专题15 滑轮 斜面 机械效率（复习讲义）（湖南专用）2026年中考物理一轮复习讲练测

该初中物理讲义聚焦“滑轮、斜面、机械效率”中考核心专题，覆盖定滑轮、动滑轮、滑轮组特性，轮轴与斜面应用，机械效率计算及实验探究等考点，构建“概念规律-实际应用-实验验证”知识体系。通过“考情剖析-考点通关-实验探究-优题精选”教学流程，梳理教材基础、聚焦新考法、训练真题，助力学生突破机械效率计算等难点，体现复习系统性与针对性。 亮点在于融合新课标核心素养，以“古代舂米装置杠杆分析”“盘山公路斜面模型”等情境化案例培养物理观念与科学思维，通过“探究滑轮组机械效率”实验强化科学探究能力。设分层练习与限时测试，适配不同学生需求，帮助教师精准把控复习节奏，提升学生真实情境问题解决能力与应考效率。

专题15 滑轮 斜面 机械效率 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 2 03·考点通关·靶向突破 3 考点1 滑轮 3 教材·知识夯基 1．定滑轮的特点 2．动滑轮的特点 3．滑轮组 中考·新考法聚焦 考法1 结合工程改造、古代科技复现形式进行考查 考法2 教材素材链接 考点2 轮轴、斜面 5 教材·知识夯基 1．轮轴的定义及特点 2．斜面的定义及特点 中考·新考法聚焦 考法1 结合生活情景考查斜面、轮轴 考法2 结合生活实际词跨学科融合 考法3 教材素材链接 考点3 机械效率 7 教材·知识夯基 1．机械效率的定义 2．竖直滑轮组和水平滑轮组的机械效率 中考·新考法聚焦 考法1 结合中国科技发展考查机械效率简单计算 考法2 教材素材链接 04·素养拓展·思维进阶 9 实验 探究影响滑轮组机械效率大小的影响因素 05·优题精选·练能提分 12 考点 考查形式 考查内容 考法分析 滑轮 ☑选择题 ☑填空题 ☑作图题 定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点及力的关系，距离关系 动滑轮、定滑轮的特点；滑轮组承重绳子段数与绳端拉力，移动距离的关系。 斜面、轮轴 ☑选择题 ☑填空题 斜面、轮轴的定义及实际应用 建立模型：斜面模型及相关计算；轮轴模型及相关计算 机械效率 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验题 机械效率的相关计算 滑轮组机械效率的简单计算、斜面机械效率的计算。 如 2023·湖南永州卷，2023·湖南益阳卷，2022·湖南益阳卷 探究滑轮组机械效率的影响因素 ☑选择题 ☑填空题 探究滑轮组机械效率的实验过程及实验的注意事项 科学探究：影响机械效率大小的因素。如 2025·湖南卷，2023·湖南湘潭卷，2023·湖南永州卷 命题新趋势 近年来，中考物理对“滑轮、斜面、机械效率”的考查已从单一计算转向跨学科实践与真实情境应用。试题更强调学生在实际场景中分析问题的能力，如工程改造、节能减排、古代科技复现等。例如，利用滑轮组模拟道路救援车拖移故障车辆，或通过斜面原理解释盘山公路的设计目的。当前命题呈现出三大新方向：情境生活化、设问综合化、能力多维化。以下是具体对比；命题正由“知识导向”全面转向“素养导向”，重点考察学生在真实情境下运用物理原理解决问题的能力。1.强化情境迁移能力：多关注生活中简单机械的应用实例（如电梯、推车坡道、起重机）；2.掌握变量控制思想：熟练分析影响机械效率的因素（如物重、动滑轮重、摩擦）；3.提升实验设计与数据分析能力：尤其重视“测量滑轮组/斜面机械效率”类实验的操作逻辑与误差讨论。 命题预测 2026年湖南中考对“滑轮、斜面与机械效率”的考查将更注重实验探究与多因素综合分析，重点聚焦于控制变量法的应用、机械效率的影响因素辨析以及竖直/水平方向滑轮组的实际计算。 2026年湖南中考该板块命题将呈现三大特点：1.实验导向强：侧重控制变量与误差分析；2.情境真实化：结合工程实例（如塔吊、盘山公路）；3.计算多样化：涵盖竖直、水平、斜面三种模型，要求灵活选用公式。建议复习时重点练习数据表格分析题和多步骤综合计算题，强化物理量之间的逻辑关系理解。 考点1 滑轮 图示 特点 拉力F与物重G的关系(忽略绳重及摩擦) 拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系 定滑轮 可以改变力的方向,不能省力和省距离，施力方向不影响力的大小 F=G s=h 动滑轮 可以省力，但不能改变力的方向,而且费距离，施力方向影响拉力的大小 F = s=2h 滑轮组 可以省力(力的方向是否改变与绕绳方式有关) F= = ,n为承担物重的绳子段数 s=nh 1．（2025·湖南永州·三模）关于下列简单机械，说法正确的是（　　） A．图甲中杠杆A处挂3个钩码，再在B点挂2个相同的钩码，可以让杠杆平衡 B．图乙中开瓶器是费力杠杆 C．图丙中旗杆顶端用的是定滑轮，起到省力的作用 D．使用图丁中的动滑轮，既能省一半力，又能改变拉力方向 2．【教材素材链接】（2025·湖南长沙·三模）如图是古代舂（chōng）米（舂米就是把稻谷去壳，做成白米）时的场景，舂米装置可视为杠杆，下列工具正常使用时，与舂米装置属于同类杠杆的是（　　） A．订书机 B．瓶起子 C．筷子 D．定滑轮 3．（2025·湖南常德·二模）如图是学校旗杆上滑轮装置的简化图，绳子绕在滑轮上，升旗手通过拉动绳子将国旗升起。这个滑轮属于 滑轮，它的作用是 。 4．（2026·湖南长沙·模拟预测）汽车上最早的照明工具是煤油灯，煤油在燃烧过程中其 不变（选填“质量”或“体积”或“密度”）；一辆小汽车陷进了泥潭，按如示意图甲、乙两种方式安装滑轮，设用两种不同方式将小汽车拉出泥潭施加的力分别为、，则 （选填“>”“=”或“<”）。 考点2 轮轴和斜面 1.轮轴： 图 定义 轮轴由有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴，例如汽车方向盘、门把手、辘铲等。 实质 轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心O是支点，作用在轮上的力是动力F1，作用在轴上的力是阻力F2，轮半径OA就是杠杆的动力臂l1，轴半径OB就是杠杆的阻力臂l2。 特点 因为轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，所以作用在轮上的动力F1总小于作用在轴上的阻力F2．使用轮轴可省力，但是费距离。 公式 F1R=F2r，即轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是作用在轴上的力的几分之一。 2.斜面 示意图 定义 斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时，力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小，则可达到很高的效率。 生活中斜面 盘山公路、螺丝钉上的螺纹等 公式 ①有用功：W有用=Gh；W有用=W总-W额外 ②额外功：W额外= fs；W额外= W总- W有用 ③总功：W总= Fs；W总= W有用 + W额外= Gh + fs ④机械效率： 注意事项 ①不计阻力时，根据功的原理由W总= W有用，得Fs=Gh。 ②斜面倾角越小，斜面越长，则越省力，但越费距离。 ③斜面的倾角越大，阻力越小，额外功越小，机械效率越大。 1．（2026·湖南长沙·模拟预测）图甲中盘山公路修得弯弯曲曲，其主要目的是 ；图乙是用螺丝刀将螺纹钉旋进木板的情景，使用它 （选填“能”或“不能”）省功，手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。 2．【结合生活实际词跨学科融合】（2025·湖南岳阳·模拟预测）小明在组装玩具时，发现了如图甲所示的一种特殊螺丝----内六角螺丝。与其配套的内六角扳手如图乙所示，这种扳手相当于 （选填“斜面”、“滑轮”或“轮轴”），为了使自己更省力，小明应将扳手上的 （选填“A”或“B”）点插入螺丝后使用。 3．（2025·湖南岳阳·模拟预测）如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面CD搬运。下列说法正确的是（　　） A．沿斜面AB推动更省力 B．沿斜面CD推动，工人克服货物重力做的功更多 C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同 D．沿两斜面推动货物到顶端，工人克服货物重力做的功一样多 考点3 机械效率 1.有用功和额外功 有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有用功。 额外功：并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。 总功：有用功与额外功的和叫总功。 2.机械效率的定义 定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率，通常用百分数表示。由于额外功不可避免，有用功只是总功的一部分，因而机械效率总小于1。 计算公式：用W总表示总功，用W有用表示有用功，用η表示机械效率，则：。 3.提高机械效率的主要办法 ①在有用功一定时，尽量减少额外功，采用减轻机械自身的重力和加润滑油来减少摩擦的措施； ②在额外功一定时，增大有用功，在机械能够承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力，充分发挥机械的作用。 4.