专题16 滑轮、机械效率综合（专项训练）期末全考点专题精讲与压轴突破-2025-2026学年八年级物理下学期（人教版新教材）

**基本信息** 以滑轮本质为起点，构建“概念-规律-计算-实验”四层逻辑体系，提炼绕线规则、效率计算步骤等实用方法，覆盖中考全题型，培养运动和相互作用观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|定/动滑轮特点|变形杠杆模型建构|从杠杆本质推导滑轮特点，区分省力与方向改变| |滑轮组应用|绕线作图/水平拓展|“奇动偶定”绕线规则、n段绳公式|结合竖直/水平场景，建立拉力-距离-速度关系| |机械效率|三类功辨析/计算|效率公式变形式、影响因素分析|从有用功定义出发，推导总功与额外功关系| |实验探究|机械效率测量|匀速拉动操作、多变量控制|通过实验验证物重/动滑轮重对效率的影响| |综合计算|压轴题（如潜水器提升）|四步解题法（审题-分步-公式-单位）|整合滑轮组规律与效率计算，解决复杂实际问题|

专题16 滑轮、机械效率综合 目●标●导●航 专题名称 对应教材章节 核心考点内容 滑轮、机械效率综合 人教版八下 第十二章 第 3 节 滑轮、第十二章 第 4 节 机械效率 定滑轮、动滑轮、滑轮组工作特点；滑轮组绕线方法；绳端拉力、移动距离与物重、物体移动距离的关系；有用功、额外功、总功区分与计算；机械效率公式及综合计算；滑轮组机械效率探究实验；选择、填空、作图、实验、计算压轴题型 核●心●考●点●清●单 考点一 定滑轮、动滑轮基础特点 滑轮本质是变形杠杆，根据轴的运动状态分为定滑轮和动滑轮。 1. 定滑轮 定义：轴的位置固定不动的滑轮。实质：等臂杠杆，动力臂、阻力臂均等于滑轮半径。特点：不省力，也不费力；不省距离，也不费距离，但可以改变力的方向。应用：旗杆顶部滑轮、电梯配重滑轮、窗帘轨道滑轮。 2. 动滑轮 定义：轴随被拉物体一起运动的滑轮。实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：能省一半力，但费距离，不能改变力的方向。不计绳重、摩擦时：；绳子自由端移动距离 （为物体上升高度）。应用：起重机吊钩、简易提升装置。 考点二 滑轮组（核心重点） 1. 滑轮组组成：由定滑轮和动滑轮组合而成，结合了两者优点，既能省力，又可以改变力的方向。 2. 基本规律（竖直提升物体）：设承担物重的绳子段数为 （1）拉力大小：不计绳重、摩擦，考虑动滑轮重力：；理想状态（不计绳重、摩擦、动滑轮重）：。 （2）距离关系：绳子自由端移动距离 （3）速度关系：绳子自由端移动速度 3. 滑轮组绕线规则（作图考点） 绕线原则：奇动偶定；①为奇数：绳子起始端固定在动滑轮挂钩上；②为偶数：绳子起始端固定在定滑轮挂钩上。 补充要求：绕线要依次绕过滑轮，绳端拉直，不交叉、不重叠；若题目要求 “改变力的方向”，最终绳端需从定滑轮引出。 4. 水平滑轮组拓展 水平拉动物体时，拉力主要克服摩擦力，公式调整：不计绳重与滑轮摩擦：（ 为物体受到的滑动摩擦力），距离、速度关系仍满足 、。 考点三 有用功、额外功、总功 1. 三类功定义与区分 （1）有用功（）：对人们有用、必须做的功，是使用机械的目的。竖直提升物体：；水平移动物体：。 （2）额外功（）：并非我们需要，但不得不额外做的功。滑轮组中额外功来源：提升动滑轮做功、克服绳重做功、克服滑轮摩擦做功。只考虑动滑轮重时： （3）总功（）：动力（人）对机械做的全部功，等于有用功与额外功之和。公式：、 考点四 机械效率 1. 物理意义：表示有用功在总功中所占比例，反映机械做功性能的优劣，符号。 2. 计算公式 结合滑轮组公式推导常用变形式：（1）竖直滑轮组：；（2）不计绳重、摩擦：。 重要特点：（1）由于使用机械必然存在额外功，因此机械效率永远小于 1（100%）；（2）机械效率没有单位；（3）机械效率高低与省力多少、做功快慢、做功多少均无关。 考点五 滑轮组机械效率探究实验（实验必考） 1. 实验原理： 2. 实验器材：滑轮组、钩码、弹簧测力计、刻度尺、细线。 3. 操作要点：（1）实验时需竖直向上、匀速拉动弹簧测力计，保证拉力大小稳定；（2）同时记录物重、物体上升高度、拉力、绳端移动距离；（3）多次改变钩码数量、更换动滑轮，重复实验，总结规律。 4. 实验结论：（1）同一套滑轮组（动滑轮重不变），提升物体越重，有用功占比越大，机械效率越高；（2）提升同一重物，动滑轮个数越多（动滑轮越重），额外功越多，机械效率越低；（3）机械效率与物体提升高度、提升速度无关。 