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备战2024中考二轮物理《高频及难度考点冲刺》（全国通用）
专题08 滑轮组（含斜面）机械效率（高频）计算问题
滑轮组（斜面）机械效率的计算是中考重点必考知识点，也是难点。出现的题型有选择题3分、填空题2分至3分、综合计算题8分或者9分，每年都会在这三种题型之一里体现。有时会出现探究滑轮组或斜面机械效率，也会涉及计算问题。所以2024年中考试卷里一定仍然会作为考查的重点。
1. 用滑轮组竖直提升物体有用功、额外功和总功以及机械效率的求法
（1）有用功W有用=Gh
（2）总功W总=Fs
（3）额外功W额外=W总—W有用
（4） s=nh
其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离， n是动滑轮上的绳子段数。
（5）滑轮组机械效率的求解
用滑轮组提升物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。
滑轮组机械效率公式：
η＝（W有用/W总）×100％　
η＝（W有用/W总）×100％= (G / nF ) ×100％
2. 用滑轮组水平拉动物体有用功、额外功和总功以及机械效率的求法
（1）有用功W有用= fs2
（2）总功W总= F s1
（3）额外功W额外=W总—W有用
（4）s1= ns2
其中 s1是动力F 移动的距离，s2是重物水平移动的距离，f是物体匀速运动受到的阻力， n是动滑轮上的绳子段数。
（5）滑轮组机械效率的求解
用滑轮组水平拉动物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。
滑轮组机械效率公式：
η＝（W有用/W总）×100％　
η＝（W有用/W总）×100％= (fs2/ F s1) ×100％
3. 斜面机械效率的求法
（1）有用功W有用=Gh
（2）总功W总=Fl W总=Gh+fl
（3）额外功W额外=W总—W有用 W额=fl
（4）滑轮组机械效率的求解
说明：G是物体重力，h是斜面高度，l是斜面长度，F是沿斜面拉动物体的外力，F是物体受到斜面的摩擦力。
一、滑轮组机械效率计算类问题
1. 用滑轮组竖直方向提升物体时机械效率计算类问题
【例题1】（2023河南省） 如图所示，在的拉力F作用下，用滑轮组将重为的货物匀速提升，在内货物竖直上升了，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（　　）
A. 滑轮组做的有用功为
B. 拉力做功的功率为
C. 滑轮组的机械效率为
D. 此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大
【答案】C
【解析】A．拉力做的有用功
W有=Gh=300N×2m=600J
故A错误；
B．由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，绳子自由端移动的距离
s=nh=2×2m=4m
拉力做的总功
W总=Fs=200N×4m=800J
拉力做功的功率
故B错误；
C．滑轮组的机械效率
故C正确；
D．由不计绳重和摩擦时
可知，动滑轮的重力一定，提升的货物越轻，即G越小，机械效率越小，故D错误。故选C
2. 用滑轮组水平方向拉动物体时机械效率计算类问题
【例题2】如图所示，重为800N的物体在100N的水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度沿水平地面，向左匀速直线运动了20s，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动距离为4m
B．物体与地面间的滑动摩擦力大小为120N
C．额外功的功率为12W
D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低
【答案】C
【解析】（1）知道物体移动速度和时间，利用s＝vt求物体移动距离，由图知，n＝3，根据s自由端＝3s物求出自由端移动的距离；
（2）知道机械效率和拉力大小，利用η＝＝＝＝求出滑动摩擦力；
（3）根据W总＝Fs求出总功，利用机械效率公式计算有用功，根据W额＝W总﹣W有，利用P＝求出额外功的功率；
（4）水平使用滑轮组，克服物体受到的摩擦力做的功为有用功，该滑轮组的机械效率的影响因素：一是物体受到的摩擦力，二是绳子与滑轮之间的摩擦。
