2025年中考物理压轴题训练简单机械计算题

2025年中考物理压轴题训练简单机械计算题 一、计算题 1．起重机把质量为 0.5t 的重物匀速提升了 3m，而它的电动机所做的功是 3.4×104J，起重机的机械效率是多少？ 2．杠杆的动力臂为1.2米，阻力臂为0.4米，若阻力为60牛，求杠杆平衡时的动力。 3．如图所示滑轮组，绳重和摩擦均不计，物体重20N，绳端拉力为8N。在拉力的作用下物体以10cm/s的速度匀速上升20s。求： （1）动滑轮重； （2）拉力做的功； （3）该滑轮组的机械效率。    4．如图所示，用滑轮拉动物体在5s内匀速升高0.2m，绳子自由端所用的拉力F为6N。（忽略绳重和摩擦）求： （1）物体的重力； （2）拉力F所做的功； （3）绳子自由端移动的速度。 5．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，用300N的拉力竖直向下拉动绳子，将重为540N的物体A在20s内匀速上升了4m，若不计绳重和摩擦。关于该过程，求： （1）滑轮组对物体A做的有用功； （2）工人拉力做的总功； （3）滑轮组的机械效率； （4）拉力做功的功率； （5）若要提起740N的物体，机械效率为多少。 6．如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为1000N的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。求： （1）工人师傅拉力的功率； （2）动滑轮的重； （3）若物重增大到2000N，则滑轮组的机械效率是多少？ 7．如图所示，有的水平拉力作用下，重的物体沿水平地面向左做匀速直线运动的速度为，物体与地面间的滑动摩擦力为．试求：内 （）拉力做的功及功率是多少？ （）滑轮组的机械效率为多少？ 8．如图所示是武汉雷神山医院的建设场景，建设过程中用到了滑轮组，若用该滑轮组把重600N的物体匀速提高2m，绳自由端拉力为250N。求： （1）有用功； （2）绳子自由端移动的距离； （3）总功； （4）滑轮组的机械效率。      9．如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面高的三楼，沙子的质量为，装沙子的桶质量为，动滑轮的质量为，工人匀速拉绳子的力为（忽略摩擦和绳重，取）．求： （1）工人做的总功． （2）工人做的额外功． （3）滑轮组的机械效率． 10．小明同学利用如图（甲）所示的滑轮组装置，把放在水平地面上、重G=90N的重物提升到高处．小明向下拉绳的拉力F随时间t变化的关系如图（乙）所示，重物的速度v随时间t变化的关系如图（丙）所示，不计绳重和摩擦．求： （1）2~3s内拉力F所做的功； （2）动滑轮的重； （3）2~3s时该滑轮组的机械效率． 11．如图是在岸边打捞水中金属块的装置示意图，均匀实心金属块的体积为，质量为40kg。若水对金属块的阻力忽略不计，，g取10N/kg，试解答下列问题：（不计绳重和摩擦） (1)在金属块还未露出水面时，求金属块所受到的浮力； (2)若人用200N的拉力使金属块在水中匀速上升3m后还未露出水面，求人的拉力所做的功； (3)求金属块在水中匀速上升时滑轮组的机械效率。 12．轻质杠杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，使用的每个钩码的重力都是0.5N，杠杆上相邻刻线间距离相等且都等于5cm。 （1）调节杠杆水平平衡后，如图甲所示，在A点挂上4个钩码，在B点用力F1竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，求此时F1 的大小； （2）如图乙所示，A点仍悬挂4个钩码，若用力F2在B点沿着BP斜向上拉，使杠杆仍在水平位置平衡。请判断F1与F2大小关系并说明理由。 13．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升，A的重力大小为800N，绳子自由端受到竖直向下的拉力为500N，不计滑轮组的绳重和摩擦，绳子自由端移动的速度为多少？绳子自由端拉力的功率为多少？ 14．起重机在我国乡村改造等基础建设中发挥了重要的作用。如图a所示是一台正在建筑工地作业的起重机，起重机吊臂上的滑轮组（如图b）将质量为的重物竖直匀速提高20m，拉力F大小为，所用时间为5min。