第十一章 简单机械 第2讲 斜面 滑轮 滑轮组及其机械效率 练习（含答案）2026年中考物理一轮复习（河北）

第2讲 斜面 滑轮 滑轮组及其机械效率
立足教材·夯实基础
1. 模型建构·一题多选 如图所示，用甲、乙两个滑轮将同样的钩码在相同的时间内缓慢提升相同的高度（滑轮重小于钩码重），不计绳重和摩擦，则下列说法不正确的是 （ ）
A． 滑轮甲是动滑轮
B． 使用滑轮甲时，就可以省一半的力
C． 滑轮乙是定滑轮，使用时可以改变力的方向，但不能省力
D． 滑轮甲中绳端移动的距离是物体移动距离的 2 倍
E． FA 做的总功比 FB 多
F． 滑轮甲的机械效率比滑轮乙高
G．用滑轮甲提起不同的重物，机械效率不变
2. ［教材教八下 P103，T3 改编］ 利用如图所示的滑轮组提起一个重为2 000 N的物体，使物体上升1 m，不计摩擦及绳重，每个滑轮重力大小相同，绳子的拉力F=600 N，物体上升的速度为0.5 m/s，则下列说法错误的是 （ ）
A． 每个动滑轮重200 N
B． 有用功是2 000 J
C． 拉力的功率是300 W
D． 滑轮组的机械效率约为83.3%
3. ［教材人八下 P115 原图］ 如图所示，将重为 10 N 的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长 l 为 1 m，斜面高 h 为 0.3 m，拉力 F 为 4 N，拉力的功率为2 W，则此过程中 （ ）
A． 利用斜面搬运货物可以省功
B． 物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是1.5 s
C． 此斜面的机械效率为 75%
D． 若只增加斜面的粗糙程度，其机械效率不变
4. ［教材人八下P121，T3改编］ 小明在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，第 1、2、3 次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示：
次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 动滑轮重G动/N 机械效率η
1 2 0.1 0.9 0.3 0.6 74.1%
2 4 0.1 1.6 0.3 0.6 83.3%
3 4 0.1 0.5 1.2 66.7%
（1）在实验操作中应该 ________ 拉动弹簧测力计。
（2）分析表中第 1、2 次实验数据，得出的结论是 _________________________。
（3）分析表中第 3 次实验数据，可以得到此时绳端的拉力为 _____ N。
（4）分析表中第 ____ 次实验数据，得出的结论是：滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小有关。
补充设问
（5）使用同一滑轮组，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率与物重的关系可能是 _____（填选项字母）。
（6）小明同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法是 ______（选填“正确”或“错误”）的，如果这样做，测得的机械效率将 ______（选填“偏大”“偏小”或“更准确”）。
拓展进阶·提高能力
5. ［25·陕西］ 我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一，为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图所示，是汉代画像石中的滑轮图，描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮，下列说法正确的是 （ ）
A． 该滑轮是动滑轮
B． 该滑轮可以改变施力的方向
C． 使用该滑轮可以省功
D． 提升重力不同的物体时，机械效率不变
