2025年中考物理复习专题：简单机械计算专练（二）

2025年中考物理复习专题：简单机械计算专练（二） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1.学校食堂改造中，采用如图所示的装置提升建筑材料，滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使重物在内匀速上升了。已知物体重，两个滑轮的质量相等，不计绳重和摩擦，提升物体时滑轮组的机械效率为，这个过程中： 工人做功多大？ 人对绳子拉力的功率为多大？ 动滑轮多重？ 支架受到滑轮组的拉力为多大？ 2.在九年级物理拓展课上，重为的小梅同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若她用的拉力将的物体匀速提升了不计绳重和摩擦。求： 拉力所做的功； 提升的物体时，此滑轮组的机械效率是多少； 若提升的物体重力为，地面受到的压力为多少。 3.如图所示，在竖直向下拉力的作用下，使杠杆从水平位置将一物体缓慢匀速提升如表是提升物体时采集到的信息：求： 物重 端上升的高度 端下降的竖直距离 (1) 不计杠杆自重和摩擦，杠杆处于水平静止时，拉力的大小。 实际提升所用的拉力为，拉力做的总功。 实际拉力为时，杠杆的机械效率。 4. 在物理学中，经常把实物抽象成模型进行研究，图甲是自行车手闸在工作时的状态，图乙是其简化示意图，手对手闸的作用力为。 根据所学，手闸可以看作哪种模型？ 若保持不变，静止时，则刹车拉线受到力的大小为多少？ 5. 小明家里建房子，周末小明用如图的独轮车搬运砖头，再用图的滑轮组把砖块提升到某一的高度。已知：车斗和砖头的总质量是，独轮车的有关尺寸如图所示，每滑轮个重，小明的最大拉力为，。求： 车斗和砖头的总重多少？ 人手竖直向上的力的大小？ 若砖块被提升到，绳子自由端被拉下的距离？不计绳重及摩擦，小明一次最多能提升多重的砖块？ 6. 如图甲所示为中关村大桥的雄姿，大桥长长的引桥可近似看成一个倾角较小的斜面如图乙所示，此斜面的长度为、高度为。当总重力为的小汽车以的速度在大桥的引桥上匀速上桥时，汽车发动机的功率为。求： 此引桥斜面的机械效率； 汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力空气阻力忽略不计。 7. 如图，利用斜面将箱子推进车厢，通常比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了。某同学用的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为，斜面长，高。取求： 箱子受到的重力； 斜面的机械效率； 箱子受到的摩擦力。 8.杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具，如图的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点，若不计其自重，当在挂钩上悬挂被称物体后杆秤处于平衡状态，已知，，秤砣的重力为，求：取 被称物体的重力。 若这杆秤所能测物体的最大重力为，求的长度。 8. 如图甲所示，质量为的小荣同学站在高台上竖直向上匀速拉动绳子，脚与地面的总接触面积为，现改变，计算并绘出机械效率与的关系图像如图乙所示，不计绳重和摩擦，求： 动滑轮的重力； 当时，若此时人在内将物体提升了，则此时拉力的功率。 10.如图所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每次重物均以的速度匀速上升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，当吊起质量为的物体时，牵引力对绳的拉力为，滑轮组的机械效率为，取。 拉力的大小； 动滑轮所受的重力； 拉力的功率。 11.如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，若工人师傅用的拉力，将重为的沙发匀速提升，则： 工人师傅做的有用功； 该滑轮的机械效率。 12.如图所示轻质杠杆保持水平平衡，其中长为米，长为米。点处挂一重为牛的物体，求施加在点竖直向上的力的大小。 13.如图所示，某同学在匀速做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在点，重力为牛，双手竖直支撑在地面上。 他将身体撑起，求地面对双手的支持力的大小？ 若他的功率为瓦，每次肩部上升的距离均为米，则分钟内他可以做多少个俯卧撑？ 14.