2026年中考物理二轮复习专题卷-机械效率计算

2026年中考物理二轮复习专题卷-机械效率计算专题 1．达州锂钾资源储量丰富，具有品位高、易开发等特点，其锂钾综合开发园区项目被省委、省政府纳入全省“5+1”重点特色园区培育名单和川东北经济区“十大产业”协同推进项目。项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料匀速提升了6m，用时10s。电动机的输出功率恒定为600W（即绳子末端拉力的功率），不计绳重和摩擦，g=10N/kg。求： （1）10s内电动机输出的总功； （2）动滑轮所受的重力； （3）若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时，机械效率是90%，则该建筑材料上升的速度。 2．小李用如图所示的装置提升货物。已知货物重G物=720N，在t=5s内货物被匀速竖直提升了h=1m，小李始终静止在地面上，并且对绳子自由端的拉力F=400N且竖直向下，不计绳重和摩擦。求在此过程中： （1）动滑轮对货物做的有用功； （2）动滑轮的重； （3）拉力F做功的功率； （4）使用该装置提升货物时的机械效率。    3．如图，把重为12N的物体沿长1m、高0.2m的斜面从底部匀速拉上斜面顶端，沿斜面所用拉力为3N（不计空气阻力），求： (1)使用这个斜面做功的机械效率是多少？ (2)物体与斜面的摩擦力是多大？ 4．如图所示，分别直接用F1和使用滑轮用力F2拉动质量为m的同一长方体金属块，在同一水平路面上做匀速直线运动，移动距离为L，求： （1）在使用滑轮的过程中，拉力所做的有用功。 （2）该滑轮的机械效率。 5．小明用如图所示的滑轮组把90kg的物体以0.1m/s速度匀速提升3m，作用在绳子自由端的拉力是400N，不考虑绳重及摩擦（g=10N/kg）。求： （1）滑轮组的机械效率； （2）动滑轮的重力； （3）拉力做功的功率； （4）匀速提起质量为120kg物体时的机械效率。    6．随着我国经济的快速发展，汽车已经走进普通百姓的家庭。星期天，小东陪爸爸去某修理厂保养洗车时，看见工人师傅用一个滑轮组把汽车的发动机吊出来准备修理。经询问得知，发动机质量为120kg，工人所用拉力约500N，在10s内发动机被提起1m。不计绳重和摩擦，求： （1）滑轮组的机械效率是多少？ （2）动滑轮的重力是多少？ （3）用这个滑轮组提起240kg的另一台发动机，其机械效率为多少？ （4）比较该滑轮组的两次机械效率，可以初步得出什么结论？ 7．如图所示，质量为50kg的小媛站在水平高台上，双脚与地面的总接触面积为，通过滑轮组竖直向上匀速提升重为500N的物体。已知小媛对绳的拉力为250N，拉力的功率为75W。假设在拉绳子的过程中，小媛对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上，不计绳重和摩擦，求： （1）物体上升的速度是多少m/s？ （2）物体匀速上升时，小媛对高台的压强为多少Pa？ （3）该滑轮组提升物体的机械效率为多少？（结果保留一位小数） 8．用图所示的滑轮组，把重力为2100N的物体匀速提高5m用了20s的时间。若绳子和动滑轮的重力以及摩擦忽略不计，求： （1）作用在绳子自由端的拉力； （2）拉力做的功； （3）拉力做功的功率； （4）若绳子和动滑轮的重力以及摩擦不能忽略，将同样的物体匀速提高，滑轮组的机械效率为80%，求此时作用在绳子自由端的拉力。    9．建筑工地上，工人用滑轮组在10s内吊起一质量为60kg的物体升高了2m，如图所示，此时滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，求 （1）对物体做的有用功； （2）拉力F的功率； （3）若利用此滑轮组吊起质量为45kg的物体，机械效率多大。 10．如图所示，斜面长5m，高3m，小明用绳子沿斜面将重为100N的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为80N，绳重不计。求： （1）小明做的有用功，总功； （2）斜面的机械效率； （3）木块与斜面间的摩擦力。    11．