2025年中考物理专项复习核心考点讲解汇编专题12 滑轮的受力分析 机械效率（原卷版）.docx

专题12滑轮的受力分析机械效率

知识点一、滑轮的受力分析（不计绳重和轮与轴之间的摩擦）

知识点二、有用功、额外功、总功的定义

(1)有用功:人们提升重物过程中必须做的功，用w有用表示。

(2)额外功:利用机械时，人们不得不额外做的功，用W额外表示。

(3)总功:人的拉力(动力)对动滑轮(机械)所做的功，用W总表示，W总=W有用+W额外

(4)有用功、额外功、总功的单位都是焦(J)。

知识点三、机械效率

定义

公式

有用功

提升重物过程中必须要做的功

W有

额外功

利用机械时，人们不得不额外做的功

W额

总功

有用功和额外功之和

W总＝W有＋W额

机械效率

科学上把有用功跟总功的比值

η＝eq\f(W有,W总)×100%

知识四、常考机械的有用功、总功、机械效率计算

简单机械

有用功

总功

额外功

机械效率

杠杆

W有用=Gh

W总=Fs

W额=W总－W有用

η=

滑轮组

W有用=Gh

W总=Fs

W总=Gh+G动h（不计绳重和摩擦）

W额=W总－W有用

W额=G动h（不计绳重和摩擦）

η=

η=

斜面

W有用=Gh

W总=Fl

W总=Gh+fl

（f为摩擦力）

W额=W总－W有用

W额=fl

（f为摩擦力）

η=

η=

（2023?常德）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（）

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

（2023?达州）搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面长5m，高2m，物体重1000N，沿斜面向上的推力为500N，则下列判定不正确的是（）

A．物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用，合力为0

B．推力所做的功是2500J

C．斜面的机械效率为80%

D．物体受到斜面的摩擦力为100N

（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（）

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

（2023?宁夏）某校组织学生参观军事博物馆，学生发现潜水艇的形状如图甲所示，头部粗，尾部细，由此提出疑问：若潜水艇头部细，尾部粗，所受液体阻力是否不同。该同学选取完全相同的模型A和B，按照图乙组装并进行探究，所挂重物的质量均为0.5kg。（g＝10N/kg）

（1）图乙中两个滑轮为（选填“定滑轮”或“动滑轮”），作用是；模型所受拉力是N（忽略绳重和摩擦）。

（2）探究过程如图丙所示，t0时刻重物开始下落，t1时刻发现模型B运动较快，说明模型B在运动过程中，所受液体阻力较。

（3）实验中液体阻力大小是通过模型运动快慢来体现的，这种研究物理问题的方法叫做。

（2023?益阳）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J。g取10N/kg。求此次取水的过程中：

（1）人做的有用功为多少？

（2）辘轳的机械效率多大？

（3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？

（2023?广元）如图所示，某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中，工人对绳的拉力始终沿竖直方向，工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为300cm2，工人对地面的压强为2.0×104Pa；此工人的质量为70kg，两个动滑轮的质量共为10kg，绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。求：

（1）工人的手对绳的拉力大小；

（2）工件移动过程中，地面对工件摩擦力的大小；

（3）滑轮组在此次工作中的机械效率。

（2023?荆州）以“‘荆歌’铁马，奔向未来”为主题的2023荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场地建设过程中，工人利用长度L＝3m的斜面把质量为240kg的重物匀速推到h＝1m高处，如图所示，工人所用推力F＝1000N。g取10N/kg。求：

（1）推力做的有用功；

（2）斜面的机械效率；

（3）工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