专项训练41 滑轮（组）斜面机械效率相关的计算 2025-2026学年人教版物理八年级下册期末复习48个重点难点专练（全国通用）

**基本信息** 聚焦滑轮（组）、斜面机械效率，从基础特点到图像综合分层训练，逻辑递进，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |定滑轮、动滑轮、滑轮组特点及应用|11道|装置特点辨析、应用选择|从装置结构到功能特点，建立机械基础认知| |机械效率概念理解|4道|概念辨析、影响因素判断|通过对比辨析，深化效率本质的物理观念| |机械效率计算|14道|选择/填空/计算题，涵盖滑轮组、斜面|从公式直接应用到含额外功综合计算，培养科学推理能力| |结合图像分析效率|4道|图像与效率结合的综合题|整合运动图像与效率计算，提升信息处理与模型建构能力|

2025-2026学年人教版物理八年级下册期末复习48个重点难点专练（全国通用） 专项训练41 滑轮（组）斜面等机械效率及其相关的计算 一、定滑轮、动滑轮、滑轮组特点及其应用（11道题） 二、对机械效率概念的理解（4道题） 三、滑轮（组）斜面等简单机械机械效率的计算（14道题） 四、结合图像分析计算滑轮组机械效率（4道题） 一、定滑轮、动滑轮、滑轮组特点及其应用（11道题） 1. 如图所示，不计绳重和摩擦，沿三种不同的方向拉绳使物体匀速上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则 A. F1最大 B. F2最大 C. F3最大 D. 三个力一样大 2. 《天工开物·作咸》中记录了井盐的生产过程。下图是古人从井中汲卤的示意图，其中A相当于现在的定滑轮，其作用是（ ） A. 省力 B. 省功 C. 省距离 D. 改变力的方向 3. 用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示是一种垃圾投放装置的示意图，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖（桶盖绕转轴转动），非常方便、卫生。下列说法正确的是（ ） A. 装置中的滑轮是动滑轮 B. 装置中的滑轮起到省力作用 C. 装置中的滑轮起到改变力方向的作用 D. 左端绳子的拉力大于右端绳子的拉力 5. 分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的 是（　　） A. B. C. D. 6．如图所示，小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（　　） A．，并向上移动4m B．，并向上移动2m C．，并向上移动4m D．，并向上移动1m 7．如图所示，用三种不同的方式分别拉同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为、和，不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦。则它们的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 8．（多选）如图，两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲中，绳端移动的距离为60cm B．乙中，拉力的功率为1.8W C．甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D．乙中，动滑轮的重力为1N 9．（多选）如图所示，物体A和B所受的重力分别为30N和10N，此时A恰能沿着粗糙程度相同的水平桌面以0.3m/s的速度向右做匀速直线运动，下列说法正确的是（不计滑轮上的摩擦、绳重及滑轮重）（　　） A．物体B匀速下降的速度是0.9m/s B．与物体A相连的滑轮为动滑轮 C．A受到的摩擦力为30N D．对A施加水平向左大小为40N的力，可使B匀速上升 10. 如图所示，在水平地面上静止放着两个物体，它们的重力均为，物体与地面间的滑动摩擦力均为，不计绳子与滑轮间的摩擦，则要拉着物体匀速运动需要的拉力分别为______，______。 11．如图所示，两弹簧测力计均为竖直方向，不计摩擦及弹簧测力计自重，滑轮的重力为2N，若弹簧测力计2的示数为5N，则物体A的重力为 N，弹簧测力计1的示数为 N。 二、对机械效率概念的理解（4道题） 1．小明在学习了功、功率和机械效率的知识后，总结了如下规律，你认为正确的是（　　） A．机械做功越快，机械效率越高 B．机械做功越多，机械效率越高 C．机械的功率越小，机械做功越慢 D．机械越省力，机械的功率越大 2．对于功、功率和机械效率的理解，下列说法中正确的是（　　） A．机械做功越多，功率一定越大 B．机械做功越多，机械效率一定越高 C．功率越大，机械效率一定越高 D．有用功在总功中所占的比例越大，机械效率一定越高 3. 用四个完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，滑轮重小于物重，则（　　） A. 使用两种装置，拉力不同，机械效率相同 B. 使用两种装置，拉力相同，机械效率也相同 C. 