5. 提高滑轮组机械效率的方法：增大提升物体的重力；减小动滑轮自身重力；定期润滑，减小绳与滑轮间的摩擦。 考点六 综合计算题解题步骤 （1）审题：确定滑轮组绳子段数，区分已知物理量（物重、动滑轮重、拉力、高度、距离等）； （2）分步计算：先求有用功、额外功、总功； （3）代入公式计算机械效率； （4）单位统一，规范书写过程与答案。 考点七 高频易错概念辨析 ✘易错 1：动滑轮一定省一半力；✔正解：只有不计绳重、摩擦，且拉力沿竖直方向时，动滑轮才省一半力；考虑动滑轮重力时，省力小于一半。 ✘易错 2：绳子段数等于滑轮个数；✔正解： 是承担物重的绳子段数，与滑轮总数无固定相等关系，需数直接连在动滑轮上的绳子。 ✘易错 3：做功越多，机械效率越高；✔正解：机械效率是比值，总功多不代表有用功占比大，效率不一定高。 ✘易错 4：机械效率越高，做功越快；✔正解：做功快慢是功率，机械效率和功率是两个完全不同的物理量，无必然联系。 ✘易错 5：使用滑轮组可以省功；✔正解：使用任何机械都不能省功，省力机械一定费距离。 ✘易错 6：提升物体高度越高，滑轮组机械效率越大；✔正解：滑轮组机械效率与物体提升高度无关。 真●题●演●练● 一、单选题 1．（24-25八年级下·新疆阿克苏·期末）如图所示，三个理想滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为、、，那么这三个力的关系是（　　） A． B． C． D． 2．（24-25八年级下·湖北武汉·期末）如图所示，人们往卡车上装载较重的货物时，常常会在车尾斜搭一块木板，将货物沿着木板往上推，这样比直接向上抬起货物省力很多。这块倾斜的木板就是斜面。斜面是与水平面成一定角度的平面，也是一种简单机械。下列说法错误的是（　　） A．木板受到的摩擦力的方向沿斜面向下 B．将货物沿着木板匀速往上推时，货物受平衡力作用 C．同样的高度，斜面的倾角越小，斜面就越长，也就越省力 D．盘山公路是斜面在生活中的应用 3．（24-25八年级下·陕西榆林·期末）如图所示，工人师傅搬运货物时，在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长的木板，将地面上重的货物沿长木板匀速推上高的车厢，用时，工人沿斜面向上的推力为。该过程中，下列说法正确的是（　　） A．使用该装置能省功 B．货物重力不做功 C．推力做功的功率为 D．该装置的机械效率为75% 4．（24-25八年级下·山东潍坊·期末）如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1=G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦）。则下列选项正确的是（　　） A．F1> F2   η1=η2   P1<P2 B．F1> F2   η1=η2   P1=P2 C．F1< F2   η1<η2   P1<P2 D．F1< F2     η1>η2    P1=P2 二、填空题 5．（25-26八年级下·全国·课后作业）水平桌面上放一个重300 N的物体，物体与桌面的摩擦力为60 N，如图所示，若不考虑滑轮、绳的重力和绳的摩擦，使物体以匀速移动时，水平拉力为__________，其功率的大小为__________W，拉力作用点移动的速度为__________。 6．（24-25八年级下·广东湛江·期末）用如图甲的滑轮组提升重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，反映绳子自由端运动的图线是______（选填“A”或“B”），动滑轮重为______N，3s内拉力做功的功率为______W。 7．（25-26九年级上·海南海口·阶段检测）如图所示，在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力，拉动的距离，提升高度。则此过程中对物体做的有用功为______J，该斜面的机械效率为______%。物体受到的摩擦力为______N。 8．（2025·新疆乌鲁木齐·二模）龙门起重机是桥架通过两侧支腿支撑在地面轨道上的桥架型起重机。 （1）龙门起重机上的滑轮组在提升重物的过程中有______选填“省力”或“省距离”的优点，提升重物时机械效率______选填“可能”或“不可能”达到，重物上升的过程中重力势能______。 （2）龙门起重机将100t的重物先从地面匀速向上提升3m，再匀速水平向左移动滑轮组的链条始终处于竖直方向，匀速上升过程中重物受力______选填“平衡”或“不平衡”，水平移动过程中链条的拉力______选填“做功”或“不做功”，向左移动的过程中，龙门起重机左侧支架下方受到地面的支持力______选填“变大”“变小”或“不变”。 三、实验题 9．（24-25八年级下·广东江门·期末）在学习了简单机械的相关知识后，小明对课本中演示实验“研究同一直线上的二力的合成”进行了改进。橡皮筋原长AE，如图所示，三次用不同的方法都将E点拉伸至E'点，并记录下每次弹簧测力计的示数。 （1）实验装置中定滑轮的作用是______，每次实验都要将E点拉伸至E'点，目的是让每次实验中力的______相同； （2）通过比较图______两种情况，可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之______，方向跟这两个力的方向相同； （3）通过比较图乙、丙两种情况，可知同一直线上方向______的两个力的合力大小等于这两个力大小之差，方向跟______（选填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。 10．（24-25八年级下·黑龙江鸡西·期末）（1）小明在家里用粗细均匀的木棒、细线、几个相同的橡皮擦和钢卷尺等物品，探究“杠杆的平衡条件”。 ①小明将细线系在木棒上，木棒静止后如图甲所示，此时木棒处于___________（填“平衡”或“非平衡”）状态。接下来他应该将木棒上的细线向___________（填“左”或“右”）移动适当距离，让木棒在水平位置平衡，这样做除了可以消除木棒所受重力对实验的影响外，还具有便于测量___________的优点。 ②调节木棒在水平位置平衡后，小明把数量不等的橡皮擦分别挂在木棒两侧并调节其位置，使木棒在水平位置再次平衡，然后用钢卷尺测出橡皮擦悬挂点距支点的距离，如图乙所示，实验数据记录在下表中。在第3次实验中___________时木棒才能在水平位置平衡；若在第2次实验中，将两侧的橡皮擦均向远离支点的方向移动1cm，则木棒将___________（填“左侧下沉”“右侧下沉”或“仍然水平平衡”）。 实验次数 左侧橡皮擦个数个 左侧橡皮擦悬挂点距支点的距离cm 右侧橡皮擦个数个 右侧橡皮擦悬挂点距支点的距离cm 1 3 3.0 1 9.0 2 3 5.0 2 7.5 3 4 3.5 7.0 ③小明利用橡皮擦和木棒等器材制作了一把“杆秤”，如图丙所示，他想增大“杆秤”测量的范围，应将木棒上的细线向___________（填“左”或“右”）移动一定的距离。 （2）小明和小强在做“测量滑轮组机械效率”的实验中，他们组装好如图所示的实验装置，并分别记下了钩码和绳端的位置。（每个钩码重均为0.5N） ①实验时，小明竖直向上___________拉动弹簧测力计，使钩码升高，弹簧测力计的读数为0.5N；同时小强用刻度尺测出钩码被提升的高度为10cm，以上测量结果准确无误。相关实验数据及计算结果记录如表： 钩码重/N 绳子自由端移动的距离/m 有用功/J 总功/J 机械效率 1 0.2 0.1 0.1 100% ②小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮他俩找出错误的原因：___________。 ③此次实验中该滑轮组的机械效率实际为___________。（结果保留到0.1%） ④在实验中，若将钩码的重增加到3N，则该滑轮组的机械效率将___________（填“变大”“变小”或“不变”）。 四、计算题 11．（24-25八年级下·河南郑州·期末）“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器，最大下潜深度达到了10909米。如图甲所示，用起重机将重为的潜水器吊起，我们将起吊装置简化为图乙所示的滑轮组。若“奋斗者”号的体积约为，离开水面后吊起时，电动机对钢绳自由端的拉力F为，用时200s，“奋斗者”号匀速上升了10m。（，g取）若不计绳重及摩擦，求： （1）“奋斗者”号浸没在海水中受到的浮力； （2）离开水面后吊起时，“奋斗者”号在上升过程中电动机拉力的功率； （3）离开水面后吊起时，滑轮组的机械效率。 12．