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(共61张PPT)
模块四 力学
第十三单元 简单机械
第2节 滑轮及滑轮组、斜面
一阶 立足教材过基础
知识点1 常见滑轮、滑轮组的特点
（匀速拉动，不计绳重和摩擦，动滑轮重为，物体重为，拉力为 ，
绳端移动的距离为，物体升高的高度为 ）
类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组一 滑轮组二
示意图
类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组一 滑轮组二
定义 轴的位置固定 不动的滑轮 轴的位置随被拉物 体一起运动的滑轮 把定滑轮和动滑轮用 绳子组合在一起构成 滑轮组 实质 / /
/
等臂
续表
类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组一 滑轮组二
③________
2
续表
类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组一 滑轮组二
特点 不省力，但可以改 变⑤__________ ⑥_________ _____ 既可以⑦______， 又可以⑧_________ ___________ /
力的方向
省力、费
距离
省力
改变力的
方向
续表
【方法指导】承担物重绳子段数 的判断判断承担物重绳子段数的方法：
如图所示，在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，有几段绳子通过动滑轮，
就有几段绳子承担物重。如图甲、乙所示，图甲有3段绳子通过动滑轮，
图乙有2段绳子通过动滑轮，所以图甲有3段绳子承担物重，即 ，图
乙有2段绳子承担物重，即 。
知识点2 其他简单机械
1.斜面：与水平面成一定夹角的倾斜平面，是一种省力、⑨________的简
单机械。如：盘山公路等。
费距离
2.轮轴：由一个轴和一个大轮组成，能绕共同的轴转动的简单机械，可以
看成是杠杆的变形，使用轮轴可以省力。如门把手、方向盘等。
知识点3 机械效率
1.机械功的分类
（1）有用功：无论是否使用机械，必须要做的功，用 表示。
（2）额外功：使用机械时，并非需要但又不得不做的功，用 表示。
（3）总功：有用功和额外功之和，用表示， 。
2.机械效率
（1）定义：物理学中，将⑩________跟 ______的比值叫作机械效率，
用符号 ___表示。
（2）计算公式： _ ___。
有用功
总功
（3）提高机械效率的方法：.减少机械自重和摩擦，来减小额外功； .增
大物重来增大有用功的占比。
.省力的机械一定费距离，省距离的机械一定费力，既省力
又省距离的机械是不存在的； .任何机械都不可避免地要做额外功，因此
机械效率总是小于1；.使用任何机械都不能省功； .机械效率的高低与是
否省力、做功多少及做功快慢无关。
3.常见模型的机械效率
（匀速拉动，不计绳重和摩擦，动滑轮重为，物体重为，绳端移动的
距离为，拉力为）
滑轮或滑轮组类型 有用功 总功 机械效率
滑轮或滑轮组类型 有用功 总功 机械效率
_____________ _______________
续表
滑轮或滑轮组类型 有用功 总功 机械效率
续表
滑轮或滑轮组类型 有用功 总功 机械效率
说明：在竖直方向的滑轮或滑轮组中，提升动滑轮做的功为额外功；如 果题中要考虑绳重和摩擦，则克服绳重和摩擦力做的功及提升动滑轮做 的功为额外功 续表
二阶 追本溯源练考点
考点1 滑轮、滑轮组及其机械效率
第1题图
1.相同质量的甲、乙两人，用不同的装置（如图），在相
同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳
重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是( )
D
A. 甲做的有用功比乙多 B. 乙做的总功比甲多
C. 甲所用装置的机械效率较大 D. 甲对平台的压力比乙大
第2题图
2.（动滑轮模型）如图所示，物体重，动滑轮重 ，小
明用的拉力（方向不变）将物体匀速提升 ，则此过程中
有用功是_____，额外功是____，滑轮组的机械效率是_____
（百分数保留一位小数）在以下方法中，能提高该滑轮组的机械
效率的是____。（填序号）
200
40
83.3
②
①增大物体提升高度
②增加物体的重力
③增大匀速拉绳的速度
第3题图
3.（竖直上拉滑轮组模型）如图所示，工人用、 两个相同的
滑轮组成的滑轮组提升重的物体，所用的拉力为 ，
物体以的速度匀速上升了。不计绳重及摩擦，拉力
所做的功为_______，处天花板受到的拉力为_____ ；若匀速
提升重的物体，滑轮组的机械效率为____ 。
1 200
460
80
第4题图
4.（竖直下拉滑轮组模型）小刚用如图所示的滑轮组，将重为
的物体匀速提升，已知动滑轮重 ，不计绳重和摩擦。
下列说法正确的是( )
D
A. 拉力为 B. 有用功为
C. 绳子自由端移动的距离为 D. 该滑轮组的机械效率为
考点2 斜面及其机械效率
5.（斜面模型）搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所
示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面长，高 ，物体
重，沿斜面向上的推力为 ，则下列判定不正确的是( )
A
第5题图
