考点冲刺13【滑轮组的计算】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1．（2024·青羊模拟）为了探究“二力平衡的条件”，实验小组的同学设计了如图所示的实验。F1是小车受到的向左的拉力。F2是小车受到的向右的拉力。F1与F2在同一水平直线上，下列说法不正确的是（ ）
A．F1、F2的大小相等时，小车一定处于平衡状态
B．实验装置中使用定滑轮是为了省力
C．为了减小摩擦力对实验的影响，应尽量选用光滑的水平桌面
D．将小车水平扭转一个角度可探究相互平衡的两个力是否在一条直线上
【答案】B
【知识点】平衡状态的判断；探究二力平衡的条件；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】BC．探究二力平衡时，应尽量减小物体受到的摩擦力对实验的影响，C正确，不符合题意；图中，定滑轮可以改变力的方向，不能省力；B符合题意，C不符合题意；
AD．图中，F1和F2在同一水平直线上，方向相反，都作用在同一小车上，当F1、F2大小相等时，两个力满足二力平衡的条件，小车处于平衡状态，扭转小车时，可以探究两个力是否在同一直线上，故AD正确，不符合题意
故选B。
【分析】二力平衡时，力的大小相等、方向相反、在同一直线上，同一物体上；定滑轮可以改变力的方向。
2．（2023·新泰模拟）某同学探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，他用质量相同的滑轮做了如图所示的实验，并测算了各次实验的机械效率（如图），下列相关说法中正确的是（ ）
①实验时，弹簧测力计应在竖直匀速拉动时读数
②根据甲、乙两次实验可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关
③根据乙、丙两次实验可知：同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高
④实验时，换用不同装置进行多次实验，目的是为了减小误差
A．只有①② B．只有②④ C．只有①③ D．只有③④
【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据二力平衡知识，弹簧测力计应竖直匀速拉动，故 ① 正确；
滑轮组的机械效率与 与绳子的绕法无关。与物重有关，与绳重及摩擦有关，故 ② 错误；
同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高， 故 ③ 正确；
换不同装置进行多次实验，目的是为了寻找普遍规律，不是为了减少误差，故 ④ 错误；
综上所述，只有 ①和③ 正确，故选C。
【分析】滑轮组的机械效率与物重有关系，与绳重及摩擦有关，与绳子的绕法是没有关系的。
3．（2023·吉林模拟）通过“测量滑轮组机械效率”的实验可知，下列各措施中能提高机械效率的是 （ ）
A．减小提升高度 B．增大提升速度
C．改用质量小的定滑轮 D．增大被提升物体的质量
【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】滑轮组的机械效率为：，故同一滑轮组的机械效率与物重有关，即增加提升重物重力可以提高滑轮组的机械效率，滑轮组的机械效率与运动速度及定滑轮重无关，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选：D。
【分析】 滑轮组的机械效率是指有用功和总功的比值，比值越大，机械效率越高。
4．（2023·安徽模拟）在“探究动滑轮作用”实验中，小聪同学用如图所示的装置在2s内将重3N的钩码匀速提升20cm的距离，该过程中弹簧测力计示数为2N不变，则下列判断正确的是（ ）
A．该滑轮的本质是等臂杠杆 B．弹簧测力计上升距离为20cm
C．动滑轮的重力一定是1N D．该动滑轮的机械效率为
【答案】D
【知识点】动滑轮拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【解答】A.使用动滑轮时，拉力的力臂是轮的直径，阻力的力臂是半径，所以动滑轮是省力杠杆，A不符合题意；
B.物体上升20cm时，绳子拉长s=2×20cm=40cm，B不符合题意；
C.不计摩擦和绳子重力时，G动=nF-G=2×2N-3N=1N，若考虑绳重和摩擦力，动滑轮重力小于1N，C不符合题意；
D.根据物体的重力和拉力，计算机械效率为，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】使用动滑轮可以省力，相当于省力杠杆；根据G动=nF-G，可以计算动滑轮的重力；利用，计算机械效率。
5．（2022·牡丹江）如图，小红在做“测量滑轮组机械效率”的实验中，得出数据：物体重力为2.6N，拉力F为1.5N，在1s内将物体迅速提升0.2m，据此实验数据，下列说法正确的是（ ）
A．拉力所做的有用功为0.3J
B．绳子自由端的移动速度为0.1m/s
C．拉力所做的总功为0.6J
D．提升时，物体的重力势能变小
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A．拉力所做的有用功为
A不符合题意；
B．由图可知，动滑轮上的绳子为2根，则绳子自由端的移动的距离为
由可知，绳子自由端的移动速度为
B不符合题意；
C．拉力所做的总功为
C符合题意；
D．提升时，物体质量不变，高度增加，所以提升时，物体的重力势能变大，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据公式，可求出拉力所做的有用功；根据图示确定滑轮组承重绳段数n，结合公式及，可求出绳子自由端的移动速度；根据公式，可求出拉力所做的总功；质量一定时，高度越高，重力势能越大。
6．（2021·武胜模拟）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．力F1和F2做功的功率相同
B．力F1和F2做的总功相同
C．两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】AB．由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n＝3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n＝4，若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为
s甲＝3h，s乙＝4h
甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总＝F1 3h
乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总＝F2 4h
已知F1＝F2，所以W甲总＜W乙总，已知时间相同，由公式 知，P甲总＜P乙总，AB不符合题意；
CD．甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为
η甲＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%
同理可得，乙滑轮组的机械效率为η乙＝ ×100%，
所以η甲＞η乙，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】通过表达式可以看出，在不考虑摩擦力的影响时，滑轮组的机械效率与物体的重力和动滑轮的重力有关，与提升的高度和绳子的绕法无关。
7．（2020·河东模拟）如图所示，在研究“使用动滑轮是否省功”的实验中，用甲、乙两种不同的方式将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，下列说法正确的是（ ）
A．甲种方法更省力 B．乙种方法更省功
C．两种方法做的有用功相等 D．两种方法的机械效率相等
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；功的计算及应用
【解析】【解答】A．图乙使用了动滑轮，更省力，A不符合题意；
B．使用任何机械都不省功，B不符合题意；
C．两种方法中，钩码的重力G相同、被提高的高度h也相同，由W有=Gh可知，两种方法做的有用功相等，C符合题意；
D．图甲中，用弹簧测力计直接将钩码提升，人做的额外功较少，而图乙中使用动滑轮提升钩码，需要克服动滑轮重力及摩擦做一些额外功，而所以乙的机械效率小于甲的机械效率，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体的重力和高度相同时，对物体做功相同，动滑轮可以省力，定滑轮可以改变力的方向。
8．（2019·黑龙江模拟）某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，如图所示，并测算了各次实验装置的机械效率。关于他的实验过程，下列说法中不正确的是（ ）
A．由 可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B．由 可知：同一滑轮组提起物重越大，机械效率越低
C．在 实验中，应匀速竖直向上拉动绳子
D．为使实验的结论更具可靠性，应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律
【答案】B
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解： A、①、②两次实验中绳子绕法不同，提升的物重相同，两次机械效率都是70%，所以可知滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关，A说法正确；
B、②、③两次实验是同一滑轮组，提升的物重不同（第③次物重更大），③的机械效率大于②，说明同一滑轮组提起物重越大，机械效率越高，B说法错误；
C、在①实验中，为正确测量拉力的大小，应匀速竖直向上拉动绳子，C说法正确；
D、为使实验的结论更具可靠性，应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律，这种做法是值得提倡的，D说法正确。
故答案为：B
【分析】结合滑轮组的机械效率的计算方法进行分析理解即可，用不同的装置通过多次实验得出结论，以使结论其更具普遍性，这是我们进行实验研究时常用的做法.
9．（2019·湘西）如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，如果物体重为1牛顿，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则弹簧测力计的读数为（ ）
A．1牛顿 B．1.5牛顿 C．2牛顿 D．0.5牛顿
【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解：使用动滑轮时，承担物重的绳子有2股，已知不计动滑轮重、绳重及摩擦，所以提起物体的力，即弹簧测力计的示数为 。
故答案为：D。
【分析】不计动滑轮重、绳重及摩擦，拉力F=G.
10．（2019·鄂尔多斯模拟）如图为“测滑轮组机械效率”的实验。在弹簧测力计拉力作用下，重6N的物体2s内匀速上升0.1m，弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）。下列说法错误的是（ ）
A．弹簧测力计的拉力是
B．物体上升的速度为
C．弹簧测力计拉力的功率为
D．滑轮组的机械效率约
【答案】C
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】解：A、由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为2.4N，A符合题意；
B、物体上升速度v= = =0.05m/s，B符合题意；
C、由图知，n=3，拉力端移动距离s=3h=3×0.1m=0.3m，
拉力做功W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J，
拉力做功的功率：
P= = =0.36W，C不符合题意；
D、有用功W有=Gh=6N×0.1m=0.6J；
滑轮组的机械效率：η= = ×100%≈83.3%，D符合题意。
故答案为：C。
【分析】拉力端移动的距离s=nh，利用W总=Fs求出拉力做的功；利用P=求拉力做功功率；利用W=Gh求出有用功，利用η= 计算滑轮组的机械效率.
