2025年中考物理總復(fù)習(xí)：考點(diǎn)探究之機(jī)械效率

第十九講機(jī)械效率

核心考點(diǎn)?夯實(shí)埋墻基為基立柱墩為礎(chǔ)〃

考點(diǎn)1三種功

有用功額外功總功

使用機(jī)械時(shí)，并非我們

無(wú)論是否使用機(jī)械，①必須要

定義需要但②又不得不使用機(jī)械時(shí),動(dòng)力所做的功

做的功

做的功

用滑輪提升物體時(shí)，克

用滑輪提升物體時(shí)，對(duì)物體做的用滑輪提升物體時(shí),拉力做

舉例服動(dòng)滑輪重、繩重和摩

功的功

擦做的功

關(guān)系心=③瞑+V額

微警示（1）有用功并不一定比額外功多，有時(shí)候可能更少。（2）克服摩擦力所做的功不一定都

是額外功，當(dāng)沿水平方向使用滑輪組時(shí),克服地面摩擦力所做的功為有用功。

考點(diǎn)2機(jī)械效率

■定義:④有用功一跟⑤總功的比值）

_w*表示機(jī)械效率，無(wú)單位

機(jī)桶［⑥“:兩有：表示有用功，單位是J

效率『飛空J(rèn)［用以：表示總功，單位是J

改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使它更合理輕巧_____________

使用同一滑輪組提升重物時(shí)，⑦.增加一物重⑧一減小一動(dòng)滑輪重或繩重

“問(wèn)"I經(jīng)常保養(yǎng)，⑨一減小繩與滑輪之間的摩擦

【教材素材基礎(chǔ)題】

命題點(diǎn)1三種功

1.（八下P85圖12.3-1乙原創(chuàng)）如圖所示，在使用動(dòng)滑輪提起重物時(shí)，若鉤碼的重力是G,彈簧

測(cè)力計(jì)的拉力是Q重物上升的高度是九彈簧測(cè)力計(jì)拉繩子移動(dòng)的距離是s,則有用功嗅=

Gh,總功G=Fs,額外功例額=Fs-Gh。（用題中已知量表示）

2.（八下P87圖12.3-2原創(chuàng)）用如圖所示的滑輪組將重為10N的重物勻速提升2m,繩子自由

端拉力44N,所做的有用功為20J,額外功為4J,總功為

24Jo

命題點(diǎn)2機(jī)械效率

3.（八下P85圖12.3-1原創(chuàng)）在圖甲中，用彈簧測(cè)力計(jì)拉著鉤碼豎直勻速上升h,拉力廠甲做了

功/甲;在圖乙中，彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)動(dòng)滑輪也使鉤碼豎直勻速上升了乙拉力方乙做了功歷乙,則W

甲<吟.（選填“>”或）；若每個(gè)鉤碼重為1N,彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)滑輪的力/乙=1.2N,

