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专题2　滑轮　机械效率
滑轮（组）的特点及应用
1.（2021西宁二模）关于简单机械的使用，下列说法中错误的是（　C　）
A.使用撬棒可以省力　 B.使用滑轮组可以改变动力方向
　
C.利用斜面可以省功 　　D.使用定滑轮不能省距离
机械效率的相关计算
2.（2024青海）如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80％（g取10N/kg），以下分析正确的是（　A　）
A.电动滑轮的总功为5×104J
B.飞船部件的重力为2×103N
C.绳子自由端移动的距离为2m
D.电动滑轮的功率为5×104W
3.（2025西宁二模）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（　C　）
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青海）塔吊是现代建筑业常见的一种机械设备，学完滑轮组的小文自制了一张塔吊简易图。如图所示，下方所挂物体的重力为1 200N，动滑轮的自重为300N，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则绳端的拉力F＝　750　N，此装置的机械效率η＝　80％　。
5.（2024青海一模）用滑轮组将一个重为4N的物体匀速提升1m，如图所示，若动滑轮重为1N，不计绳重和摩擦，则绳子上的拉力F＝　1.7　N（保留1位小数），绳子移动了　3　m，滑轮组的机械效率为　80％　。
6.（2024果洛二模）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。如图，物料及桶总重为550N，工人质量为80kg，工人的双脚与水平地面接触面积为400cm2，30s内工人用300N的力将物料及桶缓缓匀速提升了6m。图中拉力的方向近似认为是竖直方向，g取10N/kg。求：
（1）物料及桶上升的速度，拉力做功的功率。
（2）这段时间内克服摩擦、绳重做的功为120J，则滑轮组中的动滑轮的重力。
（3）在匀速提升物体过程中工人对地面的压强。
解：（1）物料及桶上升的速度v＝＝＝0.2m/s
由图知，2段绳子吊着动滑轮，绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×6m＝12m
拉力做的功W总＝Fs＝300N×12m＝3 600J
拉力做功的功率P＝＝＝120W
（2）这段时间内，拉力做的有用功W有用＝G物h＝550N×6m＝3 300J
这段时间内克服摩擦、绳重做的功为120J，则克服动滑轮重力做的功W动＝W总－W有用－W'＝3 600J－3 300J－120J＝180J
滑轮组中动滑轮的重力G动＝＝＝30N
（3）在匀速提升物体过程中，工人对地面的压力F压＝G人－F＝m人g－F＝80kg×10N/kg－300N＝500N
工人对地面的压强p＝＝＝1.25×104Pa
7.（2022青海）某建筑工人用300N的拉力，在25s内将重力为800N的水泥利用滑轮组匀速提高4m，如图所示。若不计摩擦和绳重，请你完成下列计算：
（1）动滑轮的重力。
（2）工人做功的功率。
（3）该装置的机械效率（结果精确到0.1％）。
解：（1）由图可知，绳子的有效股数n＝3，不计摩擦和绳重，
由F＝（G物＋G动）得，动滑轮的重力G动＝3F－G物＝3×300N－800N＝100N
（2）当水泥提升4m时，绳子自由端所移动的距离s＝3h＝3×4m＝12m
工人做的总功W总＝Fs＝300N×12m＝3 600J
工人做功的功率P＝＝＝144W
（3）有用功W有用＝Gh＝800N×4m＝3 200J
该装置的机械效率η＝×100％＝×100％＝88.9％
探究滑轮组的机械效率
8.（2023青海）某兴趣小组为“探究同一滑轮组的机械效率与什么因素有关”，设计了如图所示的实验装置，其中动滑轮的重力为20N，实验数据如表（不考虑绳重和摩擦）：
实验次数 拉力F/N 物体的重力G/N 机械效率η
1 40 60 75％
2 60 100 83.3％
3 80 140 87.5％
4 100 180
根据表中记录的实验数据计算第4次实验中滑轮组的机械效率是　 90 　％，同一滑轮组的机械效率与　物重　有关。
1.（盐城中考）下列挪动石墩的方法中，最省力的是（　A　）
A B C D
2.（邵阳中考）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为8N（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F做功的功率为（　C　）
A.1.6W　B.8W　C.3.2W　D.16W
3.（连云港中考）下列关于机械效率的说法正确的是（　D　）