11．（2024九下·鼎城模拟）某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物，所用的拉力分别为F1和F2，机械效率分别为η1和η2，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．F1＞F2，η1=η2 B．F1＜F2，η1=η2
C．F1＜F2，η1＞η2 D．F1＞F2，η1＜η2
【答案】A
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】（1）由题意得，F=（G物+G动），n1=2，n2=3，则绳子受的拉力：F1=（G物+G动），F2=（G物+G动），故F1＞F2；
（2）由题意得，W额=G动h，W有用=G物h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，
则由η=，滑轮组的机械效率相同，即η1=η2；
故应选A。
【分析】（1）由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；
（2）不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同，而总功等于有用功加上额外功。可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。
二、多选题
12．（2024·成都） 小成在实验室组装如图所示的滑轮组进行实验探究，实验过程如下：先测得定滑轮的重力为0.2N，动滑轮的重力为0.25N，再使用组装好的滑轮组在10s内将质量为100g的钩码竖直匀速提升20cm，此过程中弹簧测力计的示数为0.5N。g取10N/kg，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧测力计对细绳拉力的功率为0.03W
B．滑轮组的机械效率为80%
C．克服绳重和摩擦做的额外功为0.05J
D．若增大提升钩码的质量，滑轮组的机械效率不变
【答案】A,C
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A．由图可知，n=3，绳子自由端移动的距离
s=nh=3×20cm=60cm=0.6m
拉力所做的功为
W总=Fs=0.5N×0.6m=0.3J
拉力的功率为
故A正确；
B．钩码的重力为
G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N
滑轮组的机械效率为
故B错误；
C．所做有用功为
W有=Gh=1N×0.2m=0.2J
克服动滑轮所做额外功为
W额1=G动h=0.25N×0.2m=0.05J
因此克服绳重和摩擦做的额外功为
W额2=W总-W有-W额1=0.3J-0.2J-0.05J=0.05J
故C正确；
D．若增大提升钩码的质量，则有用功增大，额外功不变，因此滑轮组的机械效率将变大，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】功率等于总功除以时间，总功减去克服动滑轮所做额外功，减去有用功等于克服绳重和摩擦做的额外功。
13．（2017·朝阳模拟）小阳利用如图所示的实验装置来探究动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力是否有关，细绳的重力和滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A．实验可以通过利用两个重力不相等的动滑轮来分别提升同一个物体
B．动滑轮提升物体的高度将会影响动滑轮的机械效率
C．实验可以通过利用同一个动滑轮两次提升两个重力不同的物体
D．实验时需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计
【答案】A,D
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解：
AC、不计细绳的重力和滑轮的轮与轴之间的摩擦，动滑轮的机械效率与提升物体的重力、动滑轮重力有关；探究动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力是否有关时，需要控制提升物体的重力相同，改变动滑轮重力，故A正确、C错误；
B、动滑轮的机械效率η= = = = ，由此可知动滑轮的机械效率与滑轮提升物体的高度无关，故B错误；
D、实验时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小，故D正确．
故选AD．
【分析】不计细绳的重力和滑轮的轮与轴之间的摩擦，动滑轮的机械效率与提升的物重大小、动滑轮重力有关，而与提升物体的高度无关．探究动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力是否有关时，需要控制提升的物体重相同，改变动滑轮重力．在测量拉力时要竖直向上、匀速拉动弹簧测力计．
14．（2023·肇东模拟）下列实验探究得出结论错误的是（ ）
A．实验探究相互作用力大小的关系。结论：相互作用的两个力大小相等
B．探究压力作用效果与受力面积关系。结论：压力相同受力面积越大压力作用效果越明显
C．实验探究重力与质量的关系。结论：物体受到的重力与它的质量成正比
D．探究定滑轮使用特点。结论：使用定滑轮可以省力，但不能改变力的方向
【答案】B,D
【知识点】力作用的相互性；探究影响重力大小因素的实验；探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A、相互作用的两个力大小相等，故A正确。
B、压力相同受力面积越大压力作用效果越不明显，故B错误。
C、物体受到的重力与它的质量成正比，故C正确。
D、使用定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，故D错误。
故选：BD。
【分析】根据力作用的相互性、探究影响压力作用效果的因素、探究重力的大小和质量的关系、定滑轮及其工作特点来判断。
(1)两个物体之间的作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在一条直线上：
(2)压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显；
(3)地球上的物体由于受到地球的吸引而产生的力是重力，物体受到的重力与它的质量成正比；
(4)定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力的方向。
15．（2019·株洲）在测量图甲所示滑轮组机械效率η的实验中，通过改变物重G或动滑轮重G动进行多次实验，得到了形如图乙所示的效率与物重或动滑轮重的关系，图中纵轴表示机械效率的倒数η﹣1，若不计绳重与摩擦，则橫轴可能表示（ ）
A．G B．G﹣1 C．G动 D．
【答案】B,C
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：由图可知，物体由3段绳子承担，
此滑轮组的机械效率η＝ ＝ ＝ ＝ ＝1+
则η﹣1＝1+ ＝1+（G﹣1×G动），
已知图中纵轴表示机械效率的倒数η﹣1，由此可知，若不计纯重与摩擦，则橫轴可能表示G﹣1或G动，
故答案为：BC。
【分析】使用η＝ 得出滑轮组的机械效率，再结合图像分析解答.
三、填空题
16．（2024·赣州模拟）如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N，实验时要竖直向上匀速拉动测力计，由图可知拉力大小为 N，若钩码上升的高度为8cm；滑轮组做的有用功是 J，该滑轮组的机械效率为 。（结果保留一位小数）
【答案】2.4；0.48；83.3%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数是F＝2.4N；
（2）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝6N×0.08m＝0.48J；
（3）拉力移动距离：s＝nh＝3×8cm＝24cm＝0.24m，
拉力做的总功为W总＝Fs＝2.4N×0.24m＝0.576J；
滑轮组的机械效率：
×100%＝×100%≈83.3%。
故答案为：2.4；0.48；83.3%
【分析】 （1）根据弹簧测力计的分度值和指针的位置读出弹簧测力计的示数；
（2）直接根据W有用=Gh即可求出有用功；
（3）由图可以看出此滑轮组绳子的股数n=3，先根据s=nh求出拉力移动的距离，然后根据W总=Fs求出总功；然后利用机械效率公式 计算机械效率。
17．（2021·龙东）利用如图所示的滑轮组实验装置，小宇在 内用 的拉力，将重 的物体匀速吊起 的高度，则所做的有用功为 ，滑轮组的机械效率为 。
【答案】1600；
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】所做的有用功
滑轮组的机械效率
【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
18．（2023·道里模拟）小鸣同学利用如图所示的实验装置“实验探究：使用动滑轮”，得出结论：相对于定滑轮，用动滑轮提起重物，可以省一半力，但要多移动一倍的距离。“可以省一半力”的成立条件是 ；若提升的重物时，弹簧测力计匀速竖直向上拉动时示数，则此时该动滑轮的机械效率为 。
【答案】不计绳重、摩擦和动滑轮重力；
【知识点】动滑轮及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【解答】 用动滑轮提起重物，不计绳重、摩擦和动滑轮重力，可以省一半力，但要多移动一倍的距离。绳子移动的距离s=2h，机械效率。
【分析】用动滑轮提起重物，不计绳重、摩擦和动滑轮重力，可以省一半力。绳子移动的距离s=2h，机械效率。
19．（2024·沭阳模拟）现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率与所挂物重的关系，改变，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：动滑轮自重为 N；图乙中曲线表明，同一滑轮组的机械效率随所挂物重的增大而增大，最终 （会/不会）达到100%；仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验，所得到的图线与图乙所示曲线 （相同/不同）。
【答案】3；不会；相同
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】由乙图可知，当物重时，，则有
，解得。
因为要克服动滑轮重做额外功，机械效率永远不可能达到100%。
由可知，机械效率与滑轮组的绕线方式无关，仅改变图甲中的绕绳方式、重复实验，所得到的图线与图乙所示曲线相同。
故答案为：3；不会；相同
【分析】根据，可以计算滑轮组中动滑轮的重力；使用滑轮组有额外功，机械效率不会到达100%；滑轮组的机械效率和绕绳方式无关。
20．（2024·沧州）如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳子，物体重，拉力，不计绳重和摩擦，动滑轮的重 N，滑轮组的机械效率 %。
【答案】2；83.3%
【知识点】机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】不计绳重和摩擦，根据得到：，解得：G动=2N；
则滑轮组的机械效率。
【分析】不计绳重和摩擦，根据计算动滑轮的重力，根据计算滑轮组的机械效率。
四、实验探究题
21．小东利用如图所示器材，做“使用动滑轮是否省功”的实验。请将他的实验步骤补充完整并回答相应的问题。
（1）实验步骤：
①如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢地匀速向上提升一定高度，并同时用刻度尺测量，记录拉力F1与高度h，根据公式W1＝ ，计算拉力所做的功W1；
②如图乙所示，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地匀速向上提升相同高度h，记录拉力F2，计算拉力所做的功W2；
③比较W1和W2的大小关系，得出结论。
（2）该实验中W1和W2的大小关系应该是W1 W2（选填“＞”、“＝”或“＜”），其原因是 。