甲装置比乙装置省力且机械效率更高 D. 乙装置更省力，但甲装置机械效率更高 4. 中国古代五大农书之首《齐民要术》中记载：“井浅用桔槔，井深用辘轳。”如图甲所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出，其工作原理如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 辘轳的本质是一个省力杠杆 B. 若只增加小轮的半径，可以更省力 C. 使用辘轳汲水时，可以省功 D. 辘轳的机械效率与所提升水的重力有关 三、滑轮（组）斜面等简单机械机械效率的计算（14道题） 1. 如图所示，小潘用动滑轮将重为8N的物体匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.2m/s，动滑轮的重力为2N，忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A. 经过5s，物体被提升1m B. 经过5s，小潘做的有用功为5J C. 小潘对绳子的拉力F大小为4N D. 此过程中该动滑轮的机械效率为80% 2. （2025黑龙江绥化）如图所示，某同学利用动滑轮将质量为9kg的物体竖直向上匀速提升1m，用时4s，所做额外功为10J。下列选项中正确的是（ ） A. 动滑轮重为10N B. 拉力F做功的功率为22.5W C. 动滑轮的机械效率为90% D. 绳子自由端上升的速度为0.5m/s 3. 如图所示，工人利用滑轮组将质量为57kg的建筑材料匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.4m/s，动滑轮的质量为3kg，忽略绳重和摩擦，则（　　） A. 经过10s建筑材料被提升4m B. 工人对绳子的拉力为300N C. 经过10s工人做的有用功为2280J D. 此过程中该滑轮组的机械效率为90% 4. 如图所示，小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体，A物体5s内移动了100cm，且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N，已知滑轮组的机械效率为80%，则下列说法错误的是（　　） A. 拉力F大小为4N B. 绳子自由端移动的速度为0.6m/s C. 拉力F做功的功率为3W D. 拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J 5. 抗洪抢险时，需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力，队员们用5m的长木板搭了一个斜面。用1200N的力将重物匀速推到车上，历时5min。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（g取10N/kg）（　　） A. 他对重物做了4800J功 B. 他做功的功率为16W C. 物体在斜面上受到的摩擦力是1200N D. 此简易斜面装置的机械效率为50% 6．如图，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去。斜面长2m，斜面最高处高度为1m。工人师傅在5s时间内，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24W D．工人此次利用的斜面机械效率为83.3% 7. 如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用动滑轮把重40N的物体匀速提高2m，所用的拉力为25N，则动滑轮的机械效率是______；如果将重物增加至100N，匀速提升相同高度，则这个动滑轮的机械效率将______。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 8．工人利用如图所示的滑轮组提升物体。已知绳子自由端拉力为500N，物体在竖直方向上被匀速提升了3m，该滑轮组的机械效率为80%。则该过程中的有用功为 J。 9. 如图所示，将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，斜面的机械效率是________%，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是_______s。 10. 如图，将N的物体用动滑轮5s匀速提升2m，所用拉力N，不计轮轴处摩擦及绳重，求： （1）拉力F做功的功率； （2）动滑轮的机械效率。 11. 如图所示，物体重80N，在拉力F的作用下，物体以0.2m/s的速度竖直向上匀速运动了20s，滑轮的效率为80%，不计绳重和摩擦。求： （1）克服物体重力做功是多少? （2）拉力F的功率是多少? （3）滑轮重是多少? 12. 如图用滑轮组提起重630N的物体，绳子自由端拉力F为300N，重物以0.2m/s的速度匀速上升3m，不计摩擦和绳重，求： （1）滑轮组对物体做的有用功 （2）滑轮组的机械效率. （3）拉力做功的功率. 13. 