（24-25八年级下·黑龙江大庆·期末）如图所示是某施工队用的滑轮组打捞沉在水池底的工件的装置。已知工件的体积是 密度是 工件未露出水面的过程中人在绳子的自由端施加的拉力 F 时，工件恰能匀速上升（不考虑摩擦及水的阻力，g取10N/kg）。求： （1）工件浸没在水中时，受到的浮力是多少？ （2）滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，机械效率是多大？  （保留两位有效数字） （3）如该水池底面积为 ，将工件匀速拉出水面后，水对池底的压强变化了多少？ 五、综合题 13．（24-25八年级下·山东青岛·期末）在建筑工地上，工人师傅经常用到滑轮组提升重物。 （1）有时工人师傅需要站在地面上通过滑轮组提升重物，请在图甲中画出绳子的绕法_____； （2）有时工人师傅需要站在楼顶通过滑轮组提升重物，请在图乙中画出绳子的绕法_____； （3）这两种情况下更省力的是_____； （4）若工人师傅用图甲所示的滑轮组把质量为48kg的货物从地面匀速提升至3楼，所用的拉力为300N。则该滑轮组的机械效率约是________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题16 滑轮、机械效率综合 目●标●导●航 专题名称 对应教材章节 核心考点内容 滑轮、机械效率综合 人教版八下 第十二章 第 3 节 滑轮、第十二章 第 4 节 机械效率 定滑轮、动滑轮、滑轮组工作特点；滑轮组绕线方法；绳端拉力、移动距离与物重、物体移动距离的关系；有用功、额外功、总功区分与计算；机械效率公式及综合计算；滑轮组机械效率探究实验；选择、填空、作图、实验、计算压轴题型 核●心●考●点●清●单 考点一 定滑轮、动滑轮基础特点 滑轮本质是变形杠杆，根据轴的运动状态分为定滑轮和动滑轮。 1. 定滑轮 定义：轴的位置固定不动的滑轮。实质：等臂杠杆，动力臂、阻力臂均等于滑轮半径。特点：不省力，也不费力；不省距离，也不费距离，但可以改变力的方向。应用：旗杆顶部滑轮、电梯配重滑轮、窗帘轨道滑轮。 2. 动滑轮 定义：轴随被拉物体一起运动的滑轮。实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：能省一半力，但费距离，不能改变力的方向。不计绳重、摩擦时：；绳子自由端移动距离 （为物体上升高度）。应用：起重机吊钩、简易提升装置。 考点二 滑轮组（核心重点） 1. 滑轮组组成：由定滑轮和动滑轮组合而成，结合了两者优点，既能省力，又可以改变力的方向。 2. 基本规律（竖直提升物体）：设承担物重的绳子段数为 （1）拉力大小：不计绳重、摩擦，考虑动滑轮重力：；理想状态（不计绳重、摩擦、动滑轮重）：。 （2）距离关系：绳子自由端移动距离 （3）速度关系：绳子自由端移动速度 3. 滑轮组绕线规则（作图考点） 绕线原则：奇动偶定；①为奇数：绳子起始端固定在动滑轮挂钩上；②为偶数：绳子起始端固定在定滑轮挂钩上。 补充要求：绕线要依次绕过滑轮，绳端拉直，不交叉、不重叠；若题目要求 “改变力的方向”，最终绳端需从定滑轮引出。 4. 水平滑轮组拓展 水平拉动物体时，拉力主要克服摩擦力，公式调整：不计绳重与滑轮摩擦：（ 为物体受到的滑动摩擦力），距离、速度关系仍满足 、。 考点三 有用功、额外功、总功 1. 三类功定义与区分 （1）有用功（）：对人们有用、必须做的功，是使用机械的目的。竖直提升物体：；水平移动物体：。 （2）额外功（）：并非我们需要，但不得不额外做的功。滑轮组中额外功来源：提升动滑轮做功、克服绳重做功、克服滑轮摩擦做功。只考虑动滑轮重时： （3）总功（）：动力（人）对机械做的全部功，等于有用功与额外功之和。公式：、 考点四 机械效率 1. 物理意义：表示有用功在总功中所占比例，反映机械做功性能的优劣，符号。 2. 计算公式 结合滑轮组公式推导常用变形式：（1）竖直滑轮组：；（2）不计绳重、摩擦：。 重要特点：（1）由于使用机械必然存在额外功，因此机械效率永远小于 1（100%）；（2）机械效率没有单位；（3）机械效率高低与省力多少、做功快慢、做功多少均无关。 考点五 滑轮组机械效率探究实验（实验必考） 1. 实验原理： 2. 实验器材：滑轮组、钩码、弹簧测力计、刻度尺、细线。 3. 操作要点：（1）实验时需竖直向上、匀速拉动弹簧测力计，保证拉力大小稳定；（2）同时记录物重、物体上升高度、拉力、绳端移动距离；（3）多次改变钩码数量、更换动滑轮，重复实验，总结规律。 4. 