2025年力学精华滑轮原理与功的计算技巧解析及真题演练

滑轮及做功定义种类特点实质作用能变化施力轴固定不动，等臂杠杆周里有的方向轮绕轴心转动槽动以滑绕在，轮框的着轴的子小转可动力臂为轮装能省二分之轮随物体一起阻力臂二一力移动倍的杠杆滑既能省力，也轮能变化施力组的方向滑轮、滑轮组机械功.功1条件

（1）作用在物体上的力；

（2）物体在力的方向上通过的距离

（1）有力无距离；不做功

（2）有距离无力；

（3）力和距离垂直公式W=Fs单位焦耳,1J=IN-m【阐明】对功的单位的认识把两个鸡蛋举高1m,做的功大概是1J；一种中学生爬高2m,对自己做的功大概是1000Jo【注意】应用功的公式时注意

①分清哪个力对物体做功，计算时就是这个力F

②公式中的s一定是在力的方向上通过的距离，强调对应

③功的单位“焦”（牛.米二焦），不要与力及力臂的乘积（牛.米，不能写成“焦”）单位搞混【易错点】物体有三种状况不做功即物体受力但没有移动（搬物未搬动）；物体未受力而凭惯性运动（足球被踢在空中飞行的过程中）；力与距离的方向垂直（水平匀速行驶的汽车对车上的人没有做功）.功的原理使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即使用任何机械都不省功2【阐明】

①功的原理是一种普遍的结论，对于任何机械都合用

②功的原理告诉我们使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的

③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是由于使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以变化力的方向，给人类工作带来诸多以便

（六）机械效率几种概念

1.定义公式有用功对人们有用的功W=Gh wW有用总一额额外功并非我们需要但又不得不做的功W W额=\¥总—有用总功有用功加额外功或动力所做的功W W+W Fs总二有用斫机械W有用有用功和总功的比值I|-X100%xw效率W总【注意】

（1）有用功总是不不小于总功，因此机械效率总不不小于1;

（2）机械效率是个没有单位的物理量机械效率的公式

2.机械公式W Gh右•用斜面ri-xlOO%1W FL总W Gh Gh G定滑轮有用n w.=7；-Fh-Fxl00%一动滑轮W Gh GhG[__T1m——100/o1W Fs F2h有用n/—c匚义总2F滑轮组W有用GhGhG1CM11--—口1—T；X100%1W pFnh nF总s

一、选择题（共18小题）

1、（•包头）如图1所示的滑轮组将重10N的物体匀速提高

0.1m,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦），下列计算成果对的的是（）A、所做的有用功为1JB、动滑轮自重

0.2NC、拉力F做功的功率为

0.3W D、该滑轮组的机械效率为

83.3%

2、如图所示，斜面长为3cm,高为1m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上.在这过程中）B、有用功是840J,额外功是400JA、有用功是400J,总功是840J D、有用功是400J,机械效率是70%乙两种不C、总功是12O0J,机械效率是70%一样的省力滑轮组.他分别用这两种滑

3、如图所示，小明用两个滑轮构成甲、轮组把质量相似的重物吊到等高的平台上，两次吊重物时他拉绳的速度相似.不计摩擦和绳重，下列说法对的的是（）A、两次吊物，小明所做的功和功率的多少相似，甲装置的效率高B、两次吊物，小明所做的功、功率的多少和效率的高下都相似C、两次吊物，小明所做的功率的大小和效率的高下相似，用甲装置做的功多D、两次吊物，小明所做的功的多少和效率的高下相似，用乙装置时功率大

4、（•泉州）建筑工人用如图所示的滑轮组，将重800N的重物匀速提高5m,拉力所做的功为4800L则该滑轮组的机械效率是（）A、67%B、73%C、83%D、100%

5、运用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相似的时间内用大小相似的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提高到相似的高度，则（）A、甲滑轮组的机械效率高B、乙滑轮组的机械效率高C、F2做功的功率大D、Fi、F2做功的功率同样大

6、用完全相似的A、B两个滑轮组（绳重及摩擦忽视不计），分别提高重为G1和G2的两物体，若GIG2,它们的机械效率分别为r|A和r|B,则（）（甲）A、r（Ar|B B、r|Ar|B C、r）A=r|B D、无法判断

8、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高下的原因”时提出了下列假设:

（1）滑轮组机械效率高下也许与动滑轮重有关；

（2）滑轮组机械效率高下也许与被物重有关；

（3）滑轮组机械效率高下也许与物体提高高度有关；

（4）滑轮组机械效率高下也许与与承重绳子段数有关.然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比试验来验证提出的假设，则该试验验证的假设是（）A、

（1）B、

（2）C、

（3）D、

（4）

9、（•恩施州）下列有关简朴机械的理解，对的的是（）A、滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关B、吃饭时，筷子是个省力杠杆C、使用杠杆，就是为了省力D、使用定滑轮不省力，但可以省距离

11、（•包头）如图所示，斜面长6m,高3m,用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2m,下列说法对的的是（）A、滑轮组的机械效率是40%B、物体重300NC、拉力F做的功是600J D、拉力F的功率是40W.

