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中考核心考点 机械效率计算
一．选择题（共18小题）
1．（2025春 城中区校级月考）如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列说法中正确的是（　　）
A．所做的有用功为6J
B．拉力F做功的功率为6W
C．动滑轮自重4N
D．该滑轮组的机械效率为75%
2．（2025春 莲池区校级月考）如图所示，小明想用一个定滑轮、一个动滑轮、一根绳子组成的滑轮组把一个重力为200N的物体匀速竖直提升1m，已知每个滑轮的重力都为20N。不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　）
A．若选择最省力的方式提起物体，拉力大小为60N
B．动滑轮上升的高度可能为2m
C．向上拉动绳子和向下拉动绳子提升物体时，机械效率相等
D．物体克服重力做功为220J
3．（2025 西宁模拟）用滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示，在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m，重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N，提升的物体重800N。关于该过程，下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端拉力的功率为20W
B．额外功为400J
C．绳子自由端拉力的大小为250N
D．滑轮组的机械效率约为88.9%
4．（2025 庐江县二模）用如图所示滑轮组将重300N的物体匀速提升1m，拉力F大小为120N，如果不计摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．有用功是900J
B．绳端移动的距离是2m
C．动滑轮重力是20N
D．滑轮组的机械效率是83.3%
5．（2025 西安模拟）如图所示是全民健身中心内用于锻炼臂力的拉力器，不计拉杆重、绳重及摩擦，拉动拉杆使重为400N的配重匀速升高；若要加大训练强度，则需要增加配重块的数量。下列说法正确的是（　　）
A．图中滑轮的作用是省力
B．配重块匀速提高0.5m时做的有用功小于200J
C．配重块匀速提高时，沿b方向的拉力大于沿a方向的拉力
D．加大训练强度时，增加数量后配重块的总重力不能大于健身者的重力
6．（2025 崇川区一模）如图所示，工人使用定滑轮将质量为20kg的物体6s内匀速吊起1.8m，此过程中该滑轮的机械效率为90%（g取10N/kg），下列符合事实的是（　　）
A．绳子自由端移动了3.6m
B．工人用了200N拉力
C．工人做功的功率为60W
D．工人做了400J的功
7．（2025 西山区一模）质量为60kg的建筑工人用如图所示的滑轮组提升建材时，工人的脚与地面的接触面积共400cm2他用竖直向下的拉力在15s内将重为480N的建材匀速提升了3m，每个滑轮重20N，不计滑轮摩擦和绳重，下列结论正确的是（　　）
A．工人拉动绳子的速度为0.2m/s
B．工人对绳子拉力的功率为50W
C．此装置的机械效率为96%
D．他对地面的压强为1.5×104Pa
8．（2025 东城区一模）用某滑轮组提升质量为27kg的物体，在绳子自由端沿竖直方向施加的拉力为100N。绳子自由端竖直移动的距离、物体上升的高度，二者分别随时间变化的关系如图所示。g取10N/kg。下列说法正确的是（　　）
A．在绳子自由端施加的拉力的功率为50W
B．滑轮组中动滑轮所受重力为30N
C．滑轮组的机械效率为80%
D．物体上升2m，滑轮组所做的额外功为60J
9．（2025 从化区一模）如图所示，用甲、乙、丙三种机械装置使同一重为G的物体匀速升高2m，动滑轮重为G动（且G＞G动），不计绳重及摩擦的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙的机械效率相等
B．甲比乙更省力，且
C．甲、乙、丙装置所做的有用功相等
D．若物重G＝100N，F3＝50N，丙的机械效率为75%
10．（2025 山东模拟）小明假期回老家时，恰逢爷爷家盖房子。如图所示，他利用两个滑轮设计了一个简单机械，帮助爷爷将建材送到3m高的房顶，已知建材重为500N，所用拉力为300N，下列说法正确的是（　　）
A．做的有用功为3000J
B．做的额外功为900J
C．滑轮组的机械效率为83.3%
D．为了提高机械效率应该使用更重的滑轮
11．（2025 门头沟区一模）工人用如图所示滑轮组将矿井中的物体A和物体B先后以同样的速度匀速提升上来。物体A的重力为150N，物体B的重力为75N，提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%．若用此滑轮组提升物体B时，在10s内物体B上升5m，（不计绳重和摩擦）下列描述正确的是（　　）
A．提升物体B时，滑轮组的机械效率是62.5%
B．提升物体B时，拉力F的功率是62.5W
C．提升物体B时，拉力F所做的功是62.5J
D．提升物体A时，拉力F的功率是50W
12．（2025 乌鲁木齐模拟）如图所示，A、B两物体质量相等，在平行于斜面的推力作用下，若只将A物体从底部匀速推至顶部时，机械效率为60%；若只将B物体从底部匀速推至顶部时，机械效率为90%。则将A、B两物体一起从底部匀速推至顶部时，机械效率为（　　）
A．70% B．72% C．75% D．78%
13．（2025 合肥二模）图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使50kg的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m，所用的拉力为200N，则此过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．使用“车梯”时做的有用功为1600J
B．使用“车梯”时人做功的功率为100W
C．使用“车梯”时人拉绳的速度为1m/s
D．“车梯”的机械效率为62.5%
14．（2025 船营区校级一模）如图所示用滑轮组提升物体。测得物体重力为3N，滑轮组在1s内将物体匀速提升0.2m，绳子自由端拉力F为2N，不计绳重和轮轴间的摩擦。关于此过程，下列判断正确的是（　　）
A．动滑轮重力为0.8N
B．滑轮组做的有用功为1.2J
C．滑轮组的机械效率为75%
D．绳子自由端移动的速度为1m/s
15．（2025 福山区一模）在老旧小区改造中。工人利用滑轮组将重300N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力F为200N，建筑材料在5s内匀速上升5m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．动滑轮所受重力为50N
B．滑轮组所做的有用功为1500J
C．工人所用拉力的功率为200W
D．滑轮组的机械效率为80%
16．（2025 乾县校级三模）如图所示，小明用竖直向上的500N的拉力F，将重物A以0.2m/s的速度匀速上提3s，已测得该装置机械效率为80%（不计绳重及绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　　）
A．小明做的有用功为200J
B．滑轮的重力为100N
C．滑轮移动速度为0.4m/s
D．物体A受到绳子的拉力为250N
17．（2025 潼南区二模）小刚用如图所示滑轮组匀速提升一个重为400N的物体，提升0.4m所用时间为2s，人拉绳的力F为150N，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（　　）
