初中物理滑轮组经典习题25道(含详细答案)

滑轮组经典习题30道

答案与评分标准

一、选择题（共18小题）

（2009•包头）如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m，1、

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），下列计算结果正确的是（）

A、所做的有用功为1J

B、动滑轮自重0.2N

C、拉力F做功的功率为0.3W

D、该滑轮组的机械效率为83.3%

考点：滑轮组及其工作特点；功的计算；有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率；功率的计算。

专题：计算题；比较思想。

分析：（1）由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，工作特点是：可以达到既省力又改变力的作用方向．动滑轮由几段绳子承担，绳端移动的距离就是物体升高高度的几倍．

（2）结合功、功率和机械效率的公式分别计算出所做的有用功、动滑轮自重、拉力F做功的功率、该滑轮组的机械效率，然后和所提供的计算结果比较，得出正确的判断．

解答：解：A、∵用滑轮组提升物体，对物体做的功是有用功．

∴所做的有用功W用10N×0.11J．

∴该选项中，所做的有用功为1J，计算结果正确．

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，则：动滑轮的重力G动=2F﹣G物=2×6N﹣102N．

∴动滑轮自重0.2N，计算结果不正确．

C、∵用滑轮组提升物体，拉力F做的功是总功，则拉力F做功

．

的功率

总

∴拉力F做功的功率为0.3W，计算结果不正确．

D、∵该滑轮组的机械效率η=物

．

∴该滑轮组的机械效率为83.3%，计算结果正确．

本题计算结果正确的有两个：A和D．

故选A、D．

点评：本题考查滑轮组的工作特点，利用公式逐个计算，然后和选项比较，计算过程注意格式，过程和结果都有单位．

2、如图所示，斜面长为3，高为，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（）

A、有用功是400J，总功是840J

B、有用功是840J，额

外功是400J

C、总功是12O0J，机械效率是7

D、有用功是400J，机械效率是7

考点：功的计算；有用功和额外功；斜面的机械效率。

专题：计算题；应用题。

分析：知道木箱重，将木箱提升1m做的功为有用功，利用求解；知道沿斜面方向用的推力大小和移动的距离，利用求总功，再利用机械效率的公式求斜面的机械效率．

额外功等于总功和有用功的差．

解答：解：对木箱做的有用功：

W有840N×1840J，

利用斜面做的总功：

W总400m×31200J；

额外功W额总﹣W有用=1200J﹣840360J，

斜面效率：

×10070%．

η有用

总

故选C．

点评：本题考查了功的计算、机械效率的计算，能区分并计算有用功和总功是本题的关键．

3、如图所示，小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组．他分别用这两种滑轮组把质量相同的重物吊到等高的平台上，两次吊重物时他拉绳的速度相同．不计摩擦和绳重，下列说法正

确的是（）

A、两次吊物，小明所做的功和功率的多少相同，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低都相同

C、两次吊物，小明所做的功率的大小和效率的高低相同，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低相同，用乙装置时功率大

考点：功的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算。

专题：应用题。

分析：从题中知：重物的质量相同，两次拉绳的速度相等，重物上升的高度相同，滑轮相同．

求出机械先根据求出小明的拉力所做的功W甲与W乙；再由η=有

总

效率；最后根据比较功率的大小．

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，因为物体重力相等，滑轮相同，上升的高度相同，所以两次做功相等；（2）由知，两次所做的有用功相等，所以机械效率相等；（3）因为甲图中有3段绳子拉着动滑轮所以F甲=（G物轮）；乙图

中有2段绳子拉着动滑轮，所以F乙=（G物轮）；

F甲＞F乙，V甲乙，根据得P甲＞P乙．

故选D．

点评：考查了功、功率、机械效率的计算，特别注意滑轮组的使用方法，滑轮组省力但不省功，机械效率等于有用功与总功的比值．

4、（2010•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4800J，则该滑轮组的机械效率是（）

A、67%

B、73%

C、83%

D、100%

考点：滑轮（组）的机械效率；功的计算；有用功和额外功。专题：计算题。

分析：由装置可知承担物重的绳子股数2，重物上升h，则拉力端移动的距离2h，知道物重G和拉力大小F可以求出有用功、总功，根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率．

解答：解：由图可知，2，22×510m，

当提升800N的重物时，

W有用800N×54000J，

W总=4800J，

滑轮组的机械效率：

×100×10083%．

η=有用

总

故选C．

点评：本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法，因条件已给出，难度不大．

5、利用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提升到相同的高度，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、F1、F2做功的功率一样大

