【详解】①②从图像可以看出，0~10s内，水泥桶上升的高度为3m，水泥桶匀速上升的速度为 根据滑轮组特点分析可得 解得，拉力为 0~10s内拉力移动的距离为 则0~10s内建筑工人对绳的拉力所做的功为 建筑工人对绳的拉力的功率为 故①错误，②正确； ③0~8s内滑轮组对水泥桶的拉力所做的功为 故③错误；     ④提升该水泥桶时，此滑轮组的机械效率为 故④正确。 故选B。 71．（2025·广东广州·二模）图1是吊车将30t重集装箱由A点匀速运载到C点的简化图，图2是吊车的吊挂系统简化图，点为支点，吊臂液压缸对吊臂的力作用在点，沿线，绳索对吊臂的拉力作用在点，吊挂系统处于平衡状态，若不考虑吊臂的重力。（取） (1)请在图2中画出及其力臂； (2)判断 （选填“”“”或“”），理由： ； (3)吊车吊装集装箱从A到C用时，吊挂系统的端是一个滑轮组见图3，钢丝绳拉力的功率为 ①滑轮的作用是 ②钢丝绳拉力所做的有用功；( ) ③滑轮组的机械效率。( ) 【答案】(1) (2) > 见解析 (3) 改变力的方向 1.8×106J 75% 【详解】（1）[1]以点M为力的作用点，方向沿ab向上即可做出动力F1，从支点O向动力F1的作用线作垂线段即可得到动力臂l1，如下图所示： （2）[2][3]作出阻力F2的力臂l2，如下图所示，由图可知，l1<l2，由杠杆平衡条件可得，F1>F2。 （3）[1]由图3可知，滑轮P为定滑轮，所以它的作用是改变力的方向。 [2]集装箱从A点移动到B点，拉力F所做的有用功为克服物体重力做功，即W有=Gh=mgh=30×103kg×10N/kg×6m=1.8×106J 集装箱从B点移动到C点，拉力F不做功。 [3]集装箱移动的速度 将集装箱从A点移到B点所用时间 拉力做的总功W总=Pt=2×105W×12s=2.4×106J 则滑轮组的机械效率 72．（2025·四川宜宾·二模）如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（　　） A．0~10s内，箱子做加速运动 B．0~10s内，箱子所受摩擦力为100N C．10~20s内，推力F的功率为100W D．10~20s内，箱子所受摩擦力为200N 【答案】BCD 【详解】A．由图乙知，0~10s内，箱子运动的路程与时间的图线是过原点倾斜直线，则路程与速度成正比，做匀速直线运动，故A错误； B．由图丙知，0~10s内，箱子受到的推力为600N，推力所做的总功 克服箱子重力所做的功 克服摩擦力所做的额外功 箱子所受的摩擦力 故B正确； CD．10~20s内，由图乙知，箱子做匀速直线运动，由图丙知，箱子所受的推力为200N，箱子此时在水平车厢中运动，所受的推力与摩擦力是一对平衡力，它们的大小相等，所以摩擦力为200N，通过的路程s′=8m-3m=5m 推力所做的功 推力的功率 故CD正确。 故选BCD。 73．（2025·新疆·三模）如图所示的滑轮组，第一次匀速提升重10N的物块时，绳子自由端的拉力F为5N；第二次匀速提升重22N的物块时，绳子自由端的拉力F为10N。若绳重和摩擦导致的额外功占总功百分比为定值，当利用此滑轮组匀速提升重46N的物块时，绳子自由端的拉力F为（   ） A．12N B．16N C．20N D．24N 【答案】C 【详解】如图所示，有3股绳子提升重物，则； 根据绳重和摩擦导致的额外功占总功百分比为定值，假设为k，拉力做的总功，则 第一次匀速提升重10N的物块时，绳子自由端的拉力为5N；有 第二次匀速提升重22N的物块时，绳子自由端的拉力为10N，有 利用此滑轮组匀速提升重为46N的物块时，拉力为F，有 联立可得：， 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 74．（2025·河北邯郸·二模）图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，质量为50kg的小明将A 提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度随时间变化关系如图丙所示。系A 的绳子足够率固，绕过滑轮的绳子能承受的最大拉力为60N。忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。下列结论中正确的是（    ） A．动滑轮的重力为15N B．1~2s内拉力F的功率为2W C．此装置匀速提升重物的最大机械效率约为83.3% D．用此装置匀速提升60N的货物时，小明对地面压力为470N 【答案】C 【详解】A．由图丙可知，在1~2s内A被匀速提升，由图乙可知此时拉力F=10N，由图甲知，滑轮组有效绳子段数n=2，忽略绳重及摩擦，动滑轮的重力为 故A错误； B．由图丙可知，1~2s内A上升的速度vA=0.2m/s，拉力端移动速度v=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s 根据 1~2s内拉力F的功率 故B错误； C．忽略绳重及摩擦，绕过滑轮的绳子能承受的最大拉力为60N，此时篮子中所装物体重力最大为 此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，则此装置提升重物的最大机械效率 故C正确； D．提升60N货物时，绳端人的拉力 则小明对地面压力 故D错误。 