2026年中考物理复习备考 功、功率、机械效率综合计算题

**基本信息** 聚焦功、功率、机械效率综合计算，通过18道典例覆盖滑轮组、斜面、杠杆等机械模型，强化科学推理与能量观念的应用。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础公式应用|5题|单一公式直接计算|功、功率概念生成，W=Fs、P=W/t公式推导| |机械效率综合|8题|多机械模型结合额外功分析|机械效率与有用功、额外功关系，滑轮组/斜面模型建构| |实际情境计算|5题|生活场景（机器人/公交车）迁移|物理观念应用，科学态度与责任体现|

功、功率、机械效率综合计算题 高频考点预测练 2026年初中物理中考复习备考 1.如图甲所示,用滑轮组提升600N的重物,物体在拉力F的作用下20s匀速上升了8m。此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示。 (1)求拉力F的功率; (2)在图甲中作出重物所受重力的示意图(“O”点为重物的重心); (3)求滑轮组的机械效率; (4)若克服动滑轮重力所做的额外功占总额外功的三分之二,求动滑轮的重力。 2.如图,在斜面上将一个质量为500g的物体匀速拉到顶端,用时4s,沿斜面向上的拉力为2N,斜面长4m,高1m。求: (1)拉力的功率; (2)斜面的机械效率; (3)物体所受摩擦力。 3.如图所示,小明用细绳系在轻质杠杆的O点将轻杆悬挂起来,在杆的A端悬挂质量20kg的重物,在B端竖直向下缓慢拉动杠杆至水平位置。已知AO长1m,OB长0.5m,小明的重力500N,求此时:g取10N/kg。 (1)重物的重力; (2)小明对杆的拉力大小; (3)小明应用此杠杆最多能抬起多大重力的物体? 4.如图甲所示是重为500N的小车,在80N的水平推力作用下,沿水平地面做直线运动。 (1)小车运动的速度; (2)10s内水平推力对小车所做的功; (3)水平推力的功率。 5.某同学参加跳绳测试时,1min内连续跳了150次。已知该同学的质量为45kg,每只鞋底与地面的接触面积为150cm2时,跳起时重心升高的平均高度为4cm,取g=10N/kg。求该同学: (1)站在操场上时对地面的压强; (2)跳绳一次克服自身重力所做的功; (3)跳绳 1min克服自身重力做功的平均功率。 6.斜面是一种人们日常生活中常用的省力机械。如图甲所示,一个质量为80kg、底面积为1600cm2的木箱平放在水平地面上。小明利用如图乙所示长3m、高1.5m的斜面将木箱匀速拉到车厢上,沿斜面向上的拉力F为500N,所用时间为10s。(g取10N/kg)求: (1)木箱平放在水平地面上时,木箱对地面的压强是多大? (2)小明将木箱拉到车厢上时,拉力做功的功率是多大? (3)该斜面的机械效率是多少? (4)木箱受到的摩擦力是多大? 7.如图所示,电动机在10s内将重为3840N的建筑材料匀速提升5m,电动机对绳子拉力做的功为24000J,求: (1)电动机做功的功率; (2)电动机对绳子拉力的大小; (3)滑轮组的机械效率。 8.图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的春,“横木插碓头,硬嘴为铁,促踏其末而舂之”,其原理如图乙所示,已知碓头质量为不计横木的重和转动摩擦,若捣谷人双手与扶手之间的作用力为零。(g取)求: (1)使碓头竖直升高,需克服碓头重力做多少功? (2)捣谷人右脚在图乙B点踩横木使其刚好转动,至少要用多大的力踩横木? (3)若质量为的捣谷人左脚与地面接触面积为,当他右脚在点用最小力踩横木使其刚好转动时,左脚对地面的压强。 9.如图所示的是某酒店的机器人,它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作。该机器人质量为12kg,它的“脚”与地面总接触面积是,某次送餐中,它以1m/s的速度匀速直线运动到水平距离240m的客房,机器人匀速直线运动时受到的摩擦力是重力的,求:(g取10 N/ kg) (1)这次送餐到客房需要的时间; (2)它静止在水平地面时对地面的压强; (3)这次送餐的功率。 10.如图所示,我国自主研发的某款人形机器人身高1.65m,某次测试中该机器人在2.5秒内将质量为15kg的箱子匀速抬高0.9m。求:(g取10N/kg) (1)箱子所受的重力; (2)机器人对箱子做的功; (3)机器人对箱子做功的功率。 