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(共23张PPT)
专题十三　功　功率　机械效率
题型考点2　机械效率的计算
斜面机械效率
1. （2025扬州三模）如图，工人用200 N沿斜面方向的力，将重300 N箱子
匀速推上卡车，斜面长3 m、高1.5 m，重物与斜面间的摩擦力是 N，
该斜面的机械效率为 。
50　
75％　
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2. （2025常州模拟）如图甲所示斜面的倾角为30°，斜面长s＝0.4 m。用
力F将质量为200 g的木块，沿斜面匀速拉到高处。已知拉力F做的功W与木
块沿斜面运动距离s的关系如图乙所示。求：（g取10 N/kg）
（1）拉力F大小；
解：（1）由W总＝Fs可知，拉力：F＝＝＝1.25 N；
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（2）斜面的机械效率。
解：（2）木块沿斜面运动0.4 m时，木块上升的高度：h＝s＝×0.4 m＝0.2 m，
木块的重力：G＝mg＝200×10－3 kg×10 N/kg＝2 N，
拉力做的有用功：W有用＝Gh＝2 N×0.2 m＝0.4 J，
则斜面的机械效率：
η＝×100％＝×100％＝80％。
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3. （2025徐州铜山三模）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（　B　）
A. 70％ B. 72％ C. 75％ D. 78％
B
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竖直滑轮组机械效率
4. （2025镇江丹阳二模）如图所示，用200 N的拉力通过定滑轮将重为180
N的货物在5 s提升2 m，不计绳重。求：
（1）拉力做的有用功；
解：（1）克服货物重力做的有用功为：
W有用＝Gh＝180 N×2 m＝360 J；
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（2）拉力的功率；
解：（2）使用定滑轮时，绳子自由端移动的距离等于物体上升的高
度，即s＝h＝2 m，拉力做的总功为：
W总＝Fs＝Fh＝200 N×2 m＝400 J，则拉力的功率为：
P＝＝＝80 W；
（3）定滑轮的机械效率。
解：（3）定滑轮的机械效率为：η＝×100％＝×100％＝90％。
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5. （2024扬州）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400 N的窗玻璃，所
用的竖直拉力为250 N，窗玻璃上升的高度为10 m，用时50 s。求：
（1）工人所做的有用功W有用。
解：（1）利用动滑轮提升货物，做的有用功
W有用＝Gh＝400 N×10 m＝4 000 J。
（2）工人所用拉力的功率P。
解：（2）动滑轮绳端移动的距离为s＝nh＝2×10 m＝20 m，则拉力做的总功
W总＝Fs＝250 N×20 m＝5 000 J，所以拉力F的功率P＝＝＝100 W。
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（3）动滑轮的机械效率η。
解：（3）动滑轮的机械效率η＝×100％＝×100％＝80％。
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6. （2024苏州）某起重机的滑轮组结构示意图如图所示，其最大载重为5 t。起重机将3 600 kg的钢板匀速提升到10 m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80％。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取10 N/kg。求：
（1）克服钢板重力做的功W有用。
解：（1）克服钢板重力做的功为
W有用＝Gh＝mgh＝3 600 kg×10 N/kg×10 m＝3.6×105 J。
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（2）钢丝绳的拉力F。
解：（2）起重机的滑轮组做的总功为
W总＝＝＝4.5×105 J，
由图可知，有四段绳子承重，则钢丝绳的拉力为
F＝＝＝＝1.125×104 N。
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（3）滑轮组满载时的机械效率（保留一位小数）。
解：（3）起重机的滑轮组做的额外功为
W额外＝W总－W有用＝4.5×105 J－3.6×105 J＝9×104 J，
动滑轮的重力为G动＝＝＝9×103 N，
滑轮组满载时所承担的物重G'＝m大g＝5×103 kg×10 N/kg＝5×104 N，
满载时的机械效率为
η'＝×100％＝＝×100％＝×100％≈84.7％。
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7. （2025镇江京口模拟）用如图所示的滑轮组来提升物体A，在竖直匀速提
升A的过程中，电动机加在绳子自由端的竖直向下拉力F为500 N，物体A在5
s内被提升的高度为1 m，滑轮组的机械效率为80％，不计绳重和滑轮与轴
间的摩擦。求：
（1）拉力F的功率P；
解：（1）物体移动的速度为：vA＝＝＝0.2 m/s；
由图可知，n＝2，则绳端移动的速度：
vF＝nvA＝2×0.2 m/s＝0.4 m/s，
拉力F做功的功率：P＝FvF＝500 N×0.4 m/s＝200 W；