故选C。 75．（2025·四川成都·中考真题）工人把重为200N有轮子的箱子推到高处平台，如图所示。图中A、C、H是箱子在三段路面的起点，箱子经过AB、CF、HK路段时均做匀速直线运动，且所受推力方向与所在路面平行。表1记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。AB=CF，BC=FH，HK=2m，FG=1.3m，忽略箱子体积。则下列分析正确的是（　　） 路段 推力（） 时间（） A．工人的推力在AB段做功为26J B．工人的推力在AB段做功与在CF段做功相等 C．工人把箱子从C推到F处，该斜面没有省力 D．工人推力在AB段的功率与在HK段的功率之比为6∶5 【答案】AD 【详解】A．功的计算公式为，在直角三角形中，角所对直角边是斜边的一半，因为，为直角边，所以 又因为，则。段推力，根据，段做功 故A正确； B．段移动距离，推力，段做功 段做功 显然，即工人的推力在段做功与在段做功不相等，故B错误； C．箱子重力，在段推力 根据斜面的特点，使用斜面时推力小于重力，说明该斜面省力了，故C错误； D．功率公式 在段，，， 则段功率 在段，，， 则段功率 所以，故D正确。 故选AD。 76．（2025·黑龙江大庆·二模）如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc段粗糙程度不同。物体M重为400N，动滑轮重为5N，ab＝2m，bc＝3m。物体M从a点到c点过程中，拉力F与M移动距离的关系如图乙，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体M从a点到c点过程中，绳子自由端移动的距离为15m B．物体M从a点到c点过程中，拉力F做的总功为420J C．物体M从ab段到bc段，滑轮组的机械效率不变 D．物体M从a点到c点过程中，克服摩擦力做功为815J 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，滑轮组由2段绳子承担拉力。物体M从a点到c点移动的总距离为5m（ab=2m，bc=3m），因此绳子自由端移动的距离应为2×5m=10m，故A错误； B．根据图乙，ab段拉力F1=60N，做功W1=60N×4m=240J bc段拉力F2=100N，做功W2=100N×6m=600J 总功W总=240J+600J=840J，故B错误； C．ab段摩擦力f1=2F1-G动=2×60N-5N=115N bc段摩擦力f2=2F2-G动=2×100N-5N=195N ab段机械效率 bc段机械效率 ab段和bc段的机械效率不同，故C错误； D．克服摩擦力做功W摩==f1·sab+ f2·sbc=115N×2m+195N×3m=230J+585J=815J，故D正确。 故选D。 77．（2025·河南安阳·一模）工人师傅用如图所示的滑轮组提升重200N的重物，重物被匀速提升2m，所用时间为2s，此过程中拉力F的大小为120N。不计绳重及摩擦。下列说法正确的是（    ） A．滑轮组做的有用功为800J B．拉力F做功的功率为120W C．滑轮组的机械效率为83.3% D．提升重物的速度越大，机械效率越大 【答案】C 【详解】A．滑轮组做的有用功 故A错误； B．由图可知，动滑轮上绳子股数n=2，拉力做的总功 拉力做功的功率为 故B错误； C．滑轮组的机械效率为 故C正确； D．根据 可知，滑轮组的机械效率与提升重物的速度无关，故D错误。 故选C。 78．（24-25九年级上·江苏南京·期中）如图所示的滑轮组甲和乙，动滑轮重分别为和，绳端拉力分别为和，相同时间内使物体匀速升高相同的高度，物重分别为和，拉力做功的功率分别为和，机械效率分别为和，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（    ） A．若，则 B．若，则 C．若，则 D．若，则 【答案】D 【详解】A．甲、乙图中绳子有效段数分别为2、3，不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的力分别为   ① 　② 甲、乙图中做的有用功分别为 W有甲=G甲h W有乙=G乙h 做的额外功分别为 W额甲=G动甲h W额乙=G动乙h 做的总功分别为 W总甲=W有甲+W额甲=G甲h+G动甲h W总乙=W有乙+W额乙=G乙h+G动乙h 若，由①②有   ③ 即 因 故有 即 可知 根据 W总甲=G甲h+G动甲h W总乙=G乙h+G动乙h 可知 W总甲 < W总乙 根据可知甲、乙图中拉力做功的功率大小为 故A错误； B．根据 若 可知 根据 故有 故B错误； C．根据①②结合有 故有 故C错误； D．根据 结合可推出 根据功率公式有 因 ， 故 故选D。 79．（24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习）同学们用一个滑轮、钩码、弹簧测力计、杠杆等器材分别做了以下实验。 (1)如图甲探究定滑轮工作时的特点时，弹簧测力计应该 （选填“正挂”或“倒挂”）在绳子末端，若操作反了，会导致测量值比真实值偏 （选填“大”或“小”）些； (2)如图乙测动滑轮的机械效率时，小红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，你认为她的想法是 （选填“正确”或“不正确”）的，如果这样做，测得的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/ 拉力F/N 绳端移动的距离s/ 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 4 3.0 40.0 1.7 60.0 ①第1次实验测得动滑轮的机械效率为 %（结果精确到0.1%）； ②由表中3、4两次实验数据分析可以推测，不用下面哪件器材，依然可以完成动滑轮机械效率的测量 ； A．弹簧测力计        B．刻度尺 (4)如图丙所示，小丽同学用弹簧测力计拉杠杆的点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则拉力力臂的长短变化情况是 （选填“逐渐变大”“逐渐变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”）； (5)实验结束后，小丽将一块轻质木板放在M、N两个支架上，并让一辆质量为的电动玩具车（初始时其重心恰好在点上）从点开始匀速驶向点，如图丁所示，则在此过程中，N支架对木板的支持力与小车运动时间的关系图像是______。 A．B． C． D． 【答案】(1) 正挂 小 (2) 不正确 变大 (3) 71.4 B (4)先变大后变小 (5)A 【详解】（1）[1][2]测力计倒挂使用时，弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力（大小等于钩码重），受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于向上绳子的拉力即钩码重。所以，弹簧测力计应该正挂在绳子末端，若操作反了，会导致测量值比真实值偏小。 （2）[1][2]在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服绳与轮之间的摩擦，所以测得的拉力偏小，她的想法是错误的，因为她没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响，如果这样做，摩擦力小，额外功少，总功较小，则测得的机械效率变大。 （3）①[1]第1次实验中，有用功为 总功为 机械效率为 ②[2]由表中3、4两次实验数据分析可知，钩码重相等，拉力相等，根据 可知，两次实验使用同一滑轮组，机械效率相等，所以，可不用刻度尺测出钩码上升的高度以及绳端移动的距离，依然可以完成动滑轮机械效率的测量，故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 （4）由图可知，测力计竖直向上拉杠杆的C点时，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大。 （5）实验结束后，小丽将一块轻质木板放在M、N两个支架上，并让一辆质量为m的电动玩具车（初始时其重心恰好在点M上），开始时，N支架对木板的支持力为0；从M点开始匀速（设速度为v）驶向N点（如图丙所示），以M为支点，阻力为小车的重力mg，动力为支架对木板的支持力F，由，杠杆的平衡条件 可得 故 因mg、v和MN均为定值，故F与t成正比，故F与小车运动时间t的关系图像是A，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 80．（2024·广东广州·二模）如图，用甲、乙两机械分别将重为GM、GN的两物体M、N匀速提升，物体上升高度分别为h甲、h乙。对绳子的拉力分别为F甲、F乙，机械效率分别为η甲、η乙，忽略两机械的一切摩擦阻力和绳重，两机械的动滑轮重力未知。下列说法正确的是（　　） A．若、，则 B．若、，则 C．若、，则 D．若、，则 【答案】D 【详解】甲滑轮组绳子承重股数为n甲=2，乙滑轮组绳子承重股数为n乙=2。 A．若、，甲中绳子自由端的拉力为 乙中绳子自由端的拉力为 由于不知道动滑轮的重力是否相等，所以无法比较和的大小，故A错误； B．若、，甲中绳子自由端的拉力为 乙中绳子自由端的拉力为 可知，，根据 可知，，故B错误； C．若，甲中绳子自由端的拉力为 乙中绳子自由端的拉力为 可知，根据 由题意可知 可知，，故C错误； D．若，甲中绳子自由端的拉力为 乙中绳子自由端的拉力为 可知，根据 由题意可知 可知，，故D正确。 故选D。 81．（23-24八年级下·广东汕头·期末）图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他的母亲缓缓上行。为估测中年人推轮椅时所用力的大小，小明进行了实验测量。如图乙，他设置了与通道坡度相同的斜面，确定了与A点沿斜面相距1m处的B点。 （1）选用与轮椅的车轮相同材料的小车为研究对象，进行了如下操作： ①测出小车重为2.0N； ②将弹簧测力计与斜面平行放置，沿斜面方向匀速直线拉动小车，弹簧测力计示数如图乙所示； ③将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 J；此时，该斜面的机械效率为 ； 结论：斜面可以省 （选填“力”“距离”或“功”）； （2）在小车上逐渐添加重物，重复上述实验，计算出小车从A点到B点拉力所做的总功 W1；重力做的有用功为 W2，并根据数据画出W1和 W2与小车总重G的关系图像，如图丙图线a和b所示。 ①由图像可知：用该通道斜面提升物体的机械效率与物重 （选填“有关”或“无关”）； ②图甲的无障碍通道上坡的机械效率与图乙中斜面的相同。若母亲的质量为55kg，所坐的轮椅质量为15kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力F推轮椅匀速上坡时，母亲的动能 （选填“增大”“不变”或“减小”），力F的大小为 N。 【答案】 0.3 60% 省力 无关 不变 105 【详解】（1）[1]刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm，即此刻度尺的分度值为1mm，使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，B点所处高度为 h=9.00cm=0.09m ①测出小车重为G=2.0N； ②由图可知，弹簧测力计的分度值是0.02N，弹簧测力计的示数为F=0.3N； ③将小车从A点拉到B点的过程中，s=1m，拉力做的功为 [2]利用斜面将小车从水平地面提升到B点时所做的有用功为 该斜面的机械效率为 [3]由图可知，测力计的分度值为0.02N，指针指在0.3N处，所以弹簧测力计示数为0.3N；小车重为2.0N，拉力为0.3N，故拉力小于重力，则使用斜面可以省力。但是费距离，任何机械都不省功。 （2）①[4]从图像读出当小车的总重G增大到5N时，拉小车从A点到B点所做的功 W1=0.75J 竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功 W2=0.45J 利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 因为η′=η，所以由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。 [5]中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，母亲的速度和质量不变，故动能不变。 [6]这位母亲和所坐的轮椅总重力为 中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的有用功为 W有用′=Gh=700N×0.09m=63J 由得，中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的总功为 由W=Fs得，力的大小为 82．（23-24八年级下·全国·期末）如图所示，是平衡箱可移动的塔式起重机简易示意图，它广泛用于楼房建筑中材料的输送及建筑构件的安装。平衡臂和起重臂整体可视为一根杠杆，O是它的支点，平衡臂最长为L1=10m、起重臂最长为L2=25m，平衡箱的质量为2×104kg。（平衡臂、起重臂、动滑轮、钢绳及吊钩的重均忽略不计，g取10N/kg） （1）当吊钩在起重臂的最右端时，起重机能吊起货物的最大质量是多少kg？ （2）某一次起吊时，使吊钩移到起重臂的最右端，把一个3×104N的构件吊到空中，然后在电动机的牵引下，使被吊起的构件以2m/s的速度从起重臂的最右端向O点移动，同时平衡箱也要以某一速度向O点移动，那么在确保起重机起重臂、平衡臂始终平衡的情况下，平衡箱移动的速度是多少m/s？ （3）某一次要起吊一个重为9×103N的货物，起升电动机通过对钢绳施加拉力F将货物从地面匀速地提升到30m的高空处，所用的时间是50s，已知滑轮组的机械效率为90%，则起升电动机对钢绳施加的拉力F是多大？该起升电动机的功率是多大？ 【答案】（1）8000kg；（2）0.3m/s；（3）5×103N； 6×103W 【详解】解：（1）配重物的重力 根据杠杆的平衡条件可知，起重机在最大起吊幅度时能吊起物体的重力 由可得 （2）吊起最重的货物后，首先把平衡箱移动到距离O点L处，使杠杆平衡，由杠杆的平衡条件知道 解得 在电动机的牵引下，吊起的货物以2m/s的速度从起重臂的最右端向O点移动，同时平衡箱也以某一速度向O点移动，在此过程中，确保起重机起重臂、平衡臂始终平衡的情况下，根据杠杆的平衡条件可得 即 解得 （3）由图可知 起升电动机做的有用功为 根据可知，起升电动机对钢绳施加的拉力F做的功为 拉力F为 该起升电动机的功率为 答：（1）当吊钩在起重臂的最右端时，起重机能吊起货物的最大质量是8000kg； （2）平衡箱移动的速度是0.3m/s； （3）起升电动机对钢绳施加的拉力F是5×103N；该起升电动机的功率是6×103W。 83．（23-24九年级下·四川达州·期中）如图所示，O为杠杆OA支点。当物体甲挂在动滑轮挂钩上、物体乙挂在B点时，杠杆OA保持水平静止，A端受到竖直向上的拉力为F1，就提升乙物体而言，此时杠杆OA是 杠杆（选填“费力”或“省力”）。已知动滑轮重G0＝100N、物体乙重G乙＝600N，OB︰AB＝1︰2，杠杆、细绳的质量及轮与轴的摩擦均忽略不计，g取10Nkg，则物体甲所受的重力G甲＝ N，滑轮组的机械效率ŋ＝ %。 