初中物理解题技巧——怎样解简单机械问题—简单机械综合

简单机械压轴题常将杠杆、滑轮、斜面与功、功率、机械效率融合考查，题干文字长、条件多，容易混淆有用功、总功。

掌握标准化分步解题思路，拆分模型、逐个拆解，就能突破这类力学压轴大题。

① 拆模型：通读题干，区分是杠杆、竖直滑轮组、水平滑轮组还是斜面，不同模型公式不混用； 

② 辨目标：明确做功目的，找准有用功、额外功、总功； 

③ 列公式：按已知条件，选择功、功率、机械效率对应公式； 

④ 验结果：单位统一，结果代入检查，机械效率一定小于 100%。

1. 功：W=Fs；W_总=W_有+W_额

2. 功率：P=W/t=Fv

3. 机械效率：η=(W_有/W_总)×100%

4. 杠杆平衡：F₁L₁=F₂L₂

5. 竖直滑轮组：W_有=G_物h，s=nh，η=[G_物/(G_物+G_轮)]×100%（不计绳重摩擦）

6. 水平滑轮组：W_有=fs_物，s_绳=ns_物，η=[f/(nF)]×100%

7. 斜面：W_有=Gh，W_额=fs，η=[(Gh)/(Fs)]×100%

1. 杠杆 + 滑轮组合：杠杆一端连接滑轮组，先由杠杆平衡求拉力，再计算滑轮组功、效率；

2. 滑轮 + 功率综合：结合物体运动速度，用P=Fv快速计算拉力功率；

3. 斜面多问压轴：第一问求有用功总功，第二问求机械效率，第三问求斜面摩擦力。

误区 1：综合题中直接套用简化滑轮效率公式，忽略题干 “存在摩擦” 条件。 

正解：η=G_物/(G_物+G_轮)只适用于不计绳重和摩擦，题干有摩擦不能直接使用。 

误区 2：多模型题，分不清哪一段是有用功，直接把拉力做功全部当成有用功。 

正解：始终抓住 “我们的目的是什么” 来判断有用功。 

误区 3：功率计算时代入物体速度，而不是绳子自由端速度。 

正解：P=Fv，v必须是拉力作用点移动速度。 

误区 4：杠杆计算，把杠杆长度直接当作力臂。 

正解：只有力垂直杠杆时，杠杆长度才等于力臂；力倾斜必须重新找力臂。

综合压轴先拆题，分清模型再动笔； 

有用总功看目的，公式选对是前提；

杠杆牢记力臂长，滑轮分清绳段数； 

斜面摩擦是额功，功率要看施力速。

1、轻质杠杆 AB，AO:OB=2:3，B 端挂一个滑轮组，滑轮组动滑轮重 10N。用滑轮组提升 90N 重物，不计绳重与摩擦。

求：（1）滑轮组的机械效率；

（2）杠杆 A 端需要施加的拉力大小。

【解析】

先算滑轮组拉力，再利用杠杆平衡条件求解 A 端拉力，分步拆解两个模型

【答案】

解：（1）滑轮组不计绳重摩擦

η=[G_物/(G_物+G_轮)]×100%=[90 N/(90 N+10 N)]×100%=90%

绳子拉力 F_绳=(G_物+G_轮)/n，取n=2

F_绳=(90 N+10 N)/2=50 N，B 端受到向下拉力等于 50N。

（2）杠杆平衡F_A·AO=F_B·OB

F_A×2=50 N×3

F_A=75 N

答：（1）机械效率 90%；（2）A 端拉力 75N。

2、斜面长s=5 m，物体重力G=300 N，沿斜面拉力F=150 N，用时 10 s 将物体拉到顶端。求： 

（1）有用功；

（2）拉力的总功与拉力功率；

（3）斜面机械效率；

（4）物体受到斜面摩擦力。

【解析】

分步计算功、功率、效率，额外功全部用来克服摩擦，由额外功求摩擦力。

【答案】

解：(1)W有=Gh=300 N×2 m=600 J

(2)W总=Fs=150 N×5 m=750 J

P=W_总/t=750 J/10 s=75 W

(3)η=(W_有/W_总)×100%=(600 J/750 J)×100%=80%

(4)W_额=W_总-W_有=750 J-600 J=150 J

W_额=fs

f=W_额/s=150 J/5 m=30 N

答：(1) 有用功 600J；(2) 总功 750J，功率 75W；(3) 效率 80%；(4) 摩擦力 30N。

3、竖直滑轮组n=3，动滑轮重 20N，不计绳重摩擦。重物G=100 N，物体上升速度v物=0.2 m/s

求：（1）绳子自由端拉力；（2）拉力的功率；（3）滑轮组机械效率。

【解析】

先求拉力，再利用v_绳=nv_物，结合P=Fv计算功率，最后求效率。

【答案】

解：(1)F=(G_物+G_轮)/n=(100 N+20 N)/3=40 N

(2)v_绳=nv_物=3×0.2 m/s=0.6 m/s

(3)η=[G_物/(G_物+G_轮)]×100%=[100 N/(100 N+20 N)]×100%≈83.3%

答：(1) 拉力 40N；(2) 拉力功率 24W；(3) 机械效率约 83.3%。

简单机械与浮力综合压轴

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