①绳子自由端移动的速度为0.2m/s
②动滑轮总重为200N
③人拉绳做功的功率为120W
④拉力做的总功为240J
⑤滑轮组的机械效率为83.3%
A．②③④ B．①②⑤ C．②③⑤ D．①②④
18．（2025 大渡口区模拟）工人用如图所示的滑轮提升建筑材料，拉动绳子自由端，使重为900N的建筑材料在10s内匀速上升了2m。滑轮重力为100N，不计绳重和摩擦，关于此过程，下列说法正确的是（　　）
A．工人的拉力为450N
B．此滑轮的机械效率为90%
C．拉力的功率为100W
D．绳子自由端的速度为0.2m/s
二．多选题（共6小题）
（多选）19．（2025 红桥区二模）如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，将重6N的物体以1m/s的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是（　　）
A．拉力做功为4J
B．物体受到摩擦力为1.5N
C．在匀速拉动过程中，物体的机械能不变
D．若以2m/s的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75%
（多选）20．（2025 青羊区模拟）塔吊是工程建设中经常使用的机械，如图甲所示。图乙是根据塔吊抽象出来的物理模型，其水平臂AOB可视为杠杆，O为其支点，其中AO段长度为10m，OB段长度为50m。起吊重物的滑轮组可以在OB之间水平移动，配重可在AO之间水平移动，配重质量为5t。图丙是滑轮组的局部放大图，它将重为7000N的重物竖直匀速提升10m用时20s，电动机对绳的拉力F为4000N，下列说法正确的是（　　）
A．此塔吊能够吊起货物的最大质量为1t
B．滑轮组动滑轮重力为1000N
C．拉力F的功率为4000W
D．滑轮组的机械效率为87.5%
（多选）21．（2025 成都模拟）建筑工地上，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥，如图所示。某次搬运过程中，工人用升降机在6s的时间内，将3袋水泥从地面吊上四楼，每袋水泥的质量为30kg。电动机牵引绳子的拉力F﹣t及水泥运动的v﹣t图分别如图乙和丙所示，每个滑轮所受的重力均为30N。g取10N/kg，每层楼层高为3m，下面说法正确的是（　　）
A．水泥匀速上升时，拉力F做功的功率为2040W
B．水泥匀速上升过程，滑轮组对水泥做功为8100J
C．滑轮组匀速拉动水泥时的机械效率约为88.2%
D．滑轮组匀速拉动水泥过程克服绳重和摩擦做的额外功为720J
（多选）22．（2025 锦江区模拟）小聪同学用如图所示的滑轮组提升重物A，他通过细绳b用F1的拉力将重物A匀速提升1.8m，所用时间为10s，此过程中固定在地面的细绳a的拉力F2恒为110N。不计绳重和机械之间的摩擦，每个滑轮的重力均为10N。下列说法中正确的是（　　）
A．物体A的重力为220N
B．细绳b的拉力F1为340N
C．拉力F1做功的功率为40.8W
D．该滑轮组在使用过程中的机械效率为78%
（多选）23．（2025 武侯区模拟）如图所示，工人师傅利用滑轮组拉动重16000N的汽车，使汽车以0.4m/s的速度匀速向左运动10s。已知人对绳子的拉力F＝850N，绳子A受到的拉力为1500N，每个滑轮均重100N，g取10N/kg。以下说法正确的是（　　）
A．拉力F的功率为680W
B．滑轮组的机械效率为93.75%
C．滑轮组对汽车做64000J有用功
D．该滑轮组的额外功为800J
（多选）24．（2025春 郫都区校级期中）如图甲所示，用由一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组，提升吊篮C及其中的重物A和电动机B。启动电动机，它所提供的拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，吊篮上升的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系分别如图丙和丁所示，若一切摩擦和绳重均可忽略不计，在1s 2s内，滑轮组的机械效率为90%，则下列说法中正确的是（　　）
A．在0～1s内，电动机提供的拉力所做的功为825J
B．在1s～2s内，电动机提供的拉力的功率为1500W
C．在0～3s内，电动机提供的拉力的功率为1700W
D．动滑轮重为200N
三．填空题（共3小题）
25．（2025春 大丰区校级月考）如图所示，工人用60N的拉力，将重100N的小桶在5秒内匀速提升了3m。工人利用滑轮做的有用功为 　 　 J，工人做功的功率为 　 　 W，使用动滑轮的机械效率为 　 　 。
26．（2025 让胡路区模拟）某小区在建设中，利用如图所示的滑轮组用10s把重3000N建筑材料运送到6m的高处，不计绳重与摩擦，所用的拉力是1200N，则动滑轮的重为　 　 N，拉力的功率为　 　 W，该滑轮组的效率为　 　 %。（结果保留一位小数）
27．（2025 绵阳二模）如图所示的滑轮组忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，物体放在水平粗糙桌面上，受到水平向左的恒力F＝100N，滑轮组绳子自由端受到的拉力为F绳。当绳子自由端的拉力F绳＝60N时，物体处于静止状态，物体与桌面间的摩擦力恰好为0；当绳子自由端拉力F绳＝90N时，物体水平向右匀速运动。物体与桌面之间的滑动摩擦力为　 　 N；撤去水平向左的恒力F，改变绳子自由端拉力F绳的大小，仍使物体水平向右匀速运动时，滑轮组的机械效率为　 　 。
中考核心考点 机械效率计算
参考答案与试题解析
一．选择题（共18小题）
1．（2025春 城中区校级月考）如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列说法中正确的是（　　）
A．所做的有用功为6J
B．拉力F做功的功率为6W
C．动滑轮自重4N
D．该滑轮组的机械效率为75%
【分析】（1）根据W有＝Gh求出拉力F所做的有用功；
（2）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用W总＝Fs＝Fnh求出拉力F做的总功，根据P求出拉力F做功的功率；
（3）不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，根据F（G+G动）求出动滑轮自重；
（4）根据η求出滑轮组机械效率。
【解答】解：A、拉力F所做的有用功为：
W有＝Gh＝10N×1m＝10J，故A错误；
B、由图可知，n＝2，拉力F做的总功为：
W总＝Fs＝Fnh＝6N×2×1m＝12J，
则拉力F做功的功率为：
P6W，故B正确；
C、不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮自重为：
G动＝nF﹣G＝2×6N﹣10N＝2N，故C错误；
D、滑轮组机械效率为：
η100%≈83.3%，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了做功公式、功率公式、机械效率公式、滑轮组绳子拉力公式的综合应用。
2．（2025春 莲池区校级月考）如图所示，小明想用一个定滑轮、一个动滑轮、一根绳子组成的滑轮组把一个重力为200N的物体匀速竖直提升1m，已知每个滑轮的重力都为20N。不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　）
A．若选择最省力的方式提起物体，拉力大小为60N
B．动滑轮上升的高度可能为2m
C．向上拉动绳子和向下拉动绳子提升物体时，机械效率相等
D．物体克服重力做功为220J
【分析】（1）滑轮组最省力，说明滑轮组绳子股数最多，对于一定一动滑轮组绳子最多股数为3，不计绳重和摩擦，利用F（G+G动）求出拉力大小；