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（2）物体A所受的重力GA；
解：（2）总功W总＝Fs＝500 N×2×1 m＝1 000 J，
已知机械效率η＝80％，
根据η＝×100％可得有用功：
W有用＝W总η＝1 000 J×80％＝800 J；
物体A的重力为：GA＝＝＝800 N；
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（3）动滑轮所受的重力G动。
解：（3）额外功为：W额外＝W总－W有用＝1 000 J－800 J＝200 J；
不计绳重和滑轮与轴间的摩擦，则额外功为克服动滑轮重力所做的功，
所以，动滑轮的重力为：G动＝＝＝200 N。
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水平滑轮组机械效率
8. 一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500 N的物体，使物体以0.1 m/s的
速度沿水平地面向右匀速直线运动10 s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为
150 N，滑轮组的机械效率为60％，在此过程中下列选项正确的是
（　D　）
A. 绳子自由端移动的距离为3 m B. 拉力做的有用功为500 J
C. 拉力做的额外功为150 J D. 拉力做功的功率为25 W
D
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9. （2025泰州靖江二模）如图所示，一位同学用滑轮组拉着重45 N，底面
积为100 cm2的物体A，使它5 s内在水平地面上匀速前进1 m，水平拉力F＝
7.5 N，若物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍，求：
（1）物体静止在水平地面上时对地面的压强；
解：（1）物体静止在水平地面上时对地面的压力等于自身的
重力，即F压＝G＝45 N，则物体静止在水平地面上时对地面
的压强为：p＝＝＝4 500 Pa；
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（2）该同学做的功及功率；
解：（2）由图可知，n＝2，该同学做的功为：
W总＝Fs'＝Fns＝7.5 N×2×1 m＝15 J，
该同学做功的功率为：P＝＝＝3 W；
（3）该滑轮组的机械效率。
解：（3）若物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍，摩擦力为
f＝0.2G＝0.2×45 N＝9 N，
克服摩擦力做的有用功为：W有用＝fs＝9 N×1 m＝9 J，
则该滑轮组的机械效率为：η＝×100％＝×100％＝60％。
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杠杆机械效率
10. 如图所示为一根均匀的细木棒OC，OA＝OC，B为OC的中点，在C点施
力将挂在A点的重为180 N的物体匀速提升0.2 m，木棒的机械效率为90％，
这里的木棒是一种简单机械，称为 ，提升该物体做的有用功是
J，木棒重为 N（不计摩擦）。
杠杆　
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11. （2024泰州姜堰二模）研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具
（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具叫“舂”，农民捣谷用的，其
工作原理如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处
可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为40 N，
每踩一次碓头上升的高度为60 cm，AO长1.6 m，OB长0.4 m。
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解：（1）不计碓杆的重力和摩擦，根据力与力臂的垂直关系可知，脚沿垂直于OB向下方向可以用最小力将碓头抬起，由杠杆平衡条件可得F1×OB＝G×AO，解得F1＝G＝×40 N＝160 N。
（1）不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用多大的力才可以将碓头抬起？
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（2）每踩一次对碓头做的功是多少？
解：（2）每踩一次对碓头做的功
W＝Gh＝40 N×0.6 m＝24 J。
（3）若1 min将B踩下30次，舂的机械效率为60％，则人做功的功率是
多大？
解：（3）舂的机械效率为60％，每将B踩下一次，人做的功为
W人＝＝＝40 J，
若1 min将B踩下30次，则人做功的功率为P＝＝＝＝20 W。
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传而习之 练就卓越(共17张PPT)
专题十三　功　功率　机械效率
知识考点1　功、功率、机械效率
功、功率、机械效率概念辨析
1. （2024连云港校级一模）体育课上，老师通过改变音乐的节奏来控制同
学们完成20个仰卧起坐的快慢。改变音乐节奏是为了改变同学们做仰卧起
坐时（　A　）
A. 功率的大小
B. 做功的多少
C. 所需力的大小
D. 重心上升的高度
A
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2. 下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（　B　）
