第12章 第2讲 滑轮 机械效率-【中考123】2025年中考全程复习测试卷物理（大庆市专版）

第二讲 滑轮 机械效率 物体上升的时间： 基础集训 1==0.4ms=15s(或1=,=0.2ms=15s), p==1500J=100w;工人做功的功率： 1.B 2.B [解析]A.有用功是克服物体重力所做的功，根 据题意可得有用功为W有用=Gh=540 N×1m=540 J, 故A错误；B.由图可知，该滑轮组的绳子承重段数 F=n(G+ (3)有用功：W有=Gh=400 N×3m=1200 J, 绳子自由端移动的距离：8=nh=2×3m=6m, 工人做的总功：W总=Fs=250 N×6m=1500 J, 机械效率： n=3,又因为不计绳重和摩擦，根据 G动)可得，动滑轮的重力为G动=nF拉-G=3×200 N ”=W×100%-540 N=60 N,故B正确；C.根据 n=w=1500=80%; (4)建议：增加所提升的物重(或减轻动滑轮重或减 小摩擦或减小绳重)。”=W×100%=可得，该滑轮组的机械效率为 答：(1)货物静止在水平地面上时，对地面的压强为 5×103 Pa;(2)工人用滑轮组提升货物时做功的功 率为100 W;(3)滑轮组的机械效率为80?? ×100?h×100?00×3×1m×100% =90故C错误；D.由题意可得，在10s内绳子自 0==-3×05"=0.3 m/s,由端的移动速度为 7.400 40 p=s=G=0.202=2.5×10 Pa;8.解：(1)压强： P=兴、W=Fs、v=÷根据公式 得P=Fv,可知拉力 做功的功率为P=F拉0=200 N×0.3 m/s=60 W, 故D错误。故选B。 (2)拉力做的功：W总=Fs=350 N×2 m=700 J, :P=e=20J=35 W;拉力做功的功率： 3.D (3)W有=Gh=500 N×1 m=500 J, 克服摩擦力做的功：4.300 450 25 500 5.3600 75% W克=W额=W意-W有=700 J-500 J=200 J。6.解：(1)因为货物静止在水平地面上， F=G=mg=40 kg×10 N/kg=400 N, 答：(1)箱子对水平地面的压强为2.5×103 Pa; S=800 cm2=8×10-2m2, (2)拉力做功的功率为35 W;(3)克服摩擦力做的 功为200 J。货物对地面的压强： 9.(1)缓慢匀速(或“缓慢”“匀速”)p=s=8×02m2=5×103Pa; (2)1.8 74.1% (2)解法一 (3)使用同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越 高(或“使用同一滑轮组，提升的重物越轻，机械效 率越低”) 绳子自由端移动的速度： v=nv物=2×0.2 m/s=0.4 m/s, 工人做功的功率： (4)2、3 (5)偏低P=w=7=Fo=250N×0.4m/s=100W; 解法二： 10.(1)匀速竖直向上(2)0.2 66.7% (3)= b比a拉力小 < 被提升的重物的重力绳子自由端移动的距离：s=nh=2×3m=6m, 工人做的总功：W总=Fs=250 N×6m=1500 J, 绳子自由端移动的速度： 微专题1 杠杆动态平衡问题 1.C 2.A 3.B 0=nv物=2×0.2 m/s=0.4 m/s, 4.不变 变大 不变 变大 —18— 5.省力 20 75 不变 6.不变 变小 变小 不变 7.D 8.省力 大 9.变小 变大 微专题2 简单机械作图 1.如答图所示 0 A 古古 1题答图 2.如答图所示 0 F? B A F? 2题答图 C 3.如答图所示 F W 0 3题答图 4.如答图所示 o L? A F? F? B 4题答图 5.如答图所示 0 F F? 5题答图 A 6.如答图所示 F 羽A l 6题答图 中考集训 1.D 2.C [解析]A.有用功是克服货物重力做的功，W有用 =Gh=300 N×2 m=600 J。B.由题图可知，绳子的 有效段数 n=2,绳子自由端移动的距离s=nh=2× 2 m=4 m,总功W总=Fs=200 N×4 m=800 J,拉力 P=-200s=40 w。C.滑轮组的F做功的功率 n=w-800=0.75=75??D.不计机械效率 绳重及滑轮上的摩擦，滑轮组的机械效率η? = + arc .滑轮的重 力G?不变时，滑轮组提升的货物越轻，即G越小，滑 轮组的机械效率越小。 3.D [解析]由题图甲可知，动滑轮由2股绳子承重， 即n=2。由题图乙可知，货物被提升的速度v物= =2.0m=0.5m/s,则绳子自由端移动的速度v =20=2×0.5 m/s=1.0 m/s,A 错误。拉力F= 2(G+Ga)=2×(720 N+80N)=400 N,B错 误。拉力F的功率P= Fv =400 N×1.0 m/s = n=w=400 w,C 错误。动滑轮的机械效率 ×2左=2F=2×400=90? 正确。 4.D 5.D 6.A —19— 7.B [解析]动滑轮对重物做的功为有用功，W有= 13.