一轮备考热搜题 热点3 滑轮组及机械效率的计算

因为动滑轮能够省力，定滑轮能改变力的方向，若将几个动滑轮和定滑轮搭配组成滑轮组，既可以改变力的大小，又能改变力的方向。滑轮组用n段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是总重的$\frac{1}{n}$，即$F=\frac{1}{n}\left(G+G_{\mathrm{动}}\right)$；绳子自由端移动的距离为s，重物上升的高度为h，则有：s=nh；绳子自由端移动的速度为v_绳，物体上升的速度为v_物，则：v_绳=nv_物。

有用功跟总功的比值叫作机械效率，公式$\eta =\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}$。机械效率是有用功与总功之比，它只有大小，没有单位。由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1，通常用百分数表示。机械效率的高低并不决定使用机械是省力还是费力，效率高只说明有用功在总功中所占的比例大，不一定省力。

滑轮组的机械效率：忽略绳重和摩擦，则：$\eta =\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}=\frac{Gh}{Fs}=\frac{Gh}{Fnh}=\frac{G}{Fn}$，$\eta =\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{有}}+W_{\mathrm{额}}}=\frac{Gh}{Gh+G_{\mathrm{动}}h}=\frac{G}{G+G_{\mathrm{动}}}$。

（2023·内蒙古兴安盟·中考真题）

（2023·湖南娄底·中考真题）

（2023·江苏淮安·中考真题）

2023·江苏淮安·中考真题

填空题 | 适中(0.65)

真题

解题方法

滑轮组的省力问题 有用功额外功总功机械效率的计算问题

如图所示，小明用大小为100N、竖直向上的拉力在内将重力为的木箱匀速提升。提升过程中，以小明为参照物，木箱是__________的。不计绳重和摩擦，拉力的功率为__________W，动滑轮的机械效率为__________，动滑轮的重力为__________N。

2024-02-22更新 | 598次组卷 | 4卷引用：2023年江苏省淮安市中考物理试题

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（2023·湖北十堰·中考真题）

（2023·四川甘孜·中考真题）

2023·四川甘孜·中考真题

填空题 | 适中(0.65)

真题

解题方法

有用功额外功总功机械效率的计算问题

如图所示，小茗同学将重120N的物体匀速提起，已知滑轮的重力均为30N，不计绳重和摩擦，此过程中人对绳子的拉力为___________N，滑轮组的机械效率为___________。
   

2023-08-26更新 | 359次组卷 | 2卷引用：2023年四川省甘孜州中考物理试题

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（2023·辽宁锦州·中考真题）

（2023·四川乐山·中考真题）

（2023·辽宁大连·中考真题）

2023·辽宁大连·中考真题

计算题 | 较难(0.4)

真题

解题方法

有用功额外功总功机械效率的计算问题

将重力为1680N的建筑材料放在工地的水平地面上，与地面的接触面积为。用如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升了3m，滑轮组的机械效率是84%。试求：
（1）将建筑材料放在地面上时，对地面的压强是多少？
（2）滑轮组做的有用功是多少？
（3）电动机对钢丝绳的拉力F是多少？

   

2023-08-23更新 | 1844次组卷 | 9卷引用：2023年辽宁省大连市中考物理试题

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