文档文本内容
1
机械效率
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1.知道什么是杠杆，能从常见的工具中认出杠杆。
2.知道杠杆的种类以及各种杠杆的特点。
3.理解力臂的概念，会画杠杆的动力臂和阻力臂
4.认识定滑轮和动滑轮。
5.知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用。
6.会根据要求使用和组装滑。
7.了解其他简单机械（轮轴、斜面等）的一些应用。
8.能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。
9.明确机械效率是描述做功效率的物理量。能利用机械效率的公式进行简单的计算。
10.能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。
一．杠杆
1 杠杆：物理学上，把能绕着某一固定点转动的硬棒（直棒或曲棒），叫做杠杆。。
2．杠杆的五要素
（1）支点：杠杆绕着转动的点，用O 表示。
（2）动力：使杠杆转动的力，用F1表示。
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示。
（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离，用L1表示（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的的距
离，用L2表示。
3．杠杆的平衡条件
杠杆静止或匀速转动是杠杆平衡。杠杆平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，或写作F1L1＝
F2L2。
【学法指导】
1．不论动力还是阻力，杠杆都是受力物体，则动力和阻力的作用点都在杠杆上。
2．作用在支点上的力或力的作用线通过支点的力的力臂为零，对杠杆的转动不起作用。
3.杠杆示意图的画法：第一步找支点O.第二步：标两力。在杠杆上确定动力F1和阻力F2并将力
的作用线正或反向延长。第三步：画力臂，并用l1和l2分别表示。
4．力臂不一定在杠杆上。
【能力拓展】
2
杠杆的分类及其应用：
种
类
条件
优点
不足
应用
省
力
杠
杆
动力臂l1＞阻
力臂l2
省力
费距
离
钢丝
钳、撬
滚
费
力
杠
杆
动力臂l1＜阻
力臂l2
省距
离
费力
镊子、
缝纫机
的脚踏
板
等
臂
杠
杆
动力臂l1＝阻
力臂l2
……
……
天平定
滑轮
二．滑轮
1．定滑轮：滑轮的轴固定不动的叫定滑轮，使用定滑轮不省力，但可改变力的方向。
2．动滑轮：轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮。使用动滑轮可以省一半力，但不改变力的方向。
3．滑轮组：动滑轮和定滑轮组合在一起叫滑轮组。
【学法指导】
1．使用滑轮组省力情况：滑轮组由几段绳子吊着物体，所用的力F 就是物重的几分之一。即F＝
G/n 或F＝（G 物＋G 动轮）/n。
2．确定承担重物绳子段数n：首先分清定滑轮、动滑轮，在定滑轮和动滑轮之间画一虚线，将它
们隔离开，只查绕在动滑轮上的段数。
3．组装滑轮组：n 为偶数，绳端始于定滑轮挂物；n 为奇数，绳端始于动滑轮挂物；即“奇动偶
定”。
【能力拓展】
滑轮的分类及其应用：
种
类
装
置
定滑轮
动滑轮
滑轮组
特
点
不省
力，即F
＝G
不计摩擦、绳
和滑轮重。F
＝G/2，考虑
动滑轮重：F
＝（G 动＋G）
/2
不计摩
擦、绳和
滑轮重。F
＝G/n，考
虑动滑轮
重F＝（G 动
＋G）/n
S＝h
S＝2h
S＝nh
实
质
等臂杠
杆
动力臂是阻力
臂两倍的杠杆
……
【说明】 对于定滑轮，动滑轮和滑轮组明确以下5 个关系对于分析问题是很重要的（以竖直向上
提升重物的滑轮、滑轮组为例）。
(1)当不考虑动滑轮重及绳与滑轮之间摩擦时，拉力与被提升的物重有如下关系：
3
(2)若考虑动滑轮重，不计摩擦时，拉力与被提升物重有如下关系：
(3)若考虑摩擦，则上述关系有如下变化：
(4)绳子自由端（即：拉力作用点）移动的距离S 与重物被提升的距离h 的关系；
S=nh（n 为向上提升物体绳的段数）
(5)绳子自由端（即拉力作用点）移动速度VF，重物被提升的速度VG 关系：
【说明】 A 物体处于匀速运动，它水平方向所受的拉力和摩擦力互为平衡力。
动滑轮通过绳子拉物体A，物体A 也通过绳子拉动滑轮，这一对力为作用力与反作用力。
在讨论两个以上物体连接时，要注意区分平衡力与作用力、反作用力，前者的受力物体一定是
同一物体，作用力与反作用力的受力物体是彼此发生相互作用的两个物体。
至于动滑轮，可以省力，但费距离，拉力是重物的几分之一拉力作用点移动的距离就是物体移
动距离的几倍。
题型一 杆杆的力臂
例1. 如图甲所示，杠杆OA 处于平衡状态，在图中分别画出力F1和F2对支点0 的力臂L1和
L2。