如图所示，重500N的小明利用该滑轮组用时5s将300N的重物匀速向上提升到6m高的平台上，绳子自由端的拉力为200N，不计绳重和摩擦，求： （1）绳子自由端的移动速度； （2）拉力做功的功率； （3）若不考虑绳子的最大拉力，求该滑轮组的最大效率。 14. 如图所示的滑轮组，地面上的卷扬机用力向下拉绳子，将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上，用时40s，提供的拉力F为2500N。（不计绳子与摩擦） （1）请画出滑轮组的绕线； （2）滑轮组的机械效率； （3）拉力F的功率； （4）计算动滑轮的重为多少？ 四、结合图像分析计算滑轮组机械效率（4道题） 1．如图甲所示，用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物A，拉力F随时间t的变化关系如图乙所示。不计一切摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为80%，重物A上升的速度v随时间t变化的关系如图丙所示。则（　　） A．0～1s内，重物A受到了平衡力的作用 B．1～2s内，绳子自由端的速度为1m/s C．所提重物A的重力为1500N D．若将A的重力减小为900N，则提升重物匀速上升时，滑轮组的机械效率将变为75% 2. 小明同学利用如图甲所示装置将重15N的空吊篮提升到高处，施加的拉力F、吊篮上升的速度v随时间t变化关系分别如图乙、丙所示。绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N，忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　） A. 动滑轮的重力为9N B. 第2s内拉力F的功率为40W C. 此装置最多能匀速提升80N的货物 D. 此装置提升重物的最大机械效率为85% 3．工人用如图甲所示的滑轮组和箱子运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计。求：   （1）工人用200N的拉力将建材匀速提升了5m，则拉力所做的功为多少J？ （2）动滑轮和箱子的重力是多少N？ （3）当滑轮组的机械效率为80%时，运送建材的重力是多少N？ 4. 小明站在水平地面上，利用如图甲所示装置从竖直深井中提取泥土。已知他的重力为600N，与地面的接触面积为，动滑轮与筐的重力均为20N。若将泥土以0.5m/s的速度匀速提起，在此过程中小明的拉力 F 所做的功随时间变化的图像如图乙所示，不计细绳重及摩擦，g取 求∶ （1）拉力做功的功率及拉力大小； （2）此时小明对地面的压强； （3）利用该装置提升泥土的机械效率（保留一位小数）。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年人教版物理八年级下册期末复习48个重点难点专练（全国通用） 专项训练41 滑轮（组）斜面等机械效率及其相关的计算 一、定滑轮、动滑轮、滑轮组特点及其应用（11道题） 二、对机械效率概念的理解（4道题） 三、滑轮（组）斜面等简单机械机械效率的计算（14道题） 四、结合图像分析计算滑轮组机械效率（4道题） 一、定滑轮、动滑轮、滑轮组特点及其应用（11道题） 1. 如图所示，不计绳重和摩擦，沿三种不同的方向拉绳使物体匀速上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则 A. F1最大 B. F2最大 C. F3最大 D. 三个力一样大 【答案】D 【解析】滑轮根据在使用过程中轴心位置是否发生改变分为定滑轮和动滑轮，定滑轮实质是一个等臂杠杆，在使用过程中既不省力，也不省距离，但能改变力的方向；动滑轮实质是一个省力杠杆，在使用过程中能省力，但不能改变用力方向．由题意知，该滑轮为定滑轮，不能省力，故本题正确选项是D． 2. 《天工开物·作咸》中记录了井盐的生产过程。下图是古人从井中汲卤的示意图，其中A相当于现在的定滑轮，其作用是（ ） A. 省力 B. 省功 C. 省距离 D. 改变力的方向 【答案】D 【解析】AC．定滑轮的实质是等臂杠杆，既不省力又不省距离，故AC不符合题意； B．根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故B不符合题意； D．使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，给人们带来方便，故D符合题意。故选D。 3. 用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】如选项A中图，动滑轮是省力杠杆，其动力臂是阻力臂的2倍，则动力是阻力的一半，即 如选项B中图，根据机械功原理，任何机械都不省功，所以由得 如选项C中图，设阻力臂为L，则从支点到动力作用点长度为3L，因为动力作用线与横杆夹角为30°，说明动力臂长度为横杆的一半，即。根据杠杆平衡条件可得 如选项D中图，定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，则。