A．由v＝可得，物体移动的距离：s物＝v物t＝0.1m/s×20s＝2m，
由图知，n＝3，则绳子自由端移动的距离：s自由端＝3s物＝3×2m＝6m，故A错误；
B．由η＝＝＝＝×100%可得，物体与地面间的滑动摩擦力：f＝η×3F＝60%×3×100N＝180N，故B错误；
C．总功：W总＝Fs自由端＝100N×6m＝600J，
有用功：W有＝ηW总＝60%×600J＝360J，
额外功：W额＝W总﹣W有＝600J﹣360J＝240J，
额外功的功率：P额＝＝＝12W，故C正确；
D．如果增大接触面的粗糙程度，增大了摩擦力，增大了有用功，而额外功几乎不变，有用功与总功的比值变大，机械效率变大，故D错误。
【点评】本题考查了水平使用滑轮组时有用功、总功、额外功的计算以及影响滑轮组机械效率的因素，关键是知道水平使用滑轮组时克服物体与地面间摩擦力做的功为有用功。
二、斜面机械效率计算类问题
【例题3】（2023湖南郴州）如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到顶端所用的时间为。沿斜面向上的拉力，斜面中，，物体与斜面的接触面积为100cm2，斜面对物体的支持力为。求；
（1）物体在斜面上的速度；
（2）物体对斜面的压强；
（3）斜面的机械效率。（计算结果保留一位小数）
【答案】（1）1.25m/s；（2）800Pa；（3）66.7%
【解析】（1）物体的速度
（2）物体对斜面的压力
接触面积
物体对斜面的压强
（3）斜面的高度
拉力做的有用功
拉力做的总功
斜面的效率
答：（1）物体在斜面上的速度是1.25m/s；
（2）物体对斜面的压强是800Pa；
（3）斜面的机械效率是66.7%。
1. （2023内蒙古包头）在小区改造工程中，工人师傅用滑轮组提升建筑材料，如图所示。滑轮组挂在固定的钢架上，每个滑轮重为150N。绳子自由端受到的拉力F为500N，材料在30s内匀速上升了3m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A. 绳子自由端速度为0.1m/s
B. 拉力F的功率为50W
C. 滑轮组的机械效率为90%
D. 钢架受到的拉力为1500N
【答案】C
【解析】A．由图可知，动滑轮上的绳子根数n=3，绳子在30s内移动的距离为
由可知，绳子自由端的速度为
故A错误；
B．由可知，拉力F的功率为
故B错误；
C．材料的重力为
滑轮组的机械效率为
故C正确；
D．钢架受到的拉力为
故D错误。故选C。
2. （2023湖北鄂州）小刚用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.5m，已知动滑轮重2N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A. 拉力F为5N
B. 有用功为10J
C. 绳子自由端移动的距离为1.5m
D. 该滑轮组的机械效率为83.3%
【答案】D
【解析】A．由图中可知，动滑轮上有两股绳子承重，故绳子自由端的拉力为
故A错误；
B．物体提升的高度为h=0.5m，故由W=Gh可得，所做的有用功为
W有=Gh=10N×0.5m=5J
故B错误；
C．因动滑轮上有两股绳子承重，故绳子自由端移动的距离为
s=2h=2×0.5m=1m
故C错误；
D．由图中可知，该滑轮组的机械效率为
故D正确。故选D。
3. 由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重为G）被匀速拉升的高度为h（不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦）。下列说法中正确的是（　　）
A. M是动滑轮
B. 拉力F=2G
C. 拉力F做的功为3Fh
D. 拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同
【答案】B
【解析】A．在拉力F的作用下，N会随着拉力一起移动，M不动，所以M是定滑轮，N是动滑轮，故A错误；
B．由于N是动滑轮，且n=2，不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦，拉力为
F=2G
故B正确；
C．拉力F做的功为
故C错误；
D．配重G上升速度是拉力F移动的速度的2倍，故D错误。故选B。