解析：画力臂时必须注意力臂是“支点到力的作用线的距离”，而不是“支点到力的作用点的距
离”。
答案： 如图乙所示
题型二 有关探究杠杆平衡条件的实验题
例2. 某同学用如右图所示装置验证杠杆的平衡条件，所用的4 只钩码每只质量都是50g，在图示
情况时，杠杆AB 处于水平平衡状态，这时弹簧秤的读数为2.80N．设F1的力臂为l1，F2的力臂
乙
甲
4
l2，则
l1
l2
=
．若在杠杆左端钩码下方增加一个相同的钩码，
重新调节弹簧秤对杠杆右端拉力的方向后，使杠杆AB 再次恢复水平平
衡，则这时弹簧秤的拉力与对应力臂的乘积应是未增加钩码前弹簧秤的
拉力与对应力臂乘积的____倍．
解析：图中的杠杆平衡时，应满足F1l1=F2l2，
则
l1
l2
=
F2
F1
=1.96
2.80= 7
10
． 增加钩码后，再次平衡时，由杠杆的平衡条件得
F1ˊ l1ˊ=F2ˊ l2ˊ，那么
F1
' l1
'
F1l1
= F2
' l2
'
F2l2
= F2
'
F2
= 5
4
．
答案： 7/10 5/4
例3. 在右图所示的实验装置中：
①实验前没有挂钩码时，发现杠杆左端下倾，应将杠杆右端螺母向
_______(左或右)边旋一些，使杠杆在水平位置平衡。
②实验时只有8 个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A 点挂4 个
钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？
(请设计两种方案)
答：①_______________________________
②__________________________ __。
解析： 解题的关键是依据杠杆的平衡条件，看左、右两边的力和
力臂的乘积是否相等．
答案：（1）右 （2）①2 个钩码挂在“6”处；②3 个钩码挂在“4” 处．
题型三 有关杠杆的动态平衡问题
例4. 如图12-16 所示，用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A
拉至位置B，阻力G 的力臂 ，动力F 。(填“变大”或“变
小”“不变”)
解析：关键是要先弄清哪些是不变量，哪些是改变量，再根据杠杆的平衡条
件作出判断，分别画出杠杆在A、B 两位置的阻力G 的力臂可看出，阻力
臂lG将变大，由于F 的方向始终与杠杆垂直，所以F 的力臂始终等于杠
杆长，故F 的力臂lF不变。根据公式
F⋅lF=G⋅lG,∵lF、G不变，∴F 变大。
答案： 变大 变大
例5. 如图12-18 所示，O 为杠杆AC 的支点，在O 处挂一小
球，AO=OB=BC，为使杠杆在水平位置平衡，画出施加在杠杆上
最小动力F1的力臂L1：，并标出F1的方向。
解析： 由杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2知，在阻力和阻力臂不
变的情况下，要想用的动力最小，则要求动力臂最大。
动力臂最长的条件：①作用在杠杆上的动力的作用点离支点最远；②动力的方向与支点跟作
图12-16
图12-18
5
用点的连线垂直．最小动力F1应在离支点最远的C 点，最长的动力臂应为OC，F1的方向应垂直
于OC 向上，如图 12-19 所示．
答案：如图 12-19 所示．
题型四 杠杆平衡条件的应用
例6. 如图12=20 所示是一个指甲刀的示意图，它由
三个杠杆ＡＢＣ、ＯＢＤ和ＯＥＤ组成，用指甲刀剪指
甲时，下面说法正确的是（ ）
A．三个杠杆都是省力杠杆
B．三个杠杆都是费力杠杆
C．ＡＢＣ是省力杠杆，ＯＢＤ、ＯＥＤ是费力杠杆
D．ＡＢＣ是费力杠杆，ＯＢＤ、ＯＥＤ是省力杠杆
解析：根据杠杆的平衡条件，省力杠杆的特点是L1＞L2 ，费力杠杆的特点是L1＜L2．
对ABC 杠杆，B 是支点，由图中不难看出动力臂大于阻力臂，故为省力杠杆；对OBD 杠杆，O 是支
点，阻力作用与D，动力作用于B，故动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；对OED 杠杆，阻力作用于
D，动力作用于E，故动力臂小于阻力臂，为费力杠杆．
答案： 选C
题型五 滑轮的本质及运动距离问题
例7： 如图8 所示，利用定滑轮，动滑轮及滑轮组匀速向上提
升重物。已知作用在绳子自由端的拉力F 甲=F 乙=F 丙=50 牛顿。则：
(1)不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时，提升的物重分别是：G 甲=______牛；G 乙=_______牛；
G 丙=______牛。
(2)动滑轮重3 牛，不计绳与滑轮之间摩擦，提升的物重分别是：G 甲=______牛；G 乙=______牛；
G 丙=______牛。
(3)当物体被提升2 米时。绳子自由端移动的距离分别是：S 甲=______米；S 乙=______米；S 丙
=______米。
