/專題12滑輪組（含斜面）機械效率的計算問題模型解讀｜模型構建｜真題演練｜素養通關識識·題型解讀命題特點+技巧解讀+真題示例明·模板構建答題模板/技巧點撥+典型問答模型01滑輪組機械效率的相關計算模型02斜面機械效率的相關計算用·真題演練真題示例+思路點撥/模板運用+規范答題+變式演練練·模板運用最新模擬、預測考向練·模板運用最新模擬、預測考向識識中考·模型解讀高頻模型中考題型與分值分布命題特點模型01滑輪組機械效率的相關計算（必考點）選擇題、填空題、計算題（2-9分）一般情況下，各省中考物理命題，滑輪組（含斜面）的機械效率計算部分會出現1道題，常以選擇題、填空題、綜合計算題三種題型的一種出現，分值9分以內。這部分屬于中考重點，預測2025年是必考內容。模型02斜面機械效率的相關計算（常考點）選擇題、填空題、計算題（2-9分）善善總結·模型構建模｜型｜構｜建模型模型01滑輪組機械效率的相關計算『模型解讀，給思維方法及解題規律』一、有用功和額外功的理解1.有用功：使用機械時，對人們有用的功叫有用功。也就是人們不用機械而直接用手時必須做的功。在提升物體時，W有用=Gh2.額外功：使用機械時，對人們沒有用但不得不做的功叫額外功。3.額外功的主要來源：①提升物體時，克服機械自重、容器重、繩重等所做的功。②克服機械的摩擦所做的功。4.人們在使用機械做功的過程中實際所做的功叫總功，它等于有用功和額外功的之和。即：W總=W有用+W額5.若人對機械的動力為F，則：W總=FS 二、求解機械效率理論知識1.定義：機械效率是有用功與總功的比值，分析判定一個機械的機械效率高低要分析兩個因素：有用功與總功。任何機械的機械效率都小于1.2.計算公式:η=×100％。3.提高機械效率的途徑：盡可能增加提升物體的重力；減輕機械的自身重量；合理地減少部件間的有害摩擦。【溫馨提醒】加深對機械效率的理解：（1）機械效率由有用功和總功決定，它表示的有用功占總功的比例的大小，不能反映有用功或總功的多少。（2）機械效率總是小于1,這是因為使用任何機械都不可避免地要做額外功,所以有用功總是小于總功，機械效率通常用百分數表示。(3)機械效率不是固定不變的,機械效率反映的是機械在一次做功的過程中有用功跟總功的比值,同一機械在不同的做功過程中，機械效率往往會不同。(4)機械效率的高低與是否省力做功多少物體提升的高度等無關。(5)機械效率是表征機械性能的重要指標，機械效率越高,機械的性能越好。三、與滑輪組機械效率有關的計算題解題策略（一）用滑輪組豎直提升物體機械效率問題求解辦法a.用滑輪組豎直提升物體的模型圖b.用滑輪組豎直提升物體有用功、額外功和總功求法（1）有用功W有用=Gh（2）總功W總=Fs（3）額外功W額外=W總—W有用（4）s=nh其中h是重物G被提升的高度，s是動力F移動的距離，n是動滑輪上的繩子段數。c.滑輪組機械效率的求解（1）用滑輪組提升物體時，有用功和總功的比值.稱為滑輪組機械效率。（2）滑輪組機械效率公式：η＝（W有用/W總）×100％η＝（W有用/W總）×100％=(G/nF)×100％（二）用滑輪組水平拉動物體機械效率問題求解辦法a.用滑輪組水平拉動物體的模型圖b.用滑輪組水平拉動物體有用功、額外功和總功求法（1）有用功W有用=fs2（2）總功W總=Fs1（3）額外功W額外=W總—W有用（4）s1=ns2其中s1是動力F移動的距離，s2是重物水平移動的距離，f是物體勻速運動受到的阻力，n是動滑輪上的繩子段數。c.滑輪組機械效率的求解（1）用滑輪組水平拉動物體時，有用功和總功的比值.稱為滑輪組機械效率。（2）滑輪組機械效率公式：η＝（W有用/W總）×100％η＝（W有用/W總）×100％=(fs2/Fs1)×100％解解真題·思維剖析【例題1】（2024·北京·中考真題）用某滑輪組提升重物時，繩子自由端拉力做功隨時間變化的關系如圖所示，在20s內繩子自由端豎直勻速移動16m，重物豎直勻速上升4m。已知動滑輪總重100N，提升的物體重800N。關于該過程，下列說法正確的是（）A.繩子自由端拉力的功率為200WB.額外功為400JC.繩子自由端拉力的大小為250ND.滑輪組的機械效率約為88.9%變式演練變式演練【模型1變式1】（2025江蘇連云港一模）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做勻速直線運動，地面對箱子的支持力大小為_____N，箱子受到的阻力大小為_____N。如果用如圖所示的滑輪組勻速提升該箱子，拉力F=250N，滑輪組的機械效率為______。箱子以0.1m/s的速度勻速上升的過程中，拉力的功率為______W。