综上所述，通过比较得知，B选项中最小，即在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是斜面，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 4. 如图所示是一种垃圾投放装置的示意图，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖（桶盖绕转轴转动），非常方便、卫生。下列说法正确的是（ ） A. 装置中的滑轮是动滑轮 B. 装置中的滑轮起到省力作用 C. 装置中的滑轮起到改变力方向的作用 D. 左端绳子的拉力大于右端绳子的拉力 【答案】C 【解析】A．装置中的滑轮是固定不动的，属于定滑轮，而不是动滑轮。故A错误； BC．定滑轮的主要作用是改变力的方向，而不是省力。故B错误，C正确； D．由于定滑轮不省力，且左右两端绳子都绕过定滑轮连接到吊把上，因此左端绳子的拉力应该等于右端绳子的拉力。故D错误。 故选C。 5. 分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的 是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】A．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=3，则拉力 B．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子段数n=2，则拉力 C．定滑轮相当于等臂杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力 D．动滑轮相当于省力杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力 综上，四种装置匀速提升同一重物，则最省力的是A中的装置。故选A。 6．如图所示，小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（　　） A．，并向上移动4m B．，并向上移动2m C．，并向上移动4m D．，并向上移动1m 【答案】D 【解析】AB．不计绳重、轮重和摩擦，图甲是动滑轮，动滑轮不能改变力的方向，但是可以省一半的力，所以 拉力端移动的距离为 s=2h=2×2m=4m 故AB错误； CD．不计绳重、轮重和摩擦，图乙是动滑轮，拉力作用在动滑轮的轴上，拉力 F乙=2G物=400N 拉力端移动的距离为 故C错误，D正确。故选D。 7．如图所示，用三种不同的方式分别拉同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为、和，不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦。则它们的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】滑动摩擦力的大小与压力及接触面的粗糙程度有关，三幅图中压力和粗糙程度相同，所以滑动摩擦力相同。A匀速运动，受力平衡，拉力等于滑动摩擦力。由图可知，图A中的滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，受力平衡，所以等于物体受到的滑动摩擦力；图B是动滑轮，n=2，不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，等于滑动摩擦力；图C中动滑轮左侧受到两个拉力，所以右侧的拉力等于2倍的滑动摩擦力，所以 ，故选C。 8．（多选）如图，两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲中，绳端移动的距离为60cm B．乙中，拉力的功率为1.8W C．甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D．乙中，动滑轮的重力为1N 【答案】ABD 【解析】AC．由图甲可知动滑轮上有三段绳子，则绳子端移动的距离为物体提升高度的三倍，即60cm，故A正确，C错误； BD．由图乙可知动滑轮上有两段绳子，则绳子端移动的距离为物体提升高度的二倍，即40cm，所以拉力的功率为 动滑轮的重力为 故BD正确。 故选ABD。 9．（多选）如图所示，物体A和B所受的重力分别为30N和10N，此时A恰能沿着粗糙程度相同的水平桌面以0.3m/s的速度向右做匀速直线运动，下列说法正确的是（不计滑轮上的摩擦、绳重及滑轮重）（　　） A．物体B匀速下降的速度是0.9m/s B．与物体A相连的滑轮为动滑轮 C．A受到的摩擦力为30N D．对A施加水平向左大小为40N的力，可使B匀速上升 【答案】BD 【解析】A．由图可知，绳子股数n=2，A物体移动的速度为 则B物体下降的速度为 故A错误； B．物体A在向右移动过程中，与之相连的滑轮也向右移动，则该滑轮为动滑轮，故B正确； C．由图可知，当B匀速下降时，与B相连的绳子上的拉力大小为 不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间摩擦，根据滑轮组的特点可知，A与桌面的摩擦力为 故C错误； D．