4. 如图所示，用滑轮组提升重540N的物体，使它在10s内匀速上升1m，所用的拉力为200N，则在提升重物的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（　　）
A. 有用功为600J B. 动滑轮重60N
C. 滑轮组的机械效率为67.5% D. 拉力做功的功率为60W
【答案】BD
【解析】A．有用功是克服物体重力所做的功，根据题意可得有用功为
W有用=Gh=540N×1m=540J
故A错误；
B．由图可知，该滑轮组的绳子承重段数n=3，又因为不计绳重和摩擦，根据公式可得，动滑轮的重为
故B正确；
C．由题意可得，根据公式可得，该滑轮组的机械效率为
故C错误；
D．由题意可得，在10s内绳子自由端的移动速度为
根据公式可得，拉力做功的功率为
故D正确。故选BD。
5．近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（　　）
A．他对重物做了4800J的功
B．他做功的功率为16W
C．此次简易斜面装置的机械效率为50%
D．斜面是一种省力杠杆
【答案】D
【解析】A.做的总功：W总＝Fs＝1200N×5m＝6000J，故A错误；
B.做功的功率为：P＝＝＝20W，故B错误；
C.重物的重力：G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N，
李军对重物做的有用功：
W有用＝Gh＝2400N×2m＝4800J，
简易斜面装置的机械效率：
η＝＝×100%＝80%，故C错误；
D.据课本知识可知，斜面本质上是一种省力杠杆，故D正确。
6. 一名建筑工人用如图所示的滑轮组，将一个重为450N的货物，在10s内沿竖直方向匀速提升了4m，建筑工人所用的拉力是300N。则该建筑工人所做的有用功是______J，建筑工人做功的功率是______W，该滑轮组的机械效率是______。
【答案】 1800 240 75%
【解析】将一个重为450N的货物，在10s内沿竖直方向匀速提升了4m，该建筑工人所做的有用功是
绳子的有效段数为2，物体匀速提升了4m，则绳子自由端移动的距离
工人所做的总功是
建筑工人做功的功率是
该滑轮组的机械效率是
＝75%
7. 工人师傅用如图所示滑轮组向楼上运送沙子，在30s内将45kg的沙子匀速向上竖直拉升了6m，绳子自由端的拉力是300N。这个过程中拉力做的功是_______J，此次运送沙子，滑轮组的机械效率是_______。
【答案】 3600 75%
【解析】绳子的作用股数为2，故绳子自由端被拉动的距离为
这个过程中拉力做的功是
拉力做的有用功为
滑轮组的机械效率是
8. 如图所示，工人师傅用沿斜面向上1000 N的推力。将重为2000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4m、高1.5m，则此过程中的有用功为______J ，斜面的机械效率为______。使用斜面可以______ （选填“省力”或“省功”）。
【答案】 ①3×103 ②75 % ③省力
【解析】斜面作为简单机械使用时，有用功等于克服物体重力做的功，因此
总功等于推力做的功，因此
所以，机械效率为
任何机械都不能省功，反而会需要做额外功。使用斜面的时候，推力比重力小，因此可以省力。
9. （2023湖北随州）生活中有些低层建筑没有电梯，房屋装修时聪明的工人常用滑轮组提升沙石等物料。如下图，物料及桶总质量为60kg，工人质量为80kg，工人的双脚与水平地面接触面积为400cm2，某段时间内工人将物料及桶缓缓匀速提升了3m。不计滑轮组和绳的重量及绳与轮之间的摩擦。图中拉力的方向近似认为是竖直方向，g取10 N/kg。求：
（1）工人拉绳子的力是多大？
（2）这段时间内工人提升物料及桶做了多少功？
（3）这段时间内工人对地面的压强是多少？
【答案】（1）300N；（2）1800J；（3）1.25×104Pa
【解析】（1）如图所示，绳子的股数n=2，工人拉绳子的力为
（2）工人提升物料及桶做的功为
W=mgh=60kg×10N/kg×3m=1800J
（3）人受到竖直向下的重力、地面对人竖直向上的支持力和绳子对人竖直向上的拉力作用，这3个力是平衡的，即
m′g=F拉+F支持
因为支持力和压力是一对相互作用力，大小相等，则工人对地面的压力为
F压= F支持= m′g- F拉=80kg×10N/kg-300N=500N
工人对地面的压强为
答：（1）工人拉绳子的力是300N；
（2）这段时间内工人提升物料及桶做的功为1800J；