竖直滑轮组和水平滑轮组 物理量 竖直方向滑轮组 水平方向滑轮组 图形 绳子拉力F/N F=n（G物+G动）（不计f绳） nF = FA = f地（不计f绳，此时η=100%） nF＞FA = f地（计f绳，此时η＜100%） 绳子自由端的距离s/m s绳=nh s绳=ns地 绳子自由端的速度v绳 v绳=nv物 v绳=nv物 有用功W有 W有=G物h W有 = FAs地 = f地s地 额外功W额 W额 = G动h（不计f绳） W额 = W总 - W有 = Fs绳 - G物h（通用） W额 =W总-W有 = Fs绳 - FAs地 = Fs绳 - f地s地 总功W总 W总=G物h + G动h（不计f绳） W总 = Fs绳（通用） W总 = Fs绳 机械效率η （不计f绳） （通用） 注析 n-动滑轮上绳子的根数 h-物体上升的高度 s绳-绳子自由端移动的距离 f绳—绳子与滑轮间的摩擦力 n-动滑轮上绳子的根数 s地-物体相对地面运动的距离 s绳-绳子自由端移动的距离 f绳-绳子与滑轮间的摩擦力 -物体受到地面的摩擦力 FA-拉物体的绳子上的拉力 1．（2025·湖南长沙·二模）如图所示，利用动滑轮提升物体，使其在10s内匀速上升4m，物体的重力为10N，所用拉力为6N，不计绳重与摩擦，下列说法正确的是（　　） A．使用动滑轮可以省距离 B．动滑轮重为1N C．拉力F做功的功率为4.8W D．此过程利用动滑轮提升物体的机械效率为90.9% 2．【教材素材链接】（2025·湖南永州·一模）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N。下列选项正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.2m/s B．拉力F做的功为5J C．拉力F的功率为1.8W D．滑轮组的机械效率为90% 3．（2025·湖南娄底·二模）如图是我国古代科技著作《天工开物》中的汲水工具——桔槔，它前端A用绳系一木桶，后端B系一质量适当的配重物，为了减小人向上提水时所需的拉力，应将配重物 （选填“靠近”或“远离”）支点，每次木桶中提起的水越多，该装置的机械效率就越 。 4．（2025·湖南长沙·模拟预测）马拉松比赛场地建设过程中，工人利用长度的斜面把质量为240kg的重物匀速推到高处，如图所示，工人所用推力。g取10N/kg。求： (1)将重物匀速推到1m高处所做的有用功； (2)匀速推动重物过程中摩擦力大小； (3)工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为，共用时20s，工人推力做功的功率。 实验1：探究滑轮组的机械效率 考点剖析 (1)除了图中所示的器材外还需要用到的测量工具是刻度尺. (2)先用弹簧测力计测量钩码的重力，弹簧测力计在使用前应在竖直(选填“水平”或“竖直”)方向进行调零. (3)按图甲所示连接方式组装好滑轮组，并分别记下A. A.钩码和绳端的位置 B.绳子的长度和弹簧测力计的位置 (4)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，接下来的操作是用刻度尺测量出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s,并将测量数据填入表格中. (5)小组同学多次实验测得的数据如下表所示： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动 距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 4 0.2 1.8 0.6 74% 4 8 0.1 3.2 0.3 83% 5 8 0.1 2.5 0.4 ①在第1次实验中，记录数据的同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s,你认为s应该为0.2m; ②根据表格数据可知，第5次实验是用丁图装置做的实验，此时该装置的机械效率为80%; ③通过分析1、2两次实验数据，可初步得出结论；使用相同滑轮组提升同一物体时，滑轮组的机械效率与绕绳方式无关(选填“有关”或“无关”); ④通过比较2、4(选填实验序号)两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮组机械效率越大(选填“大”或“小”); ⑤通过比较4、5两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同物体时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越小(选填“大”或“小”). ⑥根据表格中的数据分析可知：使用相同滑轮组，随着物重的增大，额外功变大(选填“变小”“变大”或“不变”),原因是滑轮与绳之间的摩擦力变大。 (7)结合生产实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中不可以提高机械效率的是A(选填字母). A.加大绳端拉力 B.减轻动滑轮重 C.机械加润滑油 D.减轻绳重 1．【通过实验总结物理规律】如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大） 实验次数 钩码重力 提升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 1 4 0.1 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% (1)在实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。 (2)第一次实验中，如图所示，弹簧测力计的示数是 N，机械效率是 （精确到0.1%）。 (3)由1、2两次实验数据可得出结论： 。 (4)由 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。 (5)在第三次实验操作的基础上，如图丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 （选填“偏高”“偏低”或“不变”）。 2．【通过实验总结物理规律】在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用： (1)在“探究杠杆平衡条件”实验中，小集把杠杆支在支架上，发现杠杆左端低右端高，应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节：如图甲所示，杠杆左边A点挂3个钩码，要使杠杆再次水平平衡，应在杠杆右边B点挂 个钩码。（实验中所用钩码均相同） (2)小集用图乙的实验装置探究滑轮组机械效率，实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如下表： 实验次数 钩码的重力G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 2 0.1 0.9 0.3 2 4 0.1 0.3 83.3% 3 6 0.1 2.2 0.3 90.9% ①第1次实验中，滑轮组的机械效率为 %（精确到0.1%）； ②第2次实验中，弹簧测力计示数如图乙所示，为 N； ③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (3)小集用图丙的实验装置探究斜面的机械效率，某次实验测得物重G＝6N、斜面长s＝1m、高h＝0.2m、拉力F＝1.5N，则物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为 N，此过程中斜面的机械效率为 。 1．（2025·湖南岳阳·一模）如图是《天工开物》描述的龙骨水车取水的情景。用力踩动脚踏使木齿轮转动，带动刮板上行，将水从低处提升到高处灌溉田地。下列说法正确的是（   ） A．白天气温高使得水蒸发加快 B．水车旋转提水上升时，刮板对水没有做功 C．踩动脚踏的速度加快，提升水的功率会变小 D．减小各部件之间的摩擦，不能提高取水效率 2．（2025·湖南张家界·一模）如图为塔吊工作的场景，下列分析正确的是（　　） A．使用塔吊吊起建筑材料能省功 B．所吊的建筑材料越重，机械效率越高 C．塔吊将建筑材料匀速向上提升时，建筑材料的机械能不变 D．塔吊对建筑材料的拉力与建筑材料的重力是一对相互作用力 3．（2025·湖南娄底·三模）如图所示，小马用拉力F把重为G的货物匀速提升h到平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．装置中的滑轮为定滑轮 B． C．货物越重机械效率越高 D．滑轮越重有用功越多 4．（2025·湖南常德·模拟预测）如图所示，工人用该滑轮组在30s内将质量为360kg的重物匀速提升了20m，其工作期间的机械效率为60%，钢丝绳能承受的最大拉力为8000N（g=10N/kg，不计绳重与摩擦），则下列说法不正确的是（　　） A．动滑轮的重力为2400N B．拉力的功率为 C．这段时间里所做的额外功为 D．能提升的最大重物的质量为960kg 5．（2026·湖南·模拟预测）如图，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，把重物沿斜面拉上去。斜面长2m，斜面最高处高度为1m。工人师傅在5s内，用大小为600N的力将一个重为1000N的物体沿着斜面从底端匀速推到顶端。则下列说法正确的是（    ） A．使用斜面，既可以省力，也可以省距离 B．物体所受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下，大小为600N C．推力做功的功率为240W D．工人此次利用的斜面机械效率为80% 6．（2025·湖南娄底·二模）如右下图是建筑工人用卷扬机和滑轮组提升建筑材料A的场景，在15s的时间内，工人师傅开动卷扬机将建筑材料A匀速提升了3m，已知绳子自由端的拉力F为600N，建筑材料A的重力为1000N。