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．《墨子经说下》记载有“两轮高，两轮为輲，车梯也”，“车梯”是古代提升重物的一种工具。图甲为“车梯”的复原图，图乙是其等效图。当重600N的工人利用此“车梯”在10s内将重力为800N的物体匀速提升了1m时，工人对绳子施加的拉力F为250N，忽略绳重和机械之间的一切摩擦，每个滑轮的重力均相同。求： (1)工人做功的功率； (2)每个动滑轮的重力； (3)若A点绳子能承受的最大拉力为500N，B点绳子能承受的最大拉力为1400N，该滑轮组的最大机械效率为多大。 2．如图甲所示，质量为40kg的小荣同学站在高台上竖直向上匀速拉动绳子，脚与地面的总接触面积为0.04m2，现改变G物，计算并绘出机械效率η与G物的关系图象如图乙所示，不计绳重和摩擦，求：（g=10N/kg） (1)当G物=120N时，此时绳子自由端的拉力； (2)当η=70%时，此时被提升的物体重力是多少； (3)若人站的位置能承受的最大压强为12500Pa，则该滑轮组所能提升物体的最大机械效率。 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．如图所示，工人用滑轮组在20s内将重200N的物体匀速提升了4m，已知动滑轮重为50N。不计绳重及轮与轴间的摩擦。（）求： (1)工人做的有用功； (2)工人所用拉力F； (3)拉力F移动的速度v及做功的功率P。 5．小明家新建的房子准备装修。为把水泥从地面送上楼，他利用如图所示的滑轮组，将一袋重500N的水泥提升4m，用时20s，已知作用在绳子自由端的拉力F做功的功率为120W，求在此过程中： (1)拉力F所做的功； (2)滑轮组的机械效率。（百分号前保留1位小数） 6．某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5t。起重机将4800kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，用时100s。若拉力的功率恒为6kW，提升过程克服钢丝绳重、摩擦做的功为J，每个滑轮均相同，g取10N/kg。求： (1)克服钢板重力做的功； (2)拉力做的总功； (3)本次起重过程中滑轮组的机械效率； (4)每个滑轮的重力。 7．如图所示，提篮及物体总重为1140N，重为800N的工人师傅用600N的力将提篮及物体匀速提升4m，提篮及物体上升的速度为0.2m/s。已知工人双脚在水平地面上的受力面积为0.05m2。（不计绳重及摩擦） (1)求动滑轮所受的重力； (2)求绳端移动的速度； (3)假设绳子对工人的拉力的方向为竖直向上，求此时工人对地面的压强。 8．如图所示消防员站在高楼顶部的平台上，用滑轮组匀速提升救援物资，滑轮组结构如图甲，物资重1300N，以0.1m/s的速度匀速上升20s，动滑轮重200N，消防员体重700N（含防护服），消防员一只脚印用方格纸描绘下来如图乙所示（每小格的面积是8cm2，不满一格时，大于半格的算一格，小于半格的不算）。求：（不计绳重和摩擦） (1)滑轮组的机械效率（保留一位小数）； (2)拉力的功率； (3)消防员对水平台面的压强。 9．小明用定滑轮将质量为20kg的物体匀速提升2m，所用的拉力为220N。（g取10N/kg）求此过程中： (1)小明做的有用功； (2)小明做的总功； (3)定滑轮的机械效率。 10．如图所示，用拉力F把物重为G的物体从高为h，长为L的粗糙斜面以速度v由底端匀速拉到顶端的过程中，求： (1)物体由底端运动到顶端的时间； (2)拉力的功率； (3)斜面的机械效率； (4)物体所受的摩擦力； （注：所有物理量表达式都用题干中所给字母表示） 11．如图所示，小明同学根据已学的物理知识，设计了一种由滚轴和绳子组装的特殊提升装置，利用该装置能够把比自己重得多的摩托车提起来。已知摩托车的质量为140kg，匀速提升高度，所用的时间，滚轴A、B所受的重力G均为100N。不计绳重和机械间摩擦（g取10N/kg）。求： (1)拉绳子的力F； (2)有用功； (3)拉绳子的力做功的功率P； (4)此过程中的机械效率（计算结果精确到0.1%）。 12．如图所示，塔式起重机上的滑轮组将重为2.4×104N的重物匀速吊起2m时，此时拉力F=1.0×104N，不计摩擦和钢绳重。求： (1)提升重物做的有用功为多少？ (2)滑轮组的机械效率为多少？ (3)若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90%，则该重物的重力是多少？拉力是多少？ 13．质量为55kg的工人用如图所示的滑轮组运送货物上楼，若他用200N的拉力在20s内将重为450N的材料提升了10m，不计绳重和摩擦，求： (1)工人拉力做功的功率？ (2)提升重为450N的材料时，此滑轮组的机械效率是多少？ (3)若该工人站在地面竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大可达到多少？（拉力在绳子承受范围内，计算结果保留到0.1%） 14．