11.如图所示,小军需要把质量为240kg的重物搬到2m高的车上,他采用5m长木板搭了一个斜面。搬运过程中,他用沿斜面向上1200N的力,用时5min将重物匀速地推到车上。求: (1)小军做功的功率; (2)关于此简易斜面装置的机械效率。 12.如图所示,重的工人通过滑轮组用竖直向下的拉力匀速提升货物,下表是他某次工作的相关数据。若三个滑轮重均相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,求: 货物所受重力 货物被提升高度 绳端所受拉力 所用时间 540 3 200 25 (1)工人做功的功率; (2)滑轮组的机械效率; (3)滑轮组对悬挂点的拉力; (4)若货物离开水平地面之前,工人用的力竖直向下拉绳端,则地面对货物的支持力为多大。 13.杆秤是我国传统的称量工具。如图所示是小华制作的杆秤示意图,使用时将待测物体挂在A点的秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的提纽,,,秤砣的质量,称量时秤砣在秤杆上移动至某位置时秤杆达到水平平衡,此时就可以读出待称物体的质量。秤杆和秤钩的质量忽略不计,g取10N/kg。 (1)用B处提纽称量时,秤砣移到距C点11cm处,求所称物体的重力大小。 (2)用C处提纽称量质量为3kg的物体,求秤砣应该移到距C点多远的距离。 14.工人用如图所示的滑轮组,将重900N的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳子自由端的拉力F方向竖直向下、大小为500N,不计绳重和摩擦。求: (1)绳子自由端移动的速度大小。 (2)动滑轮的重力大小。 (3)拉力F的功率大小。 (4)滑轮组的机械效率。 15.为响应国家“低碳环保,节能减排”的号召,我市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车,其参数如下表所示,某次行驶过程中,汽车搭载人员及物品共3000kg,所受阻力为总重力的0.01倍。在40s时间内匀速直线行驶400m,共消耗天然气0.04m3(天然气完全燃烧,其热值为4.0 107J/m3,g取10N/kg)。针对此次行驶过程,求: 长度 12m 高度 3.2m 客车质量 13000kg 核载人数 75人 最大功率 108kW 最高时速 70km/h 轮胎与地面总接触面积 0.04m2 (1)汽车对水平地面的压强。 (2)汽车的功率。 (3)汽车发动机的效率。 16.如图所示,某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动。拉动过程中,工人对绳的拉力始终沿竖直方向,工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为。工人对地面的压强为,此工人的质量为70kg,两个动滑轮的质量共为10kg,不计滑轮组的绳重和摩擦,g取10N/kg。求: (1)画出工件的受力示意图; (2)工人对绳的拉力大小; (3)滑轮组的机械效率。 17.如图所示是小兴用滑轮组提升一个大石块的示意图,图中人对绳子的自由端施加的拉力沿竖直方向,动滑轮受到的重力为80N,石块受到的重力为520N。已知水的密度 水=1.0 103kg/m3,石块的密度为 石=2.6 103kg/m3,g=10N/kg,不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦及水的阻力。 (1)若小兴所受重力为600N,求石块全部离开水面后匀速上升时,小兴对地面的压力大小。 (2)石块完全在水面下被匀速提升时,求滑轮组的机械效率。 18.如图甲所示,用一个动滑轮匀速竖直提升重为4500N的物体A,在卷扬机对绳端拉力的作用下,物体A竖直上升的高度随时间变化的关系如图乙中图线a所示;用该装置匀速提升物体B时,物体B竖直上升的高度随时间变化的关系如图乙中图线b所示。卷扬机的功率恒为1000W,不计绳重和摩擦。求: (1)提升物体A时,绳端移动的速度; (2)动滑轮所受的重力; (3)提升物体B时,动滑轮的机械效率。 参考答案 1.