实验结论：（1）同一套滑轮组（动滑轮重不变），提升物体越重，有用功占比越大，机械效率越高；（2）提升同一重物，动滑轮个数越多（动滑轮越重），额外功越多，机械效率越低；（3）机械效率与物体提升高度、提升速度无关。 5. 提高滑轮组机械效率的方法：增大提升物体的重力；减小动滑轮自身重力；定期润滑，减小绳与滑轮间的摩擦。 考点六 综合计算题解题步骤 （1）审题：确定滑轮组绳子段数，区分已知物理量（物重、动滑轮重、拉力、高度、距离等）； （2）分步计算：先求有用功、额外功、总功； （3）代入公式计算机械效率； （4）单位统一，规范书写过程与答案。 考点七 高频易错概念辨析 ✘易错 1：动滑轮一定省一半力；✔正解：只有不计绳重、摩擦，且拉力沿竖直方向时，动滑轮才省一半力；考虑动滑轮重力时，省力小于一半。 ✘易错 2：绳子段数等于滑轮个数；✔正解： 是承担物重的绳子段数，与滑轮总数无固定相等关系，需数直接连在动滑轮上的绳子。 ✘易错 3：做功越多，机械效率越高；✔正解：机械效率是比值，总功多不代表有用功占比大，效率不一定高。 ✘易错 4：机械效率越高，做功越快；✔正解：做功快慢是功率，机械效率和功率是两个完全不同的物理量，无必然联系。 ✘易错 5：使用滑轮组可以省功；✔正解：使用任何机械都不能省功，省力机械一定费距离。 ✘易错 6：提升物体高度越高，滑轮组机械效率越大；✔正解：滑轮组机械效率与物体提升高度无关。 真●题●演●练● 一、单选题 1．（24-25八年级下·新疆阿克苏·期末）如图所示，三个理想滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为、、，那么这三个力的关系是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】由题意可知，假设物体与地面的摩擦力为f；第一幅图中滑轮为定滑轮，不省力，则； 第二幅图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则； 第三幅图中滑轮为动滑轮，但动力作用在动滑轮的轴上，费1倍的力，则； 所以，，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．（24-25八年级下·湖北武汉·期末）如图所示，人们往卡车上装载较重的货物时，常常会在车尾斜搭一块木板，将货物沿着木板往上推，这样比直接向上抬起货物省力很多。这块倾斜的木板就是斜面。斜面是与水平面成一定角度的平面，也是一种简单机械。下列说法错误的是（　　） A．木板受到的摩擦力的方向沿斜面向下 B．将货物沿着木板匀速往上推时，货物受平衡力作用 C．同样的高度，斜面的倾角越小，斜面就越长，也就越省力 D．盘山公路是斜面在生活中的应用 【答案】A 【解析】A．货物沿着木板往上推，则货物受到沿斜面向下的摩擦力，因为物体间力的是相互的，则木板受到的摩擦力的方向沿斜面向上，故A错误，符合题意； B．物体受力平衡时，将保持静止状态或匀速直线运动状态，将货物沿着木板匀速往上推时，则货物受平衡力作用，故B正确，不符合题意； C．同样的高度，倾斜度越小，斜面越平缓，所需的力就越小，也就越省力，故C正确，不符合题意； D．根据斜面的特点，生活中的应用有盘山公路等，故D正确，不符合题意。 故选A。 3．（24-25八年级下·陕西榆林·期末）如图所示，工人师傅搬运货物时，在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长的木板，将地面上重的货物沿长木板匀速推上高的车厢，用时，工人沿斜面向上的推力为。该过程中，下列说法正确的是（　　） A．使用该装置能省功 B．货物重力不做功 C．推力做功的功率为 D．该装置的机械效率为75% 【答案】C 【解析】A．斜面属于省力机械，但会让距离增加，所以总功并不会减少，同时根据功的原理可知，任何机械都不省功，故A错误； B．货物在重力方向上被抬高，也就说明在重力反方向移动距离，所以重力做了功，故B错误； C．推力做的总功为 推力做功功率为 故C正确； D．该过程中克服重力做的功是有用功为 所以机械效率为 故D错误。 故选C。 4．（24-25八年级下·山东潍坊·期末）如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1=G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦）。