如图所示，某卡车的车厢底板距地面1.5m高，小金把一块3m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F=600N的力，把一个大木箱从B处推到A处的车上，已知木箱重为1000N。求。 (1)斜面的机械效率是多少？ (2)物体受到的摩擦力是多大？ 15．如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组，将6000N的物体匀速起吊10m时，滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦。求： (1)绳端的拉力F是多少N？ (2)动滑轮重力是多少N？ 16．一个滑轮组如图所示，细线重及轮与轴之间的摩擦忽略不计。匀速拉动细线将重为480N的物体提升1m，滑轮组的机械效率为80%。求： (1)提升物体所做有用功是多少？ (2)提升物体所用拉力的大小是多少？ (3)现逐渐增大物体的重力，用同样方式提升物体，当物体重力达到600N时细线刚好被拉断，求细线刚好被拉断时滑轮组的机械效率？ 17．小宇家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上。装修工人用500N的拉力F通过如下图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s，g=10N/kg。求： (1)装修工人匀速提升建筑材料所做的有用功； (2)装修工人拉力F的功率； (3)滑轮组的机械效率。 18．工人利用如图所示的滑轮组将重400N的物体竖直向上匀速提升0.5m，工人所用的力为250N，（不计摩擦与绳重） (1)人的拉力做的功为多少J？ (2)此时滑轮组的机械效率为多大？ (3)若用此滑轮组提升重为800N的物体，所需拉力为多少N？ 19．如图所示是某工地用卷扬机和动滑轮运送建筑材料，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重800N的建筑材料A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。已知，在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200W，卷扬机自身重力为1400N，卷扬机与钢架的接触面积约为0.5m2，忽略绳重及摩擦。求： (1)有用功W有； (2)卷扬机工作过程中对钢架的压强； (3)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η。 20．“芒种忙忙割，农家乐启镰。”芒种是我国传统二十四节气之一，芒种前后我国大部分地区的农业生产处于“夏收、夏种、夏管”的“三夏”大忙季节。收完小麦后，小明帮爸爸设计了一个提小麦上楼的装置。如图所示，已知每袋小麦质量为50kg，一楼和二楼之间的高度为3m，使用功率为250W的电动机将一袋小麦从一楼匀速提升到二楼需要8s。g取10N/kg，求： (1)该装置将这袋小麦提上楼对小麦做的功； (2)电动机做的总功； (3)该电动机的机械效率。 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)100W (2)100N (3) 【详解】（1）由图可判断n=4，工人拉绳的距离 工人对绳子所做的功 所用时间t=10s，工人做功的功率 （2）每个动滑轮的重力为，两个动滑轮的总重为，动滑轮的总重为 每个动滑轮的重力 （3）若A点绳子最大可承受拉力为500N，能够拉起的重物为 而B点绳子能承受的最大拉力为1400N，可以承受的最大物重1400N，滑轮组的机械效率 2．(1)50N (2)70N (3)90% 【详解】（1）如图甲，动滑轮由3段绳子提升，由图乙，当物重120N，机械效率为80%，可得 可解得 （2）动滑轮重力 拉力 机械效率为70%，可得 即 可解得被提升的物体重力 （3）若人站的位置能承受的最大压强为12500Pa，人对地面的压力 小荣的重力 绳子的拉力 此时物重 最大机械效率 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) (2)125N (3)，50W 【详解】（1）工人做的有用功为 （2）滑轮组有效绳子段数，不计绳重及轮与轴间的摩擦，工人所用拉力为 （3）物体匀速提升速度为 则拉力F移动的速度为 则拉力F做功的功率为 5．(1)2400J (2)83.3% 【详解】（1）由知，拉力做的功为 （2）拉力做的有用功为 滑轮组的机械效率为 6．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）由已知条件可知，钢板的重力 起重机克服钢板重力做的总功 （2）已知拉力的功率 所以拉力做的总功 （3）由机械效率公式可得，本次起重过程中滑轮组的机械效率 （4）克服动滑轮重做的额外功 所以每个滑轮的重力 7．(1)60N (2)0.4m/s (3)4000Pa 【详解】（1）由得动滑轮所受的重力 （2）绳端移动的速度 （3）人对绳子的拉力与绳子对人的拉力是一对相互作用力，大小相等。工人对地面的压力与地面对人的支持力也是一对相互作用力，大小相等，则此时工人对地面的压力 此时工人对地面的压强 8．