【模型1變式2】（2025江蘇連云港一模）如圖甲所示，用拉力F豎直向上勻速提升重720N的貨物，貨物移動的距離與時間的關系如圖乙所示。動滑輪重80N，不計繩重和摩擦，則（）A.繩子自由端移動的速度為0.5m/s B.拉力F為800NC.拉力F的功率為360W D.動滑輪的機械效率為90%【模型1變式3】（2025江蘇連云港一模）早在3000年前我們的祖先就設計了結構很合理的轆轤，通常用于從井中提水。如圖所示是古代民間的提水設施轆轤，由轆轤頭、支架、井繩、水桶等部分構成。某次取水時井繩拉著質量為10kg的水緩慢上升了4m，水桶的質量為1kg，在這一過程中，人做的總功為500J，g取10N/kg。求此次取水的過程中（1）人做的有用功為多少？（2）轆轤的機械效率多大？（3）人克服井繩重力與摩擦阻力做的功是多少？模型模型02斜面機械效率的相關計算『模型解讀，給思維方法及解題規律』求解斜面機械效率有關的計算題解題策略a.用斜面提升物體的模型圖b.用斜面提升物體有用功、額外功和總功求法（1）有用功W有用=Gh（2）總功W總=Fs（3）額外功W額外=W總—W有用其中s是動力F沿著斜面移動的距離，h是重物上升的高度，s和h的關系，通常可由解三角函數得到，一般斜面傾斜角給出。c.斜面機械效率的求解（1）用斜面提升物體時，有用功和總功的比值.稱為斜面的機械效率。（2）斜面機械效率公式：η＝（W有用/W總）×100％η＝（W有用/W總）×100％=(Gh/Fs)×100％解解真題·思維剖析【例題2】（2024四川眉山中考真題）如圖是小龍“測量斜面機械效率”的實驗裝置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，將重6N的物體以的速度勻速拉到斜面頂端，測得斜面的機械效率為75%。則下列說法正確的是（）A.拉力做功為3JB.物體受到摩擦力為1.5NC.在勻速拉動過程中，物體的機械能不變D.若以的速度勻速拉動物體，斜面機械效率仍為75%變式演練變式演練【模型2變式1】（2025陜西一模）如圖所示，小明分別使用甲、乙、丙三種機械勻速提升物體（繩長不變），測得物體所受重力和拉力如表所示，請回答：甲、乙、丙的機械效率關系（）A．甲的機械效率最大 B．丙的機械效率最大C．甲、乙的機械效率相等 D．甲、乙、丙的機械效率均相等【模型2變式2】（2025江蘇無錫一模）如圖所示，王瑞同學通過斜面用平行于斜面F＝200N的推力，將質量為30kg的物體在5s時間內勻速推到1m高的平臺上，斜面長s＝2m。(g取10N/kg)下列說法中()①推力的功率為40W②斜面的機械效率為75%③斜面對物體的摩擦力100N④推力做的額外功100JA．只有①正確 B．只有②④正確 C．只有③④正確 D．①②③④都正確【模型2變式3】（2025湖北一模）如圖為某景區的盤山公路，汽車行駛過程中遇到陡坡時司機常常要換用低速檔，這樣做是因為在發動機的輸出功率一定時可以增大______。一輛總重為1×105N的汽車經過某一長為200m的路段時，豎直高度上升了20m，如果汽車的牽引力恒為2.5×104N，此過程中盤山公路斜面的機械效率為_______。練練好題·題組通關題組1.滑輪組機械效率的相關計算試題精煉1.（2025武漢一模）在美麗鄉村建設的工地上，如圖所示，工人借助動滑輪用250N的拉力，將450N的重物勻速提升2m，用時10s。則（）A.重物上升的速度為0.4m/sB.動滑輪做的有用功為1000JC.工人的拉力的功率為90WD.動滑輪的機械效率為90%2.（2024山東濱州中考真題）如圖所示裝置，工人用250N的拉力，在30s內將重為400N的物體勻速提高了6m，在此過程中，不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（）A.繩子自由端移動的速度是0.2m/sB.拉力做的有用功為2400JC.拉力做功的功率為100WD.若用此滑輪提升重500N的物體，滑輪的機械效率為80%3.（2025陜西一模）在小區改造工程中，工人師傅用滑輪組提升建筑材料，如圖所示。滑輪組掛在固定的鋼架上，每個滑輪重為150N。繩子自由端受到的拉力F為500N，材料在30s內勻速上升了3m，不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（）A.繩子自由端速度為0.1m/sB.拉力F的功率為50WC.滑輪組的機械效率為90%D.鋼架受到的拉力為1500N4.（2025哈爾濱一模）使用如圖所示的滑輪組勻速提升重力不同的物體時，除了動滑輪的重力導致的額外功外，其他因素導致的額外功與總功之比為一定值。