当B匀速上升时，A受到的摩擦力水平向右，由于压力、粗糙程度不变，所以摩擦力的大小仍为20N，所以对A施加的水平向左的力为 故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在水平地面上静止放着两个物体，它们的重力均为，物体与地面间的滑动摩擦力均为，不计绳子与滑轮间的摩擦，则要拉着物体匀速运动需要的拉力分别为______，______。 【答案】 20N 20N 【解析】如上图所示，由2段绳子吊着动滑轮，不计绳子与滑轮间的摩擦，则拉力为 如下图所示，由2段绳子吊着动滑轮，不计绳子与滑轮间的摩擦，则拉力为 11．如图所示，两弹簧测力计均为竖直方向，不计摩擦及弹簧测力计自重，滑轮的重力为2N，若弹簧测力计2的示数为5N，则物体A的重力为 N，弹簧测力计1的示数为 N。 【答案】 5 12 【解析】如图所示，是定滑轮，只能改变力的方向，无法改变力的大小，故A物体所受的拉力为5N，拉力与重力是平衡力，故A物体的重力为5N。 对定滑轮受力分析，其受到了向上的拉力，向下的拉力2段，定滑轮的重力，故弹簧测力计1的示数为 二、对机械效率概念的理解（4道题） 1．小明在学习了功、功率和机械效率的知识后，总结了如下规律，你认为正确的是（　　） A．机械做功越快，机械效率越高 B．机械做功越多，机械效率越高 C．机械的功率越小，机械做功越慢 D．机械越省力，机械的功率越大 【答案】C 【解析】A．机械做功越快表示功率越大，而功率与机械效率是两个完全不同的概念，故A错误； B．机械做功越多，但不知道有用功多少，故机械效率也无法判断，故B错误； C．功率是描述物体做功快慢的物理量，则功率小的机器做功慢，故C正确； D．机械效率与机械是否省力没有关系，故D错误。故选C。 2．对于功、功率和机械效率的理解，下列说法中正确的是（　　） A．机械做功越多，功率一定越大 B．机械做功越多，机械效率一定越高 C．功率越大，机械效率一定越高 D．有用功在总功中所占的比例越大，机械效率一定越高 【答案】D 【解析】A．功是指做功的多少，而功率是指做功的快慢；做功多，若时间未知，则无法判断功率大小，故A错误； B．机械效率是有用功与总功之比，机械做的功多，但有用功未知，则无法判断机械效率大小，故B错误； C．机械效率与功率没有关系，所以功率大，机械效率不一定高，故C错误； D．机械效率是有用功与总功之比，也就是有用功在总功中所占的比例；有用功在总功中所占的比例越大，机械效率一定越高，故D正确。故选D。 3. 用四个完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，滑轮重小于物重，则（　　） A. 使用两种装置，拉力不同，机械效率相同 B. 使用两种装置，拉力相同，机械效率也相同 C. 甲装置比乙装置省力且机械效率更高 D. 乙装置更省力，但甲装置机械效率更高 【答案】A 【解析】由图可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数 n甲=2，n乙=3 不计绳重及摩擦，使用滑轮组时的拉力 F甲=(G+G动) F乙=(G+G动) 所以 F甲＞F乙 即使用乙装置更省力；因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，且 W有用=Gh，W额=G动h 所以利用两滑轮组做的有用功相同、额外功相同，拉力做的总功也相同，由η=可知，两滑轮组的机械效率相同。故选A。 4. 中国古代五大农书之首《齐民要术》中记载：“井浅用桔槔，井深用辘轳。”如图甲所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出，其工作原理如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 辘轳的本质是一个省力杠杆 B. 若只增加小轮的半径，可以更省力 C. 使用辘轳汲水时，可以省功 D. 辘轳的机械效率与所提升水的重力有关 【答案】AD 【解析】A．辘轳是一个轮轴，因为轮的半径大于轴的半径，所以相当于省力杠杆，故A正确； B．若只增加小轮的半径，会使得阻力臂增大，由杠杆平衡条件知，动力更大，所以更费力，故B错误； C．使用任何机械都不能省功，故C错误； D．根据 可知，提升水的重力不同，则有用功不同，辘轳的机械效率就不同，所以辘轳的机械效率与所提升水的重力有关，故D正确。故选AD。 三、滑轮（组）斜面等简单机械机械效率的计算（14道题） 1. 如图所示，小潘用动滑轮将重为8N的物体匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.2m/s，动滑轮的重力为2N，忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A. 经过5s，物体被提升1m B. 经过5s，小潘做的有用功为5J C. 小潘对绳子的拉力F大小为4N D. 此过程中该动滑轮的机械效率为80% 【答案】D 【解析】A．由图可知动滑轮上绳子的有效股数为n=2，绳子自由端移动的速度为0.2m/s，则物体升高的速度为 经过5s物体被提升的高度为 h=vt=0.1m/s×5s=0.5m 故A错误； B．