【答案】（1）F1h
（2）＜；在使用动滑轮提升物体时，要对动滑轮做功。
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】（1）用弹簧测力计将钩码缓慢地匀速向上提升一定高度，并同时用刻度尺测量，记录拉力与高度F1、h，根据W=Fs可知，W1=F1h；
（2）通过对比两次所做的功可知，W1故答案为：（1）F1h；（2）＜；在使用动滑轮提升物体时，要对动滑轮做功。
【分析】（1）根据W=Fs，计算拉力做功多少；
（2）使用动滑轮时，对动滑轮做了额外功，总功比有用功大。
22．（2025·连州模拟）小明在做“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。
实验次数 钩码所受的重力 提升高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率
（1）利用甲图的滑轮组进行实验，要测量绳子自由端所受的拉力，应在弹簧测力计 选填“保持静止”或“匀速上升”时读数。
（2）表中的实验数据是利用 选填“甲”或“乙”图所示的滑轮组测得的；机械效率指的是 与总功的百分比，第次实验测得的滑轮组机械效率是 保留一位小数。
（3）分析表中数据，第次实验拉力做的额外功是 ；滑轮组的机械效率与所提升物体的重力大小 。选填“有关”或“无关”
【答案】（1）匀速上升
（2）甲；有用功；
（3）；有关
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】测量滑轮组的机械效率时，
（1）在甲图实验中，要测量绳子自由端所受的拉力，应在物体匀速上升时，读弹簧测力计示数。故填：匀速上升；
（2）根据表中实验数据，绳子移动的距离是物体升高距离的3倍，则绳子股数n=3，是用甲图滑轮组测得的数据；机械效率指的是有用功与总功的百分比，计算第3次实验，计算滑轮组的机械效率为。故填：甲，有用功，；
（3）根据表中数据，第3次实验中额外功为：W额=1.8N×0.9m-4N×0.3m=0.42J；使用滑轮组时，在动滑轮一定时，物体的重力越大， 有用功越多，有用功和总功比值越大，则机械效率与物体的重力大小有关。故填：0.42，有关。
【分析】（1）探究滑轮组的机械效率时，物体要匀速直线运动；
（2）根据绳子距离和物体移动距离的倍数，计算绳子股数；机械效率是有用功和总功的比值，根据，计算机械效率；
（3）根据W=Fs，计算拉力做功多少；总功和有用功的差，计算额外功；动滑轮一定时，物体重力越大，机械效率越大。
23．（2024九下·西安模拟）实验小组在测滑轮组机械效率的实验中，实验装置如图所示，得到的数据如下表所示。
实验次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.2
绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4
绳端上移的距离s/m 0.3 0.4 0.6
机械效率 74.1% 62.5%
（1）通过表中数据可分析出第2次实验是用图 所示装置做的实验；
（2）小组同学再用甲装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为 。（百分号前保留一位小数）
（3）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越 ；
（4）采用图丙装置提升同一物体，改变动滑轮重进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁所示的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N；（忽略绳重和摩擦）
（5）另一创新小组使用甲装置，用重为4N、6N的物体进行了两次实验，每次测得的机械效率均大于表中数据，该小组测量值偏大的原因可能是 （选填字母）
A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方
B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C．测量拉力时，弹簧测力计处于静止状态
【答案】乙；83.3%；高；3；C
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】测量滑轮组机械效率的实验中，
（1）实验2中，物体升高0.1m，绳端移动距离为0.4m，绳子股数为；第2次实验是用乙滑轮组做的实验。
（2）甲装置中承担物重的绳子的股数为，实验3中h=0.2m，则，
计算第3次实验的机械效率为，；
（3）由实验1和实验3可知，使用的是同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率的数值越大，结论是使用同一滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越高。
（4）由图丙可知，装置绳子股数为2，根据：，
由图丁装置，当动滑轮重为1N时，机械效率为75%，则，
计算被提升物体所受的重力G=3N；
（5）A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方，拉力测量大了，机械效率变小，故A不符合题意；
B．弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升，拉力变大，机械效率变小，故B不符合题意；
C．测量拉力时，弹簧测力计处于静止状态，摩擦力克服动滑轮做的功减小，额外功减小，机械效率变大，故C符合题意。
故选C。
【分析】（1）根据绳子移动距离和物体移动距离的倍数，计算绳子股数；
（2）根据，计算机械效率；
（3）物体的重力越大，机械效率越高；
（4）根据机械效率，计算物体的重力；
（5）使用滑轮组时，拉动绳子时，有摩擦力，静止时，测量的机械效率更高。
24．（2024九下·惠州开学考）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表格所示。
次数 钩码受的重力G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳自由端移动的距离s/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30
3 6 10 2.2 30 90.9%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 运动；
（2）第2次实验过程中的额外功为 J，滑轮组的机械效率是 %；（保留1位小数）
（3）小华利用第1、2次实验的数据，分别计算出动滑轮的重为0.4N、0.5N，按她的方法利用第3次实验的数据计算出动滑轮的重为 N。小明认为小华的计算方法不合理，理由是 ；
（4）由实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时， ，滑轮组的机械效率越高。
【答案】（1）匀速直线
（2）0.05；88.9
（3）0.6；没有考虑绳重和摩擦力的影响
（4）重物所受重力越大
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）缓慢拉动弹簧测力计使钩码竖直向上做匀速直线运动时，绳子自由端也做匀速直线运动，钩码处于平衡状态，根据二力平衡条件可以计算机械效率大小，此时考虑了摩擦、绳重等因素，使测量结果更准确。
（2）第2次实验过程中的有用功为W有=Gh=4N×0.1m=0.4J，总功为W总=Fs=1.5N×0.3m=0.45J，
所以额外功为W额=W总-W有=0.45J-0.4J=0.05J，机械效率为。
（3）由题意可知，小华是根据求得的动滑轮的重，由图知有效绳子段数n=3，
则利用第3次实验的数据计算出动滑轮的重为G动=3F-G=3×2.2N-6N=0.6N。
小华的计算方法不合理，因为她没有考虑绳重和摩擦力的影响。
（4）由实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越大，滑轮组的机械效率越高。
【分析】（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。
（2）根据W=Gh、W=Fs求出第2次实验的有用功和总功，由W额=W总-W有可得额外功，根据机械效率公式求出效率的大小。
（3）由图知，承担重物绳子的段数n，忽略绳重和摩擦，根据计算动滑轮的重力。
（4）使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越大，滑轮组的机械效率越高。
25．（2024·和田模拟） 在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小陈同学用如图所示的同一滑轮组提升不同重量物体的方法，将弹簧测力计悬挂绳子的自由端，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下：
实验次数 物体所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力 F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 60 0.1 60 0.2 50.0%
2 120 0.1 96 0.2 62.5%
3 180 0.1 132 0.2 A
（1）实验中要竖直向下 拉动弹簧测力计，使物体升高；
（2）表格中编号A处数据应为 ，分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组提升不同重物时，被提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率 （选填“越大”“越小”或“不变”）；
（3）小陈同学通过计算还发现，此滑轮组提升不同重量的物体时，绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功的比例一定，实验中动滑轮的重力为 N。若被提升物体的重力为26N时，弹簧测力计的拉力为 N。
【答案】（1）匀速直线
（2）68.1%；越大
（3）40；36
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小；
(2)A处数据应为：；
分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组提升不同重物时，被提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越大；
(3)第一次实验有用功W有1=G1h= 6.0N×0.1m= 0.6J， W总1=F1s= 6.0N×0.2m=1.2J，W额外1=W1- W有1=0.6J；
第二次实验有用功W有2=G2h = 12.0N×0.1m=1.2J，
W总2=F2s= 9.6N×0.2m =1.92J，
W额外1=W总1- W有1= 0.72J，
设动滑轮重G动，则两次对动滑轮做功均为W动=G动h=G动×0.1m，
则绳子重力和摩擦力所对应的额外功W额外-W动，
绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功的比
例一定，则有，
即，
解得G动=4N；绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功的比例为1：6；
设被提升物体的重力为26N时，拉力为F，则总功为Fs，
绳子重力和摩擦力所对应的额外功为，
克服动滑轮做功为，
则有用功为，
即，
解得F=18N，即为测力计示数。
【分析】(1)在实验中要匀速缓慢拉动测力计。
(2)根据求机械效率，根据表格数据得出结论；
(3)根据绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功的比例一定列等式，求解。
五、计算题
26．（2023·墨玉模拟）如图所示的装置是用实验室中的滑轮组成的滑轮组。
（1）若用16N的拉力可使重31.2N的物体匀速上升，求滑轮组的机械效率。
（2）该滑轮组悬挂不同物重的物体时，拉力F满足10N≤F≤40N时，效率η满足50%≤n≤80%，除动滑轮外，摩擦和绳重等产生的额外功始终与总功的比值为k（定值）。求动滑轮的重力和k值。