（2）动滑轮随物体一起移动，其上升的高度等于物体上升的高度；
（3）分别用两种绕法匀速提升相同重物时，不计绳重和摩擦，根据η比较两种绕法的机械效率大小；
（4）根据W有＝Gh求出物体克服重力做的功。
【解答】解：A、滑轮组最省力，说明滑轮组绳子股数最多，对于一定一动滑轮组绳子最多股数为3，不计绳重和摩擦，拉力大小为：
F（G+G动）（200N+20N）≈73.3N，故A错误；
B、动滑轮随物体一起移动，其上升的高度等于物体上升的高度，即1m，故B错误；
C、分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，不计绳重和摩擦，克服动滑轮做的功是额外功，因同一滑轮组中动滑轮的重不变、根据η可知，机械效率相等，故C正确；
D、物体克服重力做的功为：
W有＝Gh＝200N×1m＝200J，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了做功公式、机械效率公式和滑轮组绳子拉力公式的综合应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
3．（2025 西宁模拟）用滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示，在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m，重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N，提升的物体重800N。关于该过程，下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端拉力的功率为20W
B．额外功为400J
C．绳子自由端拉力的大小为250N
D．滑轮组的机械效率约为88.9%
【分析】（1）根据图确定20s内绳子拉力做的功，利用P求出绳子自由端拉力的功率；
（2）根据W有＝Gh求出拉力做的有用功，利用W总＝W有+W额求出额外功；
（3）根据W总＝Fs求出绳子自由端拉力的大小；
（4）根据η求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：A、由图可知，20s内绳子拉力做的功为：W总＝4×103J，则绳子自由端拉力的功率为：
P200W，故A错误；
B、拉力做的有用功为：
W有＝Gh＝800N×4m＝3200J，
根据W总＝W有+W额可知，额外功为：
W额＝W总﹣W有＝4×103J﹣3200J＝800J，故B错误；
C、根据W总＝Fs可知，绳子自由端拉力的大小为：
F250N，故C正确；
D、滑轮组的机械效率为：
η100%＝80%，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了做功公式、功率公式和机械效率公式的综合应用。
4．（2025 庐江县二模）用如图所示滑轮组将重300N的物体匀速提升1m，拉力F大小为120N，如果不计摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．有用功是900J
B．绳端移动的距离是2m
C．动滑轮重力是20N
D．滑轮组的机械效率是83.3%
【分析】（1）根据W有＝Gh求出拉力做的有用功；
（2）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用s＝nh求出绳端移动的距离；
（3）不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）求出动滑轮重，据此分析；
（4）根据η求出该滑轮组的机械效率。
【解答】解：A、拉力做的有用功为：
W有＝Gh＝300N×1m＝300J，故A错误；
B、由图可知，n＝3，绳端移动的距离为s＝nh＝3×1m＝3m，故B错误；
C、不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮重为：
G动＝nF﹣G＝3×120N﹣300N＝60N，故C错误；
D、该滑轮组的机械效率为：
η100%≈83.3%，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了做功公式和滑轮组拉力公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
5．（2025 西安模拟）如图所示是全民健身中心内用于锻炼臂力的拉力器，不计拉杆重、绳重及摩擦，拉动拉杆使重为400N的配重匀速升高；若要加大训练强度，则需要增加配重块的数量。下列说法正确的是（　　）
A．图中滑轮的作用是省力
B．配重块匀速提高0.5m时做的有用功小于200J
C．配重块匀速提高时，沿b方向的拉力大于沿a方向的拉力
D．加大训练强度时，增加数量后配重块的总重力不能大于健身者的重力
【分析】（1）（3）定滑轮能够改变力的方向，不能够省力；
（2）物体受平衡力作用时保持静止或匀速直线运动状态，根据W＝Gh可求有用功；
（4）配重块的总重力最大等于健身者的重力。
【解答】解：A、图中使用的是定滑轮，其作用是为了改变力的方向，不是为了省力，故A错误；
B、配重在竖直方向上做匀速运动，有用功W＝Gh＝400N×0.5m＝200J，故B错误；
C、定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力，但是可以改变用力方向。沿b方向的拉力Fb与沿a方向的拉力Fa的大小关系是Fb＝Fa，故C错误；
D、配重块的总重力最大等于健身者的重力，加大训练强度时，根据力的作用是相互的，增加数量后配重块的总重力不能大于健身者的重力，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查定滑轮的作用、平衡力的判断、功的概念，综合题，难度不大。
6．（2025 崇川区一模）如图所示，工人使用定滑轮将质量为20kg的物体6s内匀速吊起1.8m，此过程中该滑轮的机械效率为90%（g取10N/kg），下列符合事实的是（　　）
A．绳子自由端移动了3.6m
B．工人用了200N拉力
C．工人做功的功率为60W
D．工人做了400J的功
【分析】（1）定滑轮绳子股数为1，据此求出绳子自由端移动的距离；
（2）根据W有＝Gh＝mgh求出工人克服重力做的功，利用η求出工人做的功，根据W总＝Fs求出工人的拉力，利用P求出工人做功的功率。
【解答】解：A、定滑轮绳子股数为1，则绳子自由端移动的距离为s＝h＝1.8m，故A错误；
D、工人克服重力做的功为：
W有＝Gh＝mgh＝20kg×10N/kg×1.8m＝360J，
工人做的功为：
W总400J，故D正确；
B、工人的拉力为：
F222.2N，故B错误；
C、工人做功的功率为：
P66.7W，故C错误。
故选：D。
【点评】本题考查了使用定滑轮时有用功、总功、功率、机械效率的计算，明确有用功、总功的含义是关键。
7．（2025 西山区一模）质量为60kg的建筑工人用如图所示的滑轮组提升建材时，工人的脚与地面的接触面积共400cm2他用竖直向下的拉力在15s内将重为480N的建材匀速提升了3m，每个滑轮重20N，不计滑轮摩擦和绳重，下列结论正确的是（　　）
A．工人拉动绳子的速度为0.2m/s
B．工人对绳子拉力的功率为50W
C．此装置的机械效率为96%
D．他对地面的压强为1.5×104Pa
【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用v求出绳子自由端移动的速度；
（2）不计滑轮摩擦和绳重，根据W总＝（G+G动）h求出拉力做的总功，利用P求出工人对绳子拉力的功率；
（3）不计滑轮摩擦和绳重，根据η求出此装置的机械效率；
（4）不计滑轮摩擦和绳重，根据F（G+G动）求出拉力F的大小，工人对地面的压力等于人的重力与绳子的拉力之差，利用p求出他对地面的压强。