(1) 86.7% (2) 150W (3) 3.125×104Pa 【详解】（1）由图甲可知，承担物重的绳子段数 不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 （2）不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力 绳子自由端移动的速度 所以拉力的功率 （3）由于力的作用是相互的，绳子对消防员的拉力与消防员对绳子的拉力大小相等。消防员对水平台面的压力等于消防员的重力加上绳子对消防员向下的拉力，即 由图乙可知，一只脚印所占的方格数约为20格，则一只脚的受力面积 消防员双脚与地面的接触面积 所以消防员对水平台面的压强 9．(1)400J (2)440J (3)90.9% 【详解】（1）物体重力 小明做的有用功 （2）定滑轮不省距离，拉力移动距离 小明做的总功 （3）定滑轮的机械效率 10．(1) (2)P=Fv (3) (4) 【详解】（1）根据速度公式可知物体由底端运动到顶端的时间 （2）拉力的功率 （3）斜面的机械效率 （4）额外功 物体所受的摩擦力 11．(1)300N (2)1.4×103J (3)300W (4)93.3% 【详解】（1）摩托车所受的重力为 一共有5段绳子分担滚轴B重，故拉绳子的力为 （2）有用功为 （3）绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 拉绳子的力做功的功率 （4）此过程中的机械效率为 12．(1)4.8×104J (2)80% (3)5.4×104N，2×104N 【详解】（1）提升重物做的有用功为 （2）由图可知，绳子段数n=3，滑轮组的机械效率为 （3）因为不计摩擦和钢绳重，由可得动滑轮的重为 若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90%，根据可得该重物的重力是 此时的拉力为 13．(1)300W (2)75% (3)90.9% 【详解】（1）由图可知，该滑轮组由2个定滑轮和1个动滑轮组成，承担物重的绳子段数n=3。绳子自由端移动的距离s=nh=3×10m=30m 工人拉力做的总功W总=Fs=200N×30m=6000J 工人拉力做功的功率P= （2）提升材料所做的有用功W有用=G物h=450N×10m=4500J 滑轮组的机械效率 （3）不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为G动=nF-G物=3×200N- 450N=150N 工人的重力G人=m人g=55kg×10N/kg=550N 工人站在地面上施加的最大拉力等于其自身重力，即 F最大=G人=550N 此时能提升的最大物重为G最大=nF最大-G动=3×550N-150N=1500N 此滑轮组的最大机械效率为η最大=≈ 90.9% 14．(1)83.3% (2)100N 【详解】（1）推力做的总功W总=Fs=600N×3m=1800J 推力做的有用功W有用=Gh=1000N×1.5m=1500J 斜面的机械效率 （2）推力做的额外功W=W总-W有用=1800J-1500J=300J 由W额=fs可得摩擦力的大小 15．(1)2500N (2)1500N 【详解】（1）滑轮组做的有用功为 拉力做的总功为 由图可知，滑轮组由3段绳子承担动滑轮和物体的总重，即n=3，绳端移动的距离为 绳端的拉力为 （2）额外功为 在不计绳重和摩擦的情况下，额外功是克服动滑轮重力所做的功，动滑轮重力 16．(1)480J (2)200N (3)83.3% 【详解】（1）克服物体重力做的功即为有用功，则 （2）由图可知，与动滑轮相连接的绳子段数，由滑轮组的机械效率 即 解得提升物体所用拉力F＝200N。 （3）由于忽略细线重及轮与轴之间的摩擦不计，则根据， 动滑轮重 当物体重力达到600N时，此时滑轮组机械效率 17．(1)2400J (2)150W (3)80% 【详解】（1）W有=Gh=mgh=80kg×10N/kg×3m=2400J （2）由图知，承担物重的绳子段数为2，拉力做功为W=Fs=F×2h=500N×2×3m=3000J 拉力做功的功率为 （3）滑轮组的机械效率为 18．(1)250J (2)80% (3)450N 【详解】（1）人的拉力做功 W=Fs=250N×0.5m×2=250J （2）机械效率 （3）由得 G动=2F-G物=2×250N-400N=100N 用此滑轮组提升重为800N的物体，绳上拉力是 19．(1)8000J (2)3800Pa (3)80% 【详解】（1）有用功 （2）卷扬机拉绳子的速度为 由得，可知卷扬机对绳子的拉力为 工作过程中卷扬机对钢架的压力 所以卷扬机对钢架的压强为 （3）由得拉力F做的功 使用动滑轮的机械效率 20．(1)1.5×103J (2)2×103J (3)75% 【详解】（1）这袋小麦受到的重力 小麦提上楼对小麦做的功 （2）由得，电动机做的总功 （3）该电动机的机械效率 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 $