中考物理滑轮问题的考向分析及备考策略

摘 要：文章首先对中考物理中滑轮问题的考向进行分析，接着对几个难点问题提出相应的备考策略，通过对有关滑轮组中考高频考点的研究，总结滑轮问题的常见考点和题型，为学生备考提供有效的指导和建议．

关键词：中考物理；滑轮问题；考向分析

中图分类号：G632 ""文献标识码：A"""文章编号：1008-0333（2025）02-0112-03

收稿日期：2024-10-15

作者简介：马永喜，本科，中学一级教师，从事初中物理教学研究.

在中考物理中，滑轮问题一直是重要的考点之一．滑轮作为一种简单机械，其涉及的知识点包括力的作用效果、功和功率、机械效率等[1]．掌握滑轮问题的解题方法和技巧，对于提高中考物理成绩具有重要意义．

1 中考物理滑轮问题的考向分析

滑轮问题一直是中考物理的重要考点．主要考查的方向有：滑轮的分类及特点，通过实际情境计算力的大小，有用功、总功及额外功的关系，机械效率的计算，滑轮组绕线问题，等等[2]．

1.1 不同绕线滑轮组的比较

例1 如图1，将两根完全相同的细绳用不同的绕法绕在两个完全相同的滑轮上，忽略绳重和摩擦力，然后将同一重物匀速提升至相同高度，在这个过程中，下列说法正确的是（ "）

A．两装置中F1和F2大小相等

B．甲装置比乙装置所做有用功多

C．两装置绳自由端移动的距离相等

D．两装置的机械效率相等

解析 由图可知，甲装置中动滑轮上的绳子段数n1=2，乙装置中动滑轮上的绳子段数n2=3，不计绳重和摩擦时，甲装置中绳端的拉力F1=

1n1G物+G轮=12G物+G轮，乙装置中绳端的拉力F2=1n2G物+G轮=13G物+G轮，由此可知F1＞F2，故A错误；把相同的重物匀速提升相同的高度，有用功W有=Gh，所以做的有用功相同，故B错误；绳子自由端移动的距离s=nh，甲装置中绳端移动的距离s1=2h，乙装置中绳端移动的距离s2=3h，故C错误；将滑轮组提升相同的高度时所做的额外功一样，以两种不同方式绕线时，滑轮组做的总功相同，而η=W有W总×100%，可知机械效率相等，故D正确．

1.2 机械效率的计算

例2 某同学用如图2所示的装置进行测滑轮组机械效率的实验，记录的数据如表1．

（1）实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计使钩码上升．实验中若缺少刻度尺（能/不能）完成实验.

（2）根据表1中数据可分析出第1次实验是用图所示装置做的实验.

（3）通过前两次实验数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率.

（4）某同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为绳端移动距离s=m，机械效率η=.（百分号前保留一位小数）

（5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，，机械效率越高.

（6）如采用图2丙装置，改变动滑轮重G，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图3的图像，分析图像中的A点，被提升物体所受的重力G为N.（不计绳重和摩擦）

解析 （1）应竖直向上拉弹簧测力计，让钩码匀速上升，使装置处于受力平衡状态，并在拉动过程中进行读数．实验中可不用刻度尺，只要测出被提起物体的重力G、作用在绳子自由端的拉力F，数出吊着动滑轮的绳子的股数n，根据η=W有W总=GhFs=GhF·nh=GnF，即可求出滑轮组的机械效率．

（2）第一次实验和第二次实验钩码重力相同，所以第一次实验可能是图2甲或者图2乙.滑轮组机械效率η=W有W总=GhGh+G动h=GG+G动，可知钩码重G一定时，动滑轮重G动越小，滑轮组效率越高，第一次机械效率高于第二次机械效率，因此是用图２甲所示装置做的实验．

（3）第二次使用了两个动滑轮，第一次使用了一个动滑轮，第二次的机械效率低于第一次的机械效率，可见，用不同绕线方式的滑轮组提升同质量的重物时，动滑轮的个数越多，机械效率越低．

（4）绳端的移动距离s=n h=3×0.1 m=0.3 m，机械效率η=W有W总=GhFs=6 N×0.1 m2.4 N×0.3 m≈83.3%．

（5）第三次实验提升的物重大于第一次提升的物重，效率高于第一次，故使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高．