則動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是83.3%。

典型考題?研析引例探究導(dǎo)學(xué)促思//

考點(diǎn)1滑輪組機(jī)械效率大小的比較（重點(diǎn)）

例題1用如圖所示的滑輪組甲、乙將重物勻速提升相同高度,加在繩自由端的拉力分別為￡、

凡提升的物重分別為G、G,滑輪組的機(jī)械效率分別為〃甲、〃乙，不計(jì)繩重和摩擦。

⑴若動(dòng)滑輪重相等,￡=凡則

G、>G,〃中>〃乙。

⑵若動(dòng)滑輪重相等，G、=G"則A<F2,〃甲=北。

⑶若G=G,F、=Fz,則n甲<〃乙。

（4）若G〉G,〃甲〈〃乙，甲、乙的動(dòng)滑輪重力大小關(guān)系A(chǔ)。

A.甲動(dòng)滑輪重B.乙動(dòng)滑輪重C.無(wú)法比較

【技法點(diǎn)撥】順推法判斷滑輪組機(jī)械效率的變化

〃=*=『*，由公式可知滑輪組的機(jī)械效率取決于物重G物和動(dòng)滑輪重G動(dòng)。（不計(jì)繩重與摩

W總G動(dòng)+G物

擦）

⑴滑輪組不變（G動(dòng)不變）時(shí)：

G物變大今〃變大。

（2）所提重物不變（G物不變）時(shí)：

G動(dòng)變大Q〃變小。

【訓(xùn)練1]（2022?常德中考）如圖所示，用兩滑輪采用不同的繞繩方法,將同一重物勻速提升

相同的高度（不計(jì)繩重和摩擦），下列說(shuō)法中正確的是（D）

A.片〉凡人移動(dòng)距離多

B.￡〈凡月移動(dòng)距離多

C.A所做的額外功多

D.兩裝置的機(jī)械效率相同

考點(diǎn)2機(jī)械效率的計(jì)算（重點(diǎn)）

例題2如圖所示,某人用機(jī)械效率為80%的滑輪組勻速提升重120N的物體,在2s內(nèi)，繩子的

自由端移動(dòng)了6m。(不計(jì)繩重和摩擦)求：

〃〃〃〃〃,.

⑴物體上升的高度。

⑵物體上升的速度。

⑶人的拉力為多大？

(4)提升過(guò)程中的有用功是多少？

⑸人所做的額外功是多大？

解：(1)由題圖知,該滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)無(wú)3;

由疔3分可得物體上升的高度：

寫(xiě)。義6m=2mo

(2)物體上升的速度：

h2mr/

v=-=——=1m/So

t2s

(3)由滑輪組的機(jī)械效率

*=嘰旦=￡得

W總FsFx3h3F

人的拉力:后￡='“二5。N。

z3x80%

(4)提升過(guò)程中的有用功：

瞑=G加120NX2m=240J。

(5)人所做的總功：

〃總=7*50NX6m=300J,

人所做的額外功：

〃額=〃息-〃有=300J-240J=60Jo

解題模板

滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算

WXWXNW

①〃=w縝右=4r（〃:承擔(dān)物重的繩子段數(shù)）

②若不計(jì)繩重和摩擦：

〃=一%=--G--

卬總G+G動(dòng)

豎直提升物體

W有（G-F浮）力

JJ-——=---------

w邙Fs

_G-F浮

Fn

豎直提升液體中的物體

i[---------------------

W邙Fs'nF

水平拉動(dòng)物體

【訓(xùn)練2]（2023?濟(jì)寧中考）兩個(gè)滑輪按如圖所示的方式組合,用5N的拉力/拉動(dòng)繩端，使

物體在5s內(nèi)水平向左勻速滑動(dòng)1m,物體與地面間的摩擦力為9N,則拉力6的功率為2W,

滑輪組的機(jī)械效率為90%。

【訓(xùn)練3】（2024?蘇州中考）某起重機(jī)的滑輪組結(jié)構(gòu)示意如圖所示,其最大載重為5to起重

機(jī)將3600kg的鋼板勻速提升到10m高的橋墩上,滑輪組的機(jī)械效率為80%o不計(jì)鋼絲繩的

重力和摩擦,g取10N/kgo求：

（1）克服鋼板重力做的功/有;

⑵鋼絲繩的拉力F-

⑶滑輪組滿載時(shí)的機(jī)械效率(保留一位小數(shù))。

解：(D克服鋼板重力做的功為：

5

/有=加法3600kgXION/kgX10m=3.6X10J

(2)起重機(jī)的滑輪組做的總功為：

/總二皿36X105/5J

Br]80%)

由題圖可知,有四段繩子承重,則鋼絲繩的拉力為:用絲骼嗯警=1.125X

s4h4x10m

104N

(3)起重機(jī)的滑輪組做的額外功為：

〃額總一〃有=4.5X105J-3.6XIO5J=9X104J

動(dòng)滑輪的重力為：

弓動(dòng)=塵些竺=9X1()3N

切在10m

滑輪組滿載時(shí)的機(jī)械效率為：

W'有G'

77易大二------=----

W'有+W'額G'+G動(dòng)