【答案】（1）解： 由图可知n＝3，滑轮组的机械效率： ×100%＝65%；
答：滑轮组的机械效率为65%；
（2）解：由题意可知，摩擦和绳重等产生的额外功Wf＝kW总＝kFs，
滑轮组的机械效率： ＝ ……①
由题意可知，当F＝10N时，η＝50%，代入①式有： …②
当F＝40N时，η＝80%，代入①式有： ……③
由②③解得：G动＝12N，k＝0.1。
答：动滑轮的重力为12N，k的值为0.1。
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）的机械效率；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【分析】
（1）在滑轮组中，物体重力做功为有用功，拉力做功为总功。机械效率为有用功除以总功。
（2）滑轮组中滑轮和绳子重及摩擦做功为额外功。
27．（2021·齐河模拟）小亮和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验，小亮站在水平地面上以200N的力拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10s绳子下端移动了1.5m，重物上升0.5m，已知该滑轮组的效率为70%，小亮体重为500N，小亮每只脚与地面的接触面积是125cm2（g取10N/kg，不计绳重和摩擦，滑轮组的绕绳能承受的拉力为450N），求：
（1）画出小亮兴趣小组所用滑轮组的绕线情况并说明理由；
（2）被吊起物的质量是多少？
（3）小亮匀速拉动绳子时，他对地面的压强是多少？
【答案】（1）解：由s=nh知道，滑轮组绳子的有效股数
根据“奇动偶定”，绳子应从动滑轮挂钩上开始，如图所示
（2）解：人的拉力做的功W总=Fs=200N×1.5m=300J
由 知道，拉力做的有用功W有=ηW总=70%×300J=210J
由W=Gh可得，被吊起重物的重力
由G=mg得，被吊起物的质量
答：被吊起物的质量是42kg；
（3）解：因为物体间力的作用是相互的，所以人受到向上的拉力F=F′=200N，则人对地面的压力F压=G人﹣F′=500N﹣200N=300N
人对地面的压强
答：小亮匀速拉动绳子时，他对地面的压强是1.2×104Pa。
【知识点】压强的大小及其计算；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】对于该滑轮组，与动滑轮接触的有三段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的3倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物重和滑轮重之和的三分之一，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
28．（2013·绵阳）2012年6月，我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”，实验下潜7000m达到一个新的深度．试验经历了以下主要过程：母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中；潜水器缓慢竖直下潜和上升；吊装设备将潜水器吊上母船．如图是母船的吊装设备的示意图，图中虚线框中是滑轮组（未画出），电动机拉放滑轮组绳子自由端，挂钩挂着潜水器．吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中，然后，潜水器下潜用时t1=6h，到达7000m出停留t2=0.5h，上升用时t3=3.5h．潜水器上升到海面后，挂钩挂着潜水器离开水面后，缓慢匀速竖直上升高度h=6m，在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F1=5.5×104N，滑轮组的机械效率η=80%．
已知潜水器总质量（含潜水员）m=2.2×104kg，体积V=20m3，水的密度ρ1=1.0×103kg/m3，海水的密度ρ2=1.03×103kg/m3，g取10N/kg．不计绳和挂钩的质量，不考虑空气阻力，不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响．求：
（1）吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是多大？
（2）潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是多少米/秒？
（3）滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是多少段？
【答案】（1）解：潜水器的重力G=mg=2.2×104kg×10N/kg=2.2×105N，
潜水器受到的浮力F浮=ρ2gV=1.03×103kg/m3×10N/kg×20m3=2.06×105N，
潜水器处于平衡状态，由平衡条件得：F0+F浮=G，
挂钩拉力F0=G﹣F浮=2.2×105N﹣2.06×105N=1.4×104N
（2）解：潜水器整个过程的路程s=2h0，
潜水器的速度v= = = =0.39m/s
（3）解：有用功W有=mgh，总功W总=F1s=F1nh，
效率η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%=80%，则n=5
【知识点】力的合成与应用；浮力大小的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】（1）由G=mg求出潜水器的重力，由浮力公式求出它受到的浮力，然后由平衡条件求出挂钩的拉力．（2）求出潜水器的路程，然后由速度公式求出平均速度．（3）由功的公式求出有用功与总功，由效率公式求出承重绳子的股数．
29．（2023·大庆） 新时代中国科技飞速发展，激发了广大学生学习和研究的热情。某兴趣小组在实验室中模拟深水打捞过程。装置如图甲所示，为封闭的圆柱金属罐，横截面积为，滑轮重力为，横截面积为的圆柱槽中装有某种未知密度的液体。现将金属罐从槽底匀速捞起，在向上捞起过程中，绳索拉力与金属罐底面到槽底的距离关系如图乙所示，图丙为金属罐顶面刚到液面的位置，图丁为金属罐底面离开液面的位置已知，不计绳重和摩擦及液体的阻力，不计物体表面附着液体的影响，捞起过程中金属罐不与槽侧壁接触。求：
（1）过程中滑轮组的机械效率；
（2）金属罐浸没在液体内部时受到浮力的大小；
（3）金属罐在位置时液体对容器底部的压强。
【答案】（1）解：由图知，过程中，物体全部出水面后的拉力大小等于重力，即；
不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率；
（2）解：金属罐浸没在液体内部，由图乙知，物体受竖直向上的浮力与绳索拉力，竖直向下的重力，静止时：，代入数据：，；
（3）解：设金属罐的高度为，则金属罐浸没在液体中排开液体的体积为：
，，则，
；
；
金属罐在位置时，液体的深度仍为，
液体对容器底部的压强：；
【知识点】液体压强的计算；浮力大小的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】
（1）滑轮组的机械效率为
（2）根据受力分析可知：A静止时：，代入数据即可求出浮力。
（3）容器底部受到的压强公式为：p=ρgh.
30．（2023·潍坊）在物理项目化学习活动中，某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N，圆柱形浮筒B底面积为，重为18N。电路中电源电压恒定，为定值电阻，压敏电阻（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，上表面积为，阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为20cm，B浸入水中的深度为7cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，稳定后电流表示数。若不计绳重和摩擦，水的密度，g取10N/kg，求：
（1）B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力；
（2）动滑轮的重力；
（3）C中水深为20cm时阻值；
（4）电路中电源电压值。
【答案】（1）解：根据题意可知，当B浸入水中的深度为7cm时，B浸入水中的体积为
由可得，B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力为
答：B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力为；
（2）解：模型中的船厢A和所盛水的总重为5N，又根据滑轮组可知，，可知绳子对动滑轮的拉力为
浮筒B对动滑轮向下的拉力为
对动滑轮进行受力分析可知
则可得
答：动滑轮的重力为4N；
（3）解：C中水深为20cm时，水对容器C底部的压强为
又C的上表面积为，则对C的底部的压力为
根据图乙可知，当压力为10N时，的阻值为
答：C中水深为20cm时阻值为100Ω；
（4）解：在容器C中注水后，船厢A的总重力不变，滑轮组细绳的拉力不变，则浮筒B受到竖直向上的拉力不变，由可知，浮筒B受到的浮力不变，所以，浮筒B浸入水中的深度仍为7cm不变，在容器C中再注入一定质量的水，浮筒B将上升，使船厢A下降30cm，浮筒B浸入水中的深度不变，所以水面上升10cm，容器底部受到水的压强的增加量为
压敏电阻受到的压力增加量为
此时压敏电阻受到的总压力为
根据图乙可知，此时的阻值为
根据欧姆定律可得
联立解得
则电路中电源电压值为
答：电路中电源电压值为4.8V。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；滑轮组绳子拉力的计算；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）当B浸入水中的深度为7cm时，首先根据VB=SBhB计算浸入水中的体积，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算B浸所受的浮力；
（2）根据图甲确定承担重力的绳子段数n，再根据计算绳子对动滑轮的拉力T1，再根据计算浮筒B对动滑轮向下的拉力T2，最后根据计算动滑轮的重力；
（3）根据p=ρ液gh计算水对容器C底部压强，再根据F=pSC计算对C的底部的压力，最后根据图乙确定Rx的阻值；
（4）在容器C中注水后，船厢A的总重力不变，滑轮组绳子的拉力不变，则浮筒B受到竖直向上的拉力不变，由F浮=G-F拉可知，浮筒B受到的浮力不变，
当浮筒B浸入水中的深度仍为7cm时，在容器C中再注入一定质量的水，浮筒B将上升，使船厢A下降30cm，浮筒B浸入水中的深度不变，此时水面上升高度10cm，根据Δp=ρ水gΔh计算容器底部受到水的压强的增加量，根据计算压敏电阻是受到的压力，由图乙确定此时Rx的阻值，最后根据欧姆定律U=IR可列出电源电压的方程，联立计算可得电源电压大小。
1 / 1考点冲刺13【滑轮组的计算】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1．（2024·青羊模拟）为了探究“二力平衡的条件”，实验小组的同学设计了如图所示的实验。F1是小车受到的向左的拉力。F2是小车受到的向右的拉力。F1与F2在同一水平直线上，下列说法不正确的是（ ）
A．F1、F2的大小相等时，小车一定处于平衡状态
B．实验装置中使用定滑轮是为了省力
C．为了减小摩擦力对实验的影响，应尽量选用光滑的水平桌面
D．将小车水平扭转一个角度可探究相互平衡的两个力是否在一条直线上
2．（2023·新泰模拟）某同学探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，他用质量相同的滑轮做了如图所示的实验，并测算了各次实验的机械效率（如图），下列相关说法中正确的是（ ）
①实验时，弹簧测力计应在竖直匀速拉动时读数
②根据甲、乙两次实验可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关
③根据乙、丙两次实验可知：同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高
④实验时，换用不同装置进行多次实验，目的是为了减小误差