(4)如果物体被提升的速度都是0.2 米／秒时，绳子自由端移动的速度分别是：V 甲=_____米／
秒；V 乙=______米／秒；V 丙=______米/秒。
解析：定滑轮的实质是等臂杠杆，它的作用：不省力，但是可以改变用力方向。动滑轮实质是动力
臂是阻力臂2 倍的杠杆，它的作用是：省力，但不能改变用力方向。 首先分清滑轮是定滑轮还是
动滑轮，然后找F 与G 的关系。
答案：(1)G 甲=50 牛；G 乙=100 牛；G 丙=150 牛。(2)G 甲=47 牛；G 乙=97 牛；G 丙=147 牛。(3)S 甲=2 米；
S 乙=4 米；S 丙=6 米。(4)V 甲=0.2 米／秒；V 乙=0.4 米／秒；V 丙=0.6 米／秒。
例8. 如图9 所示中，通过定滑轮匀速提起重物G 时，向三个方向拉动的力分别为
F1、F2、F3，则三个力大小关系是 [ ]
图12-20
6
A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一样大
解析： 由于定滑轮支点在轮中心，而轮中心到轮边的各点距离相等（半径），即三个力的力臂都
相等且都等于物体重力的力臂。
答案： D．
题型六 滑轮组受力分析
例9. 如图10 所示，若拉力F=900 牛顿，物体A 重1500 牛顿，不计滑
轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3 米，则沿水平方向匀速拉
动物体A 前进时，物体A 与地面间摩擦力是______牛顿，物体A 移动
______米。
解析:这是一类滑轮组常见的问题。不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦，但是物体A 与地面间是有摩擦
力的。分析可知：有3 段绳子分担了对A 向左的拉力。由条件可知：水平方向上物体A 受的拉力与
摩擦力大小相等，题中物体A 的重力是干扰条件，所以f=F 拉。由此可知：f=3F=3×900 牛=2700 牛
顿，绳子自由端移动距离S 与物体A 移动距离S'间有如下关系：S=3S'
所以
答案： 2700,1
题型七 滑轮组安装问题
例10. 使用一滑轮装置，拉动汽车。若汽车的阻力是8.4×104牛顿。在不计滑轮的摩擦的情况下，
能拉动汽车所用的最小拉力是多少？
解析： 要使拉动汽车的力最小，应人动滑轮开始绕线。数绳子的段数要数动滑轮上的绳子数。动
滑轮上有三段绳子承担阻力，所以所用拉力F 为阻力的三分之一，即2.8×104 牛顿。
答案：2.8×
题型八 滑轮组机械效率问题与功率计算问题
例11．关于机械效率，下面说法正确的是（ ）
A．功率越大的机械，机械效率越高
B．机械效率越高的机械越省力
C．机械效率越低的机械，做的功就越少
D．由于有用功总小于总功，机械效率总小于1
解析：功率是单位时间内做的功，表示的是做功的快慢，机械效率是指有用功与总功的比值，两者
没有必然的联系，故A 说法不正确。机械效率高说明有用功与总功的比值大，与机械省不省力无关，
故B 说法不正确。机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率越低，有用功与总功的比值小，不
能说明做的功越少，故C 说法不正确。使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免地要做额外功，
所以有用功总小于总功，机械效率是指有用功与总功的比值，所以机械效率总小于1，故D 说法正
确。
7
答案：D
例12.下列叙述中能够提高机械效率的是（ ）
A．增加有用功
B．减小机械间的摩擦
C．减小总功
D．使用最省力的机械
解析：只有在总功不变的情况下，增加有用功才会提高机械效率，只说增加有用功的说法不够严密，
故A 错；减小机械间的摩擦可以有效地减小额外功，是可行的办法，故B 正确；在有用功不变的情
况下，减小总功可以提高机械效率，但只说减小总功的说法不够严密，故C 错；使用最省力的机械
只能说明其省力，但不能说明其额外功的情况，有时甚至额外功会更大，故D 错。
答案：B
例13.（2013 年枣庄中考题）甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提
升相同高度时，则（ ）
A．甲吊车的电动机做的有用功较多
B．乙吊车的电动机做的额外功较多
C．甲吊车的电动机做的总功较多
D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
解析：甲吊车的机械效率比乙吊车的机械效率高，说明甲吊车所做的有用功在总功中占的比值比乙
吊车大；把相同质量的物体提高相同的高度，根据公式W 有用=Gh=mgh 可知：两辆吊车所做的有用功
相同；机械效率不同，是因为做的额外功不同，导致总功不同。
答案：B
例14.有一人用同一滑轮组分别将重1000N 和2000N 的物体匀速提升5m，动滑轮重200N，不计绳重
和摩擦，则上述两种情况中错误的说法是（ ）