已知動滑輪的重力為1.0N，繩子能夠承受的最大拉力為50N。當勻速提升重為9.0N的物體時，滑輪組的機械效率為81%，則使用該滑輪組勻速提升物體時的機械效率的最大值為（）A.90% B.89% C.88% D.87%5．（2025浙江杭州一模）如圖所示的滑輪組提升100N的重物，兩個相同的滑輪的重力均為20N，不計繩重和輪與軸的摩擦，則下列說法正確的是（）A．自由端拉力F為60N B．若物體上移0.5m，則自由端移動1m C．頂部與定滑輪相連的繩子拉力為140N D．若自由端拉繩子的速度為0.4m/s，物體移動的速度為0.2m/s6.（2025山東濰坊一模）如圖所示，重為800N的物體，在100N的水平拉力作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面勻速向左運動了2m。在此過程中，物體受到地面的摩擦力大小是物重的0.3倍，下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動速度為0.6m/sB．滑輪組對物體的水平拉力為300NC．該滑輪組的機械效率是80%D．繩子自由端拉力的功率為40W7.（2025江蘇蘇州一模）如圖甲所示，虛線框內是由兩個相同的滑輪安裝成的滑輪組。利用該滑輪組提升質量為27kg的物體，繩子自由端所用的拉力為100N，物體和繩子自由端的運動情況如圖乙所示。不計繩重和摩擦，g取10N/kg。則（）

A．拉力的功率為50WB．滑輪組中動滑輪重30NC．該滑輪組的機械效率為90%D．甲圖中A點所受拉力為330N8.（2025吉林一模）某小區正在進行改造施工。工人用如圖所示的滑輪組將750N的沙子勻速提升了10m，用時100s。若工人所用的拉力為400N，則拉力的功率為W，滑輪組的機械效率為。使用該滑輪組既能又能改變力的方向。使用滑輪組（選填“能”或“不能”）省功。9.（2025深圳一模）工人師傅用如圖所示的滑輪組將重為400N的貨物勻速提升了1m，動滑輪重為100N，不考慮繩重和摩擦，工人師傅做的額外功為______J，有用功為______J，該滑輪組的機械效率為_______。10.（2025海南一模）用如圖所示的滑輪組將重540N的建筑材料從地面拉到四樓，建筑材料上升10m，繩端拉力為200N（不計繩重和滑輪與繩之間的摩擦），則動滑輪重______N，此過程該滑輪組的機械效率為______。11.（2025云南一模）如圖所示，重100N的物體A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度勻速運動10s，彈簧測力計的示數為20N，滑輪組的機械效率為80%。則拉力F所做的功是_________J，拉力F的功率是_________W，物體A受到的摩擦力是_________N。（不計繩重和滑輪重）12.（2025貴州一模）某起重機的滑輪組結構示意如圖所示，其最大載重為5t。起重機將3600kg的鋼板勻速提升到10m高的橋墩上，滑輪組的機械效率為80%。不計鋼絲繩的重力和摩擦，g取。求（1）克服鋼板重力做的功；（2）鋼絲繩的拉力F；（3）滑輪組滿載時的機械效率（保留一位小數）。13.（2024江蘇揚州中考真題）如圖所示，工人用動滑輪勻速提升重為400N的窗玻璃，所用的豎直拉力為250N，窗玻璃上升的高度為10m，用時50s。求：（1）所做的有用功；（2）工人所用拉力的功率P；（3）動滑輪的機械效率。題組2.斜面機械效率的相關計算試題精煉14.（2025福建一模）如圖，工人往車上裝重物時，用長木板搭個斜面，把重物沿斜面推上去。斜面長2m，斜面最高處高度為1m。工人師傅在5s時間內，用大小為600N的力將一個重為1000N的物體沿著斜面從底端勻速推到頂端。則下列說法正確的是（）

A．使用斜面，既可以省力，也可以省距離B．物體所受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下，大小為600NC．推力做功的功率為240WD．工人此次利用的斜面機械效率為83.3%15.（2025湖南一模）搬運工人為了將笨重的物體裝進汽車車廂，常使用如圖所示的裝置把物體從斜面底端勻速推上頂端，已知斜面長5m，高2m，物體重1000N，沿斜面向上的推力為500N，則下列判定不正確的是（）A.物體在斜面上運動的過程中受3個力的作用，合力為0B.推力所做的功是2500JC.斜面的機械效率為80%D.物體受到斜面的摩擦力為100N16.（2025遼寧一模）如圖所示，一卡車車廂車底底板距地面1.5m高，小張把一塊3m長的鋼板AB搭在車廂底板上，構成一個斜面。