则下列选项正确的是（　　） A．F1> F2   η1=η2   P1<P2 B．F1> F2   η1=η2   P1=P2 C．F1< F2   η1<η2   P1<P2 D．F1< F2     η1>η2    P1=P2 【答案】B 【解析】不计绳重和摩擦，拉力公式 由图可知：甲的绳子段数，乙的绳子段数。 已知，动滑轮重力相等，因此， 可得 有用功，，提升高度相同，因此两次的有用功相等。 额外功是提升动滑轮做的功，动滑轮重力、提升高度都相同，因此额外功相等 总功 因此总功相等，根据机械效率公式可得 已知提升时间相同，总功相等，根据功率公式，可得 综上，，，，故B正确，ACD错误。 故选B。 二、填空题 5．（25-26八年级下·全国·课后作业）水平桌面上放一个重300 N的物体，物体与桌面的摩擦力为60 N，如图所示，若不考虑滑轮、绳的重力和绳的摩擦，使物体以匀速移动时，水平拉力为__________，其功率的大小为__________W，拉力作用点移动的速度为__________。 【答案】 20 6 0.3 【解析】[1]由图可知，该装置为滑轮组，承担拉力的绳子有效股数 n = 3，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，滑轮组对物体的拉力等于物体受到的摩擦力。设水平拉力为 F，物体与桌面的摩擦力为 f，不考虑滑轮、绳的重力和绳的摩擦，水平拉力 F 的大小为 [2][3]拉力作用点移动的速度是物体移动速度的 n 倍 根据功率公式 ，可得拉力的功率为 6．（24-25八年级下·广东湛江·期末）用如图甲的滑轮组提升重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，反映绳子自由端运动的图线是______（选填“A”或“B”），动滑轮重为______N，3s内拉力做功的功率为______W。 【答案】 A 40 120 【解析】[1]由图甲可知，n＝3，则拉绳端移动距离s＝3h，所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的s-t图像，而下面的倾斜直线B是物体运动的s-t图像。 [2]根据可知，动滑轮重为 [3]由图乙可知，t＝2s时，绳子自由端运动的距离s＝3m，拉力F做的功 则拉力F做功的功率 因为是匀速拉动，所以3s内拉力做功的功率也是120W。 7．（25-26九年级上·海南海口·阶段检测）如图所示，在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力，拉动的距离，提升高度。则此过程中对物体做的有用功为______J，该斜面的机械效率为______%。物体受到的摩擦力为______N。 【答案】 1080 45 220 【解析】[1]对物体做的有用功为 [2]总功为 则该斜面的机械效率为 [3]额外功为 则物体受到的摩擦力为 8．（2025·新疆乌鲁木齐·二模）龙门起重机是桥架通过两侧支腿支撑在地面轨道上的桥架型起重机。 （1）龙门起重机上的滑轮组在提升重物的过程中有______选填“省力”或“省距离”的优点，提升重物时机械效率______选填“可能”或“不可能”达到，重物上升的过程中重力势能______。 （2）龙门起重机将100t的重物先从地面匀速向上提升3m，再匀速水平向左移动滑轮组的链条始终处于竖直方向，匀速上升过程中重物受力______选填“平衡”或“不平衡”，水平移动过程中链条的拉力______选填“做功”或“不做功”，向左移动的过程中，龙门起重机左侧支架下方受到地面的支持力______选填“变大”“变小”或“不变”。 【答案】（1）省力 不可能 变大；（2）平衡 不做功 变大 【解析】（1）[1]使用滑轮组时，既可以省力，也可以改变施力的方向，但不能省距离，所以龙门起重机上的滑轮组在提升重物的过程中有省力的优点。 [2]使用任何简单机械都存在额外功，机械效率不可能达到100%，所以龙门起重机上的滑轮组在提升重物时，机械效率不可能达到100%。 [3]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。重物上升的过程中，质量不变，高度升高，所以重力势能变大。 （2）[1]物理学中，物体处于静止或匀速直线运动状态，我们就称物体处于平衡状态，所受的力为平衡力，匀速上升的物体处于平衡状态，所以受力平衡。 [2]力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。水平移动过程中，重物受到拉力竖直向下，重物没有在力的方向上移动距离，故拉力不做功。 [3]重物向左移动的过程中，以右侧支架为支点，重物向左移动的过程中，阻力不变，阻力臂增大，动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力增大，即龙门起重机左侧支架下方受到地面的支持力变大。 三、实验题 9．（24-25八年级下·广东江门·期末）在学习了简单机械的相关知识后，小明对课本中演示实验“研究同一直线上的二力的合成”进行了改进。橡皮筋原长AE，如图所示，三次用不同的方法都将E点拉伸至E'点，并记录下每次弹簧测力计的示数。 （1）实验装置中定滑轮的作用是______，每次实验都要将E点拉伸至E'点，目的是让每次实验中力的______相同； （2）通过比较图______两种情况，可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之______，方向跟这两个力的方向相同； （3）通过比较图乙、丙两种情况，可知同一直线上方向______的两个力的合力大小等于这两个力大小之差，方向跟______（选填“较大”或“较小”）的那个力的方向相同。 【答案】（1）改变力的方向 作用效果；（2）甲、丙 和；（3）相反 较大 【解析】（1）[1]实验装置中定滑轮的作用是改变力的方向，使测力计竖直方向的拉力改为水平方向上的拉力。 [2]每次实验都要将E点拉伸至E'点，控制橡皮筋光的伸长量相同，所以目的是让每次实验中力的作用效果相同，从而反映合力的大小相同。 （2）[1][2]比较图甲、丙，甲图中同一直线上方向相同的两个力的合力作用效果与丙图中力的作用效果相同，说明同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和，方向跟这两个力的方向相同。 （3）[1][2]比较图乙、丙两种情况，乙图中同一直线上方向相反的两个力的合力作用效果与丙图中力的作用效果相同，说明同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差，方向与较大力方向相同。 10．（24-25八年级下·黑龙江鸡西·期末）（1）小明在家里用粗细均匀的木棒、细线、几个相同的橡皮擦和钢卷尺等物品，探究“杠杆的平衡条件”。 ①小明将细线系在木棒上，木棒静止后如图甲所示，此时木棒处于___________（填“平衡”或“非平衡”）状态。接下来他应该将木棒上的细线向___________（填“左”或“右”）移动适当距离，让木棒在水平位置平衡，这样做除了可以消除木棒所受重力对实验的影响外，还具有便于测量___________的优点。 ②调节木棒在水平位置平衡后，小明把数量不等的橡皮擦分别挂在木棒两侧并调节其位置，使木棒在水平位置再次平衡，然后用钢卷尺测出橡皮擦悬挂点距支点的距离，如图乙所示，实验数据记录在下表中。在第3次实验中___________时木棒才能在水平位置平衡；若在第2次实验中，将两侧的橡皮擦均向远离支点的方向移动1cm，则木棒将___________（填“左侧下沉”“右侧下沉”或“仍然水平平衡”）。 实验次数 左侧橡皮擦个数个 左侧橡皮擦悬挂点距支点的距离cm 右侧橡皮擦个数个 右侧橡皮擦悬挂点距支点的距离cm 1 3 3.0 1 9.0 2 3 5.0 2 7.5 3 4 3.5 7.0 ③小明利用橡皮擦和木棒等器材制作了一把“杆秤”，如图丙所示，他想增大“杆秤”测量的范围，应将木棒上的细线向___________（填“左”或“右”）移动一定的距离。 （2）小明和小强在做“测量滑轮组机械效率”的实验中，他们组装好如图所示的实验装置，并分别记下了钩码和绳端的位置。（每个钩码重均为0.5N） ①实验时，小明竖直向上___________拉动弹簧测力计，使钩码升高，弹簧测力计的读数为0.5N；同时小强用刻度尺测出钩码被提升的高度为10cm，以上测量结果准确无误。相关实验数据及计算结果记录如表： 钩码重/N 绳子自由端移动的距离/m 有用功/J 总功/J 机械效率 1 0.2 0.1 0.1 100% ②小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮他俩找出错误的原因：___________。 ③此次实验中该滑轮组的机械效率实际为___________。（结果保留到0.1%） ④在实验中，若将钩码的重增加到3N，则该滑轮组的机械效率将___________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）平衡 左 力臂 2 左端下沉 左；（2）匀速 绳子自由端移动的距离计算错误 66.7% 变大 【解析】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆处于平衡状态，所以平衡。 [2]左端下沉，若想调节水平平衡，应将支点向左移动，即细线向左移动。 [3]调节水平平衡可以消除重力对实验的影响，同时可从杠杆上直接读取力臂的大小。 [4]设每个橡皮重力为，根据杠杆平衡条件得 解得。 [5]在第二次实验中，将两侧的橡皮擦向远离支点的方向移动1cm，左边为，右边为，因为所以木棒将左端下沉。 [6]增加“杆秤”的量程，即可称量的物重增大，根据杠杆平衡条件可知，左边的力臂减小，细线向左移动一些。 （2）[1]实验时需竖直向上匀速拉动弹簧测力计，根据二力平衡，滑轮组自由端的拉力等于弹簧测力计示数。 [2]错误的原因是绳子自由端移动的距离应该为，他们错误计算为0.2m。 [3]该滑轮组的机械效率实际为 [4]若将钩码的重增加到3N，滑轮组做的有用功将会增加，所以滑轮组的机械效率也将会变大。 四、计算题 11．（24-25八年级下·河南郑州·期末）“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器，最大下潜深度达到了10909米。如图甲所示，用起重机将重为的潜水器吊起，我们将起吊装置简化为图乙所示的滑轮组。若“奋斗者”号的体积约为，离开水面后吊起时，电动机对钢绳自由端的拉力F为，用时200s，“奋斗者”号匀速上升了10m。（，g取）若不计绳重及摩擦，求： （1）“奋斗者”号浸没在海水中受到的浮力； （2）离开水面后吊起时，“奋斗者”号在上升过程中电动机拉力的功率； （3）离开水面后吊起时，滑轮组的机械效率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）当“奋斗者”号浸没在海水中时排开海水的体积与自身体积相等 浸没在海水中受到的浮力 （2）根据图乙可知，滑轮上承担重物的绳子段数为，所以绳子自由端移动距离 拉力做的总功为 电动机的功率为 （3）克服潜水器重力做的有用功为 所以滑轮组的机械效率为 12．（24-25八年级下·黑龙江大庆·期末）如图所示是某施工队用的滑轮组打捞沉在水池底的工件的装置。已知工件的体积是 密度是 工件未露出水面的过程中人在绳子的自由端施加的拉力 F 时，工件恰能匀速上升（不考虑摩擦及水的阻力，g取10N/kg）。求： （1）工件浸没在水中时，受到的浮力是多少？ （2）滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，机械效率是多大？  （保留两位有效数字） （3）如该水池底面积为 ，将工件匀速拉出水面后，水对池底的压强变化了多少？ 【答案】（1）1600N；（2）78.4%；（3）160Pa 【解析】（1）因为工件浸没在水中，所以 工件浸没在水中时受到的浮力 （2）由可得工件的质量 工件的重力 因为工件匀速运动，所以 机械效率 （3）工件被拉出水面后，水面下降的高度 水对池底减小的压强 五、综合题 13．（24-25八年级下·山东青岛·期末）在建筑工地上，工人师傅经常用到滑轮组提升重物。 （1）有时工人师傅需要站在地面上通过滑轮组提升重物，请在图甲中画出绳子的绕法_____； （2）有时工人师傅需要站在楼顶通过滑轮组提升重物，请在图乙中画出绳子的绕法_____； （3）这两种情况下更省力的是_____； （4）若工人师傅用图甲所示的滑轮组把质量为48kg的货物从地面匀速提升至3楼，所用的拉力为300N。则该滑轮组的机械效率约是________。 【答案】（1）；（2）；（3）乙；（4）80% 【解析】（1）工人师傅站在地面上通过滑轮组提升重物，则拉力的方向向下。据此作图。 （2）工人师傅站在楼顶通过滑轮组提升重物，则拉力的方向向上。据此作图。 （3）甲图有2段绳子拉着动滑轮，乙图有3段绳子拉着动滑轮；由可知，承担物重的绳子股数越多，越省力，因此，图乙中滑轮组更省力。 （4）货物的重力 由图甲可知承担物重的绳子股数n＝2，图示装置的机械效率 / 学科网（北京）股份有限公司 $