【解答】解：A、由图可知，n＝2，绳子自由端移动的速度为：
v0.4m/s，故A错误；
B、不计滑轮摩擦和绳重，拉力做的总功为：
W总＝（G+G动）h＝（480N+20N）×3m＝1500J，
工人对绳子拉力的功率为：
P100W，故B错误；
C、不计滑轮摩擦和绳重，此装置的机械效率为：
η100%＝96%，故C正确；
D、不计滑轮摩擦和绳重，拉力F的大小为：
F（G+G动）（480N+20N）＝250N，
工人对地面的压力等于人的重力与绳子的拉力之差，即F压＝G人﹣F＝m人g﹣F＝60kg×10N/kg﹣250N＝350N，
他对地面的压强为：
p8750Pa，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了做功公式、功率公式、压强公式、机械效率公式和滑轮组绳子拉力公式的综合应用。
8．（2025 东城区一模）用某滑轮组提升质量为27kg的物体，在绳子自由端沿竖直方向施加的拉力为100N。绳子自由端竖直移动的距离、物体上升的高度，二者分别随时间变化的关系如图所示。g取10N/kg。下列说法正确的是（　　）
A．在绳子自由端施加的拉力的功率为50W
B．滑轮组中动滑轮所受重力为30N
C．滑轮组的机械效率为80%
D．物体上升2m，滑轮组所做的额外功为60J
【分析】（1）根据P求出拉力F的功率；
（2）由s＝nh可知动滑轮上绳子的段数n，不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）（mg+G动）求出动滑轮重，据此分析；
（3）根据η求出该滑轮组的机械效率；
（4）根据W有＝Gh＝mgh求出滑轮组所做的有用功，利用η求出滑轮组所做的额外功。
【解答】解：A、由图可知，4s内滑轮组自由端移动了s＝6m，则拉力F的功率为：
P150W，故A错误；
B、由s＝nh可得：n3，不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）（mg+G动）可知，动滑轮重为：
G动＝nF﹣mg＝3×100N﹣27kg×10N/kg＝30N，
因题中没有不计绳重和摩擦，因此动滑轮重应小于30N，故B错误；
C、该滑轮组的机械效率为：
η100%＝90%，故C错误；
D、物体上升2m，滑轮组所做的有用功为：
W有＝Gh＝mgh＝27kg×10N/kg×2m＝540J，
根据η可知，滑轮组所做的额外功为：
W额W有540J＝60J，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了做功公式、功率公式和滑轮组拉力公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确额外功和滑轮组绳子的有效股数是关键。
9．（2025 从化区一模）如图所示，用甲、乙、丙三种机械装置使同一重为G的物体匀速升高2m，动滑轮重为G动（且G＞G动），不计绳重及摩擦的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙的机械效率相等
B．甲比乙更省力，且
C．甲、乙、丙装置所做的有用功相等
D．若物重G＝100N，F3＝50N，丙的机械效率为75%
【分析】（1）用甲、乙、丙三种机械装置使同一重为G的物体匀速升高相同的高度，拉力做的有用功相同；不计绳重及摩擦，甲装置需对动滑轮做额外功，乙装置不需要做额外功，甲、乙装置做的总功不相等，利用η可知甲、乙装置的机械效率不相等；
（2）由图可知，甲是动滑轮、乙是定滑轮，不计绳重及摩擦，绳子受的拉力分别为F1（G+G动）、F2＝G，据此比较；
（3）用甲、乙、丙三种机械装置使同一重为G的物体匀速升高2m，利用W＝Gh比较甲、乙、丙装置所做的有用功关系；
（4）若物重G＝100N，F3＝50N，利用W＝Gh计算拉力做的有用功，利用W＝Fl计算使用丙装置拉力做的总功，丙装置的机械效率等于有用功与总功的比值。
【解答】解：A、不计绳重及摩擦，甲装置需对动滑轮做额外功，乙装置不需要做额外功，拉力做的有用功相同，甲、乙装置做的总功不相等，根据η可知，甲、乙装置的机械效率不相等，故A错误；
B、由图可知，甲是动滑轮、乙是定滑轮，不计绳重及摩擦，则绳子受的拉力分别为：
F1（G+G动），F2＝G，又因为G＞G动，所以G＜F1＜G，则F1F2，故B错误；
C、用甲、乙、丙三种机械装置使同一重为G的物体匀速升高2m，由W＝Gh可知甲、乙、丙装置所做的有用功相同，故C正确；
D、若物重G＝100N，F3＝50N，拉力做的有用功：W有＝Gh＝100N×2m＝200J，使用丙装置拉力做的总功为：W总＝F3l＝50N×5m＝250J，
丙装置的机械效率为：η100%＝80%，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了动滑轮和定滑轮的特点、机械效率的比较和计算，确定甲、乙滑轮的种类是关键。
10．（2025 山东模拟）小明假期回老家时，恰逢爷爷家盖房子。如图所示，他利用两个滑轮设计了一个简单机械，帮助爷爷将建材送到3m高的房顶，已知建材重为500N，所用拉力为300N，下列说法正确的是（　　）
A．做的有用功为3000J
B．做的额外功为900J
C．滑轮组的机械效率为83.3%
D．为了提高机械效率应该使用更重的滑轮
【分析】（1）根据W有＝Gh求出滑轮组做的有用功；
（2）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用W总＝Fs＝Fnh求出滑轮组做的总功，根据W总＝W有+W额求出额外功；
（3）根据η求出滑轮组的机械效率；
（4）增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重。
【解答】解：A、滑轮组做的有用功为：
W有＝Gh＝500N×3m＝1500J，故A错误；
B、由图可知，n＝2，滑轮组做的总功为：
W总＝Fs＝Fnh＝300N×2×3m＝1800J，
滑轮组做的额外功为：
W额＝W总﹣W有＝1800J﹣1500J＝300J，故C错误；
C、滑轮组的机械效率为：
η100%≈83.3%，故C正确；
D、增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重，因此为了提高机械效率应该使用更轻的滑轮，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算，明确有用功、总功、额外功的含义是关键。
11．（2025 门头沟区一模）工人用如图所示滑轮组将矿井中的物体A和物体B先后以同样的速度匀速提升上来。物体A的重力为150N，物体B的重力为75N，提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%．若用此滑轮组提升物体B时，在10s内物体B上升5m，（不计绳重和摩擦）下列描述正确的是（　　）
A．提升物体B时，滑轮组的机械效率是62.5%
B．提升物体B时，拉力F的功率是62.5W
C．提升物体B时，拉力F所做的功是62.5J
D．提升物体A时，拉力F的功率是50W
【分析】（1）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，提升物体A时，滑轮组的机械效率η，据此求拉力F；
不计摩擦和绳重，拉力F（GA+G轮），据此求动滑轮重力；
利用速度公式求物体移动速度，拉力端移动速度等于物体升高速度的2倍，利用P＝Fv求拉力做功功率。
（2）提升物体B时，不计摩擦和绳重，拉力F（GB+G轮），滑轮组的机械效率η；
利用P＝Fv求拉力做功功率；利用W＝Fs＝F2h求拉力F做的功。
【解答】解：
（1）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，
提升物体A时，滑轮组的机械效率η75%，
则拉力F100N，
