2025年中考物理总复习计算题专题：简单机械

2025年中考物理总复习计算题专题：简单机械 1．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。 2．如图所示，是建筑工地上常用的塔式起重机示意图。某次起重机将质量为0.8t的货物匀速提升9m，用时60s。求：（g取10N/kg） （1）起重机提升货物过程中，起重机对货物所做了多少功？ （2）起重机提升货物过程中，对货物做功的功率是多少？ （3）若起重机的机械效率为80%，则起重机提升货物过程中做的额外功是多少？ 3．小明家装修房屋，工人用如图所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端拉力为，使箱子在内匀速上升了。已知箱子和建材总重，该工人重，不计绳重和摩擦。请根据题中信息，完成下列各小题。取 （1）在提升重物过程中，拉力做的总功是多少焦？ （2）滑轮组的机械效率是多少？ 4．如图甲所示，用滑轮组提升质量为60kg的重物，物体在拉力F的作用下以0.4m/s匀速上升了8m。此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示。求： （1）拉力F的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）若克服摩擦与绳重所做的额外功占总额外功的三分之一，则动滑轮的重力为多少N。 5．如图所示，一卡车车厢底板距地面1.5m高，小明把一块4m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用力F把一个大木箱由B处匀速推到A处，用了25s时间，已知木箱重为1000N，斜面的机械效率为75％。求： （1）小明推木箱的力F是多少？ （2）推力的功率是多少？ （3）木箱在斜面上运动时所受的摩擦力是多少？ 6．如图甲所示，工人沿斜面把装有货物的箱子从底端拉进车厢，箱子移动的距离s与时间t的关系如图乙所示。在此期间，工人拉这个箱子沿斜面匀速运动时的拉力为600N，此斜面的长为5m，高为1m，箱子和货物共重为1500N，求： （1）在0-5s内，拉力做的功是多少？ （2）移动时拉力做功的功率是多少？ （3）该斜面的机械效率是多少？ （4）箱子沿斜面匀速运动时所受的摩擦力是多少？ 7．林老师质量是70kg，从一楼乘坐电梯到三楼，每层楼高3m，用时5s，电梯的铭牌如下表所示，求： XX电梯 额定功率（总功率） 5000W 最大载重 500kg 出厂日期 2024.1 （1）匀速直线运动时林老师受到的电梯的支持力； （2）只搭乘林老师一人时电梯的机械效率。 8．如图，某建筑工地用起重机将质量为3.6t的货箱以0.5m/s的速度匀速提升了10s，吊臂上的滑轮组如图，吊臂上电动机拉力F的大小为1.5×104N。若忽略绳重和摩擦，求： （1）货箱所受重力的大小； （2）该滑轮组的机械效率； （3）依然利用此机械提升质量为4.1t的货箱，求此时滑轮组的机械效率。 9．小林用如图所示的滑轮组在20s的时间内把重为120N的重物匀速提升了6m，拉力所做的功为900J。求： （1）小林所做的有用功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）拉力的大小。 10．如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AB＝120 cm，AO∶OB＝2∶1，悬挂在A端的桶与沙土的总质量为20 kg，悬挂在B端的配重所受重力为100N。求： （1）悬挂在A端的桶与沙土的总重力大小； （2）当杠杆AB在水平位置平衡时，求竖直向下的拉力F的大小； （3）将配重取下并保持原来的拉力F的大小和方向都不变，若要使杠杆AB仍在水平位置平衡，应将O点向左移动多少距离？ 11．如图所示，一架重为25N的无人机正在进行校园科技节的航模表演，其脚架底部的总面积为 5cm2，当它在3.6N 的牵引力作用下，沿水平方向匀速飞行 6km的过程中，无人机的电机做的总功为3.6×104J。求： （g取 10N/kg） （1）无人机停在水平地面时，它对地面的压强有多大？ （2）在无人机沿水平方向匀速飞行 6km的过程中，牵引力做的有用功是多少？ （3）它沿水平方向匀速飞行时电机的工作效率是多少？ 12．如图所示，一块重为200N的质地均匀水泥杆AB放在水平地面上，杆长4m。用始终与水泥杆垂直的拉力F将杆的一端缓慢抬起，杆围绕B点转动。当水泥杆被抬起角度为30°时，用时100s。水泥杆粗细忽略，忽略杆被抬起过程中摩擦的影响。