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(共34张PPT)
第一部分　教材知识整合
模块四　力学
滑轮　机械效率
目
录
知识精讲·夯基础
知识迁移·提能力
知识精讲·夯基础
知识点1
定滑轮、动滑轮和滑轮组(近5年4考)
滑轮种类 定滑轮 动滑轮 滑轮组
图示
定义 使用时轴固定不动的滑轮 轴可以随被吊物体一起运动的滑轮 把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组
滑轮种类 定滑轮 动滑轮 滑轮组
实质 ①　 　杠杆 ②　 　杠杆 —
特点 可以改变③ _ 　，但不省力 可以④　 　，但不能改变力的方向，且费距离 既可以⑤　 　，也可以改变⑥
　 　 _
拉力F移动距离s和重力G移动距离h的关系 s＝⑦　 　 _ s＝⑧　 　 _ s＝⑨　 　 _
拉力F和重力G的关系(忽略滑轮重、绳重及摩擦) F＝⑩　 　 _ F＝ _ F＝ _

　3h　
　力的方向　
　省力　

　2h　
　省力　
　省力　
　G　
　h　
方向　
力的
　等臂　
G
G
知识点2
机械效率(近5年3考)
1．有用功、额外功和总功
(1)有用功：为了达到目的所做的功，用W有表示。
(2)额外功：使用机械时，并非我们需要又不得不做的功，用W额表示。
(3)总功：有用功与额外功之和，用W总表示，W总＝ 　 　。
W有＋W额
2．机械效率
(1)定义：物理学中，将 　 　功跟 　 　功的比值叫作机械效率，用字母η表示。
(2)计算公式：η＝ 　。
(3)特点：因为使用任何机械都不可避免地要做额外功，故任何机械的机械效率都 　 　1。
(4)提高机械效率的方法：减小机械的摩擦和机械自重等来减小额外功；增大物重来增大有用功的占比。
　小于　

　总　
　有用　
核心概念理解
(1)滑轮组承担物重的绳子段数越多(或动滑轮上绳子段数越多)，滑轮组越　 　力。
(2)使用任何机械都不省功。凡是省力的机械一定　 　，凡是省距离的机械一定　 　力。既省力又省距离的机械是不存在的。
　费　
　费距离　
　省　
定滑轮、动滑轮的特点(2024·15题)
1．[传统文化]如图所示是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的滑轮是
　 　(选填“定”或“动”)滑轮；此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为F1、F2，鼎受到的拉力之和为　 　。
　F1＋F2　
知识迁移·提能力
　定　
考点1
2．如图所示的滑轮为　 　(选填“动”或“定”)滑轮；若不计绳重、滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦，用竖直向上的拉力F＝　 　N，可以匀速提升滑轮下重为100 N的物体。
　50　
　动　
(1)绳子自由端移动的距离分别为
s甲＝　 　m，s乙＝　 　m，s丙＝　 　m。
(2)绳子自由端移动的速度分别为
v甲＝　 　m/s，v乙＝　 　m/s，
v丙＝　 　m/s。
　0.4　
　0.6　
　0.4　
　4　
　6　
甲　　 　乙
　4　
机械效率的相关计算(近5年3考)
3．一题多问 如图所示的滑轮及滑轮组，均在10 s内将重物匀速向上提升了2 m。已知绳子自由端的拉力F甲＝F乙＝F丙＝50 N，每个滑轮重为10 N。不计绳重和摩擦，则该过程中：
考点2
丙
(3)被提升的重物重力分别为G甲＝　 　N，G乙＝　 　N，G丙＝
　 　N。
(4)机械效率分别为η甲＝　 　，η乙≈　 　(百分号前保留整数)，
η丙＝　 　。
(5)若用图丙滑轮组提升150 N的物体时，所用拉力为　 　N，
此时机械效率为　 　(百分号前保留整数)。
　94%　
　80　
　90%　
　93%　
　90%　
　90　
　140　
　90　
4．如图所示，把重为40 N的物体从斜面底端匀速推到斜面顶端，斜面长2 m，高0.6 m，沿斜面的推力F为20 N，则此过程中有用功是　 　J，斜面的机械效率是　 　。
　60%　
　24　
方法指导
不同模型机械效率的计算方法
模型 机械效率
注：n为承担动滑轮绳子的段数
η＝
η＝＝
目
录
好题分层·查缺漏
真题分点·明趋势