A. 物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用，合力为0
B. 推力所做的功是
C. 斜面的机械效率为
D. 物体受到斜面的摩擦力为
三阶 深研考法练实验
实验 测量滑轮组的机械效率
提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益
有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组
机械效率的因素作出如下猜想：
猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提升物体的重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，
测得的实验数据如下表所示。
实验 次数
1 2 0.1 0.80 0.3
2 4 0.1 1.50 0.3
3 4 0.1 1.25 0.4
4 4 0.2 1.50 0.6
（1）除图中所示的器材，完成该实验还需要的测量
工具是________。
刻度尺
（2）实验时应沿竖直方向______缓慢向上拉动弹簧
测力计。
匀速
（3）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图____的装置完成的，它的
有用功是____，机械效率 ______。
丙
0.4
实验 次数
1 2 0.1 0.80 0.3
2 4 0.1 1.50 0.3
3 4 0.1 1.25 0.4
4 4 0.2 1.50 0.6
（4）比较表中2、4两次实验数据，可验证猜想Ⅰ是______（选填“正确”或
“错误”）的。
错误
（5）通过比较表中______（填实验序号）两次实验数据得出结论：同一
滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越____。
（6）通过比较表中2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同
重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越____。
1、2
高
低
实验 次数
1 2 0.1 0.80 0.3
2 4 0.1 1.50 0.3
3 4 0.1 1.25 0.4
4 4 0.2 1.50 0.6
（7）小明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，你认为他的想法是________（选填“正确”或“不正确”）的，
因为他没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响；若是静止时读数，则
所测得的机械效率______（选填“偏大”“偏小”或“不影响”）。
不正确
偏大
（8）有的同学认为，要测量绕法确定的滑轮组的效率，钩
码上升的高度和绳端移动距离________（选填“可以不”或
“一定要”）测量。
可以不
（9）第二组同学也利用、 的钩码进行四次实验，每次测得的机械
效率均大于第一组同学的测量值，不可能的原因是___。（填字母）
B
A. 测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线上方
B. 弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升
C. 所使用的动滑轮的重力小于第一组
一阶 基本模型分类练
模型1 定滑轮模型
第1题图
1.如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另
一端，分别用力、、 匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩
擦，下列说法正确的是( )
A
A. 、、的大小相等 B. 最大
C. 最大 D. 最大
2.如图所示，美丽乡村建设的工地上，工人使用一个____（选填“定”或
“动”）滑轮匀速提升重 的建筑材料（不计绳重和摩擦），则人的拉
力为_____ 。
定
300
第2题图
3.建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为 的涂料从地面提起，桶
离开地面后在内缓慢上升，工人所用的拉力为。 取
,下列说法中正确的是( )
B
第3题图
A. 该装置做的有用功为
B. 该装置的机械效率为
C. 绳子自由端移动的平均速度为
D. 桶离开地面前，工人拉力逐渐增大，桶对地面的压强不变
模型2 动滑轮模型
4.（2025重庆改编）在老旧小区改造中，工人用如图所示的装置把质量为
的材料从地面竖直匀速提高 ，则绳子自由端移动的距离是____
，若拉力为 ，这个装置的机械效率是____%；若不计绳重和摩擦，
则动滑轮的重力为_____。取
20
75
200
第4题图
5.（2025绥化改编）如图所示，某同学利用动滑轮将质量为 的物体竖
直向上匀速提升，用时，所做额外功为 。下列选项中正确的是
取 ( )
C
第5题图
A. 动滑轮重为
B. 拉力做功的功率为
C. 动滑轮的机械效率为
D. 绳子自由端上升的速度为
6.如图，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速
提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
C
第6题图
A. 甲做的有用功多 B. 乙做的总功多
