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，为一滑轮组，在竖直拉力F=200N 的作用下，提着重物G匀速上升，在10s内，绳子端下降了 4m，不计绳重与摩擦，求： (1)重物G上升的速度为多大； (2)如果此时该滑轮组的效率为80%，则所提重物的重力为多大； (3)如果所提重物的重力为420N 则匀速提升重物时，该滑轮组的机械效率为多少； (4)若工人重500N，绳子可承受最大拉力900N，求人拉滑轮组的最大机械效率。 2．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，重为600N的工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速上升；在这个过程中，人施加的拉力F为200N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦；求： （1）人双脚站立在水平地面且不拉绳子时，受力面积为0.02m2，此时人对地面的压强为多少； （2）动滑轮受到的重力； （3）若绳子能承受的最大拉力为900N，该滑轮组最大的机械效率为多少。（保留一位小数）    3．张铭轩与同学到某工地参观，看到工人操作小型电动机通过如图所示滑轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起。他们通过调查得知：起吊前，池中水深4m。石料的边长为0.4m，密度为2.5×103kg/m3，石料上升时速度恒为0.6m/s，圆柱形水池的底面积为0.4m2，动滑轮重为40N。请根据他们的调查数据求（不计绳重和摩擦，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）： (1)石料未出水面前，水对池底的压强； (2)石料露出水面一半受到的浮力； (3)石料从池底到上表面刚要出水过程，电动机所做的功（不计水阻力）； (4)拓展：石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间；并推导出该过程中电动机的输出功率P（单位：W）与时间t（单位：s）的函数。 4．如图所示装置，重为GM=100N的物体M放置在水平桌面上，两侧用水平细线拴住，左侧水平细线通过定滑轮悬挂重为GA=80N的物体A，A浸没在一个足够大的盛水容器中，右侧通过滑轮组拉着重为GB=150N的物体B，恰好使物体M在水平桌面上匀速向右运动（物体A未露出水面）；撤去盛水容器，用一个竖直向下的力F1拉物体A，使物体B匀速上升时，滑轮组的机械效率为η1；当把盛水容器放在右侧使物体B浸没在水中，此时在再用一个竖直向下的力F2拉物体A，使物体B在5s内匀速上升10cm（物体B未露出水面）时，滑轮组的机械效率为η2；已知物体A、B和水的密度之比为ρA∶ρB∶ρ水=2∶5∶1，两次拉力之比为F1∶F2=3∶2。若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及物体A、B在水中的阻力，g取10N/kg。求： （1）物体B所受浮力； （2）η1与η2的比值； （3）物体B没有露出水面时，拉力F2的功率P2。 5．图甲为工地上用货箱运送货物用的滑轮组，该滑轮组的机械效率随货物重力变化关系图像如图乙所示。某工人质量为60kg，在第一次运送过程中，工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，该过程中工人拉力的功率为120W；第二次匀速运送另一货物时，测得工人对地面压力为100N。不计绳重、动滑轮重及摩擦，g取10N/kg，求： （1）动滑轮受到的重力； （2）第一次运送时工人作用在钢绳上的拉力； （3）第二次运送时滑轮组的机械效率。    6．如图所示，用滑轮组拉着重100N的物体沿水平地面以0.5m/s的速度匀速向左运动了8s，若该过程中物体受到地面的摩擦力f为48N，拉力F是20N，求： （1）拉力F的功率； （2）求该滑轮组的机械效率。 7．国务院办公厅于年月日正式发布全面推进城镇老旧小区改造工作指导意见，这是我国又一重大民生工程和发展工程。学校旁边老旧小区正在改造施工，由于大型机械无法进入，工人只能用如图所示的装置搬运物体，已知物体重，此人用的力竖直向下拉，使物体匀速升高。