经过5s小潘做的有用功为 W有用=Gh=8N×0.5m=4J 故B错误； C．不计绳重和摩擦，小潘对绳子的拉力为 故C错误； D．绳子移动的距离为 s=2h=2×0.5m=1m 拉力做的总功为 W总=Fs=5N×1m=5J 此过程中该动滑轮的机械效率 故D正确。故选D。 2. （2025黑龙江绥化）如图所示，某同学利用动滑轮将质量为9kg的物体竖直向上匀速提升1m，用时4s，所做额外功为10J。下列选项中正确的是（ ） A. 动滑轮重为10N B. 拉力F做功的功率为22.5W C. 动滑轮的机械效率为90% D. 绳子自由端上升的速度为0.5m/s 【答案】CD 【解析】A．竖直使用动滑轮，额外功的来源主要是克服动滑轮重、克服绳与滑轮间的摩擦、克服绳重等做的功，题中未说明不计摩擦，不能仅由额外功10J和，得动滑轮重，由于缺少条件，故动滑轮重无法计算，故A错误； B．物体重力 动滑轮做的有用功 拉力F做的总功 拉力F做功的功率 故B错误； C．动滑轮的机械效率 故C正确； D．由图知，动滑轮承重绳子段数，物体上升1m，则绳子自由端移动距离 绳子自由端上升的速度 故D正确。 故选CD。 3. 如图所示，工人利用滑轮组将质量为57kg的建筑材料匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.4m/s，动滑轮的质量为3kg，忽略绳重和摩擦，则（　　） A. 经过10s建筑材料被提升4m B. 工人对绳子的拉力为300N C. 经过10s工人做的有用功为2280J D. 此过程中该滑轮组的机械效率为90% 【答案】B 【解析】A．两根绳子分担动滑轮重，故建筑材料移动的速度为 经过10s建筑材料被提升 故A错误； B．工人对绳子的拉力为 故B正确； C．经过10s工人做的有用功为 故C错误； D．此过程中该滑轮组的机械效率为 故D错误。 故选B。 4. 如图所示，小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体，A物体5s内移动了100cm，且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N，已知滑轮组的机械效率为80%，则下列说法错误的是（　　） A. 拉力F大小为4N B. 绳子自由端移动的速度为0.6m/s C. 拉力F做功的功率为3W D. 拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J 【答案】A 【解析】B．动滑轮上有三段绳子，则n=3，5s内绳子自由端移动的距离 s绳=ns物=3×100×10-2m=3m 绳子自由端移动的速度 故B正确，不符合题意； AC．物体克服摩擦力做的有用功 W有=fs物=12N×100×10-2m=12J 拉力做的总功 拉力F大小 拉力F做功的功率 故A错误，符合题意；C正确，不符合题意。 D．拉力F在5s内对滑轮组做的额外功 W额=W总-W有=15J-12J=3J 故D正确，不符合题意。故选A。 5. 抗洪抢险时，需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力，队员们用5m的长木板搭了一个斜面。用1200N的力将重物匀速推到车上，历时5min。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（g取10N/kg）（　　） A. 他对重物做了4800J功 B. 他做功的功率为16W C. 物体在斜面上受到的摩擦力是1200N D. 此简易斜面装置的机械效率为50% 【答案】A 【解析】A．他对重物做了 故A正确； B．他做的总功为 他做功的功率为 故B错误； C．物体在斜面上受到的摩擦力做的功为 物体在斜面上受到的摩擦力是 故C错误； D．此简易斜面装置的机械效率为 故D错误。故选A。 6．如图，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去。斜面长2m，斜面最高处高度为1m。工人师傅在5s时间内，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24W D．工人此次利用的斜面机械效率为83.3% 【答案】D 【解析】A．使用任何机械，可以省力但不能省功，根据可知，不会省距离，故A错误； B．物体在斜面上运动做的总功为 人做的有用功为 物体所受到斜面的摩擦力做的功属于额额外功，额外功为 摩擦力为 故B错误； C．推力做功的功率为 故C错误； D．工人此次利用的斜面机械效率为 故D正确。故选D。 7. 如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用动滑轮把重40N的物体匀速提高2m，所用的拉力为25N，则动滑轮的机械效率是______；如果将重物增加至100N，匀速提升相同高度，则这个动滑轮的机械效率将______。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 80% 变大 【解析】拉力做功为 有用功为 动滑轮的机械效率为 在不计绳重和摩擦的情况下，动滑轮不变，将重物提升相同的高度，则所做额外功不变，而重100N的物体匀速提升相同的高度，有用功增大，故该动滑轮的机械效率将变大。 