解：(1)根据速度公式v=, Gh=500 N×1 m=500 J,A项错误；不计绳重及滑 轮与轴之间的摩擦，图中有3 段绳子与动滑轮相 F=3×(Gm+G)=3×(20 N+500N)=连，则 530N, 小汽车通过相邻减速带的时间： t?==100ms=5s, 由题意，小汽车通过全部减速带的时间： ,绳子自由端移动的距离s=3h=3×1 m=3 m, t=6t?=30 s; 0==30"s=0.3 m/s,则绳子自由端移动的速度 h=2?=2×6s。=150m,(2)小汽车下降的高度： 小武施加的拉力的功率P=Fo=530N×0.3 m/s= 52 W,B项正确；设使用此滑轮组能提起的最大物 小汽车的重力： G=mg=1.2×103kg ×10 N/kg=1.2×10?N, 小汽车重力做的功： 重为G,则F=3(Gm+G),G=3F- G动=3×200 N-20 N=580 N>570 N,C项错误；若 此滑轮组的机械效率为80设此时被提升的物重 ”=×100?h+Cn×100%=为G',则有 W=Gh=1.2×10?N×150m=1.8×10?J。 答：(1)小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速 带所用的时间为30 s;(2)小汽车重力做的功为 1.8×10?J。 14.解：(1)建筑材料对水平地面的压力： F压=G=mg=80 kg×10 N/kg=800 N, 受力面积为S=1×10?cm2=1 m2, 建筑材料对水平地面的压强： p=s=8002=800Pa; ×100?+20n×100=80解得C =80 N,D项错误。 8.0.5 80% 9.2 90[解析]由题图可知，有效绳子的段数 n=2,绳子自由端移动的距离s= ns。=2×1 m = (2)由图可知，滑轮组中有两段绳子承担物重， 绳子自由端移动的距离：s=2h=2×3 m=6m, 拉力F做的功：W=Fs=500 N×6m=3 000 J, :P=W=3200J=150w;拉力F的功率： 2 m,拉力做的功Ws=Fs=5N×2 m=10 J,拉力做 p=W=10J=2w功的功率 V;滑轮组做的有用功 W有用=fso=9 N×1 m=9 J,滑轮组的机械效率 η= w-90J=90?? (3)拉力克服物体重力做的有用功： W有=Gh=800 N×3m=2 400 J, 滑轮组的机械效率： 10.牵引力 40�1.0.4 200 12.(1)弹簧测力计 刻度尺 (2)如表所示 n=×100?000×100?0?? 实验斜面的倾物体重拉力斜面高斜面长 机械效 W有/J W总/J 答：(1)建筑材料对水平地面的压强为800 Pa; 序号 斜程度 力G/NF/N度h/m度s/m 率η (2)拉力F的功率为150 W;(3)滑轮组的机械效1 2 率为80?? 3 力学模块综合检测卷 (3)斜面的粗糙程度 控制变量法 1.A 2.C 3.A 4.C —20— 物理·精练本 第二讲 滑轮 机械效率 基础集训 [答案P18] 命题点1 滑轮及其机械效率的相关计算 1.(2024·大庆)如图所示,在75N的拉力F作用下,用滑轮组将重100N的货物匀速提升,在10s内货 物竖直上升了2m。下列说法正确的是 ) A.滑轮组做的有用功为150. B.拉力F的功率为30W C.滑轮组的机械效率为75% D.此滑轮组提升的货物越轻,机械效率越大 , 1题图 2题图 3题图 4题图 5题图 2.(2022·龙东地区.改编)如图所示,用滑轮组提升重540N的物体,使它在10s内匀速上升1m,所用 的拉力为200N,则在提升重物的过程中(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是 _~ A.有用功为600] B.动滑轮重60N C.滑轮组的机械效率为67.5% D.拉力做功的功率为54W 3.(2023·哈忽滨模拟)如图,小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验,测得物体重力为3N、在1s ( 的时间内将物体匀速提升0.2m、拉力F为1.8N。此过程中,下列说法中正确的是 ) A.提升时物体的重力势能变小 B.拉力所做的有用功为1.2J C.滑轮组的机械效率为55.6% D.绳子自由端移动的速度为0.4m/s 4.(2022·大庆)如图是用滑轮组提升建筑材料的示意图,动滑轮质量为5kg,建筑材料质量为85kg。 用拉力F将建筑材料以0.5m/s的速度匀速向上提起(忽略绳重及滑轮摩擦,g=10N/kg)。则拉力 大小为 N.拉力功率为 _W,该滑轮组在1min内做的有用功为 5.(2022·齐齐哈杂)工人师傅用如图所示滑轮组向楼上运送沙子,在30s内将45kg的沙子匀速向上 竖直拉升了6m,绳子自由端的拉力是300N。这个过程中拉力做的功是 J.此次运送沙子 滑轮组的机械效率是__。 6.(2024·缕化)如图甲,质量为40kg的货物静止在水平地面上,与地面的接触面积是800em{。如图 乙,工人用250N的拉力F,将货物用滑轮组匀速提升到3m高的二楼,此过程中货物上升的速度是 0.2m/s。求: (1)货物静止在水平地面上时,对地面的压强。 (2)工人用滑轮组提升货物时做功的功率 (3)滑轮组的机械效率。 -88- (4)为提高该滑轮组的机械效率,请你提出一条合理建议 _ 6题图 。命题点2 斜面及其机械效率的相关计算 7.(2023·缓化)如图,斜面长L=5m.高h=2m。小华用平行于斜面向上的拉力F,用10s将重为 150N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,物体沿斜面匀速向上运动时所受摩擦阻力恒为20N。 则拉力所做的功为 J,拉力的功率为W。 777777777777777777177 7题图 8.(2023·蒸州)如图甲所示,重500N、底面积为0.2m{}的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将 该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为350N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。求; (1)箱子对水平地面的压强。 (2)上移过程中拉力做功的功率 (3)箱子克服木板摩擦力所做的功 1_- 乙 8题图 -8- 。命题点3 测量滑轮组的机械效率 9.(2023·缓化)如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验中,利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验 测得的实验数据如下表。(钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大) _ __ N 9题图 实验次数 钩码重力G/N 提升高度/m 绳拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 0.1 4 0.3 0.1 3.2 2 8 0.3 83.3% ,_ 。 0.1 2.0 0.5 80.0% (1)在实验中,应沿竖直方向 拉动弹策测力计。 N.机械效率是 (2)第一次实验中,如图所示,弹策测力计的示数是 (精确到 0.1%)。 (3)由12两次实验数据可得出结论: (4)由. 两次实验数据可得出结论:使用不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率 越低。 (5)在第三次实验操作的基础上,如图工所示改变绳端拉力方向,测得的滑轮组机械效率将 (选填“偏高”“偏低”或“不变”)。 10.(2024·哈尔澳模拟)提高机械效率,能够更充分地发挥机械设备的作用。“测量机械效率”的实验 装置如图。(每个动滑轮重力相同,忽略摩擦及绳重) 钩码 钩码上升的弹测力计 绳子自由端 装置 重/N 高度/m 示数/N 移动的距离/m 2 0.1 1.5 0.2 2 0.1 1.0 0.3 0.1 2.0 0.3 10题图 (1)实验中应 拉动弹策测力计。 (2)实验过程中收集到的a、b、c装置的实验数据如上表。计算出a装置的有用功为 J.机械 效率为 (3)比较a、b两装置的机械效率,它们的关系是n. n.,若提升相同重物到相同高度,与a装 置相比,b装置的优势是 。比较b、c滑轮组,它们的机械效率的 关系是n_n,影响它们的机械效率的高低的因素是 微专题1 杠杆动态平衡问题 [答案P18] 。类型1 力的方向垂直于杠杆 1.(2024·苏州模拟)如图所示,质量分布均匀的直杆AB置于水平地面上,在A端施加拉力F,缓慢抬 起直杆直至竖直。B端始终和地面之间保持相对静止,F的方向始终和直杆垂直,该过程中拉力F的 大小将 _~ A.保持不变 B.先减小后增大 C.逐渐减小 D.先增大后减小 P 1_ 水平线 1题图 2题图 2.如图轻质杠杆A0B.0为支点,B端挂一重物。现对A端施加一始终垂直于0A向下的力F,使杠杆顺 时针缓慢地匀速转动到0A处于水平位置,在此过程中,力F将 _ A.逐渐变小 B.逐渐变大 C.保持不变 D.先变大后变小 3.如图所示,小明用一可绕0点转动的轻质杠杆,将挂在杠杆下的重物提高。他用一个始终与杠杆垂 ( 直的力F,使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置,在这个过程中此杠杆 __ A.一直是省力的 B.先是省力的,后是费力的 C.一直是费力的 D.先是费力的,后是省力的 ,f 0_---:::) )# 3题图 4题图 4.如图所示,作用在杠杆一端的力F始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢匀速地由位置A拉至位置B,此过程 中阻力 ,阻力的力臂 ,拉力的力臂__,拉力F大小_ (均选填“变 大”“变小”或“不变”) 。类型2 力的方向竖直向上 5.如图甲所示,轻质杠杆0B可绕0点无摩擦转动,A点悬挂一个重为30N的物体,B点施加一个竖直向 -91- 杠杆,拉力F= 上的拉力F,使杠杆在水平位置平衡,且0A:AB=2:1,此杠杆是 N;若 将拉力增大为F.