2026年中考物理一轮复习专题：探究使用机械是否省功

2026年中考物理一轮复习专题：探究使用机械是否省功 一、单选题 1．工地上，工人用滑轮组吊起一堆质量为500kg的砖块（如图所示），若将砖块匀速拉升20m，拉力F的功率为2500W，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，则（　　）（g=10N/kg） A．拉力所做的功为106J B．拉力所做的有用功为103J C．物体上升的速度为0.4m/s D．若重新吊起300kg的物体，其机械效率变大 2．下列物理量与物理量单位符号相符的是（　　） A．力单位的符号是J B．功率单位的符号是W C．功单位的符号是Pa D．效率单位的符号是J/s 3．一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（  ） A．有用功减少，总功减少 B．有用功增加，总功不变 C．有用功不变，额外功增大 D．有用功不变，总功减少 4．关于简单机械，下列说法中正确的是（ ） A．使用杠杆就是为了省力 B．使用定滑轮可以省功 C．使用动滑轮既省力又省距离 D．使用任何机械都不会省功 5．在不计摩擦和绳子质量的情况下,分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组(两个定滑轮和两个动滑轮)匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组,则下列选项正确的是 A．η定<η动<η组 B．η组<η动<η定 C．η动<η定<η组 D．η定<η组<η动 6．中国公路往往环绕山坡，盘山而上，人们称之为盘山公路．若一辆车在盘山公路上保持40千米/时的速度向山上行驶，则下列有关该汽车和盘山公路的说法正确的是 A．汽车的运动状态没有发生改变 B．汽车的牵引力与受到的摩擦力是一对平衡力 C．盘山公路可以使汽车提高机械效率 D．盘山公路可以使汽车减小所需的牵引力 7．小华利用如图所示滑轮组将一桶重400N的水匀速提高6m，共用时2min，滑轮组的机械效率为80%（不计桶重、绳重和摩擦）．下列说法正确的是（  ） A．小华所做的有用功为3000J B．小华所用拉力F为250N C．拉力F的功率是37.5W D．若提升过程中，有部分水洒出，滑轮组的机械效率不变 8．小华将同一桶沙子从一楼地面匀速竖直向上提到二楼，使用相同的滑轮，采用不同的绕线方式，如图所示。甲图中，使用滑轮做的总功为，机械效率为。乙图中，使用滑轮做的总功为，机械效率为。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 9．功的原理的内容：______。 10．如图所示，沿斜面向上匀速拉一个重为5N的物体到斜面顶端，斜面长1.0m，高0.3m，拉力做功为2J，则使用该斜面所做的额外功为______J，这个斜面的机械效率是_____，分析数据可知，利用斜面___（能/不能）省功。实际匀速拉动过程中拉力一定会_____摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 11．如图所示，小明在20s内利用滑轮组将重为240N的重物匀速提高了6m，拉力大小为100N，此过程中滑轮组对重物做的功为______J，人拉绳做功的功率为______W。 12．在维修房屋时，工人师傅用如图所示的动滑轮把500N的水泥提升到6m高的房顶，拉力做功为3600J，则该工人拉力的大小为_____N，动滑轮的机械效率为_____． 13．小明利用如图所示的装置沿水平方向将一个重2000 N的物体A向左匀速拉动2m，物体A受到的摩擦力为600 N，作用在绳端的拉力为250 N，则拉力所做的功为_______J；物体重力所做功为________J；该装置的机械效率是_______． 14．用两个完全相同的滑轮，分别以图中两种方式将相同的重物G匀速提升至相同高度（绳重、滑轮转轴处摩擦不计，G＞G滑）．使用___（甲/乙）滑轮可以改变用力方向．所用拉力F甲___F乙（大于/等于/小于，下同），滑轮的机械效率ŋ甲___ŋ乙． 三、实验题 15．某综合实践小组为教学楼一楼的台阶设计了一个无障碍通道，如图1所示，它其实就是一个斜面，在设计的过程中，他们对斜面的省力情况与斜面的倾斜程度的关系进行了研究。他们利用重G1=4N的木块1、重G2=1N的木块2、刻度尺、长木板和弹簧测力计进行了如下探究。 （1）实验过程中他们要用弹簧测力计沿木板匀速直线拉动木块，此时的拉力________摩擦力（选填“等于”或“不等于”） （2）小组发现甲、乙、丙三次实验的拉力F1>F2>F3，所以他们得出了结论：_________； （3）在实验过程中，为了使实验更严谨，通过斜面高和长来确定斜面的倾斜程度，于是用刻度尺测量了斜面长为s=1.1m，木块1长为a=0.1m，三次实验的斜面高分别为h1、h2、h3，其中h2=0.2m，他们根据这些数据可以算出乙斜面的机械效率η=80%，则物体在乙斜面上受到的摩擦力为_______N； （4）他们通过计算发现甲、乙、丙的机械效率依次变小，于是从理论的角度进行了论证：按甲、乙、丙三种情况将木块1拉到顶端时，有用功________（选填“变小”、“不变”或“变大”）。斜面越缓，木块对斜面的压力就越大，当斜面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力就越________，所以额外功就越________，因此斜面的机械效率变小。 16．杠杆、滑轮作为生活的工具，让困难的事情简单化，利用杠杆、滑轮相关知识回答下列问题。 (1)在测量某物体密度的时候，小雅发现不用天平也能够测量物体的质量，于是设计了如图1所示的装置。测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是__________； (2)保持左侧重物及其位置不变，改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图2所示的动力随动力臂变化的图像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是____N（杠杆上每一小格长度为1cm）； (3)接着，小雅利用量筒测量该物体体积如图3所示，其体积为____cm3；该物质的密度为____kg/m3；通过查询，发现该物质可能为加工青铜（取10N/kg）； (4)如图甲、乙所示，用同一个滑轮组，提升不同数量的同种钩码，绳子末端的力____，甲的机械效率____乙的机械效率（前两空均选填“大于”“小于”或“等于”），滑轮组的机械效率与钩码匀速上升的速度____（选填“有关”或“无关”）。 (5)若图乙中，用拉力大小为的力使钩码匀速提升的高度，钩码总重力为，该装置中克服绳重及摩擦所做的功为，则动滑轮重力______（用所给字母表示，空气阻力忽略不计）。 四、综合题 17．如图所示是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为3kg，动滑轮、杆和衣架总质量为1kg。小明同学用力F拉动绳子自由端，在4s时间内使衣服匀速升高1m。（g=10N/kg，不计绳重和摩擦）求： （1）在A、B、C、D、E等五个滑轮中，属于动滑轮的是__________； （2）拉力F做功的功率；( ) （3）在此过程中升降衣架的机械效率。( ) 18．小睿利用机械效率为80%的滑轮组提升重为400N的货物，如图所示，若小睿10秒内对货物做800J的有用功。求： （1）货物被提升的高度； （2）绳子自由端拉力F的大小； （3）为了提高滑轮组的机械效率，你认为有几种不同的方法？请写出两种。 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 8 答案 C B D D B D B C 1．C 【详解】A．滑轮组的机械效率为80%，拉力所做的功 故A不符合题意； B．拉力做的有用功 故B不符合题意； C．物体上升的时间 物体上升的速度 故C符合题意； D．若重新吊起300kg的物体，物重减小，有用功所占比例减小，所以机械效率变小，故D不符合题意。 故选C。 2．B 【详解】A．力单位的符号是N，故A不符合题意； B．功率单位的符号是W，故B符合题意； C．功单位的符号是J，故C不符合题意； D．效率没有单位，故D不符合题意。 故选B。 3．D 【详解】把同一物体匀速提升同样的高度，克服重力做功相同，前后两次做的有用功不变，所以AB错误；滑轮组经改进后提高了机械效率，说明总功减少了，即额外功减少了，故选D． 4．