求： （1）此人在这个过程中做的有用功； （2）工人拉绳子做的总功； （3）该滑轮组的机械效率。    8．工人用如图所示装置在内将质量为的货物匀速提升，此过程中拉力的功率为。不计绳重和轮与轴的摩擦。，求： (1)此过程中的有用功； (2)工人所用的拉力； (3)滑轮组的机械效率。 9．如图所示一质量为60kg的工人师傅用150N的力，使物体A在1min内沿水平地面匀速移动了12m，此时物体A受到水平向左的拉力为240N，不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦力。g取10N/kg，求： （1）动滑轮重力为多少？ （2）在此过程中工人师傅做功的功率是多少？ （3）该装置此时的机械效率为多大？ （4）这个工人师傅通过滑轮组匀速拖动重物，最多能克服物体与地面之间多大的摩擦力？    10．如图所示，工人用200N的拉力（方向不变）将木箱匀速提升5m，木箱重300N，动滑轮重40N。求此过程中： (1)拉力做的功_____； (2)机械效率_____； (3)若绳子能承受的最大拉力为500N，当拉力最大时，克服绳重和摩擦所做的功占总功的5%，则该动滑轮的最大机械效率为_____％。 11．小华利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上，图中每个滑轮等重，不计绳子重和摩擦。如果所送货物重G从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子，且提升高度都为10m。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图象。请完成以下问题： （1）每个滑轮的重是多少？ （2）当货物重为1000N时，张强同学所做的总功为多少？ （3）当绳子的拉力最大时，滑轮组的机械效率是多少？ 12．小雯看见邻居正在装修新房，她了解到：建筑工人站在高台上，利用如图所示的滑轮组，用竖直向上的力F 拉绳子自由端，将60kg的建筑材料匀速提升3m，此过程中建筑工人对高台的压强为14800Pa。滑轮的重力均为120N，绳子A、B段能承受的最大拉力分别为920N和460N，建筑工人站立时与地面的接触面积为500cm²，忽略绳重和机械之间的摩擦，求： （1）此过程中建筑工人做的有用功； （2）建筑工人受到的重力； （3）此滑轮组的最大机械效率。 13．用如图所示滑轮组将货物缓慢提升3m，已知货物重850N，所用拉力F为300N（不计摩擦和绳重带来的影响），求： （1）有用功； （2）动滑轮的重力； （3）滑轮组的机械效率η。（计算结果百分数保留一位小数） 14．工人用如图所示装置在10s内，将重为900N的货物匀速提升2m，此过程中拉力的功率为240W。已知动滑轮重100N。求： （1）有用功； （2）工人的拉力； （3）滑轮组的机械效率。    15．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？ 16．建筑工地上，工人用如图所示装置将重为G=500N的材料从地面上匀速送到6m高处，所用拉力为F=200N，用时为36s。不计摩擦和绳重。求： （1）工人做的有用功； （2）工人做功的功率； （3）此过程中该装置的机械效率。    17．小梦通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%，每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。求： （1）物体在空中上升，小梦做的功是多少？ （2）物体浸没在水中时所受的浮力是多少？ （3）物体在水中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为多少？ 18．在老房改造项目中，工人师傅正在用如图所示的滑轮组提升建筑材料。工人师傅用300N的拉力F将一重为480N的建筑材料匀速拉起，在10s内建筑材料上升了2m。 （1）拉力F做功的功率是多少？ （2）滑轮组的机械效率是多少？ （3）请你为工人师傅提出两个有效提高滑轮组机械效率的措施。 19．筑工人站在高楼顶部的水平台面上，用如图所示的滑轮组匀速提升建筑材料，建筑工人重为，双脚与地面接触总面积为。建筑工人用的拉力将重为的建筑材料内匀速提升。