2020年中考物理计算题复习：机械效率
2020年中考物理复习实验专题十七《测量滑轮组机械效率》
2020年中考物理复习实验专题十七《测量滑轮组机械效率》1.某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定。
如图所示，将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功W有用、总功W总和机械效率η数据一并记入下表：次序G/N F/N h/m s/m W有用/J W总/J η1 2 2.1 0.1 0.1 0.2 0.21 95.2%2 2 1.2 0.1 0.2 0.2 0.24 83.3%3 2 0.9 0.1 0.3 0.2 0.27 ★（1）在实验操作中应竖直向上_______拉动弹簧测力计，表格中数据★是_______（保留一位有效数字）；（2）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是_______；（3）比较实验2、3，使用滑轮组的优点是既可以_______，又可以_______；（4）在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码，装置的机械效率将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（5）有的同学认为“机械越省力，它的机械效率越高”，你认为这句话是_______（填“正确”或“错误”）的。
【答案】匀速74.1%见详解省力改变力的方向变大错误2.某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．实验次数钩码重量/NG钩码上升高度/mh绳端拉力/NF绳端移动距离/ms机械效率1 4 0.1 2.7 0.2 74% 240.11.80.374%38 0.1 3.1 0.386%480.12.5①②（1）实验中应沿竖直方向__________拉动弹簧测力计；（2）小组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__________（选填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到__________对滑轮组机械效率的影响． （3）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．（4）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）（5）通过比较__________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）（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：______________________________．（7）聪明的小明实验后思考，测滑轮组的机械效率可以不用测量距离，只要测缓慢拉动时的拉力就可以了．请分析他这样做到依据是______________________________．【答案】 匀速 不正确 摩擦力 0.4 80％ 1、2 2、3 物体重量相等时，动滑轮的重力越大，机械效率越低． =W Gh Gh GW Fs F nh nFη===⋅有总3.韩彪实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表：实验次数动滑轮重G动/N钩码重G物/N钩码上升高度h物/m直接将钩码举高做的功W有用/J动力F动/N动力作用点移动距离s动/m使用滑轮组动力做的功W总/J滑轮组的机械效率η10.531 0.1 0.1 0.7 0.3 0.21 47.6%2 2 0.1 0.2 1.1 0.3 0.33 60.6%3 4 0.1 0.4 2 0.3 0.6 66.6% （1）请你图中画出本实验的绕绳方法．（2）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：克服动滑轮的重所做的额外功___________（填“相同”或“不同”）；提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功变___________，滑轮组的机械效率变________．（3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了___________．（填字母）A．减小摩擦B．多次测量取平均值减小误差C．获得多组数据归纳出物理规律（4）由本实验___________（填“能”或“不能”）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关．【答案】相同大大C不能4.某班同学在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”时，他们猜想滑轮组的机械效率可能与动滑轮的个数、物重和物体上升的高度等因素有关，各小组利用如图所示的装置进行验证，杨阳那组得到的实验数据如表：（1）比较第1、2次实验数据得出：用不同的滑轮组提升相同的物体，动滑轮个数越多，________；比较第2、3次实验数据得出：同一个滑轮组，提升的物体越重，________；比较第1、4实验数据得出：同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度________．