不计摩擦和绳重，拉力F（GA+G轮），则动滑轮重力G轮＝2F﹣GA＝2×100N﹣150N＝50N，
因提升两物体的速度相同，则物体移动速度v物0.5m/s，
拉力端移动速度v＝2v物＝2×0.5m/s＝1m/s，
则提升物体A时，拉力F的功率：PFv＝100N×1m/s＝100W，故D错；
（2）提升物体B时，不计摩擦和绳重，此时的拉力：F′（GB+G轮）（75N+50N）＝62.5N；
因为滑轮组的机械效率η，
所以提升物体B时的机械效率：
η′100%＝60%，故A错；
此时拉力做功的功率：
P′＝F′v＝62.5N×1m/s＝62.5W，故B正确；
拉力F′所做的功：
W总′＝F′s＝62.5N×5m×2＝625J，故C错。
故选：B。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，要利用好两个关系式：一是不计摩擦和绳重，拉力F（GB+G轮），二是滑轮组的机械效率η。
12．（2025 乌鲁木齐模拟）如图所示，A、B两物体质量相等，在平行于斜面的推力作用下，若只将A物体从底部匀速推至顶部时，机械效率为60%；若只将B物体从底部匀速推至顶部时，机械效率为90%。则将A、B两物体一起从底部匀速推至顶部时，机械效率为（　　）
A．70% B．72% C．75% D．78%
【分析】A、B两物体的质量相等，由G＝mg可知它们的重力关系；克服物体所受摩擦力做的功为额外功，根据W有＝Gh和η表示出推动A、B时所做的额外功，进一步求得将A、B两物体一起从底部匀速推至顶部时，机械效率的大小。
【解答】解：A、B两物体的质量相等，由G＝mg可知，它们的重力相同，
克服物体所受摩擦力做的功为额外功，根据W有＝Gh和η可得，
推动A、B时所做的额外功分别为
W额A，
W额B，
将A、B两物体一起从底部匀速推至顶部时，额外功不变，
机械效率：ηAB72%，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查使用斜面时，机械效率的计算，明确额外功是关键。
13．（2025 合肥二模）图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使50kg的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m，所用的拉力为200N，则此过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．使用“车梯”时做的有用功为1600J
B．使用“车梯”时人做功的功率为100W
C．使用“车梯”时人拉绳的速度为1m/s
D．“车梯”的机械效率为62.5%
【分析】（1）根据W有＝Gh＝mgh求出使用“车梯”时做的有用功；
（2）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用W总＝Fs＝Fnh求出使用“车梯”时人做的总功，根据P求出使用“车梯”时人做功的功率；
（3）根据v求出人拉绳的速度；
（4）根据η求出“车梯”的机械效率。
【解答】解：A、使用“车梯”时做的有用功为：
W有＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×2m＝1000J，故A错误；
B、由图可知，n＝4，使用“车梯”时人做的总功为：
W总＝Fs＝Fnh＝200N×4×2m＝1600J，
使用“车梯”时人做功的功率为：
P160W，故B错误；
C、人拉绳的速度为：
v0.8m/s，故C错误；
D、“车梯”的机械效率为：
η100%＝62.5%，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了做功公式和功率公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
14．（2025 船营区校级一模）如图所示用滑轮组提升物体。测得物体重力为3N，滑轮组在1s内将物体匀速提升0.2m，绳子自由端拉力F为2N，不计绳重和轮轴间的摩擦。关于此过程，下列判断正确的是（　　）
A．动滑轮重力为0.8N
B．滑轮组做的有用功为1.2J
C．滑轮组的机械效率为75%
D．绳子自由端移动的速度为1m/s
【分析】（1）不计绳重和轮与轴间的摩擦，拉力F（G动+G），据此求动滑轮重；
（2）知道物体重和物体升高的高度，利用W＝Gh求有用功；
（3）由图可知n＝2，根据s＝nh可求绳子自由端移动的距离，已知拉力大小，可求拉力做的功（总功），根据η100%求此时滑轮组的机械效率；
（4）由v算出绳子自由端移动的速度。
【解答】解：
A、不计绳重和摩擦，根据拉力F（G动+G）得动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝2×2N﹣3N＝1N，故A错误；
B、有用功：W有用＝Gh＝3N×0.2m＝0.6J，故B错误；
C、由图可知n＝2，则绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×0.2m＝0.4m，
拉力做的功为：W总＝Fs＝2N×0.4m＝0.8J，
此时滑轮组的机械效率为：
η100%100%＝75%，故C正确；
D、绳子自由端移动的速度为：
v0.4m/s，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了使用滑轮组中有用功、总功、速度、机械效率及动滑轮重等的计算，有一定综合性。
15．（2025 福山区一模）在老旧小区改造中。工人利用滑轮组将重300N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力F为200N，建筑材料在5s内匀速上升5m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．动滑轮所受重力为50N
B．滑轮组所做的有用功为1500J
C．工人所用拉力的功率为200W
D．滑轮组的机械效率为80%
【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，不计绳重及摩擦，利用F（G+G动）求出动滑轮重；
（2）根据W有＝Gh求出滑轮组所做的有用功；
（3）根据W总＝Fs＝Fnh求出拉力做的总功，利用P求出工人所用拉力的功率；
（4）根据η求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：A、由图可知，n＝2，不计绳重及摩擦，动滑轮重为：
G动＝nF﹣G＝2×200N﹣300N＝100N，故A错误；
B、滑轮组所做的有用功为：
W有＝Gh＝300N×5m＝1500J，故B正确；
C、拉力做的总功为：
W总＝Fs＝Fnh＝200N×2×5m＝2000J，
工人所用拉力的功率为：
P400W，故C错误；
D、滑轮组的机械效率为：
η100%＝75%，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了做功公式、功率公式、机械效率公式和滑轮组绳子拉力公式的综合应用。
16．（2025 乾县校级三模）如图所示，小明用竖直向上的500N的拉力F，将重物A以0.2m/s的速度匀速上提3s，已测得该装置机械效率为80%（不计绳重及绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　　）
A．小明做的有用功为200J
B．滑轮的重力为100N
C．滑轮移动速度为0.4m/s
D．物体A受到绳子的拉力为250N
【分析】（1）由图可知，拉力作用在动滑轮上，拉力移动的距离是物体的二分之一、拉力上升的速度也是物体上升速度的二分之一，由此可得滑轮移动的速度；
根据W＝FsFvt求拉力做的总功，根据可得小明做的有用功；