他通過這個斜面，用F=600N的力，把一個大木箱從B處推到A處的車上，已知木箱重為1000N。則小張推木箱做功大小為________J,這個過程中，斜面的機械效率大小為_____（結果保留一位小數）。17.（2025湖北一模）如圖所示，將重力為10N的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂端。若斜面長L為1m，斜面高h為0.3m，拉力F為4N，拉力的功率為2W，則此過程中，斜面的機械效率是________%，物體從斜面底端運動到斜面頂端所用的時間是_______s。18．（2025四川德陽一模）如圖所示，有一斜面長L＝4m，高h＝2.5m。劉利同學用平行于斜面向上F＝150N的拉力，將200N重的物體從底端勻速拉到斜面頂端。那么劉利同學對物體做的總功為J；物體沿斜面勻速向上運動時所受的摩擦阻力為N。19.（2025湖北荊州一模）為了發展文化旅游事業，荊州市正在興建華強方特文化主題園，建成后將通過最新的VR技術展示包括楚文化和三國文化在內的五千年華夏文明。園區建設中需把重1200N的木箱A搬到高h＝2m，長L＝10m的斜面頂端。如圖所示，工人站在斜面頂端，沿斜面向上用時50s將木箱A勻速直線從斜面底端拉到斜面頂端，已知拉力F的功率為80W．求：（1）拉力F的大小；（2）該斜面的機械效率是多少；（3）木箱A在斜面上勻速直線運動時受到的摩擦力是多大。/專題12滑輪組（含斜面）機械效率的計算問題模型解讀｜模型構建｜真題演練｜素養通關識識·題型解讀命題特點+技巧解讀+真題示例明·模板構建答題模板/技巧點撥+典型問答模型01滑輪組機械效率的相關計算模型02斜面機械效率的相關計算用·真題演練真題示例+思路點撥/模板運用+規范答題+變式演練練·模板運用最新模擬、預測考向練·模板運用最新模擬、預測考向識識中考·模型解讀高頻模型中考題型與分值分布命題特點模型01滑輪組機械效率的相關計算（必考點）選擇題、填空題、計算題（2-9分）一般情況下，各省中考物理命題，滑輪組（含斜面）的機械效率計算部分會出現1道題，常以選擇題、填空題、綜合計算題三種題型的一種出現，分值9分以內。這部分屬于中考重點，預測2025年是必考內容。模型02斜面機械效率的相關計算（常考點）選擇題、填空題、計算題（2-9分）善善總結·模型構建模｜型｜構｜建模型模型01滑輪組機械效率的相關計算『模型解讀，給思維方法及解題規律』一、有用功和額外功的理解1.有用功：使用機械時，對人們有用的功叫有用功。也就是人們不用機械而直接用手時必須做的功。在提升物體時，W有用=Gh2.額外功：使用機械時，對人們沒有用但不得不做的功叫額外功。3.額外功的主要來源：①提升物體時，克服機械自重、容器重、繩重等所做的功。②克服機械的摩擦所做的功。4.人們在使用機械做功的過程中實際所做的功叫總功，它等于有用功和額外功的之和。即：W總=W有用+W額5.若人對機械的動力為F，則：W總=FS 二、求解機械效率理論知識1.定義：機械效率是有用功與總功的比值，分析判定一個機械的機械效率高低要分析兩個因素：有用功與總功。任何機械的機械效率都小于1.2.計算公式:η=×100％。3.提高機械效率的途徑：盡可能增加提升物體的重力；減輕機械的自身重量；合理地減少部件間的有害摩擦。【溫馨提醒】加深對機械效率的理解：（1）機械效率由有用功和總功決定，它表示的有用功占總功的比例的大小，不能反映有用功或總功的多少。（2）機械效率總是小于1,這是因為使用任何機械都不可避免地要做額外功,所以有用功總是小于總功，機械效率通常用百分數表示。(3)機械效率不是固定不變的,機械效率反映的是機械在一次做功的過程中有用功跟總功的比值,同一機械在不同的做功過程中，機械效率往往會不同。(4)機械效率的高低與是否省力做功多少物體提升的高度等無關。(5)機械效率是表征機械性能的重要指標，機械效率越高,機械的性能越好。三、與滑輪組機械效率有關的計算題解題策略（一）用滑輪組豎直提升物體機械效率問題求解辦法a.用滑輪組豎直提升物體的模型圖b.用滑輪組豎直提升物體有用功、額外功和總功求法（1）有用功W有用=Gh（2）總功W總=Fs（3）額外功W額外=W總—W有用（4）s=nh其中h是重物G被提升的高度，s是動力F移動的距離，n是動滑輪上的繩子段數。c.滑輪組機械效率的求解（1）用滑輪組提升物體時，有用功和總功的比值.稱為滑輪組機械效率。（2）滑輪組機械效率公式：η＝（W有用/W總）×100％η＝（W有用/W總）×100％=(G/nF)×100％（二）用滑輪組水平拉動物體機械效率問題求解辦法a.用滑輪組水平拉動物體的模型圖b.