A．只有①② B．只有②④ C．只有①③ D．只有③④
3．（2023·吉林模拟）通过“测量滑轮组机械效率”的实验可知，下列各措施中能提高机械效率的是 （ ）
A．减小提升高度 B．增大提升速度
C．改用质量小的定滑轮 D．增大被提升物体的质量
4．（2023·安徽模拟）在“探究动滑轮作用”实验中，小聪同学用如图所示的装置在2s内将重3N的钩码匀速提升20cm的距离，该过程中弹簧测力计示数为2N不变，则下列判断正确的是（ ）
A．该滑轮的本质是等臂杠杆 B．弹簧测力计上升距离为20cm
C．动滑轮的重力一定是1N D．该动滑轮的机械效率为
5．（2022·牡丹江）如图，小红在做“测量滑轮组机械效率”的实验中，得出数据：物体重力为2.6N，拉力F为1.5N，在1s内将物体迅速提升0.2m，据此实验数据，下列说法正确的是（ ）
A．拉力所做的有用功为0.3J
B．绳子自由端的移动速度为0.1m/s
C．拉力所做的总功为0.6J
D．提升时，物体的重力势能变小
6．（2021·武胜模拟）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．力F1和F2做功的功率相同
B．力F1和F2做的总功相同
C．两个滑轮组机械效率一样大
D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
7．（2020·河东模拟）如图所示，在研究“使用动滑轮是否省功”的实验中，用甲、乙两种不同的方式将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，下列说法正确的是（ ）
A．甲种方法更省力 B．乙种方法更省功
C．两种方法做的有用功相等 D．两种方法的机械效率相等
8．（2019·黑龙江模拟）某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，如图所示，并测算了各次实验装置的机械效率。关于他的实验过程，下列说法中不正确的是（ ）
A．由 可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B．由 可知：同一滑轮组提起物重越大，机械效率越低
C．在 实验中，应匀速竖直向上拉动绳子
D．为使实验的结论更具可靠性，应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律
9．（2019·湘西）如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，如果物体重为1牛顿，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则弹簧测力计的读数为（ ）
A．1牛顿 B．1.5牛顿 C．2牛顿 D．0.5牛顿
10．（2019·鄂尔多斯模拟）如图为“测滑轮组机械效率”的实验。在弹簧测力计拉力作用下，重6N的物体2s内匀速上升0.1m，弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）。下列说法错误的是（ ）
A．弹簧测力计的拉力是
B．物体上升的速度为
C．弹簧测力计拉力的功率为
D．滑轮组的机械效率约
11．（2024九下·鼎城模拟）某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物，所用的拉力分别为F1和F2，机械效率分别为η1和η2，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．F1＞F2，η1=η2 B．F1＜F2，η1=η2
C．F1＜F2，η1＞η2 D．F1＞F2，η1＜η2
二、多选题
12．（2024·成都） 小成在实验室组装如图所示的滑轮组进行实验探究，实验过程如下：先测得定滑轮的重力为0.2N，动滑轮的重力为0.25N，再使用组装好的滑轮组在10s内将质量为100g的钩码竖直匀速提升20cm，此过程中弹簧测力计的示数为0.5N。g取10N/kg，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧测力计对细绳拉力的功率为0.03W
B．滑轮组的机械效率为80%
C．克服绳重和摩擦做的额外功为0.05J
D．若增大提升钩码的质量，滑轮组的机械效率不变
13．（2017·朝阳模拟）小阳利用如图所示的实验装置来探究动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力是否有关，细绳的重力和滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A．实验可以通过利用两个重力不相等的动滑轮来分别提升同一个物体
B．动滑轮提升物体的高度将会影响动滑轮的机械效率
C．实验可以通过利用同一个动滑轮两次提升两个重力不同的物体
D．实验时需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计
14．（2023·肇东模拟）下列实验探究得出结论错误的是（ ）
A．实验探究相互作用力大小的关系。结论：相互作用的两个力大小相等
B．探究压力作用效果与受力面积关系。结论：压力相同受力面积越大压力作用效果越明显
C．实验探究重力与质量的关系。结论：物体受到的重力与它的质量成正比
D．探究定滑轮使用特点。结论：使用定滑轮可以省力，但不能改变力的方向
15．（2019·株洲）在测量图甲所示滑轮组机械效率η的实验中，通过改变物重G或动滑轮重G动进行多次实验，得到了形如图乙所示的效率与物重或动滑轮重的关系，图中纵轴表示机械效率的倒数η﹣1，若不计绳重与摩擦，则橫轴可能表示（ ）
A．G B．G﹣1 C．G动 D．
三、填空题
16．（2024·赣州模拟）如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N，实验时要竖直向上匀速拉动测力计，由图可知拉力大小为 N，若钩码上升的高度为8cm；滑轮组做的有用功是 J，该滑轮组的机械效率为 。（结果保留一位小数）
17．（2021·龙东）利用如图所示的滑轮组实验装置，小宇在 内用 的拉力，将重 的物体匀速吊起 的高度，则所做的有用功为 ，滑轮组的机械效率为 。
18．（2023·道里模拟）小鸣同学利用如图所示的实验装置“实验探究：使用动滑轮”，得出结论：相对于定滑轮，用动滑轮提起重物，可以省一半力，但要多移动一倍的距离。“可以省一半力”的成立条件是 ；若提升的重物时，弹簧测力计匀速竖直向上拉动时示数，则此时该动滑轮的机械效率为 。
19．（2024·沭阳模拟）现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率与所挂物重的关系，改变，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：动滑轮自重为 N；图乙中曲线表明，同一滑轮组的机械效率随所挂物重的增大而增大，最终 （会/不会）达到100%；仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验，所得到的图线与图乙所示曲线 （相同/不同）。
20．（2024·沧州）如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳子，物体重，拉力，不计绳重和摩擦，动滑轮的重 N，滑轮组的机械效率 %。
四、实验探究题
21．小东利用如图所示器材，做“使用动滑轮是否省功”的实验。请将他的实验步骤补充完整并回答相应的问题。
（1）实验步骤：
①如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢地匀速向上提升一定高度，并同时用刻度尺测量，记录拉力F1与高度h，根据公式W1＝ ，计算拉力所做的功W1；
②如图乙所示，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地匀速向上提升相同高度h，记录拉力F2，计算拉力所做的功W2；
③比较W1和W2的大小关系，得出结论。
（2）该实验中W1和W2的大小关系应该是W1 W2（选填“＞”、“＝”或“＜”），其原因是 。
22．（2025·连州模拟）小明在做“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。
实验次数 钩码所受的重力 提升高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率
（1）利用甲图的滑轮组进行实验，要测量绳子自由端所受的拉力，应在弹簧测力计 选填“保持静止”或“匀速上升”时读数。
（2）表中的实验数据是利用 选填“甲”或“乙”图所示的滑轮组测得的；机械效率指的是 与总功的百分比，第次实验测得的滑轮组机械效率是 保留一位小数。
（3）分析表中数据，第次实验拉力做的额外功是 ；滑轮组的机械效率与所提升物体的重力大小 。选填“有关”或“无关”
23．（2024九下·西安模拟）实验小组在测滑轮组机械效率的实验中，实验装置如图所示，得到的数据如下表所示。
实验次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.2
绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4
绳端上移的距离s/m 0.3 0.4 0.6
机械效率 74.1% 62.5%
（1）通过表中数据可分析出第2次实验是用图 所示装置做的实验；
（2）小组同学再用甲装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为 。（百分号前保留一位小数）
（3）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越 ；
（4）采用图丙装置提升同一物体，改变动滑轮重进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁所示的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N；（忽略绳重和摩擦）
（5）另一创新小组使用甲装置，用重为4N、6N的物体进行了两次实验，每次测得的机械效率均大于表中数据，该小组测量值偏大的原因可能是 （选填字母）
A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方
B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C．测量拉力时，弹簧测力计处于静止状态
24．（2024九下·惠州开学考）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表格所示。
次数 钩码受的重力G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳自由端移动的距离s/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30
3 6 10 2.2 30 90.9%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 运动；
（2）第2次实验过程中的额外功为 J，滑轮组的机械效率是 %；（保留1位小数）
（3）小华利用第1、2次实验的数据，分别计算出动滑轮的重为0.4N、0.5N，按她的方法利用第3次实验的数据计算出动滑轮的重为 N。小明认为小华的计算方法不合理，理由是 ；
（4）由实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时， ，滑轮组的机械效率越高。
25．（2024·和田模拟） 在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小陈同学用如图所示的同一滑轮组提升不同重量物体的方法，将弹簧测力计悬挂绳子的自由端，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下：
实验次数 物体所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力 F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 60 0.1 60 0.2 50.0%