（3）这段时间内工人对地面的压强是1.25×104Pa。
10. 如图所示，司机师傅利用滑轮组把汽车从泥坑里拖出来（泥坑可近似看成水平面），在此过程中汽车匀速移动了1m，共用时5s，已知 汽车所受阻力为1200N，司机师傅的拉力功率为300W，在考虑滑轮组摩擦阻力影响因素条件下，求：
（1）司机师傅的拉力为多大？（2）滑轮组的机械效率是多少？
【答案】（1）500N；（2）80%．
【解析】使用滑轮组沿水平方向拉物体时，若物体移动s，承担汽车与水平面间的摩擦力的绳的股数是n股，则绳自由端移动的距离s′=ns，动力作用的绳端移动的速度是物体移动速度的n倍。
（1）绳子自由端移动的距离s=ns汽车=3×1m=3m，
绳子自由端速度：v=s/t=3m/5s=0.6m/s，
由P===Fv得，工人的拉力：F===500N；
（2）拉力所做总功：W总=Fs=500N×3m=1500J；
工人所做有用功：W有用=fs汽车=1200N×1m=1200J，
滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%．
11. 如图所示，工人用斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点．已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m．
试问：
（1）利用斜面搬运货物主要是为了　 　。
（2）货物在水平面上运动的速度为多少？
（3）水平推力做功的功率为多少？
（4）斜面的机械效率为多少？
【答案】（1）利用斜面搬运货物主要是为了省力；
（2）0.24m/s；（3）24W；（4）80%．
【解析】（1）使用斜面可以省力；
（2）货物在水平面上运动的距离为s=1.2m，所用时间为t=5s；
在水平面上运动的速度为：v===0.24m/s；
（3）水平推力做功的功率：P=Fv=100N×0.24m/s=24W；
（4）在斜面上推力做的功：W总=F′s=500N×3m=1500J；
做的有用功：W有=Gh=800N×1.5m=1200J；
则斜面的效率：η==×100%=80%
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备战2024中考二轮物理《高频及难度考点冲刺》（全国通用）
专题08 滑轮组（含斜面）机械效率（高频）计算问题
滑轮组（斜面）机械效率的计算是中考重点必考知识点，也是难点。出现的题型有选择题3分、填空题2分至3分、综合计算题8分或者9分，每年都会在这三种题型之一里体现。有时会出现探究滑轮组或斜面机械效率，也会涉及计算问题。所以2024年中考试卷里一定仍然会作为考查的重点。
1. 用滑轮组竖直提升物体有用功、额外功和总功以及机械效率的求法
（1）有用功W有用=Gh
（2）总功W总=Fs
（3）额外功W额外=W总—W有用
（4） s=nh
其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离， n是动滑轮上的绳子段数。
（5）滑轮组机械效率的求解
用滑轮组提升物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。
滑轮组机械效率公式：
η＝（W有用/W总）×100％　
η＝（W有用/W总）×100％= (G / nF ) ×100％
2. 用滑轮组水平拉动物体有用功、额外功和总功以及机械效率的求法
（1）有用功W有用= fs2
（2）总功W总= F s1
（3）额外功W额外=W总—W有用
（4）s1= ns2
其中 s1是动力F 移动的距离，s2是重物水平移动的距离，f是物体匀速运动受到的阻力， n是动滑轮上的绳子段数。
（5）滑轮组机械效率的求解
用滑轮组水平拉动物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。
滑轮组机械效率公式：
η＝（W有用/W总）×100％　
η＝（W有用/W总）×100％= (fs2/ F s1) ×100％
3. 斜面机械效率的求法
（1）有用功W有用=Gh
（2）总功W总=Fl W总=Gh+fl
（3）额外功W额外=W总—W有用 W额=fl
（4）滑轮组机械效率的求解
说明：G是物体重力，h是斜面高度，l是斜面长度，F是沿斜面拉动物体的外力，F是物体受到斜面的摩擦力。
一、滑轮组机械效率计算类问题
1. 用滑轮组竖直方向提升物体时机械效率计算类问题