用滑輪組水平拉動物體有用功、額外功和總功求法（1）有用功W有用=fs2（2）總功W總=Fs1（3）額外功W額外=W總—W有用（4）s1=ns2其中s1是動力F移動的距離，s2是重物水平移動的距離，f是物體勻速運動受到的阻力，n是動滑輪上的繩子段數。c.滑輪組機械效率的求解（1）用滑輪組水平拉動物體時，有用功和總功的比值.稱為滑輪組機械效率。（2）滑輪組機械效率公式：η＝（W有用/W總）×100％η＝（W有用/W總）×100％=(fs2/Fs1)×100％解解真題·思維剖析【例題1】（2024·北京·中考真題）用某滑輪組提升重物時，繩子自由端拉力做功隨時間變化的關系如圖所示，在20s內繩子自由端豎直勻速移動16m，重物豎直勻速上升4m。已知動滑輪總重100N，提升的物體重800N。關于該過程，下列說法正確的是（）A.繩子自由端拉力的功率為200WB.額外功為400JC.繩子自由端拉力的大小為250ND.滑輪組的機械效率約為88.9%【答案】AC【解析】A．由圖像可知，當時間為20s時，拉力做功為，則繩子自由端拉力的功率為故A正確；B．有用功額外功故B錯誤；C．由可得，繩子自由端拉力的大小為故C正確；D．滑輪組的機械效率約為故D錯誤。故選AC。變式演練變式演練【模型1變式1】（2025江蘇連云港一模）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做勻速直線運動，地面對箱子的支持力大小為_____N，箱子受到的阻力大小為_____N。如果用如圖所示的滑輪組勻速提升該箱子，拉力F=250N，滑輪組的機械效率為______。箱子以0.1m/s的速度勻速上升的過程中，拉力的功率為______W。【答案】4502090%50【解析】箱子放在水平地面上時，箱子受到的重力與地面對箱子的支持力大小相等，方向相反，都作用在箱子上，而且作用在同一條直線上，所以箱子受到的重力與地面對箱子的支持力是一對平衡力，故地面對箱子的支持力大小為箱子勻速直線運動時，箱子受到的阻力等于推力，所以箱子受到的阻力大小為滑輪組的機械效率η==90%拉力端移動速度v=2×0.1m/s=0.2m/s由P=可得，拉力做功的功率【模型1變式2】（2025江蘇連云港一模）如圖甲所示，用拉力F豎直向上勻速提升重720N的貨物，貨物移動的距離與時間的關系如圖乙所示。動滑輪重80N，不計繩重和摩擦，則（）A.繩子自由端移動的速度為0.5m/s B.拉力F為800NC.拉力F的功率為360W D.動滑輪的機械效率為90%【答案】D【解析】A．由題意可知，根據得，貨物的提升速度為因動滑輪上有兩股繩子承重，故繩子自由端的移動速度為故A不符合題意；B．不計繩重和輪與軸間的摩擦，卷揚機拉力為故B不符合題意；C．由得，拉力F的功率為故C不符合題意；D．由題意可得，該動滑輪的機械效率為故D符合題意。故選D。【模型1變式3】（2025江蘇連云港一模）早在3000年前我們的祖先就設計了結構很合理的轆轤，通常用于從井中提水。如圖所示是古代民間的提水設施轆轤，由轆轤頭、支架、井繩、水桶等部分構成。某次取水時井繩拉著質量為10kg的水緩慢上升了4m，水桶的質量為1kg，在這一過程中，人做的總功為500J，g取10N/kg。求此次取水的過程中（1）人做的有用功為多少？（2）轆轤的機械效率多大？（3）人克服井繩重力與摩擦阻力做的功是多少？【答案】（1）400J；（2）80%；（3）60J【解析】（1）根據題意，人做的有用功為（2）根據題意可知（3）根據題意可知克服水斗做的功為克服井繩重力及摩擦力做的功為答：（1）人做有用功為400J；（2）轆轤的機械效率為80%；（3）人克服井繩重力與摩擦阻力做的功為60J。模型模型02斜面機械效率的相關計算『模型解讀，給思維方法及解題規律』求解斜面機械效率有關的計算題解題策略a.用斜面提升物體的模型圖b.用斜面提升物體有用功、額外功和總功求法（1）有用功W有用=Gh（2）總功W總=Fs（3）額外功W額外=W總—W有用其中s是動力F沿著斜面移動的距離，h是重物上升的高度，s和h的關系，通常可由解三角函數得到，一般斜面傾斜角給出。c.斜面機械效率的求解（1）用斜面提升物體時，有用功和總功的比值.稱為斜面的機械效率。（2）斜面機械效率公式：η＝（W有用/W總）×100％η＝（W有用/W總）×100％=(Gh/Fs)×100％解解真題·思維剖析【例題2】（2024四川眉山中考真題）如圖是小龍“測量斜面機械效率”的實驗裝置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，將重6N的物體以的速度勻速拉到斜面頂端，測得斜面的機械效率為75%。