【答案】 省力 300 75 【详解】[1] 就提升乙物体而言，F1是动力，乙对杠杆的向下的拉力是阻力，阻力大小等于乙的重力，当杠杆OA保持水平静止时，F1的力臂是OA，阻力F2的力臂是OC，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 [2] ]由题知 OB︰AB=1︰2 则 OB︰OA=1︰3 则 OA=3OB 杠杆OA在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件得 F1×OA=G乙×OB 即 F1×3OB=600N×OB 解得 F1=200N 由图知，物体甲和动滑轮的总重由两段绳子承担，即n=2， 不计绳重和摩擦，则 解得 G甲=300N [3] 若去掉杠杆，使用滑轮组提升重物时，有用功 W有=G甲h 总功 则滑轮组的机械效率 W总=F1s=2F1h 84．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）某实验小组用如图中的滑轮组成一个滑轮组，测得的数据如下表： 实验次数 动滑轮重G动/N 钩码重G物/N 钩码上升高度h物/m 动力F物/N 动力作用点移动距离s物/m 滑轮组的机械效率η 1 0.53 1 0.1 0.7 0.3 47.6% 2 2 0.1 1.1 0.3 3 4 0.1 2 0.3 66.6% （1）根据测量的数据，请你在图中画出这个滑轮组的绕绳方法 ； （2）实验中要正确测量动力大小，应沿竖直方向 拉动弹簧秤； （3）请你帮助计算出第二次实验的滑轮组的机械效率是 ； （4）多次改变提升的物重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 （5）分析实验表格数据发现：随着钩码重的增加，将钩码提升相同高度过程中，额外功的大小 （选填“增大”“减小”或“不变”），第二次实验克服摩擦力和绳重做了 J的功。 【答案】 匀速 60.6% C 增大 0.077 【详解】（1）[1]钩码移动0.1m时，动力点移动的距离是0.3m，绳子段数为3，绳子绕法如图所示： （2）[2]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使其受力平衡。 （3）[3]第二次的机械效率 （4）[4]改变钩码的重进行多次实验，会增大摩擦力，而且每次提起物体重力不同，有用功在总功中比值可能不同，机械效率不同，不能求机械效率的平均值，无意义，改变钩码的重进行多次实验，为了发现同一滑轮组，机械效率是否发生变化，故选C。 （5）[5][6]据表中第1组数据，可得有用功 克服动滑轮做的额外功 拉力做的总功 额外功 克服绳重及摩擦力所做的额外功 据表中第2组数据，可得有用功 克服动滑轮做的额外功 拉力做的总功 额外功 克服绳重及摩擦力所做的额外功 则 所以随着钩码重的增加，将钩码提升相同高度过程中，额外功增大，第二次实验克服摩擦力和绳重做的额外功为0.077J。 85．（20-21九年级下·广东深圳·开学考试）某同学在做“测定滑轮组机械效率”实验时，采用“一个定滑轮、一个动滑轮”组成的滑轮组，实验记录如下表： 钩码重/N 钩码升高/m 弹簧测力计示数/N 绳子自由端移动距离/m 机械效率 2 0.05 1.0 A： B： (1)完成表格两个数据的计算。A： ；B： ； (2)如果第二次实验时用“两个定滑轮、两个动滑轮”（滑轮规格同前）组成的滑轮组来提升同样的钩码做实验，则弹簧测力计的读数将 ，机械效率将 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)某次实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G'，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，不计绳子重及摩擦，则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中错误的是 。 A． B．    C． D． (4)小华用图示装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下： 次数 物重 物体上升高度 拉力 机械效率 1 2 0.1 1.0 2 3 0.1 1.4 3 6 0.1 2.5 分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是 ；小华所用动滑轮的重一定小于 N。 【答案】 0.15 66.7% 变小 变小 B 增加提升的物重 1 【详解】(1)[1][2]由图可知，绳子的有效股数n=3，故绳子自由端移动距离 s=nh=3×0.05m=0.15m 故绳子自由端移动距离为0.15m； 滑轮组的机械效率 故滑轮组的机械效率为66.7%。 (2)[3][4]改用二个动滑轮二个定滑轮来提升原来的重物，与动滑轮相连的绳子段数多了，根据可知比以前更省力了，弹簧测力计的示数变小了；提升物体重力不变，动滑轮重力增大了，克服动滑轮重力做的额外功增多了，所以机械效率变小。 (3)[5]A．有用功为W有=Gh，总功为W总=Fs，滑轮组的机械效率为 故A正确，不符合题意； BC．不计绳子重及摩擦，有用功为W有=Gh，总功为W总=(G+G′)h，滑轮组的机械效率为 故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．不计绳子重及摩擦，额外功W额=G′h，总功为W总=Fs，有用功 W有=W总-W额=Fs-G′h 所以 故D正确，不符合题意。 故选B。 (4)[6][7]由1、2、3次数据知，同一滑轮组，提升物体越重，机械效率越高，故增加物重可以提高同一滑轮组的机械效率；当物体越重时，对滑轮的压力越大，摩擦力越大，所以第一次实验受摩擦力的影响最小，小华所用动滑轮的自重一定小于 G动=nF-G物=3×1N-2N=1N 故小华所用动滑轮的重一定小于1N。 86．（22-23九年级下·山东枣庄·期中）如图所示，图甲是某大型起吊装置，图乙是其机械起吊部分的简化示意图，已知物体A质量为500kg，底面积为，不计绳重量、机械部分摩擦，请完成以下问题。（） （1）起吊前物体A静止在地面上，其对地面的压强是多少？ （2）如图乙所示，当绳子自由端的拉力为1000N时地面对物体A的支持力为1650N，增加绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m，请计算此时整个机械的机械效率。    【答案】（1）4000Pa；（2） 【详解】解：（1）起吊前物体A静止在地面上对地面的压力等于其自身的重力为 起吊前物体A静止在地面上对地面的压强为 （2）如图乙所示，不计绳重量、机械部分摩擦，当绳子自由端的拉力为1000N时，地面对物体A的支持力为1650N，以动滑轮总重力和物体A为整体受力分析可知，受到竖直向上4股绳子的拉力、地面对物体A的支持力和竖直向下的动滑轮与物体总重力作用处于平衡状态，整体受到的合力为零可得 则动滑轮的总重力为 增加绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m，因不计绳重量、机械部分摩擦，所以，此时整个机械的机械效率为 答：（1）起吊前物体A静止在地面上，其对地面的压强是4000Pa； （2）此时整个机械的机械效率为。 87．（2023·河北唐山·二模）汽车通过如图所示装置将物体从8m深的井底匀速拉至井口用了20s。已知物重为5.1×103N，其底面积为800cm2，汽车重2×104N，若绳重以及绳和滑轮间的摩擦不计，汽车与地面间的阻力为车重的0.05倍且不变，匀速提升物体时汽车对绳子的拉力为2×103N。 求： （1）提升物体过程中滑轮组的机械效率； （2）提升物体过程中汽车牵引力的功率； （3）当汽车对绳子的拉力为800N 时，求物体对井底的压强。    【答案】（1）85%；（2）3.6×103W；（3）4.5×104Pa 【详解】解：（1）动滑轮上绳子的根数n=3，滑轮组的机械效率 （2）汽车匀速行驶，受力平衡，受到向前的牵引力等于向后的阻力和绳子的拉力，即 F牵=F拉+F阻=2×103N+0.05G=2×103N+0.05×2×104N=3×103N 汽车走过的距离 s=nh=3×8m=24m 所以汽车的平均速度为 汽车牵引力的功率 P=Fv=3×103N×1.2m/s=3.6×103W （3）绳端的拉力 G动=nF-G物=3×2×103N-5.1×103N=900N 当汽车对绳子的拉力为800N 时，动滑轮下绳子对物体的拉力 F拉=nF'-G动=3×800N-900N=1500N 对物体进行受力分析，受到绳子向上的拉力，竖直向下的重力和地面向上的支持力，所以支持力为 F支=G物-F拉=5.1×103N-1500N=3600N 物体对井底的压强 答：（1）提升物体过程中滑轮组的机械效率为85%； （2）提升物体过程中汽车牵引力的功率为3.6×103W； （3）当汽车对绳子的拉力为800N 时，物体对井底的压强为4.5×104Pa。 88．（2022·辽宁沈阳·一模）工人用图甲所示的滑轮组运送一大批建材上楼，每次运送量不一定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示。若滑轮与钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10N/kg。求： （1）一堆建材质量为60kg，跟水平地面的受力面积为1.2m2，则该建材对地面的压强； （2）若某次工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了9m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率； （3）该滑轮组的动滑轮的重力。 【答案】（1）500Pa；（2）60W；（3）270N 【详解】解：（1）水平地面受到的压力为 F压=G=mg=60kg×10N/kg=600N 水平地面受到的压强为 （2）承担物体绳子段数n=2，则拉力移动的距离为 s=nh=2×9m=18m 拉力做的功为 W=Fs=200N×18m=3600J 拉力做功的时间为 t=1min=60s 则拉力的功率为 （3）由图像可知：当G=630N时，η =70%，若滑轮与钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，则 解得动滑轮的重为 答：（1）该建材对地面的压强为500Pa； （2）拉力的功率为60W； （3）该滑轮组的动滑轮的重力为270N。 89．（20-21八年级下·河北石家庄·期末）如图甲所示，质量为60kg的建筑工人用完全相同的两个滑轮绕成的滑轮组提升货物，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙所示。工人在10s内将货物匀速提高了3m，双脚与地面的接触面积为0.04m2。工人对钢绳拉力的方向始终竖直向下，不计摩擦与绳重。