在这个过程中（　　） A．卷扬机带动绳子自由端移动的距离是3m B．拉力F的功率为240W C．滑轮组的有用功为1800J D．此滑轮组的机械效率为 7．（2024·湖南岳阳·二模）如图所示的滑轮组提升160N的重物，两个滑轮的重力均为20N，小婷拉动绳子5s将重物提升1m，不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是（　　） A．自由端拉力F为80N B．该滑轮组的机械效率约86.7% C．绳子自由端移动的速度为0.2m/s D．拉力的功率是36W 8．（2026·湖南永州·模拟预测）如图斜面长为1m、高为0.5m，现将重为100N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为80N，则以下说法正确的是（　　） A．克服物体重力所做的有用功为50J B．拉力所做的总功为40J C．斜面的机械效率为80% D．物体受到的摩擦力为80N 9．（2025·湖南·三模）如图是楼下的工人师傅用滑轮将水泥从一楼运送到二楼的情景，每次运送水泥的质量为m，水泥升高的高度为h，下列说法正确的是（　　） A．使用该滑轮可以省功 B．工人每次拉绳子移动的距离为2h C．增加每次运送水泥的质量可增大工人每次做的有用功 D．加快每次拉绳子的速度可以提高该滑轮的机械效率 10．（2025·湖南·模拟预测）如图所示，小明用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升两个物体，绳端移动的距离相等。在提升过程中，已知绳端拉力小于，不计滑轮重及摩擦，则下列说法正确的是（   ） A．乙装置提升的物体质量较大 B．两物体上升的高度大小相同 C．拉力做的功比做的功多 D．乙装置比甲装置的机械效率高 11．（多选）（2025·湖南长沙·三模）小张用如图所示滑轮把重500N的货物匀速提到3m高的二楼，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是300N。下列关于此过程的说法正确的是（　　） A．使用动滑轮提升重物可以省力，也可以省功 B．拉力做功为1800J C．动滑轮的机械效率为60% D．若使用质量更小的动滑轮，提升相同的货物，机械效率会变大 12．（多选）（2025·湖南长沙·模拟预测）质量为2kg的物体A放在水平地面上，利用如图所示的装置使物体A以0.1m/s的速度做匀速直线运动，拉力F大小为6N，方向始终保持水平，若地面对物体的摩擦力大小为9N，不计弹簧测力计、滑轮及绳重，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s B．拉力的功率为1.2W C．2s内该装置做的有用功为3.6J D．滑轮组的机械效率为75% 13．（多选）（2025·湖南岳阳·模拟预测）实验小组用同一物体做了图所示的两次实验，图甲中物体静止在空中，图乙中物体10s内沿竖直方向被匀速提升了0.1m。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．使用该滑轮可以省力 B．该滑轮对物体做功0.32J C．该滑轮的机械效率为80% D．图乙中弹簧测力计的拉力的功率为0.02W 14．（多选）（2025·湖南长沙·模拟预测）如图是我国古代安装护城河上吊桥的装置简化图，下列说法正确的是（　　） A．工人拉动绳子的力等于 B．以为支点，在提升物体过程中，阻力臂逐渐变大 C．保持拉力方向不变，仅将物体的重力增大，拉力的大小会增大 D．忽略杠杆、绳重及摩擦等因素，当物体重力增大时，机械效率会提高 15．（2025·湖南永州·一模）如图是学校旗杆上滑轮装置的简化图，升旗手通过拉动绳子将国旗升起，绳子绕在滑轮上。这个滑轮属于 滑轮。在国旗匀速上升过程中，国旗的 （选填“动能”“重力势能”或“弹性势能”）增加。 16．（2025·湖南湘潭·一模）如图所示，工人借助动滑轮用250N的拉力，将450N的重物匀速提升2m，用时10s在此过程中，工人所用拉力的功率为 W，动滑轮的机械效率为 %。 17．（2022·湖南长沙·二模）小丽利用如图所示的滑轮组，将重为125N的物体匀速提起，作用在绳子自由端竖直向上的拉力F=50N，在10s内绳子自由端移动的距离为6m，不计绳重和摩擦。则动滑轮的重力为 N；拉力F的功率为 W。 18．（2025·湖南衡阳·模拟预测）如图所示，重100N的物体A在20N水平拉力F的作用下10s内沿直线匀速运动了1m的距离，滑轮组的机械效率为。则拉力F做功的功率是 W，物体A受到的摩擦力是 N。若增大拉力F，则物体A受到的摩擦力 选填“变大”“变小”或“不变”。 19．（2025·湖南益阳·模拟预测）小明利用滑轮组将一个重物匀速提升一定高度，如图所示。该滑轮组有 段绳子承担物重。不计绳重与摩擦，若小明将重物以更大的速度匀速提升相同高度，则小明做的有用功将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 20．如图所示，小王站在水平地面上，将一个重为450N的货物A，在10s内沿竖直方向匀速提升了2m。小王所用的拉力是300N。不计绳重和摩擦，小王做功的是 J，滑轮组的机械效率为 ，如果小王所受的重力为500N，则小王利用该滑轮组可匀速提升物体的最大重力为 N。 21．如图甲所示，工人用拉力F竖直向上匀速提升重900N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重100N，不计绳重及摩擦。拉力F的功率为 W，动滑轮的机械效率为 。 22．（2025·湖南湘西·二模）某同学利用滑轮组提升一重物，请在图中画出绳子的正确绕法。（最省力） 23．（2025·湖南长沙·一模）顺顺与利利同学在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时，作了如下猜想： A．可能与接触面的粗糙程度有关 B．可能与压力的大小有关 顺顺同学考虑到在实际操作中很难控制弹簧测力计和滑块一起做匀速直线运动，于是进行了改进： (1)如图甲，在小桶内装入适量的沙子，使滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动。通过测量沙子和小桶的总重力来得到滑块受到的滑动摩擦力大小，此处用到的实验方法是 法； (2)如图乙，在滑块上加砝码，发现需要装入更多的沙子，滑块才能做匀速直线运动，比较甲乙两次实验，验证了猜想 （选填“A”或“B”）是正确的； (3)利利同学觉得用钩码代替小桶和沙子可以简化实验操作步骤，他这么做 （选填“能”或“不能”）达到目的。 24．简单机械在我国古代被广泛应用于生活和生产，如杠杆、滑轮、轮轴…（g=10N/kg）。 (1)我国古代劳动人民提升重物常用到滑轮组，如图甲、乙用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组，分别将同一物体匀速提升相同高度，不计绳重及摩擦，则绳子自由端拉力：F甲 F乙，两滑轮组机械效率η甲 η乙（均选填“>/</=”） (2)如图丙所示是我国古人使用绞车和滑轮吊起石材时的情境，其简化结构图如图丁所示，绞盘横杆长度L与滚轴直径d之比为4:1，吊框的重力为100N，不计绳重和机械间的所有摩擦。 ①绞车可以看做 （选填“轮轴/滑轮”）；滑轮A和B的作用是 。 ②一工匠用绞车匀速提升大理石板；工匠的推力为100N，则大理石板重为 N。 (3)桔槔（杠杆）是中国古代一项伟大的发明。如图戊是古人利用桔槔从井里汲水的示意图，在它的前端A处用一根轻质细杆系一个水桶，在后端B处绑一块配重的石块，O为支点且OA=3OB。汲水时，先缓慢向下拉杆；装水后，缓慢向上提杆。桶重20N，桔槔的自重及摩擦不计。若汲水时，把空桶放下井，向下拉杆的力为F，装满水后，水和桶总重为200N，向上提桶的力仍为F，则F= N。 25．（2025·湖南长沙·二模）如图所示，用竖直向上的拉力匀速提升一质量为的物体，在内物体上升了，整个过程拉力所做功的功率为。已知取，不计绳重、绳与滑轮间的摩擦，求： (1)物体的重力； (2)拉力所做的功； (3)动滑轮的重力。 26．（2025·湖南长沙·二模）小明用如图所示动滑轮和质量为的桶往屋顶花园运送建筑材料。桶内装的材料，用力在内匀速将桶向上移动的过程中。（不计绳重、动滑轮重和摩擦，取）求： (1)桶上升的速度； (2)拉力的大小； (3)拉力做功的功率。 27．（2025·湖南衡阳·二模）如图所示，支架OB固定于竖直墙面O点，且可绕O点在竖直面内转动，细绳BC与支架连接于B点，另一端固定在墙上C点，此时支架水平，细绳与支架夹角为30°。滑轮组悬挂于支架A处，OA=2AB，重500N的工人用300N竖直向下的拉力拉动绳子自由端，使质量为54kg的物体M匀速上升。工人与水平地面的接触面积为500cm2，两个滑轮的质量相等，不计支架和细绳重力，不计滑轮组的绳重和摩擦。求： (1)物体M的重力； (2)工人对地面的压强； (3)滑轮组的机械效率； (4)细绳 BC 对支架的拉力。 28．（2025·湖南·三模）中国是世界基建强国，如图甲所示的塔吊是基建的常用设备，其结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型。已知物体重力为1.2×103N，绳子自由端施加的拉力，物体在20s内匀速上升10m。不计绳重和摩擦。求： (1)物体上升的速度； (2)内拉力F做功的功率； (3)若利用该塔吊将的物体吊到目的地，求此次滑轮组的机械效率（结果保留至小数点后一位）。