如图，塔式起重机上的滑轮组内将质量为的重物匀速吊起，滑轮组的机械效率为。求： 提升重物做的有用功； 绳端的拉力及其功率。 15.如圖所示，搬運工人用滑輪組提升重的物體，所用的拉力力為，物體上升了， 求：有用功是多少；拉力所做的功；滑輪組的機械效率是多少。 16.图甲是墨经中记载的我国古代提升重物的工具“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使的重物在内沿直线匀速竖直上升，所用的拉力为。求： 使用“车梯”时做的有用功； 使用“车梯”时人做功的功率； 使用“车梯”时做的额外功； “车梯”的机械效率。 17.一物块重，在拉力的作用下从底部沿斜面匀速运动到如图所示的位置，用时。此过程做的功和时间的关系图像如图所示，物块运动的速度和时间的关系图像如图所示。求： 图中，拉力对物体所做的有用功是多少？    拉力做的总功是多少？ 斜面的机械效率是多少？保留三位有效数字，如：      拉力是多少？ 18.玻璃装运车间常用“低压吸盘吊车”进行吊运玻璃，如图甲所示，先将个吸盘压在玻璃上，然后启动抽气机抽出吸盘内空气使吸盘内的气压减小，在大气压作用下吸盘将玻璃“吸住”，再通过电动机牵引滑轮组自由端的绳子就可以将玻璃吊起。图乙为“低压吸盘吊车”的结构示意图，若吸盘及支架的总质量为，每个滑轮的质量为，不计抽气管和绳重，不计绳子与滑轮的摩擦，在某次吊装过程中，吊车将一块重为的玻璃以的速度吊高。求： 本次吊装过程中所做的有用功； 本次吊装过程中，电动机对绳子自由端的拉力及做功的功率； 本次吊装过程中，该装置的机械效率。 19.质量为的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计． 若工人在内将货物匀速向上提高了，作用在钢绳上的拉力为，求拉力的功率． 求动滑轮受到的重力． 该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？ 20.新冠疫情期间，医疗物资紧缺，小莫利用简单道具在家配制度度是指的酒液中含有酒精的体积为消毒酒液。图甲为一自制简易天平，，最初天平在水平位置平衡，当在左右盘中放有相同质量的物体时，天平仍在水平位置平衡。有两个高度均为的轻质薄壁圆柱形容器，，，中装有高的水，中装有高的度的酒液时，天平正好恢复平衡。已知酒精密度为，铁的密度为试求： 容器中水的质量； 为了配制度酒液最多，小莫配制时是将中某一液体向另一杯液体中缓慢加入，精心配制不考虑体积的变化。请通过运算说明最多可以配制多少度酒液； 配制完成后，小莫在杯中放一体积为的浓度探测器，在杯中放入的实心铁块，探测器和铁块均能被淹没且不吸水，将容器表面擦干平稳地放在天平两端，天平再次恢复平衡，试求探测器的密度。 答案和解析 1.【答案】解：有用功， 根据可知总功； 人对绳子拉力的功率； 由图可知，滑轮组绳子的有效股数， 则滑轮组的机械效率：， 即，得：， 不计滑轮组的绳重和摩擦，由可得， 动滑轮的重力：； 由两个滑轮质量相等可知，定滑轮的重力：， 则支架受到滑轮组的拉力：。 答：工人做功； 人对绳子拉力的功率为； 动滑轮重； 支架受到滑轮组的拉力为。  【解析】利用计算有用功，根据可知总功，即工人做功； 由可知人对绳子拉力的功率； 根据图示滑轮组可知绳子的有效股数，由物体重力和高度，利用表示出滑轮组的机械效率，即可求出绳子自由端受到的竖直向下的拉力；不计滑轮组的绳重和摩擦，根据求出动滑轮的重力； 根据两个滑轮质量相等可知定滑轮的重力，支架受到滑轮组的拉力等于股绳子的拉力加上定滑轮的重力。 本题考查了滑轮组机械效率和功率公式、滑轮组绳子拉力公式的综合应用等，要注意支架受到滑轮组的拉力等于股绳子的拉力加上定滑轮的重力。 2.【答案】解：从图知，，拉力端移动的距离：， 拉力做的总功：； 提升的物体时，拉力做的有用功：， 滑轮组的机械效率：； 不计绳重和摩擦，拉力， 动滑轮的重力：， 提升的物体重力为，此时的拉力： ； 人受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力的作用，人受力平衡，则支持力大小为： ； 由于物体间力的作用是相互的，所以地面受到的压力为：。 答：拉力所做的功为； 提升的物体时，此滑轮组的机械效率是； 若提升的物体重力为，对地面的压力为。  【解析】从图知，，拉力端移动的距离，利用求拉力做的总功； 提升的物体时，利用求拉力做的有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比； 不计绳重和摩擦，拉力，据此求动滑轮的重力；提升的物体重力为，再利用求此时的拉力；对人受力分析，根据物体间力的作用是相互的求出压力的大小。 本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率、拉力的计算，要利用好关系式：不计绳重和摩擦，拉力。 3.【答案】解：不计杠杆自重和摩擦， 由杠杆平衡条件可得：，即 解得：； 由表中数据可知：， 拉力做的总功：； 有用功：， 杠杆的机械效率：。 答：拉力的大小为； 若实际拉力为，拉力做的总功为； 杠杆的机械效率。  【解析】不计杠杆自重和摩擦，可由杠杆平衡条件计算得到拉力的大小； 知道拉力大小和下降竖直距离，利用求拉力做的总功； 知道物体重和上升的高度，利用求有用功；再利用效率公式求杠杆的机械效率。 本题考查杠杆平衡条件、有用功、总功和机械效率。明确力及沿该力的方向移动的距离，是求有用功和总功的突破口。 4.【答案】解：由图可知，手闸是一个可绕固定点转动的机械，其名称叫杠杆； 依据题意可知，动力、动力臂，阻力臂； 由杠杆平衡条件可得：；即； 解得：； 故答案为：手闸可以看作杠杆模型； 刹车拉线受到力的大小为。  【解析】手闸是一个可绕固定点转动的机械杠杆； 由图可知，动力、动力臂和阻力臂，依据杠杆平衡条件即可求得刹车拉线的阻力大小。 本题考查杠杆的平衡条件及其应用，明确动力和动力臂、阻力和阻力臂是解答本题的关键。 5.【答案】解：车斗和砖头的总质量是， 重力； 根据杠杆的平衡条件知，： 有：； 解得； 根据图知，，则绳子自由端被拉下的距离；    根据知，。 答：车斗和砖头的总重； 人手竖直向上的力为； 小明一次最多能提升的砖块。  【解析】根据计算重力； 根据杠杆的平衡条件分析解答； 根据图中确定绳子的股数，不计绳重及摩擦，根据、计算。 本题考查杠杆的平衡条件与滑轮组的相关计算，属于中档题。 6.【答案】解：由得汽车发动机产生的牵引力： ； 牵引力做的有用功： ， 牵引力做的总功： ， 斜面的机械效率： ； 牵引力做的额外功： ， 由得汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力： 。 答：此引桥斜面的机械效率为； 汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力为。  【解析】知道汽车上桥的速度、发动机的功率，利用求汽车发动机产生的牵引力； 利用求牵引力做的有用功，利用求牵引力做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比； 汽车克服摩擦做的功为额外功，大小等于总功减去有用功，再利用求汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力。 本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、机械效率、摩擦力的计算，利用求牵引力是本题的突破口。 7.【答案】解：箱子受到的重力： ； 推力所做的总功：， 推力做的有用功：， 斜面的机械效率： ； 沿斜面推动箱子，克服斜面对箱子的摩擦力做的功是额外功：， 由可得箱子受到的摩擦力： 。 答：箱子受到的重力为； 斜面的机械效率为； 箱子受到的摩擦力为。  【解析】知道箱子的质量，利用求箱子受到的重力； 利用求推力所做的总功，利用求推力做的有用功，斜面的机械效率等于有用功与总功的比值； 沿斜面推动箱子，克服斜面对箱子的摩擦力做的功是额外功，其大小等于总功减去有用功，再利用求箱子受到的摩擦力。 本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、摩擦力、机械效率的计算，其中计算斜面对箱子的摩擦力时，要通过额外功来计算，特别要注意斜面对箱子的摩擦力与推力不是一对平衡力。 8.【答案】解： 由杠杆平衡条件得：，， 即：，解得：； 由杠杆平衡条件得： ， 即：，解得：。 答： 被称物体的重力为； 的长度为。  【解析】已知阻力与阻力臂、动力臂，由杠杆平衡条件可以求出动力，即物体的重力。 已知阻力、阻力臂、动力，由杠杆平衡条件可以求出动力臂。 本题主要考查杠杆平衡条件的应用，杆秤是生活中常用的测量物体质量的工具，它的工作原理是杠杆平衡条件，应用杠杆平衡条件即可正确解题。 9.【答案】解：由图乙可知，提升重力为的物体时的机械效率为， 由不计绳重和摩擦时可知，动滑轮的重力：； 由图可知，绳子自由端移动的距离：， 因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力：， 拉力做的总功：， 拉力做功的功率：。 答：动滑轮的重力为； 当时，若此时人在内将物体提升了，则此时拉力的功率为。  【解析】根据图乙可知提升重力为的物体时的机械效率，利用不计绳重和摩擦时求动滑轮的重力； 由图可知，绳子自由端移动的距离，利用不计绳重和摩擦时求绳子自由端的拉力，利用求拉力做的总功，利用求拉力做功的功率。 本题考查了使用滑轮组时绳子自由端拉力、功、功率和机械效率公式的应用，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。 10.【答案】解： 重物的重力： ， 由图可知，，则滑轮组的机械效率： ， 解得拉力：； 滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，由可得，动滑轮所受的重力： ； 绳端移动的速度： ， 拉力的功率： 。 答：拉力的大小为； 动滑轮所受的重力为； 拉力的功率为。  【解析】知道重物的质量，根据求出重物的重力，由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据滑轮组的机械效率求出拉力的大小； 滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，根据求出动滑轮所受的重力； 根据求出绳端移动的速度，根据求出拉力的功率。 本题考查了重力公式和滑轮组绳子拉力公式、做功公式、功率公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确有用功和总功是关键。 11.【答案】解：由图可知，该滑轮为定滑轮，绳子移动的距离等于物体升高的高度； 工人师傅做的有用功为： ； 工人师傅做的总功为： ， 则该滑轮的机械效率为： 。 答：工人师傅做的有用功为； 该滑轮的机械效率为。  【解析】根据求出工人师傅做的有用功； 根据求出工人师傅做的总功，利用求出该滑轮的机械效率。 本题考查了做功公式和滑轮组机械效率公式的应用，属于求滑轮组机械效率中最基础的题目。 12.【答案】解：根据杠杆平衡条件可得：，即，解得。 答：施加在点竖直向上的力的大小为。  【解析】根据杠杆平衡条件可得：，据此得出答案。 本题考查杠杆平衡公式的应用，难度不大。 13.【答案】解：从图中可知， 根据杠杆平衡知识可知：，即，解得； 分钟内他做功：， 每次做功：， 分钟内他可以做俯卧撑的个数：个。 答：他将身体撑起，地面对双手的支持力为； 分钟内他可以做个俯卧撑。  【解析】利用杠杆平衡的条件可以求出双手对地面的压力； 根据求出分钟内他做的功，根据计算每次做功，进一步计算分钟内他可以做多少个俯卧撑。 本类型题涉及知识面比较多，关键是熟练掌握功、功率的计算公式以及杠杆平衡知识。 14.【答案】解：提升重物做的有用功为： ； 由图可知，； 绳端的拉力做的总功为： ， 绳端的拉力为： ； 绳端的拉力的功率为： 。 答：提升重物做的有用功为； 绳端的拉力为，功率为。  【解析】根据求出有用功； 根据滑轮组装置确定绳子股数，利用求出总功，根据求出绳端的拉力；利用求出绳端的拉力的功率。 本题考查了做功公式、功率公式和滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。 15.【答案】解： 由题可知，物体重：，提升的高度：， 则有用功：； 由图可知，，则绳自由端移动的距离：， 拉力做功：； 滑轮组的机械效率：； 答：有用功是； 拉力所做的功是； 滑轮组的机械效率是。  【解析】本题考查了滑轮组中相关量的计算。 已知物体的重力和提升的高度，根据计算有用功； 由图可知，，根据计算绳子自由端移动的距离，根据计算拉力做的功； 根据计算滑轮组的机械效率。 16.【答案】解： 使用“车梯”时做的有用功：； 由图乙知，，绳子自由端移动的距离：， 使用“车梯”时人做功拉力做的总功：， 做功功率：； 使用“车梯”时做的额外功： ； “车梯”的机械效率： 。 答：使用“车梯”时做的有用功为； 使用“车梯”时人做功的功率为； 使用“车梯”时做的额外功为； “车梯”的机械效率为。  【解析】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、额外功、功率和机械效率的计算，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。 知道重物的质量、提升的高度，利用求拉力做的有用功； 由图乙知，，绳子自由端移动的距离，利用求拉力做的总功，再利用求拉力做功功率； 拉力做的额外功等于总功减去有用功； “车梯”的机械效率等于有用功与总功的比值。 17.【答案】解：由图知，物体上升的高度，对物体做的有用功： ； 由题知，将物块从底部沿斜面匀速运动到如图甲所示的位置，用时， 则由图可知，内拉力做的总功为； 斜面的机械效率： ； 拉力所做功的功率：， 由图丙知，物体做匀速直线运动，且，由可得拉力： 。 答：图中，拉力对物体所做的有用功是； 拉力做的总功是； 斜面的机械效率约是； 拉力是。  【解析】由图知物体上升的高度，利用求对物体做的有用功； 由图可知内拉力做的总功； 斜面的机械效率等于有用功与总功之比； 利用求拉力所做功的功率，由图丙知物体做匀速直线运动，且，再利用求拉力的大小。 本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率的计算以及功率公式的应用，分析题图、从中得出相关信息是关键。 18.【答案】解：一块玻璃的重力： ， 则吊装过程中所做的有用功是； 吸盘、支架和动滑轮的总重力： ， 由图可知，绳子自由端的速度： ， 因为不计抽气管和绳重，利用不计绳子与滑轮的摩擦，所以绳子自由端的拉力： ， 则拉力做功的功率：； 因为不计抽气管和绳重，不计绳子与滑轮的摩擦，所以滑轮组的机械效率： 。 答：本次吊装过程中所做的有用功是； 本次吊装过程中，电动机拉绳子自由端的拉力做功时的功率为； 在本次吊装过程中，吊车上的滑轮组的机械效率为。  【解析】利用求玻璃的重力，利用求得吊装过程中所做的有用功； 利用求吸盘、支架和动滑轮的总重力，由图可知，绳子自由端的速度，利用不计抽气管和绳重，利用不计绳子与滑轮的摩擦时求绳子自由端的拉力，最后根据求拉力所做总功的功率； 利用不计抽气管和绳重，不计绳子与滑轮的摩擦时求滑轮组的机械效率。 本题考查重力、压强，功、功率和滑轮组机械效率的计算，综合性强，有利于学生能力的提高。 19.【答案】解：由图可知，，则绳端移动的距离：， 拉力做的功：， 拉力的功率：； 由图乙可知，物重时，滑轮组的机械效率， 因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功， 所以，滑轮组的机械效率：， 解得：； 已知工人的质量为， 则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力： ， 由可得，提升的最大物重：， 则滑轮组的最大机械效率：。 答：拉力的功率为； 动滑轮受到的重力为； 该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是。   【解析】由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据求出绳端移动的距离，根据求出拉力做的功，利用求出拉力的功率； 由图乙可知，物重时，滑轮组的机械效率，机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，根据求出动滑轮受到的重力； 该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于人的重力，根据求出其大小，根据求出提升的最大物重，然后利用求出滑轮组的最大机械效率。 本题考查了影响滑轮组机械效率的因素和做功公式、功率公式、机械效率公式、滑轮组绳子拉力公式的综合应用，要注意绳子的最大拉力和人的重力相等。 20.【答案】解：由题意可知容器中酒液的体积为：， 又因为度是指的酒液中含有酒精的体积为， 所以容器中酒精的体积为：， 则水的体积为：， 根据知， 容器中酒精的质量为： ， 容器中水的质量为： ， 容器中度酒液的质量为： ； 若将度的酒液变为度需要加入体积的水， 则有， 解得：， 中水的体积为：，所以有足够的水， 度酒液的质量为： ； 在杯中放入的实心铁块， 溢出水的质量： 杯中的质量为： ， 又因为的质量等于的质量， 则中探测器的质量为： ， 则探测器的密度为： 。 答：容器中度酒液的质量为； 将中某一液体向另一杯液体中缓慢加入，最多可以配制度酒液； 探测器的密度为。  【解析】根据算出容器中酒液的体积，根据度是指的酒液中含有酒精的体积为，算出水的体积，根据算出容器中酒精的质量和容器中水的质量，进而算出容器中度酒液的质量； 根据算出将度的酒液变为度需要加入水的体积，根据算出容器中原有水的体积，并与水的体积比较，由密度公式算出度酒液中水的质量； 根据密度公式算出杯中的质量，因为杯质量等于杯质量算出探测器的质量，由密度公式算出探测器的密度。 本题有一定的难度，解答本题关键是首先要理解题中关于标准酒度的定义，其次要理解在算混合液的密度时，应该用混合液中各液体的质量之和除以各液体的体积之和。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$