如图所示，工人用滑轮组将重为500N的物体匀速向上提升2m； （1）不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，求工人对绳的拉力F； （2）若不计绳重和摩擦，此滑轮组的机械效率为80%，求工人的拉力所做的总功及动滑轮的重。    12．某工人用如图所示的滑轮组提升重为300N物体，使物体在20s内被匀速提升了3m，工人用的拉力F为200N，不计绳重和摩擦，求： （1）动滑轮的重是多少； （2）工人做的功是多少； （3）工人做功的功率是多大； （4）动滑轮对物体做的功是多少； （5）该滑轮组的机械效率是多少。    13．如图工人用的力将重为的物体在内匀速提升。不计绳重和摩擦。求： （1）拉力做功的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）动滑轮的重力； （4）若物重增大到，则滑轮组的机械效率是多少？    14．如图所示，质量为50kg工人以0.2m/s的速度拉动绳子，将重为600N的物体提升了1m，此过程中滑轮组的机械效率为75%。不计绳重及摩擦。g=10N/kg，求： （1）做的有用功； （2）拉力做功的功率； （3）改变所提升的物体时，使用此滑轮组可达到的最大机械效率。    15．如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取质量为200kg、体积为0.1m3的物体，上升过程中物体始终不接触水底、不露出水面，已知动滑轮重200N，若不计绳重和摩擦。（g＝10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3） （1）物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小； （2）当浸没在水中的物体被匀提升时，求电动机对滑轮组绳子的拉力； （3）求此过程中滑轮组的机械效率（结果保留1位小数）。    16．小明用如图所示的滑轮组提升物体，已知动滑轮重120N，小明重600N，他的最大臂力为800N。 (1)若他用500N的拉力将重为830N的物体匀速提升2m，所用时间20s，求此过程中： ①他做的额外功是多少？ ②拉力做功的功率是多少？ (2)若把物体提升2m的过程中绳重和摩擦对应的额外功始终占总功的，此滑轮组最高的机械效率是多少？ 17．如图所示，某工人重650N，站在水平面上，用200N的力竖直向下拉绳子，提起一浸没在水中物体，物体重力540N。已知工人双脚与地面的总接触面积是，完全拉出水面后，人对地的压强为7200Pa，始终匀速直线拉动重物。忽略水对物体的阻力和空气的阻力及绳重和摩擦（，）。求： (1)浸没水中时，匀速拉动绳子时工人对地面的压强； (2)物体浸没在水中时受到的浮力； (3)物体的密度； (4)提起物体（没有拉出水面时）滑轮组的机械效率。 18．图甲为工地上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。    19．如图所示，工人站在水平地面上，用滑轮组提升重为800N的物体A，工人对绳子的自由端施加竖直向下的拉力F，物体A被竖直匀速提升0.5m，用时5s，此时，工人对水平地面的压力为100N。已知：工人重为600N，工人与地面的接触总面积约为。不计绳重和轴摩擦。 (1)求此时工人对水平地面的压强； (2)求绳端拉力的功率； (3)求该滑轮组的机械效率。 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，物体被向上提升的高度是5m，用时10s。若不计绳重和摩擦，求： (1)拉力所做的有用功： (2)拉力所做的总功： (3)拉力所做功的功率； (4)该滑轮组的机械效率。 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年中考物理二轮复习专题卷-机械效率计算专题》参考答案 1．（1）6000J；（2）300N；（3）0.2m/s 【详解】解：（1）电动机输出的功为 （2）将建筑材料2段绳子与动滑轮接触，则绳子末端下降的距离为 s=2h=2×6m=12m 电动机对绳子末的拉力为 建筑材料重 不计绳子重与摩擦，动滑轮的重为 （3）由 得 可知此时对绳子末端的拉力为 F=1500N 则绳子末端移动的速度为 建筑材料上升的速度为 答：（1）10s内电动机输出的总功6000J； （2）动滑轮所受的重力300N； （3）该建筑材料上升的速度0.2m/s。 