(1)300W;(2);(3)80%;(4)100N :(1)由图乙知,20s拉力做的总功,所以拉力F的功率 (2)重力的方向竖直向下,所用在物体的重心上,如图所示 (3)该滑轮组做的有用功 滑轮组的机械效率 (4)总的额外功 由题知,克服动滑轮重力所做的额外功占总额外功的三分之二,所以克服动滑轮所做的功为 由可得,动滑轮的重力 答:(1)拉力F的功率为300W; (2)重物所受重力的示意图; (3)滑轮组的机械效率为80%; (4)动滑轮的重力为100N。 2.(1)2W;(2)62.5%;(3)0.75N 解:(1)拉力做的总功 拉力的功率 即拉力的功率为2W。 (2)拉力做的有用功 斜面的机械效率 即机械效率为62.5%。 (3)此过程所做额外功为 由可得,摩擦力为 即物体所受摩擦力为0.75N。 答:(1)拉力的功率为2W; (2)斜面的机械效率62.5%; (3)物体所受摩擦力为0.75N。 3.(1)200N;(2)400N;(3)250N 解:(1)重物的重力 G=mg=20kg 10N/kg=200N(2)由题知,AO=2OB,根据杠杆平衡条件可得 FA OA=FB OB即 (3)小明拉起物体最重时,小明对地面的压力正好为零,此时小明对杠杆的拉力等于小明的重力,即 FB′=G人 =500N根据杠杆平衡条件可得 FA′ OA=FB′ OB即 答:(1)重物的重力为200N; (2)小明对杆的拉力大小为400N; (3)小明应用此杠杆最多能抬起250N的物体。 4.(1)1.2m/s;(2)960J;(3)96W 解:(1)由图乙可知,小车在推力的作用下做匀速直线运动,当t=10s时,对应的路程s=12m,则小车的速度为 (2)由图象可知,10s内小车通过的路程为12m,则推力对小车做的功 W=Fs=80N 12m=960J (3)水平推力的功率 答:(1)小车运动的速度是1.2m/s; (2)10s内水平推力对小车所做的功是960J; (3)水平推力的功率是96W。 5.(1)1.5 104Pa;(2)18J;(3)45W 解:(1)由题意知,该同学的重力为 G=mg=45kg 10N/kg=450N 站在操场上时对地面的压强 (2)由题意知,跳起时重心升高的平均高度为4cm即0.04m,跳绳一次克服自身重力所做的功 W=Gh=450N 0.04m=18J (3)跳绳 1min克服自身重力做功为 W总=150W=150 18J=2700J 则平均功率 答:(1)站在操场上时对地面的压强为1.5 104Pa; (2)跳绳一次克服自身重力所做的功为18J; (3)跳绳 1min克服自身重力做功的平均功率为45W。 6.(1)5000Pa;(2)150W;(3)80%;(4)100N 解:(1)木箱对水平地面的压力 F=G=mg=80kg 10N/kg=800N 受力面积 S=1600cm2=0.16m2 木箱对水平地面的压强 (2)已知斜面长s=3m,拉力做的总功 W总=Fs=500N 3m=1500J 拉力做功的功率 (3)工人做的有用功 W有用=Gh=800N 1.5m=1200J 斜面的机械效率 (4)额外功 W额=W总﹣W有=1500J﹣1200J=300J 则根据W=fs可得摩擦力 答:(1)木箱平放在水平地面上时,木箱对地面的压强是5000Pa; (2)小明将木箱拉到车厢上时,拉力做功的功率是150W; (3)该斜面的机械效率是80%; (4)木箱受到的摩擦力是100N。 7.(1)2400W (2)1600N (3)80% (1)电动机做功的功率为 (2)由图可知,n=3,电动机对绳子拉力的大小为 (3)滑轮组克服重力做的有用功为 滑轮组的机械效率为 8.(1) (2) (3) (1)碓头的重力为 克服碓头重力做的功为 (2)根据题意,该装置可视为一个杠杆,O为支点,碓头的重力G碓为阻力,作用在A点,其力臂为OA;人踩横木的力F1为动力,作用在B点,其力臂为OB。由杠杆平衡条件知道, 由于G碓= 200N,,故 (3)捣谷人的重力为 当捣谷人右脚用最小力F1踩横木时,人处于静止状态,受力平衡。人受到向下的自身重力G人,受到杠杆对右脚向上的支持力F支持1和地面对左脚向上的支持力F支持2。根据力的相互作用,杠杆对右脚的支持力 F支持1 等于右脚对杠杆的压力F1,即 根据平衡条件,, 所以,地面对左脚的支持力为 左脚对地面的压力 F压 等于地面对左脚的支持力 F支持2,即 左脚与地面的接触面积 左脚对地面的压强为 9.