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题15 滑轮 斜面 机械效率 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 2 03·考点通关·靶向突破 3 考点1 滑轮 3 教材·知识夯基 1．定滑轮的特点 2．动滑轮的特点 3．滑轮组 中考·新考法聚焦 考法1 结合工程改造、古代科技复现形式进行考查 考法2 教材素材链接 考点2 轮轴、斜面 5 教材·知识夯基 1．轮轴的定义及特点 2．斜面的定义及特点 中考·新考法聚焦 考法1 结合生活情景考查斜面、轮轴 考法2 结合生活实际词跨学科融合 考法3 教材素材链接 考点3 机械效率 8 教材·知识夯基 1．机械效率的定义 2．竖直滑轮组和水平滑轮组的机械效率 中考·新考法聚焦 考法1 结合中国科技发展考查机械效率简单计算 考法2 教材素材链接 04·素养拓展·思维进阶 11 实验 探究影响滑轮组机械效率大小的影响因素 05·优题精选·练能提分 15 考点 考查形式 考查内容 考法分析 滑轮 ☑选择题 ☑填空题 ☑作图题 定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点及力的关系，距离关系 动滑轮、定滑轮的特点；滑轮组承重绳子段数与绳端拉力，移动距离的关系。 斜面、轮轴 ☑选择题 ☑填空题 斜面、轮轴的定义及实际应用 建立模型：斜面模型及相关计算；轮轴模型及相关计算 机械效率 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验题 机械效率的相关计算 滑轮组机械效率的简单计算、斜面机械效率的计算。 如 2023·湖南永州卷，2023·湖南益阳卷，2022·湖南益阳卷 探究滑轮组机械效率的影响因素 ☑选择题 ☑填空题 探究滑轮组机械效率的实验过程及实验的注意事项 科学探究：影响机械效率大小的因素。如 2025·湖南卷，2023·湖南湘潭卷，2023·湖南永州卷 命题新趋势 近年来，中考物理对“滑轮、斜面、机械效率”的考查已从单一计算转向跨学科实践与真实情境应用。试题更强调学生在实际场景中分析问题的能力，如工程改造、节能减排、古代科技复现等。例如，利用滑轮组模拟道路救援车拖移故障车辆，或通过斜面原理解释盘山公路的设计目的。当前命题呈现出三大新方向：情境生活化、设问综合化、能力多维化。以下是具体对比；命题正由“知识导向”全面转向“素养导向”，重点考察学生在真实情境下运用物理原理解决问题的能力。1.强化情境迁移能力：多关注生活中简单机械的应用实例（如电梯、推车坡道、起重机）；2.掌握变量控制思想：熟练分析影响机械效率的因素（如物重、动滑轮重、摩擦）；3.提升实验设计与数据分析能力：尤其重视“测量滑轮组/斜面机械效率”类实验的操作逻辑与误差讨论。 命题预测 2026年湖南中考对“滑轮、斜面与机械效率”的考查将更注重实验探究与多因素综合分析，重点聚焦于控制变量法的应用、机械效率的影响因素辨析以及竖直/水平方向滑轮组的实际计算。 2026年湖南中考该板块命题将呈现三大特点：1.实验导向强：侧重控制变量与误差分析；2.情境真实化：结合工程实例（如塔吊、盘山公路）；3.计算多样化：涵盖竖直、水平、斜面三种模型，要求灵活选用公式。建议复习时重点练习数据表格分析题和多步骤综合计算题，强化物理量之间的逻辑关系理解。 考点1 滑轮 图示 特点 拉力F与物重G的关系(忽略绳重及摩擦) 拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系 定滑轮 可以改变力的方向,不能省力和省距离，施力方向不影响力的大小 F=G s=h 动滑轮 可以省力，但不能改变力的方向,而且费距离，施力方向影响拉力的大小 F = s=2h 滑轮组 可以省力(力的方向是否改变与绕绳方式有关) F= = ,n为承担物重的绳子段数 s=nh 1．（2025·湖南永州·三模）关于下列简单机械，说法正确的是（　　） A．图甲中杠杆A处挂3个钩码，再在B点挂2个相同的钩码，可以让杠杆平衡 B．图乙中开瓶器是费力杠杆 C．图丙中旗杆顶端用的是定滑轮，起到省力的作用 D．使用图丁中的动滑轮，既能省一半力，又能改变拉力方向 【答案】A 【详解】A．图甲中杠杆A处挂3个钩码，再在B点挂2个相同的钩码，左端力与力臂的乘积为3G×2cm 右侧力与力臂的乘积为2G×3cm 左右两侧力与力臂的乘积相等，根据杠杆平衡条件可知，可以让杠杆平衡，故A正确； B．图乙中开瓶器使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误； C．图丙中旗杆顶端用的是定滑轮，起到改变动力方向的作用，不能起到省力的作用，故C错误； D．使用图丁中的动滑轮，能省一半力，但是不能改变拉力方向，故D错误。 故选A。 2．【教材素材链接】（2025·湖南长沙·三模）如图是古代舂（chōng）米（舂米就是把稻谷去壳，做成白米）时的场景，舂米装置可视为杠杆，下列工具正常使用时，与舂米装置属于同类杠杆的是（　　） A．订书机 B．瓶起子 C．筷子 D．定滑轮 【答案】C 【详解】如图所示该舂米装置在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； A．订书机在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意； D．定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。 故选C。 3．（2025·湖南常德·二模）如图是学校旗杆上滑轮装置的简化图，绳子绕在滑轮上，升旗手通过拉动绳子将国旗升起。这个滑轮属于 滑轮，它的作用是 。 【答案】 定 改变力的方向 【详解】[1][2]旗杆上的滑轮工作时，只绕轴转动，不随物体一起移动，所以是定滑轮。使用滑轮后，向下拉绳子，国旗就会向上运动，所以，它的作用是改变动力的方向。 4．（2026·湖南长沙·模拟预测）汽车上最早的照明工具是煤油灯，煤油在燃烧过程中其 不变（选填“质量”或“体积”或“密度”）；一辆小汽车陷进了泥潭，按如示意图甲、乙两种方式安装滑轮，设用两种不同方式将小汽车拉出泥潭施加的力分别为、，则 （选填“>”“=”或“<”）。 【答案】 密度 > 【详解】[1]密度是物质的特性，与质量无关，煤油在燃烧过程中其质量和体积变小，但密度不变。 [2]甲中使用的是定滑轮，不省力，但能改变用力的方向；乙中使用的是动滑轮，可以省力，故。 考点2 轮轴和斜面 1.轮轴： 图 定义 轮轴由有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴，例如汽车方向盘、门把手、辘铲等。 实质 轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心O是支点，作用在轮上的力是动力F1，作用在轴上的力是阻力F2，轮半径OA就是杠杆的动力臂l1，轴半径OB就是杠杆的阻力臂l2。 特点 因为轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，所以作用在轮上的动力F1总小于作用在轴上的阻力F2．使用轮轴可省力，但是费距离。 公式 F1R=F2r，即轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是作用在轴上的力的几分之一。 2.斜面 示意图 定义 斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时，力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小，则可达到很高的效率。 生活中斜面 盘山公路、螺丝钉上的螺纹等 公式 ①有用功：W有用=Gh；W有用=W总-W额外 ②额外功：W额外= fs；W额外= W总- W有用 ③总功：W总= Fs；W总= W有用 + W额外= Gh + fs ④机械效率： 注意事项 ①不计阻力时，根据功的原理由W总= W有用，得Fs=Gh。 ②斜面倾角越小，斜面越长，则越省力，但越费距离。 ③斜面的倾角越大，阻力越小，额外功越小，机械效率越大。 1．（2026·湖南长沙·模拟预测）图甲中盘山公路修得弯弯曲曲，其主要目的是 ；图乙是用螺丝刀将螺纹钉旋进木板的情景，使用它 （选填“能”或“不能”）省功，手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。 【答案】 省力 不能 粗 【详解】[1]盘山公路相当于斜面，汽车沿着盘山公路驶上高耸入云的山峰时，费了距离省了力。 [2]根据功的原理可知，使用它不能省功。 [3]螺丝刀的手柄是轮轴，其实质是省力杠杆，轴半径是阻力臂，轮半径是动力臂，轴半径一定时，轮半径越大越省力，即手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。 2．【结合生活实际词跨学科融合】（2025·湖南岳阳·模拟预测）小明在组装玩具时，发现了如图甲所示的一种特殊螺丝----内六角螺丝。与其配套的内六角扳手如图乙所示，这种扳手相当于 （选填“斜面”、“滑轮”或“轮轴”），为了使自己更省力，小明应将扳手上的 （选填“A”或“B”）点插入螺丝后使用。 【答案】 轮轴 A 【详解】[1][2]由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴；根据轮轴的省力特点，轮半径越大，越省力；图中的内六角扳手相当于一个轮轴，因为将扳手上的A点插入螺丝后，力作用在B端，长柄为半径；反之将B点插入后，力只能作用在A端，半径更短，所以将扳手上的A点插入螺丝后使用更省力。 3．（2025·湖南岳阳·模拟预测）如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面CD搬运。