A．滑轮组的机械效率不相等
B．人做的额外功相等
C．人做的总功相等
D．绳子自由端移动的距离相等
解析：不计绳重和摩擦也就是说只考虑动滑轮的重，克服动滑轮的重力做的功就是额外功，用同一
滑轮组说明两次所用的是一个动滑轮，所以两次做的额外功是相等的，拉2000N 的物体时做的有用
功当然多，有用功在总功所占的比例就越大，机械效率就高。同一个滑轮组，绳子股数是相同的，
物体上升的高度都是5m，所以绳子自由端移动的距离都等于物体上升高度的n 倍。
答案：C
例15.如图3 所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为
300N 的物体，拉力F 的大小为30N。若物体和地面之间的摩擦
力大小为45N，则A 处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为
（ ）
A．45N、50% B．45N、75%
C．60N、50% D．60N、75% 图3
解析：①物体在水平地面上做匀速运动，则此时A 处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对
平衡力，即A 处的拉力大小为FA=f=45N。②本题中，拉力F 所做的功为总功，克服物体摩擦力所做
的功为有用功。从图可知，有2 段绳子与动滑轮相连，则绳子自由端移动距离S=2S 物，滑轮组的机
械效率为
。
8
答案：B
例16.如图4 所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速
上升的过程中（ ）
A．甲图省力，机械效率甲图大 B．甲图省力，机械效率一样大
C．乙图省力，机械效率乙图大 D．乙图省力，机械效率一样大
图4
解析：（1）分析左图滑轮组的结构，得出承担物重的绳子股数n=3。
分析右图可知承担物重的绳子股数n=2。因摩擦力可以忽略不计，根据
，所以甲图省力。（2）假设两种情况下把物体提示
相同的高度，则两种情况下有用功相同，根据W 总=W 有用+W 额外，要比较二者的机械效率，只要比较额
外功即可。在摩擦力忽略不计时，额外功就等于提升动滑轮做的功。由于动滑轮和提升高度相同，
所以额外功相同，故机械效率相同。
答案：B
例17.建筑工地上，工人用如图6 所示的装置将重为230N 的建材从地面匀速送到6 ｍ 高处，所用
拉力为125N，时间为20s。求：（1）工人做的有用功；（2）工人做的总功；（3）此过程中该装
置的机械效率；（4）工人做功的功率。
解析：（1）工人做的有用功就是滑轮组克服重物重力做的功；
（2）工人做的总功等于所用拉力与绳端移动距离的乘积，注意
绳子自由端移动的距离是物体升高距离的2 倍；（3）装置的机
械效率可以直接利用公式计算；（4）工人做功的功率应该是工
人做的总功的功率。
答案：（1）
（2）
（3）
（4）
题型九 滑轮组机械效率测量问题
例18.在做“测滑轮组机械效率”的实验中，小强和同学们组装了如图10 所示
的甲、乙两个滑轮组（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）。
（1）对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重G，然后竖直
向上匀速拉动弹簧秤使钩码升高，从弹簧秤上读出拉力值F，即可算出该滑轮组
的机械效率η=
。
（2）比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知η 甲
η 乙（选填：＞、＜或＝）。
（3）实验后小强猜想，对于同一滑轮组（例如图乙），它的机械效率也可能不是固定的，于是他
用实验进行了探究，并证明自己的猜想是正确的。你认为小强应采用的正确方法是什么？答：
9
。
解析：（1）根据η＝
×100％=
，所以，没有刻度尺也能计算出机械效率。
（2）比较甲、乙两滑轮组，可看出提升的钩码重相同，但乙的动滑轮重些，假设重物提升的高度
相同，则有用功相同，而乙的额外功大些，所以乙的机械效率低。
（3）探究“同一滑轮组，它的机械效率也可能不是固定的”这一猜想时，要注意控制变量的思想。
即在保证滑轮个数、绳子绕法不变的前提下，改变钩码数量或提升的高度、提升的速度等因素，看
滑轮组的机械效率是否改变。
答案：（1）
（2）＞
（3）在保证滑轮个数、绳子绕法不变的前提下，改变钩码数量或提升的高度、提升的速度等因素，
看滑轮组的机械效率是否改变。
基础演练
1.下列实例中相当于费力、省距离杠杆的是 [ ]C
A.独轮推车 B.定滑轮 C.人的前臂 D.钳子
2.两个力分别作用在杠杆两端,使杠杆处于平衡状态，那么下列说法中正确的是[ ]C
A.这两个力必定相等
B.这两个力的力臂必定相等
C.这两个力和它们相应的力臂的乘积必定相等
D.力的作用点到支点距离较大的那个力较小