=-------5XI04N---=847%

5X104N+9X103N-

實(shí)驗(yàn)探究?突破聚焦實(shí)戰(zhàn)厲兵秣馬〃

實(shí)驗(yàn)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率

【圖?過(guò)實(shí)驗(yàn)】

圖示過(guò)程

測(cè)量_W^_GA

〃------

原理卬總FS

實(shí)驗(yàn)

操作實(shí)驗(yàn)時(shí),要沿豎直方向勻速緩慢地拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，以便讀數(shù)

核心

關(guān)鍵

控制1.使用滑輪組不變，改變結(jié)論1：同一滑輪組提升的物體理事，滑輪組的機(jī)

變量鉤碼個(gè)數(shù)械效率理而

法2.控制繞線方式和鉤碼

結(jié)論2:不同滑輪組提升相同重物，動(dòng)滑輪越籟，滑

個(gè)數(shù)不變，改變動(dòng)滑輪的

輪組的機(jī)械效率越圓

事力

1.所做有用功：G物々2.所做總功：勿總怖3；3.滑輪組的機(jī)械效率：〃

數(shù)據(jù)

%

計(jì)算

川總

1.實(shí)驗(yàn)中如果沒(méi)有刻度尺，也能測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，因?yàn)椤?/p>

_W有_G/_Gh_G

WFsF?n/inF

2.滑輪組機(jī)械效率小于1的原因:滑輪組在提升重物過(guò)程中會(huì)做額外功

評(píng)估3.提高滑輪組機(jī)械效率的方法:增加物惠、使用餐廈動(dòng)滑輪、減小摩擦

4.機(jī)械效率與物體被提升的高度無(wú)關(guān)

5.彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)錯(cuò)誤的原因：沒(méi)有考慮摩擦力對(duì)滑輪組機(jī)械效率的

影響

【全?通考點(diǎn)】

典題某小組在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)”中實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，得到的數(shù)據(jù)如表所示。

0If

甲乙丙T

繩端繩端移

實(shí)驗(yàn)鉤碼重鉤碼上升機(jī)械

拉力動(dòng)距離

次數(shù)6/N高度力/m效率〃

s/m

140.12.70.274%

240.11.80.374%

380.13.10.386%

480.12.50.480%

⑴實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向工人緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。

⑵用丁圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得出表中第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),請(qǐng)將表中的兩個(gè)數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整。

⑶通過(guò)比較，^兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:使用同一滑輪組提升同一重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械

效率與繩子段數(shù)無(wú)關(guān)。（填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號(hào)）。

（4）通過(guò)比較2、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時(shí),物重越大,滑輪組的機(jī)

械效率越高。（填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號(hào)）

⑸通過(guò)比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論

不同滑輪組提升相同重物時(shí),動(dòng)滑輪越輕,滑輪組的機(jī)械效率越高（或不同滑輪組提升相同

重物時(shí),動(dòng)滑輪越重,滑輪組的機(jī)械效率越低）。

中考真題?體驗(yàn).穩(wěn)中求進(jìn)沐日中之光〃

題組一:滑輪、滑輪組機(jī)械效率大小的比較

1.（2024?河南中考）如圖，甲、乙兩人用不同的裝置，在相同時(shí)間內(nèi)把質(zhì)量相等的貨物勻速提

升到同一平臺(tái)，不計(jì)繩重及滑輪的摩擦。下列說(shuō)法正確的是（C）

A.甲做的有用功多

B.乙做的總功多

C.甲做總功的功率大

D.乙所用裝置的機(jī)械效率小

2.（2021?自貢中考）將規(guī)格完全相同的滑輪，用繩子繞成圖中的甲、乙滑輪組。使用甲、乙滑

輪組分別勻速提升重力為&、G的兩物體，升高相同的高度。繩自由端施加的拉力大小分別為

內(nèi)和F”物重伍〉G,不計(jì)繩重和摩擦。則下列判斷正確的是（D）

A.拉力內(nèi)一定大于F2

B.乙滑輪組的機(jī)械效率較高

C.甲、乙滑輪組的有用功相同

D.甲的額外功與有用功的比值較小

題組二:滑輪組機(jī)械效率的相關(guān)計(jì)算

3.(2024?無(wú)錫中考)如圖所示,用滑輪組勻速提升重為200N的物體,拉力F為125N,物體升

高的高度為4m,不計(jì)繩重和摩擦,則在此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是(D)

