2026年中考物理复习训练：探究使用机械是否省功

2026年中考物理强基复习训练：探究使用机械是否省功 一、单选题 1．如图所示，吃饭时使用竹筷夹着食物，放进嘴中，人所做的额外功是（　　） A．移动食物所做的功 B．对食物和竹筷所做功 C．移动竹筷所做的功 D．用力夹食物所做的功 2．从井中提水时，常常会发生吊水桶落入井里的事情。用物理知识分析下列说法，其中错误的是（    ） A．用吊水桶向上提水，人对桶和水做的功都是有用功 B．用吊水桶向上提水，人对桶做的功是额外功 C．吊水桶掉在井里，打捞水桶时桶里会带些水，这时人对水做的功是额外功 D．吊水桶掉在井里，打捞水桶时，人对桶做的功是有用功 3．如图所示，在测定滑轮组机械效率的实验中，下列要求错误的是（　　） A．弹簧测力计必须先校零 B．弹簧测力计必须匀速向上拉 C．弹簧测力计必须在静止时读数 D．实验时装置中的直尺必须竖直放置 4．两台机械所做的总功之比为2∶1，它们的机械效率之比为3∶4，则它们所做的有用功之比为（    ） A．2∶1 B．3∶4 C．8∶2 D．3∶2 5．某同学总结了机械的几条“规律”，其中总结正确的是（　　） A．克服摩擦力做的功一定是额外功 B．机械效率大的机械，做的有用功一定越多 C．使用任何机械都一定不能省功 D．机械的功率越大，机械效率也一定越大 6．生活中的简单机械随处可见，下列不属于省力机械的是（　　） A．门把手 B．盘山公路 C．国旗杆顶端的定滑轮 D．园艺剪 7．无人机应用广泛，现在无人机的很多钢材部件用密度更小的碳纤维替换，来减轻机身重量。如图所示，用碳纤维替换后的无人机与未替换前相比，将同一个快递包裹从地面运送到五楼，可以（   ） A．减少有用功 B．增大有用功 C．减少额外功 D．增大总功 二、填空题 8．额外功：对人们 又不得不做的功叫作额外功，额外功是克服机械 和 做的功，记作。 9．如图所示的是某种塔式起重机，用该起重机搬运建筑材料时，起重机做的有用功是 ，做的额外功是 。（均填序号） ①提起建筑材料做的功　②将挂钩、钢绳、动滑轮等提起做的功　③克服机械之间的摩擦做的功 10．机械效率 (1)定义： 跟 的比值叫作机械效率，用字母 表示。 (2)公式： 。 (3)大小：使用任何机械都不可避免地要做额外功，因此机械效率总 1。 11．如图，工人用动滑轮提起木箱，使用动滑轮可以 。木箱重600 N，工人用400N的力将木箱匀速提高3m，则动滑轮的机械效率为 。 12．影响滑轮组机械效率高低的主要因素 (1)动滑轮越重，个数越多则 相对就多； (2)提升重物越重，做的 相对就多； (3)各种摩擦越大，做的 就越多； (4)绕线方法和重物提升高度 滑轮组机械效率。 13．如下图所示，为使重500N的物体匀速移动6m，必须在绳子的自由端施加60N的水平拉力。已知物体与地面间的滑动摩擦力为144N，则拉力所做的有用功为 J，此滑轮组的机械效率为 。 三、实验题 14．在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如表： 实验 次数 物重 G物/N 动滑轮重 G动/N 钩码上升的高度h/m 动力 F/N 动力作用点移动的距离s/m 滑轮组的机械效率η/% 1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6 2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6 3 4 0.5 0.1 2 0.3 4 4 1 0.1 0.5 50.0 （1）根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法 ； （2）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量缓慢匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为 N，第3次实验时滑轮组的机械效率为 ； （3）由表中第3、4组数据可知，滑轮组的机械效率与摩擦和 有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 J。 15．小明在做“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。 实验次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 2.0 0.2 1.0 0.6 66.7% 3 2.0 0.3 1.0 0.9 66.7% 4 3.0 0.3 1.4 0.9 71.4% 5 4.0 0.3 1.8 0.9 (1)利用甲图的滑轮组进行实验，要测量绳子自由端所受的拉力，应在弹簧测力计 （选填“保持静止”或“匀速上升”）时读数； (2)表中的实验数据是利用 （选填“甲”或“乙”）图所示的滑轮组测得的：第5次实验测得的滑轮组机械效率是 （保留一位小数）； (3)分析表中数据，可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度 ，与所提升物体的重力大小 ；（均选填“有关”或“无关”） (4)采用甲滑轮组进行实验，若弹簧测力计没有竖直向上拉，测得的机械效率将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 四、综合题 16．如图所示，某建筑工地上一台起重机在2min内将重30000N的混凝土预制料匀速提升了24m，已知起重机做的额外功是2.8×105J。g取10N/kg，请你回答下列问题∶ (1)起重机对混凝土预制料做了多少有用功？ (2)起重机对混凝土预制料做有用功的功率是多少？ (3)起重机的机械效率是多少？ (4)请你提出一种提升起重机的机械效率的具体方法。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C A C D C C C 1．C 【详解】在用筷子夹取食物的过程中，夹食物做的功为有用功，但为了达到这一目的，就必须对筷子做功，故对筷子做的功为额外功。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．A 【详解】AB．用吊水桶向上提水，目的是提水，所以对水做的功是有用功，但是对桶又不得不做功，则对桶做的是额外功，故A错误，符合题意，B正确，不符合题意； CD．吊水桶掉在井里，打捞水桶时，目的是提桶，所以对桶做的功是有用功，但是对水又不得不做功，则对水做的功是额外功，故CD正确，不符合题意。 故选A。 3．C 【详解】A．弹簧测力计使用前必须先校零，故A正确，不符合题意； B．实验时，应使弹簧测力计做匀速直线运动，故 B正确，不符合题意； C．若在用弹簧测力 计静止时进行读数，则减小了一部分由于摩擦造成的额外功， 因此得出的机械效率与实际值相比偏高，故C错误，符合题意； D．要测物体上升的高度和绳端移动的距离，装置旁的直尺必须竖直放置，故D正确，不符合题意。 故选C 。 4．D 【详解】由变形可得，W有=ηW总，两台机械所做的有用功之比为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．C 【详解】A．在传送带上，靠的是摩擦力前进，此时摩擦力做功就是有用功，故A错误； B．机械效率大的机械，做的有用功的占比比较大，由于总功未知，故有用功的大小未知，故B错误； C．任何机械都不省功，都不可能避免的需要做额外功，故C正确； D．机械的功率越大，指的是做功越快，而机械效率大，指的是有用功的占比，这两个是不同的概念，不能等同，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．门把手的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆，故A不符合题意； B．盘山公路是斜面的应用，斜面省力但是费距离，故B不符合题意； C．国旗杆顶端的定滑轮，是等臂杠杆，不能省力，也不省距离，仅仅改变力的方向，故C符合题意； D．园艺剪的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 7．C 【详解】将同一个快递包裹从地面运送到五楼，克服无人机自重做的是额外功，用碳纤维替换后的无人机与未替换前相比，机身减轻了重量，所以，减少了额外功；克服包裹的重力做的功是有用功，与未替换前相比没有变化，即有用功不变；总功等于有用功和额外功之和，有用功不变，额外功减少，总功减少。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8． 无用 自重 摩擦 【详解】[1][2][3]对人们无用又不得不做的功叫作额外功，额外功是克服机械自重和摩擦做的功，记作，任何机械都不可避免地要做额外功。 9． ① ②③ 【详解】[1][2]有用功：为了达到目的必须做的功，是对人们有用的功。额外功：并非我们需要但又不得不做的功。①提起建筑材料做的功是有用功；②将挂钩、钢绳、动滑轮等提起做的功和③克服机械之间的摩擦做的功是额外功。 10．(1) 有用功 总功 (2) (3)小于 【详解】（1）[1][2][3]根据机械效率的定义，机械效率是有用功跟总功的比值，用η表示。 （2）根据机械效率的定义，机械效率的计算公式是 （3）机械做功就要做额外功，额外功主要包括机械自身的重力和零件的摩擦，有用功总是小于总功，故机械效率总小于1。 11． 省力 75% 【详解】[1]动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂两倍的杠杆，所以动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。 [2]将木箱匀速提高3m，则有用功为： 动滑轮上绳子的有效股数，则绳子自由端移动的距离： 拉力做的总功： 该动滑轮的机械效率： 12．(1)额外功 (2)有用功 (3)额外功 (4)不影响 【详解】（1）对动滑轮做的功为额外功，动滑轮越重，额外功越多。 （2）对物体做的功为有用功，提升的物体越重，有用功越多。 （3）克服各种摩擦力做的功属于额外功，各种摩擦越大，做的额外功越多。 （4）绕绳方法和重物提升高度对机械效率没有影响，物体重，动滑轮重，绳子重和摩擦对机械效率有影响。 13． 864 80% 【详解】[1]物体与地面间的滑动摩擦力为144N，物体匀速移动6m，故有用功为 [2]由图可知，绳子的股数为3，则绳子端移动的距离为 则拉力做的功，即总功为 滑轮组的机械效率为 【点睛】 14． 1.6 66.7% 动滑轮重 0.15 【详解】（1）[1]由前4组实验数据知，s=3h，所以滑轮组由3段绳子承担物重，因此应从动滑轮绕起，如图所示： （2）[2][3]由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，所以其示数为1.6N；则机械效率 （3）[4][5]由表中第3、4组数据可知，物重相同，动滑轮重力不同，机械效率不同，由此可得，滑轮组的机械效率与摩擦和动滑轮重有关；根据表中第3组数据可知，有用功 W有=Gh=4N×0.1m=0.4J 克服动滑轮做的功 W动=G动h=0.5N×0.1m=0.05J 总功 W总=Fs=2N×0.3m=0.6J 则克服绳重及摩擦做的那部分额外功 W额=W总-W有-W动=0.6J-0.4J-0.05J=0.15J 15．(1)匀速上升 (2) 甲 74.1 (3) 无关 有关 (4)偏小 【详解】（1）在测量绳端所受的拉力时，为了保证拉力大小不变，需要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计应匀速上升从而使拉力等于弹簧测力计的示数。 （2）[1]从表中数据可以看出，实验时绳子自由端移动的距离是物体提升高度的3倍，所以滑轮组承重绳子股数为3，则表中的实验数据是利用甲图所示的滑轮组测得的。 [2]第5次实验测得的滑轮组机械效率是 （3）[1]由表中第1、2、3三组数据可知，在装置相同情况下，提升的物体的重力相同，改变提升高度，滑轮组的机械效率不变，则说明滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。 [2]由表中第3、4、5三组数据可知，在装置相同情况下，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高，则说明滑轮组的机械效率与所提升物体的重力大小有关。 （4）采用图甲装置实验时，如果弹簧测力计没有竖直向上拉，那么拉力会大于竖直方向上的力，计算出的总功也会偏大。而有用功（即提升物体所做的功）是不变的，因此得出测得的机械效率将偏小。 16．(1)720000J (2)6000W (3)72% (4)见解析 【详解】（1）起重机对混凝土预制料做的有用功 （2）起重机对混凝土预制料做有用功的功率 （3）起重机做的总功 起重机的机械效率 （4）根据机械效率的计算公式可知，在有用功一定时，减小额外功可以提高机械效率；在额外功一定时，增大有用功可以提高机械效率。对于起重机来说，额外功主要是克服机械自重和摩擦等做的功，所以可以通过减轻起重机的自重、减小摩擦、在不超过起重机承载能力的前提下，适当增加提升物体的重力等方法来提高起重机的机械效率。 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 $