則下列說法正確的是（）A.拉力做功為3JB.物體受到摩擦力為1.5NC.在勻速拉動過程中，物體的機械能不變D.若以的速度勻速拉動物體，斜面機械效率仍為75%【答案】D【解析】A．拉力做的有用功為斜面的機械效率為75%，則拉力做功為故A錯誤；B．此過程中額外功為有圖可知，斜面的長度為物體受到摩擦力為故B錯誤；C．在勻速拉動過程中，物體的質量不變，動能不變，高度變大，重力勢能變大，物體的機械能變大，故C錯誤；D．若以的速度勻速拉動物體，此過程中摩擦力大小不變，則額外功不變，有用功也不變，總功也不變，因此斜面機械效率仍為75%，故D正確。故選D。變式演練變式演練【模型2變式1】（2025陜西一模）如圖所示，小明分別使用甲、乙、丙三種機械勻速提升物體（繩長不變），測得物體所受重力和拉力如表所示，請回答：甲、乙、丙的機械效率關系（）A．甲的機械效率最大 B．丙的機械效率最大C．甲、乙的機械效率相等 D．甲、乙、丙的機械效率均相等【答案】A【解析】由圖知：甲圖承擔物重的繩子股數為1，則拉力端移動的距離，拉力做的有用功，拉力做的總功，機械效率；乙圖承擔物重的繩子股數為2，則拉力端移動的距離，乙圖中的機械效率為：；丙圖中斜面的機械效率為：。所以乙、丙兩圖的機械效率相等，甲圖的機械效率是乙、丙圖機械效率的2倍，故正確，錯誤。故選：。【模型2變式2】（2025江蘇無錫一模）如圖所示，王瑞同學通過斜面用平行于斜面F＝200N的推力，將質量為30kg的物體在5s時間內勻速推到1m高的平臺上，斜面長s＝2m。(g取10N/kg)下列說法中()①推力的功率為40W②斜面的機械效率為75%③斜面對物體的摩擦力100N④推力做的額外功100JA．只有①正確 B．只有②④正確 C．只有③④正確 D．①②③④都正確【答案】B【解析】①推力做功為W總＝Fs＝200N×2m＝400J，推力功率為P＝＝80W故①錯誤。②物體重力為G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N所做有用功為W有＝Gh＝300N×1m＝300J斜面機械效率為η＝＝75%故②正確。③所做額外功為W額＝W總﹣W有＝400J﹣300J＝100J由W額＝fs得摩擦力f＝＝50N故③錯誤。④所做額外功為W額＝W總﹣W有＝400J﹣300J＝100J故④正確。故選B。【模型2變式3】（2025湖北一模）如圖為某景區的盤山公路，汽車行駛過程中遇到陡坡時司機常常要換用低速檔，這樣做是因為在發動機的輸出功率一定時可以增大______。一輛總重為1×105N的汽車經過某一長為200m的路段時，豎直高度上升了20m，如果汽車的牽引力恒為2.5×104N，此過程中盤山公路斜面的機械效率為_______。【答案】牽引力40%【解析】根據功率為可知，在發動機輸出功率一定時，司機常常要換用低速檔，這樣做可增大牽引力。此過程中盤山公路斜面的機械效率為練練好題·題組通關題組1.滑輪組機械效率的相關計算試題精煉1.（2025武漢一模）在美麗鄉村建設的工地上，如圖所示，工人借助動滑輪用250N的拉力，將450N的重物勻速提升2m，用時10s。則（）A.重物上升的速度為0.4m/sB.動滑輪做的有用功為1000JC.工人的拉力的功率為90WD.動滑輪的機械效率為90%【答案】D【解析】A．重物上升的速度為故A不符合題意；B．動滑輪做的有用功為W有=Gh=450N×2m=900J故B不符合題意；C．動滑輪有兩根繩承擔，所以繩子自由端移動的速度為v繩=v=0.2m/s×2=0.4m/s工人的拉力的功率為P=Fv繩=250N×0.4m/s=100W故C不符合題意；D．動滑輪的機械效率為故D符合題意。故選D。2.（2024山東濱州中考真題）如圖所示裝置，工人用250N的拉力，在30s內將重為400N的物體勻速提高了6m，在此過程中，不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（）A.繩子自由端移動的速度是0.2m/sB.拉力做的有用功為2400JC.拉力做功的功率為100WD.若用此滑輪提升重500N的物體，滑輪的機械效率為80%【答案】BC【解析】A．由圖可知，承擔物重繩子的股數是n=2，則繩子自由端移動的距離s=nh=2×6m=12m則繩子自由端移動的速度故A錯誤；B．拉力做的有用功為W有=Gh=400N×6m=2400J故B正確；C．拉力所做的功W總=Fs=250N×12m=3000J功率為故C正確；D．根據可知，動滑輪的重為G動=nF-G=2×250N-400N=100N當物體重500N時，拉力為滑輪的機械效率為故D錯誤。故選BC。3.