（6）忽略绳重和摩擦，则克服动滑轮重力的功为额外功的唯一来源，由η=W有W总=GhGh+G动h=GG+G动和图２丙可知，当动滑轮重为4 N时，机械效率为75%，则75%=GG+4 N，故被提升物体所受的重力G=12 N．

1.3 类“滑轮组”问题的处理

例3 如图4所示，旗杆顶部的A装置是滑轮，它的优点是．小明和小杰两同学分别握住两根金属杆（可认为是光滑的），小阳将细绳的一端拴在左侧的金属杆上，再将细绳缠绕过两金属杆上，如图5.小明和小杰保持一定距离并紧握金属杆，小阳在B处拉住细绳的另一端，用较小的力就可将站着的两位同学拉动．由细绳和两金属杆组成的机械相当于，实验说明．

解析 旗杆顶部的A装置不随旗帜一起升降，该滑轮为定滑轮，可以改变力的方向.从图5的使用情况来看，一根金属杆相当于定滑轮，另一根相当于动滑轮，故两根金属杆和绳子组成的机械相当于滑轮组；小阳在B处拉住细绳的另一端，用较小的力就可将站着的两位同学拉动，说明使用滑轮组可以省力.

2 中考物理滑轮问题的备考策略

2.1 扎实掌握基础知识

第一，要熟悉滑轮的分类、特点和工作原理．理解定滑轮、动滑轮和滑轮组的实质，掌握它们在力的作用效果、力的大小和方向等方面的特点．第二，要掌握力的分析方法．学会对物体进行受力分析，明确物体所受重力、拉力、摩擦力等力的大小和方向．第三，要熟练掌握功、功率和机械效率的计算公式．理解功、功率和机械效率的概念，掌握它们的计算公式，并能够灵活运用这些公式解决实际问题．

2.2 多做练习题

通过做历年中考真题，可以了解中考滑轮问题的命题规律和题型特点，熟悉中考的难度和要求．针对滑轮问题的不同考点和题型，做专项练习题可以加深对知识点的理解和掌握，提高解题能力和技巧．在备考过程中，要定期做模拟试卷，模拟中考的考试环境和时间要求，提高答题速度和准确率．

2.3 注重实验探究

中考可能会考查滑轮实验的操作步骤和注意事项．学生要熟悉滑轮实验的基本操作方法，培养实验探究能力和创新思维．在实验过程中，要认真记录实验数据，并对数据进行分析和处理．

2.4 总结解题方法和技巧

对于不同类型的滑轮问题，要总结相应的解题方法和技巧．例如，对于求拉力大小的问题，可以根据绳子的段数和力的平衡条件进行求解；对于求机械效率的问题，可以先确定有用功、额外功和总功，然后再计算机械效率．在解答滑轮问题时，要注意解题规范，包括书写格式、单位换算等．同时，还要认真审题，理解题意，避免因粗心大意而导致错误．

2.5 培养良好的学习习惯和心态

第一，要建立错题本．将平时做练习题和模拟试卷中出现的错题整理到错题本上，分析错误原因，并及时进行复习和巩固．通过建立错题本，可以提高学习效率，避免重复犯错．第二，要定期复习．在备考过程中，要定期对所学的知识点进行复习，巩固基础知识，提高解题能力．同时，要注意对易错点和难点进行重点复习，突破学习瓶颈．第三，要保持良好的心态．学生在备考过程中可能会出现紧张、焦虑等情绪，要注意保持良好的心态，积极面对挑战，相信自己的能力，以饱满的热情和信心迎接中考．

3 结束语

中考物理滑轮问题是一个重要的考点，涉及的知识点较多，题型也较为复杂．通过对中考物理滑轮问题的考向分析，学生可以了解滑轮问题的常见考点和题型，为备考指明方向，这会有效提高学生的解题能力和技巧，为中考取得好成绩打下坚实的基础．

参考文献：［1］ 赵兴如.初中物理滑轮类问题解题研究[J].数理化学习（初中版），2024（01）：58-60.

[2] 薛在升.例谈初中物理滑轮与滑轮组受力问题的解题技巧[J].数理天地（初中版），2024（04）：4-5.

［责任编辑：李 璟］