考点：滑轮（组）的机械效率；功率的计算。

分析：滑轮组的机械效率是有用功与总功的比值，要正确地解决此题，关键是搞清有用功与总功的计算，还要分清每个滑轮组由几段绳子承担物重．功率是表示物体做功快慢的物理量，一定要注意题目中比较哪个功的功率．

解答：解：甲滑轮组由3段绳子承担物重，所以S1=3h1

则η1=

乙滑轮组由2段绳子承担物重，所以S2=2h2

则η2=

又因为G12，F12，

所以乙滑轮组的效率高．

两物体上升速度相同，所以甲绳端移动速度大于乙绳端移动速度．根据，拉力F相同，所以F1的功率大．

故选B．

点评：此题主要考查了滑轮组机械效率的计算，以及功率的计算．同时还用到了绳端移动距离与物体上升高度的关系．

6、用完全相同的A、B两个滑轮组（绳重及摩擦忽略不计），分别提升重为G1和G2的两物体，若G1＞G2，它们的机械效率分别为ηA和ηB，则（）

A、ηA＞ηB

B、ηA＜ηB

C、ηηB

D、无法判断

考点：滑轮（组）的机械效率；机械效率的大小比较。

专题：推理法。

分析：知道绳重及摩擦忽略不计，利用滑轮组做的额外功就是提升动滑轮做的功，因为用的是完全相同的滑轮组，所以将重物提升高度相同时做的额外功相同；

提升的物重不同，当提升高度相同时，有用功不同，利用机械效

率的公式η有

总

有

有额

分析机械效率的大小变化情况．

解答：解：设将两个物体提升高度均为h，∵使用滑轮组时，绳重及摩擦忽略不计，

∴W额轮h，

当提升的物重变化时，额外功大小不变；﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

∵η有用

总

有用

有用额

，

∴有用额

有用1+额

有用

，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

∵G1＞G2，W有用，

∴做的有用功：W1＞W2，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③

由①②③综合分析：ηA＞ηB．

故选A．

点评：本题考查了使用滑轮组时有用功、额外功、总功、机械效率的计算方法，利用好“当绳重及摩擦忽略不计时，W额轮h”是本题的关键．

7、两滑轮组装置如图所示，已知每个滑轮重力都为G0，摩擦和绳重均不计，用它们分别匀速提起重为5G0的物体时，甲、乙两滑轮组的机械效率之比是（）

A、6：7

B、7：6

C、5：6

D、5：7

考点：滑轮（组）的机械效率；功的计算；有用功和额外功；机

械效率的大小比较。

专题：计算题；推理法。

分析：若将物体提升h，知道提升的物重利用功的公式求有用功；因为摩擦和绳重均不计，知道每个滑轮重，可以计算使用滑轮组时的额外功（甲图有1个动滑轮，乙图有两个动滑轮）；利用W总

有用额分别求出总功，再利用机械效率的公式求出滑轮组的机械效率，最后求两个滑轮组的机械效率的比值．

解答：解：设物体被提升的高度为h，

W有用5G0h；

∵摩擦和绳重均不计，

∴使用滑轮组时做的额外功就是将动滑轮提升h做的功，

∵甲图有1个动滑轮，

∴使用甲滑轮组时的额外功：

W额轮0h，

使用甲滑轮组时的总功：

W总有用额=5G006G0h，

使用甲滑轮组时的机械效率：

，

η有

总

∵乙图有2个动滑轮，

∴使用乙滑轮组时的额外功：

W额′=2G轮2G0h，

使用乙滑轮组时的总功：

W总′有用额′=5G02G07G0h，

使用乙滑轮组时的机械效率：

，

η′有

总

∴=：=．

故选B．

点评：本题考查了使用滑轮组时有用功、额外功、总功、机械效率的计算方法，能根据W额轮h求额外功是本题的关键．

8、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：

（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；

（2）滑轮组机械效率高低可能与被物重有关；

（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；

（4）滑轮组机械效率高低可能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，进行对比实验来验证提出的假设，则该实验验证的假设是（）