（2）根据W＝Gh＝Gv物t求得物体A的重力，物体A受到绳子的拉力等于物体A的重力，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，则有：F＝G动+2F拉，由此可得动滑轮的重力。
【解答】解：AC、由图可知，拉力作用在动滑轮上，拉力移动的距离是物体的二分之一，则拉力上升的速度也是物体上升速度的二分之一，即滑轮移动的速度为：，故C错误；
拉力做的总功：W总＝Fs＝Fvt＝500N×0.1m/s×3s＝150J，
根据可得小明做的有用功：W有＝ηW总＝80%×150J＝120J，故A错误；
BD、根据W＝Gh＝Gv物t可得，物体A的重力：G200N，
物体A受到绳子的拉力等于物体A的重力，为F拉＝200N，
不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，动滑轮受到向上的拉力，及竖直向下的自身的重力和两边绳子向下的拉力作用，由力的平衡条件可得，F＝G动+2F拉，
则动滑轮的重力：G动＝F﹣2F拉＝500N﹣2×200N＝100N，故B正确，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查对动滑轮特殊用法的理解与应用，要结合实际情况分析拉力大小和移动速度，具有一定的难度。
17．（2025 潼南区二模）小刚用如图所示滑轮组匀速提升一个重为400N的物体，提升0.4m所用时间为2s，人拉绳的力F为150N，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（　　）
①绳子自由端移动的速度为0.2m/s
②动滑轮总重为200N
③人拉绳做功的功率为120W
④拉力做的总功为240J
⑤滑轮组的机械效率为83.3%
A．②③④ B．①②⑤ C．②③⑤ D．①②④
【分析】①由图可知n＝4，绳子自由端移动的距离s＝nh，根据速度公式求出绳子自由端移动的速度；
②利用不计绳重和摩擦时F（G+G动）求动滑轮的重力；
③④利用W总＝Fs求拉力做的总功；利用P求拉力做功的功率；
⑤利用W有＝Gh求有用功，利用η100%求滑轮组的机械效率。
【解答】解：①由图可知n＝4，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝4×0.4m＝1.6m，则绳子自由端移动的速度：v0.8m/s，故①错误；
②因为不计绳重和摩擦时F（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝4×150N﹣400N＝200N，故②正确；
③④拉力做的总功：W总＝Fs＝150N×1.6m＝240J，拉力做功的功率：P120W，故③④正确；
⑤拉力做的有用功：W有＝Gh＝400N×0.4m＝160J，滑轮组的机械效率：η100%100%≈66.7%，故⑤错误，
综上所述②③④正确，故A正确。
故选：A。
【点评】本题考查了使用滑轮组时绳子自由端拉力、功、功率和机械效率公式的应用，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
18．（2025 大渡口区模拟）工人用如图所示的滑轮提升建筑材料，拉动绳子自由端，使重为900N的建筑材料在10s内匀速上升了2m。滑轮重力为100N，不计绳重和摩擦，关于此过程，下列说法正确的是（　　）
A．工人的拉力为450N
B．此滑轮的机械效率为90%
C．拉力的功率为100W
D．绳子自由端的速度为0.2m/s
【分析】（1）动滑轮绳子股数为2，不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）求出工人的拉力；
（2）根据η求出该滑轮的机械效率；
（3）根据P求出拉力的功率；
（4）根据v求出绳子自由端移动的速度。
【解答】解：A、动滑轮绳子股数为2，不计绳重和摩擦，则工人的拉力为：
F（G+G动）（900N+100N）＝500N，故A错误；
B、该滑轮的机械效率为：
η100%＝90%，故B正确；
C、拉力的功率为：
P200W，故C错误；
D、绳子自由端移动的速度为：
v0.4m/s，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了功率公式、机械效率公式和滑轮组绳子拉力公式的综合应用。
二．多选题（共6小题）
（多选）19．（2025 红桥区二模）如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，将重6N的物体以1m/s的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是（　　）
A．拉力做功为4J
B．物体受到摩擦力为1.5N
C．在匀速拉动过程中，物体的机械能不变
D．若以2m/s的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75%
【分析】（1）根据W＝Gh求出克服物体重力做的有用功；知道斜面的机械效率，根据机械效率的公式求出拉力做功（总功）；
（2）根据几何知识求出斜面的长度；额外功等于克服摩擦阻力做的功，根据W总＝W有+W额求出额外功，根据W额＝fL求出摩擦力；
（3）动能与物体的质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，机械能是动能和势能的总和；
（4）若以2m/s的速度匀速拉动物体，拉力、摩擦力、物体的重力均不变。
【解答】解：A、此过程克服物体重力做的有用功为：W有＝Gh＝6N×0.5m＝3J，
由η得拉力做的总功为：W总4J，故A正确；
B、由图可知，斜面的夹角为30°，高为0.5m，所以斜面的长度L＝1m；
拉力做的额外功为：
W额＝W总﹣W有＝4J﹣3J＝1J；
物体所受的摩擦力为：f1N，故B错误；
C、在匀速拉动过程中，物体的质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、高度增加，重力势能增大；动能和势能统称为机械能，则机械能增大，故C错误；
D、若以2m/s的速度匀速拉动物体，摩擦力、物体的重力均不变，有用功、额外功不变，总功不变，斜面的机械效率不变，仍为75%，故D正确。
故选：AD。
【点评】熟练运用功、机械效率的计算公式，准确分析物体的受力情况，理解影响斜面机械效率的因素，是解答此题的关键。
（多选）20．（2025 青羊区模拟）塔吊是工程建设中经常使用的机械，如图甲所示。图乙是根据塔吊抽象出来的物理模型，其水平臂AOB可视为杠杆，O为其支点，其中AO段长度为10m，OB段长度为50m。起吊重物的滑轮组可以在OB之间水平移动，配重可在AO之间水平移动，配重质量为5t。图丙是滑轮组的局部放大图，它将重为7000N的重物竖直匀速提升10m用时20s，电动机对绳的拉力F为4000N，下列说法正确的是（　　）
A．此塔吊能够吊起货物的最大质量为1t
B．滑轮组动滑轮重力为1000N
C．拉力F的功率为4000W
D．滑轮组的机械效率为87.5%
【分析】（1）根据杠杆平衡条件分析回答；
（2）根据图丙确定绳子股数，若不计绳重和绳轮之间的摩擦，根据F（G+G动）求出动滑轮重，由于题目中无不计绳重和绳轮之间的摩擦，据此分析；
（3）根据v求出绳子移动的速度，利用PFv求出拉力F的功率；
（4）根据η求出该滑轮组的机械效率。
【解答】解：A、已知配重的质量是5t，则配重的重力为G＝mg＝5×103kg×10N/kg＝5×104N，
根据杠杆平衡条件，当滑轮距支点越小时，力越大，所能吊起货物的重力越大；由于吊起货物位置距离支点的距离可以小于AO段，因此吊起货物的重力会大于配重的重力，故A错误；
B、由图丙可知，n＝2，若不计绳重和绳轮之间的摩擦，将重为7000N的重物竖直匀速提升10m用时20s，电动机对绳的拉力F为4000N，根据F（G+G动）可得，动滑轮的重力为G动＝nF﹣G＝2×4000N﹣7000N＝1000N，由于题目中无不计绳重和绳轮之间的摩擦，因此动滑轮的重力小于1000N，故B错误；