下列说法正确的是（　　） A．沿斜面AB推动更省力 B．沿斜面CD推动，工人克服货物重力做的功更多 C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同 D．沿两斜面推动货物到顶端，工人克服货物重力做的功一样多 【答案】D 【详解】A．AB、CD两个斜面的高度相同，CD斜面比较长，倾角更小，所以沿CD斜面推动更省力，故A错误； BCD．AB、CD两个斜面的高度相同，货物的重力相同，由W=Gh可知，克服货物重力做的功相同，两件货物推到顶端的时间未知，由可知，工人克服货物重力做功的功率不一定相同，故BC错误，D正确。 故选D。 考点3 机械效率 1.有用功和额外功 有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有用功。 额外功：并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。 总功：有用功与额外功的和叫总功。 2.机械效率的定义 定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率，通常用百分数表示。由于额外功不可避免，有用功只是总功的一部分，因而机械效率总小于1。 计算公式：用W总表示总功，用W有用表示有用功，用η表示机械效率，则：。 3.提高机械效率的主要办法 ①在有用功一定时，尽量减少额外功，采用减轻机械自身的重力和加润滑油来减少摩擦的措施； ②在额外功一定时，增大有用功，在机械能够承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力，充分发挥机械的作用。 4.竖直滑轮组和水平滑轮组 物理量 竖直方向滑轮组 水平方向滑轮组 图形 绳子拉力F/N F=n（G物+G动）（不计f绳） nF = FA = f地（不计f绳，此时η=100%） nF＞FA = f地（计f绳，此时η＜100%） 绳子自由端的距离s/m s绳=nh s绳=ns地 绳子自由端的速度v绳 v绳=nv物 v绳=nv物 有用功W有 W有=G物h W有 = FAs地 = f地s地 额外功W额 W额 = G动h（不计f绳） W额 = W总 - W有 = Fs绳 - G物h（通用） W额 =W总-W有 = Fs绳 - FAs地 = Fs绳 - f地s地 总功W总 W总=G物h + G动h（不计f绳） W总 = Fs绳（通用） W总 = Fs绳 机械效率η （不计f绳） （通用） 注析 n-动滑轮上绳子的根数 h-物体上升的高度 s绳-绳子自由端移动的距离 f绳—绳子与滑轮间的摩擦力 n-动滑轮上绳子的根数 s地-物体相对地面运动的距离 s绳-绳子自由端移动的距离 f绳-绳子与滑轮间的摩擦力 -物体受到地面的摩擦力 FA-拉物体的绳子上的拉力 1．（2025·湖南长沙·二模）如图所示，利用动滑轮提升物体，使其在10s内匀速上升4m，物体的重力为10N，所用拉力为6N，不计绳重与摩擦，下列说法正确的是（　　） A．使用动滑轮可以省距离 B．动滑轮重为1N C．拉力F做功的功率为4.8W D．此过程利用动滑轮提升物体的机械效率为90.9% 【答案】C 【详解】A．使用动滑轮可以省力，但费距离，故A错误； B．不计绳重与摩擦，动滑轮重G动=2F-G=2×6N-10N=2N，故B错误； C．绳子自由端移动的距离s=2h=2×4m=8m，拉力F做的功W总=Fs=6N×8m=48J 拉力F做功的功率，故C正确； D．有用功W有=Gh=10N×4m=40J，此过程利用动滑轮提升物体的机械效率为，故D错误。 故选C。 2．【教材素材链接】（2025·湖南永州·一模）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N。下列选项正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.2m/s B．拉力F做的功为5J C．拉力F的功率为1.8W D．滑轮组的机械效率为90% 【答案】D 【详解】A．据图分析可知，缠绕在动滑轮的绳子数为2，所以绳子移动速度为物体移动速度的2倍，物体移动速度为 所以绳子的移动速度为0.4m/s，故A错误； B．拉力做功为 故B错误； C．拉力的功率，故C错误； D．摩擦力做功，机械效率，故D正确。 故选 D。 3．（2025·湖南娄底·二模）如图是我国古代科技著作《天工开物》中的汲水工具——桔槔，它前端A用绳系一木桶，后端B系一质量适当的配重物，为了减小人向上提水时所需的拉力，应将配重物 （选填“靠近”或“远离”）支点，每次木桶中提起的水越多，该装置的机械效率就越 。 【答案】 远离 大 【详解】[1]根据杠杆平衡条件可知，在阻力不变的情况下，要减小动力，可以减小阻力臂或增大动力臂，本题中将作为附加动力的配重远离支点、将水桶靠近支点或适当增大作为辅助动力的配重，均可以减小人向上提水时所需的拉力。 [2]每次木桶中提起的水越多，有用功越大，根据，额外功不变，有用功增多，则效率会变大。 4．（2025·湖南长沙·模拟预测）马拉松比赛场地建设过程中，工人利用长度的斜面把质量为240kg的重物匀速推到高处，如图所示，工人所用推力。g取10N/kg。求： (1)将重物匀速推到1m高处所做的有用功； (2)匀速推动重物过程中摩擦力大小； (3)工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为，共用时20s，工人推力做功的功率。 【答案】(1)2400J； (2)200N； (3)210W 【详解】（1）重物的重力G=mg=240kg×10N/kg=2400N 所做有用功W有​=Gh=2400N×1m=2400J （2）所做总功W总=​FL=1000N×3m=3000J 克服摩擦力所做额外功W额=W总​−W有​=3000J−2400J=600J 摩擦力 （3）另一重物的重力G′=m′g=300kg×10N/kg=3000N 此时做的有用功W有′​=G′h=3000N×1m=3000J 此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5，则此时摩擦力 此时斜面长度L′=5m，所做额外功W额′=f′L′=240N×5m=1200J 此时总功W总′​=W有′​+W额′​=3000J+1200J=4200J 工人推力做功的功率 实验1：探究滑轮组的机械效率 考点剖析 (1)除了图中所示的器材外还需要用到的测量工具是刻度尺. (2)先用弹簧测力计测量钩码的重力，弹簧测力计在使用前应在竖直(选填“水平”或“竖直”)方向进行调零. (3)按图甲所示连接方式组装好滑轮组，并分别记下A. A.钩码和绳端的位置 B.绳子的长度和弹簧测力计的位置 (4)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，接下来的操作是用刻度尺测量出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s,并将测量数据填入表格中. (5)小组同学多次实验测得的数据如下表所示： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动 距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 4 0.2 1.8 0.6 74% 4 8 0.1 3.2 0.3 83% 5 8 0.1 2.5 0.4 ①在第1次实验中，记录数据的同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s,你认为s应该为0.2m; ②根据表格数据可知，第5次实验是用丁图装置做的实验，此时该装置的机械效率为80%; ③通过分析1、2两次实验数据，可初步得出结论；使用相同滑轮组提升同一物体时，滑轮组的机械效率与绕绳方式无关(选填“有关”或“无关”); ④通过比较2、4(选填实验序号)两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮组机械效率越大(选填“大”或“小”); ⑤通过比较4、5两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同物体时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越小(选填“大”或“小”). ⑥根据表格中的数据分析可知：使用相同滑轮组，随着物重的增大，额外功变大(选填“变小”“变大”或“不变”),原因是滑轮与绳之间的摩擦力变大。 (7)结合生产实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中不可以提高机械效率的是A(选填字母). A.加大绳端拉力 B.减轻动滑轮重 C.机械加润滑油 D.减轻绳重 1．【通过实验总结物理规律】如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大） 实验次数 钩码重力 提升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 1 4 0.1 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% (1)在实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。 (2)第一次实验中，如图所示，弹簧测力计的示数是 N，机械效率是 （精确到0.1%）。 (3)由1、2两次实验数据可得出结论： 。 (4)由 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。 (5)在第三次实验操作的基础上，如图丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 （选填“偏高”“偏低”或“不变”）。 【答案】(1)缓慢匀速（或“缓慢”“匀速”） (2) 1.8 74.1% (3)使用同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高（或“使用同一滑轮组，提升的重物越轻，机械效率越低”） (4)2、3 (5)偏低 【详解】（1）在实验中，测量绳端拉力时，应在竖直向上方向上匀速拉动使物体匀速上升，物体处于平衡状态，此时弹簧测力计示数等于拉力大小； （2）[1]由图可知，弹簧测力计最小分度值为，弹簧测力计的示数为； [2]分析第次实验中数据可知，根据可得，机械效率为； （3）由控制变量法可知，比较第次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高（或“使用同一滑轮组，提升的重物越轻，机械效率越低”）； （4）比较第次实验数据可得出结论：滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低； （5）由图丁可知，拉力沿斜向上方向拉动时，拉力的力臂变短，省力变小，与丙相比需要更大的拉力才能拉动物体上升，因此总功更大，因有用功不变，根据可得，机械效率偏小。 2．【通过实验总结物理规律】在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用： (1)在“探究杠杆平衡条件”实验中，小集把杠杆支在支架上，发现杠杆左端低右端高，应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节：如图甲所示，杠杆左边A点挂3个钩码，要使杠杆再次水平平衡，应在杠杆右边B点挂 个钩码。（实验中所用钩码均相同） (2)小集用图乙的实验装置探究滑轮组机械效率，实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如下表： 实验次数 钩码的重力G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 2 0.1 0.9 0.3 2 4 0.1 0.3 83.3% 3 6 0.1 2.2 0.3 90.9% ①第1次实验中，滑轮组的机械效率为 %（精确到0.1%）； ②第2次实验中，弹簧测力计示数如图乙所示，为 N； ③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (3)小集用图丙的实验装置探究斜面的机械效率，某次实验测得物重G＝6N、斜面长s＝1m、高h＝0.2m、拉力F＝1.5N，则物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为 N，此过程中斜面的机械效率为 。 【答案】(1) 右 2 (2) 74.1 1.6 变大 (3) 0.3 80% 【详解】（1）[1]把杠杆支在支架上，发现杠杆左端低右端高，说明左端重，应将杠杆的平衡螺母向右端调节，直至杠杆平衡。 [2]设一个钩码的重力为G，杠杆上一个格的长度为L，由图甲和杠杆平衡条件可得，3G×2L=nG×3L，解得n=2，即要使杠杆再次水平平衡，应在杠杆右边B点挂2个钩码。 （2）[1]第1次实验中，滑轮组的机械效率为 [2]由乙图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，所以测力计示数为1.6N。 [3]提升同一物体时，在提升相同高度时，有用功相同，减小动滑轮的重力，则额外功减小，总功减小，则有用功在总功中占的比例增大，即滑轮组的机械效率变大。 （3）[1]用斜面提升物体的过程中，克服摩擦力所做的功为额外功，大小为W额外=W总-W有用=Fs-Gh=1.5N×1m-6N×0.2m=0.3J 物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为 [2]斜面的机械效率为 1．（2025·湖南岳阳·一模）如图是《天工开物》描述的龙骨水车取水的情景。用力踩动脚踏使木齿轮转动，带动刮板上行，将水从低处提升到高处灌溉田地。下列说法正确的是（   ） A．白天气温高使得水蒸发加快 B．水车旋转提水上升时，刮板对水没有做功 C．踩动脚踏的速度加快，提升水的功率会变小 D．减小各部件之间的摩擦，不能提高取水效率 【答案】A 【详解】A．蒸发的快慢与液体表面温度有关，温度越高蒸发越快，故白天气温高使得水蒸发加快，故A正确； B．水车旋转提水上升时，刮板对水有向上的力，且在力的方向上移动了距离，所以刮板对水做了功，故B错误； C．踩动脚踏的速度加快，相同时间内做的功增多，根据可知，功率会变大，故C错误； D．减小各部件之间的摩擦，可以减少额外功，根据可知，在有用功不变时，额外功减少，总功减少，机械效率提高，能提高取水效率，故D错误。 故选A。 2．（2025·湖南张家界·一模）如图为塔吊工作的场景，下列分析正确的是（　　） A．使用塔吊吊起建筑材料能省功 B．所吊的建筑材料越重，机械效率越高 C．塔吊将建筑材料匀速向上提升时，建筑材料的机械能不变 D．塔吊对建筑材料的拉力与建筑材料的重力是一对相互作用力 【答案】B 【详解】A．使用任何机械都不能省功，塔吊可以省力，但需要移动更长的距离，根据功的原理，使用塔吊吊起建筑材料不能省功，故A错误； B．机械效率是有用功与总功的比值。所吊的建筑材料越重，有用功占比越大，额外功如克服机械摩擦、动滑轮重力等占比相对减小，因此机械效率越高，故B正确； C．塔吊将建筑材料匀速向上提升时，建筑材料的质量不变，高度增加，重力势能增大；速度不变，动能不变，机械能等于动能和势能之和，因此机械能增大，故C错误； D．塔吊对建筑材料的拉力与建筑材料的重力作用在同一物体上，且大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，而不是相互作用力。相互作用力应作用在两个不同的物体上，故D错误。 故选B。 3．（2025·湖南娄底·三模）如图所示，小马用拉力F把重为G的货物匀速提升h到平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．装置中的滑轮为定滑轮 B． C．货物越重机械效率越高 D．滑轮越重有用功越多 【答案】C 【详解】A．图中滑轮随物体一起移动，是动滑轮，不是定滑轮（定滑轮轴固定不动），故A错误； B．不计绳重及滑轮的摩擦，使用动滑轮时拉力，故B错误； C．动滑轮的机械效率，即货物越重机械效率越高，故C正确； D．克服滑轮重所做的功为额外功，滑轮越重，需要做的额外功越多，故D错误。 故选C。 4．（2025·湖南常德·模拟预测）如图所示，工人用该滑轮组在30s内将质量为360kg的重物匀速提升了20m，其工作期间的机械效率为60%，钢丝绳能承受的最大拉力为8000N（g=10N/kg，不计绳重与摩擦），则下列说法不正确的是（　　） A．动滑轮的重力为2400N B．拉力的功率为 C．这段时间里所做的额外功为 D．能提升的最大重物的质量为960kg 【答案】D 【详解】A．不计绳重与摩擦，根据 可知，动滑轮的重力为 故A正确，不符合题意； B．拉力做的有用功为 由得，拉力做的总功为 则拉力的功率为 故B正确，不符合题意； C．这段时间里所做的额外功为 故C正确，不符合题意； D．由图可知，滑轮组的绳子承重股数为，钢丝绳能承受的最大拉力为8000N，不计绳重与摩擦，根据可知，能提升的最大重物的重力为 由得，能提升的最大重物的质量为 故D错误，符合题意。 故选D。 5．（2026·湖南·模拟预测）如图，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，把重物沿斜面拉上去。斜面长2m，斜面最高处高度为1m。工人师傅在5s内，用大小为600N的力将一个重为1000N的物体沿着斜面从底端匀速推到顶端。则下列说法正确的是（    ） A．使用斜面，既可以省力，也可以省距离 B．物体所受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下，大小为600N C．推力做功的功率为240W D．工人此次利用的斜面机械效率为80% 【答案】C 【详解】A．利用斜面可以省力，推力600N小于物体重力1000N，但费距离，斜面长2m大于提升高度1m，故A错误； B．物体沿斜面向上运动，摩擦力阻碍运动，故方向沿斜面向下，推力做的有用功 推力做的总功 推力做的额外功 由可得物体受斜面的摩擦力 方向沿斜面向下，故B错误； C．根据功率公式，已知，，则推力做功功率，故C正确； D．根据机械效率公式，则斜面的机械效率，故D错误。 故选C。 6．（2025·湖南娄底·二模）如右下图是建筑工人用卷扬机和滑轮组提升建筑材料A的场景，在15s的时间内，工人师傅开动卷扬机将建筑材料A匀速提升了3m，已知绳子自由端的拉力F为600N，建筑材料A的重力为1000N。在这个过程中（　　） A．卷扬机带动绳子自由端移动的距离是3m B．拉力F的功率为240W C．滑轮组的有用功为1800J D．此滑轮组的机械效率为 【答案】B 【详解】A．由图可知，承担物重的绳子段数n=2。 已知建筑材料A被匀速提升了h=3m，根据滑轮组的特点，绳子自由端移动的距离s=nh=2×3m=6m 故A不符合题意； B．拉力F做的总功W总=Fs=600N×6m=3600J 拉力F的功率 故B符合题意； C．滑轮组做的有用功W有=Gh=1000N×3m=3000J 故C不符合题意； D．滑轮组的机械效率 故D不符合题意。 故选B。 7．