求： (1)滑轮组的机械效率； (2)建筑工人拉力的功率； (3)此过程中，建筑工人对水平台面的压强。 20．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？ 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) 0.20 m/s (2) 320 N (3) 84% (4) 92% 【详解】（1）在10 s内绳端下降4 m，故绳端速度为 图中承重绳子段数为2，则重物上升的高度为绳端移动距离的一半，则可得重物的上升速度为 （2）已知滑轮组效率为80%，则可得 物重为 （3）不计绳重与摩擦，动滑轮的重力为 所提重物的重力为420N时，可得此时的拉力为 滑轮组的机械效率为 （4）工人体重为500 N，绳子可承受的最大拉力为900 N，但人本身最大下拉力不超过其自重500 N，所以可得该滑轮组可以提升的重物的最大重力为G2=2F2-G动=2×500N-80N=920N 同一滑轮组，提升的重物重力越大，机械效率越大，所以可得人拉滑轮组的最大机械效率为 2．（1）3×104Pa；（2）100N；（3）91.7% 【详解】解：（1）人站在水平地面上时，对地面的压力 F＝G人＝600N 人双脚站立在水平地面且不拉绳子时，对地面的压强 （2）图中连接动滑轮的绳子股数n＝2，不计滑轮组的绳重和摩擦，动滑轮重 G动＝2F-G＝2×200N-300N＝100N （3）因绳子自由端向下拉，人能施加的最大拉力等于人的体重为600N，则当绳子拉力为600N时，滑轮组的机械效率最大，此时物体的重力 G′＝2F′-G动＝2×600N-100N＝1100N 此时滑轮组的机械效率 答：（1）人双脚站立在水平地面且不拉绳子时，对地面的压强为3×104Pa； （2）动滑轮受到的重力为100N； （3）该滑轮组最大的机械效率为91.7%。 3．(1)40000Pa (2)320N (3)3600J (4)0.4s；P=960t+600 【详解】（1）石料未出水面前，水对池底的压强 （2）正方体石料的体积为 石料露出水面一半受到的浮力 （3）石料浸没在水中时受到的浮力 石料的质量 石料的重力 石料浸没在水中时受到的拉力 不计绳重和摩擦,电动机提供的拉力 电动机拉动绳子自由端移动的距离 电动机所做的功 （4）石料完全露出水面时，水面下降高度 石料上升的实际高度 所以石料被拉出水面的时间 石料从刚露出水面到完全露出水面过程中，水面下降的高度 石料从刚露出水面到完全露出水面过程中上升的高度 石料露出水面的高度 石料排开水的体积 石料受到的浮力 由图知，通过动滑轮绳子段数n=2，不计绳重和摩擦，绳端拉力 绳端速度 绳端拉力功率，即电动机的输出功率 即：当0≤t≤0.4s，电动机的输出功率与时间的表达式为 4．（1）30N；（2）13∶12；（3）1.2W 【详解】解：（1）因为A、B分别浸没在水中，A、B排开水的体积等于物体体积，即 则浮力和重力之比 则物体A受到的浮力 物体B受到的浮力 （2）A浸没在一个足够大的盛水容器中，右侧通过滑轮组拉着重为GB=150N的物体B，恰好使物体M在水平桌面上匀速向右运动，对物体M受力分析有 ……① 撤去盛水容器，用一个竖直向下的力F1拉物体A，使物体B匀速上升时，对物体M受力分析有 ……② 当把盛水容器放在右侧使物体B浸没在水中，此时在再用一个竖直向下的力F2拉物体A，使物体B在匀速上升，对物体M受力分析有 ……③ 将，，，代入①②③解得 摩擦力，动滑轮重力。η1与η2的比值 （3）物体B没有露出水面时，拉力F2 绳端移动速度 拉力F2的功率 P2=F2v=20N×0.06m/s=1.2W 答：（1）物体B所受浮力为30N； （2）η1与η2的比值为13∶12； （3）拉力F2的功率为1.2W。 5．（1）400N；（2）600N；（3）60% 【详解】解：（1）不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为 由图乙知，当提升重物为400N时滑轮组的机械效率为50%，即 解得动滑轮受到的重力G动=400N。 （2）由图甲可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，拉力端移动距离为 s=nh=2×6m=12m 拉力端移动速度为 在第一次运送过程中，该过程中工人拉力的功率为120W，由 工人作用在钢绳上的拉力为 （3）工人的重力为 G工人=m工人g=60kg×10N/kg=600N 第二次匀速运送另一货物时，工人对地面压力F压=100N，工人对地面压力等于工人的重力减去施加的拉力，人施加的拉力为 F2=G工人-F压=600N-100N=500N 不计绳重及摩擦，提升的物体的重力为 G2=nF2-G动=2×500N-400N=600N 因为滑轮组的机械效率为 答：（1）动滑轮受到的重力为400N； （2）第一次运送时工人作用在钢绳上的拉力为600N； （3）第二次运送时滑轮组的机械效率为60%。 6．（1）；（2） 【详解】解：（1）根据 可知，拉力F的功率 （2）物体由两根绳子承担，拉力移动的距离 滑轮组的机械效率 答：（1）拉力F的功率； （2）该滑轮组的机械效率。 7．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）已知物体重，此人用的力竖直向下拉，使物体匀速升高，此人在这个过程中做的有用功为 （2）由图可知绳子承重段数，则工人拉绳子做的总功为 （3）滑轮组的机械效率为 答：（1）此人在这个过程中做的有用功为； （2）工人拉绳子做的总功为； （3）该滑轮组的机械效率为。 8．(1)480J (2)200N (3)80% 【详解】（1）货物的重力为 此过程中的有用功为 （2）拉力做的总功为 由图可知，与动滑轮连接的绳子段数n=3，则绳端移动的距为 则工人所用的拉力为 （3）滑轮组的机械效率为 9．（1）60N；（2）60W；（3）80%；（4）1140N 【详解】解：（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦力，动滑轮重力 G动=nF﹣FA=2×150N﹣240N=60N （2）绳子自由端移动的距离 s绳=ns物=2×12m=24m 拉力做的总功 W总=Fs绳=150N×24m=3600J 在此过程中工人师傅做功的功率 （3）因物体A沿水平地面匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以，物体A受到的摩擦力 f=FA=240N 则工人师傅做的功有用功 W有=fs物=240N×12m=2880J 该装置此时的机械效率 （4）工人师傅施加的最大拉力 F大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N 最多能克服物体与地面之间最大的摩擦力 f大=nF大﹣G动=2×600N﹣60N=1140N 答：（1）动滑轮重力为60N； （2）在此过程中工人师傅做功的功率是60W； （3）该装置此时的机械效率为80%； （4）这个工人师傅通过滑轮组匀速拖动重物，最多能克服物体与地面之间最大的摩擦力为1140N。 10．(1)2000J (2)75% (3)91 【详解】（1）图中使用的是动滑轮，承担物重的绳子段数n=2，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 （2）克服木箱重力做的有用功 滑轮组的机械效率 （3）设物体被提升的高度为h，则绳子自由端移动的距离 当拉力最大时，拉力做的总功 克服动滑轮重做的额外功 克服绳重和摩擦做的额外功 根据能量守恒，总功等于有用功与额外功之和，有 则 所以 该动滑轮的最大机械效率 将代入上式 11．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）由乙图可知，当 时 因为不计绳重和摩擦时 所以动滑轮的重力 （2）因为 所以有用功为 额外功为 则总功为 （3）因为 所以有用功为 额外功为 则滑轮组的机械效率为 答：（1）每个滑轮的重是； （2）当货物重为1000N时，张强同学所做的总功为； （3）当绳子的拉力最大时，滑轮组的机械效率是。 12．（1）1800J；（2）500N；（3）90% 【详解】解：（1）此过程中建筑工人做的有用功为克服建筑材料重力所做的功，则建筑工人做的有用功 （2）建筑工人对高台的压力 由于滑轮组有3段绳子承担着物重，则绳子的拉力 因为建筑工人受到竖直向下的重力及绳子的拉力，竖直向上的支持力（大小等于压力）以处于平衡状态，所以建筑工人的重力 （3） 当绳子A段能承受的最大拉力FA​=920N时，滑轮组的机械效率最大，此时绳子B的拉力 则最大物重 滑轮组的最大机械效率 答：（1）此过程中建筑工人做的有用功为1800J； （2）建筑工人受到的重力为500N； （3）此滑轮组的最大机械效率为90%。 