2．（1）720J；（2）80N；（3）160W；（4）90% 【详解】解：（1）动滑轮对货物做的有用功就是使货物被匀速提升了1m，货物处于力的平衡状态，绳子对货物的拉力等于货物的重力，则动滑轮对货物做的有用功为 （2）根据题图可知，动滑轮上挂了2股绳子，则根据 动滑轮的重力为 （3）在t=5s内，货物被匀速竖直提升了h=1m，绳子自由端移动的距离为 绳子自由端移动的速度为 拉力F做功的功率为 （4）拉力做的总功为 使用该装置提升货物时的机械效率为 答：（1）动滑轮对货物做的有用功为720J； （2）动滑轮的重为80N； （3）拉力F做功的功率为160W； （4）使用该装置提升货物时的机械效率。 3．(1)80% (2)0.6N 【详解】（1）克服物体重力做的有用功 W有＝Gh＝12N×0.2m＝2.4J 拉力做的总功 W总＝Fs＝3N×1m＝3J 斜面的机械效率 （2）克服物体与斜面间摩擦做的额外功 W额＝W总﹣W有＝3J﹣2.4J＝0.6J 由W额＝fs可得，物体与斜面的摩擦力 4．（1）F1L；（2） 【详解】解：（1）因两种方式拉金属块时，金属块受到地面的摩擦力不变，用滑轮拉的过程中所做的有用功就是克服地面给金属块摩擦力所做的功，因左图中金属块匀速直线运动时处于平衡状态，受到的摩擦力和绳子的拉力是一对平衡力，所以，金属块受到的摩擦力 所以，在使用滑轮的过程中拉力做的有用功 （2）动滑轮绳子的有效股数 则绳端移动的距离 拉力做的总功 该滑轮的机械效率 答：（1）在使用滑轮的过程中，拉力所做的有用功为。 （2）该滑轮的机械效率为。 5．（1）75%；（2）300N；（3）120W；（4）80% 【详解】解：（1）由图可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3，则绳端移动的距离 s=3h=3×3m=9m 拉力所做的总功 W总=Fs=400N×9m=3600J 物体所受的重力 G=mg=90kg×10N/kg=900N 有用功 W有=Gh=900N×3m=2700J 滑轮组的机械效率 （2）不考虑绳重及摩擦，动滑轮重 G动=nF﹣G=3×400N﹣900N=300N （3）拉力端移动的速度 v=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s 拉力做功的功率 （4）匀速提起质量m′=120kg物体时，该物体的重力 G′=m′g=120kg×10N/kg=1200N 此时的拉力 因为滑轮组的机械效率 所以此时滑轮组的机械效率 答：（1）滑轮组的机械效率是75%； （2）动滑轮的重力是300N； （3）拉力做功的功率是120W； （4）匀速提起质量为120kg物体时的机械效率是80%。 6．（1）60%；（2）800N；（3）75%； （4）同一滑轮组提升不同物体，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越大 【详解】解：（1）发动机质量为120kg，则发动机的重力 G=mg=120kg×10N/kg=1200N 动滑轮上承担重力的绳子段数n=4，滑轮组的机械效率 （2）不计摩擦和绳重，动滑轮的重力 G动=nF-G=4×500N-1200N=800N    （3）240kg的发动机时，发动机的重力 G'=m'g=240kg×10N/kg=2400N 滑轮组绳端的拉力 机械效率 （4）同一滑轮组提升不同物体，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越大。 答：（1）滑轮组的机械效率是60%； （2）动滑轮的重力是800N； （3）用这个滑轮组提起240kg的另一台发动机，其机械效率为75%； （4）见解析。 7．（1）0.1m/s；（2）1.875×104Pa；（3）66.7% 【详解】解：（1）由 可得，绳子自由端移动的速度 由图可知，n=3，则物体上升的速度 （2）小媛对高台的压力 F压=G人+F=mg+F=50kg×10N/kg+250N=750N小媛对高台的压强 （3）滑轮组的机械效率 答：（1）物体上升的速度是0.1m/s； （2）物体匀速上升时，小媛对高台的压强为1.875×104Pa； （3）该滑轮组提升物体的机械效率为66.7%。 