2023年中考物理二轮专题复习：简单机械（滑轮）
知识点例题讲解
滑轮的定义及分类
例题：下列各图中利用了动滑轮的是（ ）
【答案】C
【解析】A、B、D中滑轮是固定不动的，是定滑轮；C中的滑轮与物体一起运动，是动滑轮。
滑轮的本质
例题：关于滑轮，下列说法中错误的是（ ）
A.定滑轮实质是个等臂杠杆
B.动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆
C.使用定滑轮不省力但能改变动力方向
D.使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向
【答案】D
【解析】A、定滑轮的实质是一个等臂杠杆，故A正确；
B、动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆，故B正确；
C、使用定滑轮不省力但能改变动力的方向，故C正确；
D、使用动滑轮能省一半力，但不能改变动力的方向，故D错误．
功的计算之竖拉滑轮
例题：如图所示，把重为200N的物体匀速提升2m，不计滑轮、绳子的重力及摩擦，所用拉力F为 N，拉力所做的功为 J.
【答案】100；400
【解析】由图示滑轮组可知，承重绳子的有效股数n=2， 拉力F=
绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m，
拉力的功W=Fs=100N×4m=400J；
功的计算之横拉滑轮
例题：如图所示，用F=50N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中（ ）
A.拉力F做了150J的功
B.拉力F做了300J的功
C.重力做了600J的功
D.重力做了1200J的功
【答案】B
【解析】拉力F=50N，绳子自由端运动的距离s=2×3m=6m，拉力做功W=FS=50N×2×3m=300J．故A错误，B正确；在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0，故C、D错误．
滑轮组中功率的计算
例题：用如图所示的潜轮组提升物体A。卷扬机用500N的力拉钢丝绳，使物体A在10s内竖直匀速上升1m，此过程中滑轮组的机械效率为80%（钢丝绳质量不可忽略）。则下列判断正确的是（ ）
A．物体A的重力为400N
B．动滑轮的重力为300N
C．滑轮组所做的有用功为120J
D．卷扬机拉钢丝绳的力做功的功率为150W
【答案】D
【解析】A．由公式
可得
A不符合题意；
B．若不考虑绳重及摩擦，则动滑轮的重力为
但题目中明确绳重不可忽略，所以动滑轮的重力一定小于300N，B不符合题意；
C．滑轮组所做的有用功为
C不符合题意；
D．卷扬机拉钢丝绳的力做功的功率为
D符合题意。
滑轮组的绕线方式
例题：要站在地面上用一个滑轮组提升重物，请在图中作出最省力的绕线方法。
【答案】解：如图所示：
【解析】滑轮组有效段数最多时，滑轮组最省力，滑轮组的绕线方法由图示知，要向下拉绳，即拉力向下把重物提升，则绳子应固定在定动滑轮上，逐一绕过各滑轮，作图如下：
滑轮组机械效率的综合计算
例题：如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m，则此过程中（ ）
A.工人做的有用功为800J
B.工人做的总功为500J
C.滑轮组的机械效率为60%
D.拉力做功的功率为20W
【答案】A
【解析】有用功：W有=Gh=400N×2m=800J；
拉力F移动的距离：s=2h=2×2m=4m；
拉力F所做的总功：W总=Fs=250N×4m=1000J；
滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%；
拉力做功的功率：P==100W．
综合提升训练
一、单选题
1．学校旗杆顶端装有一个定滑轮，在升旗仪式中该滑轮可以（ ）
A．省力 B．改变力的方向
C．既省力也能改变力的方向 D．既不省力也不能改变力的方向
2．关于滑轮、滑轮组，下列说法中正确的是（ ）
A．定滑轮可以省力
B．定滑轮是等臂杠杆
C．只使用动滑轮就会改变力的方向
D．使用滑轮组既可以省力，又可以省距离
3．如右上图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做( )。
A．省力，不改变施力的方向
B．不省力，改变施力的方向
C．既省力，也改变施力的方向
D．既不省力，也不改变施力的方向
4．利用图所示的滑轮组匀速提升一个重为2N的物体，绳子自由端的拉力F ，2s内绳子自由端移动了0.6m。在这个过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．动滑轮受到的重力就是0.4N B．物体上升的速度为0.3m/s