12、有一人用同一滑轮组分别将重1000N和N的物体匀速提高5m,动滑轮重200N,不计绳重和摩擦，，则上述两种状况中不对的的是（）A、滑轮组的机械效率不相等B、人做的额外功相等C、人做的总功相等D、绳子自由端移动的距离相等

13、从井中提水时，常常会发生吊水桶落入井里的事情.用物理知识分析下列说法，其中错误的是（）

30、（•重庆）如图所示，工人运用动滑轮将沙匀速向上提高2m,已知沙重184N,动滑轮重6N,桶重10N,绳重和摩擦均不计.则拉A、用吊水桶向上提水，人对桶和水做的功都是有用功B、用吊水桶向上提水，人对桶做的功是额外功力的大小及此时该装置的机械效率.C、吊水桶掉在井里，打捞水桶时桶里会带些水，这时人对水做的功是额外功D、吊水桶掉在井里，打捞水桶时，人对桶做的功是有用功

14、下列有关机械效率的说法中，对的的是（）A、做功多的机械，机械效率一定高B、越省力的机械，机械效率越高C、使用机械的目的是为了提高机械效率不小D、使用任何机械，它的机械效率都不于

115、（•无锡）如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为口；用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为单.若不计绳重与摩擦，则（）A、Wi=W2,r|i=r|2B Wi=W2,r）ir|2C W1VW2,r|ir|2D WiW2,r|ir|

217、（•广西）用如图所示的滑轮组提起重1000N的货品，所用拉力是400N,绳的自由端被拉下2m.个滑轮组工作的下列说法中，对的的是（）A、总功是800J B、额外功是100J C、有用功是400J D、机械效率是

62.5%计算题

1.用如图所示的滑轮组提高重1500N的物体，拉力F的大小为400N,若将物体提高

0.3m,求拉力所做的功及装置的机械效率

2.（•长沙）小强运用如图所示的滑轮组去拉物体，使重为N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m,若A所受地面的摩擦力f=600N,小强所用拉力F=250N,则拉力F的功率及该装置的机械效率

1.解答解A、・•,用滑轮组提高物体，对物体做的功是有用功.・•・所做的有用功W Gh=10Nx

0.1m=lJ.用=・••该选项中，所做的有用功为1J,计算成果对的.B、・•,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦时，该滑轮组中的动滑轮由两段绳子承担，绳子上的拉力是物体和动滑轮总重的二分之一，贝1J动滑轮的重力G=2F-G=2x6N-10N=2N.动物・・•动滑轮自重

0.2N,计算成果不对的.C、・・•用滑轮组提高物体，拉力F做的功是总功，则FsF-2h6N x2拉力F做功的功率义=

0.6w0,1m・••拉力F做功的功率为

0.3W,计算成果不对的.10N X100%=6A^X100%=83-3%D、••.该滑轮组的机械效率u/v八乙・••该滑轮组的机械效率为

83.3%,计算成果对的.本题计算成果对的的有两个A和D.故选A、D.

2.解答解对木箱做的有用功W；=Gh=840Nxlm=840J,运用斜面做的总功亚总二尸$=4001^＜3m=1200J；额外功W WW=1200J-840J=360J,额二总-有用8407“有用斜面效率『总=12OO/xioo%=7o%.故选c.

3.解答解

（1）小明的拉力是用来克服物体与动滑轮的重力做功，由于物体重力相等，滑轮相似，上升的高度相似，因此两次做功相等；

（2）由W二Gh知，两次所做的有用功相等，因此机械效率相等；=32

（3）由于甲图中有3段绳子拉着动滑轮因此F（G+G乙图中有2段绳子拉着动滑轮，因此F（G+G甲物轮）；乙二物轮）；F FV V根据P=Fv得P P故选D.甲＞乙，甲二乙，甲＞乙.4n=2,s=2h=2x5m=10m,.解答解由图可知，当提高G=800N的重物时，W Gh=800Nx5m=4000J,W=4800J,有用=总；4000滑轮组的机械效率n=”总X100%=48°（）/X100%=83%.故选C.F sF3/3F5•解答解甲滑轮组由3段绳子承担物重，因此Si=3hi,则中二11111F sF2/i2F乙滑轮组由2段绳子承担物重，因此S2=2h2则单=22222又由于GI=G2,FI=F2,因此乙滑轮组的效率高.两物体上升速度相似，因此甲绳端移动速度不小于乙绳端移动速度.根据P=Fv,拉力F相似，因此F1的功率大.故选B.

6.解答解设将两个物体提高高度均为h,•••使用滑轮组时，绳重及摩擦忽视不计，・・・W G h,额=轮当提高的物重变化时，额外功大小不变；-------------------

①小右田勿右田1勿右田+勿勿勿笳1有用有用有用额额.右田+勿如n”右田〃右田Vr=总=有用额，，〃=有用=1+有用,VGIG2,W有用=Gh,•••做的有用功WiW2,---------------------------------------------------------------

③由

①②③综合分析故选r]AT|B.A.点评本题考察了使用滑轮组时有用功、额外功、总功、机械效率的计算措施，运用好“当绳重及摩擦忽视不计时,W额=6轮鹏是本题的关键.

8.B

9.A ll.C

12.C

13.A

14.D

15.C

17.AD计算题小有4507a xl0°%=wxl00%=75%W Fs=400Nx

1.5m=600J,T|=心故答案为:600,75%.总=1h=

0.3m,s=5h=5xO.3m=L5m,W Gh=15OONxO.3m=450J,解答解由图知，有=

2.解答解由图可知，拉力移动的距离S1和物体移动的距离S2的关系:si=3s2=3x6m=18m,拉力F的功率P=W——25也―1500W tt装置的机械效率侥故答案为、n=^X]0O%=X]100^=80%.150080%.0c

3.解答解动滑轮可看做是绳子股数为2的滑轮组.绳重和摩擦均不计，所做的额外功就等于克服动滑轮和桶的重力做的功.115G2+G G=x184N+6N+10N尸=动+桶5绳子末端的拉力乙”钊™乙=100N使用动滑轮所做的有用功W=Gh=184Nx2m=368J有用沙使用动滑轮所做的总功W FS=100Nx2x2m=400J总=3687必有用=92400/该装置的机械效率思n=%,故答案为:100；92%.。