8．（1）700N；（2）1.05×104 J；（3）525W；（4）875N 【详解】解：（1）由图知，承担物重绳子的股数为，若绳子和动滑轮的重力以及摩擦忽略不计，拉力为 （2）根据题意可知，拉力端移动距离为 拉力做的功为 （3）根据题意可知，拉力做功功率为 （4）因为滑轮组的机械效率为 所以此时拉力大小为 答：（1）作用在绳子自由端的拉力为； （2）拉力做的功为； （3）拉力做功的功率为； （4）此时作用在绳子自由端的拉力为。 9．（1）1200J；（2）150W；（3）75% 【详解】解：（1）工人对物体做的有用功 W有=Gh=mgh=60kg×10N/kg×2m=1200J （2）根据可知，拉力做的总功 则工人师傅拉力做功的功率 （3）根据W总=W有+W额可知，额外功 W额=W总﹣W有=1500J-1200J=300J 不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力      质量为45kg的物体所受重力      不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率      答：（1）对物体做的有用功为1200J； （2）拉力F的功率为150W； （3）若利用此滑轮组吊起质量为45kg的物体，机械效率为75%。 10．（1）300J，400J；（2）75%；（3）20N 【详解】解：（1）由题意，可得小明做的有用功及总功分别为 （2）斜面的机械效率为 （3）因为 可得木块与斜面间的摩擦力 答：（1）小明做的有用功为300J，总功为400J； （2）斜面的机械效率为75%； （3）木块与斜面间的摩擦力为20N。 11．（1）250N；（2）1250J，125N 【详解】解：（1）由图可知绳子承重段数n=2，不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴绳间的摩擦，工人对绳的拉力F为 F=G=×500N=250N （2）工人做的有用功为 W有=Gh=500N×2m=1000J 工人的拉力所做的总功为 动滑轮重力为 G动=﹣G=625N﹣500N=125N 答：（1）不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴绳间的摩擦，工人对绳的拉力F为250N； （2）若不计绳重和摩擦，此滑轮组的机械效率为80%，工人的拉力所做的总功为1250J，动滑轮的重为125N。 12．（1）100N；（2）1200J；（3）60W；（4）900J；（5）75% 【详解】解：（1）由图可知，该滑轮组动滑轮上有2段绳子承载总重，则提起的总重力 动滑轮的重力 （2）绳子自由端移动的距离 工人拉力做的功 （3）工人做功的功率 （4）动滑轮对物体做的功 （5）该滑轮组的机械效率 答：（1）动滑轮的重是100N； （2）工人做的功是1200J； （3）工人做功的功率是60W； （4）动滑轮对物体做的功是900J； （5）该滑轮组的机械效率是75%。 13．（1）100W；（2）80%；（3）100N；（4）90% 【详解】解：（1）由图可知 工人做的总功为 拉力做功的功率为 （2）工人做的有用功为 则滑轮组的机械效率为 （3）不计绳重和摩擦，根据可知，动滑轮的重力为 （4）若物重增大到，则滑轮组的机械效率为 答：（1）拉力做功的功率为； （2）滑轮组的机械效率为； （3）动滑轮的重力为； （4）若物重增大到，则滑轮组的机械效率为。 14．（1）600J；（2）80W；（3）80％ 【详解】解：（1）做的有用功 （2）由得，拉力做的功为 由图得 重物移动的速度 由得，提升重物所用的时间 不计绳重及摩擦，由 得 拉力做功的功率 （3）人的重力为 当人对地面的压力为0时，绳子末端的拉力最大，最大拉力为 改变所提升的物体时，使用此滑轮组可达到的最大机械效率为 答：（1）做的有用功600J； （2）拉力做功的功率80W； （3）改变所提升的物体时，使用此滑轮组可达到的最大机械效80％。 15．