C．该滑轮组的额外功为0.12J D．该滑轮组的机械效率为55.6%
5．如图所示，用完全相同的两个滑轮绕成了甲、乙两个滑轮组(不计绳重和摩擦)，在F1、F2的拉力作用下分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度，若G1>G2，提升重物中拉力F1、F2．所做的功分别为W1、W2，机械效率分别为η1、η2。则正确的是( )
A．W1>W2 η1>η2 B．W1>W2 η1=η2
C．W1>W2 η1<η2 D．W1=W2 η1=η2
6．如图所示，用30N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重400N的物体A以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，则此过程中
A．绳子自由端移动的距离为1m
B．滑轮组对物体A的水平拉力为90N
C．拉力F的功率为3W
D．拉力F所做的有用功为72J
7．如图所示的滑轮组，500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．定滑轮的作用是省力 B．滑轮组机械效率为80%
C．动滑轮的重力为100N D．拉力F的功率为100W
8．如图所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下，沿水平地面以2m/s速度匀速直线运动了10s，此时物体A所受的摩擦力大小为10N，如果滑轮重、绳重及滑轮轴间的摩擦均不计，则在此过程中，拉力F的大小及拉力F所做的功分别为（ ）
A．10N、400J B．5N、100J
C．10N、200J D．5N、200J
9．如图所示的滑轮组.在不计绳重和摩擦的情况下，均将重为G的物体匀速提升h的高度，且每个滑轮的重力都等于G0（G0＜G），下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端拉力的大小关系为F1＝F2＞F3
B．图甲和图丙中的装置消耗的额外功相等为G0h
C．图甲和图乙中的装置总功相等为Gh+G0h
D．三种情况中的装置机械效率都不可能为100%
10．如图所示，用滑轮组提升重750N的物体，使它在10s内匀速上升1m。已知用的拉力F为400N。则在提升重物的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（g＝10N/kg）（ ）
A．动滑轮的质量为5kg
B．拉力在这10s内做的有用功为800J
C．拉力做功的功率为75W
D．滑轮组的机械效率是62.5%
二、填空题
11．小彬用如图所示滑轮组把重400N的货物匀速提升2m，若不计绳重和摩擦，若此过程中滑轮组的机械效率是80%，则所用的拉力是 N，动滑轮的重量是 N。
12．如图所示，用滑轮组将重力为540N的重物匀速提升2m，所用拉力F为200N，则滑轮组的机械效率为 ，如果要提高滑轮组的机械效率，你的做法是 。（答出一条即可）
13．某工人用一个滑轮组把重为720N的货物匀速提高10m，工人提起货物时所做的有用功为 J；某次用此滑轮组匀速提起重为GA的物体A时，滑轮组的机械效率为70%，匀速提起重为GB的物体B时，滑轮组的机械效率为75%，不计绳重和摩擦，则重GA：GB=
14．用如图所示的滑轮组拉动物体A，若绳子自由端以0.6m/s的速度水平向左匀速运动了10s，已知物体A重500N，物体A受到的滑动摩擦力为120N，拉力F的功率为30W。该滑轮组的机械效率为 。
15．如图所示，物体的重力G=200N，人拉绳子的力F是 N，若人重400N，则人对地面的压力是 N。（不计绳重、摩擦、滑轮重）
三、实验探究题
16．如图为测量滑轮组机械效率的实验装置。
（1）由图1可知拉力大小为 N。
（2）下面是某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图2中的甲、乙、丙所示；
次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 有用功W有/J 测力计拉力F/N 测力计移动距离s/m 总功W总/J 机械效率η
1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1%
2 4 0.1 0.4 1.6 0.3 0.48 83.3%
3 4 0.1 1.1 0.5 0.55
①比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越 ；
②第3次实验的机械效率η= ，因而由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮的 有关；
