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第一部分　教材梳理　考点过关
第十一讲　简单机械
　滑轮　斜面　机械效率
目录
01
考点梳理
02
常考类型突破
03
河南真题精练
滑轮和斜面
1. 滑轮（匀速拉动，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为G动，物体的重
力为G，拉力为F）
分类 定滑轮 动滑轮 滑轮组
示意图
实质 杠杆 动力臂是阻力臂
倍的杠杆
力的关系 F＝G F＝ F＝（G＋G动）
等臂
二
（G＋G动）
分类 定滑轮 动滑轮 滑轮组
距离的关系 s＝ s＝2h s＝ 　
作用 改变力的方向 省力 既可以省力，又可以改变力的方向
h
nh
2. 斜面
（1）斜面是一种简单机械，可以省力，但 。
（2）斜面高度一定时，斜面倾角越小，斜面
越长，越 （选填“省力”或“费力”）。
（3）盘山公路相当于简单机械中的 ，车在上面行驶时可
以省力。
费距离　
省力　
斜面　
3. 轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。例如汽车方向盘、辘
轳等。
机械效率
1. 有用功、额外功、总功
（1）有用功：无论是否使用机械，必须做的功，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叫作总功，用W总表示。总功、有用
功和额外功之间的关系为 。
W总＝W有＋W额　
链接教材
1. （沪科八全P265图）如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在
钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子
与滑轮的摩擦，下列说法正确的是（　A　）
A. F1、F2、F3的大小相等 B. F1最大
C. F2最大 D. F3最大
A
2. （人教八下P116图）小明学习了滑轮的知识后，想利用滑轮组设计
一个升降装置，自己把物体吊上楼来，请你画出最省力的绕线方式和
物体所受重力的示意图。
第2题图
3. （人教八下P123图）如图所示，小明用滑轮组提升重物，请用笔画
线帮他画出滑轮组最省力的绕绳方法。
第3题图
4. （人教八下P115图）如图所示，其中图甲在正常使用过程中相当
于 ，图乙相当于 （前两空均选填“轮轴”或“斜
面”）。这两种具有的相同优点是 。
轮轴　
斜面　
可以省力　
2. 机械效率
（1）定义：将有用功跟总功的比值叫作机械效率，用符号η表示。
（2）公式：η＝ 。
（3）特点：机械效率总是小于1。
（4）提高机械效率的方法
①减轻机械自重。
②减小机械摩擦。
③增大被提升物体的重力。
　
5. （北师八下P137图）如图所示，甲、乙两个滑轮组是用四只完全相
同的滑轮和两根相同的绳子组成，提升相同的重物，不计绳重和摩
擦，下列说法中正确的是（　C　）
A. 不知重物上升的高度，机械效率无法确定
B. 甲拉力大，机械效率较高
C. 乙较省力，机械效率相同
D. 若以更快的速度提升重物，滑轮组的机械效率增大
C
滑轮（组）的计算
例1　如图是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人用大小为
160N的拉力，在10s内将重为400N的物体在竖直方向上匀速提升2m。
若不计绳重和滑轮与绳子间的摩擦。
（1）由图可知，滑轮组承担物重和动滑轮的绳子段数n＝ 。
（2）绳子自由端移动的距离s＝ m。
3
6
例1图
（3）物体上升的速度v＝ m/s。
（4）有用功W有＝ J。
（5）拉力做的功W＝ J。
（6）动滑轮的重力G动＝ N。
0.2
800
960
80
（7）拉力的功率P＝ W。
例1图
96
例2　如图所示，安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速
起吊600kg的物体时，上升5m，用时15s，滑轮组的机械效率是80％，
则所做有用功是 J，总功是 J，拉力F的功率
是 W。（g取10N/kg）
例2图
3×104　
3.75×104　
2.5×103　
例3　如图所示，重6N的物体在F＝2N的水平拉力作用下，以10cm/s的
速度向左匀速运动了5s，已知物体所受的摩擦力为3N，则拉力做的功
为 J，动滑轮的机械效率为 。
2
75％
例4　如图所示，小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G
物＝200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下
列说法中正确的是（　D　）
D
A. F甲＝200N，并向上移动4m
B. F甲＝100N，并向上移动2m
C. F乙＝200N，并向上移动1m
D. F乙＝400N，并向上移动1m
例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　）
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％
例6　工人利用滑轮组提升重480N的建筑材料，如图所示。已知工人
对绳子的拉力F为200N，建筑材料在10s内匀速上升了5m，不计绳重及
摩擦。下列说法正确的是（　C　）
C
A. 动滑轮所受重力为280N
B. 滑轮组所做的有用功为3 000J
C. 拉力F的功率为300W
D. 滑轮组的机械效率为75％