（g取）求： （1）拉力F做功是多少？ （2）拉力F做功的功率是多大？ （3）在此过程中滑轮组的机械效率是多大？ 15．小京同学利用质量为8kg的正方体重物，自制了如图的健身器材来锻炼身体。小京用细绳系在轻杆（杆重不计）的O点，将轻杆悬挂起来，先在杆的A端悬挂正方体重物，然后在B端施加竖直向下的力，缓慢拉动轻杆至水平位置。已知m人=60kg，小京单脚与地面接触面积为300cm2，AO长1.5m，OB长0.5m，不计连接处摩擦，求： （1）轻杆在水平位置静止时，小京对轻杆的拉力F1； （2）此时小京对地面的压力F压； （3）此时小京对地面的压强p； （4）若在B端施加向下的力F2=120N，也能使杠杆悬挂原重物水平位置静止，求此时O点距重物的悬挂点A的距离l。 16．在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200 N的物体沿着长L=5m、高h=1 m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300 N（不计空气阻力）。求 (1)将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功? (2)工人使用斜面做功的机械效率是多少？ (3)物体和斜面之间的摩擦力是多大? 17．如图所示，斜面长0.5 m，高0.1 m，把重为50 N的物体匀速地拉向斜面顶端，弹簧测力计的示数为12.5N，则： （1）有用功是多少？ （2）总功为多少？ （3）该斜面的效率为多少？ 18．体重为600N的小亮，用如图所示的滑轮组将一个重为400N的木箱从水平地面匀速提高2m，所用的拉力为250N，不计绳重和摩擦；求这个过程中： （1）滑轮组做的有用功； （2）动滑轮的重力； （3）若绳子能承受的最大拉力为700N，在环境可变的情况下，可改变绕线方式，求小亮利用这个滑轮组工作时能提起的最大物重。 19．“龙门吊”是港口、货场中常见的起重设备，其滑轮组部分如图所示。现用此装置将地面上一个质量为2600kg，与地面的接触面积为1.3m2的重物匀速吊到3m的高处，动滑轮的重力为1000N。（g取10N/kg） （1）求重物被吊起前对地面的压强； （2）求提升重物过程中拉力做的有用功； （3）若钢索能够承受的最大拉力为1×104N，提升过程中钢索的重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率。 20．用滑轮组提升矿井内重为6400N的物体M，汽车10s内匀速前进了20m。此过程中，滑轮组的机械效率为80%。（不考虑绳重和摩擦）求： (1)汽车对绳子拉力F大小？ (2)汽车对绳子拉力做功的功率大小？ (3)如果把重物换成8000N，则该滑轮组机械效率为多大？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理压轴题训练简单机械计算题》参考答案 1．44.1% 【详解】起重机做的有用功为 总功为电动机所做的功 则机械效率为 答：起重机的机械效率是44.1%。 2．20N 【详解】由杠杆平衡条件得 则杠杆平衡时的动力为 答：杠杆平衡时的动力为20N。 3．（1）4N；（2）48J；（3）83.3% 【详解】解：（1）滑轮组有三段绳子承担总重 动滑轮重 （2）物体上升的高度 绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 （3）滑轮组有三段绳子承担总重，所以，滑轮组的机械效率 答：（1）动滑轮重4N； （2）拉力做的功为48J； （3）该滑轮组的机械效率为83.3%。 4．（1）6N；（2）1.2J；（3）0.04m/s 【详解】解：（1）如图为定滑轮，忽略绳重和摩擦时，物体的重力等于绳子的拉力为6N。 （2）绳子自由端移动的距离等于物体上升的高度为0.2m，拉力做功为 （3）绳子自由端移动的速度为 答：（1）物体的重力为6N； （2）拉力F所做的功为1.2J； （3）绳子自由端移动的速度为0.04m/s。 5．（1）2160J；（2）2400J；（3）90%；（4）120W；（5）92.5% 【详解】解：（1）[1]滑轮组对物体A做的有用功 （2）[2]由图知，承担重物绳子的段数，由和可得，拉力做总功 （3）[3]滑轮组的机械效率 （4）[4]拉力做功的功率 （5）[5]若不计绳重和摩擦，根据可得，动滑轮重力 若提起740N物体时，滑轮组的机械效率 答：（1）滑轮组对物体A做的有用功为2160J； （2）工人拉力做的总功为2400J； （3）滑轮组的机械效率为90%； （4）拉力做功的功率为120W； （5）若要提起740N的物体，机械效率为92.5%。 6．（1）60W；（2）100N；（3）80％ 【详解】解：（1）该滑轮组动滑轮上有两段绳子承载，整个过程克服摩擦力做功。绳端移动的速度 拉力做功的功率 （2）根据F=，动滑轮重力为 G动=nF-f=nF-0.2G=2×150N-0.2×1000N=100N （3）若物重增大到2000N，则此时物体与地面之间的摩擦力 绳端拉力 滑轮组的机械效率 答：（1）工人师傅拉力的功率为60W； （2）动滑轮重力为100N； （3）滑轮组的机械效率为80％。 7．（）720J； （）12W 【详解】解：（）由图可以知道，绳子的股数， 由可得，物体移动的距离：×， 绳子移动的距离：， 拉力做的功：； 拉力的功率为：． （）滑轮组所做有用功： ； 滑轮组的机械效率： ． 答：（1）拉力做的功是720J，功率为12W；（2）滑轮组的机械效率为80%； 点睛：在运用公式P=Fv时，要注意力F和绳子自由端移动速度v绳子相对应． 8．（1）1200J；（2）6m；（3）1500J；（4）80% 【详解】解：（1）有用功 W有用=Gh=600N×2m=1200J （2）从图中可知n=3，绳子自由端移动的距离 s=nh=3×2m=6m （3）总功 W总=Fs=250N×6m=1500J （4）滑轮组的机械效率 答：（1）有用功为1200J； （2）绳子自由端移动的距离为6m； （3）总功为1500J； （4）滑轮组的机械效率为80%。 9．（1）．（2）．（3）． 【详解】图中滑轮组承担重物的绳子股数为2，故绳自由端移动距离S=2h=2×6m=12m；工人做的总功W=FS=300N×12m=3600J；克服重力做的有用功W有=Gh=m沙gh=50kg×10N/kg×6m=3000J；工人做的额外功W额=W-W有=3600J-300J=600J；滑轮组的机械效率 10．（1）300J；（2）30N；（3）75% 【详解】从甲图中可知提升物体绳子的条数为n=3；从乙图中可知在2∼3s内的拉力F为40N，由丙图知物体以2.5m/s的速度匀速运动； （1）．绳端移动的速度： v=3， 绳端在2-2s内移动的距离为7.5m， 拉力F所做的功： W=Fs=40N=300J； （2）．不计绳重和摩擦，所以： G=3F-G物=3； （3）．滑轮组的机械效率： η= ==75%． 答：（1）．2~3s内拉力F所做的功300J； （2）．动滑轮的重30N； （3）．2~3s时该滑轮组的机械效率75%． 11．(1)50N；(2)1200J；(3)87.5% 【详解】(1)因为金属块浸没水中，所以金属块排开水的体积为 金属块所受的浮力为 (2)由图知，使用的滑轮组，拉力端移动距离为 人的拉力所做的功为 (3)金属块重力为 金属块在水中匀速上升时滑轮组的机械效率为 答：(1)在金属块还未露出水面时，金属块所受到的浮力为50N； (2)人的拉力所做的功为1200J； (3)金属块在水中匀速上升时滑轮组的机械效率为。 12．（1）1N；（2）F1小于F2；因为阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力会变大。 【详解】解：（1）由图甲结合杠杆的平衡条件可得 则 （2）如图乙所示，A点仍悬挂4个钩码，阻力及阻力臂不变，用力F2在B点沿着BP斜向上拉，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，所以F1小于F2。 答：（1）此时F1为1N； （2）F1小于F2；因为阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力会变大。 13．0.2m/s，100W 【详解】由图可知，该滑轮组动滑轮上承载重力的绳子段数n=2，绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，为 绳子自由端拉力的功率 14．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）如图，由3段绳子吊着动滑轮，绳子自由端移动的距离为 拉力F做功是 （2）拉力F做功的功率是 （3）拉力做的有用功为 在此过程中滑轮组的机械效率是 答：（1）拉力F做功是； （2）拉力F做功的功率是； （3）在此过程中滑轮组的机械效率是。 15．（1）240N；（2）360N；（3）6×103Pa；（4）1.2m 【详解】解：（1）杠杆在水平位置平衡，O是杠杆支点，AO是阻力臂，阻力FA大小等于物体自身的重力，即 FA=G=mg=8kg×10N/kg=80NOB是动力臂，小京对杠杆的拉力F1为动力，根据杠杆平衡条件可得 FA×OA=F1×OB 即 80N×1.5m=F1×0.5m 解得F1=240N。 （2）小京的重力为 G人=m人g=60kg×10N/kg=600N 由于物体间力的作用是相互的，所以轻杆对小京的拉力等于小京对轻杆的拉力，为，小京受到重力、轻杆对小京的拉力和地面对小京的支持力，根据力的平衡知识知，地面对小京的支持力为 根据物体间力的作用是相互的知，小京对地面的压力为 （3）根据可得，此时小京对地面的压强为 （4）杠杆的总长为 若在B端施加向下的力F2=120N，也能使杠杆悬挂原重物水平位置静止，根据杠杆平衡条件可得 即 解得l=1.2m。 答：（1）轻杆在水平位置静止时，小京对轻杆的拉力是240N； （2）此时小京对地面的压力360N； （3）此时小京对地面的压强是6×103Pa； （4）此时O点距重物的悬挂点A的距离是1.2m。 16．(1)1500J；(2)80%；(3)60N。 【详解】(1)拉力做功 W总=Fs= FL =300 N×5m =1500J (2)有用功为 W有=Gh=1 200 N×1m=1200J 机械效率为 η===80% (3)额外功为 W额= W总－W有=1500J－1200J=300J 根据W额=fL，得到摩擦力为 f===60N 答：(1)拉力做功1200J； (2)工人使用斜面做功的机械效率是80%； (3)物体和斜面之间的摩擦力是60N。 17．（1）5J；（2）6.25J；（3）80% 【详解】解：（1）根据题意知道，所做的有用功 W有=Gh=50N×0.1m=5J （2）由知道，拉力做的总功 W总=Fs=12.5N×0.5m=6.25J （3）由知道，该斜面的效率 答：（1）有用功是5J； （2）总功为6.25J； （3）该斜面的效率为80%。 18．（1）800J；（2）100N；（3）2000N 【详解】（1）滑轮组做的有用功 W有＝Gh＝400N×2m＝800J （2）由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，绳端的拉力 F＝(G+G动) 则动滑轮的重力 G动＝2F﹣G＝2×250N﹣400N＝100N （3）在环境可变的情况下，可改变绕线方式，当n＝3 时，可提升的物重最大，已知绳子能承受的最大拉力为700N，当人站在高处向上拉绳子时，人的拉力最大为F最大＝700N；不计绳重和摩擦，由 F＝(G+G动) 可得能提升的最大物重 G最大＝3F最大﹣G动＝3×700N﹣100N＝2000N 答：（1）滑轮组做的有用功为800J； （2）动滑轮的重力为100N； （3）若绳子能承受的最大拉力为700N，在可改变绕线方式下，小亮利用这个滑轮组工作时能提起的最大物重为2000N。 19．（1）2×104Pa；（2）7.8×104J；（3）87.5% 【详解】解：（1）重物被吊起前对地面的压力 重物对地面的压强 （2）提起重物做的有用功 （3）当钢索承受的最大拉力 时，吊起的货物最重，此时滑轮组的机械效率最大，根据图示可知 假设物体上升1m，那么拉力做的总功 由题知，提升过程中钢索的重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，则所有的额外功 滑轮组的最大机械效率 答：（1）重物被吊起前对地面的压强为2×104Pa； （2）提升重物过程中拉力做的有用功为7.8×104J； （3）滑轮组的最大机械效率为87.5%。 20．(1)4000N (2)8000W (3)83.3% 【详解】（1）根据机械效率公式可知 所以动滑轮重为 由题可知，承担物重的绳子段数，汽车对绳子拉力为 （2）汽车对绳子拉力做功 汽车对绳子拉力做功的功率 （3）把重物换成8000N，则该滑轮组机械效率为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$