D 【详解】试题分析： A、使用杠杆，有的是为了省力，有的是为了省距离，例如使用镊子是为了省距离，故A错； B、定滑轮的实质是个等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，也不能省距离，使用定滑轮不能省功，故B错； C、使用动滑轮可以省力一半，但要多移动距离，故C错； D、使用机械要克服摩擦、提升机械等做额外功，要多做功，不会省功，故D正确． 故选D． 5．B 【详解】匀速提升同一物体到同一高度处，三种情况下做的有用功相同，大小都为W有用； 不计绳子质量和摩擦，使用滑轮做的额外功：W额=G轮h， 使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2，故使用定滑轮、动滑轮、滑轮组做的额外功：W额1＜W额2＜W额3， 根据W总=W有用+W额，知三种情况下做的总功：W定＜W动＜W组， 由知，使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率：η组<η动<η定． 故选B． 6．D 【详解】A．盘山公路修成环绕山坡的盘山路线，汽车向上行驶过程方向发生了改变，故A项错误； B．盘山公路上汽车做匀速曲线运动，受到非平衡力作用处于非平衡状态，所以牵引力与摩擦力是一对平衡力，故B项错误； C．山高一定，车行驶到山顶，做的有用功是一样的；盘山公路修成环绕山坡的盘山路线，车做的总功会增大，则斜面越缓（在斜面高一定时，斜面越长，斜面越缓）机械效率越低，故C项错误； D．盘山公路相当于斜面，盘山公路修成环绕山坡的盘山路线，就是在斜面高一定时，增加了斜面长，所以更省力，这样车辆向上行驶可以减小汽车所需牵引力，也就是减小了阻力，故D项正确； 【点睛】解决此题需要知道：斜面高一定时，斜面越长，越省力，同时还要知道斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系． 7．B 【详解】A．小华所做的有用功： W有用＝Gh＝400N×6m＝2400J， 故A错误； B．小华拉力做的总功 W总＝＝3000J； 由图可知，n＝2，拉力端移动距离 s＝2h＝2×6m＝12m， 由W总＝Fs可得拉力 F＝＝250N， 故B正确； C．拉力做功的功率 P＝＝25W， 故C错误； D．若提升过程中，有部分水洒出，提升的物重变小，有用功变小，不计桶重、绳重和摩擦，额外功不变，有用功与总功的比值变小，机械效率变小，故D错误． 8．C 【详解】不计绳重和摩擦时，甲图中的总功 机械效率 乙图中的总功 机械效率 则，，故ABD错误，C正确。 故选C。 9．使用任何机械都不能省功 【详解】功的原理的内容是使用任何机械都不省功，即使用机械时，人们所做的功，都不少于直接用手所做的功，功的原理的适用对象是任何机械。 10． 0.5 75% 不能 大于 【详解】[1]拉力做的有用功 W有=Gh=5N×0.3m=1.5J 拉力做的额外功 W额=W总-W有=2J-1.5J=0.5J [2]斜面的机械效率 [3]由于拉力做的功大于有用功，所以利用斜面不能省功。 [4]因为 W总=Fs，W额=fs 而 W总=W有+W额>W额 所以 Fs>fs F>f 即实际匀速拉动过程中拉力一定会大于摩擦力。 11． 1440 90 【详解】[1]此过程中滑轮组对重物做的功为 W有=Gh=240N×6m=1440J [2]滑轮组的动滑轮绕3段绳，绳子自由端移动的距离 s=nh=3×6m=18m 人拉绳做功 W总=Fs=100N×18m=1800J 人拉绳做功的功率 12． 300 83% 【详解】试题分析：图中使用的是动滑轮，n=2． （1）利用s=2h求出拉力移动的距离，知道拉力做功，利用W=Fs求拉力大小； （2）利用W=Gh求有用功，再利用效率公式求动滑轮的机械效率． 解：（1）由图知，n=2， 绳子自由端移动距离： s=2h=2×6=12 由W总=Fs得拉力： F===300N （2）有用功W有用=Gh=50N×6m=3000J， 动滑轮的机械效率： η=×100%=×100%≈83%． 故答案为300；83%． 13． 1500 0 80% 【详解】（1）由图知，n=3，小明拉力端移动的距离：s=3s′=3×2m=6m， 拉力做功：W总=Fs=250N×6m=1500J， （2）∵物体水平运动，在重力的方向上没有移动距离， ∴重力不做功，即重力做功为0． （3）利用滑轮组做的有用功：W有用=fs′=600N×2m=1200J， 该装置的机械效率： 故答案为 (1). 1500    (2). 0    (3). 