2 120 0.1 96 0.2 62.5%
3 180 0.1 132 0.2 A
（1）实验中要竖直向下 拉动弹簧测力计，使物体升高；
（2）表格中编号A处数据应为 ，分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组提升不同重物时，被提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率 （选填“越大”“越小”或“不变”）；
（3）小陈同学通过计算还发现，此滑轮组提升不同重量的物体时，绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功的比例一定，实验中动滑轮的重力为 N。若被提升物体的重力为26N时，弹簧测力计的拉力为 N。
五、计算题
26．（2023·墨玉模拟）如图所示的装置是用实验室中的滑轮组成的滑轮组。
（1）若用16N的拉力可使重31.2N的物体匀速上升，求滑轮组的机械效率。
（2）该滑轮组悬挂不同物重的物体时，拉力F满足10N≤F≤40N时，效率η满足50%≤n≤80%，除动滑轮外，摩擦和绳重等产生的额外功始终与总功的比值为k（定值）。求动滑轮的重力和k值。
27．（2021·齐河模拟）小亮和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验，小亮站在水平地面上以200N的力拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10s绳子下端移动了1.5m，重物上升0.5m，已知该滑轮组的效率为70%，小亮体重为500N，小亮每只脚与地面的接触面积是125cm2（g取10N/kg，不计绳重和摩擦，滑轮组的绕绳能承受的拉力为450N），求：
（1）画出小亮兴趣小组所用滑轮组的绕线情况并说明理由；
（2）被吊起物的质量是多少？
（3）小亮匀速拉动绳子时，他对地面的压强是多少？
28．（2013·绵阳）2012年6月，我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”，实验下潜7000m达到一个新的深度．试验经历了以下主要过程：母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中；潜水器缓慢竖直下潜和上升；吊装设备将潜水器吊上母船．如图是母船的吊装设备的示意图，图中虚线框中是滑轮组（未画出），电动机拉放滑轮组绳子自由端，挂钩挂着潜水器．吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中，然后，潜水器下潜用时t1=6h，到达7000m出停留t2=0.5h，上升用时t3=3.5h．潜水器上升到海面后，挂钩挂着潜水器离开水面后，缓慢匀速竖直上升高度h=6m，在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F1=5.5×104N，滑轮组的机械效率η=80%．
已知潜水器总质量（含潜水员）m=2.2×104kg，体积V=20m3，水的密度ρ1=1.0×103kg/m3，海水的密度ρ2=1.03×103kg/m3，g取10N/kg．不计绳和挂钩的质量，不考虑空气阻力，不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响．求：
（1）吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是多大？
（2）潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是多少米/秒？
（3）滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是多少段？
29．（2023·大庆） 新时代中国科技飞速发展，激发了广大学生学习和研究的热情。某兴趣小组在实验室中模拟深水打捞过程。装置如图甲所示，为封闭的圆柱金属罐，横截面积为，滑轮重力为，横截面积为的圆柱槽中装有某种未知密度的液体。现将金属罐从槽底匀速捞起，在向上捞起过程中，绳索拉力与金属罐底面到槽底的距离关系如图乙所示，图丙为金属罐顶面刚到液面的位置，图丁为金属罐底面离开液面的位置已知，不计绳重和摩擦及液体的阻力，不计物体表面附着液体的影响，捞起过程中金属罐不与槽侧壁接触。求：
（1）过程中滑轮组的机械效率；
（2）金属罐浸没在液体内部时受到浮力的大小；
（3）金属罐在位置时液体对容器底部的压强。
30．（2023·潍坊）在物理项目化学习活动中，某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N，圆柱形浮筒B底面积为，重为18N。电路中电源电压恒定，为定值电阻，压敏电阻（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，上表面积为，阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为20cm，B浸入水中的深度为7cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，稳定后电流表示数。若不计绳重和摩擦，水的密度，g取10N/kg，求：
（1）B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力；
（2）动滑轮的重力；
（3）C中水深为20cm时阻值；
（4）电路中电源电压值。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】平衡状态的判断；探究二力平衡的条件；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】BC．探究二力平衡时，应尽量减小物体受到的摩擦力对实验的影响，C正确，不符合题意；图中，定滑轮可以改变力的方向，不能省力；B符合题意，C不符合题意；
AD．图中，F1和F2在同一水平直线上，方向相反，都作用在同一小车上，当F1、F2大小相等时，两个力满足二力平衡的条件，小车处于平衡状态，扭转小车时，可以探究两个力是否在同一直线上，故AD正确，不符合题意
故选B。
【分析】二力平衡时，力的大小相等、方向相反、在同一直线上，同一物体上；定滑轮可以改变力的方向。
2．【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据二力平衡知识，弹簧测力计应竖直匀速拉动，故 ① 正确；
滑轮组的机械效率与 与绳子的绕法无关。与物重有关，与绳重及摩擦有关，故 ② 错误；
同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高， 故 ③ 正确；
换不同装置进行多次实验，目的是为了寻找普遍规律，不是为了减少误差，故 ④ 错误；
综上所述，只有 ①和③ 正确，故选C。
【分析】滑轮组的机械效率与物重有关系，与绳重及摩擦有关，与绳子的绕法是没有关系的。
3．【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】滑轮组的机械效率为：，故同一滑轮组的机械效率与物重有关，即增加提升重物重力可以提高滑轮组的机械效率，滑轮组的机械效率与运动速度及定滑轮重无关，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选：D。
【分析】 滑轮组的机械效率是指有用功和总功的比值，比值越大，机械效率越高。
4．【答案】D
【知识点】动滑轮拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【解答】A.使用动滑轮时，拉力的力臂是轮的直径，阻力的力臂是半径，所以动滑轮是省力杠杆，A不符合题意；
B.物体上升20cm时，绳子拉长s=2×20cm=40cm，B不符合题意；
C.不计摩擦和绳子重力时，G动=nF-G=2×2N-3N=1N，若考虑绳重和摩擦力，动滑轮重力小于1N，C不符合题意；
D.根据物体的重力和拉力，计算机械效率为，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】使用动滑轮可以省力，相当于省力杠杆；根据G动=nF-G，可以计算动滑轮的重力；利用，计算机械效率。
5．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A．拉力所做的有用功为
A不符合题意；
B．由图可知，动滑轮上的绳子为2根，则绳子自由端的移动的距离为
由可知，绳子自由端的移动速度为
B不符合题意；
C．拉力所做的总功为
C符合题意；
D．提升时，物体质量不变，高度增加，所以提升时，物体的重力势能变大，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据公式，可求出拉力所做的有用功；根据图示确定滑轮组承重绳段数n，结合公式及，可求出绳子自由端的移动速度；根据公式，可求出拉力所做的总功；质量一定时，高度越高，重力势能越大。
6．【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】AB．由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n＝3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n＝4，若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为
s甲＝3h，s乙＝4h
甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总＝F1 3h
乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总＝F2 4h
已知F1＝F2，所以W甲总＜W乙总，已知时间相同，由公式 知，P甲总＜P乙总，AB不符合题意；
CD．甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为
η甲＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%
同理可得，乙滑轮组的机械效率为η乙＝ ×100%，
所以η甲＞η乙，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】通过表达式可以看出，在不考虑摩擦力的影响时，滑轮组的机械效率与物体的重力和动滑轮的重力有关，与提升的高度和绳子的绕法无关。
7．【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；功的计算及应用
【解析】【解答】A．图乙使用了动滑轮，更省力，A不符合题意；
B．使用任何机械都不省功，B不符合题意；
C．两种方法中，钩码的重力G相同、被提高的高度h也相同，由W有=Gh可知，两种方法做的有用功相等，C符合题意；
D．图甲中，用弹簧测力计直接将钩码提升，人做的额外功较少，而图乙中使用动滑轮提升钩码，需要克服动滑轮重力及摩擦做一些额外功，而所以乙的机械效率小于甲的机械效率，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体的重力和高度相同时，对物体做功相同，动滑轮可以省力，定滑轮可以改变力的方向。
8．【答案】B
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解： A、①、②两次实验中绳子绕法不同，提升的物重相同，两次机械效率都是70%，所以可知滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关，A说法正确；
B、②、③两次实验是同一滑轮组，提升的物重不同（第③次物重更大），③的机械效率大于②，说明同一滑轮组提起物重越大，机械效率越高，B说法错误；
C、在①实验中，为正确测量拉力的大小，应匀速竖直向上拉动绳子，C说法正确；
D、为使实验的结论更具可靠性，应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律，这种做法是值得提倡的，D说法正确。
故答案为：B
【分析】结合滑轮组的机械效率的计算方法进行分析理解即可，用不同的装置通过多次实验得出结论，以使结论其更具普遍性，这是我们进行实验研究时常用的做法.
