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2024年河北省中考物理一轮复习
第15讲 滑轮、斜面及机械效率
理考点·固基础
聚焦河北·精练命题点
（教材链接：人教八下第十二章P81~P88；教科八下第十一章P78~P81、P86~P96）
①通过判断轴是否随物体运动可区分滑轮是定滑轮还是动滑轮。 ( )
√
②定滑轮可以改变力的方向，动滑轮一定可以省力。 ( )
×
③改变同一滑轮组绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数不能提高机械效率。
( )
√
④增大斜面的倾斜程度，斜面的机械效率不变。 ( )
×
⑤省力多的机械，机械效率高。 ( )
×
⑥功率越小的机械，其机械效率越低。 ( )
×
⑦有用功越大，机械的机械效率就越高。 ( )
×
⑧减小机械内部摩擦可以提高其机械效率。 ( )
√
一、滑轮组的相关判断
例1 （2023石家庄长安区模拟）（多选）如图所示，小明
分别使用滑轮或滑轮组匀速提升质量为 的物体，滑轮
的质量均相等且为 ，在相同的时间内物体被提升的高
度均为 ，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是( )
A.该过程甲、乙两装置中 的功率相同
B.绳子自由端移动的速度关系为
C.甲、乙、丙三种装置做的有用功都为
D.乙、丙两种装置的机械效率相等，均为
√
√
二、机械效率的相关计算
方法归纳：滑轮组、斜面的机械效率计算公式
滑轮组 斜面
竖直方向 水平方向 示意图
有用功
额外功 ——
总功
滑轮组 斜面
竖直方向 水平方向 机械效率
续表
例2 （2023荆州）一位同学用如图所示的滑轮组拉着重
的物体，使物体以 的速度沿水平地面向右匀
A.绳子自由端移动的距离为 B.拉力做的有用功为
C.拉力做的额外功为 D.拉力做功的功率为
速直线运动 ，已知物体与地面间的滑动摩擦力为 ，滑轮组的机械效率
为 ，在此过程中下列选项正确的是( )
D
例3 （2023眉山）如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力
，动滑轮重力 。在工人用力 作用下，重物匀
速上升， 达到规定高度 处。不计绳重和机械之间的摩擦。求：
（1）拉力做功的功率；
解：有用功
额外功
总功
拉力做功的功率
（2）滑轮组的机械效率；
[答案] 滑轮组的机械效率
（3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到 ，则该重物的重力是多少？
[答案] 不计绳重和机械之间的摩擦，根据 可知，
机械效率达到 时，有 ，解得 。
实验一 测量滑轮组的机械效率
例1 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：
【问题】
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物体的重力有关
【证据】
1.实验时应沿竖直方向______缓慢向上拉动弹簧测力计；
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 钩码的重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动的距离 机械效
率
1 2 0.1 0.90 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
匀速
【解释】
2.分析表中数据可知：第3次实验是利用了图____的装置完成的，它的机械效率
_____。
3.比较2、4两次实验数据，可验证猜想 是______（填“正确”或“错误”）的。
4.通过比较______（填序号）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高。
5.通过比较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______。
丙
错误
1、2
越低
【交流】
6.在第2次实验时，如果拉力方向与竖直方向有一定夹角，那么所测得的滑轮组的
机械效率将会______（填“变大”“变小”或“不变”）。
变小
7.某同学进一步研究，测出动滑轮的质量为 ，根据表格中的数据得出：总功总
是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即 ，他猜测还有_____
___________因素影响机械效率。（答一种因素即可）
绳重、各种摩擦
8.某同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值
，通过比较第1、2组的数据，发现重物的重力越大，差值
______（填“越大”“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释：_____
_________________________________。
越大
所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多
9.实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应静止时读数。
你认为他的想法________（填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到________对
滑轮组机械效率的影响。
不正确
摩擦力
10.如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重力为____ 。
0.7
实验二 测量斜面的机械效率
例2 如图所示是某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验。
【证据】
1.测量斜面的机械效率，需要的测量工具是
____________、________。
弹簧测力计
刻度尺
2.（2023沧州结课）实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做__________
运动。他们在实验过程中收集的数据如表。
次数 倾斜程度 物块重 力 斜面高 拉力 斜面长 机械效
率
1 较缓 5 0.2 2.4 1
2 较陡 5 0.5 3.2 1
3 最陡 5 0.7 4.3 1
匀速直线
【解释】
3.分析表中的数据可知：在物重、斜面材料相同时，斜面越缓越______（填“省力”