三50N,如图乙所示,则物体的重力为 N.若不改变力的方向继续将杠杆向 上移动,拉力F,将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 r 乙 5题图 6题图 6.如图所示,用方向不变的力F,将杠杆从A位置匀速缓慢提升到B位置的过程中,阻力 ,阻力 的力臂 ,动力的力臂_,拉力F大小将_。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 。类型3 力的方向水平 7.(2024·贵阳模拟)一根轻质杠杆可绕0点转动,在杠杆的中点挂一重物G,在杠杆的另一端施加一 个方向始终保持水平的力F,如图所示,力F使杠杆从图示位置慢慢抬起到水平位置的过程中,力/ 和它的力臂1、重力G和它的力臂1的变化情况是 ( _ #1 7题图 C.G不变,I.减小 A.F增大,I.增大 B.F减小,I,增大 D.G不变,.增大 8.如图所示为某同学在家锻炼身体的情景。锻炼时,以脚尖0点为支点,手臂弯曲、伸直交替进行。此 时人体相当于。 杠杆。若脚尖0离墙壁越远,手掌对墙壁的压力就越 8题图 9题图 9.在研究了杠杆平衡条件的实验后,小明进行了如图所示的实验研究,他用水平拉力F使细棒沿逆时 ,拉力E 针方向缓慢转动,当他把棒由位置A拉到位置B时,则F的力臂 (均选 填“变大”“变小”或“不变”) 号抖音/微信扫码 对话中考复习助手 考点攻克 提分无忧 见此图师 第一部分 大庆市中考命题点集训 微专题2 简单机械作图 [答案P19] o类型1 力臂作图 1.(2024·无锡)如图所示,杠杆处于水平平衡,支点为0,请画出A点处所受拉力F.及其力臂L “_ # 1题图 2题图 2.(2023·潜江)如图是指甲剪的示意图,请在图中画出杠杆AB0以0点为支点时动力F,的力臂1.和 阻力F。。(忽略摩擦,保留作图痕迹) 3.(2023·济宁)中国古代人民为了抵御入侵,常在城池周围建造护城河,通过吊桥升降控制人员进出。 如图是吊桥被拉起时的模型图,请在图中画出拉力F的力臂。 3题图 o类型2 最:J·力作图 4.(2023·蒸州)按要求作图:图中,用直棒提升重物,画出图示位置所用最小力F,和阻力F。的力 臂L。 ## 4题图 5题图 5.(2024·锦州模拟)如图所示,用瓶起子起瓶盖时,瓶起子是一个杠杆,0是它的支点,F,是它受到的 阻力。请你在图中画出作用在A点的最小动力F,及其力臂乙 6.(2024·蒸州)在图中画出杠杆的阻力臂/.并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。 □ 6题图 物理·精练本 中考集训 [答案P19] 满分:100分 一、选择题:本题7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求。 1.(2023·北家)用如图所示的装置提升重为800N的物体A.动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉 力F作用下,物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的 是 ,_ ) A.物体A上升的速度为0.4m/s B.滑轮组的有用功为2000j C.拉力F的功率为100W D.滑轮组的机械效率为80% n &#扬惧 77777 2题图 3题图 1题图 5题图 6题图 2.(2023·河南)如图所示,在200N的拉力F作用下,用滑轮组将重为300N的货物匀速提升,在20s 1 内货物竖直上升了2m。不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是 ) A.滑轮组做的有用功为400] B.拉力F做功的功率为30W C.滑轮组的机械效率为75% D.此滑轮组提升的货物越轻,机械效率越大 3.(2023·云南)如图甲所示,用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物,货物移动的距离与时间的 关系如图乙所示。动滑轮重80N,不计绳重和摩擦,则 ) A.绳子自由端移动的速度为0.5m/ B.拉力F为800N C.拉力F的功率为360W D.动滑轮的机械效率为90% 4.(2023·连云潜)下列关于机械效率的说法正确的是 ) A.越省力的机械,机械效率越高 B.做功越快的机械,机械效率越高 C.所做有用功越多的机械,机械效率越高 D.有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高 5.(2024·荆州)一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体,使物体以0.1m/s的速度沿水平 地面向右匀速直线运动10s.已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N.滑轮组的机械效率为60%. ( 在此过程中下列选项正确的是 ~ A.绳子自由端移动的距离为3m B.拉力做的有用功为500] C.拉力做的额外功为150] D.拉力做功的功率为25W 6.(2024·岳阳模拟)小明学习了滑轮知识后,利用滑轮设计了一个升降装置,如图所示。在爸爸的帮 助下,通过它把一个重为100N的物体从地面提升到9m高的阳台上,所用拉力F为60N,用时10s. _ 关于提升过程描述正确的是 ) A.做的有用功为900J B.拉力F做功的功率为162W C.机械效率为60% D.用升降装置可以省功 -94- 7.(2024·成都B卷,改编)小武用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物,10s内物体上升了1m。 大滑轮重20N.每个小滑轮重10N.滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N。不计绳重及滑轮与轴 ( 之间的摩擦,下列结论正确的是 { A.动滑轮对重物做的功为5201 B.小武施加的拉力的功率为52W C.使用此滑轮组无法匀速提起重为570N的物体 D.若机械效率为80%,则提升的物重为160N 二、填空题:本题4小题,每空4分,共32分。 7题图 8.(2023·喜林)如图所示,物体的重力是1600N.图中拉力F是1000N.物体在10s内上升了5m.物 体的运动速度是 m/s,该滑轮组的机械效率是 支 _ _ 777777 9题图 10题图 8题图 11题图 9.(2023·济宁)两个滑轮按如图所示的方式组合,用5N的拉力F拉动绳端,使物体在5s内水平向左 匀速滑动1m.物体与地面间的摩擦力为9N,则拉力F的功率为 W,滑轮组的机械效率 为 10.(2023·寒昌)如图为某景区的盘山公路,汽车行驶过程中遇到陆坡时司机常常要换用低速挡,这样 做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大 。一辆总重为1x10N的汽车经过某一长 为200m的路段时,竖直高度上升了20m.如果汽车的牵引力恒为2.5x10N.此过程中盘山公路 斜面的机械效率为 11.(2024·南克)如图所示,工人师傅用平行于斜面向上、大小为500N的推力,把木箱从长4m的斜面 底端推到顶端,用时10s,整个过程木箱的平均速度为 m/s,推力的平均功率为 W. 三、实验探究题:本题共10分。 12.(2024·海南)小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面,且不同的斜面通道的倾斜 程度有所不同,这引发了小明对斜面的兴趣。他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关,便与 实验小组的小伙伴们用如图所示装置进行实验探究 (1)测量斜面的初械效率,需要的测量工具是 (2)请设计出实验数据记录表 12题图 -95 (3)准备动手实验时,有小伙伴提出,斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关。则他们要探 究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时,应当保持 不变,这里采用的 科学研究方法是 四、计算题:本题2小题,第13题15分,第14题15分,共30分。解题时要写出必要的文字说明,依据的 主要公式或变形公式,运算过程和结果要写明单位,只有结果、没有过程不能得分。 13.(2024·内江)车速过快是造成交通事故的重要原因之一,为限制车速,常常在下坡路段设置减速 带。如图所示是有减速带的斜坡示意图,在倾角为30的斜坡上有7个减速带,相邻两个减速带间 的距离均为50m。现有一辆质量为1.2t的小汽车,从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下 滑,由于减速带、小汽车制动等因素的影响,使得小汽车通过相邻减速带间的平均速度均为10m/s。 (小汽车的长度不计,减速带的宽度不计,g三10N/kg)则: (1)小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是多少s? (2)小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中,重力做的功为多少J? _减速带 3007 777777777777777777777777777777777777 13题图 14.(2024·连云潜模拟)小明家装修房屋,一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上,它与水平堪 面的接触面积是1x10cm}。装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速 提升3m,用时20s。(g=10N/kg)求: / (1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压强。 (2)拉力F的功率。 (3)滑轮组的机械效率。 14题图 _96-