9．【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】解：使用动滑轮时，承担物重的绳子有2股，已知不计动滑轮重、绳重及摩擦，所以提起物体的力，即弹簧测力计的示数为 。
故答案为：D。
【分析】不计动滑轮重、绳重及摩擦，拉力F=G.
10．【答案】C
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算；滑轮与功的综合题
【解析】【解答】解：A、由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为2.4N，A符合题意；
B、物体上升速度v= = =0.05m/s，B符合题意；
C、由图知，n=3，拉力端移动距离s=3h=3×0.1m=0.3m，
拉力做功W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J，
拉力做功的功率：
P= = =0.36W，C不符合题意；
D、有用功W有=Gh=6N×0.1m=0.6J；
滑轮组的机械效率：η= = ×100%≈83.3%，D符合题意。
故答案为：C。
【分析】拉力端移动的距离s=nh，利用W总=Fs求出拉力做的功；利用P=求拉力做功功率；利用W=Gh求出有用功，利用η= 计算滑轮组的机械效率.
11．【答案】A
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】（1）由题意得，F=（G物+G动），n1=2，n2=3，则绳子受的拉力：F1=（G物+G动），F2=（G物+G动），故F1＞F2；
（2）由题意得，W额=G动h，W有用=G物h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，
则由η=，滑轮组的机械效率相同，即η1=η2；
故应选A。
【分析】（1）由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；
（2）不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同，而总功等于有用功加上额外功。可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。
12．【答案】A,C
【知识点】功率的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A．由图可知，n=3，绳子自由端移动的距离
s=nh=3×20cm=60cm=0.6m
拉力所做的功为
W总=Fs=0.5N×0.6m=0.3J
拉力的功率为
故A正确；
B．钩码的重力为
G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N
滑轮组的机械效率为
故B错误；
C．所做有用功为
W有=Gh=1N×0.2m=0.2J
克服动滑轮所做额外功为
W额1=G动h=0.25N×0.2m=0.05J
因此克服绳重和摩擦做的额外功为
W额2=W总-W有-W额1=0.3J-0.2J-0.05J=0.05J
故C正确；
D．若增大提升钩码的质量，则有用功增大，额外功不变，因此滑轮组的机械效率将变大，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】功率等于总功除以时间，总功减去克服动滑轮所做额外功，减去有用功等于克服绳重和摩擦做的额外功。
13．【答案】A,D
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解：
AC、不计细绳的重力和滑轮的轮与轴之间的摩擦，动滑轮的机械效率与提升物体的重力、动滑轮重力有关；探究动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力是否有关时，需要控制提升物体的重力相同，改变动滑轮重力，故A正确、C错误；
B、动滑轮的机械效率η= = = = ，由此可知动滑轮的机械效率与滑轮提升物体的高度无关，故B错误；
D、实验时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小，故D正确．
故选AD．
【分析】不计细绳的重力和滑轮的轮与轴之间的摩擦，动滑轮的机械效率与提升的物重大小、动滑轮重力有关，而与提升物体的高度无关．探究动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力是否有关时，需要控制提升的物体重相同，改变动滑轮重力．在测量拉力时要竖直向上、匀速拉动弹簧测力计．
14．【答案】B,D
【知识点】力作用的相互性；探究影响重力大小因素的实验；探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A、相互作用的两个力大小相等，故A正确。
B、压力相同受力面积越大压力作用效果越不明显，故B错误。
C、物体受到的重力与它的质量成正比，故C正确。
D、使用定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，故D错误。
故选：BD。
【分析】根据力作用的相互性、探究影响压力作用效果的因素、探究重力的大小和质量的关系、定滑轮及其工作特点来判断。
(1)两个物体之间的作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在一条直线上：
(2)压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显；
(3)地球上的物体由于受到地球的吸引而产生的力是重力，物体受到的重力与它的质量成正比；
(4)定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力的方向。
15．【答案】B,C
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：由图可知，物体由3段绳子承担，
此滑轮组的机械效率η＝ ＝ ＝ ＝ ＝1+
则η﹣1＝1+ ＝1+（G﹣1×G动），
已知图中纵轴表示机械效率的倒数η﹣1，由此可知，若不计纯重与摩擦，则橫轴可能表示G﹣1或G动，
故答案为：BC。
【分析】使用η＝ 得出滑轮组的机械效率，再结合图像分析解答.
16．【答案】2.4；0.48；83.3%
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数是F＝2.4N；
（2）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝6N×0.08m＝0.48J；
（3）拉力移动距离：s＝nh＝3×8cm＝24cm＝0.24m，
拉力做的总功为W总＝Fs＝2.4N×0.24m＝0.576J；
滑轮组的机械效率：
×100%＝×100%≈83.3%。
故答案为：2.4；0.48；83.3%
【分析】 （1）根据弹簧测力计的分度值和指针的位置读出弹簧测力计的示数；
（2）直接根据W有用=Gh即可求出有用功；
（3）由图可以看出此滑轮组绳子的股数n=3，先根据s=nh求出拉力移动的距离，然后根据W总=Fs求出总功；然后利用机械效率公式 计算机械效率。
17．【答案】1600；
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】所做的有用功
滑轮组的机械效率
【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。
18．【答案】不计绳重、摩擦和动滑轮重力；
【知识点】动滑轮及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【解答】 用动滑轮提起重物，不计绳重、摩擦和动滑轮重力，可以省一半力，但要多移动一倍的距离。绳子移动的距离s=2h，机械效率。
【分析】用动滑轮提起重物，不计绳重、摩擦和动滑轮重力，可以省一半力。绳子移动的距离s=2h，机械效率。
19．【答案】3；不会；相同
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】由乙图可知，当物重时，，则有
，解得。
因为要克服动滑轮重做额外功，机械效率永远不可能达到100%。
由可知，机械效率与滑轮组的绕线方式无关，仅改变图甲中的绕绳方式、重复实验，所得到的图线与图乙所示曲线相同。
故答案为：3；不会；相同
【分析】根据，可以计算滑轮组中动滑轮的重力；使用滑轮组有额外功，机械效率不会到达100%；滑轮组的机械效率和绕绳方式无关。
20．【答案】2；83.3%
【知识点】机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】不计绳重和摩擦，根据得到：，解得：G动=2N；
则滑轮组的机械效率。
【分析】不计绳重和摩擦，根据计算动滑轮的重力，根据计算滑轮组的机械效率。
21．【答案】（1）F1h
（2）＜；在使用动滑轮提升物体时，要对动滑轮做功。
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】（1）用弹簧测力计将钩码缓慢地匀速向上提升一定高度，并同时用刻度尺测量，记录拉力与高度F1、h，根据W=Fs可知，W1=F1h；
（2）通过对比两次所做的功可知，W1故答案为：（1）F1h；（2）＜；在使用动滑轮提升物体时，要对动滑轮做功。
【分析】（1）根据W=Fs，计算拉力做功多少；
（2）使用动滑轮时，对动滑轮做了额外功，总功比有用功大。
22．【答案】（1）匀速上升
（2）甲；有用功；
（3）；有关
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】测量滑轮组的机械效率时，
（1）在甲图实验中，要测量绳子自由端所受的拉力，应在物体匀速上升时，读弹簧测力计示数。故填：匀速上升；
（2）根据表中实验数据，绳子移动的距离是物体升高距离的3倍，则绳子股数n=3，是用甲图滑轮组测得的数据；机械效率指的是有用功与总功的百分比，计算第3次实验，计算滑轮组的机械效率为。故填：甲，有用功，；
（3）根据表中数据，第3次实验中额外功为：W额=1.8N×0.9m-4N×0.3m=0.42J；使用滑轮组时，在动滑轮一定时，物体的重力越大， 有用功越多，有用功和总功比值越大，则机械效率与物体的重力大小有关。故填：0.42，有关。
【分析】（1）探究滑轮组的机械效率时，物体要匀速直线运动；
（2）根据绳子距离和物体移动距离的倍数，计算绳子股数；机械效率是有用功和总功的比值，根据，计算机械效率；
（3）根据W=Fs，计算拉力做功多少；总功和有用功的差，计算额外功；动滑轮一定时，物体重力越大，机械效率越大。
23．【答案】乙；83.3%；高；3；C
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】测量滑轮组机械效率的实验中，
（1）实验2中，物体升高0.1m，绳端移动距离为0.4m，绳子股数为；第2次实验是用乙滑轮组做的实验。
（2）甲装置中承担物重的绳子的股数为，实验3中h=0.2m，则，
计算第3次实验的机械效率为，；
（3）由实验1和实验3可知，使用的是同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率的数值越大，结论是使用同一滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越高。