8．工人利用如图所示的滑轮组提升物体。已知绳子自由端拉力为500N，物体在竖直方向上被匀速提升了3m，该滑轮组的机械效率为80%。则该过程中的有用功为 J。 【答案】2400 【解析】由图可知滑轮组有效绳子段数，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 则滑轮组做的有用功 9. 如图所示，将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，斜面的机械效率是________%，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是_______s。 【答案】 75 2 【解析】拉动物体所做的有用功为 总功为 斜面的机械效率是 根据 可得，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是 10. 如图，将N的物体用动滑轮5s匀速提升2m，所用拉力N，不计轮轴处摩擦及绳重，求： （1）拉力F做功的功率； （2）动滑轮的机械效率。 【答案】（1）8W （2）80% 【解析】（1）由图可知，承担物重的绳子股数为n=2，拉力F做功的功率为 （2）动滑轮的机械效率 11. 如图所示，物体重80N，在拉力F的作用下，物体以0.2m/s的速度竖直向上匀速运动了20s，滑轮的效率为80%，不计绳重和摩擦。求： （1）克服物体重力做功是多少? （2）拉力F的功率是多少? （3）滑轮重是多少? 【答案】（1）320J；（2）20W；（3）40N 【解析】（1）克服物体重力做功是 （2）由图可知，承担物重的绳子股数为2，拉力F作用在动滑轮的挂钩上，拉力移动的距离 由可知 由可得 则拉力F的功率是 （3）由图可知，物体对绳端的力等于其重力80N，另一股绳子上的力也为80N，故 动滑轮重是 答：（1）克服物体重力做功是320J； （2）拉力F的功率是20W； （3）滑轮重是40N。 12. 如图用滑轮组提起重630N的物体，绳子自由端拉力F为300N，重物以0.2m/s的速度匀速上升3m，不计摩擦和绳重，求： （1）滑轮组对物体做的有用功 （2）滑轮组的机械效率. （3）拉力做功的功率. 【答案】（1）1890J；（2）70%；（3）180W 【解析】（1）滑轮组对重物所做的有用功： W有用=Gh=630N×3m=1890J； （2）由图知，n=3，s=3h=3×3m=9m， 总功为：W总=Fs=300N×9m=2700J； 机械效率为； ． （3）做功时间为： ； 做功功率为； ． 13. 如图所示，重500N的小明利用该滑轮组用时5s将300N的重物匀速向上提升到6m高的平台上，绳子自由端的拉力为200N，不计绳重和摩擦，求： （1）绳子自由端的移动速度； （2）拉力做功的功率； （3）若不考虑绳子的最大拉力，求该滑轮组的最大效率。 【答案】（1）2.4m/s；（2）480W；（3）83.3% 【解析】（1）首先，我们需要确定绳子自由端移动的距离。由于滑轮组有2段绳子承担着物重，因此当物体上升h=6m时，绳子自由端移动的距离为 s=2h=2×6=12m 接下来，我们计算绳子自由端的移动速度。已知用时t=5s，所以速度为 （2）拉力做的功为总功，根据功的公式计算 W总​=Fs=200×12=2400J 拉力的功率为 （3）首先，我们需要求出动滑轮的重力。由于不计绳重和摩擦，根据滑轮组的性质，有 将已知的F=200N和G物​=300N代入上式，解得 G动​=2F−G物​=2×200−300=100N 接下来，我们考虑滑轮组的最大效率。当提升物体的重力最大时（即等于人的重力G人​=500N），滑轮组的效率最高。此时，有用功为W有用​=G人​h，总功为 其中，为提升最大物重时的拉力，由滑轮组性质得 所以，滑轮组的最大效率为 答：（1）绳子自由端的移动速度为2.4m/s； （2）拉力做功的功率为480W； （3）该滑轮组的最大效率约为83.3%。 14. 如图所示的滑轮组，地面上的卷扬机用力向下拉绳子，将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上，用时40s，提供的拉力F为2500N。（不计绳子与摩擦） （1）请画出滑轮组的绕线； （2）滑轮组的机械效率； （3）拉力F的功率； （4）计算动滑轮的重为多少？ 【答案】（1）；（2）80%；（3）1.25×103W；（4）1000N 【解析】（1）地面上的卷扬机用力向下拉绳子，则绳子自由端的拉力方向向下，从绳子末端开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，最后将绳子系在定滑轮的下挂钩上，如下图所示： （2）由图可知 n=2 根据机械效率的计算公式可得，滑轮组的机械效率为 （3）绳子自由端移动的距离为 s=nh=2×10m=20m 由做功的计算公式可得，拉力做的总功为 W总=Fs=2500N×20m=5×104J 根据功率的计算公式可得，拉力做功的功率为 （4）因为不计绳重和摩擦，有 由此可得动滑轮的重力为 答：（1）请画出滑轮组的绕线 ； （2）滑轮组的机械效率80%； （3）拉力F的功率1.25×103W； （4）计算动滑轮的重为1000N。 