易错点12 滑轮受力分析、机械效率问题（3陷阱点4题型）-备战2025年中考物理考试易错题（全国通用）（解析版）.docx

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易错点12滑轮受力分析、机械效率问题

目录

01易错陷阱

易错点一、“不计绳重及绳子与滑轮间摩擦”条件的作用理解不够清楚

易错点二、各种滑轮额外功的来源区分不够清楚

易错点三、几种简单机械的机械效率分析及公式不清楚

02举一反三——易错题型

题型一．滑轮的受力分析

题型二．斜面及其应用

题型三．几种简单机械的机械效率

题型四．含有滑轮组的复杂装置机械效率的计算

03易错题通关

易错点一、“不计绳重及绳子与滑轮间摩擦”条件的作用理解不够清楚

【链接知识】

知识点一、“不计绳重及绳子与滑轮间摩擦”的滑轮组分析

自由端拉力与重物端拉力的关系是对动滑轮受力分析得出的，所以只有当题目中有“不计绳重及绳子与滑轮间摩擦”条件时，自由端绳子拉力与重物端拉力的关系才成立；否则不成立。

【陷阱分析】

一、定滑轮受力分析易错点

1、力的方向判断失误：定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向。

2、忽略摩擦力影响：在实际情况中，定滑轮的轴与滑轮之间存在摩擦力。

二、动滑轮受力分析易错点

1、绳子拉力分布理解偏差：在动滑轮中，绳子承担物体重力。有些同学错误地认为绳子各处拉力大小不同，或者不能准确理解绳子拉力与物体重力的关系。

三、滑轮组受力分析易错点

1、承重绳子股数判断错误：滑轮组省力情况取决于承重绳子的股数n。

2、绳子自由端移动距离与物体移动距离关系混淆：在滑轮组中，绳子自由端移动距离s与物体移动距离h存在关系。有些同学在解题时，不能正确区分这两个距离，或者在计算时用错公式。

【解题技巧】

一、精准计算力的大小

利用绳子拉力特性：不计绳重与摩擦时，同一根绳子各处拉力相等。以绳子自由端拉力为切入点，若自由端拉力为F，则与动滑轮相连的绳子拉力也是F，理想状态下，动滑轮对物体的拉力为2F。借此特性，可快速确定其他位置绳子拉力，分析物体受力。

二、准确判断受力方向

分析物体受力方向：物体受竖直向上的动滑轮拉力和竖直向下的重力。分析时明确这两个力方向，物体静止或匀速运动时，依据力的平衡，拉力与重力有对应大小关系，助力后续计算分析。

易错点二、各种滑轮额外功的来源区分不够清楚

易错点三、几种简单机械的机械效率分析及公式不清楚

【链接知识】

知识点二、各种滑轮额外功的来源

1.额外功来源：

①竖直动滑轮/竖直滑轮组：（绳子与滑轮转轴处）摩擦、动滑轮重力、绳子重力

②水平滑轮/水平滑轮组：（绳子与滑轮转轴处）摩擦

③定滑轮：（绳子与滑轮转轴处）摩擦、绳子重力

所以当不计绳重及绳子与滑轮间摩擦时，定滑轮、水平滑轮、水平滑轮组机械效率为100%，而此时竖直动滑轮、竖直滑轮组的额外功W额=G动h

2.竖直动滑轮、竖直滑轮组机械效率的主要影响因素：重物的重力、动滑轮重力

知识点三、提高机械效率的途径

1、在所做的有用功不变的情况下，减小额外功，具体方法是改进结构，使机械更合理，更轻巧，如减少动滑轮的个数，或换用质量小的动滑轮，尽量减小摩擦等;

2、在所做额外功一定的情况下，增大有用功，即在机械能承受范围内尽可能增加每次提起重物的重力。

知识点四、几种机械的机械效率

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=

【陷阱分析】

一、概念理解误区

1、有用功、额外功和总功概念混淆：有用功是对人们有用的功，额外功是并非我们需要但又不得不做的功，总功则是有用功与额外功之和

2、机械效率与功率概念不清：机械效率表示有用功在总功中所占的比例；功率是表示做功快慢的物理量。有些同学会错误地认为机械效率高，功率就大，或者功率大，机械效率就高。

二、公式运用错误

公式选择错误：在计算机械效率时，要根据具体的机械类型和已知条件选择合适的公式。

三、额外功分析失误

忽略额外功的影响：在实际机械中，额外功是不可避免的，如使用滑轮组时，动滑轮的重力、绳子与滑轮之间的摩擦力等都会产生额外功。有些同学在计算机械效率时，只考虑有用功，忽略了额外功的存在，导致计算出的机械效率偏高。

【解题技巧】

一、深化概念理解

1、精准区分三种功：面对具体机械问题，先明确做功目的。比如用滑轮组提升重物，克服重物重力做的功是有用功，即W=Gh；克服动滑轮重力、绳子重力以及摩擦力等做的功是额外功；拉力做的功是总功，W=Fs。在计算机械效率前，准确判断有用功、额外功和总功，为后续计算奠定基础。

2、明晰效率与功率差异：牢记机械效率和功率是不同