（4）由图丙可知，装置绳子股数为2，根据：，
由图丁装置，当动滑轮重为1N时，机械效率为75%，则，
计算被提升物体所受的重力G=3N；
（5）A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方，拉力测量大了，机械效率变小，故A不符合题意；
B．弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升，拉力变大，机械效率变小，故B不符合题意；
C．测量拉力时，弹簧测力计处于静止状态，摩擦力克服动滑轮做的功减小，额外功减小，机械效率变大，故C符合题意。
故选C。
【分析】（1）根据绳子移动距离和物体移动距离的倍数，计算绳子股数；
（2）根据，计算机械效率；
（3）物体的重力越大，机械效率越高；
（4）根据机械效率，计算物体的重力；
（5）使用滑轮组时，拉动绳子时，有摩擦力，静止时，测量的机械效率更高。
24．【答案】（1）匀速直线
（2）0.05；88.9
（3）0.6；没有考虑绳重和摩擦力的影响
（4）重物所受重力越大
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】（1）缓慢拉动弹簧测力计使钩码竖直向上做匀速直线运动时，绳子自由端也做匀速直线运动，钩码处于平衡状态，根据二力平衡条件可以计算机械效率大小，此时考虑了摩擦、绳重等因素，使测量结果更准确。
（2）第2次实验过程中的有用功为W有=Gh=4N×0.1m=0.4J，总功为W总=Fs=1.5N×0.3m=0.45J，
所以额外功为W额=W总-W有=0.45J-0.4J=0.05J，机械效率为。
（3）由题意可知，小华是根据求得的动滑轮的重，由图知有效绳子段数n=3，
则利用第3次实验的数据计算出动滑轮的重为G动=3F-G=3×2.2N-6N=0.6N。
小华的计算方法不合理，因为她没有考虑绳重和摩擦力的影响。
（4）由实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越大，滑轮组的机械效率越高。
【分析】（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。
（2）根据W=Gh、W=Fs求出第2次实验的有用功和总功，由W额=W总-W有可得额外功，根据机械效率公式求出效率的大小。
（3）由图知，承担重物绳子的段数n，忽略绳重和摩擦，根据计算动滑轮的重力。
（4）使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越大，滑轮组的机械效率越高。
25．【答案】（1）匀速直线
（2）68.1%；越大
（3）40；36
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小；
(2)A处数据应为：；
分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组提升不同重物时，被提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越大；
(3)第一次实验有用功W有1=G1h= 6.0N×0.1m= 0.6J， W总1=F1s= 6.0N×0.2m=1.2J，W额外1=W1- W有1=0.6J；
第二次实验有用功W有2=G2h = 12.0N×0.1m=1.2J，
W总2=F2s= 9.6N×0.2m =1.92J，
W额外1=W总1- W有1= 0.72J，
设动滑轮重G动，则两次对动滑轮做功均为W动=G动h=G动×0.1m，
则绳子重力和摩擦力所对应的额外功W额外-W动，
绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功的比
例一定，则有，
即，
解得G动=4N；绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功的比例为1：6；
设被提升物体的重力为26N时，拉力为F，则总功为Fs，
绳子重力和摩擦力所对应的额外功为，
克服动滑轮做功为，
则有用功为，
即，
解得F=18N，即为测力计示数。
【分析】(1)在实验中要匀速缓慢拉动测力计。
(2)根据求机械效率，根据表格数据得出结论；
(3)根据绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功的比例一定列等式，求解。
26．【答案】（1）解： 由图可知n＝3，滑轮组的机械效率： ×100%＝65%；
答：滑轮组的机械效率为65%；
（2）解：由题意可知，摩擦和绳重等产生的额外功Wf＝kW总＝kFs，
滑轮组的机械效率： ＝ ……①
由题意可知，当F＝10N时，η＝50%，代入①式有： …②
当F＝40N时，η＝80%，代入①式有： ……③
由②③解得：G动＝12N，k＝0.1。
答：动滑轮的重力为12N，k的值为0.1。
【知识点】机械效率的计算；滑轮（组）的机械效率；滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【分析】
（1）在滑轮组中，物体重力做功为有用功，拉力做功为总功。机械效率为有用功除以总功。
（2）滑轮组中滑轮和绳子重及摩擦做功为额外功。
27．【答案】（1）解：由s=nh知道，滑轮组绳子的有效股数
根据“奇动偶定”，绳子应从动滑轮挂钩上开始，如图所示
（2）解：人的拉力做的功W总=Fs=200N×1.5m=300J
由 知道，拉力做的有用功W有=ηW总=70%×300J=210J
由W=Gh可得，被吊起重物的重力
由G=mg得，被吊起物的质量
答：被吊起物的质量是42kg；
（3）解：因为物体间力的作用是相互的，所以人受到向上的拉力F=F′=200N，则人对地面的压力F压=G人﹣F′=500N﹣200N=300N
人对地面的压强
答：小亮匀速拉动绳子时，他对地面的压强是1.2×104Pa。
【知识点】压强的大小及其计算；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】对于该滑轮组，与动滑轮接触的有三段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的3倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物重和滑轮重之和的三分之一，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
28．【答案】（1）解：潜水器的重力G=mg=2.2×104kg×10N/kg=2.2×105N，
潜水器受到的浮力F浮=ρ2gV=1.03×103kg/m3×10N/kg×20m3=2.06×105N，
潜水器处于平衡状态，由平衡条件得：F0+F浮=G，
挂钩拉力F0=G﹣F浮=2.2×105N﹣2.06×105N=1.4×104N
（2）解：潜水器整个过程的路程s=2h0，
潜水器的速度v= = = =0.39m/s
（3）解：有用功W有=mgh，总功W总=F1s=F1nh，
效率η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%=80%，则n=5
【知识点】力的合成与应用；浮力大小的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】（1）由G=mg求出潜水器的重力，由浮力公式求出它受到的浮力，然后由平衡条件求出挂钩的拉力．（2）求出潜水器的路程，然后由速度公式求出平均速度．（3）由功的公式求出有用功与总功，由效率公式求出承重绳子的股数．
29．【答案】（1）解：由图知，过程中，物体全部出水面后的拉力大小等于重力，即；
不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率；
（2）解：金属罐浸没在液体内部，由图乙知，物体受竖直向上的浮力与绳索拉力，竖直向下的重力，静止时：，代入数据：，；
（3）解：设金属罐的高度为，则金属罐浸没在液体中排开液体的体积为：
，，则，
；
；
金属罐在位置时，液体的深度仍为，
液体对容器底部的压强：；
【知识点】液体压强的计算；浮力大小的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【分析】
（1）滑轮组的机械效率为
（2）根据受力分析可知：A静止时：，代入数据即可求出浮力。
（3）容器底部受到的压强公式为：p=ρgh.
30．【答案】（1）解：根据题意可知，当B浸入水中的深度为7cm时，B浸入水中的体积为
由可得，B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力为
答：B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力为；
（2）解：模型中的船厢A和所盛水的总重为5N，又根据滑轮组可知，，可知绳子对动滑轮的拉力为
浮筒B对动滑轮向下的拉力为
对动滑轮进行受力分析可知
则可得
答：动滑轮的重力为4N；
（3）解：C中水深为20cm时，水对容器C底部的压强为
又C的上表面积为，则对C的底部的压力为
根据图乙可知，当压力为10N时，的阻值为
答：C中水深为20cm时阻值为100Ω；
（4）解：在容器C中注水后，船厢A的总重力不变，滑轮组细绳的拉力不变，则浮筒B受到竖直向上的拉力不变，由可知，浮筒B受到的浮力不变，所以，浮筒B浸入水中的深度仍为7cm不变，在容器C中再注入一定质量的水，浮筒B将上升，使船厢A下降30cm，浮筒B浸入水中的深度不变，所以水面上升10cm，容器底部受到水的压强的增加量为
压敏电阻受到的压力增加量为
此时压敏电阻受到的总压力为
根据图乙可知，此时的阻值为
根据欧姆定律可得
联立解得
则电路中电源电压值为
答：电路中电源电压值为4.8V。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；滑轮组绳子拉力的计算；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）当B浸入水中的深度为7cm时，首先根据VB=SBhB计算浸入水中的体积，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算B浸所受的浮力；
（2）根据图甲确定承担重力的绳子段数n，再根据计算绳子对动滑轮的拉力T1，再根据计算浮筒B对动滑轮向下的拉力T2，最后根据计算动滑轮的重力；
（3）根据p=ρ液gh计算水对容器C底部压强，再根据F=pSC计算对C的底部的压力，最后根据图乙确定Rx的阻值；
（4）在容器C中注水后，船厢A的总重力不变，滑轮组绳子的拉力不变，则浮筒B受到竖直向上的拉力不变，由F浮=G-F拉可知，浮筒B受到的浮力不变，
当浮筒B浸入水中的深度仍为7cm时，在容器C中再注入一定质量的水，浮筒B将上升，使船厢A下降30cm，浮筒B浸入水中的深度不变，此时水面上升高度10cm，根据Δp=ρ水gΔh计算容器底部受到水的压强的增加量，根据计算压敏电阻是受到的压力，由图乙确定此时Rx的阻值，最后根据欧姆定律U=IR可列出电源电压的方程，联立计算可得电源电压大小。
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