1．(2024·云南15题2分)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300 N的建筑材料(不计绳重和摩擦)，则工人的拉力为　 　N。
　300　
滑轮的判断及相关计算(2024·15题)
　定　
真题分点·明趋势
命题点1
【解析】题图中滑轮的轴不随着物体一起运动，所以是定滑轮。定滑轮不能省力，不计绳重和摩擦，所以工人的拉力等于材料所受的重力，为300 N。
2．(2022·云南7题3分)如图所示，工人利用滑轮组将质量为57 kg的建筑材料匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.4 m/s，动滑轮的质量为3 kg，忽略绳重和摩擦，则(g取10 N/kg)( )
滑轮(组)机械效率的相关计算(近5年3考)
B
命题点2
A．经过10 s建筑材料被提升4 m
B．工人对绳子的拉力为300 N
C．经过10 s工人做的有用功为2 280 J
D．此过程中该滑轮组的机械效率为90%
A．绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
B．拉力F为800 N
C．拉力F的功率为360 W
D．动滑轮的机械效率为90%
3．(2023·云南7题3分)如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升重720 N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重80 N，不计绳重和摩擦，则 ( )
D
【解析】由题图乙可知，提升货物的速度v＝＝0.5 m/s，因动滑轮上有两段绳子承重，故绳子自由端的移动速度v'＝2v＝2×0.5 m/s＝1 m/s，故A错误；不计绳重和摩擦，拉力F＝×(G物＋G动)＝×(720 N＋80 N)＝400 N，故B错误；由P＝可得，拉力F的功率P＝＝Fv'＝400 N×1 m/s＝400 W，故C错误；由题意可得，该动滑轮的机械效率η＝＝0.9＝90%，故D正确。故选D。
A．F1＝F2＝F3
B．F2＞G
C．F1和F2是一对平衡力
D．F2和G是一对平衡力
1．(2025·上海)如图所示用不同方向的拉力F1、F2、F3匀速拉动重力为
G的物体时，下列说法正确的是(不计绳重及摩擦)( )
好题分层·查缺漏
A
2．(2025·眉山)一台起重机将重2 000 N的货物在10 s内匀速提高5 m，如果额外功是10 000 J，则下列说法错误的是( )
A．起重机做的总功是20 000 J
B．起重机的功率是1 000 W
C．起重机的机械效率为50%
D．增大货物的质量，可以提高起重机的机械效率
B
【解析】起重机做的有用功W有＝Gh＝2 000 N×5 m＝10 000 J，则起重机做的总功W总＝W有＋W额＝10 000 J＋10 000 J＝20 000 J，故A正确，不符合题意；起重机的功率P＝＝2 000 W，故B错误，符合题意；起重机的机械效率η＝＝0.5＝50%，故C正确，不符合题意；增大货物的质量，可以增大有用功，而额外功几乎不变，因此起重机的机械效率变大，故D正确，不符合题意。故选B。
A．人拉力的功率为80 W
B．物体上升速度为0.4 m/s
C．人对地面压强为10 000 Pa
D．该滑轮组机械效率为66.7%
3．(2025·达州)“奇思妙想”小组的同学在劳动实践基地，用如图所示机械将400 N物体匀速提升12 m，用时1 min。已知G动＝100 N，G人＝600 N，人与地面接触总面积为3.5×10－2 m2(空气阻力、摩擦力及绳重
不计)。该过程中下列说法正确的是( )
C
【解析】物体匀速提升12 m，用时t＝1 min＝60 s，物体上升的速度v＝＝0.2 m/s；由题图知，承担物重的绳子段数n＝2，不计空气阻力、摩擦力及绳重，拉力F＝(G＋G动)＝×(400 N＋100 N)＝250 N，绳子自由端移动的速度v'＝2v＝2×0.2 m/s＝0.4 m/s，人拉力的功率P＝＝Fv'＝250 N×0.4 m/s＝100 W，故AB错误；
绳子对人的拉力F'＝F＝250 N，地面对人的支持力F支＝G人－F'＝600 N－250 N＝350 N，人对地面的压力F压＝F支＝350 N，人对地面的压强p＝＝10 000 Pa，故C正确；该滑轮组机械效率η＝＝0.8＝80%，故D错误。故选C。
