2025年中考物理总复习：考点探究之机械效率

第十九讲机械效率

核心考点•夯实埋墙基为基立柱墩为础〃

考点1三种功

有用功额外功总功

使用机械时，并非我们

无论是否使用机械，①必须要

定义需要但②又不得不使用机械时,动力所做的功

做的功

做的功

用滑轮提升物体时，克

用滑轮提升物体时，对物体做的用滑轮提升物体时,拉力做

举例服动滑轮重、绳重和摩

功的功

擦做的功

关系心=③瞑+V额

微警示（1）有用功并不一定比额外功多，有时候可能更少。（2）克服摩擦力所做的功不一定都

是额外功，当沿水平方向使用滑轮组时,克服地面摩擦力所做的功为有用功。

考点2机械效率

■定义:④有用功一跟⑤总功的比值）

_w*表示机械效率，无单位

机桶［⑥“:两有：表示有用功，单位是J

效率『飞空J［用以：表示总功，单位是J

改进结构，使它更合理轻巧_____________

使用同一滑轮组提升重物时，⑦.增加一物重⑧一减小一动滑轮重或绳重

“问"I经常保养，⑨一减小绳与滑轮之间的摩擦

【教材素材基础题】

命题点1三种功

1.（八下P85图12.3-1乙原创）如图所示，在使用动滑轮提起重物时，若钩码的重力是G,弹簧

测力计的拉力是Q重物上升的高度是九弹簧测力计拉绳子移动的距离是s,则有用功嗅=

Gh,总功G=Fs,额外功例额=Fs-Gh。（用题中已知量表示）

2.（八下P87图12.3-2原创）用如图所示的滑轮组将重为10N的重物匀速提升2m,绳子自由

端拉力44N,所做的有用功为20J,额外功为4J,总功为

24Jo

命题点2机械效率

3.（八下P85图12.3-1原创）在图甲中，用弹簧测力计拉着钩码竖直匀速上升h,拉力厂甲做了

功/甲;在图乙中，弹簧测力计通过动滑轮也使钩码竖直匀速上升了乙拉力方乙做了功历乙,则W

甲<吟.（选填“>”或）；若每个钩码重为1N,弹簧测力计拉动滑轮的力/乙=1.2N,

则动滑轮的机械效率是83.3%。

典型考题•研析引例探究导学促思//

考点1滑轮组机械效率大小的比较（重点）

例题1用如图所示的滑轮组甲、乙将重物匀速提升相同高度,加在绳自由端的拉力分别为£、

凡提升的物重分别为G、G,滑轮组的机械效率分别为〃甲、〃乙，不计绳重和摩擦。

⑴若动滑轮重相等,£=凡则

G、>G,〃中>〃乙。

⑵若动滑轮重相等，G、=G"则A<F2,〃甲=北。

⑶若G=G,F、=Fz,则n甲<〃乙。

（4）若G〉G,〃甲〈〃乙，甲、乙的动滑轮重力大小关系A。

A.甲动滑轮重B.乙动滑轮重C.无法比较

【技法点拨】顺推法判断滑轮组机械效率的变化

〃=*=『*，由公式可知滑轮组的机械效率取决于物重G物和动滑轮重G动。（不计绳重与摩

W总G动+G物

擦）

⑴滑轮组不变（G动不变）时：

G物变大今〃变大。

（2）所提重物不变（G物不变）时：

G动变大Q〃变小。

【训练1]（2022•常德中考）如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法,将同一重物匀速提升

相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法中正确的是（D）

A.片〉凡人移动距离多

B.£〈凡月移动距离多

C.A所做的额外功多

D.两装置的机械效率相同

考点2机械效率的计算（重点）

例题2如图所示,某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重120N的物体,在2s内，绳子的

自由端移动了6m。(不计绳重和摩擦)求：

〃〃〃〃〃,.