A、（1）

B、（2）

C、（3）

D、（4）

考点：滑轮（组）机械效率的测量实验。

专题：实验探究题；控制变量法。

分析：（1）影响滑轮组机械效率的因素有被提升物体的重力、动滑轮重力、绳子重力和摩擦等；

（2）比较两个图中的相同因素和不同因素，研究的是机械效率与不同因素的关系．

解答：解：（1）比较两图发现：绳子段数相同，动滑轮重相同，提升高度也相同，只有被提升物体的重力不同；

（2）结合控制变量法的思想，所以该实验装置探究的是滑轮组的机械效率与被提升物体的重力的关系．

故选B．

点评：（1）运用控制变量法探究实验时，一定抓住相同因素和不同因素；

（2）结论的一般形式是：在（相同因素）相同时，（不同因素）越（），（研究的物理量）越（）

9、（2007•恩施州）下列关于简单机械的理解，正确的是（）

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

考点：杠杆的分类；定滑轮及其工作特点；滑轮（组）的机械效率。

专题：定性思想。

分析：机械效率是有用功跟总功的比值．总功是有用功和额外功

之和，使用滑轮组时，克服动滑轮重力做的功是额外功．

杠杆的种类有三种：

①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；

②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；

③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力．

解答：解：A、克服动滑轮重力做的功是额外功．如果动滑轮重力小，则有用功在总功中所占的百分比就高，即机械效率高；反之，如果动滑轮重力大，则有用功在总功中所占的百分比就低，即机械效率低，故A正确；

B、吃饭时，食指和拇指对筷子的力是动力，食物对筷子的力是阻力．此种情况下，动力臂比阻力臂短，所以筷子是个费力杠杆，故B错误；

C、我们使用杠杆有时是为了省力，有时是为了省距离，故C错误；

D、定滑轮实质是个等臂杠杆，既不省力也不省距离，故D错误．故选 A．

点评：本题考查了学生对简单机械的了解．要知道机械效率是有用功跟总功的比值，知道滑轮组的机械效率与物重和滑轮重有关；掌握判断杠杆是哪一种杠杆的方法：可根据动力臂和阻力臂的关系去判断或根据该杠杆在生活中的实际用途去判断．