【例题1】（2023河南省） 如图所示，在的拉力F作用下，用滑轮组将重为的货物匀速提升，在内货物竖直上升了，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（　　）
A. 滑轮组做的有用功为
B. 拉力做功的功率为
C. 滑轮组的机械效率为
D. 此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大
【答案】C
【解析】A．拉力做的有用功
W有=Gh=300N×2m=600J
故A错误；
B．由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，绳子自由端移动的距离
s=nh=2×2m=4m
拉力做的总功
W总=Fs=200N×4m=800J
拉力做功的功率
故B错误；
C．滑轮组的机械效率
故C正确；
D．由不计绳重和摩擦时
可知，动滑轮的重力一定，提升的货物越轻，即G越小，机械效率越小，故D错误。故选C
2. 用滑轮组水平方向拉动物体时机械效率计算类问题
【例题2】如图所示，重为800N的物体在100N的水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度沿水平地面，向左匀速直线运动了20s，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动距离为4m
B．物体与地面间的滑动摩擦力大小为120N
C．额外功的功率为12W
D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低
【答案】C
【解析】（1）知道物体移动速度和时间，利用s＝vt求物体移动距离，由图知，n＝3，根据s自由端＝3s物求出自由端移动的距离；
（2）知道机械效率和拉力大小，利用η＝＝＝＝求出滑动摩擦力；
（3）根据W总＝Fs求出总功，利用机械效率公式计算有用功，根据W额＝W总﹣W有，利用P＝求出额外功的功率；
（4）水平使用滑轮组，克服物体受到的摩擦力做的功为有用功，该滑轮组的机械效率的影响因素：一是物体受到的摩擦力，二是绳子与滑轮之间的摩擦。
A．由v＝可得，物体移动的距离：s物＝v物t＝0.1m/s×20s＝2m，
由图知，n＝3，则绳子自由端移动的距离：s自由端＝3s物＝3×2m＝6m，故A错误；
B．由η＝＝＝＝×100%可得，物体与地面间的滑动摩擦力：f＝η×3F＝60%×3×100N＝180N，故B错误；
C．总功：W总＝Fs自由端＝100N×6m＝600J，
有用功：W有＝ηW总＝60%×600J＝360J，
额外功：W额＝W总﹣W有＝600J﹣360J＝240J，
额外功的功率：P额＝＝＝12W，故C正确；
D．如果增大接触面的粗糙程度，增大了摩擦力，增大了有用功，而额外功几乎不变，有用功与总功的比值变大，机械效率变大，故D错误。
【点评】本题考查了水平使用滑轮组时有用功、总功、额外功的计算以及影响滑轮组机械效率的因素，关键是知道水平使用滑轮组时克服物体与地面间摩擦力做的功为有用功。
二、斜面机械效率计算类问题
【例题3】（2023湖南郴州）如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到顶端所用的时间为。沿斜面向上的拉力，斜面中，，物体与斜面的接触面积为100cm2，斜面对物体的支持力为。求；
（1）物体在斜面上的速度；
（2）物体对斜面的压强；
（3）斜面的机械效率。（计算结果保留一位小数）
【答案】（1）1.25m/s；（2）800Pa；（3）66.7%
【解析】（1）物体的速度
（2）物体对斜面的压力
接触面积
物体对斜面的压强
（3）斜面的高度
拉力做的有用功
拉力做的总功
斜面的效率
答：（1）物体在斜面上的速度是1.25m/s；
（2）物体对斜面的压强是800Pa；
（3）斜面的机械效率是66.7%。
1. （2023内蒙古包头）在小区改造工程中，工人师傅用滑轮组提升建筑材料，如图所示。滑轮组挂在固定的钢架上，每个滑轮重为150N。绳子自由端受到的拉力F为500N，材料在30s内匀速上升了3m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A. 绳子自由端速度为0.1m/s
B. 拉力F的功率为50W
C. 滑轮组的机械效率为90%
D. 钢架受到的拉力为1500N
【答案】C
【解析】A．由图可知，动滑轮上的绳子根数n=3，绳子在30s内移动的距离为