g取10N/kg，则： （1）求动滑轮的重力； （2）求支架受到滑轮组的最大拉力； （3）若工人对钢绳的拉力为400N，求此时工人的功率和他对地面的压强。 【答案】（1）100N；（2）1900N；（3）240W；5000Pa 【详解】解：（1）由图乙可以看到，当货物的重力是300N时，滑轮组的机械效率是75%，不计摩擦与绳重，克服动滑轮重力所做的功是额外功，那么这情况下，工人在10s内将货物匀速提高了3m，滑轮组所做的有用功 滑轮组所做的总功 滑轮组的机械效率是75%，根据机械效率的公式可知 解得，动滑轮的重力是100N。 （2）支架受到滑轮组的最大拉力，也就是滑轮组对支架的最大拉力，力的作用是相互的，那么滑轮组对支架的最大拉力大小等于支架对滑轮组向上的拉力大小，只要求出支架对滑轮组向上的最大拉力即可；可以把两个滑轮、货物和人看成一个整体，对这个整体受力分析，它受到自身的重力作用、支架对滑轮组向上的拉力、还有地面对这个整体向上的支持力作用，当地面对这个整体向上的支持力为零时，支架对滑轮组向上的拉力达到最大，大小等于自身的重力大小，设这时货物的重力是，两个滑轮完全相同，动滑轮的重力是100N，则定滑轮的重力也是100N，人的质量是60kg，那么人的重力 可知道 工人将货物匀速提高，则 人对绳端的最大拉力，也是等于其自身的重力，即，那么可解得货物最大的重力，那么 支架受到滑轮组的最大拉力是1900N。 （3）若工人对钢绳的拉力为400N，货物匀速提高了3m，两条绳子托着动滑轮，则钢绳绳端移动的距离 这个过程工人所做的功 经历了10s，此时工人的功率 此时工人的功率是240W；工人是静止在地面，处于平衡状态，对工人受力分析，他受到自身重力、钢绳对他的拉力、地面对他的支持力，即 人的重力是600N，工人对钢绳的拉力为400N，则钢绳对工人的拉力也是400N，可解得地面对人的支持力 力的作用是相互的，则人对地面的压力也是200N，双脚与地面的接触面积为0.04m2，那么他对地面的压强 他对地面的压强是5000Pa。 答：（1）动滑轮的重力是100N； （2）支架受到滑轮组的最大拉力是1900N； （3）若工人对钢绳的拉力为400N，此时工人的功率是240W，他对地面的压强是5000Pa。 90．（21-22九年级上·广西桂林·期末）如图所示，在拉力F=50N的作用下，一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知滑轮组的机械效率为80%，则物体与地面间的滑动摩擦力为 N，拉力F做功的功率为 W。 【答案】 120 15 【详解】[1]已知滑轮组的机械效率等于 由此得出物体与地面间的滑动摩擦力为 f=ηFn=80%×50N×3=120N [2]拉力F做功为 W总=Fs=Fns物=Fnvt=50N×3×0.1m/s×10s=150J 拉力F做功的功率为 91．（20-21八年级下·湖南长沙·期末）一质量为40kg的重物A放在水平地面上，重物A的重力为 N，利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m，此时的机械效率为80%，（绳重和摩擦不计）则动滑轮重力为 N，若再用该滑轮组提升多块重物B（规格相同），提升一块重物B和两块重物B时滑轮组的机械效率之比η1：η2=4：5。则重物B的重力为 N。（不计滑轮组中的绳重和摩擦） 【答案】 400 100 150 【详解】[1]重物A的重力为 G=mg=40kg×10N/kg=400N [2]滑轮组的机械效率 η==== 则 G动=-G物=-400N=100N [3]提升一块重物B时，机械效率 η1===① 提升两块重物B时，机械效率 η1===② 两次机械效率之比 η1：η2=4：5③ 结合①②③，解得 GB=150N 92．（20-21八年级下·全国·单元测试）质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼。已知工人在1min内将货匀速提高6m，作用在钢绳的力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）作用在钢绳上的拉力的功率为 W，动滑轮的重力为 N，提起货物的最大重力为 N。 【答案】 120 200 1600 【详解】[1]由图甲可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，则钢绳自由端移动的距离 s=nh=3×6m=18m 作用在钢绳上的拉力做的功 W总=Fs=400N×18m=7200J 作用在钢绳上的拉力的功率 P==120W [2]由图乙可知，当物体的重力G=300N时，滑轮组的机械效率为60%，机械中摩擦和绳重均不计，滑轮组的机械效率为 解得 G动=200N [3]工人作用在钢绳上的最大拉力 F大=G人=mg=60kg×10N/kg=600N 由nF=G+G动可得提起货物的最大重力为 G大=nF大-G动=3×600N-200N=1600N 93．（20-21八年级下·安徽安庆·期末）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，杠杆的质量分布均匀，右端固定在O点，杠杆可绕O点在竖直平面内转动： （1）该实验中杠杆所做的额外功主要是 ； （2）当总重为G的钩码悬挂在A点时，弹簧测力计作用在B点，将钩码缓慢提升高度h1，此时弹簧测力计的示数为F1，且B端上升的高度为h2，则杠杆的机械效率η1 （用物理量符号表示）； （3）若保持弹簧测力计作用在B点的位置不变，将钩码从A点移到C点，并将钩码缓慢提升相同的高度，则弹簧测力计的示数F2 F1，杠杆的机械效率η2 η1（选填“>”、“<”或“=”）。 