6. ［25·齐齐哈尔］ 小明用如图所示的滑轮拉着重100 N 的物体 A，使 A 以 0.2 m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动 5 s，作用在绳端的水平拉力F=5 N，该滑轮的机械效率为 80%。关于该过程，下列说法不正确的是 （ ）
A． 物体 A 受到的重力所做的功是 0
B． 绳端移动的距离是 2 m
C． 拉力 F 做功的功率是 1 W
D． 地面对物体A 的摩擦力大小是 8 N
7. ［25·凉山州］ 用如图甲所示的滑轮组提升物体A。已知被提升物体 A 的重力为900 N，卷扬机施加在绳子自由端的拉力 F 将物体 A 以 0.5 m/s 的速度匀速提高了 5 m。拉力 F 做的功随时间的变化图像如图乙所示（不计绳重和滑轮与轴的摩擦）。此过程滑轮组提升重物的机械效率为 _____%，动滑轮的重力为 ____ N。
8. ［25·乐山］ 如图所示，在斜面上将一个重 10 N 的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=6 N，斜面长 s=0.6 m、高 h=0.3 m，则拉力所做的功为______ J；把重物直接提升 h 所做的功作为有用功，忽略弹簧测力计受到的重力和空气阻力，则斜面对物体的摩擦力为 _____ N。
9. 如图所示，重550 N 的工人站在水平地面上用滑轮组提起重760 N 的货物，货物匀速上升2 m用的时间为10 s，提升过程中工人的拉力为400 N，提升过程中不计绳重和摩擦。求：
（1）在这次提升过程中，工人的拉力的功率。
（2）在这次提升过程中，滑轮组的机械效率。
（3）若该滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600 N，该工人用这个滑轮组能提升的最大物重。
10. ［25·承德模拟］ 建筑工地上，经常看到如图所示的吊车。吊车在建筑工地进行作业时，吊臂上的滑轮组将底面积为1.5 m2、质量为600 kg的长方体建筑材料，匀速提升3 m，用时3 s。（g取10 N/kg）求：
（1）当建材放在水平地面静止时，它对地面的压强。
（2）匀速提升建材过程中，滑轮组做的有用功。
（3）若滑轮组的机械效率为 60%，钢丝绳自由端拉力的功率。
核心素养·中考新考法
11. 古代科技 如图甲是我国古代主要的灌溉农具———龙骨水车，因其形如龙骨而得名。灌溉时，水车安放在河边，下端车桶和刮水板直伸水中，另一端的大龙头轴固定于堤岸的木架上，用时踩动脚踏板使大龙头轴转动，通过链条带动桶内刮水板上行，倾灌于地势较高的田地。
若工人踩动龙骨水车旋转一周可将0.03 m3的水提升到4 m高的田地中，所用时间为60 s，工人做功的总功率为50 W，则该过程中龙骨水车所做的有用功为_____ J，工人做的总功为 ____ J，机械效率为 ______%。（ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）写出一条提高“龙骨水车”提水效率的方法：__________________。
第2讲 斜面 滑轮 滑轮组及其机械效率
立足教材·夯实基础
1. BFG 提示：使用动滑轮时，只有在不计绳重、摩擦和动滑轮重的情况下，才可以省一半的力，若考虑动滑轮的重力，则拉力大于物体所受重力的一半，故 B 项错误；使用定滑轮，不计绳重与摩擦，拉力做的功等于克服物体所受重力做的功，即WB=Gh；使用动滑轮，不计绳重与摩擦，拉力做的功等于克服物体所受重力
和动滑轮所受重力做的功，即WA=（G+G动）h；所以，使用动滑轮所做的功大于使用定滑轮所做的功，即
使用动滑轮所做的总功大，根据W有用=Gh可知两者所做有用功相同，由η=可知，动滑轮的机械效率小于定滑轮的机械效率，即滑轮乙的机械效率更高，故 F 项错误；当用滑轮甲提起不同的重物时，若提高相同的高度，所做的额外功不变，有用功发生变化，所以有用功在总功中的比值发生变化，即机械效率发生变化，故 G 项错误。
2. C 提示：由题图可知，n=4。绳子自由端移动的速度：v=4v物=4×0.5 m/s=2 m/s；
拉力的功率：P=Fv=600 N ×2 m/s=1 200 W，故 C 项错误。
3. C 提示：利用斜面搬运货物可以省力，不能省功，故 A 项错误；拉力做的总功：W总=Fl=4 N×1 m=4 J，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间：t== =2 s，故 B 项错误；只增加斜面的粗糙程度，在木板上拉相同的物体，物体受到的摩擦力增大，额外功增大，有用功相同，总功增大，根据η=可知，斜面的机械效率变小，故 D 项错误。
4.（1）竖直匀速 （2）同一滑轮组，滑轮组的机械效率高低与提升的物体重力大小有关
（3）1.2 （4）2、3
【补充设问】（5）A （6）错误 偏大
拓展进阶·提高能力
5. B 提示：由题图可知，使用滑轮汲水的过程中，滑轮的位置不变，所以该滑轮是定滑轮，故 A 项错误；使用任何机械都不省功，所以使用该滑轮也不能省功，故 C 项错误；同一个滑轮，提升的物体越重，机械效率越高，故 D 项错误。
6. C 提示：动滑轮由两股绳子拉着物体 A 匀速运动，绳子自由端移动的速度是物体 A 移动速度的两倍，绳子运动的速度：v=2vA=2×0.2 m/s=0.4 m/s，拉力 F 做功的功率：P=Fv=5 N×0.4 m/s=2 W，故 C 项错误。
7. 90 100 提示：滑轮组提升重物所做的有用功：W有用=Gh=900 N×5 m=4 500 J；货物以0.5 m/s的速度匀速提升到5 m的高度，由v=可知，
运动的时间：t===10 s，
由题图乙可知，10 s拉力做的总功是5 000 J，所以滑轮组提升重物的机械效率：η===0.9=90%；
由题图甲知通过动滑轮绳子段数 n=2，所以绳子自由端移动的距离：s=2h=2×5 m=10 m，由W总=Fs可得拉力：F===500 N，不计绳重和摩擦，动滑轮所受的重力：G动=2F-G=2×500 N-900 N=100 N。
8. 3.6 1 提示：拉力做的功，即总功： W总= Fs= 6 N×0.6 m=3.6 J；
克服物重做的有用功：W有用=Gh=10 N×0.3 m=3 J，忽略弹簧测力计的重力和空气阻力，克服斜面对物体的摩擦力做的功为额外功，
则额外功：W额外=W总-W有用=3.6 J-3 J=0.6 J，
斜面对物体的摩擦力：Ff===1 N。
9. 解：（1）由题图可知，n=2，拉力做的总功：W总= Fs=Fnh=400 N×2×2 m=1 600 J，在这次提升过程中，工人的拉力的功率：P===160 W。
（2）克服货物所受重力做的有用功：W有用=Gh=760 N× 2 m=1 520 J，
滑轮组的机械效率：η===0.95=95%。
（3）提升过程中不计绳重和摩擦，由F= （G+G动）可知，动滑轮重：G动=2F-G=2×400 N-760 N=40 N；
若该滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600 N，工人所受重力为550 N，故工人对绳子的最大拉力为F最大= 550 N，所以能提升的最大物重：G最大=2F最大-G动= 2×550 N-40 N=1 060 N。
10. 解：（1）当建材放在水平地面静止时，它对地面的压力等于建材所受的重力，
即：F压=G=mg=600 kg×10 N/kg=6 000 N，
它对地面的压强：p===4×103 Pa。
（2）匀速提升建材过程中，滑轮组克服建材所受重力做的有用功：W有用=Gh=6 000 N×3 m=1.8×104 J。
（3）根据η=可得，钢丝绳自由端拉力做的总功：W总===3×104 J，
拉力的功率：P===1×104 W。
核心素养·中考新考法
11. 1 200 3 000 40 增大桶内刮水板刮水的质量（合理即可）
提示：由P=得，每分钟输出的总功：W总=Pt=50 W× 60 s=3 000 J；
每分钟输出的有用功：W有用=Gh = mgh =ρ水Vgh= 1.0×103 kg/m3×0.03 m3×10 N/kg×4 m=1 200 J，
则机械效率：η===0.4=40%；
增大机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小摩擦，因此要提高“龙骨水车”提水效率，可以增大桶内刮水板刮水的质量，或在各部件之间加润滑油来减小摩擦。