A.越省力的机械，机械效率越高
B.做功越快的机械，机械效率越高
C.所做有用功越多的机械，机械效率越高
D.有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高
4.（2025河南）如图，某工人利用滑轮在时间t内，将重为G的物料匀速提升了h的高度，工人对绳子竖直向上的拉力大小为F，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　C　）
A.该工人使用的是定滑轮
B.提升物料做的有用功为2Gh
C.拉力做功的功率为
D.该滑轮的机械效率为
5.（2025吉林）如图所示，工人用500N的拉力，在15s内将重为450N的物体匀速提升3m，在这个过程中，下列说法正确的是（　D　）
A.使用的滑轮是动滑轮
B.做的有用功为1 500J
C.拉力的功率为90W
D.该装置的机械效率为90％
6.（遂宁中考）修建房屋时，质量为60kg的建筑工人使用滑轮组提升建材（如图）。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，g取10N/kg。下列说法正确的是（　C　）
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.若工人脚与地面的接触面积共400cm2，则他对地面的压强为1.5×104Pa
7.（盘锦中考）如图所示的滑轮组中定滑轮的作用是　改变力的方向　。小铭用该滑轮组将重80N的物体匀速提高，动滑轮重为20N，不计绳重和摩擦，则小铭所用拉力F＝　50　N；若物重增大，该滑轮组机械效率将　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
8.（2025乐山）如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F＝6N，斜面长s＝0.6m、高h＝0.3m，则拉力所做的功为　3.6　J；把重物直接提升h所做的功作为有用功，忽略弹簧测力计的重力和空气阻力，则斜面对物体的摩擦力为　1　N。
9.（2025黑龙江）如图所示，小李同学用滑轮将重6N的物体竖直向上匀速提升20cm。若此滑轮自重为2N，忽略绳重和摩擦，则小李同学作用在绳子自由端的拉力F为　4　N，这个滑轮的机械效率是　75％　。
10.（2025苏州）如图，地上的人用滑轮组提升重物，画出最省力的绳子绕法。
11.（绥化中考）如图甲，质量为40kg的货物静止在水平地面上，与地面的接触面积是800cm2。如图乙，工人用250N的拉力F，用滑轮组将货物匀速提升到3m高的二楼，此过程中货物上升的速度是0.2m/s（g取10N/kg）。求：
（1）货物静止在水平地面上时，对地面的压强。
（2）工人用滑轮组提升货物时做功的功率。
（3）滑轮组的机械效率。
（4）为提高该滑轮组的机械效率，请你提出一条合理建议。
解：（1）因为货物静止在水平地面上，对地面压力
F＝G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N
则货物对地面的压强p＝＝＝5×103Pa
（2）由图可知，有效绳子段数n＝2，绳子自由端移动的速度
v＝nv物＝2×0.2m/s＝0.4m/s
工人做功的功率P＝＝＝Fv＝250N×0.4m/s＝100W
（3）滑轮组的机械效率η＝＝＝＝＝＝80％
（4）为提高该滑轮组的机械效率，可以增加所提升的物重（或减轻动滑轮重）。专题2　滑轮　机械效率
滑轮（组）的特点及应用
1.（2021西宁二模）关于简单机械的使用，下列说法中错误的是（　 　）
A.使用撬棒可以省力　 B.使用滑轮组可以改变动力方向
　
C.利用斜面可以省功 　　D.使用定滑轮不能省距离
机械效率的相关计算
2.（2024青海）如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80％（g取10N/kg），以下分析正确的是（　 　）
A.电动滑轮的总功为5×104J
B.飞船部件的重力为2×103N
C.绳子自由端移动的距离为2m
D.电动滑轮的功率为5×104W
3.（2025西宁二模）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青海）塔吊是现代建筑业常见的一种机械设备，学完滑轮组的小文自制了一张塔吊简易图。如图所示，下方所挂物体的重力为1 200N，动滑轮的自重为300N，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则绳端的拉力F＝ N，此装置的机械效率η＝ 。
5.（2024青海一模）用滑轮组将一个重为4N的物体匀速提升1m，如图所示，若动滑轮重为1N，不计绳重和摩擦，则绳子上的拉力F＝　 　N（保留1位小数），绳子移动了　 　m，滑轮组的机械效率为　 　。