四、结合图像分析计算滑轮组机械效率（4道题） 1．如图甲所示，用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物A，拉力F随时间t的变化关系如图乙所示。不计一切摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为80%，重物A上升的速度v随时间t变化的关系如图丙所示。则（　　） A．0～1s内，重物A受到了平衡力的作用 B．1～2s内，绳子自由端的速度为1m/s C．所提重物A的重力为1500N D．若将A的重力减小为900N，则提升重物匀速上升时，滑轮组的机械效率将变为75% 【答案】D 【解析】A．由图丙可知，重物A加速上升，受力不平衡，故A不符合题意； B．由图丙可知，重物匀速上升的速度为v物=1m/s，由图甲可知，一共有3段绳子分担动滑轮重，故绳子自由端的速度为 故B错误； C．由图乙可知，绳子自由端的拉力为F=500N，机械效率为 可得，所提重物A的重力 故C错误； D．不计一切摩擦和绳重，绳子的拉力为 可得 将A的重力减小为900N时，此时滑轮组的机械效率变为 故D正确。故选D。 2. 小明同学利用如图甲所示装置将重15N的空吊篮提升到高处，施加的拉力F、吊篮上升的速度v随时间t变化关系分别如图乙、丙所示。绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N，忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　） A. 动滑轮的重力为9N B. 第2s内拉力F的功率为40W C. 此装置最多能匀速提升80N的货物 D. 此装置提升重物的最大机械效率为85% 【答案】BC 【解析】A．由图丙可知，在1～2s内（第2s内）A被匀速提升，由图乙可知拉力F=10N，由图知，承担物重绳子的股数n=2，忽略绳重及摩擦，拉力，则动滑轮重力为 G动=2F-GA=2×10N-15N=5N 故A错误； B．由图丙可知，第2s内A上升速度vA=2m/s，拉力端移动速度为 v=2vA=2×2m/s=4m/s 第2s内拉力F的功率为 故B正确； C．忽略绳重及摩擦，n=2，C处绳子拉力为 则当C处最大拉力为50N时，B处拉力为95N，小于绳子B能承受的最大拉力100N；当B处最大拉力为100N时，C处拉力为52.5N，大于绳子C能承受的最大拉力50N；所以要以C处最大拉力为准，此时B处的拉力为 FB=GA+G货物=95N 此装置最多能匀速运载货物的重力为 G货物=FB-GA=95N-15N=80N 故C正确； D．此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，n=2，忽略绳重及摩擦，此装置提升重物的最大机械效率为 故D错误。 故选BC 3．工人用如图甲所示的滑轮组和箱子运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计。求：   （1）工人用200N的拉力将建材匀速提升了5m，则拉力所做的功为多少J？ （2）动滑轮和箱子的重力是多少N？ （3）当滑轮组的机械效率为80%时，运送建材的重力是多少N？ 【答案】（1）2000J；（2）；（3） 【解析】（1）由图可知，有效绳子段数，则绳子自由端移动的距离为s=2h=2×5m=10m 拉力所做的功为W=Fs=200N×10m=2000J （2）由图像可知，当建材重为G=400N时，滑轮组的机械效率η₁=50%，由于滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，滑轮组的机械效率为 解得箱体和动滑轮的重力。 （3）当滑轮组的机械效率为80%时，则有 解得运送建材的重力。 答：（1）工人用200N的拉力将建材匀速提升了5m，则拉力所做的功为2000J； （2）动滑轮和箱子的重力是400N； （3）当滑轮组的机械效率为80%时，运送建材的重力是1600N。 4. 小明站在水平地面上，利用如图甲所示装置从竖直深井中提取泥土。已知他的重力为600N，与地面的接触面积为，动滑轮与筐的重力均为20N。若将泥土以0.5m/s的速度匀速提起，在此过程中小明的拉力 F 所做的功随时间变化的图像如图乙所示，不计细绳重及摩擦，g取 求∶ （1）拉力做功的功率及拉力大小； （2）此时小明对地面的压强； （3）利用该装置提升泥土的机械效率（保留一位小数）。 【答案】（1）180W，180N；（2）；（3） 【解析】（1）由图乙知，当t＝4s时，W＝720J，拉力的功率为 由图甲可知，有效绳子段数，则绳子自由端移动速度为 根据，此时绳子自由端拉力为 （2）因为力的作用是相互的，小明拉绳的力和绳拉小明的力是一对相互作用力，大小相等，此时小明对地面的压力为 则此时小明对地面的压强为 （3）不计细绳重及摩擦，泥土重力为 则利用该装置提升泥土的机械效率为 答：（1）拉力做功的功率为180W，拉力大小为180N； （2）此时小明对地面的压强为； （3）利用该装置提升泥土的机械效率为。 1 学科网（北京）股份有限公司 $