80% 【点睛】本题考查了有用功、总功和机械效率的计算以及重力是否做功的判断，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是动滑轮上绳子的判断． 14． 甲 大于 大于 【详解】试题分析：由定滑轮的使用特点可知：F甲=G，并且可以改变力的方向；F乙=1/2（G动+G），一般情况下，动滑轮重小于物重，因此F甲＞F乙；如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由η=W有/W总×100%可知，定滑轮的机械效率高，所以η甲＞η乙． 考点：有关滑轮组的计算 15． 不等于 在其他条件相同时，斜面倾斜程度越大，拉力越大，越费力 0.2 变小 大 多 【详解】（1）[1]实验时，应该用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动；木块受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的压力、沿斜面向上的拉力和沿斜面向下的摩擦力，在4个力的作用下处于平衡状态，所以弹簧测力计的示数不等于摩擦力的大小。 （2）[2]甲、乙、丙三次实验斜面的倾斜程度越来越小，三次实验的拉力 F1>F2>F3 根据控制变量法知，在木块重力一定时，斜面的倾斜程度越大，越费力。 （3）[3]在乙图中，拉动木块1时，做的有用功为 乙斜面的机械效率η=80%，则总功为 克服摩擦力做的额外功为 物体在斜面上受到的摩擦力为 （4）[4]甲、乙、丙三种情况，木块的重力不变，竖直距离依次变小，根据可得，将木块1拉到顶端时，有用功逐渐变小。 [5][6]由图知斜面越缓，木块对斜面的压力就越大。由滑动摩擦力的影响因素知，当斜面的粗糙程度一定时，木块对斜面的压力就越大，滑动摩擦力越大；木块移动的距离不变，根据 知额外功变多。 16．(1)便于测量力臂大小 (2)1.5 (3) 20 (4) 小于 小于 无关 (5) 【详解】（1）重力的方向竖直向下，测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，由力臂的定义，支点到力的作用点的距离即为力臂大小，故目的是便于测量力臂大小。 （2）由题意可知，只改变动力臂，多次测量，则阻力与阻力臂的乘积保持不变，根据杠杆平衡条件可知，利用图像中一组数据能得出动力与动力臂之积为 由图1可知，，则杠杆左端所挂重物的重力 （3）[1]图3中量筒的分度值为2mL，该物体体积 [2]该物质的密度为 （4）[1]如图甲、乙所示，用同一个滑轮组，提升不同重物，到相同的高度，额外功可认为相同，甲中物体的重力小，做的有用功小，拉力也小，即小于； [2]根据 可知甲的机械效率小于乙的机械效率； [3]由 可知，滑轮组的机械效率与钩码匀速上升的速度大小无关； （5）图乙中，绳子的有效段数为3，用拉力大小为F的力使钩码匀速提升h的高度，绳子移动的距离为3h，总功为。钩码总重力为，克服钩码总重力做的有用功为；该装置中克服绳重及摩擦所做的功为W，则克服动滑轮的自重做的额外功 则动滑轮重力 17． AD 10W 75% 【详解】（1）[1]动滑轮的轴随物体一起移动，由图可知，AD两个滑轮为动滑轮。 （2）[2]衣服的重力 动滑轮、杆和衣架的总重力 由图可知，，拉力F为 绳端移动的距离 拉力做功为 拉力功率为 （3）[3]克服衣服重力做功为 升降衣架的机械效率 18．（1）2m；（2）166.7N；（3）减轻动滑轮质量；增加物重 【详解】解：（1）由题意可知，对货物做800J的有用功，货物重为400N，根据可知，货物被提升的高度 货物被提升的高度为2m。 （2）由题意可知，滑轮组机械效率为80%，有用功为800J，根据机械效率公式可知，总功 从图中可以看到，三条绳子托着动滑轮，绳子自由端移动的距离为6m，根据可知 绳子自由端拉力约为166.7N。 （3）提高滑轮组机械效率的方法：一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率。 答：（1）货物被提升的高度为2m； （2）绳子自由端拉力约为166.7N； （3）为了提高滑轮组的机械效率，一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，二是增加提升物体的重。 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 $