6.（2024果洛二模）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。如图，物料及桶总重为550N，工人质量为80kg，工人的双脚与水平地面接触面积为400cm2，30s内工人用300N的力将物料及桶缓缓匀速提升了6m。图中拉力的方向近似认为是竖直方向，g取10N/kg。求：
（1）物料及桶上升的速度，拉力做功的功率。
（2）这段时间内克服摩擦、绳重做的功为120J，则滑轮组中的动滑轮的重力。
（3）在匀速提升物体过程中工人对地面的压强。
7.（2022青海）某建筑工人用300N的拉力，在25s内将重力为800N的水泥利用滑轮组匀速提高4m，如图所示。若不计摩擦和绳重，请你完成下列计算：
（1）动滑轮的重力。
（2）工人做功的功率。
（3）该装置的机械效率（结果精确到0.1％）。
探究滑轮组的机械效率
8.（2023青海）某兴趣小组为“探究同一滑轮组的机械效率与什么因素有关”，设计了如图所示的实验装置，其中动滑轮的重力为20N，实验数据如表（不考虑绳重和摩擦）：
实验次数 拉力F/N 物体的重力G/N 机械效率η
1 40 60 75％
2 60 100 83.3％
3 80 140 87.5％
4 100 180
根据表中记录的实验数据计算第4次实验中滑轮组的机械效率是 ％，同一滑轮组的机械效率与 有关。
1.（盐城中考）下列挪动石墩的方法中，最省力的是（　 　）
A B C D
2.（邵阳中考）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为8N（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F做功的功率为（　 　）
A.1.6W　B.8W　C.3.2W　D.16W
3.（连云港中考）下列关于机械效率的说法正确的是（　 　）
A.越省力的机械，机械效率越高
B.做功越快的机械，机械效率越高
C.所做有用功越多的机械，机械效率越高
D.有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高
4.（2025河南）如图，某工人利用滑轮在时间t内，将重为G的物料匀速提升了h的高度，工人对绳子竖直向上的拉力大小为F，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　 　）
A.该工人使用的是定滑轮
B.提升物料做的有用功为2Gh
C.拉力做功的功率为
D.该滑轮的机械效率为
5.（2025吉林）如图所示，工人用500N的拉力，在15s内将重为450N的物体匀速提升3m，在这个过程中，下列说法正确的是（　 　）
A.使用的滑轮是动滑轮
B.做的有用功为1 500J
C.拉力的功率为90W
D.该装置的机械效率为90％
6.（遂宁中考）修建房屋时，质量为60kg的建筑工人使用滑轮组提升建材（如图）。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，g取10N/kg。下列说法正确的是（　 　）
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.若工人脚与地面的接触面积共400cm2，则他对地面的压强为1.5×104Pa
7.（盘锦中考）如图所示的滑轮组中定滑轮的作用是 。小铭用该滑轮组将重80N的物体匀速提高，动滑轮重为20N，不计绳重和摩擦，则小铭所用拉力F＝ N；若物重增大，该滑轮组机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
8.（2025乐山）如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F＝6N，斜面长s＝0.6m、高h＝0.3m，则拉力所做的功为 J；把重物直接提升h所做的功作为有用功，忽略弹簧测力计的重力和空气阻力，则斜面对物体的摩擦力为 N。
9.（2025黑龙江）如图所示，小李同学用滑轮将重6N的物体竖直向上匀速提升20cm。若此滑轮自重为2N，忽略绳重和摩擦，则小李同学作用在绳子自由端的拉力F为　 　N，这个滑轮的机械效率是　 　。
10.（2025苏州）如图，地上的人用滑轮组提升重物，画出最省力的绳子绕法。
11.（绥化中考）如图甲，质量为40kg的货物静止在水平地面上，与地面的接触面积是800cm2。如图乙，工人用250N的拉力F，用滑轮组将货物匀速提升到3m高的二楼，此过程中货物上升的速度是0.2m/s（g取10N/kg）。求：
（1）货物静止在水平地面上时，对地面的压强。
（2）工人用滑轮组提升货物时做功的功率。
（3）滑轮组的机械效率。
（4）为提高该滑轮组的机械效率，请你提出一条合理建议。

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