或“费力”）；斜面越陡，机械效率越____（填“高”或“低”）。
省力
高
4.通过比较表格中__________和______两栏对应的数据可知，斜面是一种省力的简
单机械；在第1次实验时，如果忽略斜面的摩擦，则拉力 沿着斜面拉木块移动
距离所做的功等于直接用手把重为 的木块提升 高度所做的功，这样算出的拉
力 大小为___ 。对比表格中的拉力，发现实际拉力大于计算值，是因为使用机
械______________。
物块重力
拉力
1
都会存在摩擦
【交流】
5.准备动手实验时，有小伙伴提出，斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关。
则他们要探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时，应当保持______________不
变，这里采用的科学研究方法是____________。
斜面粗糙程度
控制变量法
6.实验小组的同学将三次结果的机械效率相加求平均值，作为该斜面的机械效率，
这种做法是否合理？________，试说明理由：________________________________
___________________。
不合理
斜面的倾斜程度不同，机械效率不同，求平均值无意义
7.第3次实验中物块所受滑动摩擦力大小为______。（忽略空气阻力）
&3& 滑轮、滑轮组及机械效率
第1题图
1.（2022河北8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
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
第2题图
2.（2019河北8题3分）（多选）如图所示，重为 的物体在拉
力 的作用下，以 的速度匀速运动了 ，已知物体在水平桌
面上运动时受到的摩擦阻力为物重的 分之一，不计绳重、轮
与轴间的摩擦，下列说法正确的是( )
BC
A.使用该滑轮组一定省力 B.拉力的功率为
C.额外功为 D.滑轮组的机械效率为
3.（2017河北7题3分）（多选）用五个相同质
量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑
轮组，在绳子自由端分别用力将重力为 的物
体匀速提升，乙滑轮组的效率为 ，不计摩
擦、绳和木板的重，下列说法正确的是 ( )
BCD
A.两个滑轮组的机械效率可能相等
B. 一定大于
C.每个滑轮重为
D.甲、乙将重物提升相同的高度， 与 的功率可能相等
4.（2015河北13题3分）（多选）用四只完全相同的滑轮和两
根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由
端用大小分别为 和 的拉力，将相同的物体匀速提升相
同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )
ABD
A. 大于
B. 和 做的功一定相等
C.甲、乙的机械效率不相等
D.绳子自由端移动的距离不相等，物体运动的时间可能相等
5.（2021河北22题6分）图甲是一辆起重
车的图片，起重车的质量为 ，有四
个支撑脚，每个支撑脚的面积为 ，
起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重
机吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量
为 的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力 为 ，货物上升过程
中的 图像如图丙所示。（不考虑绳重， 取 ）求：
（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强；
解：提升货物过程中起重车对水平地面的压力
受力面积 ，
提升货物过程中起重车对水平地面的压强
（2）拉力 的功率；
[答案] 由图乙可知，滑轮组钢丝绳的有效股数 ，
由图丙可知，货物在 内上升的高度 ，则钢丝绳移动的距离
拉力 做的功
拉力 的功率
（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。
[答案] 拉力 在 内所做的有用功
提升货物过程中滑轮组的机械效率
&4& 探究斜面的机械效率（10年2考）
6.（2020河北18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。
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
相关的记录如表。
盘山公路
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
物块重 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
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；
（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，________
_____________________________；
1和2
斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力
（3）为验证猜想3，小明做了实验_________（填序号），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，物体的重力变为原来的几倍，拉力就会变为原来的几倍，即沿斜面的拉力 与物体的重力 的比值大小相等
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
&6& 斜面机械效率的计算（10年2考）
7.（2016河北17题6分）如图所示，某建筑工地用电动机、定滑
轮和斜面组成的装置，将重为 的建材由斜面底端匀速拉
到顶端。已知斜面倾角为 ，斜面高为 ，建材移动的
（1）对建材做的有用功；
解：对建材做的有用功
速度为 ，电动机的输出功率为 ，斜面的效率与整个装置的效率之比
。（忽略定滑轮处摩擦及绳重）求：
（2）斜面的效率；
[答案] 因为斜面倾角为 ，斜面高为 ，则斜面的长为
根据 可得，
拉力
拉力做的总功
斜面的效率
（3）电动机消耗的电能。
[答案] 因为斜面的效率与整个装置的效率之比
，
则
所以根据 可得，电动机消耗的电能

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