求： （1）水泥杆A端即将脱离地面时拉力F的大小 （2）拉力F做功的功率。 13．如图所示，某人想要用滑轮组将重为200N的物体匀速提起，不计绳重和摩擦，求： （1）在图中画出滑轮组提升重物最省力的绕法； （2）用绕好的滑轮提升物体，在3s内绳的自由端移动了9m，则重物上升的高度为多少米？ （3）若拉绳的力为70N，则动滑轮重为多少牛？ 14．如图所示，搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用的拉力F为200N，物体以0.2m/s的速度匀速上升了10秒，（不计绳重，绳与滑轮的摩擦）求： （1）有用功； （2）拉力F做功的功率； （3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率。 15．东莞市环莞快速路建设正在进行，如图所示，施工现场一台起重机将质量为1800kg的重物以0.1m/s的速度竖直匀速提升一定高度，用时60s，起重机所做的额外功是7.2×104J。求： （1）重物上升高度h； （2）起重机提升重物所做的有用功； （3）起重机的功率。（g取10N/kg） 16．如图所示，工人师傅用滑轮组将重为120N的物体在30s内匀速提升到6m高的楼上，已知拉力F的大小50N。求： （1）工人做的有用功； （2）工人做的总功； （3）滑轮组的机械效率； （4）拉力做功的功率。 17．在如图所示的装置中，斜面长6m，高2m，现将质量为210kg的物体从斜面底端匀速拉到顶端，若滑轮的机械效率为80%，人作用于绳自由端的拉力为600N，求： （1）人做的总功是多少？ （2）物体与斜面间的摩擦力是多少？ 18．如图所示的装置，已知钩码总重为，弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的拉力是，不计摩擦和绳重，若钩码内上升。求： （1）内拉力的功？ （2）动滑轮的重力？ 19．如图所示，杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中，杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直平面内转动，BC=0.2m。细绳的一端系在杠杆的A端，另一端绕过动滑轮固定在天花板上，物体E挂在动滑轮的挂钩上，与杠杆D端固定连接的水平圆盘上面放有一个边长为5cm的正方体物体H，物体H对水平圆盘的压强为4×103Pa。站在水平地面上的质量为60kg的工人通过细绳对杠杆的D端施如一竖直向下的拉力。为使杠杆AD保持水平平衡。工人对细绳的最小拉力为60N，已知动滑轮的质量m0＝1kg，AD=0.8m，CD=0.2m。工人每只脚与地面的接触面积为100cm2，杠杆、圆盘、细绳的质量及摩擦均忽略不计，g取10N/kg。为使杠杆AD保持水平平衡，求： （1）物体H的质量？ （2）物体E的质量？ （3）工人对地面的最小压强？ 20．如图所示是现代化港口的一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该吊运设备先后搬运水平地面上的长方体形集装箱A和B。A和B的底面积、高度、密度大小关系如表所示。 集装箱 A B 底面积S SA=S0 SB=2S0 高度h hA=3h0 hB=2h0 密度ρ ρA=2ρ0 ρB=ρ0 集装箱A在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为1500N时，地面对A的支持力为N1；集装箱B在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为2000N时，地面对B的支持力为N2。已知N1=3N2。 在吊运集装箱A的过程中，当绳子自由端拉力为1125N时，集装箱A匀速竖直上升，绳子自由端拉力的功率为2250W，滑轮组的机械效率为80%；在吊运集装箱B的过程中，集装箱B匀速竖直上升了8m。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求： （1）集装箱A和B的重GA和GB； （2）集装箱A匀速竖直上升的速度； （3）集装箱B匀速竖直上升8m的过程中，绳子自由端拉力做的功。 答案解析部分 1．（1）4N；（2）48J；（3）83.3% 2．（1）7.2×104J；（2）1200W；（3）1.8×104J 3．（1）解：从图知，，绳子自由端移动的距离， 拉力做的总功： 答：在提升重物过程中，拉力做的总功是； （2）解：拉力做的有用功：， 滑轮组的机械效率：。 答：滑轮组的机械效率是 4．（1）解：由 知道，物体上升8m所需的时间 由图乙知道，此时拉力做的总功W总＝6000J，则拉力做功的功率 答：拉力F的功率为300W； （2）解：物体的重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N 拉力做的有用功W有＝Gh＝600N×8m＝4800J 滑轮组的机械效率 答：滑轮组的机械效率为80%； （3）解：由W总＝W有+W额知道，总的额外功W额＝W总﹣W有＝6000J﹣4800J＝1200J 根据题意知道，克服摩擦与绳重所做的额外功 则克服动滑轮重力做的额外功W动＝W额﹣Wf＝1200J﹣400J＝800J 由W动＝G动h知道，动滑轮的重力 答：动滑轮的重力为100N。 5．（1）500N；（2）80W；（3）125N 6．解：（1）由图象可知，货物在0~5s内，处于静止状态，通过的路程为0，根据W=Fs可知工人所做的功为0。 （2）由图象可知，货物通过的路程s=5m，所用的时间t=30s-5s=25s，移动时拉力做功W总=Fs=600N×5m=3000J，拉力做功的功率； （3）有用功W有用=Gh=1500N×1m=1500J，则该斜面的机械效率。 （4）箱子沿斜面匀速运动时，摩擦力所做的额外功W额=W总-W有用=3000J-1500J=1500J，由W额=fs可得，摩擦力 。 答：（1）在0-5s内，拉力做的功是0J； （2）移动时拉力做功的功率是120W； （3）该斜面的机械效率是50%； （4）箱子沿斜面匀速运动时所受的摩擦力是300N。 7．（1）700N；（2） 8．（1）；（2）80%；（3）82% 9．（1）36W；（2）80% ；（3）75N 10．（1）解：A端的桶与沙土的总重力：GA＝mAg＝20 kg×10 N/kg＝200 N （2）解：由题意知，AO∶OB＝2∶1，则OA＝2OB 由杠杆平衡条件可得：GA×AO＝(GB＋F)×OB 即200 N×2OB＝(100 N＋F)×OB 解得：F＝300 N （3）解：设将O点向左移动到O′，由杠杆平衡条件可得：GA×AO′＝F×O′B 即200 N×O′A＝300 N×(1.2 m－O′A)解得：O′A＝0.72 m＝72 cm 故O点向左移动的距离：l＝OA－O′A＝ ×120 cm－72 cm＝8 cm 11．（1） （2） （3） 12．（1）解：按图中所示竖直向上将它的一端缓缓台起，可将水泥杆看成杠杆，支点在它的另一端与地面接触的地方，阻力为水泥杆自身的重力，根据杠杆的平衡条件可知得且且 ，则力F为： （2）解：水泥杆缓慢抬起过程中，拉力做的功等于克服板重力做功 J 拉力F做功的功率： 13．（1） （2）3m；（3）10N 14．（1）1080J；（2）120W；（3）80% 15．解：（1）由知道，60s重物上升高度； （2）起重机提升重物所做的有用功； （3）由题知道，起重机所做的额外功是7.2×104J，总功 起重机的功率。 答：（1）重物上升高度h为6m； （2）起重机提升重物所做的有用功为1.08×105J。 （3）起重机的功率是3×103W。 16．（1）720J；（2）900J；（3）80%；（4）30W 17．（1）7200J；（2）260N 18．（1）0.72J；（2）1.2N 19．（1）1kg；（2）13kg；（3）2×104Pa 20．（1）解：由表中数据，根据 可得A和B集装箱的重力比 ① 当集装箱A、B受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力分别为T1、T2时，集装箱静止在地面上，集装箱受到的拉力、支持力与重力平衡，所以有T1+N1=GA②T2+N2=GB③ 已知N1=3N2，T1=1500N，T2=2000N，联立①②③解得GA=4500N，GB=3000N 答：集装箱A和B的重GA和GB分别是4500N和3000N； （2）解：不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，根据 可得，承担物重绳子的段数 由 可得，拉起集装箱 时绳端速度 由v=nv物可得，物体 上升速度 答：集装箱A匀速竖直上升的速度是0.4m/s； （3）解：不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，拉起集装箱 时，由 可得，动滑轮重力G动=nFA-GA=5×1125N-4500N=1125N 拉起集装箱B时绳端拉力 绳子自由端拉力做的功WB=FBsB=FBnhB=825N×5×8m=3.3×104J 答：集装箱B匀速竖直上升8m的过程中，绳子自由端拉力做的功是3.3×104J。 学科网（北京）股份有限公司 $$