（1）1000N；（2）400N；（3）83.3% 【详解】解：（1）物体完全浸没在水中时，物体排开水的体积为 V排=V物=0.1m3 物体受到的浮力为 F浮＝G排＝ρ水V排g＝ρ水V物g＝1.0×103kg/m3×0.1m3×10N/kg＝1000N （2）物体所受的重力为 G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N 当物体浸没在水中，滑轮组对物体的拉力为 F′＝G﹣F浮＝2000N﹣1000N＝1000N 若不计绳重和摩擦，与动滑轮相连的绳子股数n＝3，电动机对绳子的拉力为 （3）滑轮组的机械效率为 答：（1）物体完全浸没在水中时，物体所受浮力的大小为1000N； （2）电动机对绳子的拉力为400N； （3）此滑轮组做功的机械效率为83.3%。 16．(1)340J，100W (2) 【详解】（1）①由图可知，该滑轮组由2段绳子承担物重，即。拉力F作用下，绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 提升物体做的有用功为 此过程中做的额外功为 ②拉力做功的功率为 （2）人站在地面上，施加的最大拉力不能超过其自身重力，否则人会被拉起。小明重600N，最大臂力为800N，因此他能施加的最大拉力 当拉力最大时，所提升的物重最大，滑轮组的机械效率最高。绳重和摩擦对应的额外功始终占总功的5%，则有用功与克服动滑轮所做额外功的总和占总功的95%，则 解得提升的最大物重，滑轮组最大机械效率 17．(1) (2)270N (3) (4)45% 【详解】（1）浸没在水中时，匀速拉动绳子时工人对地面的压力 受力面积 对地面的压强 （2）由图知，滑轮组的绳子承重股数为n=3，忽略水对物体的阻力和空气的阻力及绳重和摩擦，浸没在水中时，匀速拉动绳子时拉力为 可得  ① 完全拉出水面后人对地的压强p′=7200Pa，此时人对地面的压力 由力的平衡可得 所以此时工人施加的拉力大小 此时可得 解得动滑轮的重力为  ② ②代入①可得物体浸没水中受到的浮力 （3）物体浸没在水中时，排开水的体积等于物体的体积。由可得，物体的体积为 物体的质量 物体的密度 （4）提起物体时（没有拉出水面时），滑轮组受到的拉力 滑轮组的机械效率 18．（1）300N；（2）400N；（3）80% 【详解】解：（1）不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率 由图乙知，当提升重物为300N时滑轮组的机械效率为50%，即 解得动滑轮受到的重力G动=300N。 （2）由图甲可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3，拉力端移动距离 s=nh=3×6m=18m 拉力端移动速度 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 （3）工人的重力 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 F2=G工人﹣F压=600N﹣100N=500N 不计绳重及摩擦，提升的物体的重力 G2=nF2-G动=3×500N-300N=1200N 因为滑轮组的机械效率 所以第二次滑轮组的机械效率 答：（1）动滑轮受到的重力为300N； （2）第一次运送时工人作用在钢绳上的拉力为400N； （3）第二次运送时滑轮组的机械效率为80%。 19．(1)2500Pa (2)100W (3)80% 【详解】（1）此时，工人对水平地面的压力为100N，工人与地面的接触总面积约为400cm2工人对水平地面的压强为 （2）工人站在水平地面上，处于静止状态，工人受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力，如下图所示： 求得工人对绳子拉力为 绳端拉力的功率为 （3）该滑轮组的机械效率为 答：（1）此时工人对水平地面的压强为； （2）绳端拉力的功率为100W； （3）该滑轮组的机械效率为80%。 20．(1)500J (2)600J (3)60W (4)83.3% 【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 拉力所做的有用功为 （2）拉力所做的总功为 （3）拉力做功的功率 （4）该滑轮组的机械效率为 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 $