13．（1）2550J；（2）50N；（3） 【详解】解：（1）有用功 W有=Gh=850N×3m=2550J （2）不计摩擦和绳重带来的影响，因绳子的有效段数为3，作用在绳子自由端的拉为 动滑轮重 G动=3F-G=3×300N-850N=50N （3）滑轮组的机械效率为 答：（1）有用功为2550J； （2）动滑轮的重力为50N； （3）滑轮组的机械效率η为。 14．（1）1800J；（2）400N；（3） 【详解】解：（1）提升货物做的有用功 （2）由得，拉力做的总功 由图可知绳子的有效段数，则拉力移动的距离 由可得，拉力的大小 （3）滑轮组的机械效率 答：（1）有用功为1800J； （2）工人的拉力为400N； （3）滑轮组的机械效率为。 15．(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 16．（1）3000J；（2）100W；（3）83.3% 【详解】解：由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n=3。 （1）工人做的有用功为 W有=Gh=500N×6m=3000J （2）拉力端移动距离为 s=3h=3×6m=18m 工人做的总功为 W总=Fs=200N×18m=3600J 工人做功的功率为 （3）此过程中，该装置的机械效率为 答：（1）工人做的有用功为3000J； （2）工人做功的功率为100W； （3）此过程中该装置的机械效率为83.3%。 17．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）由图乙可知，绳子自由端移动的距离为0~4m时，拉力为100N不变，此时物体没有露出水面，4~6m时物体开始逐渐露出水面，拉力不断增大，6~8m时拉力为200N不变，此时物体完全离开水面，故物体在空中匀速上升过程中受到的拉力F=200N；动滑轮与4股绳子接触，则有效绳子段数n=4，故物体在空中上升1m时，绳端移动距离为 由图像可知在此期间拉力保持不变，则拉力做功为 （2）物体在空中匀速上升过程中，拉力F=200N，有效绳子段数n=4，设动滑轮末端挂钩处绳子拉力为，不计绳重、摩擦，受力分析，有     ① 物体浸没在水中时，拉力F1=100N，设此时动滑轮末端挂钩处绳子拉力为，不计绳重、摩擦和水的阻力，受力分析，有     ② ①式-②式，得 分析题意可知，物体在空中匀速上升过程中，末端绳子拉力为，再根据称重法可知物体浸没在水中时所受的浮力为 （3）物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%，则有 解得物体重力为，所以根据的动滑轮重力为 所以物体在水中匀速上升过程中滑轮组末端绳子拉力为 所以物体在水中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为 答：（1）物体在空中上升，小梦做的功是； （2）物体浸没在水中时所受的浮力是； （3）物体在水中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为。 18．（1）1200J；（2）120W；（3）见详解 【详解】解：（1）如图所示，2段绳子承担物重，即n=2，拉力F所做功为 功率是 （2）滑轮组所做的有用功为 机械效率是 （3）根据机械效率含义，要提高机械效率，就要尽量减小额外功，增加有用功，故同一滑轮组尽量提升更大重力的物体，在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的重等方式。 答：（1）拉力F做功的功率是1200J； （2）滑轮组的机械效率是120W； （3）见详解。 19．(1)80% (2)450W (3) 【详解】（1）由图可知，，该滑轮组的机械效率 （2）拉力的功率 （3）建筑工人对水平台面的压力大小为 与水平台面的接触面积 则建筑工人对水平台面的压强 20．(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 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 $