10、（2006•大连）如图所示，工人用动滑轮把重物匀速提升到一定高度，重物的重力为G物，动滑轮的重力为G动，此装置的机械

效率为η，不计绳重和摩擦．则工人所用的拉力为（）

A、物动

B、物

C、物动

D、动

（﹣）

考点：动滑轮拉力的计算；功的计算；有用功和额外功。

专题：推理法。

分析：由图知使用动滑轮时承担物重的绳子股数2，设物体升高的高度h，可求绳子自由端通过的距离s，拉力F的大小有多种解法：

①不计绳重和摩擦，拉力的大小（G物动）；

②提升重物做的功为有用功，拉力做的功为总功，机械效率等于有用功与总功的比值，根据机械效率可求拉力的大小；

③求出了有用功，知道动滑轮的重和提升的高度，可以求出额外功，进而求出总功（总功等于有用功加上额外功），再根据求拉力大小．

解答：解：①不计摩擦和绳重，由两股绳子承担物体和动滑轮的总重，（G物动），故A正确；

②设物体升高的高度h，可求绳子自由端通过的距离2h，

提升重物做的功为有用功：

W有物h，

∵η=有

总

，

拉力做的功为总功：W总有物，

又∵W总，

∴拉力的大小：

总物

物，故B正确；

③使用动滑轮做的额外功：W额动h，

W有总﹣W额﹣G动h，

∵η有

总﹣

动，

∴拉力的大小：

动

（﹣）

，故D正确；

根据C中结果反推导，发现η=物

﹣

动

，不符合机械效率的定义，故C错．

故选A、B、D．

点评：本题提供了使用滑轮组时三种计算拉力大小的方法，注意条件：不计绳重和摩擦．

11、（2011•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，下列说法正确的是（）

A、滑轮组的机械效率是40%

B、物体重300N

C、拉力F做的功是600J

D、拉力F的功率是40W

考点：功的计算；杠杆的机械效率；功率的计算。

专题：计算题；推理法。

分析：由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数3，则拉力F移动的距离3h．

知道物体沿斜面移动的距离s′，利用3s′求拉力移动的距离，知道拉力的大小，利用求拉力做的功，又知道做功时间，利用求拉力做功功率；

因条件不足，例如斜面的倾角、是否有摩擦（额外功的大小），无法计算物体重和机械效率．

解答：解：因条件不足，无法计算物体重和机械效率，故A、B 错．

拉力F移动的距离：

3s′=3×26m；

拉力F所做的总功：

W总100N×6600J，故C正确；

拉力F做功的功率：

120W，故D错；

故选C．

点评：本题考查了功和功率的计算，求出了总功．本题关键是了解：若知道机械效率可以求有用功、若知道有用功可以求机械效率，二者都不知道，无法求有用功或机械效率．

12、有一人用同一滑轮组分别将重1000N和2000N的物体匀速提升5m，动滑轮重200N，不计绳重和摩擦，，则上述两种情况中不正确的是（）

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

考点：功的计算；滑轮（组）的机械效率。

分析：不计绳重和摩擦也就是说只考虑动滑轮的重，克服动滑轮的重力做的功就是额外功，用同一滑轮组说明两次所用的是一个动滑轮，所以两次做的额外功是相等的，拉2000N的物体时做的有用功当然多，有用功在总功所占的比例就越大，机械效率就高．解答：解：A、不考虑绳重和摩擦，克服动滑轮的重力做的功就是额外功，提起1000N和2000N的重物，有用功是不同的，所以滑轮组的机械效率是不相同；

B、用同一滑轮组，动滑轮的重是一样的，克服动滑轮的重做的额外功就是一样的；

C、额外功相等，有用功是不同，所以总功也是不同的；

D、用的是同一个滑轮组，绳子股数是相同的，物体上升的高度

都是5m，所以绳子末端移动的距离都等于物体上升高度的n倍．故选C．

点评：此题主要考察机械效率的计算．需要注意的是额外功等于克服动滑轮重做的功．

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（）

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

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

考点：有用功和额外功。

专题：推理法。

分析：使用机械时，从做功的目的出发，对我们有用的功为有用功，对我们无用但又不得不做的功为额外功，据此分析功的类型．解答：解：用吊水桶向上提水，目的是提水，所以对水做的功是有用功．但是对桶又不得不做功，则对桶做的是额外功，故A错、B正确；

吊水桶掉在井里，打捞水桶时，目的是提桶，所以对桶做的功是有用功．但是对水又不得不做功，则对水做的功是额外功，故C、D正确．

故选A．

点评：本题考查了学生对有用功和额外功的分析和认识，弄清做功的目的是本题的关键．

14、下列关于机械效率的说法中，正确的是（）

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

D、使用任何机械，它的机械效率都小于1

考点：机械效率。

专题：定性思想。

分析：解答本题关键是要理解机械效率的概念，根据机械效率的概念去分析．

解答：解：机械效率是有用功跟总功的比值，这个比值越大，表明机械效率越高．所以机械效率的高低是由有用功和总功这两个因素共同决定的，而与机械做功多少或是否省力无关，故选项A 和B都是错误的．

我们使用机械的目的是为了省力或为了省距离，而不是为了提高机械效率，故选项C是错误的．

因为使用任何机械都不可避免的要做额外功，所以有用功总是小于总功，机械效率总是小于1，故选项D是正确的．

故选D．

点评：本题考查了学生对机械效率的理解，要注意机械效率的高低并不单单是由做功多少决定的，它是由有用功和总功共同决定

的．

15、（2007•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η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（）

A、W12，η1=η2

B、W12，η1＜η2

C、W1＜W2，η1＞η2

D、W1＞W2，η1＜η2

考点：机械效率的大小比较；功的计算。

分析：根据总功等于有用功加上额外功，因乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，可以比较出两种情况的总功大小；再根据两种情况的有用功相同，利用η=有用

×100%即可比较出

总

二者机械效率的大小．

解答：解：因为小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；

当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高．

又因乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低．

即W1＜W2，η1＞η2，所以C选项正确．

故选C．

点评：此题主要考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小．

16、（2011•烟台）在不计摩擦和绳子质量的情况下，分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组（两个定滑轮和两个动滑轮）匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组，则下列选项正确的是（）

A、η组＜η动＜η定

B、η定＜η动＜η组

C、η动＜η定＜η组

D、η定＜η组＜η动

考点：滑轮（组）的机械效率；功的计算；有用功和额外功。

专题：推理法。

分析：克服物体的重力所做的功是有用功，由题知匀速提升同一物体到同一高度处，可知做的有用功相同；不计绳子质量和摩擦，额外功W额轮h，知道使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2，可以得出做的额外功的大小关系，由于W总有用额，可以得出所做的总功的大小关系，再利用效率公式比较三种情况下机械效率的高低．

解答：解：∵匀速提升同一物体到同一高度处，

∴三种情况下做的有用功相同，大小都为W有用；

∵不计绳子质量和摩擦，

∴使用滑轮做的额外功：W额轮h，