A.總功為800J

B.動(dòng)滑輪重為5N

C.繩端移動(dòng)的距離為4m

D.滑輪組的機(jī)械效率為80%

4.(2023?荊州中考)一位同學(xué)用如圖所示的滑輪組拉著重500N的物體，使物體以0.1m/s的

速度沿水平地面向右勻速直線運(yùn)動(dòng)10s,已知物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為150N,滑輪組的

機(jī)械效率為60%,在此過(guò)程中下列選項(xiàng)正確的是(D)

A.繩子自由端移動(dòng)的距離為3m

B.拉力做的有用功為500J

C.拉力做的額外功為150J

D.拉力做功的功率為25W

5.(2023?齊齊哈爾中考)用如圖所示的滑輪組提升重物，將質(zhì)量為36kg的重物5s內(nèi)勻速提

升1m,作用在繩端上的拉力為200No不計(jì)繩重和摩擦,則動(dòng)滑輪受到的重力為40N,該滑

輪組的機(jī)械效率為90%。(g取10N/kg)

題組三:斜面機(jī)械效率的計(jì)算

6.(2024?自貢中考)如圖所示,把重為40N的物體從斜面底端勻速推到斜面頂端,斜面長(zhǎng)2m,

高0.6m,沿斜面的推力6為20N。那么，此過(guò)程中有用功是」^J,斜面的機(jī)械效率是

60%o

7.(2023?江西中考)如圖所示，利用斜面將箱子推進(jìn)車(chē)廂，通常要比把箱子直接從地面搬進(jìn)車(chē)

廂省力多了。某同學(xué)用100N的力沿斜面向上勻速推動(dòng)箱子，已知箱子質(zhì)量為20kg,斜面長(zhǎng)3

m,斜面高1.2m,取^=10N/kgo求：

利用斜面搬運(yùn)徒手搬運(yùn)

⑴箱子受到的重力；

⑵箱子受到的摩擦力；

⑶斜面的機(jī)械效率；

(4)使用斜面推箱子時(shí)有哪些更省力的方法。

解：(1)箱子受到的重力：

G=mg=2QkgXION/kg=200N;

(2)推力所做的總功：

/總=￡尸100NX3m=300J,

推力做的有用功：

/有=%200NX1.2m=240J,

沿斜面推動(dòng)箱子,克服斜面對(duì)箱子的摩擦力做的功是額外功,

〃額=〃總一〃有=300J-240J=60J,

由〃額=熱可得箱子受到的摩擦力：

也處1=20N；

s3m

(3)斜面的機(jī)械效率：〃=萍瑞=80%;

W總300J

(4)增大斜面長(zhǎng)度、減小斜面的粗糙程度，都可以省力。

題組四：測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率

8.（2023?懷化中考）提高機(jī)械效率能夠充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，一組同學(xué)在“測(cè)量滑輪組的

機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示。

物體的提升的繩端移

次拉力機(jī)械效

重力高度動(dòng)的距

數(shù)7N率〃

6/Nh/m離s/m

120.110.366.7%

230.11.40.371.4%

340.11.80.3

440.21.80.674.1%

⑴實(shí)驗(yàn)中應(yīng)盡量豎直向上勻速（選填“勻速”或“加速”）拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。

（2）計(jì)算出第3次實(shí)驗(yàn)的有用功0.4J,機(jī)械效率是74.1%（結(jié)果精確到0.1%）。

⑶分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判定，使用同一個(gè)滑輪組提升物體時(shí)，被提升的物體越

重，滑輪組的機(jī)械效率越高（選填“越高”“越低”或“不變”）;分析比較第3、4次實(shí)驗(yàn)

數(shù)據(jù)可得,機(jī)械效率與物體上升的高度無(wú)關(guān)（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。

題組五:機(jī)械效率的綜合計(jì)算

9.（2023?煙臺(tái)中考）在宜居宜業(yè)和美鄉(xiāng)村建設(shè)中，某施工隊(duì)正在進(jìn)行農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施改建，建筑