中考物理知识清单及考点专练（全国）专题14：滑轮、斜面及机械效率（原卷版）

专题14滑轮、斜面及机械效率考点1滑轮与滑轮组定滑轮动滑轮滑轮组定义中间的轴固定______的滑轮。和重物一起______的滑轮。定滑轮和动滑轮的______。实质______杠杆____________的省力杠杆。变形或图示特点不省______但是______动力的方向。省______的力，但______改变动力的方向。既______又能______动力的方向。F移动距离(s)和G移动距离(h)关系s＝hs＝2hs＝nh考点2斜面与轮轴具体内容斜面定义一个与水平面成一定夹角的倾斜平面特点省力机械如图，用F表示力，s表示斜面长，h表示斜面高，物重为G。理想情况下，根据功的原理，得W＝Fs＝Gh，变形得______。当h一定时，斜面越长越______，例如盘山公路。轮轴实例饮料瓶瓶盖、____________、螺旋千斤顶等。定义由______和______组成，能绕共同轴线转动的简单机械叫做轮轴；半径较大的是轮，半径较小的是轴。实质能够连续旋转的______，支点就在轴线，轮轴在转动时轮与轴有相同的______。如图所示，R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上的力，根据杠杆平衡条件，有____________(动力×轮半径＝阻力×轴半径)。可知：当动力作用在轮上，则轮轴为______杠杆；当动力作用在轴上，则轮轴为______杠杆。考点3机械效率的计算知识点具体内容说明三种功有用功使用机械时，完成工作目的必须做的功，用W有表示。(1)有用功总______总功，所以机械效率总小于1，通常用百分数%表示。(2)提高机械效率的方法：减小____________、减小机件间的______、增大______。额外功并非需要，又不得不做的功，用W额表示。总功有用功与额外功的和，也是作用在机械上的动力做的功：W总＝Fs＝W有＋W额。机械效率有用功跟总功的比值，用公式表示为η＝eq\f(W有,W总)×100%，实际中η<1。影响机械效率的因素滑轮组(1)被提升的物重：物重增加，机械效率提高；(2)动滑轮重：动滑轮增加，机械效率减小；(3)绳重和摩擦。斜面(1)斜面的倾斜程度：斜面越陡，机械效率越高。(2)斜面的粗糙程度：斜面越粗糙，机械效率越低。实验1测量滑轮组的机械效率1．实验器材：一盒钩码、(材料不同的)两组滑轮、铁架台、____________、____________。2．实验方法：__________________。3．实验结论：滑轮组的机械效率与提升物体的重力、滑轮组的自身结构以及摩擦有关。(1)在滑轮组的自身结构相同时，提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越______。(2)在提升的物体重力相同时，滑轮组自身的结构越简单，滑轮组的机械效率越______。4．问题探究：(1)实验中，应怎样拉动弹簧测力计？为什么要这样做？______________________________________________________________________________。(2)如何探究滑轮组的机械效率与物重的关系？______________________________________________________________________________。(3)如何探究滑轮组的机械效率与滑轮组的自身结构的关系？______________________________________________________________________________。(4)实验结束后，如何计算总功、有用功、额外功？①W总＝______(F是绳端的拉力，s是绳端通过的距离)；②W有＝______(G是提升钩码的重力，h是钩码被提升的高度)；③W额＝____________。基础检测(限时30min)一、单选题1．如图所示，已知F=20N，若不计动滑轮重力和摩擦，提起的重物G为（）A．10N B．20N C．40N D．60N2．某工厂要提升一个笨重的零件，一位工人设计了图示的四种方案，不计机械重力、不计绳重和摩擦，其中最省力的是（）A． B． C．D．3．下列各种机械中，不省力的机械是（）A．钢丝钳 B．动滑轮C．旗杆顶定滑轮 D．斜面4．如图所示，使用滑轮组提升重物时（不计绳重和摩擦），能提高机械效率的是（）A．减小提升重物的高度B．减小被提升物的质量C．减小定滑轮的重力D．减小动滑轮的重力二、填空题5．学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个滑轮，它能（选填“改变力的方向”或“省力”）。盘山公路相当于简单机械中的，使用它可以（选填“改变力的方向”或“省力”）。6．如图所示，物体A以2厘米/秒的速度，在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为3牛，水平拉力F=牛，物体A受到的摩擦力f=牛，2秒内拉力F走过的距离米。（不计轮、绳重、摩擦）7．如图是放在桌面上的一种吸盘式水果削皮器。手摇的部位相当于一种简单的机械（选填“斜面”或“轮轴”）；削皮刀片做得很锋利是为了压强。8．如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为F=1.8N，斜面长s=1.2m、高，把重物直接提升h所做的功作为有用功，则在这一过程中所做的有用功是，总功是，机械效率是。三、实验题9．（1）如图甲所示，用作用点不同，分别用沿圆的切线方向的三个力F1、F2、F3，使杠杆在水平位置保持平衡，则F1、F2、F3的大小关系是。（2）如图乙所示，用两种不同的滑轮将同一重物G提升到相同高度，若不计绳重、摩擦和滑轮重，F1F2，机械效率12（选填“>”“<”或“=”）。10．在测量滑轮组机械效率的实验中，小兵与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表：次数钩码重N钩码上升距离/cm弹簧测力计示数N弹簧测力计上升距离/cm机械效率12100.83083.3%24101.530①3610②3090.9%(1)实验时应沿竖直方向拉动弹簧测力计，并用刻度尺测出物体上升的高度；(2)表格中编号①处的数据为（保留一位小数）；编号②处的数据为N（观察丙图）；(3)分析数据可得结论：使用同一滑轮组，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越；（选填高或低）(4)分析数据可得：使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度时，提升的物重增加时，所做的额外功（选填变大、变小或不变）；(5)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计绳重和摩擦，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率（选填改变或不变）。四、计算题11．如图，用滑轮组提升重物时，重400N的重物在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N，不计绳重和摩擦，则提升重物的过程中；（1）绳子自由端下降速度为多少m/s；（2）滑轮组的机械效率为多少；（3）拉力F的功率是多少W，如果重物为900N，则滑轮组的机械效率又为多少。12．如图所示，斜面长s=8m，高h=3m．用平行于斜面F=50N的拉力，将重力为G=100N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时t=10s．求：（1）有用功W有（2）拉力做功的功率P（3）物体受到的摩擦力f（4）该斜面的机械效率η．拔高检测(限时30min)一、单选题1．如题图所示，甲是建筑工地上的塔式起重机示意图，乙是一端的滑轮组，用2.1×103N的拉力F在10s内将重6×103N的物体匀速提升5m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）

A．拉力F做功大小为2.1×104JB．绳索自由端速度大小为0.5m/sC．该滑轮组的动滑轮重300ND．该滑轮组的机械效率为80%2．如图所示，下列各事例中利用动滑轮的是（）A．

B．

C．

D．

3．在日常生活中，能用100N的拉力提起重150N的物体的简单机械是（）①杠杆②斜面③一个定滑轮④一个动滑轮A．只有①②③ B．只有①②④ C．只有①③④ D．只有②③④4．用图所示的动滑轮匀速提升钩码，测量动滑轮的机械效率，下表中已填入某次实验时测量出的数据。下列说法正确的是（）钩码重G/N提升高度h/m绳自由端拉力F/N绳自由端移动距离s/m机械效率20.11.20.2

A．实验中应在弹簧测力计保持静止时读数B．本次实验中，动滑轮的机械效率为60%C．该动滑轮的机械效率不会改变D．若只增加钩码受到的重力，该动滑轮的机械效率会变大二、填空题5．如图所示，体重为500N的小强站在水平地面上，竖直向下用205N的拉力拉动绳子使600N的物体10s匀速上升2米，若不计绳重及摩擦，他拉绳子的速度为m/s；动滑轮的重力为N，他用此滑轮组能提升重物的最大重力为N。

6．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：

①滑轮自重是N；②当G物=7N时，重物以2m/s速度匀速上升，拉力F做功的功率是W；③仅改变图甲中的绕绳方式为图丙、重复上述实验，所得到的η-G物图线与图乙所示曲线（选填“相同”或“不同”）。7．在斜面上将一个重为6N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为2.5N，斜面长为2m，斜面高为0.5m，斜面的效率为，物体运动过程中所受的摩擦力为；若仅使倾角θ逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐（选填“增大”、“不变”或“减小”），此斜面的机械效率将逐渐（选填“增大”、“不变”或“减小”）。8．如图所示，斜面长5m，高1m，把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则拉力为N；如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80%，则所用拉力为N，物体受到的摩擦力为N。

三、实验题9．如图所示，小军同学正在探究“定滑轮的使用特点”实验：（1）在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置提升重物，需要测量的物理量是和；（2）实验时，他应该（选填“匀速”或“加速”）拉动绳子；（3）如图乙所示，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，则三个力的大小关系是；（4）旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利，这是利用定滑轮的特点。10．在许多公共场所的楼梯旁建有供残疾人车辆上下的坡道，在物理中我们把它叫做斜面。某学习小组的同学在学习了杠杆和滑轮的知识后，想研究使用斜面的特点．他们用弹簧测力计将重为G的物体匀速提升h高度，测力计示数为F。然后他们利用光滑的木板（摩擦阻力忽略不计）做成高度为h的斜面，把物体先后放在斜面上，用弹簧测力计拉着物体沿斜面向上，记下弹簧测力计的示数．在保持斜面高度不变的情况下，多次改变斜面的长度进行实验（如图）．他们将实验数据记录在表中，并计算出拉力做的功，如下表所示。（G=8牛，h=0.12米）实验序号竖直提升（米）拉力（牛）拉力做功（焦）10.1280.96实验序号斜面长度（米）拉力（牛）拉力做功（焦）20.1660.9630.204.80.9640.2440.965______2______（1）分析比较表中拉力和物体重力的大小关系，可得：使用斜面，；（2）分析比较表中拉力与斜面长度的变化关系及相关条件，可得：；（3）分析比较表中最后一列拉力做功，可发现：；（4）根据（3）中得出的结论，请填写第5次实验数据。四、计算题11．为将一批建材运到10m高的施工处，工人利用如图所示的滑轮组提升建材。装置中动滑轮重100N，工人每次匀速提升一箱重700N的建材用时10s，不计绳