（2）在测拉力时，某同学觉得很难使测力计做匀速直线运动，不便于读数，就让弹簧测力计处于静止状态时才读数，该同学的读数与实际相比________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），测得机械效率________（选填“偏高”、“偏低”或“不变”），说明滑轮组的机械效率还与________有关．（3）有两个组所用的动滑轮重量相同，提升的物体也相同，测的机械效率却不同，原因可能是绳子滑轮或滑轮轴之间的________不同，影响了测量结果．所以，我们在生活中经常给各种机械加润滑油，是为了________它的机械效率．【答案】机械效率越低机械效率越高无关偏小偏高摩擦力摩擦力提高5.晓彤和小雪用如图所示的装置实验探究“滑轮组的机械效率”。
中考物理专题复习机械效率的计算题及答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示，一工人利用如图所示的滑轮组在10s 内将质量为40kg 的物体匀速提升3m ，此过程中工人对地面的压强为6000Pa 。
已知工人与地面的接触面积为500cm 2，工人的质量和动滑轮质量之和为80kg ，不计绳重和摩擦。
则下列说法错误的是（ ）A ．工人用提升400N 重物的过程中，动滑轮做的有用功为1200JB ．工人用提升400N 重物的过程中，绳子自由端移动的速度为0.6m/sC ．用该滑轮组提升重为600N 的物体，机械效率为80%D ．工人的质量为60kg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A ．动滑轮做的有用功40kg 10N/kg 3m=1200J ===W G h m gh ⨯⨯物物动有故A 正确，不符合题意；B ．由图知，绳子段数n =2，物体匀速提升3m ，绳子自由端移动距离s =6m ，绳子自由端移动的速度为6m 0.6m/s 10ss v t === 故B 正确，不符合题意；CD ．工人对地面的压强为6000Pa ，工人与地面的接触面积为500cm 2=0.05m 2，所以工人对地面的压力26000P N a 0=.30005m F pS ==⨯设动滑轮质量为m 动，则人的质量m 人=80kg -m 动因为n =2，所以()()11-=-+=-g+22F G F G G G m g m m g =人拉人物动人物动 代入数据，得出m 动=20kg ，m 人=60kg ，故D 正确，不符合题意。
用该滑轮组提升重为600N 的物体，机械效率为()=100%=1200%=100%=75%6+6+0000+00W G hG W G hNG GN NG η=⨯⨯⨯有物物总物动物动故C 错误，符合题意。
故选C 。
2．如图所示，用一动滑轮拉一物体A 以0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A 重为20N ，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N ，则在2s 内拉力做的功是________J ，滑轮的机械效率是________（不计滑轮重力）．【答案】5 80% 【解析】 【分析】 【详解】物体2s 移动的距离：s=vt=0.5m/s×2s=1m ， ∵使用的是动滑轮，∴拉力移动的距离：s′=2s=2×1m=2m ， 拉力做功：W=Fs′=2.5N×2m=5J ； ∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍， ∴f=0.2G=0.2×20N=4N ， 滑轮的机械效率： η====80%．故答案为5，80%．3．如图所示，用F =50N 的力通过滑轮组水平拉重为80N 的物体使其向左匀速运动0.4m ，在这个过程中拉力F 做功为_____J ，已知物体受到水平地面的摩擦力为60N ，该滑轮组的机械效率为_____（忽略绳子和动滑轮的重力）【答案】40 60% 【解析】 【分析】首先判断滑轮组有几段绳子受力，计算出拉力移动的距离，利用拉力做的总功；滑轮组所做的有用功为克服物体A 受到摩擦力所做的功，根据求出其大小，再根据效率公式求出滑轮组的机械效率。
2020-2021中考物理 机械效率的计算综合试题含答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．用如图甲所示的装置将实心物体A 从深井中吊出来，人对绳子施加的拉力随时间的变化如图乙所示， 已知动滑轮的重力为60N ，物体匀速上升的速度始终为1m/s ，（不计绳重、摩擦及阻力）。
则当物体完全出 水之后，拉力的功率为____W ，物体浸没在水中时受到的浮力为_____N ；物体浸没在水中时滑轮组的机 械效率为________。
【答案】420W 120N 80% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由乙图可知，物体完全出水后人对绳的拉力大小为210N ，绳自由端移动的速度为物体上升速度的2倍，此时拉力的功率11210N 2m/s 420W P F v ==⨯=[2]以动滑轮和下方吊起的物体为整体进行受力分析：物体完全脱离水面后，整体在竖直向上的方向上受到两股绳的拉力，竖直向下的方向上受到重力12=2210N 420N G F =⨯=整被吊物体的重力420N 60N 360N G G G =-=-=物动整物体在浸没状态时，整体在竖直向上的方向上受到两股绳的拉力和浮力，竖直向下的方向上受到重力，由此可得22420N 2150N=120N F G F =-=-⨯浮整[3]物体在浸没状态时，绳对物体的拉力360N 120N 240N F G F =-=-=浮拉物滑轮组的机械效率2240N 100%100%100%80%150N 2W F h hW F s hη⨯=⨯=⨯=⨯=⨯有拉总2．如图的装置中，物体B 重为30N ，每个滑轮重均为6N ，不计绳重及滑轮的摩擦。
现用水平力F =20N 向右匀速拉动物体A ，物体B 也随滑轮匀速上升。
则物体A 受到的摩擦力为_________N ，滑轮组的机械效率为_________%（百分号前保留2位小数）。
【答案】8 83.33 【解析】 【分析】【详解】[1]物体B 重30N ，动滑轮重6N ，滑轮组需要提升的动滑轮与物体B 总重为30N+6N=36N三段绳子与动滑轮接触，不考虑绳子重及摩擦，则需要对动滑轮右边的向上的绳子施加36N 312N ÷=的力，物体才能匀速上升，以物体A 为研究对象，其左边的绳子对其施加了向左的12N 的拉力，它受到的向右的拉力为20N ，物体A 处于匀速直线运动状态，受到的力是平衡力，则其受到的向左的摩擦力为20N －12N=8N[2]滑轮组的机械效率为''B B B 30N 83.33%33312NW G h G h G F s W Fs Fs F h F η=======⨯⨯有总3．如图所示，工人用250 N 的力将重400 N 的物体匀速提升2 m 。
2020-2021中考物理培优(含解析)之机械效率的计算附答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．用如图所示的滑轮组拉动物体A ，使物体A 以0.2m/s 的速度水平向左匀速运动10s 。
已知物体A 重500N ，物体A 受到的摩擦力为120N ，拉力F 的功率为30W 。
下列说法正确的是（ ）A ．绳子自由端移动的距离为2mB ．拉力F 的大小为40NC ．滑轮组的机械效率为80%D ．滑轮组对物体A 所做的功为1000J 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A ．由图知，3n =，绳子自由端移动的距离的速度为30.2m /s 0.6m /s v nv ==⨯=绳物则绳子自由端移动的距离为0.6m /s 10s 6m s v t ==⨯=绳绳故A 错误； B ．由W Fs P Fv t t=== 可得拉力的大小30W 50N 0.6m /sP F v ===绳 故B 错误；CD ．物体移动的距离为0.2m /s 10s 2m s v t ==⨯=物滑轮组对物体所做功为120N 2m 240J W fs ==⨯=有总功为50N 6m 300J W Fs ==⨯=绳总滑轮组的机械效率为240J100%100%80%300JW W η=⨯=⨯=有总故C正确，D错误。
故选C。
2．如图所示，每个滑轮均重12N，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40s内物体移动了8m，拉力F做的功为1280J．（不计绳重及机械内部摩擦）那么，拉力F的功率为_____W，滑轮组的机械效率为_______．【答案】32 92.5%【解析】【分析】【详解】拉力F的功率为P＝128040W Jt s＝＝32W.不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力做功为：W额＝G动⋅h＝12N×8m＝96J，则W有＝W总−W额＝1280J−96J＝1184J；η＝WW有总＝11841280JJ＝92.5%3．小黄用图所示的滑轮组经过10s的时间，用150N的拉力将一个重270N的重物提高1m，求此过程：拉力F自由端拉出的距离是_____m；小黄所做的有用功是_______J；总功是_______J；拉力做功的功率是______W。
2020-2021【物理】中考物理机械效率的计算压轴题提高专题练习附答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，已知小车的重力10N G =，拉力大小15N F =，该装置的机械效率是60%，则小车与地面之间摩擦力为（ ）A ．27NB ．36NC ．18ND ．270N【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由于小车沿水平地面匀速前进，那么绳对小车的拉力等于小车受到地面的摩擦力，即'F f =，该装置的有用功是'''W F s fs ==有三段绳子托着动滑轮，那么绳端移动的距离是'3s s =，该装置所做的总功是'15N 3W Fs s ==⨯总可知''100%100%60%15N 3W fs W s η=⨯=⨯=⨯有总解得27N f =。
故选A 。
2．如图所示，用平行于斜面的拉力F ，将重为8N 的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。
若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F 为_____N ；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F 为_____N 。
若另一斜面的高度h 与长度s 之比为3:5，将重25N 的物体匀速拉至顶端的拉力为18N ，则该物体所受摩擦力为_____N 。
【答案】4 5 3 【解析】 【分析】不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等；可由Gh Fs =求出拉力；已知有用功和机械效率，可由机械效率变形公式求出总功，再由W Fs =总求出拉力；不考虑物体与斜面间的摩擦，由Gh Fs =求出拉力，然后与实际施加的拉力比较即可求出物体与斜面之间的摩擦力。
【详解】[1]不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等，所以有Gh Fs =则拉力F 为8N 0.2m4N 0.4mGh F s ⨯=== [2]用手做的有用功8N 0.2m 1.6J W Gh ==⨯=有已知机械效率80%η=，根据W W η=有总可得，此时拉力F 做的总功1.6J2J 80%W W η===有总 则由W Fs =可得，此时拉力F 为2J 5N 0.4mW F s ===总[3]使用另一斜面，若不考虑物体与斜面间的摩擦，由Gh Fs =可得，此时的拉力为325N 15N 5G h F s '''==⨯=' 由于该物体受到摩擦力的作用，则实际拉力18N F ''=，所以摩擦力18N 15N 3N f F F '''=-=-=3．一台起重机将3600N 的货物提高4m ，如果额外功是9600J ，则该起重机做的有用功是_______J ，机械效率是______。
2020-2021中考物理机械效率的计算-经典压轴题含答案
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图可知，滑轮组有两段绳子与动滑轮相连，所以
绳端运动的速度为
根据公式 可得，拉力大小为
[2]由题可知，滑轮组所做的有用功为物体克服摩擦力所做的功
总功为
所以，滑轮组机械效率为
3．如图所示，工人用250 N的力将重400 N的物体匀速提升2 m。若不计绳重及摩擦，绳子自由端移动的距离是____m，动滑轮的重力为____N，该滑轮组的机械效率是______。
三段绳子托着动滑轮，那么绳端移动的距离是 ，该装置所做的总功是
可知
解得 。
故选A。
14．如图所示，用规格相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，分别将两个重力相同的物体G1和G2在相同时间内匀速提升相同高度，若不计绳重和摩擦，比较甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是
A．甲滑轮组省力，乙滑轮组的机械效率大
B．乙滑轮组省力，乙滑轮组的机械效率大
此时电动机的实际功率是14W。
(3)[4]设此时电动轮椅受到的阻力是f，电动轮椅在水平路面上匀速前进，牵引力 ，由题意可知，电动轮椅的机械效率
解得 ，此时电动轮椅受到的阻力是40N。
7．质量为m的工人用如图甲所示的滑轮组将建筑材料运送到楼顶，滑轮组的机械效率随建筑材料重力变化的图像（如图乙），机械中摩擦及绳重忽略不计，影响滑轮组机械效率的原因有_____（写出一点即可），动滑轮的重力为_____，该工人竖直向下拉绳子自由端运送建筑材料时，此滑轮组机械效率的最大值为_____。（后两空均用已知量符号表示）
（2）当电动轮椅后退时，电流表示数为1A，此时电动机的实际功率是_____W；
（3）当电动机以额定功率工作时，电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为2m/s，若此时电动机消耗的电能有80%转化为电动轮椅前进的机械能，此时电动轮椅受到的阻力是___N。
2020年中考物理试题专项训练——专题三十八：简单机械综合计算
2020年中考物理试题专项训练——专题三十八：简单机械综合计算1.(2020重庆B，7)如图4所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组。
一次提升货物Ａ的质量为2.7×103kg，30s内货物Ａ被匀速提升了3m，动滑轮的重力3×103N（不计起重机钢绳重和一切摩擦）。
下列分析中正确的是（）A.钢绳自由端的移动速度为0.1m／sB.拉力F的功率为1.5×103wC.滑轮组的机械效率为90%D.钢绳的拉力F的大小为1.0×104N2.（2020抚顺，10）如图所示，小吉用200N的拉力，在4s内将重500N的物体匀速提高2m。
不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A. 动滑轮重为100NB. 滑轮组的机械效率为62.5%C. 拉力做功为1000JD. 拉力的功率为300W3.（2020自贡，15）如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s，高为h，拉力为F，物体受到的摩擦力为f。
则斜面的机械效率为（）A. GhfsB.GhFsC.()+GhF f sD.()-GhF f s4.（2020河池，6）如图所示，轻质木杆AC可以绕O点转动，AB:OB=4:1，A端挂着重为300N 的物体G，为了使木杆保持水平位置平衡，且物体G对水平地面的压力为100N，需要在B点施加竖直向下的力的大小为（）A. 400NB. 600NC. 800ND. 1200N5.（2020绵阳，13）将一个定滑轮和挂有一个重6N钩码的动滑轮分别组装成如图甲和乙所示的两种滑轮组。
在图甲滑轮组，用大小为36N的竖直向下的拉力F1把钩码匀速提升了0.3m；在图乙滑轮组，用竖直向上的拉力F2把钩码匀速提升了0.6m。
不计摩擦和绳重。
设图甲滑轮组的机械效率为η甲，图乙滑轮组的机械效率为η乙，则A. η甲＞η乙B. η甲＜η乙C. η甲≈55.5%D. η乙≈83.3%6.（2020泸州，12）如图所示，已知固定斜面长5m、倾角为30°，木箱重150N。
2020年中考物理热点微专题九十二《测量滑轮组的机械效率》
2020年中考物理热点微专题九十二《测量滑轮组的机械效率》一、填空题，实验数据记录如下：1．小虎用如图所示装置探究滑轮组的机械效率，弹簧测力计的量程是05N(1)第4次实验测得滑轮组的机械效率为________。
小虎_______（填“能”或“不能”）用如图装置和器材测提升15N重物时的机械效率。
(2)分析表格中的实验数据，可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率与物体上升的高度______（填“有关”或“无关”）。
(3)在测量拉力时，如果使测力计加速直线运动，测得的机械效率与正确操作相比会______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
(4)小明用该装置匀速提升重1N的钩码，测得机械效率为90%，与小虎的数据有较大差别，可能是小明在实验操作中__________。
2．小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A，测出A移动的距离s、水平拉力F和A的重力G．（1）以上条件能否求出此时滑轮的机械效率η？_______如果能，写出η的表达式；如果条件不足，写出还需要补充的物理量的测量步骤和符号，并写出η的表达式______（η用题目已知及补充的物理量符号表示）（2）若A在10s内运动了4m，A的速度为______________．3．如图所示，物重G为480N，用滑轮组将重物匀速提升2m，所用拉力F为200N，则拉力做功为________J，滑轮组的机械效率为________%．在“测量滑轮组机械效率的实验”中测量拉力F时，如果在弹簧测力计提着滑轮组加速上升时读数，则拉力会_____________，计算出来的机械效率会_____________．4．如图是金山热电装配车间一台起重机上的滑轮组．用该滑轮组在20s内将质量为720kg的零件提升2m时，作用在绳子自由端的拉力F为3000N，则起重机拉力做功的功率是________W，此滑轮组的机械效率是______5．如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N．（1）若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图中所示，是________N，则滑轮组的机械效率是 ________．（2）若仅增加物体的重，该滑轮组的机械效率将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．6．如图所示是“测定滑轮组机械效率”的装置．实验过程中必须_________竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高．小明同学做了3次实验，第3次实验的拉力读数如图所示，若钩码的重为3N，则拉力的大小是________N，第3次实验的机械效率为_________．7．在探究滑轮的省力规律的实验中，为避免滑轮重量对实验的影响，应使用___滑轮进行实验，或测出滑轮和物体的______，再与拉力进行比较，从而得出结论。
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机械效率要点归纳1.与杠杆有关的计算题解题策略a.用杠杆提升物体的模型图b.灵活运用杠杆平衡条件公式及其变形公式（1）杠杆平衡条件公式公式F1L1＝F2L2（2）求解动力，用变形公式F1＝F2L2/ L1（3）求解动力臂，用变形公式L1＝F2L2/ F1（4）掌握杠杆平衡条件公式中各个字母代表的物理量F1代表杠杆平衡时，受到的动力；L1代表杠杆平衡时的动力臂；F2代表杠杆平衡时，受到的阻力；L2代表杠杆平衡时的阻力臂。
F1L1＝F2L2这个公式表示，杠杆平衡时，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
c. 用杠杆提升物体有用功、额外功和总功求法（1）用杠杆提升物体做的有用功W有用=Gh（2）用杠杆提升物体做的总功W总= Fs（3）用杠杆提升物体做的额外功W额外=W总—W有用其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离。
h与s的关系可以根据相似三角形建立。
d. 杠杆机械效率的求解（1）用杠杆提升物体时，有用功和总功的比值.称为杠杆机械效率。
（2）杠杆机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％2.与滑轮组有关的计算题解题策略（一）用滑轮组竖直提升物体机械效率问题求解办法a.用滑轮组竖直提升物体的模型图b. 用滑轮组竖直提升物体有用功、额外功和总功求法（1）有用功W有用=Gh（2）总功W总=Fs（3）额外功W额外=W总—W有用（4） s=nh其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离， n是动滑轮上的绳子段数。
c. 滑轮组机械效率的求解（1）用滑轮组提升物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。
（2）滑轮组机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％η＝（W有用/W总）×100％= (G / nF ) ×100％（二）用滑轮组水平拉动物体机械效率问题求解办法a.用滑轮组水平拉动物体的模型图b. 用滑轮组水平拉动物体有用功、额外功和总功求法（1）有用功W有用= fs2（2）总功W总= F s1（3）额外功W额外=W总—W有用（4）s1= ns2其中 s1是动力F 移动的距离，s2是重物水平移动的距离，f是物体匀速运动受到的阻力， n是动滑轮上的绳子段数。
c. 滑轮组机械效率的求解（1）用滑轮组水平拉动物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。
（2）滑轮组机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％η＝（W有用/W总）×100％= (fs2/ F s1) ×100％3.与斜面有关的计算题解题策略a.用斜面提升物体的模型图b. 用斜面提升物体有用功、额外功和总功求法（1）有用功W有用= Gh（2）总功W总= F s（3）额外功W额外=W总—W有用其中 s是动力F 沿着斜面移动的距离，h 是重物上升的高度，s和h的关系，通常可由解三角函数得到，一般斜面倾斜角给出。
c. 斜面机械效率的求解（1）用斜面提升物体时，有用功和总功的比值.称为斜面的机械效率。
（2）斜面机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％η＝（W有用/W总）×100％= (Gh / F s) ×100％类型与典例突破类型1.与杠杆有关的计算题【例题1】（2019山西）汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。
全国各地设置了许多超载监测站加强监管。
如图所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。
先让货车前轮单独开上电子地磅秤，其读数为8t；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，其读数为9t。
国家规定两轴货车限载车货总重18t，请你通过计算分析该货车是否超载。
【答案】该货车不超载。
【解析】分别以汽车前轮和后轮为支点建立杠杆模型，根据杠杆的平衡条件得出等式，联立等式即可求出车受到的重力，然后与汽车的自身和载重相比较即可得出答案。
以汽车前轮为支点建立杠杆模型，示意图如图甲，根据杠杆平衡条件得：F后L＝GL1﹣﹣﹣﹣①以汽车后轮为支点建立杠杆模型，示意图如图乙，根据杠杆平衡条件得：F前L＝GL2﹣﹣﹣﹣②由①②两式可得：G＝F前+F后＝（8×103kg+9×103kg）×10N/kg＜18×103kg×10N/kg，所以，该货车不超载。
类型2.与滑轮组有关的计算题【例题2】（2018辽宁鞍山）如图所示，利用滑轮组在2s内将重400N的物体匀速提升了1m，所用拉力F 为150N．不计绳重和摩擦下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的速度为2m/s B．动滑轮的总重为100NC．滑轮组的机械效率为83.3% D．提升更重的物体，滑轮组的机械效率会变小【答案】A【解析】本题考查了使用滑轮组时动滑轮重力、绳子自由端移动速度、有用功、总功和机械效率的计算，还考查了物体重力对机械效率的影响，根据题图确定n的大小是本题的突破口。
（1）由图知，n＝4，绳子自由端移动距离s＝4h，利用速度公式求绳子自由端移动速度；（2）不计绳重及摩擦，拉力F＝（G+G动），据此求动滑轮所受的重力；（3）利用W＝Fs求拉力做的总功，利用W＝Gh求有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；（4）增大滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小摩擦、减小动滑轮重。
A、由图知，n＝4，绳子自由端移动的距离：s＝4h＝4×1m＝4m，绳子自由端移动的速度：v＝＝＝2m/s，故A正确；B、不计绳重及摩擦，拉力F＝（G+G动），可得动滑轮所受的重力：G动＝4F﹣G＝4×150N﹣400N＝200N，故B错误；C、拉力做的功：W总＝Fs＝150N×4m＝600J，有用功：W有用＝Gh＝400N×1m＝400J，滑轮组的机械效率：η＝＝×100%≈66.7%，故C错误；D、若用该滑轮组提升所受重力更重的物体，额外功不变，有用功增加，有用功在总功中所占的比例增加，机械效率会变大，故D错误。