（2025陜西一模）在小區改造工程中，工人師傅用滑輪組提升建筑材料，如圖所示。滑輪組掛在固定的鋼架上，每個滑輪重為150N。繩子自由端受到的拉力F為500N，材料在30s內勻速上升了3m，不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（）A.繩子自由端速度為0.1m/sB.拉力F的功率為50WC.滑輪組的機械效率為90%D.鋼架受到的拉力為1500N【答案】C【解析】A．由圖可知，動滑輪上的繩子根數n=3，繩子在30s內移動的距離為由可知，繩子自由端的速度為故A錯誤；B．由可知，拉力F的功率為故B錯誤；C．材料的重力為滑輪組的機械效率為故C正確；D．鋼架受到的拉力為故D錯誤。故選C。4.（2025哈爾濱一模）使用如圖所示的滑輪組勻速提升重力不同的物體時，除了動滑輪的重力導致的額外功外，其他因素導致的額外功與總功之比為一定值。已知動滑輪的重力為1.0N，繩子能夠承受的最大拉力為50N。當勻速提升重為9.0N的物體時，滑輪組的機械效率為81%，則使用該滑輪組勻速提升物體時的機械效率的最大值為（）A.90% B.89% C.88% D.87%【答案】B【解析】根據題意可知則又可得由題意可知，其他因素導致的額外功與總功之比為一定值，即有當繩子能夠承受的最大拉力為50N時，則有可得故達到最大拉力時，機械效率的最大值為故選B。5．（2025浙江杭州一模）如圖所示的滑輪組提升100N的重物，兩個相同的滑輪的重力均為20N，不計繩重和輪與軸的摩擦，則下列說法正確的是（）A．自由端拉力F為60N B．若物體上移0.5m，則自由端移動1m C．頂部與定滑輪相連的繩子拉力為140N D．若自由端拉繩子的速度為0.4m/s，物體移動的速度為0.2m/s【答案】ABD【解析】A．由圖可知，繩子的有效段數n＝2，因為考慮動滑輪的重，而不考慮摩擦力，自由端拉力F＝（G動+G物）＝×（100N+20N）＝60N，故A正確；B．繩子自由端移動的距離為：s＝nh＝2×0.5m＝1m，故B正確；C．對于定滑輪，其頂部與定滑輪相連的繩子拉力與定滑輪下端三段繩子的拉力及定滑輪自身重力平衡，所以頂部繩子拉力為F′＝3F+G定＝3×60N+20N＝200N，故C錯誤；D．繩子自由端移動的速度與物體移動速度的關系為：v繩＝nv物，若自由端拉繩子的速度為0.4m/s，則物體上升速度為：v物＝v繩＝×0.4m/s＝0.2m/s，故D正確。故選：ABD。6.（2025山東濰坊一模）如圖所示，重為800N的物體，在100N的水平拉力作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面勻速向左運動了2m。在此過程中，物體受到地面的摩擦力大小是物重的0.3倍，下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動速度為0.6m/sB．滑輪組對物體的水平拉力為300NC．該滑輪組的機械效率是80%D．繩子自由端拉力的功率為40W【答案】AC【解析】A．由圖知，通過動滑輪繩子的段數n=3，繩端移動速度，故A正確；B.物體受到地面的摩擦力大小是物重的0.3倍，物體在水平地面勻速向左運動，根據二力平衡可知滑輪組對物體的水平拉力，故B錯誤；C.有用功繩端移動距離總功滑輪組的機械效率，故C正確；D.繩子自由端拉力的功率，故D錯誤。故選AC。7.（2025江蘇蘇州一模）如圖甲所示，虛線框內是由兩個相同的滑輪安裝成的滑輪組。利用該滑輪組提升質量為27kg的物體，繩子自由端所用的拉力為100N，物體和繩子自由端的運動情況如圖乙所示。不計繩重和摩擦，g取10N/kg。則（）

A．拉力的功率為50WB．滑輪組中動滑輪重30NC．該滑輪組的機械效率為90%D．甲圖中A點所受拉力為330N【答案】BC【解析】由滑輪組的特點可知，滑輪組可以省力，但費距離，所以圖乙中上面的傾斜直線是繩子自由端的s﹣t圖像，而下面的傾斜直線是物體的s﹣t圖像，由圖乙可知，t=4s時，繩子自由端移動的距離s=6m，物體上升的高度h=2m，由s=nh可知，承擔動滑輪繩子的股數A.t=4s時，拉力做的總功拉力做功的功率，拉力做功的功率為150W，故A不符合題意；B.物體的重力因為不計繩重和摩擦時，所以動滑輪的重力，滑輪組中動滑輪重30N，故B符合題意；C.滑輪組的機械效率該滑輪組的機械效率為90%，故C符合題意；D．因為兩個滑輪相同，所以定滑輪的重力G定=G動=30N由力的平衡條件可知，甲圖中A點所受拉力，故D不符合題意。故選BC。8.（2025吉林一模）某小區正在進行改造施工。工人用如圖所示的滑輪組將750N的沙子勻速提升了10m，用時100s。