（2024·湖南岳阳·二模）如图所示的滑轮组提升160N的重物，两个滑轮的重力均为20N，小婷拉动绳子5s将重物提升1m，不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是（　　） A．自由端拉力F为80N B．该滑轮组的机械效率约86.7% C．绳子自由端移动的速度为0.2m/s D．拉力的功率是36W 【答案】D 【详解】A．由图可知承担物重的绳子的股数n=3，因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力 故A错误； B．因为不计绳重和摩擦，所以滑轮组的机械效率 故B错误； C．绳子自由端移动的距离 绳子自由端移动的速度 故C错误； D．拉力做功的功率 故D正确。 故选D。 8．（2026·湖南永州·模拟预测）如图斜面长为1m、高为0.5m，现将重为100N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为80N，则以下说法正确的是（　　） A．克服物体重力所做的有用功为50J B．拉力所做的总功为40J C．斜面的机械效率为80% D．物体受到的摩擦力为80N 【答案】A 【详解】A．利用斜面提升物体过程中克服物体重力做的功为有用功，此过程中有用功为 故A正确； B．利用斜面提升物体过程中拉力做的功是总功，此过程中总功为 故B错误； C．斜面的机械效率为 故C错误； D．用斜面提升物体过程中克服斜面对物体的摩擦力所做的功为额外功，此过程中额外功为 则摩擦力为 故D错误。 故选A。 9．（2025·湖南·三模）如图是楼下的工人师傅用滑轮将水泥从一楼运送到二楼的情景，每次运送水泥的质量为m，水泥升高的高度为h，下列说法正确的是（　　） A．使用该滑轮可以省功 B．工人每次拉绳子移动的距离为2h C．增加每次运送水泥的质量可增大工人每次做的有用功 D．加快每次拉绳子的速度可以提高该滑轮的机械效率 【答案】C 【详解】A．根据功的原理，使用任何机械都不能省功，故A错误； B．由图可知使用的是定滑轮，工人拉动绳子的距离跟水泥升高的高度是相等的，故工人拉绳子移动的距离也为h，故B错误； C．提升物体的有用功W=Gh，升高相同的高度每次提升的水泥质量越大，做的有用功就越多，故C正确； D．在做功相同的情况下，加快每次拉绳子的速度可以减少做功用的时间，可以增大的是滑轮做功的功率，而非机械效率，故D错误。 故选C。 10．（2025·湖南·模拟预测）如图所示，小明用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升两个物体，绳端移动的距离相等。在提升过程中，已知绳端拉力小于，不计滑轮重及摩擦，则下列说法正确的是（   ） A．乙装置提升的物体质量较大 B．两物体上升的高度大小相同 C．拉力做的功比做的功多 D．乙装置比甲装置的机械效率高 【答案】A 【详解】A．由于不计滑轮重和摩擦，甲装置使用的是定滑轮，使用定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，故 而乙装置使用的是动滑轮，使用动滑轮可以省力，故 根据题意可知，即 故，故A正确； B．根据定滑轮的特点可知，使用定滑轮时绳端移动的距离等于物体被提升的距离，即 而使用动滑轮时，物体被提升的距离 根据题意可知，故，故B错误； C．根据题意可知， 根据可得，故拉力F1做的功比F2做的功少，故C错误； D．甲装置的机械效率 乙装置的机械效率 (若考虑绳重的话，则两装置的机械效率应低于100%)，故D错误。 故选A。 11．（多选）（2025·湖南长沙·三模）小张用如图所示滑轮把重500N的货物匀速提到3m高的二楼，若不计绳重和摩擦，所用的拉力是300N。下列关于此过程的说法正确的是（　　） A．使用动滑轮提升重物可以省力，也可以省功 B．拉力做功为1800J C．动滑轮的机械效率为60% D．若使用质量更小的动滑轮，提升相同的货物，机械效率会变大 【答案】BD 【详解】A．动滑轮可以省力，但根据功的原理，使用任何机械都不省功，故A错误； B．在动滑轮中绳子自由端移动的距离和物体移动的距离关系为s=nh=2×3m=6m 则拉力做的功为W=Fs=300N×6m=1800J 故B正确； C．动滑轮的机械效率为 故C错误； D．若不计绳重和摩擦，拉力F与物重和滑轮重的关系为 绳子自由端移动的距离和物体移动的距离关系为s=nh，动滑轮的机械效率为 若使用质量更小的动滑轮，提升相同的货物，分子不变，分母变小，所以机械效率会变大，故D正确。 故选BD。 12．（多选）（2025·湖南长沙·模拟预测）质量为2kg的物体A放在水平地面上，利用如图所示的装置使物体A以0.1m/s的速度做匀速直线运动，拉力F大小为6N，方向始终保持水平，若地面对物体的摩擦力大小为9N，不计弹簧测力计、滑轮及绳重，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s B．拉力的功率为1.2W C．2s内该装置做的有用功为3.6J D．滑轮组的机械效率为75% 【答案】BD 【详解】A．由图可知，滑轮组的绳子段数，已知物体A以0.1m/s的速度做匀速直线运动，因此绳子自由端移动的速度，故A错误； B．拉力的功率，故B正确； C．2s内该装置克服摩擦力做的有用功，故C错误； D．滑轮组的机械效率，故D正确。 故选BD。 13．（多选）（2025·湖南岳阳·模拟预测）实验小组用同一物体做了图所示的两次实验，图甲中物体静止在空中，图乙中物体10s内沿竖直方向被匀速提升了0.1m。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．使用该滑轮可以省力 B．该滑轮对物体做功0.32J C．该滑轮的机械效率为80% D．图乙中弹簧测力计的拉力的功率为0.02W 【答案】ABC 【详解】A．观察图乙，滑轮随物体的提升一起移动，所以图乙中的滑轮是动滑轮，动滑轮可以省力，不改变力的方向，故A正确； BCD．图甲中物体静止在空中，弹簧测力计的读数为3.2N，即物体的重力为3.2N；图乙中物体10s内沿竖直方向被匀速提升了0.1m，根据功的计算公式，滑轮对物体做的有用功 由图乙可以读出此时拉力F为2N，绳子段数，物体被提升了0.1m，则绳子自由端移动了 所以拉力F做的总功 所以滑轮的机械效率 拉力F在10s内将物体匀速提升了0.1m，根据功率计算公式，可得图乙拉力的功率 故BC正确，D错误。 故选ABC。 14．（多选）（2025·湖南长沙·模拟预测）如图是我国古代安装护城河上吊桥的装置简化图，下列说法正确的是（　　） A．工人拉动绳子的力等于 B．以为支点，在提升物体过程中，阻力臂逐渐变大 C．保持拉力方向不变，仅将物体的重力增大，拉力的大小会增大 D．忽略杠杆、绳重及摩擦等因素，当物体重力增大时，机械效率会提高 【答案】AC 【详解】A．上端的定滑轮不能省力，不计摩擦力的存在，工人拉动绳子的力F′等于F，故A正确； B．以B为支点，在提升物体过程中，吊桥的重力为阻力，阻力臂是B点到阻力作用线的水平距离，所以阻力臂逐渐减小，故B错误； C．保持拉力方向不变，仅将物体的重力增大，阻力臂和动力臂都不变，由杠杆平衡条件可知拉力的大小会增大，故C正确； D．忽略杠杆、绳重及摩擦等因素，此过程不需要做额外功，机械效率为100%，当物体重力增大时，机械效率不变，故D错误。 故选AC。 15．（2025·湖南永州·一模）如图是学校旗杆上滑轮装置的简化图，升旗手通过拉动绳子将国旗升起，绳子绕在滑轮上。这个滑轮属于 滑轮。在国旗匀速上升过程中，国旗的 （选填“动能”“重力势能”或“弹性势能”）增加。 【答案】 定 重力势能 【详解】[1]滑轮工作时，只绕轴转动，不随物体一起移动，所以是定滑轮。 [2]在国旗匀速上升过程中，国旗的质量不变，速度不变，它的动能不变，高度增大，重力势能增加，国旗没有发生弹性形变，不具有弹性势能。 16．（2025·湖南湘潭·一模）如图所示，工人借助动滑轮用250N的拉力，将450N的重物匀速提升2m，用时10s在此过程中，工人所用拉力的功率为 W，动滑轮的机械效率为 %。 【答案】 100 90 【详解】[1]由图可知，绳端移动的距离为 拉力所做的总功为 工人所用拉力的功率为 [2]克服重物重力做的有用功为 滑轮的机械效率为 17．（2022·湖南长沙·二模）小丽利用如图所示的滑轮组，将重为125N的物体匀速提起，作用在绳子自由端竖直向上的拉力F=50N，在10s内绳子自由端移动的距离为6m，不计绳重和摩擦。则动滑轮的重力为 N；拉力F的功率为 W。 【答案】 25 30 【详解】[1]由图可知，动滑轮上的绳子段数n=3，由于不计绳重和摩擦，拉力，则动滑轮重力 G动=3F-G=3×50N-125N=25N [2]绳子自由端移动的速度 根据 可知，拉力F的功率 P=Fv=50N×0.6m/s=30W 18．（2025·湖南衡阳·模拟预测）如图所示，重100N的物体A在20N水平拉力F的作用下10s内沿直线匀速运动了1m的距离，滑轮组的机械效率为。则拉力F做功的功率是 W，物体A受到的摩擦力是 N。若增大拉力F，则物体A受到的摩擦力 选填“变大”“变小”或“不变”。 【答案】 4 32 不变 【详解】[1]由图可知，动滑轮上的绳子段数为，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 [2]根据可得，有用功 水平匀速直线拉动物体A时，克服物体A受到的摩擦力做的功为有用功，根据可得，物体A受到的摩擦力 [3]滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与其它因素无关，由于增大拉力F时，物体A对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度也不变，所以物体A受到的摩擦力不变。 19．（2025·湖南益阳·模拟预测）小明利用滑轮组将一个重物匀速提升一定高度，如图所示。