与简单机械的机械效率相关的知识点一直是各地中考的热门话题。 由于此类题涉及的知识点较广，几乎涵盖了初中力学的所有知识点，所以综合性很强，要求学生整体掌握力学部分。 相对较高。
初中常见的简单机械有以下几种：杠杆、滑轮、斜面、轴、螺钉等。
现在我们以三个典型模型为例初中物理总功有用功，详细阐述机械效率的相关知识点和内在联系，供大家欣赏和评价。 希望对同学们今后解答此类问题有所帮助。
本文内容由庆庆特约老师黄老师整理
三种典型简单机械效率详解
简单的机械可以理解为一种方法和手段。 首先考虑物理模型。 如果我们需要将一个块（重力G）提升到高度h，我们可以直接用手将其提升。 此时机械效率η最大，接近100%； 但有时重量G太大，徒手难以移动。 在这种情况下，我们需要使用简单的机械。
本文以此模型为例，从杠杆、滑轮、斜面的角度详细讲解了η的相关知识点。
杠杆机械效率eta
相关概念
图1-1 杠杆
如图1-1所示，用一个大小为F的垂直向下的力，通过杠杆将木块G提升到高度h。
有用的工作，顾名思义，就是对我们有用的工作，即在实现目标的过程中产生的工作。 这里我们需要将物体提升到高度h，所以W=G·h
额外的功，也就是无用功，在这个模型中主要来自于杆的重量G0，杆的重心上升到一个高度H，所以额外的功就是克服自重所做的功杆，所以W = G0·H。
（注：关于杠杆型号，看问题时请看清楚描述。轻量杠杆是指不考虑杆的自重。均匀杠杆是指杆的重心在如果没有提及轻重量，则一般应注意杆体自重造成的附加重量）。
总工作量是所有工作量的总和。 总功的来源来自于拉力F所做的功，因此W总=F·S。
试想一下，如果没有拉力F，就没有有用功或额外功，所以W总是=W有+W量（F·S=G·h+G0·H）。 综上所述，机械效率η=Whas/=G·h/F·S
实例讲座
如图所示，一根均匀的木棍为OC，OA=1/4OC，B为OC的中点。 在C点施力，会将A点重200N的物体以匀速（不含摩擦力）提升0.2m。 机械效率为80%，举起物体所做的有用功为J，木棍的重量为N。若将重物移动到B点，仍匀速举升0.2m，则机械效率为将是（大于/等于/小于）80% 。
解析答案：
滑轮组机械效率 η
相关概念
图2-1 滑轮组
如图2-1所示，滑轮组用于以拉力F将木块G提升到高度h。同样，这里我们需要将木块提升到高度h，所以W = G·h
滑轮组的额外功主要来自两部分：克服动滑轮G0自重、绳子重量所做的功和摩擦力所做的功（一般习题都会在括号中注明此项不会可以考虑，但如果没有提到，则需要考虑，如例2-1）。 由于动滑轮与滑块一起运动，故W=G0·h。
总功包括有用功和额外功，来自于拉力F所做的功，所以W总=W有+W量（F·S=G·h+G0·h）。
综上所述，机械效率η=Whas/=G·h/F·S=G·h/(G·h+G0·h)=(G/G+G0)=1/(1+G/G0) ）
（注：最后一个公式表明，无论绳股数如何，增加或减少 G 都可以改善滑轮组）
另外，在滑轮组模型中，有两个重要的关系，F与（G+G0）、S与h的关系，如下图：
图2-2 力与距离关系图
F=(G+G0)/n由力平衡相关知识证明，如图2-3所示。
（图2-3力平衡）
一般问题中，会说滑轮组匀速上升、匀速拉动，或者模型处于静止状态，说明滑轮组始终处于平衡状态。 动滑轮和滑轮选为一个整体（图中虚线框内）初中物理总功有用功，因为同一条绳子所受的力的大小处处相等，则全身受到3个向上的力（数绳股数：3)，其大小等于拉力F、木块重力G、动滑轮重力G0。 根据力平衡(F+F+F)=(G+G0)，则F=(G+G0)/3。
实例讲座
如图所示，用滑轮组将重量为G的物体以匀速提升h。 每个动滑轮的自重为G轮（不包括绳重和摩擦力）。 滑轮组的机械效率是多少？ 滑轮组自由端的张力F是多少？
解析答案：
倾斜机械效率 η
相关概念
如图3-1所示，斜面利用拉力F将木块G提升到高度h。同样，这里我们需要将木块提升到高度h，所以W=G·h。
斜面上的额外功主要来自于木块与斜面之间的摩擦力f。 由于动滑轮与滑块一起运动，故G=f·S
总功包括有用功和额外功，来自于拉力F所做的功，所以W总计=F·S=W有+W量=G·h+f·S。
综上所述，机械效率η=Whas/=G·h/F·S=G·h/(G·h+f·S)
实例讲座
例3：如图3-2所示，坡长4m，高2m。
质量为50kg的小明站在斜坡顶部，用75N的平行于斜坡的拉力，将重100N的物体从斜坡底部匀速拉到斜坡顶部。 g=10N/kg，则 ( )
A、小明对该物体所做的总功是1300J
B、斜面机械效率75%
C、物体所受到的摩擦阻力为75N
D、物体所受到的摩擦阻力为25N
图3-2 斜面
解析答案：