例7　一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以
0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s。已知物体与地面间的
滑动摩擦力为150N，滑轮组的机械效率为60％。在此过程中，下列说
法正确的是（　D　）
D
A. 绳子自由端移动的距离为3m
B. 拉力做的有用功为500J
C. 拉力做的额外功为150J
D. 拉力做功的功率为25W
【方法总结】
1. 承担物重的绳子段数n的判断
通过“隔离法”确定，在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，有几
段绳子连着动滑轮，n就等于几。如图所示：
2. 用滑轮组来提升重物时，拉力与物重的关系
（1）如果不考虑动滑轮的重力和绳子的摩擦力，则：F拉＝。
（2）如果考虑动滑轮的重力，不考虑摩擦力，则：F拉＝。
（F拉—绳端拉力，G动—动滑轮的重力，G—被提升物体的重力，n—
承担物重的绳子段数）
3. 滑轮组在竖直方向机械效率的计算
机械效率：η＝＝＝＝＝
4. 滑轮组在水平方向机械效率的计算
机械效率：η＝＝＝＝
斜面的计算
例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。
3.6　
1　
例9　如图所示，工人师傅用沿斜面向上1 000N的推力。将重为2 000N
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”）。
3×103　
75％　
省力　
【方法总结】
1. 斜面机械效率的计算
机械效率：η＝＝
　　　斜面的粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越
高；斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，机械效率越低。
2. 斜面摩擦力的求解方法：根据W额＝W总－W有得出额外功，再由W
额＝fs求出f。
滑轮及滑轮组
1. （2025信阳一模）起重机上的滑轮组是提升结构的重要组成部分，
其结构如图所示，A滑轮的作用是 ，若用力F将拉力端绳子拉
动6m，物体提升 m。
省力　
2　
2. （2024河南）如图，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质
量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说
法正确的是（　C　）
A. 甲做的有用功多
B. 乙做的总功多
C. 甲做总功的功率大
D. 乙所用装置的机械效率小
C
机械效率的计算
3. （2025洛阳一模）如图所示，工人用沿斜面向上，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
水平面匀速运动5s，到达C点，已知AB长3m，BC长1.2m，距离地面
1.5m，试问：斜面的机械效率是 ，水平推力做功的功率
是 W，沿斜面匀速运动时受到的阻力是 N。
80％　
24　
100　
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F做功的功率为
D. 该滑轮的机械效率为
C
5. （2023河南）如图所示，在200N的拉力F作用下，用滑轮组将重为
300N的货物匀速提升，在20s内货物竖直上升了2m。不计绳重及滑轮
上的摩擦。下列说法正确的是（　C　）
A. 滑轮组做的有用功为400J
B. 拉力F做功的功率为30W
C. 滑轮组的机械效率为75％
D. 此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大
C
6. （双选）（2025许昌一模）如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械
分别提起同一重物G，已知滑轮重20N，杠杆（OB＝2OA）重10N，手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（　AD　）
A. 图甲：该装置不省力也不省距离
B. 图乙：该装置比图甲省力，它的机械效率比图甲的高
C. 图丙：在匀速拉动物体上升的过程中，拉力F3变小
D. 若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高
AD
7. （2025南阳一模）一辆质量为3 000kg的汽车沿着长5.4km的盘山公
路匀速行驶，当它从山脚行驶到高为0.5km的山顶时，耗时15min，汽
车发动机的牵引力为4 000N。求：
（1）汽车的行驶速度；
解：（1）汽车速度
v＝＝＝6m/s
（2）汽车发动机牵引力做的功；
解：（2）汽车发动机牵引力做的功
W＝Fs＝4 000N×5.4×103m＝2.16×107J
（3）汽车发动机牵引力做功的功率；
解：（3）汽车发动机牵引力做功的功率
P＝＝＝2.4×104W
（4）汽车发动机的机械效率。（结果保留到1％，g取10N/kg）
解：（4）汽车发动机牵引力做的功为总功，即W总＝W＝2.16×107J
有用功W有＝Gh＝mgh＝3×103kg×10N/kg×500m＝1.5×107J
则汽车发动机的机械效率
η＝×100％＝×100％＝69％

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