2026年中考物理二轮专题高频考点预测练：简单机械综合计算题

**基本信息** 聚焦简单机械综合计算，通过17道典型题构建"概念理解-公式应用-综合建模"的递进训练体系，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |滑轮组综合|8题|含竖直/水平拉动、浮力影响、图像分析|功-功率-机械效率公式链，动滑轮重力与额外功关系推导| |杠杆平衡|4题|结合压强计算、实际装置（舂、冲水器）|杠杆平衡条件与力臂分析，力的相互作用原理应用| |机械效率提升|5题|多因素影响（摩擦、动滑轮重）、动态变化|有用功/总功辨析，机械效率公式变式推导|

2026年中考物理二轮专题高频考点预测练： 简单机械综合计算题 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．图甲所示的载货汽车，其前面为“单轴-单轮”（一根轴上有2个车轮），后面为“单轴-双轮”（一根轴上有4个车轮），如图乙所示。装货后该货车总质量为16t，每个轮胎与地面的接触面积约为400cm2。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等，常偏向车的后半部，为简化研究问题，假设整体重心C到前、后轴的距离相等，水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等，等效作用在A点；水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等，等效作用在B点；因此，货车可看成水平杠杆，如图丙所示，AB距离等于前、后车轴间的距离，C在AB中点。g取10N/kg。 (1)求货车在B点所受的总支持力。 (2)为了保护路面，需要限定车辆对路面的压强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限定值，即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为7.0×105Pa，请通过计算判断该货车是否超限。 3．工人师傅利用如图所示①的滑轮组搬运石材，质量为的石材放在水平地面上，在拉力F的作用下沿水平方向匀速直线运动，石材在内由静止移动了②。石材在水平方向上受到的阻力为石材重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为③，滑轮组和绳子的自重不计。（g取）求： （1）石材受到的阻力； （2）在石材移动的过程④中，工人做的有用功； （3）在石材移动的过程中，工人作用在绳子自由端的拉力F。 4．重300N的货物静止在仓库水平地面上，与地面的接触面积为。工人用如图所示的滑轮组，将该货物匀速提升到3m高的货架上，工人对绳子竖直向下的拉力为200N。求： (1)货物静止在水平地面上时，对地面的压强； (2)滑轮组的机械效率。 5．小明利用如图所示装置提升重物P。他将配重Q用绳系于杠杆的B端，杠杆AB的支点为O，OA：OB=5：3，在杠杆的A端悬挂滑轮组，定滑轮重150N，动滑轮重90N，物体P重210N，物体P以0.4m/s的速度匀速上升。当杠杆恰好在水平位置平衡时，配重Q对水平地面的压强为1×105Pa。取下系于配重Q的绳子，使配重Q单独置于水平地面上时，配重Q对水平地面的压强为3×105Pa。杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g=10N/kg。求： (1)小明作用在绳子末端的拉力； (2)拉力做功的功率； (3)滑轮组的机械效率； (4)配重Q的重力。 6．如图甲，用滑轮组将重为240N的物体匀速提起，在5s内物体上升的高度为1m；不计绳重和摩擦。图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图像，图乙中阴影部分的面积的数值为300。g取10N/kg，求： (1)拉力F的功率； (2)滑轮组的机械效率； (3)动滑轮的重力。 7．如图是汽车起重机吊货物时的场景。汽车起重机自重为3×105 N，吊臂长度可在10~30m之间调节，汽车起重机可以吊起距支点O水平距离4~20m范围内的重物，汽车起重机工作时与水平地面的总接触面积为2m2（不计吊臂重、滑轮重和绳重）。g取10N/kg。 (1)求汽车起重机未吊货物时对水平地面的压强； (2)若将质量为20t的货物在10s内匀速竖直提升5m，求此过程中汽车起重机克服货物重力做功的功率； (3)若汽车起重机动力系统A允许提供的动力与动力臂乘积的最大值为3×106 N·m，求在动力与动力臂的乘积最大时允许吊起重物的重力的最大值。 8．