3.关于定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用，下列说法中正确的是 [ ]D
A.定滑轮半径越大越省力
B.动滑轮半径越大越省力
C.使用滑轮组既省力、又省距离
D.是否省力与半径大小无关，使用滑轮组时吊着动滑轮的绳子股数越多越省力
4.用30N 的力刚好提起重40N 的物体，可以应用的是(不计机械自重及摩擦)[ ] A
A.杠杆 B.一个定滑轮 C.一个动滑轮 D.滑轮
5.如图8-1 所示的杠杆是平衡的且每个钩码的质量相等，
如果在杠杆两端各增加一个钩码，则 [ ]B
A.仍能平衡 B.不能平衡,左侧下沉
C.不能平衡,右侧下沉 D.无法判断
6.如图8-2，一直杆可绕0 点转动，杆下挂一重物，为了提高
重物，用一个始终跟直杆垂直的力F 使直杆由竖直位置转动到
水平位置，在这过程中，这个直杆 [ ]C
A.始终是省力杠杆 B.始终是费力杠杆
C.先是省力的,后是费力的 D.先是费力的，后是省力的
7.【湖北省黄冈市2015 年】使用下列简单机械，为了省力的是（ ）B
图8-1
图8-2
10
A．龙舟比赛用的船桨 B．拔钉子的羊角锤
C．理发用的剪刀 D．旗杆顶的定滑轮
8.【湖北省武汉市2015 年中考物理试题】如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G
的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A 点的拉力为FA，则下列滑轮组的
机械效率表达式正确的是（ ）C
A．f/2FA
B．f/3F
C．FA/2F
D．G/2F
9.【山东省滨州市2015 中考物理试题】如图所示，如图所示，用滑轮组提升重物时，
重800N 的物体在10s 内匀速上升1m．已知拉绳子的力F 为500N，则提升重物的过程
中（ )B
A．绳子自由端被拉下3m
B．做的有用功是800J
C．拉力F 的功率是80W
D． 滑轮组的机械效率是60%
10.如图8-8 所示,重50N 的物块通过一滑轮组的装置来拉动,若不计滑轮重
和摩擦.当拉力F=5N 时,物块能在地面上匀速滑动,则物块与地面间的滑动摩
擦力f = N,拉力作用点向右移动1m,物块向左移动 m.
10． 10
0.5
11.【湖北省襄阳市2015 中考物理试题】（6 分）如图所示，用滑轮组匀速
提起1200N 的重物，拉力做功的功率为1500W，绳子的自由端向下拉的速度为3m/s，地面对人的支
持力为N1，不计绳重和摩擦。
（1）滑轮组中有几股绳子承担重物？作用在绳自由端的拉力是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）若用此滑轮组匀速提起2400N 的重物时，地面对人的支持力为N2，
作用在绳自由端的拉力是多少？若N1:N2=5:1 时，人的重力是多少？
【答案】（1）有3 股绳子承担重物，500N；（2）80％；（3）900N；1000N
12.【湖北省孝感市2015 年中考物理试题】（8 分）如下图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中
的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体重
，汽车重G 车=3×104N，汽车匀速
拉绳子时的拉力
，汽车受到的阻力为车重
的0.1 倍。求：
（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力
对滑轮组做了多少功？
（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）
（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口
需要多长时间？
（4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？
【答案】（1）7.92×104J（2）90.9％（3）12s（4）1.56×104W
巩固提高
1.如下图甲所示，杠杆OA 在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是力F2的力臂．在图中画出力F1
F
图8-8
11
的力臂L1和力F2．
答案：
2.如图12-17 所示，一根重木棒在水平动力（拉力）Ｆ的作用下以 Ｏ点为
轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为l，动力与
动力臂的乘积为 Ｍ，则（ ）C
A．Ｆ增大，ｌ增大，Ｍ增大
B．Ｆ增大，ｌ减小，Ｍ减小
C．Ｆ增大，ｌ减小，Ｍ增大
D．Ｆ减小，ｌ增大，Ｍ增大
3.一把杆秤不计自重，提纽到秤钩距离是4cm，秤砣质量250g．
用来称质量是2kg 的物体，秤砣应离提纽多远，秤杆才平衡？若
秤杆长60cm，则这把秤最大能称量多少kg 的物体？（如图12-
21 所示）