C、重物竖直匀速提升10m用时20s，则绳子移动的速度为v1m/s，则拉力F的功率为PFv＝4000N×1m/s＝4000W，故C正确；
D、滑轮组的机械效率为，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件、功率公式、机械效率公式和滑轮组绳子拉力公式的综合应用。
（多选）21．（2025 成都模拟）建筑工地上，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥，如图所示。某次搬运过程中，工人用升降机在6s的时间内，将3袋水泥从地面吊上四楼，每袋水泥的质量为30kg。电动机牵引绳子的拉力F﹣t及水泥运动的v﹣t图分别如图乙和丙所示，每个滑轮所受的重力均为30N。g取10N/kg，每层楼层高为3m，下面说法正确的是（　　）
A．水泥匀速上升时，拉力F做功的功率为2040W
B．水泥匀速上升过程，滑轮组对水泥做功为8100J
C．滑轮组匀速拉动水泥时的机械效率约为88.2%
D．滑轮组匀速拉动水泥过程克服绳重和摩擦做的额外功为720J
【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，由图丙确定水泥匀速上升时的速度，由图乙确定水泥匀速上升时拉力F的大小，利用PFv'＝Fnv求出拉力F做功的功率；
（2）根据速度公式求出水泥匀速上升的高度，利用W有＝3Gh＝3mgh求出滑轮组对水泥做的功；
（3）根据W总＝Fs＝Fnh求出滑轮组匀速拉动水泥时拉力做的总功，利用η求出滑轮组匀速拉动水泥时的机械效率；
（4）根据W动＝G动h求出滑轮组匀速拉动水泥过程中克服动滑轮重做的功，利用W总＝W有+W动+W绳+摩求出滑轮组匀速拉动水泥过程克服绳重和摩擦做的额外功。
【解答】解：A、由图甲可知，n＝3，水泥匀速上升时，由图丙可知，水泥上升的速度为2m/s；由图乙可知，此时的拉力F为430N，则拉力F做功的功率为：
PFv'＝Fnv＝340N×3×2m/s＝2040W，故A正确；
B、由图丙可知，水泥匀速上升的时间为t＝5s﹣2s＝3s，水泥匀速上升的高度为：
h＝vt＝2m/s×3s＝6m，则水泥匀速上升过程，滑轮组对水泥做的功为：
W有＝3Gh＝3mgh＝3×30kg×10N/kg×6m＝5400J，故B错误；
C、滑轮组匀速拉动水泥时拉力做的总功为：
W总＝Fs＝Fnh＝340N×3×6m＝6120J，
滑轮组匀速拉动水泥时的机械效率为：
η100%≈88.2%，故C正确；
D、滑轮组匀速拉动水泥过程中克服动滑轮重做的功为：
W动＝G动h＝30N×6m＝180J，
滑轮组匀速拉动水泥过程克服绳重和摩擦做的额外功为：
W绳+摩＝W总﹣W有﹣W动＝6120J﹣5400J﹣180J＝540J，故D错误。
故选：AC。
【点评】本题考查了做功公式、功率公式和机械效率公式的综合应用。
（多选）22．（2025 锦江区模拟）小聪同学用如图所示的滑轮组提升重物A，他通过细绳b用F1的拉力将重物A匀速提升1.8m，所用时间为10s，此过程中固定在地面的细绳a的拉力F2恒为110N。不计绳重和机械之间的摩擦，每个滑轮的重力均为10N。下列说法中正确的是（　　）
A．物体A的重力为220N
B．细绳b的拉力F1为340N
C．拉力F1做功的功率为40.8W
D．该滑轮组在使用过程中的机械效率为78%
【分析】（1）由图知，承担下面动滑轮绳子的股数n＝2，不计绳重和摩擦，根据F2（GA+G动）求物体A的重力；
（2）以中间的动滑轮为研究对象，根据力的平衡条件可知，细绳b的拉力等于下面3股绳子的拉力加上中间滑轮的重力，即F1＝3F2+G轮，据此求出拉力F1的大小；
（3）由动滑轮的特点可知绳子a移动的距离：sa＝2hA；由图可知，中间的滑轮受到3股绳子向下的拉力，而细绳b的拉力F1作用在该滑轮的挂钩上，此时费力但省距离，因此绳子b移动的距离ssa，据此求出绳子b移动的距离，根据W总＝F1s求出拉力F1做的总功，根据P求拉力F1做功的功率；
（4）先根据W有＝GAhA求出有用功，然后根据η100%求出该滑轮组在使用过程中的机械效率。
【解答】解：
A、由题知，与地面固定的细绳a的拉力F2＝110N，每个滑轮的重力均为10N，由图知，承担下面动滑轮绳子的股数n＝2，
不计绳重和机械之间的摩擦，拉力F2（GA+G动），
所以物体A的重力为：GA＝2F2﹣G动＝2×110N﹣10N＝210N，故A错误；
B、以中间的动滑轮为研究对象，根据力的平衡条件可知，细绳b的拉力等于下面3股绳子的拉力加上中间滑轮的重力，
则拉力F1的大小为：F1＝3F2+G轮＝3×110N+10N＝340N，故B正确；
C、重物A匀速提升的高度hA＝1.8m，由动滑轮的特点可知绳子a移动的距离：sa＝2hA，
由图可知，中间的滑轮受到3股绳子向下的拉力，而细绳b的拉力F1作用在该滑轮的挂钩上，此时费力但省距离，
因此绳子b移动的距离：ssahA1.8m＝1.2m，
拉力F1做的总功：W总＝F1s＝340N×1.2m＝408J，
拉力F1做功的功率：P40.8W，故C正确；
D、使用滑轮组时，所做的有用功：W有＝GAhA＝210N×1.8m＝378J，
该滑轮组在使用过程中的机械效率为：η100%100%≈92.6%，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了使用滑轮组时拉力、功、功率和机械效率的计算，关键是求出绳子b移动的距离，有一定难度。
（多选）23．（2025 武侯区模拟）如图所示，工人师傅利用滑轮组拉动重16000N的汽车，使汽车以0.4m/s的速度匀速向左运动10s。已知人对绳子的拉力F＝850N，绳子A受到的拉力为1500N，每个滑轮均重100N，g取10N/kg。以下说法正确的是（　　）
A．拉力F的功率为680W
B．滑轮组的机械效率为93.75%
C．滑轮组对汽车做64000J有用功
D．该滑轮组的额外功为800J
【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用PFv'＝Fnv求出拉力F的功率；
（2）根据η求出滑轮组的机械效率；
（3）根据速度公式求出汽车行驶的距离；克服摩擦力做的功为有用功，利用W有＝fs求出滑轮组对汽车做的有用功；
（4）根据W总＝Fs'＝Fns求出人对绳子的拉力做的总功，利用W总＝W有+W额求出该滑轮组的额外功。
【解答】解：A、由图可知，n＝2，拉力F的功率为：
PFv'＝Fnv＝850N×2×0.4m/s＝680W，故A正确；
B、绳子A受到的拉力为1500N，根据二力平衡可知，汽车受到的摩擦力f＝1500N，则滑轮组的机械效率为：
η100%≈88.2%，故B错误；
C、10s内汽车行驶的距离为：
s＝vt＝0.4m/s×10s＝4m，
克服摩擦力做的功为有用功，则滑轮组对汽车做的有用功为：
W有＝fs＝1500N×4m＝6000J，故C错误；
D、人对绳子的拉力做的总功为：
W总＝Fs'＝Fns＝850N×2×4m＝6800J，
该滑轮组的额外功为：
W额＝W总﹣W有＝6800J﹣6000J＝800J，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查了做功公式和功率公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确额外功和滑轮组绳子的有效股数是关键。
（多选）24．（2025春 郫都区校级期中）如图甲所示，用由一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组，提升吊篮C及其中的重物A和电动机B。启动电动机，它所提供的拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，吊篮上升的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系分别如图丙和丁所示，若一切摩擦和绳重均可忽略不计，在1s 2s内，滑轮组的机械效率为90%，则下列说法中正确的是（　　）