A. 做功多的机器机械效率一定高
B. 功率小的机器做功慢
C. 机械效率高的机器功率一定大
D. 功率大的机器做功时间一定短
B
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3. （2025连云港一模）关于功率的说法正确的是（　B　）
A. 功率大的机器做功一定多
B. 功率小的机器做功一定慢
C. 做功少的机器功率一定小
D. 工作时间长的机器做功一定多
B
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4. （2025盐城阜宁一模）如图所示，小华和妹妹一起坐双人秋千，当秋千
从最高点摆到最低点的过程中，他们的重力做功的大小分别为W1、W2，重
力做功的功率分别为P1、P2。若小华的体重比妹妹重，则下列说法正确的是
（　C　）
A. W1＝W2，P1＝P2 B. W1＜W2，P1＞P2
C. W1＞W2，P1＞P2 D. W1＞W2，P1＝P2
C
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5. （2025南通模拟）如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小
的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此
过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们
之间的大小关系说法正确的是（　C　）
A. W1＜W2　P1＜P2 B. W1＞W2　P1＞P2
C. W1＝W2　P1＝P2 D. W1＜W2　P1＞P2
C
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6. （2025扬州）如图，工人用动滑轮提升重物，下列说法正确的是
（　D　）
A. 克服动滑轮重力做的功是有用功
B. 重物与人手移动的距离相等
C. 重物与人手移动的速度相等
D. 增加重物，动滑轮的机械效率变大
D
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7. （2024苏州高新区一模）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、
乙两个滑轮组，把相同的重物在相同的时间内匀速提升相同的高度。若不
计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（　B　）
A. 甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离之比为2∶3
B. 甲、乙两滑轮组拉力做功的功率之比为2∶3
C. 甲、乙两滑轮组做的有用功之比为1∶1
D. 甲、乙两滑轮组机械效率之比为1∶1
B
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三种不做功的情况
8. （2025连云港）下列情景中，人对物体做功的是（　B　）
A. 司机用力推汽车，汽车不动
B. 人推自行车前进
C. 学生背着书包在水平路面上匀速前进
D. 足球被踢后，在草地上滚动了一段距离
B
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9. （2024常州）起重机将1 000 N的重物先竖直向上匀速提升3 m，再悬停
6 s，起重机对重物做功情况是（　D　）
A. 提升过程做了功，悬停过程做了功
B. 提升过程不做功，悬停过程不做功
C. 提升过程不做功，悬停过程做了功
D. 提升过程做了功，悬停过程不做功
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10. （2025连云港灌南模拟）下列关于功的说法正确的是（　B　）
A. 人用力推汽车但未推动，推力对汽车做了功
B. 人站在匀速上行的厢式电梯中，电梯对人做了功
C. 冰壶在水平冰面上向前滑行时，冰壶的重力对冰壶做了功
D. 被抛出的实心球在空中飞行的过程中，人对实心球做了功
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功、功率的估测与简单计算
11. （2025无锡锡山四模）学校趣味运动会举行“双摇跳绳”比赛，“双摇
跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。质量为50
kg的小明同学1 min内摇绳200圈，每次起跳高度大约为12 cm，则他在整个
跳绳过程中的平均功率为（　C　）
A. 10 W B. 50 W C. 100 W D. 200 W
C
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12. （2025镇江京口模拟）如图为四旋翼无人机，质量为1 kg，下方悬挂着
一个质量为0.2 kg的摄像机。在10 s内无人机从地面竖直匀速上升了20 m，
然后边摄像边斜向上匀速飞行了30 s，仪表盘上显示离地高度为40 m。无人
机前10 s对摄像机做功 J，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率
为 W。（g取10 N/kg）
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13. （2023无锡宜兴二模）一根金属棒AB置于水平地面上，现小明通过弹
簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示，在此过程中，弹簧测
力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示，请根据图像