3. 称2kg 物体时秤砣离提纽32cm，秤的最大称量是3.5kg．
4.在定滑轮和动滑轮的个数一定的情况下，决定滑轮组省力多少
的规律是 D
A.绳子的长度越长越省力
B.省力多少是一定的
C.拉住定滑轮的绳子的段数越多，越省力
D.拉住动滑轮和物体的绳子的段数越多，越省力
5.如图所示，A、B 两个滑轮中，A 是 ______滑轮，B 是_____滑轮，在不考虑滑轮重和摩擦时，
物体与桌面的摩擦力是90 N，匀速移动物体，水平拉力F 为 ______N. 5. 定 动 30
6. 图中，按要求给滑轮组绕线.（G 为物体重，不考虑摩擦
及
动滑轮、绳子的重力）
6.略
7. 想使用滑轮组提起3×103 N 的物体，绳子最大只能承受
800 N 的力，请设计一个向下拉动绳子的最简单的滑轮组，画出示意图，并计算提起重物时所用的
拉力.（绳重、动滑轮重、摩擦均不计）
甲
图12-17
图12-21
12
7.答案 .n=4 F=750 N 作图略
8.（2009•包头）如图所示的滑轮组将重10N 的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，作用在绳子末
端的拉力F 为6N（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦），下列计算结果正确的是（ ）
A、D．
A、所做的有用功为1J
B、动滑轮自重0.2N
C、拉力F 做功的功率为0.3W
D、该滑轮组的机械效率为83.3%
.
9.如图所示，小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组．他分别用这两种滑轮组把质量相
同的重物吊到等高的平台上，两次吊重物时他拉绳的速度相同．不计摩擦和绳重，下列说法正确的
是（ ）D．
A、两次吊物，小明所做的功和功率的多少相同，甲装置的效率高
B、两次吊物，小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同
C、两次吊物，小明所做的功率的大小和效率的高低相同，用甲装置做的
功多
D、两次吊物，小明所做的功的多少和效率的高低相同，用乙装置时功率大
10.如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，
用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，
机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（ ）.C．
A、W1=W2，η1=η2
B、W1=W2，η1＜η2
C、W1＜W2，η1＞η2
D、W1＞W2，η1＜η2
11.如图所示，重物A 是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属
块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计磨擦和动滑轮重，要
保持平衡。（g=10N/kg）求：
（1）重物A 受到的浮力为多少？
（2）作用于绳端的拉力F 是多少？
（3）若缓慢将重物A 提升2m，拉力做的功是多少？
（4）若实际所用拉力为300N，此时该滑轮的效率是多少？
答案（1）100N （2）230N （3）1380J （4）76.7%
（14 年西城一模）
12．工人利用如图25 所示的装置，在河边打捞水中的物体M。打捞过程中物体M 在
水中匀速上升的速度为0.2m/s，此时工人做功的功率为360W；当物体被打捞
出水面后，工人对绳子施加最大的拉力，恰好能使物体继续匀速上升。已知：
工人的质量为70kg，物体M 的密度为2.5×103kg/m3。不计绳重、轴摩擦及水
对物体的阻力，g 取10N/kg。求：
（1）物体M 的重力GM；
（2）动滑轮的重力G 动；
（3）物体离开水面后，滑轮组的机械效率η。
（结果请保留两位有效数字）
（1）GM＝2500N
（2）G 动＝300N
（3）η＝89%
图25
M
13
（14 年昌平一模）
13．有一根绳子，通过如图21 甲所示的滑轮组，能够提起的最重物体是A，若物体再重绳子将断裂
（不计绳重和摩擦）。求：（g 取10N/kg）
（1）如图甲所示，将A 匀速提高2m 做的有用功为740J，则物重GA等于多少？
（2）若在（1）中提升物体A 时，此时滑轮组机械效率为92.5%，人的体重为600N，每只脚与地面
接触面积为2×l0-2m2，则人对地面的压强p 地等于多少？
（3）若用这根绳子和这些滑轮，组成图21 乙所示滑轮组，利用它从水中缓慢匀速提起（不计水的
阻力）一个边长为0.3m 的正方体B，当提到B 的下表面所受水的压强为2×l03Pa 时，绳子断裂。
则正方体B 的密度ρB等于多少？（最终结果用科学计数法表示，并保留两位有效数字）
（1）
G A=W 有用
h
=740J
2m
=370 N
（2）