C. 甲做总功的功率大 D. 乙所用装置的机械效率小
7.工人利用如图所示装置提升物料，该装置中的滑轮为____滑轮。已知滑
轮重，货篮重 ，不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货
篮时的拉力为_____。若绳子能承受的最大拉力为 ，每根钢条重
，该装置匀速提升钢条时，所能达到的最大机械效率为______。
动
100
第7题图
8.（2025河南）如图，某工人利用滑轮在时间内，将重为 的物料匀速提
升了的高度，工人对绳子竖直向上的拉力大小为 ，不计绳重及滑轮的摩
擦。下列说法正确的是( )
C
第8题图
A. 该工人使用的是定滑轮 B. 提升物料做的有用功为
C. 拉力做功的功率为 D. 该滑轮的机械效率为
9.（2025大兴安岭）小明用如图所示的滑轮拉着重的物体，使 以
的速度在水平地面上向左匀速直线运动 ，作用在绳端的水平拉
力，该滑轮的机械效率为 。关于该过程，下列说法不正确的
是( )
C
第9题图
A. 物体受到的重力所做的功是
B. 绳端移动的距离是
C. 拉力做功的功率是
D. 地面对物体的摩擦力大小是
模型3 滑轮组模型(2022.18,2021.37)
10.小明利用如图所示的滑轮组，在内将重为的物体匀速提升 ，
作用在绳端竖直向上的拉力为 。（不计绳重和摩擦）则：
第10题图
（1）动滑轮重为____ 。
60
（2）绳端移动的距离为___，绳端移动的速度为____ 。
6
0.6
（3）拉力做的功为_____，拉力做功的功率是____ 。
840
84
（4）滑轮组做的有用功为 ，该滑轮组的机械效率是
________。（精确到 ）
（5）若要提高图中滑轮组的机械效率，下列措施可行的是___。
A.转轴加润滑油 B.增加提升高度
C.增大提升速度 D.减小物体质量
A
第10题图
11.（2022河北18题2分）在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重 的
建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为 ，建筑
材料在内匀速上升 ，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的
是( )
D
第11题图
A. 动滑轮所受重力为
B. 滑轮组所做的有用功为
C. 工人所用拉力的功率为
D. 滑轮组的机械效率为
12.（2025兰州）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离和
物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线、 所示。已知物体的质量
为，动滑轮的质量为，绳子自由端的拉力为 。则在
的时间内，取 ，下列说法正确的是( )
B
第12题图
A. 绳子自由端移动的速度为
B. 滑轮组的有用功为
C. 拉力的功率为
D. 滑轮组的机械效率为
13.（2025南充）如图所示，重为的物体在水平拉力为 的作用
下，沿水平面向左做匀速直线运动，物体受到水平地面的摩擦力是其重力
的0.12倍，若物体在内向左移动了，则拉力所做的功为_____ ，
滑轮组有用功的功率为____ 。
300
12
第13题图
14.（2025北京改编）如图所示，重 的工人通过滑轮组用竖直向下的
拉力匀速提升货物，表中是他某次工作的相关数据。若三个滑轮重均相等，
不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法不正确的是( )
D
540 3 200 25
第14题图
A. 工人做功的功率为
B. 滑轮组对悬挂点的拉力为
C. 滑轮组的机械效率为
D. 若货物离开水平地面之前，工人用 的力竖直向下拉
绳端，则地面对货物的支持力为
第15题图
15.（2025遂宁）我国很早就有使用滑轮的记载，如图甲
的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。
借助如图乙所示的装置（篮子质量不计），质量为
的采矿工人用的拉力将 的矿石从矿坑匀速提
起，内矿石上升了 。（忽略绳重及滑轮的摩擦，
取 ）求：
（1）绳子自由端移动的速度；
解：由图乙可知，动滑轮上的绳子段数为 ，
绳子自由端移动的距离 ，
绳子自由端移动的速度 ；
（2）此滑轮组的机械效率；
第15题图
矿石的重力 ，
此滑轮组的机械效率 ；
第15题图
（3）若工作时矿工双脚与地面接触面积为 ，他
对水平地面的压强大小。
矿工的重力 ，
工作时矿工对水平地面的压力等于他的重力与绳子拉力
之差，即 ，
他对水平地面的压强 。
模型4 斜面模型(2020.23,2016.37)
16.如图所示，装卸工人用 长的木板搭成斜面，把放在水平地面上质量
为的物体，沿着斜面匀速推到高 的卡车车厢中，所用的推力是
，此斜面的机械效率为______；若斜面的高度、粗糙程度和物重都
不变，要使推力更小些，则必须使斜面的长度______。取
变大
第16题图
二阶 情境·模型提升练
第17题图
17.《墨经·经下》里记载的一种斜面引重车。如图所示
系紧在后轮轴上的绳索，绕过斜面顶端的滑轮与斜面上
的重物连接。若用该引重车将重为 的木箱从斜
板底端匀速拉到顶端，已知斜板长，高 。后轮
200
省力
轴施加在绳子上的力为 （不计绳重、滑轮与绳间的摩擦），则该
斜面的机械效率为______，此木箱与斜板之间的摩擦力是_____ ；经实际
测量，发现人施加在车上的推力比绳子上的拉力小很多，说明车子后轮是