A．物体A受到的重力所做的功是0
B．绳端移动的距离是2 m
C．拉力F做功的功率是1 W
D．地面对物体A的摩擦力大小是8 N
4．(2025·大兴安岭)(多选)小明用如图所示的滑轮拉着重100 N的物体A，使A以0.2 m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动5 s，作用在绳端的水平拉力F＝5 N，该滑轮的机械效率为80%。关于该过程，下列说法正确的是( )
ABD
【解析】物体A以0.2 m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动5 s，在重力方向上移动的距离为0；由W＝Fs可知，A受到的重力所做的功是0，故A正确；动滑轮由两股绳子拉着物体A匀速运动，绳子自由端移动的距离是物体A移动距离的两倍，物体A运动的距离s＝vt＝0.2 m/s×5 s＝1 m，所以绳子自由端移动的距离为2 m，故B正确；拉力F做功的功率P＝＝2 W，故C错误；该滑轮的机械效率η＝＝80%，则地面对物体A的摩擦力f＝2F×0.8＝2×5 N×0.8＝8 N，故D正确。故选ABD。
5．(2025·成都)在“使用动滑轮”的实验中，竖直向上拉弹簧测力计，如图所示。弹簧测力计静止时的示数是F1、F2，则F1、F2的大小关系是
　 　；若钩码匀速上升0.1 m，则绳子自由端移动的距离是
　 　m。
　0.2　
　F1＝F2　
6．(2025·昆明呈贡区模拟)如图甲、乙所示，若不计摩擦和滑轮受到的重力，分别用力F1、F2匀速提升重为20 N的物体A。用图甲中的滑轮将物体A提升0.2 m，F1做功　 　J；图乙中，力F2的大小为　 　N。
　10　
　4　
【解析】定滑轮实质上是等臂杠杆，在不计摩擦的条件下，既不省力也不费力，即不省距离也不费距离；物体A重20 N，则拉力F1大小为20 N，物体上升0.2 m时，拉力移动的距离为0.2 m，则拉力F1做的功W＝F1s＝20 N×0.2 m＝4 J。题图乙中滑轮是动滑轮，动滑轮是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，若不计摩擦和滑轮受到的重力，拉力F2的大小F2＝G＝×20 N＝10 N。
7．(2025·昆明西山区二模)如图所示，小明用大小为10 N的拉力竖直向上提升物体，重为16 N的物体在10 s内被匀速提升1 m。不计绳重和摩擦，这个过程中，拉力F的功率为　 　W，该滑轮的机械效率为　 　。
　80%　
　2　
【解析】由题图可知，动滑轮上承担物重的绳子股数为2，拉力F的功率P＝＝2 W；该滑轮的机械效率η＝＝0.8＝80%。
8．[地方特色] (原创)云南省昭通市永善县盘山公路蜿蜒曲折，如图所示。汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大　 　。一辆总重为1×105 N的汽车经过某一长为200 m的路段时，竖直高度上升了20 m，如果汽车的牵引力恒为2.5×104 N，此过程中盘山公路可视为斜面，其机械效率为
　 　。
　40%　
　牵引力　
A．该滑轮是定滑轮
B．40 s内拉力做功为3×103 J
C．40 s内克服海豚所受重力做功的功率为9 W
D．该滑轮的机械效率为90%
9．(原创)一只海豚在浅滩搁浅，为了减少对海豚的伤害，救援人员用如图甲所示的滑轮将海豚吊起并送回大海，用1 000 N的拉力F沿竖直方向匀速提升海豚，海豚运动的s－t图像如图乙所示，已知海豚质量为180 kg，g取10 N/kg，关于此过程说法正确的是( )
中考前瞻
D
【解析】题图甲中的滑轮轴随被吊物体一起运动，是动滑轮，故A错误；滑轮上有两段绳子承重，n＝2，由题图乙可知，海豚在40 s内运动了2 m，则40 s内拉力做的功W总＝Fs'＝Fns＝1 000 N×2×2 m＝4 000 J，故B错误；40 s内克服海豚重力做的功W有＝Gh＝mgh＝180 kg×10 N/kg×2 m＝3 600 J，则40 s内克服海豚重力做功的功率P＝＝90 W，故C错误；该滑轮的机械效率η＝＝0.9＝90%，故D正确。故选D。

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