由可知，绳子自由端的速度为
故A错误；
B．由可知，拉力F的功率为
故B错误；
C．材料的重力为
滑轮组的机械效率为
故C正确；
D．钢架受到的拉力为
故D错误。故选C。
2. （2023湖北鄂州）小刚用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.5m，已知动滑轮重2N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A. 拉力F为5N
B. 有用功为10J
C. 绳子自由端移动的距离为1.5m
D. 该滑轮组的机械效率为83.3%
【答案】D
【解析】A．由图中可知，动滑轮上有两股绳子承重，故绳子自由端的拉力为
故A错误；
B．物体提升的高度为h=0.5m，故由W=Gh可得，所做的有用功为
W有=Gh=10N×0.5m=5J
故B错误；
C．因动滑轮上有两股绳子承重，故绳子自由端移动的距离为
s=2h=2×0.5m=1m
故C错误；
D．由图中可知，该滑轮组的机械效率为
故D正确。故选D。
3. 由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重为G）被匀速拉升的高度为h（不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦）。下列说法中正确的是（　　）
A. M是动滑轮
B. 拉力F=2G
C. 拉力F做的功为3Fh
D. 拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同
【答案】B
【解析】A．在拉力F的作用下，N会随着拉力一起移动，M不动，所以M是定滑轮，N是动滑轮，故A错误；
B．由于N是动滑轮，且n=2，不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦，拉力为
F=2G
故B正确；
C．拉力F做的功为
故C错误；
D．配重G上升速度是拉力F移动的速度的2倍，故D错误。故选B。
4. 如图所示，用滑轮组提升重540N的物体，使它在10s内匀速上升1m，所用的拉力为200N，则在提升重物的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（　　）
A. 有用功为600J B. 动滑轮重60N
C. 滑轮组的机械效率为67.5% D. 拉力做功的功率为60W
【答案】BD
【解析】A．有用功是克服物体重力所做的功，根据题意可得有用功为
W有用=Gh=540N×1m=540J
故A错误；
B．由图可知，该滑轮组的绳子承重段数n=3，又因为不计绳重和摩擦，根据公式可得，动滑轮的重为
故B正确；
C．由题意可得，根据公式可得，该滑轮组的机械效率为
故C错误；
D．由题意可得，在10s内绳子自由端的移动速度为
根据公式可得，拉力做功的功率为
故D正确。故选BD。
5．近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（　　）
A．他对重物做了4800J的功
B．他做功的功率为16W
C．此次简易斜面装置的机械效率为50%
D．斜面是一种省力杠杆
【答案】D
【解析】A.做的总功：W总＝Fs＝1200N×5m＝6000J，故A错误；
B.做功的功率为：P＝＝＝20W，故B错误；
C.重物的重力：G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N，
李军对重物做的有用功：
W有用＝Gh＝2400N×2m＝4800J，
简易斜面装置的机械效率：
η＝＝×100%＝80%，故C错误；
D.据课本知识可知，斜面本质上是一种省力杠杆，故D正确。
6. 一名建筑工人用如图所示的滑轮组，将一个重为450N的货物，在10s内沿竖直方向匀速提升了4m，建筑工人所用的拉力是300N。则该建筑工人所做的有用功是______J，建筑工人做功的功率是______W，该滑轮组的机械效率是______。
【答案】 1800 240 75%
【解析】将一个重为450N的货物，在10s内沿竖直方向匀速提升了4m，该建筑工人所做的有用功是
绳子的有效段数为2，物体匀速提升了4m，则绳子自由端移动的距离
工人所做的总功是
建筑工人做功的功率是
该滑轮组的机械效率是
＝75%