一种______（选填“省力”或“费力”）机械。
第18题图
18.（2025凉山州）用如图甲所示的
滑轮组提升物体 。已知被提升物体
的重力为 ，卷扬机施加在绳
子自由端的拉力将物体以
的速度匀速提高了。拉力 做的
90
100
功随时间的变化图像如图乙所示（不计绳重和滑轮与轴的摩擦）。此过程
滑轮组提升重物的机械效率为____，动滑轮的重力为_____ 。
19.（2025天津改编）用如图甲所示的动滑轮，先后将两个不同重物在相同
时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图乙所示。第一次的额外功
为 ，不计绳重和摩擦，则( )
D
第19题图
A. 两次提升重物的机械效率一样
B. 第二次提升重物时的额外功较大
C. 先后两次提升重物的重力之比为
D. 先后两次提升重物的总功率之比为
20.如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提升货物。工人第一次竖直向
上用 的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳
子，使货物以的速度匀速上升。已知工人体重为 ，货物重
为，货物与地面的接触面积为，动滑轮重为 。不计滑轮
组的绳重和摩擦，下列说法错误的是( )
D
第20题图
A. 第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为
B. 第一次拉绳子时，货物对地面的压强为
C. 第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为
D. 第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为
21.（绕线方式未知）用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶
匀速直线下降，使人匀速升高，水瓶对绳的拉力为 ，
绳对人的拉力为 。此过程( )
D
第21题图
A. 有用功为 B. 做的功等于 做的功
C. 做的功小于做的功 D. 滑轮组的机械效率为
22.（反向考查）如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮
组。利用该滑轮组提升质量为的物体所用的拉力为 。物体和绳
子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则取
( )
C
第22题图
A. 拉力的功率为
B. 滑轮组中动滑轮重
C. 该滑轮组的机械效率为
D. 绳子自由端移动的速度为
23.（2025河北中考样卷）如图a所示，用甲、乙两个滑轮组分别将同一物
体在相同时间内匀速提升相同高度，拉力分别为、 ，此过程相关数
据如图b所示。下列说法正确的是( )
C
第23题图
A. 的功率等于 的功率
B. 两滑轮组的机械效率相等
C. 两滑轮组的有用功相等
D. 两滑轮组绳子自由端移动距离相等
第24题图
24.（2020河北33题6分）斜面是一种简单机械，在生活和生
产中使用斜面的好处是可以省力，如：__________。那么斜
面的省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可
盘山公路
小明做了如下猜想：
猜想1：与斜面的表面材料有关；
猜想2：与斜面的倾斜程度有关；
猜想3：与物体受到的重力大小有关。
以通过比较沿斜面拉力与物体重力 的比值大小来判定，比值越小，越省力）
小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实
验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力
的作用下，在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如
下表。
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
第24题图
第24题图
回答下列问题：
（1）通过对比实验______中的数据可知，使用斜面省力的情
况与斜面的表面材料有关。
1、2
（2）通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论是：在其他条件相同时，
____________________________________。
斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
（3）为验证猜想3，小明做了实验_________（填写实验序号），分析实
验数据后，小明认为这几次实验省力情况相同，依据是________________
______________________________________________________。
1、3、4
根据1、3、4的实
验数据可知，沿斜面的拉力与物体的重力的比值大小相等
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
【拓展】 完成实验后，小明沿斜面用的拉力，将重为 的物体从
斜面底端匀速拉到了顶端。已知斜面长、高 ，则斜面的机械效
率是_____%。（把重物直接提升 所做的功作为有用功）
62.5
第24题图

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