该滑轮组有 段绳子承担物重。不计绳重与摩擦，若小明将重物以更大的速度匀速提升相同高度，则小明做的有用功将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 2 不变 【详解】[1][2]由图可知，提着动滑轮的有两股绳，所以有2段绳子承担物重。已知该过程中不计绳重与摩擦，设重物的重力为G，重物上升的高度为h，则小明做的有用功可表示为，因此将重物以更大的速度匀速提升相同高度不会改变有用功的大小。 20．如图所示，小王站在水平地面上，将一个重为450N的货物A，在10s内沿竖直方向匀速提升了2m。小王所用的拉力是300N。不计绳重和摩擦，小王做功的是 J，滑轮组的机械效率为 ，如果小王所受的重力为500N，则小王利用该滑轮组可匀速提升物体的最大重力为 N。 【答案】 1200 75% 850 【详解】[1]由图可知，滑轮组承担重物绳子的段数 小王做的功为 [2]滑轮组的机械效率 [3]不计绳重和摩擦，由可得，动滑轮的重力为 小王在绳端的拉力最大等于其重力，即 由可知小王能提起物体的最大重力 21．如图甲所示，工人用拉力F竖直向上匀速提升重900N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重100N，不计绳重及摩擦。拉力F的功率为 W，动滑轮的机械效率为 。 【答案】 160 90% 【详解】[1][2]由图甲可知，，不计绳重及摩擦，拉力F为 由图乙可知，25s时货物移动的距离为，动滑轮对物体做的总功为 则拉力F的功率为 则装置对物体做的有用功为 动滑轮的机械效率为 22．（2025·湖南湘西·二模）某同学利用滑轮组提升一重物，请在图中画出绳子的正确绕法。（最省力） 【答案】 【详解】要使滑轮组最省力，应该让绳子股数最多。两动一定滑轮组，可从定滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有四段绳子承担物重，这就是最省力的绕法。如图所示： 23．（2025·湖南长沙·一模）顺顺与利利同学在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时，作了如下猜想： A．可能与接触面的粗糙程度有关 B．可能与压力的大小有关 顺顺同学考虑到在实际操作中很难控制弹簧测力计和滑块一起做匀速直线运动，于是进行了改进： (1)如图甲，在小桶内装入适量的沙子，使滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动。通过测量沙子和小桶的总重力来得到滑块受到的滑动摩擦力大小，此处用到的实验方法是 法； (2)如图乙，在滑块上加砝码，发现需要装入更多的沙子，滑块才能做匀速直线运动，比较甲乙两次实验，验证了猜想 （选填“A”或“B”）是正确的； (3)利利同学觉得用钩码代替小桶和沙子可以简化实验操作步骤，他这么做 （选填“能”或“不能”）达到目的。 【答案】(1)转换 (2)B (3)不能 【详解】（1）在小桶内装入适量的沙子，滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动，此时滑块在水平方向上受到平衡力的作用，受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，由于使用的是定滑轮，所以拉力的大小等于小桶和沙子的总重力，为测量滑块受到的滑动摩擦力的大小，应测量小桶和沙子的总重力的大小，此处用到的实验方法为转换法。 （2）如图乙，在滑块上加砝码，增大了接触面的压力，发现需要装入更多的沙子，滑块才能做匀速直线运动，说明滑动摩擦力变大。比较甲、乙两次实验，说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关，验证了猜想B是正确的。 （3）用钩码替代沙桶，由于钩码不能连续改变拉力大小，很难使滑块做匀速直线运动，摩擦力可能无法测量，不能达到目的。 24．简单机械在我国古代被广泛应用于生活和生产，如杠杆、滑轮、轮轴…（g=10N/kg）。 (1)我国古代劳动人民提升重物常用到滑轮组，如图甲、乙用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组，分别将同一物体匀速提升相同高度，不计绳重及摩擦，则绳子自由端拉力：F甲 F乙，两滑轮组机械效率η甲 η乙（均选填“>/</=”） (2)如图丙所示是我国古人使用绞车和滑轮吊起石材时的情境，其简化结构图如图丁所示，绞盘横杆长度L与滚轴直径d之比为4:1，吊框的重力为100N，不计绳重和机械间的所有摩擦。 ①绞车可以看做 （选填“轮轴/滑轮”）；滑轮A和B的作用是 。 ②一工匠用绞车匀速提升大理石板；工匠的推力为100N，则大理石板重为 N。 (3)桔槔（杠杆）是中国古代一项伟大的发明。如图戊是古人利用桔槔从井里汲水的示意图，在它的前端A处用一根轻质细杆系一个水桶，在后端B处绑一块配重的石块，O为支点且OA=3OB。汲水时，先缓慢向下拉杆；装水后，缓慢向上提杆。桶重20N，桔槔的自重及摩擦不计。若汲水时，把空桶放下井，向下拉杆的力为F，装满水后，水和桶总重为200N，向上提桶的力仍为F，则F= N。 【答案】(1) > = (2) 轮轴 改变动力方向 300 (3)90 【详解】（1）[1]图甲中滑轮组的动滑轮绕2段绳，图乙中滑轮组的动滑轮绕3段绳，将同一物体匀速提升相同高度，不计绳重及摩擦，由可知绳子自由端拉力。 [2]根据 可知两滑轮组机械效率。 （2）①[1][2]由图可知通过转动绞盘使绳子绕到滚轴，从而拉起物体，绞盘相对于轮，滚轴相对于轴，所以绞车可以看作轮轴；滑轮A和B为定滑轮，作用是改变力的方向。 ②[3]由于横杆长度L与滚轴直径d之比为4:1，一工匠用绞车匀速提升大理石板；工匠的推力为100N，根据杠杆平衡条件得 吊起大理石和吊框的总重力为 大理石板重 （3）O为支点且，根据数学知识可知；若汲水时，把空桶放下井，向下拉杆的力为F，根据杠杆的平衡条件可知 即① 装满水后，水和桶总重为200N，向上提桶的力仍为F，根据杠杆的平衡条件可知 即② 联立可得。 25．（2025·湖南长沙·二模）如图所示，用竖直向上的拉力匀速提升一质量为的物体，在内物体上升了，整个过程拉力所做功的功率为。已知取，不计绳重、绳与滑轮间的摩擦，求： (1)物体的重力； (2)拉力所做的功； (3)动滑轮的重力。 【答案】(1)800N (2) (3) 【详解】（1）根据G=mg可得，货物的重力为G货物=m货物g=80kg×10N/kg=800N （2）拉力所做的功W拉=Pt=180W×10s=1800J （3）由题图可知，滑轮组的绳子承重股数为n=2，绳子移动的路程为s=nh=2×2m=4m 根据W=Fs，绳子的拉力 不计绳重和摩擦，根据可知，动滑轮的重力为 26．（2025·湖南长沙·二模）小明用如图所示动滑轮和质量为的桶往屋顶花园运送建筑材料。桶内装的材料，用力在内匀速将桶向上移动的过程中。（不计绳重、动滑轮重和摩擦，取）求： (1)桶上升的速度； (2)拉力的大小； (3)拉力做功的功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）桶上升的速度为 （2）由图可知，承重绳子股数n=2，不计绳重、动滑轮重和摩擦，拉力的大小为 （3）拉力做的功为 拉力做功的功率为 27．（2025·湖南衡阳·二模）如图所示，支架OB固定于竖直墙面O点，且可绕O点在竖直面内转动，细绳BC与支架连接于B点，另一端固定在墙上C点，此时支架水平，细绳与支架夹角为30°。滑轮组悬挂于支架A处，OA=2AB，重500N的工人用300N竖直向下的拉力拉动绳子自由端，使质量为54kg的物体M匀速上升。工人与水平地面的接触面积为500cm2，两个滑轮的质量相等，不计支架和细绳重力，不计滑轮组的绳重和摩擦。求： (1)物体M的重力； (2)工人对地面的压强； (3)滑轮组的机械效率； (4)细绳 BC 对支架的拉力。 【答案】(1)540N (2)4000Pa (3)90% (4)1280N 【详解】（1）物体M的重力 （2）题目中人受到重力、拉力、支持力的作用，其关系为 则人对地面的压力为 工人与水平地面的接触面积为 则工人对地面的压强为 （3）由图可知，n=2，滑轮组的机械效率为 （4）不计滑轮组的绳重和摩擦，则有 则动滑轮重为 将滑轮组和重物视为一个整体，对A点的拉力为FA，则有 将OAB视为一个杠杆，做OD垂直于BC，则OD就是BC对支架的拉力FB的力臂；因为细绳与支架夹角为30°，所以； 因为OA=2AB，则FA的力臂； 根据杠杆的平衡条件，可得出 即 所以得出 28．（2025·湖南·三模）中国是世界基建强国，如图甲所示的塔吊是基建的常用设备，其结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型。已知物体重力为1.2×103N，绳子自由端施加的拉力，物体在20s内匀速上升10m。不计绳重和摩擦。求： (1)物体上升的速度； (2)内拉力F做功的功率； (3)若利用该塔吊将的物体吊到目的地，求此次滑轮组的机械效率（结果保留至小数点后一位）。 【答案】(1)0.5m/s (2)800W (3)83.3% 【详解】（1）物体在20s内匀速上升10m，则物体上升的速度为 （2）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，绳子自由端移动的距离为 拉力所做的功为 拉力F的功率为 （3）不计绳重和摩擦，提升重力为1.2×103N的物体，绳子自由端拉力为 解得G动=400N；利用该塔吊将1.2×103N的物体吊到目的地，此次滑轮组的机械效率为 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $