1、专题17滑轮、斜面及机械效率考点一滑轮及滑轮组1（2020安徽铜陵市八年级期中）如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不计绳重、摩擦），图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是（）AF1F2BF3F4C2F2F1D2F2F4【答案】B【解析】A甲图是动滑轮，当拉力竖直向上时，不计绳重和摩擦，则当拉力与竖直方向有夹角时，拉力的力臂变小，而阻力、阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知拉力变大，则F2F1，故A错误；B乙图是定滑轮，只能改变力的方向，不计绳重和摩擦，则F3F4G物，故B正确；C因为F2F1，所以2F2F1，故C错误；D因为所以F1F3F4又因为F2F1，所以F2F4即2F2F4，故D错误
2、。故选B。2（2020安徽铜陵市八年级期中）如图所示，弹簧测力计A、B和滑轮组组成的装置中，若拉绳的力为F，则两弹簧测力计的示数（）AFAFBFBFA3FFB2FCFA2F FB3FDFAFB5F【答案】C【解析】由图可知，弹簧测力计A受到2股绳子的拉力作用，则A的示数FA2F，弹簧测力计B受到3股绳子的拉力作用，则FB3F，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。3（2020安徽蚌埠市八年级期末）下列简单机械中，可以省距离的是（）A杠杆B定滑轮C动滑轮D斜面【答案】A【解析】A杠杆有三类，其中的费力杠杆费力省距离，故A符合题意；B定滑轮可以改变力的方向，但是既不省力也不费距，本质上是一个等臂
3、杠杆，故B不符合题意；C动滑轮省力费距离，本质上是一个省力杠杆，故C不符合题意；D斜面省力费距离，故D不符合题意。故选A。4（2020安徽铜陵市八年级期中）如图所示，不计绳的重力和摩擦，已知每个滑轮重10N，物体重G100N，为了使整个装置在如图所示位置静止，则需要施加的力F_N。【答案】190【解析】物体在如图所示位置静止时，绳子对物体的拉力F绳G100N由图知，动滑轮上绳子的段数n2，不计绳重和摩擦，由滑轮组的特点可得则需要施加的力F2F绳G动2100N10N190N5（2020六安市第九中学八年级期中）如图所示，用滑轮组将重40N的物体匀速提高2m，用时10s，每个滑轮重是2N，绳重、摩
4、擦不计，试求：(1)提起物体所用的力是多少？(2)绳端移动的距离是多少？(3)物体上升的速度？【答案】(1)14N；(2)6m；(3)0.2m/s【解析】(1)由图知，n3，绳重、摩擦不计，提起物体所用的力为(2)绳端移动的距离为snh32m6m(3)物体上升的速度为答：(1)物体所用的力是14N；(2)绳端移动的距离6m；(3)物体上升的速度0.2m/s。6（2020安徽六安市八年级期末）如图所示，利用滑轮组用时10s将200N的重物匀速向上提升到20m高的平台上，求：(1)画出滑轮组的绕线方式；(2)绳子自由端向下移动的速度；(3)若实际拉力为110N，不计绳重及摩擦，则动滑轮重是多少N。
5、【答案】(1) ；(2)4m/s；(3)20N【解析】(1)由图可以看出，人站在地面拉动绳子，因此绳子的拉动方向应向下，因此确定自由端的绳子，然后依次向内绕，如图所示：(2)由图可知，与动滑轮相连的绳子段数n2，则绳子自由端移动的距离绳子自由端向下移动的速度为(3)不计绳重及摩擦，则有化简得答：(1)画出滑轮组的绕线方式见上图；(2) 绳子自由端向下移动的速度为4m/s；(3)若实际拉力为110N，不计绳重及摩擦，则动滑轮重是20N。7（2020安徽九年级其他模拟）用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的
6、图象，则动滑轮重为_N；当某次运送3件货物时，绳子的拉力F是_N。（不考虑绳重和摩擦）【答案】100 200 【解析】由乙图可知，当提升货物重G=100N时，=50%，不考虑绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为：解得动滑轮重：当运送3件货物时，货物的总重：由图甲可知n=2，不考虑绳重和摩擦，此时绳子的拉力为：8（2020六安市第九中学八年级期中）如图所示，一物体重500N，滑轮重、绳重和摩擦均忽略不计，要拉起这个物体甲图中需_N拉力，乙图中需_N拉力。【答案】500 250 【解析】1由图可知，甲图中的滑轮是定滑轮，所以使用该滑轮不省力，但可以改变力的方向，所以拉起这个物体需500N拉力。2乙图中的
7、滑轮轮轴随物体一起运动，是动滑轮，且n=2，所以用此滑轮拉时只需要使用一半即250N的拉力。9（2020六安市第九中学八年级期中）如图所示，质量为50kg的物体与滑轮组连接在一起，在绳子自由端拉力F为80N的力的作用下，物体沿地面匀速前进。则物体的重力是_N（g取10N/kg），若不计滑轮重及与绳子的摩擦，则物体与地面之间的摩擦力大小是_N。【答案】500 160 【解析】1已知物体的质量为m50kg，则物体的重力为Gmg50kg10N/kg500N2由图知，与动滑轮接触的绳子股数n2，不计滑轮重及与绳子的摩擦，物体与地面之间的摩擦力为fnF280N160N10（2020六安市第九中学八年级期
8、中）不计滑轮重及摩擦，以最省力提起物体，在图中画出绳子的正确绕法。【答案】【解析】采用两个定滑轮、两个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，这样反复完成，则最省力的绕法如图所示：。考点二其他简单机械11（2020安徽淮南市九年级月考）为了帮助山区人民发展经济，近年来各地政府修了很多条通往山区的致富路。如图所示是山区常见的盘山公路，可以看成一个斜面。当高度一定，增大坡的长度时，可以（）A既省力，又省功B省功但不能省力C省力但不能省功D既不能省力也不能省功【答案】C【解析】当高度一定，增大盘山公路坡的长度时，相当于加长了斜面的距离，所以可以省力，但根据功
9、的原理可知，使用任何机械都不省功。故选C。12（2020安徽蚌埠市八年级期末）下列简单机械中，可以省距离的是（）A杠杆B定滑轮C动滑轮D斜面【答案】A【解析】A杠杆有三类，其中的费力杠杆费力省距离，故A符合题意；B定滑轮可以改变力的方向，但是既不省力也不费距，本质上是一个等臂杠杆，故B不符合题意；C动滑轮省力费距离，本质上是一个省力杠杆，故C不符合题意；D斜面省力费距离，故D不符合题意。故选A。13（2020安徽合肥市九年级三模）如图所示，物体原来在斜面上静止，现用一始终与斜面平行的拉力F 把物体从底部匀速拉到斜面顶端。若物体的重力为 G，斜面的长为L，高为h，倾角为，则下列说法正确的是（）A
10、克服重力G做功WGLB匀速上升时物体受到的合力不为零C斜面的倾角越小，则拉力F 越小，越省力D物体沿斜面上升时只受到重力、拉力和斜面支持力的作用【答案】C【解析】A根据题意知道，物体的重力和上升的高度，则克服重力G做的功W=Gh=mgh故A错误；B由于物体匀速上升，即处于平衡态，所以，物体受到的合力为零，故B错误；C由斜面的特点知道，斜面的倾角越小，越省力，即拉力F越小，故C正确；D由于用一始终与斜面平行的拉力F把物体拉到斜面顶端，此过程中物体受到重力、斜面的支持力、斜面对物体的摩擦力和拉力F四个力的作用，故D错误。故选C。14（2020安徽亳州市九年级期末）工人把一块长4m的木板搭在高1.2
11、m的车尾（衔接部分忽略不计），把重500N的木箱从底端匀速推到车厢，如图所示，所施加推力为200N。则不正确是（）A木箱与木板间摩擦力是200NB工人做有用功为600JC使用斜面的目的是为了省力D斜面的机械效率为75%【答案】A【解析】工人做的有用功：，推力做的总功：J，斜面的机械效率：；因，所以推力做的额外功：，由W额 =fs得摩擦力：，使用斜面的目的是为了省力，但要费距离。故BCD正确，不符合题意，A错误，符合题意。故选A。15（2020淮南市第十四中学九年级月考）螺丝钉上的螺纹展开后相当于斜面如图所示，两根粗细相同的螺丝钉，螺纹_（选填“密”或“疏”）一些的螺丝钉拧起来更省力【答案】密【
12、解析】螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，斜面是一种变形的杠杆，因此螺丝钉是被拧成圆柱形的类似斜面的机械；螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。考点三生活中机械的应用16（2020安徽九年级其他模拟）人直接用F1的拉力匀速提升重物，所做的功是W1；若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为F2，所做的功是W2（）AF1一定大于F2BF1一定小于F2CW2一定大于W1D只有F2大于F1，W2才大于W1【答案】C【解析】AB直接用F1的力匀速提升重物，则F1=G，使用滑轮匀速提升该重物，由于滑轮种类不清楚，F2与G的大小关系不能判断，则无法
13、比较F1与F2的大小故A、B均错误；CD直接用F1的力匀速提升重物，所做的功是：W1=W有用=Gh；使用滑轮匀速提升该重物到同一高度，即W有用=Gh；但由于至少要克服摩擦力做额外功，故W2=W有用+W额外，则W2W1，故C正确、D错误。故选C。17（2020亳州风华中学八年级期中）简单机械与人类的生产活动息息相关，以下关于简单机械的说法中不正确的是（）A定滑轮一定不省力也不费力B指甲剪是由两个费力杠杆和一个省力杠杆组成的C自行车把可以看作一个轮轴，可以省力，但是费距离D生活中的斜面机械效率达不到100%【答案】A【解析】A定滑轮的实质是等臂杠杆，在实际生活中要考虑摩擦，将会费力，故A错误，A符
14、合题意；B指甲剪既有省力杠杆也有费力杠杆，但其最终达到省力的目的，故B正确，B不符合题意；C自行车的车把实质是省力杠杆，省力但是费距离，故C正确，C不符合题意；D使用任何机械都要做额外功，所以生活中的斜面机械效率达不到100%，故D正确，D不符合题意。故选A。18（2020安徽芜湖市八年级期末）(多选题)共享单车的出现方便了大家的出行，如图所示为某种共享单车，关于其中的物理知识，下列说法正确的是（）A车胎上有大量凹凸不平的花纹，这是为了增大摩擦B行驶过程中用力踏车，力改变了车子的运动状态C转弯时转动车把，此时车把属于省力机械D共享单车的车座做成宽大而扁平的马鞍形是为了增大压强【答案】ABC【解
15、析】A车胎上有大量凹凸不平的花纹，这是为了增大接触面的粗糙程度，增大摩擦，故A正确；B行驶过程中用力踏车，车子的速度发生改变，力改变了车子的运动状态，故B正确；C转弯时转动车把，动力臂大于阻力臂，此时车把属于省力机械，故C正确；D共享单车的车座做成宽大而扁平的马鞍形，增大了受力面积，是为了减小压强，故D错误。故选ABC。19（2021安徽蚌埠市九年级期末）建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，如图钻头使用时相当于一个_（填简单机械名称），可以省_（选填“力”、“距离”或“功”），钻孔时钻头发热是由于克服摩擦_使钻头的内能增加了，因此在钻孔过程中需不断地往钻头上注水，利用水的_较大，能吸收较多的
16、热量，从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。【答案】斜面力做功比热容【解析】12建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，钻头有螺纹，螺纹的螺线很长，相当于斜面较长，因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。3钻孔时钻头发热，因为钻头与墙相互摩擦，机械能转化为内能，这是通过做功方式改变了钻头的内能。4水和其他物质比较，质量相同时，水的比热容大，升高相同的温度，水吸收的热量多，从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。20（2021安徽合肥市九年级期末）阅读短文，回答问题。螺旋在生产生活中的应用根据斜面可以省力的原理，人们在生活中发明了螺旋状的机械工具，如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等(如图所示)螺旋千斤顶又称机械式
17、千斤顶，是通过人力旋转手柄，使螺杆上升，从而达到将重物举起的目的。普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，最大起重量能达10吨，且构造简单，但传动效率低，返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用，装有制动器，放松制动器，重物即可自行快速下降，缩短返程时间，但这种千斤顶构造较复杂。(1)生活中为了将螺钉旋入木板中，用螺丝刀旋转螺钉时，可以省_，但不能省_；(2)为了使螺栓使用时更省力，可以在螺纹上涂抹一些润滑油，这是为了减小_，盘山公路也可以看成一种螺旋，其目的主要是为了省_；(3)使用螺旋千斤顶时，如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L，每旋转两圈，螺杆将质量为m的重物上举的高度
18、为h，圆的周长公式为2r(r为圆的半径) 则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为=_。当升起同一重物时，能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是_(选填“加润滑油”或“加长手柄”)。【答案】力距离摩擦力加润滑油【解析】(1)12用螺丝刀旋转螺钉时，可以省力，但不能省距离。(2)3为了使螺栓使用时更省力，可以在螺纹上涂抹一些润滑油，通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦力。4盘山公路也可以看成一种螺旋，主要是为了省力。(3)5转动一周时，手柄末端通过的距离为s=2L转动两周时，垂直给手柄的力为F时所做的功为W=Fs总=F2s=4FL转动两周时重物升高h，克服重物所受重力做的功为W=mgh螺旋千斤顶的机械效率6当升
19、起同一重物时，克服重物所受重力做的功不变，加润滑油，垂直给手柄的力F减小，由可知千斤顶效率增大，加长手柄，F做的功较大，效率减小。考点四机械效率21（2020安徽合肥市九年级期末）下列关于功、功率和机械效率的说法，其中正确的是（）A功率越大的机械，做功越快B物体受到的力越大，做功越多C机械效率高的机械，功率越大D做有用功越多的机械，机械效率越高【答案】A【解析】A功率是表示做功快慢的物理量，功率越大的机械，做功越快，故A正确；B功与力的大小及在力的方向上通过的路程有关，物体受到的力越大，做功不一定越多，故B错误；C机械效率与功率的概念不同，二者没有必然联系，故C错误；D做有用功占比越多的机械，
20、机械效率才越高，故D错误。故选A。22（2020安徽淮南市九年级月考）如图所示，利用斜面提升重物时，能够提高斜面机械效率的是（）A斜面不变，增大物体的质量B减小物体与斜面间的粗糙程度C斜面倾角不变，增大斜面高度D斜面倾角不变，增大斜面长度【答案】B【解析】A增加物体质量，同时摩擦力也会增加，额外功增加，机械效率不一定增加，故A错误；B减小接触面粗糙程度，可以减小摩擦力从而减小额外功，提高机械效率，故B正确；CD改变斜面高度或改变斜面长度，都没有减小额外功，所以不能提高机械效率，故CD错误。故选B。23（2020安徽合肥市九年级期中）关于热机的效率，下列说法正确的是（）A热机做的有用功越多，效率
21、就一定越高B热机消耗燃料一定时，额外功越少，效率一定越高C热机的功率越大，效率一定越高D热机消耗的燃料越多，效率就一定越低【答案】B【解析】A热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高，故A选项错误；B当热机消耗的燃料一定，做的有用功越多，额外功越少，效率就一定越高，故B选项正确；C热机的功率越大，热机做功越快，效率与功率无关；故C错误；D当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高；当热机消耗的燃料一定，做的有用功越多，额外功越少，效率就一定越高，故D选项错误。故选B。24（2020安徽亳州市九年级月考）用如图所示的
22、滑轮将重为60N的物体A匀速提升1m，已知该滑轮的效率为75%，克服机械摩擦所做的功为8J，绳重不计，则动滑轮重为_N。【答案】24【解析】由图知，对物体做的有用功为由可得则动滑轮的重为25（2020安徽九年级月考）如图所示，用40N的力F拉着重200N的物体沿水平地面做匀速直线运动1min，物体前进了12m，物体与地面间的滑动摩擦力为90N，滑轮组的机械效率为_。【答案】75【解析】由图知道，n=3，则绳端移动的距离s绳 =ns物 =312m=36m用滑轮组水平拉动物体时，克服物体的摩擦力做的功是有用功，则有用功W有 =fs物=90N12m=1080J拉力做的总功W总=Fs绳=40N36m=
23、1440J滑轮组的机械效率26（2020安徽九年级其他模拟）用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，则动滑轮重为_N；当某次运送3件货物时，绳子的拉力F是_N。（不考虑绳重和摩擦）【答案】100 200 【解析】由乙图可知，当提升货物重G=100N时，=50%，不考虑绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为：解得动滑轮重：当运送3件货物时，货物的总重：由图甲可知n=2，不考虑绳重和摩擦，此时绳子的拉力为：27（2020安徽亳州市九年级月考）如图1所示为测定滑轮组机械效率的示意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自
24、由端，将重为2N的物块从甲位置匀速提升至乙位置，在此过程中，弹簧测力计的示数如图 2 所示，请根据所做实验进行分析。(1)有用功为_J；(2)滑轮组的机械效率约为_；(3)若用该滑轮组提升3N的物块，滑轮组的机械效率将_（选填“增大”“减小”或“不变”）。【答案】0.2 66.7% 增大【解析】(1)1由图1知，物体A上升的高度h=10.0cm，做的有用功W有=Gh=2N0.1m=0.2J(2)2由2图知，测力计分度值为0.2N，示数为1.0N，绳子自由端移动的距离为s=50.0cm-20.0cm=30.0cm拉力F所做的功为W总=Fs=1.0N0.3m=0.3J滑轮组的机械效率约为66.7%
25、(3)3若用该滑轮组提升3N的物块，物体的重力增大，有用功增大，额外功不变，有用功在总功中所占的比例变大，滑轮组的机械效率将增大。28（2020安徽合肥市九年级期末）在“测算滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组的同学用如图所示的滑轮组提升不同重力的物体。(1)实验中小明边拉物体边读数，他发现弹簧测力计的示数不稳定，于是在静止状态下读出了测力计的示数。小丽认为他的操作不正确，没有考虑到_对滑轮组机械效率的影响应该竖直向上_拉动弹簧测力计使重物缓缓上升，与此同时读取弹簧测力计的示数；(2)实验中保持滑轮组装置不变，改变重物的重力，测得数据如表所示：序号重物重力/N重物上升的距离/cm弹簧测力计的示
26、数/N机械效率12100.974.1%24101.536102.290.9%第2次实验中的机械效率是_根据表中数据可以得到结论：滑轮组的机械效率随所提升重物重力的增大而_。【答案】摩擦力匀速 88.9% 增大【解析】(1)1因为她没有考虑到绳子与轮之间的摩擦对滑轮组机械效率的影响，导致测力计示数偏小。2实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小。(2)3由图知重物上升的距离是10cm=0.1m，则弹簧测力计通过的距离是物体通过距离的3倍，即通过的距离为30cm=0.3m，第二次实验的机械效率为100=100=100=88.94由表中的数据
27、可知，重物越重其机械效率越大；所以滑轮组的机械效率随所提升重物重力的增大而增大。29（2020安徽淮南市九年级月考）参加今年国庆阅兵的运20是我国自主发展的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，若运20在高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧航空煤油4800kg，已知飞机发动提供的机械功率是3.2107W，航空煤油的热值为4107J/kg。则在这1h内：(1)发动机获得的水平推力F是多大?(2)该飞机发动机的热机效率是多大【答案】(1)1.6N；(2)60【解析】(1)该
28、飞机水平匀速飞行的速度v=720km/h由P=Fv得，发动机获得的水平推力为F=1.6N(2)该飞机沿水平方向匀速航行1h，则发动机做功为W=Pt=3.2W3600s=1.152J煤油完全燃烧放出的热量为Q放=qm=4J/kg4800kg=1.92J发动机的热机效率=100=60答(1) 发动机获得的水平推力F是1.6N；(2) 飞机发动机的热机效率是60。30（2020安徽淮南市九年级月考）某工人用如图所示的滑轮组提升的重物，使重物沿竖直方向以的速度匀速上升到工作面，人对绳子向下的拉力为。试求：(1)拉力的功率是多大？(2)滑轮组的机械效率是多大？【答案】(1)；(2)【解析】(1)由图可知，则绳端移动的速度则拉力的功率(2)滑轮组的机械效率：答：(1)拉力的功率是；(2)滑轮组的机械效率是。