专题05 机械能 简单机械（安徽专用）（2大考点）2026年中考物理二模分类汇编

**基本信息** 聚焦机械能与简单机械专题，精选安徽省多地市二模试题，以无人机运输、冬奥会滑雪、长征火箭发射等真实情境，考查功、功率、机械能转化及杠杆、滑轮组应用，强化物理观念与实际问题结合。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|15题|功和功率计算、机械能转化、杠杆平衡条件|结合蹦床运动分析动能变化，以无人机飞行考查机械能守恒| |填空题|15题|重力势能转化、功率计算、机械效率|联系彩虹滑道、引体向上等生活场景，强化能量观念| |实验题|7题|动能影响因素、杠杆平衡条件|通过控制变量法探究动能与速度关系，注重科学探究能力| |计算题|14题|滑轮组机械效率、功率计算|以物流机器人、叉车为背景，综合考查功、功率及机械效率计算|

专题05 机械能 简单机械 2大考点概览 考点01功和功率 功能关系 机械能应用 考点02简单机械及实验、计算 功和功率 功能关系 机械能应用 考点1 一、单选题 1．（2026·安徽省六安市·二模）如图甲所示，同一水平地面上的物体在水平推力的作用下做直线运动。当水平推力为时，物体运动的路程与时间的关系如图乙所示；当水平推力为时，物体运动的速度与时间的关系如图丙所示。若，两次推力做的功分别为，两次推力做功的功率分别为，则（    ） A． B． C．当水平推力为时，物体受到的摩擦力 D．当水平推力为时，物体受到的摩擦力 2．（2026·安徽省合肥市·二模）如图所示，两根完全相同的轻质弹簧竖直固定在水平地面上，两个完全相同的实心小球a、b，分别从两根弹簧的正上方不同高度处由静止释放，释放高度。不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A．两个小球在整个下落过程中动能一直增加 B．两个小球在整个下落过程中机械能守恒 C．下落前，两个小球的重力势能相同 D．两个小球分别到达最低点时，两根弹簧的弹性势能不同 3．(2026·安徽省宿州市·二模)蹦床属于体操运动的一种，是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动，有“空中芭蕾”之称。如图所示是运动员到达最高点A后沿竖直方向下落到最低点C的过程，若不计空气阻力，关于该过程说法正确的是（     ） A．运动员从A点下落到C点的过程中，机械能守恒 B．运动员下落过程中，到达B点时速度最大，动能最大 C．运动员在最低点C时，速度为0，受到非平衡力的作用 D．运动员从B点下落到C点的过程中，受到的惯性保持不变 4．(2026·安徽省合肥市·二模)我国“低空经济”时代已经正式拉开序幕。如图为正在运输货物的无人机，下列关于无人机运输货物时的说法中正确的是（　　） A．无人机匀速上升过程中，其动能转化为机械能 B．无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变 C．无人机在某一高度悬停时，货物的机械能为零 D．无人机下降过程中，所携带货物的动能一定增大 5．(2026·安徽省马鞍山市·二模)如图甲所示，某运动员在做蹦极运动，图乙为其运动示意图。运动员从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。若不计空气阻力，则下列判断正确的是（　　） A．从O点到A点再到B点过程中，运动员动能先增大后减小 B．从A点到B点再到C点过程中，绳的弹性势能先增大后减小 C．从A点到B点再到C点过程中，运动员动能先增大后减小 D．从A点到B点再到C点过程中，运动员的机械能守恒 6．（2026·安徽省芜湖市·二模）取一个轻质的圆筒B，在内壁粘一个较重的小球A，放在斜面上，如图所示，松开手后圆筒B沿着斜面向上滚动一段距离，圆筒滚动后（　　） A．小球A的动能一直增大 B．圆筒B的重力势能增大 C．小球A的机械能增大 D．圆筒B的机械能减小 7．(2026·安徽省马鞍山市·二模)我国跳水运动员在奥运会上屡夺冠军。如图所示的跳板跳水比赛中（　　） A．跳板被压弯，说明力能改变物体的运动状态 B．压弯跳板的过程中，跳板的弹性势能减小 C．离开跳板向上运动的过程中，运动员的动能增大 D．从最高点下落的过程中，运动员的重力势能减小 8．(2026·安徽省芜湖市·二模)如图是9·3阅兵中首次亮相的大型运输机20A飞机。在执行某次任务时，运输机在地面高速滑行后，腾空而起，沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降。下列说法正确的是（　　） A．飞机沿水平方向匀速飞行时，其动能增大 B．飞机减速下降的过程中，其机械能一定减小 C．飞机只要加速飞行，其重力势能就一定减小 D．飞机腾空而起的过程中，其重力势能转化为动能 9．(2026·安徽省芜湖市·二模)小安同学正在进行传接排球的训练，他将排球斜向上抛出，排球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a点与c点等高。若不计空气阻力，则下列说法错误的是（　　） A．排球从a 点至d点的运动过程中，其机械能守恒 B．排球在b点只有重力势能，没有动能 C．排球在a点处的动能等于其在c点处的动能 D．排球从a点到d点的运动过程中，其减少的重力势能全部转化为排球的动能 10．(2026·安徽省六安市·二模)用一条没有弹性的细绳吊着一个实心铁球制成单摆，如图所示，不计空气阻力，将小球拉至A点由静止释放，小球就在A、C间来回摆动。下列分析正确的是（　　） A．小球运动到B点时受力平衡 B．小球运动到C点时受力平衡 C．小球从C运动到B的过程中，动能转化为势能 D．小球运动到C时，若绳子突然断裂，小球将竖直下落 二、填空题 11．