小明同学所在兴趣小组设计了如图甲所示的滑轮组装置，物体重为115N，当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v随时间t变化的关系图象如图丙所示，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向；求： (1)物体在2~3s这段时间上升的高度； (2)在2~3s内，拉力的功率； (3)在2~3s内，滑轮组的机械效率。 9．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。 10．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ρ水=1.0×103kg/m3，石块的密度为ρ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。 11．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。 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．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。 14．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。 15．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。 16．如图所示，一种自动冲水装置，由水箱、注水管，排水管、浮子和塞子组成。轻质硬杆OA、AB、CD固定连接，可以围绕O点旋转，硬杆AB固定连接浮子，硬杆CD固定连接塞子，，。塞子重20N，浮子重10N。塞子和硬杆的体积及各种摩擦都忽略不计。水箱的底面积为1m2，塞子的上表面积和浮子的底面积约为0.05m2，图中水深40cm。此时注水管开始向水箱注水，当水刚好到达浮端时，浮子刚好带动硬杆，将塞子抬起来。（，） (1)注水前，水箱底部的液体压强。 (2)注水前，硬杆AB对浮子的拉力。 (3)注水后，浮子带动硬杆将塞子刚好抬起时，塞子上表面受到的液体压力 17．课外活动小组设计一个打捞沉船的模拟装置，用物体代替沉船。如图所示，使物体从位置匀速直线上升到位置，的高度，物体受到的重力，体积是，作用在绳子的拉力为，作用在绳子的拉力，（整个过程不考虑风浪、水流等因素的影响），，求： (1)物体所受浮力的大小； (2)的大小； (3)使物体从M位置匀速直线上升到N位置，滑轮组的机械效率。 参考答案 1．（1）300W；（2）；（3）80%；（4）100N 【详解】：（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)8×104N (2)超限 【详解】（1）由题意知，装货后该货车总质量为16t，则货车的总重力为G=mg=16×103kg×10N/kg=1.6×105N 把货车可看成水平杠杆，以A点为支点，货车重力G为阻力，则B点的支持力为动力，由杠杆平衡的条件可得G×AC=FB支持×AB C在AB中点，则货车在B点所受的总支持力 （2）由题意知，每个轮胎与地面的接触面积约为400cm2，则后轮胎对路面的压强为 则后胎未超限；把货车可看成水平杠杆，以B点为支点，货车重力G为阻力，则A点的支持力为动力，由杠杆平衡的条件可得G×BC=FA支持×BA C在AB中点，则货车在A点所受的总支持力 则前轮胎对路面的压强为 则前胎超限了，因此该货车超限。 3．（1）1800N；（2）；（3）800N 【详解】解：（1）石材受到的阻力 （2）石材匀速运动的速度 石材在内移动的距离 因为石材匀速直线运动，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，则滑轮组对石材的拉力 工人做的有用功 （3）由可得，工人做的总功 由图知，，绳子自由端移动的距离 由可得工人作用在绳子自由端的拉力 答：（1）石材受到的阻力1800N； （2）在石材移动40s的过程④中，工人做的有用功7.2×104J； （3）在石材移动40s的过程中，工人作用在绳子自由端的拉力800N。 4．(1) (2)75% 【详解】（1）货物的重力为G=300 N，接触面积为S=800cm2=800×10⁻4m2=0.08 m2 货物静止在水平地面上时，对地面的压强 （2）由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，滑轮组的机械效率 5．(1)150N (2)120W (3)70% (4)1500N 【详解】（1）由图可知，该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担物重的绳子段数n=2。