类型3.与斜面有关的计算题【例题3】（2019甘肃兰州）如图所示，斜面长2m、高1m，把一个质量为24kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端，需要克服重力做功 J。
若斜面是光滑的，则沿斜面向上的拉力 N。
在“核桃钳、红酒开瓶器和家中升降晾衣架上的滑轮”三种工具中属于斜面的是。
（g=10N/kg）【答案】240；120；红酒开瓶器。
【解答】物体的重力：G=mg=24kg×10N/kg=240N，使用斜面时做的有用功：W有=Gh=240N×1m=240J；若斜面是光滑的，则拉力所做的做等于克服物体重力所做的功，由W=Fs可得拉力：F=120N；“核桃钳、红酒开瓶器和家中升降晾衣架上的滑轮”这三种机械中，核桃钳属于杠杆，衣架上的滑轮属于滑轮组，红酒开瓶器属于斜面。
一、填空题1.（2019湖南怀化）如图所示，用滑轮组将重为100 N的物体匀速提升3m，拉力F所做的总功为400 J，则在这个过程中拉力F做了J的有用功，该滑轮组的机械效率是。
【答案】300；75%。
【解析】（1）拉力做的有用功：W有用=Gh=100N×3m=300J（2）W总=400J，滑轮组的机械效率：η=W有用/W总=300J/400J×100%=75%2．（2019湖南娄底）既可以省力，又可以改变用力方向的滑轮是____（选填“定滑轮”“动滑轮”或“滑轮组”）；利用一个效率为90%的杠杆做100J的总功，其中额外功是____J。
【答案】滑轮组；10。
【解析】（1）使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；使用动滑轮可以省力，但不可以改变力的方向；用定滑轮和动滑轮组成滑轮组，既可以省力，又可以改变力的方向；（2）由题知，使用杠杆做的总功W总=100J，η=90%，可得做的有用功：W有用=W总×90%=100J×90%=90J，则利用杠杆做的额外功：W额=W总-W有用=100J-90J=10J。
3．（2018•威海）如图为吊装工具示意图，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，OA：OB=1：2，中考达标训练题每个滑轮重100N．当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为N，物体M对地面的压力为N．（杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计）【答案】400；4500。
【解析】（1）人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支，由力的平衡条件可得：F+F支=G，则F支=G﹣F=700N﹣300N=400N，因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以工人对地面的压力：F压=F支=400N；（2）定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得：F A′=3F+G定=3×300N+100N=1000N；杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即F A=F′A=1000N；根据杠杆的平衡条件：F A×OA=F B×OB，且OA：OB=1：2，所以：F B===500N；因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即F B′=F B=500N；物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为：F M支持=G M﹣F B′=5000N﹣500N=4500N，因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力：F M压=F M支持=4500N。
4.（2019四川乐山）在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=400N，拉动的距离s=4.5m，提升高度h=1.8m，所用时间t=30s。
则拉力F做功的功率为______W，此过程中物体受到的摩擦力为______N。
【答案】60 160【解析】（1）拉力所做的总功：W总=Fs=400N×4.5m=1800J，拉力F做功的功率：P===60W；（2）有用功：W有=Gh=600N×1.8m=1080J，克服摩擦力做的额外功：W额=W总-W有=1800J-1080J=720J，由W额=fs得，物体所受斜面的摩擦力：f===160N。
5.（2019安徽省）如图，一轻杆AB悬于O点，其左端挂一重物，右端施加一个与水平方向成30°的力F，此时轻杆水平平衡。
若重物质量m＝3kg，BO＝3AO，g取10N/kg。
则力F的大小为________N。
【答案】 20【解析】反向延长力F的作用线，过支点O作力F作用线的垂线即为F的力臂L1，因为右端施加一个与水平方向成30°的力F，则由几何知识可知L1＝OB，已知BO＝3AO，重物质量m＝3kg，则物体重力G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N，由杠杆平衡条件得：G×L2＝F×L1，即G×OA＝F×OB，代入数据可得，30N×OA＝F××3OA，解得F＝20N。