(1)240s (2) (3)12W (1)机器人以1m/s的速度匀速直线运动到水平距离240m的客房,需要的时间 (2)机器人质量为12kg,对水平地面的压力大小与机器人自身的重力相等,则机器人对水平地面的压力 它的“脚”与地面总接触面积是,机器人对水平地面的压强 (3)因为机器人匀速直线运动时处于平衡状态,则机器人受到的牵引力 则牵引力做的功 这次送餐的功率 10.(1)150N (2)135J (3)54W (1)箱子所受的重力为 (2)机器人对箱子的支持力 机器人对箱子做的功为 (3)机器人对箱子做功的功率为 11.(1) (2) (1)由题意得,小军用沿斜面向上的推力,将重物匀速推动的距离为,根据功的计算公式可得,小军做的功为 已知小军完成这些功所用时间为 所以根据功率计算公式可得,小军做功的功率为 (2)由题意得,小军利用斜面装置完成的总功为 已知小军利用斜面装置把质量为240kg的重物搬到2m高的车上,故物体的重力为 所以,小军利用斜面装置完成的有用功为 所以,此简易斜面装置的机械效率为 12.(1) 72 W (2) 90 % (3) 920N (4) 300N (1)由图可知,承担物重的绳子段数n=3,则绳端移动的距离s=nh=3 3m=9m 工人做的总功W总=Fs=200N 9m=1800J 工人做功的功率 (2)有用功W有=Gh=540N 3m=1620J 滑轮组的机械效率 (3)求滑轮的重力:,即 解得。 滑轮组对悬挂点的拉力 (4)当工人用100N的力竖直向下拉绳端时,绳子对货物的拉力F拉=nF′−G滑轮=3 100N−60N=240N 货物静止在水平地面上,受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和绳子的拉力,则地面对货物的支持力F支=G−F拉=540N−240N=300N 13.(1)25N (2)42cm (1)BC的长度为 用B处提纽称量时,秤砣移到距C点11cm处假设是E点,,秤砣的力臂为 秤杆、秤钩和提纽的质量忽略不计,根据杠杆的平衡条件可得 代入数据 解得所称物体的重力。 (2)用C处提纽称量质量为3kg的物体,由杠杆平衡条件得到 代入数据 解得。 14.(1)0.4m/s (2)100N (3)200W (4)90% (1)由图可知,该滑轮组承担物重的绳子段数。绳子自由端移动的距离s与物体提升高度h的关系为 绳子自由端移动的速度 (2)不计绳重和摩擦,动滑轮的重力 (3)拉力做功的功率 (4)滑轮组的机械效率 15.(1) (2) (3) (1)汽车总质量 汽车总重力 在水平地面上,汽车对地面的压力等于总重力 轮胎与地面总接触面积 汽车对水平地面的压强 (2)汽车匀速直线行驶,牵引力等于阻力 牵引力做的功 行驶时间 代入功率公式得 (3)消耗天然气体积 天然气热值 天然气完全燃烧放出的热量 牵引力做的功(有用功)为(从(2)中已知) 代入效率公式得 16.(1);(2)100N;(3)75% (1)工件在竖直方向上受重力和支持力,水平方向上受拉力和摩擦力,重力和支持力是一对平衡力,拉力和摩擦力是一对平衡力,如图所示: (2)工人对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力,大小相等,则地面对人的支持力 工人的重力 工人对绳的拉力 (3)动滑轮的重力 不计滑轮组的绳重和摩擦,与工件相连的绳子的拉力大小 滑轮组的机械效率 17.(1)300N (2)80% (1)不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦,石块全部离开水面后匀速上升时,小兴对绳自由端的拉力大小为F拉,则有 则 故绳子对小兴的拉力大小 小兴受到的支持力和对地面的压力是相互作用力,大小相等,则小兴对地面的压力大小 (2)石块的体积 石块完全在水面下被匀速提升时,石块受到的浮力 此时动滑轮对石块的拉力 不计绳重、滑轮与轮轴的摩擦,滑轮组的机械效率 18.(1)0.4m/s (2)500N (3)95% (1)由图线a可知,时,物体A提升的距离为,由图可知,有效绳子段数为2,则绳子自由端移动的距离为 根据公式可知,物体A绳端移动的速度为 (2)根据公式可知,提升物体A的拉力为 不计绳重和摩擦,提升物体A的拉力为 则动滑轮的重力为 (3)由图线b可知,时,物体B提升的距离为,则绳子自由端移动的距离为 根据公式可知,物体B绳端移动的速度为 根据公式可知,提升物体B的拉力为 不计绳重和摩擦,提升物体B的拉力为 则物体B的重力为 根据公式可知,提升物体B时,动滑轮的机械效率为 学科网(北京)股份有限公司 $