不计绳重和摩擦，小明作用在绳子末端的拉力为 （2）绳子末端移动的速度为 拉力做功的功率为 （3）滑轮组的机械效率为 （4）杠杆A端受到的向下的拉力等于整个滑轮组（包括定滑轮、动滑轮、物重P）的总重力以及人对绳子的拉力之和，则A端的拉力为 根据杠杆平衡条件 ，可求得B端绳子对杠杆的拉力为 当杠杆恰好在水平位置平衡时，配重Q受到地面的支持力为 当杠杆恰好在水平位置平衡时，配重的重力等于杠杆的拉力和地面的支持力之和，即① 配重Q单独置于水平地面上时，配重Q对水平地面的压强为3×105Pa，则配重Q的重力等于此时地面的支持力为② 联立①②解得。 6．(1)60W (2)80% (3)60N 【详解】（1）由图乙可知，拉力F做的总功等于阴影部分的面积，即 拉力F的功率为 （2）滑轮组做的有用功为 滑轮组的机械效率为 （3）不计绳重和摩擦，滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力所做的功 动滑轮的重力为 7．(1)1.5×105 Pa (2)1×105 W (3)7.5×105 N 【详解】（1）汽车起重机未吊货物时对水平地面的压力为 汽车起重机未吊货物时对水平地面的压强为 （2）此过程中汽车起重机克服货物重力做功为 做功的功率为 （3）根据杠杆平衡条件，已知，则当吊起距支点O水平距离为4m的重物时，阻力臂最小，阻力最大，则吊起重物的重力的最大值为 8．(1)2.5m (2)300W (3)95.8% 【详解】（1）由图丙可知，物体在2~3s内，重物做匀速直线运动，v物=2.5m/s，物体在2~3s这段时间上升的高度为 （2）由图乙、丙可知，重物做匀速直线运动时，拉力F=40N，图甲中承担物重的绳子股数n=3，则拉力F端绳子移动的速度为 在2~3s内，拉力的功率 （3）在2~3s内，滑轮组的机械效率 9．（1）；（2）100N；（3）75% 【详解】（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 10．(1)300N (2)80% 【详解】（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 11．(1)0.4m/s (2)500N (3)95% 【详解】（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 12．(1) 72 W (2) 90 % (3) 920N (4) 300N 【详解】（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)0.4m/s (2)100N (3)200W (4)90% 【详解】（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 14．(1)2400W (2)1600N (3)80% 【详解】（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 15．(1) (2) (3) 【详解】（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 16．(1) 4000Pa (2) 40N (3) 340N 【详解】（1）注水前，水箱中水的深度，则水箱底部受到的液体压强 （2）由题知，塞子的上表面积和浮子的底面积均为，注水前，浮子浸入水中的深度 则浮子排开水的体积 浮子受到的浮力 浮子受到向下的重力、硬杆对浮子向下的弹力和向上的浮力而处于静止状态，则，则硬杆对浮子的拉力 （3）设浮子带动硬杆将塞子刚好抬起时水的深度为，此时浮子浸入水中的深度 则此时浮子受到的浮力① 注水后，浮子带动硬杆将塞子刚好抬起时，对杠杆的拉力等于塞子的重力与水对塞子的压力之和，即 根据杠杆平衡条件可得 其中为对杠杆的拉力。已知，则硬杆对杠杆的力 此时浮子受到向下的重力、硬杆对浮子向下的拉力和向上的浮力而处于静止状态，则此时浮子受到的浮力② 联立①②解得 塞子上表面受到的液体压力 17．(1)1000N (2)2100N (3)50% 【详解】（1）由于物体从M到N的过程中完全浸没在水中，所以排开水的体积等于物体的体积，即 物体所受的浮力为 （2）物体在水中匀速上升，处于平衡状态。物体受到竖直向下的重力，以及竖直向上的浮力和绳子a的拉力。 根据力的平衡条件有 的大小 （3）在此过程中，滑轮组做的有用功为提升物体所做的功，即克服物体的视重（重力与浮力的差值）做的功 由图可知，承担动滑轮的绳子段数，绳子b端移动的距离为 拉力F2做的总功为 滑轮组的机械效率为 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 1 学科网（北京）股份有限公司 $