A．在0～1s内，电动机提供的拉力所做的功为825J
B．在1s～2s内，电动机提供的拉力的功率为1500W
C．在0～3s内，电动机提供的拉力的功率为1700W
D．动滑轮重为200N
【分析】（1）由图甲可知使用的滑轮组承担物重的绳子股数n＝4，由图丁知在0～1s内物体上升的高度h，则电动机提供的拉力端移动的距离s＝nh；由图乙知，在0～1s内对应的拉力F＝550N，利用W＝Fs计算在0～1s内电动机提供的拉力所做的功；
（2）由图丁知，在1s～2s内物体上升的高度，电动机提供的拉力端移动的距离s＝nh，由图乙知，在1s～2s内对应的拉力F1＝500N，利用W＝Fs计算在1s～2s内电动机提供的拉力所做的功，利用P计算此段时间内拉力的功率；
由题意知，滑轮组所做的额外功W额＝（1﹣90%）W1，在忽略摩擦和绳重时，额外功是由于提升动滑轮产生的，利用W额＝G动h计算动滑轮的重力；
（3）由图乙、丙可知，在1s～3s内对应的拉力F1＝500N，吊篮上升的速度v＝1m/s，利用s＝vt计算电动机提供的拉力端移动的距离，利用W＝Fs计算在1s～3s内电动机提供的拉力所做的功，求出在0～3s内电动机提供的拉力所做总功，再利用P计算此段时间内拉力的功率。
【解答】解：A、由图甲可知，n＝4，由图丁知，在0～1s内物体上升的高度h＝0.5m，则电动机提供的拉力端移动的距离s＝nh＝4×0.5m＝2m，
由图乙知，在0～1s内对应的拉力F＝550N，在0～1s内，电动机提供的拉力所做的功：
W＝Fs＝550N×2m＝1100J，故A错误；
BD、由图丁知，在1s～2s内物体上升的高度h1＝1.5m﹣0.5m＝1m，电动机提供的拉力端移动的距离s1＝nh1＝4×1m＝4m，
由图乙知，在1s～2s内对应的拉力F1＝500N，在1s～2s内，电动机提供的拉力所做的功：
W1＝F1s1＝500N×4m＝2000J，
此段时间内，拉力的功率
；
由题意知，滑轮组所做的额外功：
W额＝（1﹣90%）W1＝（1﹣90%）×2000J＝200J，
在忽略摩擦和绳重时，额外功是由于提升动滑轮产生的，由W额＝G动h可得动滑轮的重力：
，故B错误、D正确；
C、由图乙、丙可知，在1s～3s内对应的拉力F1＝500N，吊篮上升的速度v＝1m/s，电动机提供的拉力端移动的距离s2＝v绳t＝4×1.0m/s×（3s﹣1s）＝8m，
在1s～3s内，电动机提供的拉力所做的功：
W2＝F1s2＝500N×8m＝4000J，
在0～3s内，电动机拉力所做总功：
W总＝W+W2＝1100J+4000J＝5100J
电动机提供的拉力的功率：
，故C正确。
故选：CD。
【点评】本题考查了使用滑轮组时功、功率、动滑轮重力的计算，分析图像、从中得出相关信息是关键。
三．填空题（共3小题）
25．（2025春 大丰区校级月考）如图所示，工人用60N的拉力，将重100N的小桶在5秒内匀速提升了3m。工人利用滑轮做的有用功为 　300　 J，工人做功的功率为 　72　 W，使用动滑轮的机械效率为 　83.3%。　 。
【分析】①根据W有＝Gh求出工人利用滑轮做的有用功；
②根据绳子的有效段数求出绳子自由端移动的距离s，根据W＝Fs求工人做的总功，根据P求工人的功率；
③根据η100%求动滑轮的机械效率。
【解答】解：这个过程中做的有用功：
W有＝Gh＝100N×3m＝300J；
工人用60N的拉力，将重100N的小桶在5秒内匀速提升了3m，因绳子的有效段数为2，绳子自由端移动的距s＝2×3m＝6m，工人做的功：
W总＝Fs＝60N×6m＝360J，
工人做功的功率：
P72W；
动滑轮的机械效率：
η100%≈83.3%。
故答案为：300；72；83.3%。
【点评】本题考查了功、功率和机械效率的计算。难度适中。
26．（2025 让胡路区模拟）某小区在建设中，利用如图所示的滑轮组用10s把重3000N建筑材料运送到6m的高处，不计绳重与摩擦，所用的拉力是1200N，则动滑轮的重为　600　 N，拉力的功率为　2160　 W，该滑轮组的效率为　83.3　 %。（结果保留一位小数）
【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，不计绳重与摩擦，利用F（G+G动）求出动滑轮重；
（2）根据P求出拉力的功率；
（3）根据η求出该滑轮组的机械效率。
【解答】解：由图可知，n＝3，不计绳重与摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮重为：
G动＝nF﹣G＝3×1200N﹣3000N＝600N；
拉力的功率为：
P2160W；
该滑轮组的机械效率为：
η100%≈83.3%。
故答案为：600；2160；83.3。
【点评】本题考查了功率公式、机械效率公式和滑轮组绳子拉力公式的综合应用。
27．（2025 绵阳二模）如图所示的滑轮组忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，物体放在水平粗糙桌面上，受到水平向左的恒力F＝100N，滑轮组绳子自由端受到的拉力为F绳。当绳子自由端的拉力F绳＝60N时，物体处于静止状态，物体与桌面间的摩擦力恰好为0；当绳子自由端拉力F绳＝90N时，物体水平向右匀速运动。物体与桌面之间的滑动摩擦力为　60　 N；撤去水平向左的恒力F，改变绳子自由端拉力F绳的大小，仍使物体水平向右匀速运动时，滑轮组的机械效率为　75%　 。
【分析】（1）当绳子自由端的拉力F绳＝60N时，物体处于静止状态，物体与桌面间的摩擦力恰好为0，由图知，n＝2，忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，F绳（F+G动），据此求动滑轮的重力；
当绳子自由端拉力F'绳为90N时，物体水平向右匀速运动，滑轮组受到的拉力F拉＝F+f，忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，F'绳（F拉+G动）（F+f+G动），据此求物体与桌面之间的滑动摩擦力；
（2）撤去水平向左的恒力F，仍使物体水平向右匀速运动时，使用滑轮组做的有用功等于克服物体受到摩擦力做的功，忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，滑轮组的机械效率：
η。
【解答】解：当绳子自由端的拉力F绳＝60N时，物体处于静止状态，物体与桌面间的摩擦力恰好为0，
由图知，n＝2，忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，F绳（F+G动），
则动滑轮的重力：G动＝nF绳﹣F＝2×60N﹣100N＝20N；
当绳子自由端拉力F'绳为90N时，物体水平向右匀速运动，滑轮组受到的拉力：F拉＝F+f，
忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，F'绳（F拉+G动）（F+f+G动），
物体与桌面之间的滑动摩擦力：
f＝nF'绳﹣F﹣G动＝2×90N﹣100N﹣20N＝60N；
撤去水平向左的恒力F，仍使物体水平向右匀速运动时，使用滑轮组做的有用功等于克服物体受到摩擦力做的功，忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，
滑轮组的机械效率：
η100%＝75%。
故答案为：60；75%。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、额外功、机械效率的计算，注意水平使用滑轮组时，绳子自由端受到拉力大小与滑轮组下端受到拉力的大小关系是关键。
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