p地= F地
S =400N
2×2×10-2m2=1×104 Pa
（3）
ρB=
mB
V B
=75kg
2.7×10-2m3=2.8×103kg/m3
（14 年密云一模）
14．如图所示，是用滑轮组打捞水中物体的示意图，已知物体A 的体积为2×10-2m3。当用F1拉绳子
自由端时，物体A 在水内以0.1m/s 的速度匀速上升（未出水面），滑轮组的机械效率为75%。
当物体A 完全在水外匀速上升时，加在绳子自由端的拉力为F2，此过程中滑轮组的机械效率为
80%，不计绳重和摩擦，g 取10N/kg。
求：（1）物体A 在水中匀速上升时，拉力F1的功率；
（2）物体A 的密度。
（1）
P=F1υ绳=400 N×0.2m/s=80W
（2）
ρ A= mA
V =80kg
2×10-2m3 =4×103kg/m3
（14 年平谷一模）
15.如图26 甲所示，杠杆AB 能绕固定点O 在竖直平面内转动，水
平地面上的配重乙通过细绳竖直拉着杠杆B 端。已知AO：OB=2：
5，配重乙与地面的接触面积为S 且S=0.04m2。当在动滑轮下面挂
上重200N 的物体甲静止时，竖直向上拉绳子自由端的力为T1，杠
杆在水平位置平衡，此时配重乙对地面的压强为P1且P1=8800Pa；
如果在物体甲下面挂一个质量为动滑轮质量5 倍的物体丙，并把物
体丙浸没在水中静止时，竖直向上拉绳子自由端的力为T2，杠杆在
水平位置平衡。此时配重乙对地面的压强为P2且P2=8200Pa。已知
物体丙的密度为2.5×103千克/米3，配重乙的体积为5×10-3m3，
如果不计杠杆重、绳重和滑轮轴间摩擦，取g=10N/kg。求配重乙的密度。
图
21
A
B
甲
乙
第38 题图
A
图26
O
A
B
甲
乙
T
14
ρ乙= m乙
V 乙
=40kg
5×10-3m3=8×103kg/m3
1．在图中，杠杆有可能平衡的是
A．甲图的杠杆 B．乙图的杠杆 C．丙图的杠杆 D．丁图的杠杆
2．两个小孩坐在跷跷板上，恰好处于平衡，此时
A．两个小孩重力一定相等 B．两个小孩到支点的距离一定相等
C．两个小孩质量一定相等 D．两边的力臂与小孩重力的乘积相等
3．一个杠杆已经处于平衡状态，如果在这个杠杆上再施加一个作用力，则
A．杠杆仍有可能平衡，只要这个力加在动力一边
B．杠杆仍有可能平衡，只要这个力加在阻力一边
C．杠杆仍有可能平衡，只要这个力的作用线通过支点
D．杠杆不可能平衡，因为多了一个力
4．如图所示要使杠杆平衡，作用在A 点上的力分别为F1、F2、F3，
其
中最小的力是
A．沿竖直方向的力F1最小
B．沿垂直杠杆方向的力F2最小
C．沿水平方向的力F3最小
D．无论什么方向用力一样大
5.如图所示，把一根均匀的米尺，在中点O 支起，两端各挂四个钩码和两个钩码，恰好使米尺
平衡，按下列方式增减钩码或移动钩码，下列几种方式仍能保持米尺平衡的是
A．两边各加一个钩码
B．两边钩码各向外移动一格
C．左边增加一个钩码，右边向外移动一格
D．左右两边的钩码各减少一个
6．如图所示，一直杆可绕O 点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆
垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆
A．始终是省力杠杆
B．始终是费力杠杆
C．先是省力的，后是费力的
D．先是费力的，后是省力的
7．如图6 所示，动滑轮重0.5N，物体重3.5N，当OA=2OB 时，为使轻质杠杆保持水平平衡、在A 端
所加的力应为（不计摩擦） （ ）
A．4N B．2N C．1N D．0.5N
15
图6 图7 图8
8．用图7 所示的滑轮组拉动物体，当物体匀速移动时，绳端受到的拉力为30N；若物体重100N，
不计滑轮重及摩擦，物体受到水平面的摩擦力大小是 （ ）
A．30N B．60N C．90N D．100N
9．如图8，弹簧秤下挂有一定滑轮，定滑轮重为1N，A、B 处于静止状态，GA=10N GB=100N，则弹簧
秤的示数为 （ ）
A．101N B．111N C．21N D．20N
10．如图所示，B 物体重20N，A 为动滑轮，绳子一端固定在地上，当滑轮A 在力F
的作用下，以0.5m/s 的速度匀速上升，则物体B 的速度是 （ ）
A．0.25m/s B．1m/s C．0.5m/s D．无法确定
11.下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A．功率大的机械，做功一定多 B．做功快的机械，功率一定大
C．效率高的机械，功率一定大 D．做功多的机械，效率一定高
12.关于机械效率，下列说法正确的是（ ）
A.有用功越大，机械的机械效率就越高 B.额外功越大，机械的机械效率就越低
C.总功越大，机械的机械效率就越低 D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高