解答下列问题：
（1）金属棒的重力G为 N。
（2）金属棒的重心到A端的距离d＝ m。
（3）小明想以同样的方式使用弹簧测力计
竖直将棒的左端A端拉起，则A端刚好被拉
起时弹簧测力计的示数为 N。
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14. （2025盐城亭湖一模）如图是某俱乐部的一款新型四轮越野车，满载时
总质量为500 kg。该四轮越野车满载时在水平地面上做匀速直线运动，1
min行驶了600 m。已知该越野车在运动过程中受到的阻力为车重的0.4倍。
（g取10 N/kg）求：
（1）满载时，该越野车所受重力；
解：（1）满载时，该越野车所受重力：G＝mg＝500 kg×10 N/kg＝5 000 N；
（2）当越野车在运动过程中受到的阻力；
解：（2）由题意可知，越野车在运动过程中受到的阻力：
f＝0.4G＝0.4×5 000 N＝2 000 N；
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（3）该越野车匀速行驶过程中，发动机的输出功率。
解：（3）越野车做匀速直线运动，所受牵引力与阻力平衡，大小相等，
即：F牵＝f＝2 000 N，
发动机的输出功率：P＝＝＝＝2×104 W。
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传而习之 练就卓越(共7张PPT)
专题十三　功　功率　机械效率
知识梳理
一、功
功 定义 力与物体在力的方向上通过的距离的 称为机械功，简称功
公式
单位
做功的两
个必要条件 一是 ；
二是
乘积　
W＝Fs　
焦耳（J）　
对物体要有力的作用　
物体要在力的方向上通过一定的距离　
功 拓展 （克服）重力做功：W＝ 。
（克服）摩擦力做功：W＝
Gh　
fs　
二、功率
功
率 定义 将 与 之比叫作功率
物理
意义 功率是表示物体做功 的物理量，在数值上等于单位时间内所做的功
公式 P＝ ；
功率与速度的关系是P＝ （仅适用于匀速直线运动）
单位 基本单位是 ，其他常用单位还有 、
等
功　
做功所用时间　
快慢　
　
Fv　
瓦特（W）　
千瓦（kW）　
兆瓦（MW）　
三、机械效率
有用功、总
功、额外功 为达到我们的目的所做的功，叫作有用功，记为W有用
并非我们所需要的，但又不得不做的功，叫作额外功，记为W额外
动力所做的功，叫作总功，记为W总
关系：W总＝
W有用＋W额外　
机械效率 定义 将 与 的比叫作机械效率
公式 η＝
特点 对于实际机械，由于 的存在，总是有W有用
W总，因此机械效率总 100％
提高机 械效率 的措施 滑轮组：对于同一滑轮组，增大物重、减小动滑轮的重、减
小机械摩擦等
斜面：减小斜面的摩擦、增大斜面倾斜角度等
有用功　
总功　
×100％　
额外功　
＜　
＜　
谢谢
传而习之 练就卓越(共16张PPT)
专题十三　功　功率　机械效率
实验考点3　探究滑轮组机械效率影响
因素的实验
1. 小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的
滑轮组进行了4次测量，测得的数据如下表所示：
实验
次数 重力
G/N 钩码被提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 1 0.1 0.8 0.4 31.25％
2 1 0.2 0.8 0.8 31.25％
3 2 0.1 1.2 0.4 41.67％
4 3 0.1 1.5
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（1）除了图示器材外，还需要弹簧测力计和 。
（2）实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计。
（3）根据表中的数据计算得出，第4次实验时绳端移动的距离
s＝ m，机械效率η＝ 。
（4）通过比较 两次实验数据可得出结论：使用同一滑
轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与钩码被提升的高度 。
刻度尺　
匀速　
0.4　
50％　
1、2　
无关　
1
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3
4
（5）通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，提升的物重越
大，滑轮组的机械效率越 。
（6）在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动
滑轮的总重为 N。
（7）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 （选填“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。
高　
2.2　
不正确　
摩擦　
1
2
3
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（8）为了探究滑轮组的机械效率与动滑轮所受重力的关系，还需增加的实
验器材有 。
（9）以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是 。
A. 动滑轮的重力
B. 绳子与滑轮之间的摩擦
C. 滑轮组绳子股数
不同重力的动滑轮　
C　
1
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2. （2023扬州）在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜
想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的
滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使
钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。
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3
4
（1）分析表中的数据，他的猜想是 （选填“正确”或“错
误”）的。
错误　
实验 次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 有用功 W有用/J 总功 W总/J 机械效
率η/％
1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7
2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4
3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8
表1
1
2
3
4
（2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2。
表2
实验 次数 动滑轮个数 钩码重G/N 绳端拉
力F/N 钩码上升的高度h/m 绳端移动距离s/m 有用功W有用/J 总功 W总/J 机械效
率η/％
4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3
5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5
6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5
分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越 。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功 有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考
虑 。
低　
大于　
机械效率　
1
2
3
4
（3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难
是 ，你的改进方法是 。
绳端移动距离太长，不便操作　
降低重物上升的高度　
表2
实验 次数 动滑轮个数 钩码重G/N 绳端拉力F/N 钩码上升的高度h/m 绳端移动距离
s/m 有用功W有用/J 总功 W总/J 机械效
率η/％
4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3
5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5
6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5
1
2
3
4
3. （2025淮安淮阴模拟）小华同学测滑轮组的机械效率时所用的实验装置
如图所示：
实验次数 物重
G/N 物体上升高度h/cm 拉力
F/N 绳自由端上升距离s/cm 机械效率η
1 2 10 1.1 30
2 4 10 2.0 30
（1）根据表中实验数据画出滑轮组绕法。
1
2
3
4
（2）第二次实验中滑轮组的机械效率为 ％（保留一位小数）。
（3）实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计并进行读数。若在弹簧测
力计静止时读数，则测得的机械效率将 （选填“变大”“变小”或
“不变”）。
66.7　
匀速　
变大　
实验次数 物重
G/N 物体上升高度h/cm 拉力
F/N 绳自由端上升距离s/cm 机械效率η
1 2 10 1.1 30
2 4 10 2.0 30
1
2
3
4
（4）若将此滑轮组换一种绕绳方法，物重不变，不计摩擦及绳重，滑轮组
的机械效率 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）实验中，要想提高由图中两个滑轮所组装成的滑轮组机械效率，你可
采用的方法是： 。（写出一种即可）
不变　
可以增加物重　
实验次数 物重
G/N 物体上升高度h/cm 拉力
F/N 绳自由端上升距离s/cm 机械效率η
1 2 10 1.1 30
2 4 10 2.0 30
1
2
3
4
4. （2025南通海安一模）在“探究滑轮组工作时的特点”活动中，小明用
如图所示的滑轮组提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测
得的实验数据如下（不计绳重）。
实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度
h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm
1 1.0 10 1.1 30
2 2.0 10 1.7 30
3 3.0 10 2.3 30
1
2
3
4
（1）实验时，用手竖直向上 拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的
示数。
（2）第1次实验中，滑轮组的机械效率为 （保留一位小数）。
（3）从实验数据可得出实验结论：同一滑轮组， ，机械效率越高。
匀速　
30.3％　
所提升物重越大　
1
2
3
4
（4）小明根据表格中的数据，发现重物的重力越大，由摩擦引起的额外
功 （选填“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　
1
2
3
4
谢谢
传而习之 练就卓越

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