考法一：滑轮组竖直使用的机械效率

2025年甘肃卷：某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线a、b所示。已知物体质量0.5kg，动滑轮质量0.1kg，拉力F=2.5N，g取10N/kg。下列说法正确的是（ ）

A. 绳子自由端移动速度为0.02m/s

B. 滑轮组的有用功为0.5J

C. 拉力F的功率为0.05W

D. 滑轮组的机械效率为83.3%

答案：B。有用功W有 = Gh = mgh = 0.5kg×10N/kg×0.1m = 0.5J；总功W总 = F·s = 2.5N×0.3m = 0.75J；η = 0.5/0.75 ≈ 66.7%，不是83.3%。

2025年吉林卷：工人用500N的拉力，在15s内将重450N的物体匀速提升3m，下列说法正确的是（ ）

A. 使用的滑轮是动滑轮

B. 做的有用功为1500J

C. 拉力的功率为90W

D. 该装置的机械效率为90%

答案：D。从图看出是定滑轮，n=1，s=h=3m；有用功W_有 = Gh = 450N×3m = 1350J；总功W_总 = F·s = 500N×3m = 1500J；η = 1350J/1500J = 90%。

2025年北京卷：重600N的工人通过滑轮组用竖直向下的拉力匀速提升货物。货物重540N，提升高度3m，绳端拉力200N，用时25s，三个滑轮重均相等，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）

A. 工人做功的功率为72W

B. 滑轮组对悬挂点A的拉力为920N

C. 滑轮组的机械效率为90%

D. 地面对货物的支持力为200N

答案：ABC。从图看出n=3，s=3×3=9m；总功W总 = 200N×9m = 1800J，功率P = 1800J/25s = 72W；机械效率η = 540×3/1800 = 90%。

2025年四川自贡卷：质量为60kg的工人将重500N的彩灯组件竖直向上匀速提升了6m，用时12s，绳子自由端拉力为300N。不计绳重和摩擦，g取10N/kg。下列说法正确的是（ ）

从图判断n=2，s=2×6m=12m；W_总=300N×12m=3600J，P=3600J/12s=300W；W有=500N×6m=3000J；η=3000J/3600J≈83.3%。

考法二：滑轮组水平使用的机械效率

2025年黑龙江齐齐哈尔卷：小明用如图所示的滑轮拉着重物，使重物以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动，作用在绳端的水平拉力F=5N，该滑轮的机械效率为80%。下列说法正确的是（ ）

A.物体受到的重力所做的功是0J　B.绳端移动的距离是物体移动距离的2倍C.拉力做功的功率是2W　D.地面对物体的摩擦力大小是8N

关键分析：水平使用时，有用功是克服摩擦力做的功，不是克服重力做的功。拉力做的总功W总=F·s绳，有用功W有=f·s物。机械效率η = W_有/W总 = f·s_物/(F·n·s物) = f/(nF)。代入数据80% = f/(2×5N)，解得f=8N。

2025年山东潍坊卷：电动机通过滑轮组沿斜面匀速拉动重900N的货物，电动机输出功率恒为240W，0~10s内货物运动路程如图乙所示，货物被提升高度为2m。不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，下列说法正确的是（ ）

A. 斜面对货物的支持力做功为1800J

B. 电动机对绳子的拉力为600N

C. 货物受到斜面的摩擦力为150N

D. 滑轮组的机械效率为80%

D选项，动滑轮n=2，W_总=Pt=240W×10s=2400J，W有=Gh=900N×2m=1800J，η=1800J/2400H=75%。

考法三：其他简单机械的机械效率

（1）斜面的机械效率

2025年江苏连云港卷：重30N的物体在大小为20N的拉力F的作用下分别在水平面和斜面上进行了两段运动，所用时间均为10s，斜面高2m。拉力F的方向始终沿着物体运动方向，物体在水平面上运动的速度-时间图像如图甲所示，物体在斜面上运动的路程-时间图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）

A. 两次运动物体所受的摩擦力均为20N

B. 斜面上拉力F的功率为0W

C. 斜面上拉力F所做的功为60J

D. 斜面的机械效率为60%

正确答案是D。W_总=F·s=20×5=100J，W_有=Gh=30×2=60J，η=60%。

除了滑轮组，斜面、杠杆的机械效率也会考。影响斜面机械效率的因素：斜面越倾斜（倾角越大），机械效率越高；斜面越粗糙，机械效率越低。

（2）杠杆的机械效率

2025年新疆卷：一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。木棒长度1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为ηA、ηB、ηC。则（ ）

A. ηA < ηB < ηC

B. ηA > ηB > ηC

C. ηA < ηC < ηB

D. ηC < ηA < ηB

解析：提升同一重物，做的有用功相同（W有=G·h_）。重物挂在越靠近支点的地方，重物被提升的高度越小？注意这里题目给出的是被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，因此对于相同重物，有用功不同——W有=Gh，高度越大有用功越大。但额外功是克服杠杆自重做的功，提升高度越大，额外功也越大。总功=有用功+额外功。机械效率=有用功/总功。结论是ηA > ηB > ηC。