13.甲、乙两机械，甲的机械效率是70％、乙的机械效率是50％，下列说法中正确的是（ ）
A、使用甲机械做功省力 B、甲机械做功快
C、相同时间内，甲机械完成的功多
D、乙机械的额外功在总功中占的比例大。
14.小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图8 所示的实验
装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。
（1）小红__________向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉
力为0.5N,同时小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，
其他被测物理量和计算的数据如下表：
钩码重（N）
弹簧测力计提升的高度（m）
有用功（J）
总功（J）
机械效率
2
0.4
0.2
0.2
100%
（2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出原因
___________________ _____
(3)该滑轮组的机械效率实际为_____
(4)若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将_______（选填变大、变小、不变）
15.如图9 所示，物体重180N，动滑轮重20N，绳重和摩擦不计.在拉力F 的作用下，物体正以
0.1m/s 的速度匀速上升.求：
（1）拉力F；（2）拉力做功的功率；（3）动滑轮的机械效率.
16
当堂练习答案
1-10． D ．D ．C ．B ．C ．C ．C ．C .C ．B
11-13 B . D . D
14.（1）匀速竖直（2）弹簧测力计提升的高度应是0.5m（3）80％（4）变大
15.（1）100N（2）20W（3）90％
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
1.如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态．如果两侧
各去掉一个钩码，下列说法正确的是（ ）B
A．左端下沉
B．右端下沉
C．仍然平衡
D．无法判断
2.下列四种情形中所使用的杠杆属千省力杠杆的是 答案： Ａ
3.图3 所示的简单机械中属于费力杠杆的是 答案： C
4.下列机械或工具的使用，属于费力杠杆的是B
A．羊角锤 B．筷子 C．起瓶器 D．独轮车
5.如图5 所示，下列工具的使用中，属于费力杠杆的是（ ）A
17
6.下列关于机械效率的说法正确的是A
A．机械效率不可能达到100％
B．随着科学技术的发展，机械效率可能会大于100％
C．滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率
D．杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率
7.如图所示，物体G 在竖直向上的拉力F 的作用下，匀速上升0．2m。 已知
G=18N，F=ION。这一过程中，不能得到的结论是C
A．绳子自由端上升0.4m B．拉力F 做功4J
C．动滑轮重为2N D．该动滑轮的机械效率为90％
8.如图，A 物体在大小为10N 的拉力F 作用下，以0.3m/s 的速度向右匀速运动（不计滑轮与细绳的
摩擦及重力），若A 物体与桌面间的摩擦力为1N，下列说法错误的是（ ）D
A. 拉力F 做功的功率是3W
B. B 物体的质量是2.7Kg
C. B 物体上升的速度是0.1m/s
D. A 物体运动1s 则B 物体克服重力做3J 功
9.用如图所示器材测滑轮组的机械效率。
⑴在图上画出滑轮组最省力的绕线方式。
⑵安装好实验器材后，记下钩码和拴住弹簧测力计的线端原先的位置，
⑶某同学正确测得钩码上升的高度为0.2m，钩码重1.5N，其他被
测和计算的数据如下表：
拉力F/N
拉弹簧测力计的线端通过距离S/m
有用功W 有用/J
总功W 总/J
0.6
0.4
0.3
0.24
上表中肯定错误的数据是 。
⑷若用上述装置提起重1.5N 的钩码，机械效率为ŋ1；提起重3N 的钩码，机械效率为ŋ2，则ŋ1
ŋ2（填“>”、“<”或“=”）⑴图略 ⑵0.4 或0.24 ⑶<
10.如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的
绳子一端10 秒，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组
的机械效率为70%（g=10N/kg）．
（1）按题意画出滑轮组的绕绳．
（2）人所做功的功率多大？
（3）被吊起的重物质量多大？
（1）略
（2）90W．
（3）126kg．
课程顾问签字： 教学主管签字：
A ．镊
子
B ．独轮
车
C ．起子
D ．扳手
图5