（3）如果在物体静止时读出测力计拉力F的大小，则测得的拉力F ，机械效率 。（两空均选填“偏大”或“偏小”）
四、计算题
17．如图所示的滑轮组，动滑轮总重为G动＝1N，一同学用这个滑轮组将重为G＝3N的物体吊起h＝0.5m高，不考虑绳重及轮与轴的摩擦，求：
（1）这个同学在绳端加的拉力F做的功是多少？
（2）这时滑轮组的机械效率是多少？
（3）若把所提重物换成9N的物体，此滑轮组在吊起该重物过程中的机械效率又是多少？
18．如图是体重为 的工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图。在 的拉力作用下，使质量为70kg的建筑材料在10s的时间里，匀速竖直上升了 。不计绳子重力和摩擦，g取 ，绳子承受的拉力足够大。求：
（1）拉力做了多少功？
（2）滑轮组的机械效率是多大？
（3）工人利用这样的滑轮组提升物体时机械效率最大为多少？
2023年中考物理专题复习：简单机械（滑轮）
参考答案
一、单选题
1．学校旗杆顶端装有一个定滑轮，在升旗仪式中该滑轮可以（ ）
A．省力 B．改变力的方向
C．既省力也能改变力的方向 D．既不省力也不能改变力的方向
【答案】B
2．关于滑轮、滑轮组，下列说法中正确的是（ ）
A．定滑轮可以省力
B．定滑轮是等臂杠杆
C．只使用动滑轮就会改变力的方向
D．使用滑轮组既可以省力，又可以省距离
【答案】B
3．如右上图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做( )。
A．省力，不改变施力的方向
B．不省力，改变施力的方向
C．既省力，也改变施力的方向
D．既不省力，也不改变施力的方向
【答案】A
4．利用图所示的滑轮组匀速提升一个重为2N的物体，绳子自由端的拉力F ，2s内绳子自由端移动了0.6m。在这个过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．动滑轮受到的重力就是0.4N B．物体上升的速度为0.3m/s
C．该滑轮组的额外功为0.12J D．该滑轮组的机械效率为55.6%
【答案】C
5．如图所示，用完全相同的两个滑轮绕成了甲、乙两个滑轮组(不计绳重和摩擦)，在F1、F2的拉力作用下分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度，若G1>G2，提升重物中拉力F1、F2．所做的功分别为W1、W2，机械效率分别为η1、η2。则正确的是( )
A．W1>W2 η1>η2 B．W1>W2 η1=η2
C．W1>W2 η1<η2 D．W1=W2 η1=η2
【答案】A
6．如图所示，用30N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重400N的物体A以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，则此过程中
A．绳子自由端移动的距离为1m
B．滑轮组对物体A的水平拉力为90N
C．拉力F的功率为3W
D．拉力F所做的有用功为72J
【答案】D
7．如图所示的滑轮组，500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．定滑轮的作用是省力 B．滑轮组机械效率为80%
C．动滑轮的重力为100N D．拉力F的功率为100W
【答案】B
8．如图所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下，沿水平地面以2m/s速度匀速直线运动了10s，此时物体A所受的摩擦力大小为10N，如果滑轮重、绳重及滑轮轴间的摩擦均不计，则在此过程中，拉力F的大小及拉力F所做的功分别为（ ）
A．10N、400J B．5N、100J C．10N、200J D．5N、200J
【答案】D
9．如图所示的滑轮组.在不计绳重和摩擦的情况下，均将重为G的物体匀速提升h的高度，且每个滑轮的重力都等于G0（G0＜G），下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端拉力的大小关系为F1＝F2＞F3
B．图甲和图丙中的装置消耗的额外功相等为G0h
C．图甲和图乙中的装置总功相等为Gh+G0h
D．三种情况中的装置机械效率都不可能为100%
【答案】B
10．如图所示，用滑轮组提升重750N的物体，使它在10s内匀速上升1m。已知用的拉力F为400N。则在提升重物的过程中（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（g＝10N/kg）（ ）
A．动滑轮的质量为5kg