【答案】 克服杠杆自重做功 > > 【详解】（1）[1]在提升钩码的过程中，对钩码做有用功，克服杠杆的自身重力做额外功，所以该实验中做的额外功主要是克服杠杆自重做功。 （2）[2]总重为G的钩码在缓慢上升高度h1时做的有用功为 弹簧测力计示数为F1，其移动距离为h2，则总功为 则杠杆的机械效率为 （3）[3]在水平位置时，设杠杆自重的力臂为L1，拉力的力臂为杠杆的长度L；钩码悬挂在A点时，钩码重力的力臂为OA，由杠杠的平衡条件得 钩码悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得 由OA到OC力臂变大，则有 即 所以有 [4]杠杆提升钩码时，有 设杠杆重心升高的距离为h，则有 提升过程中，G不变，h1不变，G杠杆不变，则不变；钩码悬挂从A点到C点，钩码还升高相同的高度h，但杠杆上旋的角度减小，则杠杆升高的距离h变小，所以变小，即变小；根据 可知，杠杆的机械效率变大，有。 94．（2025·陕西咸阳·一模）社会实践活动中，小明帮助菜农将新鲜的蔬菜搬运到卡车上，他将一块长木板搭成斜面，如图所示。斜面高2m，长5m，他站在车厢上将总重为400N、装有蔬菜的菜筐沿斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为200N，所花时间为10s。小明使用斜面可以 （选填“省力”或“省功”），小明拉力做功的功率为 W，菜筐受到斜面的摩擦力大小为 N。 【答案】 省力 100 40 【详解】[1]由拉力小于重力，有用功小于总功可以看出使用斜面可以省力，使用任何机械都不能省功。 [2]斜面长5m，拉力大小恒为200N，所做的功 小明拉力做功的功率为 [3]有用功为 额外功为 摩擦力做功为额外功，因此摩擦力为 95．（2025·河北唐山·二模）在劳动实践活动中，小明在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用平行于斜面的250N推力，将重为600N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢，如图所示。已知斜面长L为6m，斜面高h为1.5m。不计空气阻力，这一过程中（　　） A．货物受到木板的摩擦力沿斜面向上 B．货物受到的摩擦力大小为100N C．斜面可以省力也可以省功 D．小明所做的有用功为3600J 【答案】B 【详解】A．小明推着货物沿斜面向上运动，则货物受到木板的摩擦力沿斜面向下，故A错误； BD． 小明克服货物重力做的有用功为 小明所做的总功为 根据可知，小明做的额外功为 则物体受的摩擦力为 故B正确，D错误； C．由功的原理可知，使用斜面可以省力，但不能省功，故C错误。 故选B。 96．（24-25八年级下·河南平顶山·期末）如图所示，把重为G的物体沿高为H、长为L的粗糙斜面以速度v由底端匀速拉到顶端的过程中，拉力F做的功为W，则下列选项正确的是（　　） A．斜面的机械效率为 B．拉力功率的大小为 C．物体所受摩擦力大小为 D．拉力大小为 【答案】AC 【详解】A．由题意可知，重力做功为 则斜面的机械效率为 故A正确； B．物体从底端匀速拉到顶端的过程中所用时间为 拉力功率的大小为 故B错误； C．克服摩擦力所做的功为 则摩擦力为 故C正确； D．拉力所做的总功为 总功不仅包括有用功，还包括额外功，所以拉力为 故D错误。 故选AC。 97．（24-25八年级下·四川资阳·期末）如图所示，在某体育场地建设过程中，工人使用长的斜面，将质量为的重物从斜面底端匀速推至高度的顶端。已知工人所用推力，取。完成下列问题： (1)求斜面的机械效率； (2)求重物在斜面受到的摩擦力； (3)工人将另一个质量的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与（2）问中的摩擦力之比为，推上斜面共用时，求工人推力做功的功率。 【答案】(1)80% (2)200N (3)210W 【详解】（1）推力做的有用功 推力做的总功 斜面的机械效率 （2）额外功 由可知，重物在斜面受到的摩擦力 （3）第一次推物体过程中货物与斜面间的摩擦力 由题意可知后来的摩擦力与第一次的摩擦力之比为 则 有用功 额外功 则总功 故推力做功的功率 98．（24-25八年级下·安徽亳州·期末）工人利用如图所示的轻质滑轮组搬运货物A，使货物A在水平地面上匀速移动了2m，已知货物A的重力为800N，受到地面的摩擦力为300N，所用的水平拉力F为200N，则下列说法正确的是（　　） A．滑轮甲为动滑轮 B．工人对货物A做的有用功为1600J C．拉力F移动的距离为6m D．滑轮组的机械效率为75% 【答案】D 【详解】A．图中滑轮甲轴心固定为定滑轮，故A错误； B．工人对货物A做的有用功 故B错误； C．作用在动滑轮上的绳子股数为2股，拉力F移动的距离为 故C错误； D．拉力F做的总功 滑轮组的机械效率 故D正确。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $$