2026年中考物理一轮复习专项练习：机械效率计算题专题

2026年中考物理一轮复习专项练习：机械效率计算题专题 1．如图所示，小吉自制了一个健身器，已知动滑轮的质量为5kg，每个杠铃片的质量为10kg。若动滑轮下挂着两个杠铃片，小吉通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片0.2m。求：（不计横杆重、绳重和摩擦，g取10N/kg） (1)杠铃片和动滑轮的总重力。 (2)动滑轮的机械效率。 2．工人用斜面把重物搬运到汽车上，车厢底板高度为1.5m，斜面长度为3m，现用力F沿着斜面把G=1800N的物体匀速拉到车上，共用时1min。若实际拉力为F=1200N，求： (1)工人师傅做的有用功； (2)在此过程中拉力F的功率； (3)此斜面的机械效率； (4)重物在斜面上受到摩擦力。 3．工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%。 (1)某块建材的重力为400N，匀速提升6m的过程中，求有用功和总功； (2)若滑轮组的机械效率最大值为70%，求工人的体重。 4．体重为600N的小亮，用如图所示的滑轮组将一个重为的木箱从水平地面提起，使木箱在内匀速上升2m，所用的拉力为250N。不计绳重和摩擦，求： (1)绳子自由端移动的速度； (2)滑轮组的机械效率； (3)小亮通过该滑轮组能匀速提起木箱的最大重力。 5．如图所示，工人利用滑轮组将一个重900N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中，绳子自由端所受的拉力为F，滑轮组的机械效率为75%。（不计绳重和摩擦）则： (1)有用功是多少？ (2)拉力F是多少？ (3)若用此滑轮组匀速提起1200N的货物，此时滑轮组的机械效率是多少，并简要阐述机械效率变高的原因。 6．图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具——“车梯”。若利用此“车梯”使80kg的重物在10s内匀速竖直上升2m，所用的拉力为300N，g取10N/kg。求： (1)过程的有用功？ (2)人做功的功率？ (3)“车梯”的机械效率？ 7．如图所示的滑轮组，拉着物体A沿水平方向匀速运动，在10s内物体通过了10m，弹簧测力计的示数是50N，整个装置的机械效率是80%。求： (1)拉力F做功的功率是多少？ (2)物体A受到地面的摩擦力是多少？ 8．中国目前已成为世界基建强国，如图甲所示的塔吊是基建的常用设备，其起重机构的部分结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型。已知物体质量为120kg，动滑轮的重量为300N，在绳子自由端施加拉力F后物体在10s内匀速上升5m。不计绳重和一切阻力。求： （1）提升物体时做的有用功； （2）10s内拉力F的功率； （3）此时滑轮组的机械效率。 9．小明是一个爱思考问题的学生，他看到一小区正在建造的楼房地基上有起重机在不停地吊起地面上的建筑材料，于是他查阅了起重机资料，画出了与塔吊连接方式相同的滑轮组如图所示。已知正吊起的建筑材料重力为4800N，拉力F为2000N，建筑材料在10s内匀速提升5m。（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）求： (1)有用功； (2)拉力F做的功； (3)拉力F做功的功率； (4)滑轮组的机械效率。 10．如图所示，在工地上，建筑工人用如图所示的滑轮组将质量为60kg的砖块匀速提升2m，所用的时间为10s，所用的拉力是400N，g取10N/kg。求： (1)该批砖块的重力是多大？ (2)该工人利用滑轮组对砖块做了多少功？ (3)工人做的功是多少？ (4)工人做功的功率是多少？ (5)此滑轮组的机械效率为多少？ 11．家住范村乡的小龙家盖起了新楼房，他周末用滑轮组来运输沙土以便铺设地板砖。如图所示，小龙利用滑轮组匀速提升沙土袋，沙土袋中沙土的质量为，施加在绳端的拉力F为，在内将沙土袋匀速提升，不计绳重、袋子重与摩擦（）。 (1)图中的滑轮A的作用是：________________；沙土袋匀速提升过程中，沙土袋的机械能将________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。 (2)小龙使用滑轮组的机械效率为多少？ (3)小龙的拉力做功的功率为多少？ (4)请你说出一种提高图中滑轮组机械效率的一种措施。 12．如图所示，滑轮组在拉力F=50N作用下，将重为120N的物体匀速提起，在10s 时间内物体升高的高度为h=1m。求： (1)物体上升的速度； (2)滑轮组提升该重物时的机械效率。 13．如图所示是小明最喜爱的用于锻炼臂力的健身拉力器结构示意图。小明每次向下拉动拉杆时，拉力为250N，在0.4s内使质量为20kg的配重块匀速升高到40cm后放手，让其自由落下。（不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg）求： (1)小明拉动拉力器做的功和功率； (2)小明拉动拉力器过程中所做的有用功； (3)在小明锻炼过程中拉力器的机械效率。 14．如图-1所示是起吊重物所使用的龙门吊起重机，图-2为在一次作业中起吊某构件的示意图（承担物重的绳子段数），起重机通过上方的电动机牵引绳子自由端来控制构件的升降。在此次作业中，电动机牵引绳子自由端的拉力为12500N，构件重，构件在1min内上升15m，求： (1)起吊过程中，电动机牵引绳子自由端的功率。 (2)此次作业中滑轮组的机械效率。 15．某起重机滑轮组的结构示意如图所示，其动滑轮组的质量为500kg、最大载重为5t。现用该起重机将3500kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取10N/kg。求在该过程中： (1)钢板所受的重力； (2)克服钢板重力做的功； (3)钢丝绳的拉力F； (4)起重机的机械效率。 16．如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了。某同学沿斜面匀速推动一个质量为20kg的箱子，已知箱子受到的摩擦力为20N，斜面长度3m，斜面高1.2m，g取10N/kg。求： (1)箱子受到的重力； (2)该同学推箱子的推力； (3)斜面的机械效率。 17．工人师傅要将质量的木箱搬到高的车厢里，他将一块长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用的拉力在内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求： (1)工人所做的功； (2)工人做功的功率； (3)斜面的机械效率。 18．某工人用如图所示的滑轮组将质量为54kg的重物从地面拉到四楼，用时100s，重物上升10m，绳端拉力为200N，不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦，g取10N/kg。求： (1)克服物重所做的有用功； (2)该工人做功的功率； (3)该滑轮组的机械效率。 19．某同学用如图所示的滑轮组提升2000N的重物，已知拉力是1200N，绳子自由端被拉下4米。求： (1)某同学做的总功； (2)该同学做的有用功； (3)如果额外功中有200J是用来克服绳重和绳与滑轮的摩擦，求动滑轮重。 20．如图所示，用滑轮组匀速提升物体到一定高度，已知该物体的重力是100N，拉力F为60N，一段时间内，物体以0.25m/s的速度，被向上提升了5m。若不计绳重和摩擦，求： (1)绳头移动的距离； (2)拉力所做的有用功； (3)该滑轮组的机械效率； (4)拉力做功的功率。 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 《2026年中考物理一轮复习专项练习：机械效率计算题专题》参考答案 1．(1)250N (2)80% 【详解】（1）动滑轮下挂着两个杠铃片，杠铃片和动滑轮的总重 （2）不计绳重和摩擦，对杠铃片和动滑轮做的总功 对杠铃片做的功是有用功 动滑轮的机械效率 2．(1) 2700J (2) 60W (3) 75% (4) 300N 【详解】（1）根据已知条件可知，工人师傅做的有用功为 （2）拉力F做的总功为 做功的时间 根据功率公式可得，拉力F的功率 （3）由机械效率公式可得，此斜面的机械效率为 （4）其克服摩擦力做的额外功为 重物在斜面上受到摩擦力 3．(1)2400J ，4800J (2)80kg 【详解】（1）某块建材的重力为400N，匀速提升6m的过程中，有用功W有=Gh=400N×6m=2400J 由图乙可知，建材的重力为400N时，滑轮组的机械效率为50%，则总功 （2）建材的重力为400N，有用功，总功，额外功 额外功包括两克服动滑轮重力做的额外功和克服绳重及摩擦所做的额外功，其中绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%， 所以克服动滑轮重力所做的额外功 动滑轮重力 当这个滑轮组提升的物体最重，人施加的拉力等于人体重力时，滑轮组机械效率最大。绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%，当滑轮组的机械效率最大值为70%时，克服动滑轮重做的额外功应该占总功的20%， 列出等式 所以 工人的体重 4．(1)0.8m/s (2)80% (3)1100N 【详解】（1）由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离 s=2h=2×2m=4m 绳子自由端移动的速度 （2）滑轮组的机械效率 （3）木箱匀速上升，因为不计绳重和摩擦时，动滑轮的重力 G动=nF-G=2×250N-400N=100N 小亮向下拉绳子时，小亮对绳子的最大拉力等于小亮的重力，即最大拉力 F最大=G小亮=600N 所以小亮能提升的最大物重 G最大=nF最大-G动=2×600N-100N=1100N 5．(1)2700J (2)400N (3)80%，提起物体的重力越重滑轮组的机械效率越高 【详解】（1）由题可知，有用功为 （2）拉力做的总功为 由图可知，动滑轮上有3段绳子承担物重，即，则绳子自由端移动的距离为 由可得，拉力为 （3）根据可得，动滑轮的重力为 用此滑轮组匀速提起1200N的货物时，滑轮组的机械效率是 由计算可知，提起物体的重力越重滑轮组的机械效率越高。 6．(1)1600J (2)240W (3)66.7% 【详解】（1）重物的重力为 提升重物所做的有用功 （2）由图可知，承担物重的绳子段数n=4，绳子自由端移动的距离 人做的总功 人做功的功率 （3）“车梯”的机械效率 7．(1)100W (2)80N 【详解】（1）由图可知动滑轮绕绳子的段数n=2，弹簧测力计的示数为50N，即绳端拉力F=50N，拉力F做功 W总=Fs=50N×2×10m=1000J 拉力F做功的功率 （2）有用功 物体A受到地面的摩擦力 8．（1）6000J；（2）750W；（3）80% 【详解】解：（1）物体的重力为 有用功为 （2）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=3，不计绳重和一切阻力，绳子自由端拉力 绳子自由端移动的距离 拉力所做的功 拉力F的功率 （3）滑轮组的机械效率 答：（1）提升物体时做的有用功为6000J； （2）10s内拉力F的功率为750W； （3）时滑轮组的机械效率80%。 9．(1)24000J (2)30000J (3)3000W (4)80% 【详解】（1）已知建筑材料重力G=4800N，提升高度h=5m，将数值代入公式可得，有用功 W有=Gh=4800N×5m=24000J （2）滑轮组有三段绳子承担物重，所以绳子自由端移动的距离s是物体提升高度h的3倍，即s=3h=3×5m=15m 拉力F做的功W总=2000N×15m=30000J （3）拉力F做功的功率 （4）滑轮组的机械效率是有用功跟总功的比值，机械效率 10．(1)600N (2)1200J (3)1600J (4)160W (5)75% 【详解】（1）该批砖块的重力是 （2）该工人利用滑轮组对砖块做的功为有用功，则 （3）由图滑轮组可知，有段绳子提升动滑轮，则拉力移动的距离 工人做的功是总功，则 （4）工人做功的功率是 （5）此滑轮组的机械效率为 11．(1) 改变动力方向 增大 (2) (3) (4)增加提升物体的重 【详解】（1）[1]图中滑轮A是定滑轮，作用是改变动力的方向。 [2]在沙土袋被匀速提升的过程中， 沙土袋的质量不变、速度不变，其动能不变；质量不变、高度增大，重力势能增大；而机械能为动能和势能的和，所以沙土袋的机械能增大。 （2）提升沙土袋做的有用功 由图可知，吊着动滑轮的绳子段数为n=2，则绳端移动的距离 拉力做的总功 滑轮组的机械效率 （3）拉力F做功的功率 （4）若增加提升物体的重，则提升相同高度时，所做的有用功增大，而额外功不变，有用功在总功所占的比例增大，滑轮组的机械效率增高。 12．(1)0.1m/s (2)80% 【详解】（1）物体上升的速度为 （2）由图可知，承担物重绳子的股数n=3，该滑轮组提升该重物时的机械效率为 13．(1)100J；250W (2)80J (3)80% 【详解】（1）已知拉力，因为是两个定滑轮，拉杆运动的距离与配重升高的高度相同，即 小明拉动拉力器做的功 时间，小明拉动拉力器做功的功率 （2）已知配重的质量，则配重的重力 小明所做的有用功 （3）小明锻炼过程中拉力器的机械效率 14．(1) (2)80% 【详解】（1）已知电动机牵引绳子自由端的拉力，构件上升的时间 上升的高度，承担物重的绳子段数，绳子自由端移动的距离为 电动机牵引绳子自由端做的总功为 电动机牵引绳子自由端的功率为 （2）已知构件重，构件上升的高度，起吊过程中做的有用功为 此次作业中滑轮组的机械效率为 15．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）钢板所受的重力为 （2）克服钢板重力做的功 （3）动滑轮组的重力为 由图可知，该滑轮组绳子的有效段数为4，钢丝绳的拉力F为 （4）钢丝绳的拉力做的功为 起重机的机械效率为 16．(1)200N (2)100N (3)80% 【详解】（1）箱子受到的重力 G=mg=20kg×10N/kg=200N （2）有用功 W有=Gh=200N×1.2m=240J 额外功 W额=fs=20N×3m=60J 总功 W总= W有+W额=240J+60J=300J 该同学推箱子的推力 （3）斜面的机械效率 17．(1) (2) (3)82.5％ 【详解】（1）工人所做的功 （2）工人做功的功率 （3）工人做的有用功 斜面的机械效率 18．(1)5400J (2)60W (3)90% 【详解】（1）重物的重力 克服物重所做的有用功 （2）由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数 绳端移动的距离 拉力做的总功 该工人做功的功率 （3）该滑轮组的机械效率 19．(1)4800J (2)4000J (3)300N 【详解】（1）总功是拉力F所做的功。已知拉力，绳子自由端移动的距离。根据功的计算公式，可得总功 （2）有用功是克服物体重力所做的功。由图可知，该滑轮组由2段绳子承担物重，即。重物被提升的高度 根据功的计算公式，可得有用功 （3）额外功是总功减去有用功，则额外功 额外功包括克服动滑轮重力做的功和克服绳重及摩擦做的功。设克服动滑轮重力做的功为，克服绳重和摩擦做的功为，所以 已知克服绳重和摩擦做的功，则克服动滑轮重力做的功 根据功的计算公式，可得动滑轮的重力 20．(1)10m (2)500J (3)83.3% (4)30W 【详解】（1）由图可知，由两段绳子吊着动滑轮，绳头移动的距离为 （2）拉力所做的有用功为 （3）拉力所做的总功为 该滑轮组的机械效率为 （4）拉力做功的时间 拉力做功的功率 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 $