B．拉力在这10s内做的有用功为800J
C．拉力做功的功率为75W
D．滑轮组的机械效率是62.5%
【答案】A
二、填空题
11．小彬用如图所示滑轮组把重400N的货物匀速提升2m，若不计绳重和摩擦，若此过程中滑轮组的机械效率是80%，则所用的拉力是 N，动滑轮的重量是 N。
【答案】250；100
12．如图所示，用滑轮组将重力为540N的重物匀速提升2m，所用拉力F为200N，则滑轮组的机械效率为 ，如果要提高滑轮组的机械效率，你的做法是 。（答出一条即可）
【答案】90%；增加重物的重力
13．某工人用一个滑轮组把重为720N的货物匀速提高10m，工人提起货物时所做的有用功为 J；某次用此滑轮组匀速提起重为GA的物体A时，滑轮组的机械效率为70%，匀速提起重为GB的物体B时，滑轮组的机械效率为75%，不计绳重和摩擦，则重GA：GB=
【答案】7.2×103；7∶9
14．用如图所示的滑轮组拉动物体A，若绳子自由端以0.6m/s的速度水平向左匀速运动了10s，已知物体A重500N，物体A受到的滑动摩擦力为120N，拉力F的功率为30W。该滑轮组的机械效率为 。
【答案】80%
15．如图所示，物体的重力G=200N，人拉绳子的力F是 N，若人重400N，则人对地面的压力是 N。（不计绳重、摩擦、滑轮重）
【答案】100；300
三、实验探究题
16．如图为测量滑轮组机械效率的实验装置。
（1）由图1可知拉力大小为 N。
（2）下面是某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图2中的甲、乙、丙所示；
次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 有用功W有/J 测力计拉力F/N 测力计移动距离s/m 总功W总/J 机械效率η
1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1%
2 4 0.1 0.4 1.6 0.3 0.48 83.3%
3 4 0.1 1.1 0.5 0.55
①比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越 ；
②第3次实验的机械效率η= ，因而由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮的 有关；
（3）如果在物体静止时读出测力计拉力F的大小，则测得的拉力F ，机械效率 。（两空均选填“偏大”或“偏小”）
【答案】（1）2.4
（2）越高（大）；；动滑轮的重力
（3）偏小；偏大
四、计算题
17．如图所示的滑轮组，动滑轮总重为G动＝1N，一同学用这个滑轮组将重为G＝3N的物体吊起h＝0.5m高，不考虑绳重及轮与轴的摩擦，求：
（1）这个同学在绳端加的拉力F做的功是多少？
（2）这时滑轮组的机械效率是多少？
（3）若把所提重物换成9N的物体，此滑轮组在吊起该重物过程中的机械效率又是多少？
【答案】（1）解：由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n＝4；不考虑绳重及轮与轴的摩擦，拉力大小
拉力通过的距离
拉力所做的功
答：拉力所做的功为2J；
（2）解：拉力做的有用功
滑轮组的机械效率
答：滑轮组的机械效率为
（3）解：当提升重G′＝9N的物体时，因为动滑轮的总重G动＝1N不变；不考虑绳重及轮与轴的摩擦，滑轮组的机械效率
答：若把所提重物换成9N的物体，此滑轮组在吊起该重物过程中的机械效率是90%。
18．如图是体重为 的工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图。在 的拉力作用下，使质量为70kg的建筑材料在10s的时间里，匀速竖直上升了 。不计绳子重力和摩擦，g取 ，绳子承受的拉力足够大。求：
（1）拉力做了多少功？
（2）滑轮组的机械效率是多大？
（3）工人利用这样的滑轮组提升物体时机械效率最大为多少？
【答案】（1）解：由图示知，滑轮组承重绳子为2根，10s内，绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m
拉力做功W总=Fs=400N×4m=1600J
答：拉力做了1600J的功；
（2）解：建筑材料的重力G=mg=70kg×10N/kg=700N
提升建筑材料所做的有用功W有=Gh=700N×2m=1400J
滑轮组的机械效率
答：滑轮组的机械效率是87.5%；
（3）解：此滑轮组的动滑轮重G动=2F-G=2×400N-700N=100N
工人提升物体时，对绳子的最大拉力等于工人自身的重力，为400N，那么利用此滑轮组能提升的最重物体
此时机械效率最大值为
答：工人利用这样的滑轮组提升物体时机械效率最大为90%