2025年云南卷：《天工开物》中记载的井上施工装置，简化模型如图，O为支点，OM:ON=1:3，M端悬挂重200N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升0.5m，忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是（ ）

A. 该杠杆是费力杠杆

B. 杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N

C. M端绳子拉力对物体做功为100J

D. M端绳子拉力对物体做功的功率为50W

答案：C。有用功W_有=Gh=200×0.5=100J。选项中D的功率50W是100J/2s算出来的？1s的话应该是100W。符合选项的是C。

考法四：机械效率的影响因素与定性判断

2025年眉山卷：一台起重机将重2000N的货物在10s内匀速提高5m，额外功是10000J。下列说法错误的是（ ）

A. 起重机做的总功是20000J

B. 起重机的功率是1000W

C. 起重机的机械效率为50%

D. 增大货物的质量，可以提高起重机的机械效率

答案：需要计算：W_有=Gh=2000×5=10000J，W额=10000J，W总=W有+W额=20000J，η=50%，P=W总/t=20000/10=2000W。错误的是B。

D选项的说法是正确的。起重机用同一个动滑轮提升重物时，增大货物质量，有用功增大，额外功几乎不变，机械效率提高。但题目里问的是“下列说法错误的是”，计算发现B是错误的，因为功率是2000W不是1000W。

2025年四川绵阳卷：用同一滑轮组提升不同重物，第一次重1500N，第二次重2000N，动滑轮组总重200N，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）

A. 第一次拉力最小为340N

B. 第二次拉力最小为550N

C. 第一次机械效率约为91%

D. 第二次机械效率约为88%

正确答案：C。n=4段绳子承担重量。F₁ = (1500+200)/4 = 425N；F₂ = (2000+200)/4 = 550N。η₁ = 1500/(1500+200) = 1500/1700 ≈ 88.2%；η₂ = 2000/(2000+200) ≈ 90.9%。注意：提升重物越重，效率越高，第二次效率应高于第一次，C和D不能同时成立。

影响滑轮组机械效率的因素：

物体重力（G）越大，有用功越大，额外功相对稳定，机械效率越高

动滑轮重力（G动）越小，额外功越小，机械效率越高

摩擦越小，额外功越小，机械效率越高

绳重越小，额外功越小，机械效率越高

注意：机械效率与提升高度无关，与绳子段数n无关（n只影响省力情况和绳子移动距离，不影响效率）。

2025年江苏苏州卷：“龙骨水车”是我国古代主要的提水设施之一。下列说法正确的是（ ）

A. 长柄摇杆越长，踩动时越费力

B. 踩得越快，提水做功越多

C. 提水过程中，随板片上行的水重力势能减小

D. 减小水车各部件间的摩擦，提水效率增大

答案：D。减小额外功，有用功不变，机械效率增大。B选项：踩得越快，功率越大，但提水做功多少还取决于踩的时长。这种考法问的是“什么情况下机械效率变高”或“下列说法正确的是”。

考法五：机械效率的计算综合题

（2025·四川遂宁）：质量为60kg的采矿工人用400N的拉力将70kg的矿石从矿坑匀速提起，10s内矿石上升了2m。忽略绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg。求：绳子自由端移动的速度、滑轮组的机械效率、工人对水平地面的压强。

解题思路：①从图判断n=2，v_绳=2×v_物=2×(2m/10s)=0.4m/s；②η=G物/(nF)=70×10/(2×400)=700/800=87.5%；③工人对地面压力F压=G人 - F拉=600N-400N=200N，p=F压/S。这种考法是每个省计算题的“压轴题”，综合了功、功率、机械效率、滑轮组、压强等多个知识点。

（2025·山东烟台）：利用“打水神器”从河中取水的装置，无盖塑料瓶质量110g，容积2.5L。求图丙中“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率。这类题还涉及密度、浮力等综合知识，需要先分析装置的受力情况，再计算有用功和总功。

检验三道题

（2025·吉林中考）工人用500N的拉力将450N的物体匀速提升3m，该装置的机械效率为______%。

（2025·四川眉山）起重机将重2000N的货物匀速提高5m，额外功10000J，起重机做的总功是______J，机械效率是______%。

（2025·四川绵阳）用同一滑轮组分别提升1500N和2000N的重物，动滑轮总重200N，不计绳重和摩擦，哪一次的机械效率更高？______（填“第一次”或“第二次”）。

答案：

90。W_有=450×3=1350J，W_总=500×3=1500J，η=1350/1500=90%。

20000；50%。W_有=2000×5=10000J，W_总=W_有+W_额=10000+10000=20000J，η=50%。

第二次。提升的物体越重，有用功越大，额外功不变，机械效率越高。