7. 工人师傅用如图所示滑轮组向楼上运送沙子，在30s内将45kg的沙子匀速向上竖直拉升了6m，绳子自由端的拉力是300N。这个过程中拉力做的功是_______J，此次运送沙子，滑轮组的机械效率是_______。
【答案】 3600 75%
【解析】绳子的作用股数为2，故绳子自由端被拉动的距离为
这个过程中拉力做的功是
拉力做的有用功为
滑轮组的机械效率是
8. 如图所示，工人师傅用沿斜面向上1000 N的推力。将重为2000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4m、高1.5m，则此过程中的有用功为______J ，斜面的机械效率为______。使用斜面可以______ （选填“省力”或“省功”）。
【答案】 ①3×103 ②75 % ③省力
【解析】斜面作为简单机械使用时，有用功等于克服物体重力做的功，因此
总功等于推力做的功，因此
所以，机械效率为
任何机械都不能省功，反而会需要做额外功。使用斜面的时候，推力比重力小，因此可以省力。
9. （2023湖北随州）生活中有些低层建筑没有电梯，房屋装修时聪明的工人常用滑轮组提升沙石等物料。如下图，物料及桶总质量为60kg，工人质量为80kg，工人的双脚与水平地面接触面积为400cm2，某段时间内工人将物料及桶缓缓匀速提升了3m。不计滑轮组和绳的重量及绳与轮之间的摩擦。图中拉力的方向近似认为是竖直方向，g取10 N/kg。求：
（1）工人拉绳子的力是多大？
（2）这段时间内工人提升物料及桶做了多少功？
（3）这段时间内工人对地面的压强是多少？
【答案】（1）300N；（2）1800J；（3）1.25×104Pa
【解析】（1）如图所示，绳子的股数n=2，工人拉绳子的力为
（2）工人提升物料及桶做的功为
W=mgh=60kg×10N/kg×3m=1800J
（3）人受到竖直向下的重力、地面对人竖直向上的支持力和绳子对人竖直向上的拉力作用，这3个力是平衡的，即
m′g=F拉+F支持
因为支持力和压力是一对相互作用力，大小相等，则工人对地面的压力为
F压= F支持= m′g- F拉=80kg×10N/kg-300N=500N
工人对地面的压强为
答：（1）工人拉绳子的力是300N；
（2）这段时间内工人提升物料及桶做的功为1800J；
（3）这段时间内工人对地面的压强是1.25×104Pa。
10. 如图所示，司机师傅利用滑轮组把汽车从泥坑里拖出来（泥坑可近似看成水平面），在此过程中汽车匀速移动了1m，共用时5s，已知 汽车所受阻力为1200N，司机师傅的拉力功率为300W，在考虑滑轮组摩擦阻力影响因素条件下，求：
（1）司机师傅的拉力为多大？（2）滑轮组的机械效率是多少？
【答案】（1）500N；（2）80%．
【解析】使用滑轮组沿水平方向拉物体时，若物体移动s，承担汽车与水平面间的摩擦力的绳的股数是n股，则绳自由端移动的距离s′=ns，动力作用的绳端移动的速度是物体移动速度的n倍。
（1）绳子自由端移动的距离s=ns汽车=3×1m=3m，
绳子自由端速度：v=s/t=3m/5s=0.6m/s，
由P===Fv得，工人的拉力：F===500N；
（2）拉力所做总功：W总=Fs=500N×3m=1500J；
工人所做有用功：W有用=fs汽车=1200N×1m=1200J，
滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%．
11. 如图所示，工人用斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点．已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m．
试问：
（1）利用斜面搬运货物主要是为了　 　。
（2）货物在水平面上运动的速度为多少？
（3）水平推力做功的功率为多少？
（4）斜面的机械效率为多少？
【答案】（1）利用斜面搬运货物主要是为了省力；
（2）0.24m/s；（3）24W；（4）80%．
【解析】（1）使用斜面可以省力；
（2）货物在水平面上运动的距离为s=1.2m，所用时间为t=5s；
在水平面上运动的速度为：v===0.24m/s；
（3）水平推力做功的功率：P=Fv=100N×0.24m/s=24W；
（4）在斜面上推力做的功：W总=F′s=500N×3m=1500J；
做的有用功：W有=Gh=800N×1.5m=1200J；
则斜面的效率：η==×100%=80%
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