⑴物体上升的高度。

⑵物体上升的速度。

⑶人的拉力为多大？

(4)提升过程中的有用功是多少？

⑸人所做的额外功是多大？

解：(1)由题图知,该滑轮组承担物重的绳子股数无3;

由疔3分可得物体上升的高度：

写。义6m=2mo

(2)物体上升的速度：

h2mr/

v=-=——=1m/So

t2s

(3)由滑轮组的机械效率

*=叽旦=£得

W总FsFx3h3F

人的拉力:后£='“二5。N。

z3x80%

(4)提升过程中的有用功：

瞑=G加120NX2m=240J。

(5)人所做的总功：

〃总=7*50NX6m=300J,

人所做的额外功：

〃额=〃息-〃有=300J-240J=60Jo

解题模板

滑轮组机械效率的计算

WXWXNW

①〃=w缜右=4r（〃:承担物重的绳子段数）

②若不计绳重和摩擦：

〃=一%=--G--

卬总G+G动

竖直提升物体

W有（G-F浮）力

JJ-——=---------

w邙Fs

_G-F浮

Fn

竖直提升液体中的物体

i[---------------------

W邙Fs'nF

水平拉动物体

【训练2]（2023•济宁中考）两个滑轮按如图所示的方式组合,用5N的拉力/拉动绳端，使

物体在5s内水平向左匀速滑动1m,物体与地面间的摩擦力为9N,则拉力6的功率为2W,

滑轮组的机械效率为90%。

【训练3】（2024•苏州中考）某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为5to起重

机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%o不计钢丝绳的

重力和摩擦,g取10N/kgo求：

（1）克服钢板重力做的功/有;

⑵钢丝绳的拉力F-

⑶滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。

解：(D克服钢板重力做的功为：

5

/有=加法3600kgXION/kgX10m=3.6X10J

(2)起重机的滑轮组做的总功为：

/总二皿36X105/5J

Br]80%)

由题图可知,有四段绳子承重,则钢丝绳的拉力为:用丝骼嗯警=1.125X

s4h4x10m

104N

(3)起重机的滑轮组做的额外功为：

〃额总一〃有=4.5X105J-3.6XIO5J=9X104J

动滑轮的重力为：

弓动=尘些竺=9X1()3N

切在10m

滑轮组满载时的机械效率为：

W'有G'

