专题17 简单机械中“效率”问题-备战2021年中考物理典型专题各个击破（光、热、力学专题）（原卷版）

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备战 2021 年中考物理光、热、力学典型专题各个击破

专题 17 简单机械中“效率”问题

********************************************************************

（1）有用功：在实际工作中，为达到目的必须做的功叫有用功；

在不同的问题中，要结合使用机械的目的判断有用功。①滑轮组匀速提升物体时，使用机械的目的是拉

动物体上升，那么机械对物体的拉力所做的功就是有用功，；②在匀速提升水中的物

体时，；③滑轮组拉着物体水平运动时，使用机械的目的是拉着物体水平

匀速运动，拉力所做的功就是有用功，（二力平衡）；④在斜面上，从斜面底端推动物

体向上运动，使用机械的目的就是把物体举高，所以（指的是斜面的高）；

（2）在额外功：实际工作中，对我们无用但又不得不做的功，即克服机械自重和自身部件的摩擦力而做

的功。

（3）总功：使用机械时，动力所做的功叫总功，它是有用功和额外功之和，三者关系：

。

（4）机械效率定义：物理学中，将有用功与总功的比值叫做机械效率，用字母表示；

（5）机械效率公式：。

（6）由于任何机械本身都有重力，转动部分都存在着摩擦，所以使用任何机械都不可避免地要做额外

功，额外功总是大于零，使用任何机械不省功。只有大小，没有单位，总是小于 1，用百分数表示。

（7）机械效率是标志机械对物体做功有效程度的物理量，机械效率越高，机械性能越好。

（8）影响滑轮机械效率的因素主要有动滑轮的重、提升的物重、绳重和摩擦等，对同一滑轮组，提升

的物重增大了，其机械效率会增大。

（9）影响斜面机械效率的因素有斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度两个因素。机械效率的高低与是否

省力、滑轮组绳子的绕法、物体提升的高度无关。

（10）机械效率与功率的关系。

机械效率是标志做功性能好坏的物理量，有用功占总功的比例越大，机械效率越大，这个机械的性能越

好。功率表示做功的快慢。功率大的机械效率不一定高，机械效率高的功率不一定大。二者没有任何确

切的关系。

类别杠杆滑轮组斜面

有用功

额外功

克服杠杆本身重力、摩擦力

所做大的功为

克服滑轮重、绳重、摩擦力所做

的功为

克服摩擦力所做的功为

①

② 若不计绳重及摩擦

①

②

总功

图示

4.机械效率的计算

公式：

变式：（知二求一）

① 滑轮组（竖直方向，如右图）：

若不计绳重和摩擦，则

② 滑轮组（水平方向，如下图）：

③ 斜面（如下图）：

一．选择题（共 8小题）

1．如图甲所示，用手直接将物体匀速提升 h高度，拉力 F1做功 600J。若用图乙的滑轮组把此物体匀速提

升相同高度，拉力 F2做功为 1000J。则（　　）

A．滑轮组省力情况为 F2＝F1

B．拉力 F2做的额外功为 600J

C．滑轮组的机械效率为 60%

D．增大动滑轮重可提高机械效率

2．如图所示，用滑轮组提升重物，此时测力计示数为 680N。已知人的质量为 50kg，每个滑轮的重力为

20N，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（g＝10N/kg）（　　）

A．人的拉力大小为 340N

B．物体的重力为 400N

C．滑轮组的机械效率为 61.8%

D．人能够拉起的最大物重为 980N

3．如图甲所示，用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物 A。拉力 F随时间 t的变化关系如图

乙所示，重物上升的速度 v随时间 t变化的关系如图丙所示。不计一切摩擦和绳重，已知在 1s～2s 内，

滑轮组的机械效率为 80%。下列说法错误的是（　　）

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