若工人所用的拉力為400N，則拉力的功率為W，滑輪組的機械效率為。使用該滑輪組既能又能改變力的方向。使用滑輪組（選填“能”或“不能”）省功。【答案】120；62.5%；省力；不能。【解析】（1）由圖可知，重物由3段繩子承擔，已知沙子上升高度h＝10m，則繩子自由端移動距離s＝3h＝3×10m＝30m，總功W總＝Fs＝400N×30m＝12000J，拉力的功率P＝＝＝120W；（2）有用功W有用＝Gh＝750N×10m＝7500J，滑輪組的機械效率η＝×100%＝×100%＝62.5%；（3）（4）使用該滑輪組既能省力又可以改變力的方向，使用任何機械都不省功，故使用滑輪組不能省功。9.（2025深圳一模）工人師傅用如圖所示的滑輪組將重為400N的貨物勻速提升了1m，動滑輪重為100N，不考慮繩重和摩擦，工人師傅做的額外功為______J，有用功為______J，該滑輪組的機械效率為_______。【答案】100，200，②80%【解析】由題意可知，不考慮繩重和摩擦，則工人師傅做的額外功，就是克服動滑輪的重力所做的功，動滑輪重為100N，動滑輪被勻速提升了1m，根據公式可知，工人師傅做的額外功工人師傅做的額外功為100J。由題意可知，貨物重為400N，被勻速提升了1m，所做的有用功所做的有用功為400J，則總功該滑輪組的機械效率該滑輪組的機械效率為80%。10.（2025海南一模）用如圖所示的滑輪組將重540N的建筑材料從地面拉到四樓，建筑材料上升10m，繩端拉力為200N（不計繩重和滑輪與繩之間的摩擦），則動滑輪重______N，此過程該滑輪組的機械效率為______。【答案】6090％【解析】滑輪組繩子承重段數不計繩重和滑輪與繩之間的摩擦則此過程該滑輪組的機械效率為11.（2025云南一模）如圖所示，重100N的物體A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度勻速運動10s，彈簧測力計的示數為20N，滑輪組的機械效率為80%。則拉力F所做的功是_________J，拉力F的功率是_________W，物體A受到的摩擦力是_________N。（不計繩重和滑輪重）【答案】40432【解析】不計繩重和滑輪重，由圖可知滑輪組的動滑輪繞繩子的段數n=2，繩子自由端移動的距離s繩=2s物=2v物t=2×01m/s×10s=2m彈簧測力計的示數為20N，拉力就是20N，拉力做功為W總=Fs繩=20N×2m=40J拉力做功的功率由得到物體與地面間的滑動摩擦力f=η×2F=80%×2×20N=32N12.（2025貴州一模）某起重機的滑輪組結構示意如圖所示，其最大載重為5t。起重機將3600kg的鋼板勻速提升到10m高的橋墩上，滑輪組的機械效率為80%。不計鋼絲繩的重力和摩擦，g取。求（1）克服鋼板重力做的功；（2）鋼絲繩的拉力F；（3）滑輪組滿載時的機械效率（保留一位小數）。【答案】（1）；（2）；（3）84.7%【解析】（1）克服鋼板重力做的功為（2）起重機的滑輪組做的總功為由圖可知，有四段繩子承重，則鋼絲繩的拉力為（3）起重機的滑輪組做的額外功為動滑輪的重力為滑輪組滿載時的機械效率為答：（1）克服鋼板重力做的功為3.6×105J；（2）鋼絲繩的拉力為1.125×104N；（3）滑輪組滿載時的機械效率為84.7%。13.（2024江蘇揚州中考真題）如圖所示，工人用動滑輪勻速提升重為400N的窗玻璃，所用的豎直拉力為250N，窗玻璃上升的高度為10m，用時50s。求：（1）所做的有用功；（2）工人所用拉力的功率P；（3）動滑輪的機械效率。【答案】（1）4000J；（2）100W；（3）80%【解析】（1）利用動滑輪提升貨物，做的有用功W有=Gh=400N×10m=4000J（2）動滑輪繩端移動的距離為s=nh=2×10m=20m則拉力做的總功W總=Fs=250N×20m=5000J所以拉力F的功率（3）動滑輪的機械效率答：（1）有用功W有為4000J；（2）拉力F的功率P為100W；（3）此過程中動滑輪的機械效率為80%。題組2.斜面機械效率的相關計算試題精煉14.（2025福建一模）如圖，工人往車上裝重物時，用長木板搭個斜面，把重物沿斜面推上去。斜面長2m，斜面最高處高度為1m。工人師傅在5s時間內，用大小為600N的力將一個重為1000N的物體沿著斜面從底端勻速推到頂端。則下列說法正確的是（）

A．使用斜面，既可以省力，也可以省距離B．物體所受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下，大小為600NC．推力做功的功率為240W