77易大二------=----

W'有+W'额G'+G动

=-------5XI04N---=847%

5X104N+9X103N-

实验探究•突破聚焦实战厉兵秣马〃

实验测量滑轮组的机械效率

【图•过实验】

图示过程

测量_W^_GA

〃------

原理卬总FS

实验

操作实验时,要沿竖直方向匀速缓慢地拉动弹簧测力计，以便读数

核心

关键

控制1.使用滑轮组不变，改变结论1：同一滑轮组提升的物体理事，滑轮组的机

变量钩码个数械效率理而

法2.控制绕线方式和钩码

结论2:不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越籁，滑

个数不变，改变动滑轮的

轮组的机械效率越圆

事力

1.所做有用功：G物々2.所做总功：勿总怖3；3.滑轮组的机械效率：〃

数据

%

计算

川总

1.实验中如果没有刻度尺，也能测量滑轮组的机械效率，因为〃

_W有_G/_Gh_G

WFsF•n/inF

2.滑轮组机械效率小于1的原因:滑轮组在提升重物过程中会做额外功

评估3.提高滑轮组机械效率的方法:增加物惠、使用餐厦动滑轮、减小摩擦

4.机械效率与物体被提升的高度无关

5.弹簧测力计静止时读数错误的原因：没有考虑摩擦力对滑轮组机械效率的

影响

【全•通考点】

典题某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中实验装置如图所示，得到的数据如表所示。

0If

甲乙丙T

绳端绳端移

实验钩码重钩码上升机械

拉力动距离

次数6/N高度力/m效率〃

s/m

140.12.70.274%

240.11.80.374%

380.13.10.386%

480.12.50.480%

⑴实验中应沿竖直方向工人缓慢拉动弹簧测力计。

⑵用丁图装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请将表中的两个数据填写完整。

⑶通过比较，^两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械

效率与绳子段数无关。（填实验次数的序号）。

（4）通过比较2、3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机

械效率越高。（填实验次数的序号）

⑸通过比较3、4两次实验数据可得出结论

不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越轻,滑轮组的机械效率越高（或不同滑轮组提升相同

重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低）。

中考真题•体验.稳中求进沐日中之光〃

题组一:滑轮、滑轮组机械效率大小的比较

1.（2024•河南中考）如图，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提

升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（C）

A.甲做的有用功多

B.乙做的总功多

C.甲做总功的功率大

D.乙所用装置的机械效率小

2.（2021•自贡中考）将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑

轮组分别匀速提升重力为&、G的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为

内和F”物重伍〉G,不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（D）

A.拉力内一定大于F2

B.乙滑轮组的机械效率较高

C.甲、乙滑轮组的有用功相同

D.甲的额外功与有用功的比值较小

题组二:滑轮组机械效率的相关计算

3.(2024•无锡中考)如图所示,用滑轮组匀速提升重为200N的物体,拉力F为125N,物体升

高的高度为4m,不计绳重和摩擦,则在此过程中，下列说法中正确的是(D)

A.总功为800J

B.动滑轮重为5N

C.绳端移动的距离为4m

D.滑轮组的机械效率为80%

4.(2023•荆州中考)一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的

速度沿水平地面向右匀速直线运动10s,已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N,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3m

B.拉力做的有用功为500J

C.拉力做的额外功为150J

D.拉力做功的功率为25W

5.(2023•齐齐哈尔中考)用如图所示的滑轮组提升重物，将质量为36kg的重物5s内匀速提

升1m,作用在绳端上的拉力为200No不计绳重和摩擦,则动滑轮受到的重力为40N,该滑

轮组的机械效率为90%。(g取10N/kg)

题组三:斜面机械效率的计算

6.(2024•自贡中考)如图所示,把重为40N的物体从斜面底端匀速推到斜面顶端,斜面长2m,

高0.6m,沿斜面的推力6为20N。那么，此过程中有用功是」^J,斜面的机械效率是

60%o

7.(2023•江西中考)如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车

厢省力多了。某同学用100N的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为20kg,斜面长3

m,斜面高1.2m,取^=10N/kgo求：

利用斜面搬运徒手搬运

⑴箱子受到的重力；

⑵箱子受到的摩擦力；

⑶斜面的机械效率；

(4)使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。

解：(1)箱子受到的重力：

G=mg=2QkgXION/kg=200N;

(2)推力所做的总功：

/总=£尸100NX3m=300J,

推力做的有用功：

/有=%200NX1.2m=240J,

沿斜面推动箱子,克服斜面对箱子的摩擦力做的功是额外功,

〃额=〃总一〃有=300J-240J=60J,

由〃额=热可得箱子受到的摩擦力：

也处1=20N；

s3m

(3)斜面的机械效率：〃=萍瑞=80%;

W总300J

(4)增大斜面长度、减小斜面的粗糙程度，都可以省力。

题组四：测量滑轮组的机械效率

8.（2023•怀化中考）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的

机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。

物体的提升的绳端移

次拉力机械效

重力高度动的距

数7N率〃

6/Nh/m离s/m

120.110.366.7%

230.11.40.371.4%

340.11.80.3

440.21.80.674.1%

⑴实验中应尽量竖直向上匀速（选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计。

（2）计算出第3次实验的有用功0.4J,机械效率是74.1%（结果精确到0.1%）。

⑶分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越

重，滑轮组的机械效率越高（选填“越高”“越低”或“不变”）;分析比较第3、4次实验

数据可得,机械效率与物体上升的高度无关（选填“有关”或“无关”）。

题组五:机械效率的综合计算

9.（2023•烟台中考）在宜居宜业和美乡村建设中，某施工队正在进行农村基础设施改建，建筑