(2026·安徽省淮南市·二模)2022年2月，在米兰冬奥会自由式滑雪女子空中技巧比赛中，我国选手徐梦桃勇夺冠军。比赛中，当徐梦桃向上腾空飞跃时，她的重力势能和动能的转化情况是：________。 12．(2026·安徽省阜阳市·二模)如图所示是引体向上的示意图，小刚同学在半分钟内做了12个规范的引体向上。已知小刚的质量为60kg，每次引体向上他能将自身重心提高0.4m，整个过程中的平均功率为______W。 13．(2026·安徽省合肥市·二模)“弓开如满月，箭去似流星”是运动员拉弓射箭时的情景（如图）。从能量转化的角度分析，将箭射出这一过程中弓的___________能转化为箭的动能。 14．(2026·安徽省淮南市·二模)如图所示，小明在春假期间体验了一次彩虹滑道，小明坐在轮胎上从滑道顶端由静止滑下的过程中，小明和轮胎机械能的总量将________（选填“增大”“不变”或“减小”）。 15．(2026·安徽省芜湖市·二模)如图是《天工开物》记载的我国古人磨面的场景。水从高处流下来，重力势能转化为________，冲击水轮机带动石磨转动。 16．(2026·安徽省合肥市·二模)如图所示为游乐场过山车运行时的场景，当过山车从低处向高处匀速爬升时，其动能______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 17．(2026·安徽省合肥市·二模)荡秋千时，如果不继续用力，秋千荡起的高度会逐渐减小，直至停下。从能量角度分析，荡秋千时人和秋千的________能逐渐转化为内能。 三、实验题 18．(2026·安徽省六安市·二模)下面是小明和同学们“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的甲、乙、丙三次实验过程示意图，其中，。 (1)实验中，通过观察木块被钢球撞击后运动的距离来判断钢球的动能大小，这里用到的实验方法是_________（选填“控制变量法”或“转换法”）。 (2)对比_________两次实验，可以探究物体的动能大小与速度的关系。 (3)交流过程中，同学们想到高速公路上要限制汽车行驶的最大速度，从物理学角度来看，这样做是为了限制汽车的_________（选填“动能”或“惯性”）大小。 19．(2026·安徽省马鞍山市·二模)如图是某兴趣小组“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置。 (1)实验中是通过观察___________来比较小车动能大小的。 (2)模拟超载带来的危害时，可选择___________（选填“甲图”“乙图”）的实验装置进行探究。 四、计算题 20．(2026·安徽省合肥市·二模)快递业务服务提升了生活质量，为了提高快递配送效率，可使用如图所示的物流机器人完成快速智能配送。若空载时该物流机器人的重力为N，轮胎与地面的总接触面积为，当该物流机器人完成所有配送任务后返回服务站时，在某平直道路上匀速行驶了m，用时s，已知机器人匀速行驶时，牵引力为800N，g取10N/kg。求此过程中： (1)机器人匀速行驶时的速度为多少？ (2)机器人对水平路面的压强为多少？ (3)机器人匀速行驶时牵引力的功率为多少？ 21．(2026·安徽省马鞍山市·二模)叉车能够抬举并转运货物，高效替代人力搬运，如图所示，一重载叉车在内将的货箱匀速举高了，求此过程中： (1)货箱上升的速度； (2)叉车对货箱所做的功； (3)叉车对货箱所做功的功率。 22．(2026·安徽省阜阳市·二模)工人把重为的箱子推到高处平台，如图所示。A位置为起点，经历B、C、E点，箱子经过AB、BC、CE路段时均做匀速直线运动，且所受推力方向与所在路面平行。表中记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。，，忽略箱子体积。 路段 推力（N） 10 125 10 时间（s） 13 20 12 (1)整个过程克服箱子重力做的功； (2)在阶段，人推箱子做功的功率； (3)在阶段，箱子受到斜面的摩擦力大小。 23．(2026·安徽省芜湖市·二模)2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭成功发射，如图所示。火箭点火后受到的推力为，12s内竖直向上加速升空，上升高度为180m，求： (1)火箭竖直上升阶段的平均速度； (2)火箭竖直上升阶段推力做功的平均功率。 24．(2026·安徽省马鞍山市·二模)如图所示是某科技公司研发的全新一代工业人形机器人Walker S1（身高172 cm，体重75kg，每只脚与地面的接触面积是225cm2），并将其引入比亚迪汽车工厂使用，当该机器人用竖直向上的力将15kg的箱子在2s内匀速抬高1m时。求： (1)该机器人匀速抬高箱子时对地面的压强； (2)该机器人对箱子做功的功率。 25．（2026·安徽省合肥市·二模）目前，无人机运输业务已经逐渐应用到生活中。如图所示，一架无人机装载着6kg的货物竖直上升，该无人机在10s内匀速上升了50m，在这个过程中，求： (1)无人机对货物做的功； (2)无人机对货物做功的功率。 26．(2026·安徽省淮南市·二模)如图为一款能够垂直起降的小型遥控无人机，其携带的云照相机可以实现高空拍摄。无人机总质量为4kg，从地面沿竖直方向匀速升空300m用时60s。g取10N/kg，求： (1)无人机升空时的速度； (2)无人机升空过程中克服重力做的功； (3)无人机升空过程中克服重力做功的功率。 27．(2026·安徽省芜湖市·二模)如图所示是我国新型无人作战装备“机器狼”，其质量为50kg。某次演练时该“机器狼”运输20kg的物资，在2min内水平匀速行进到距离420m的预定地点，匀速行进过程中受到的阻力是其总重的0.18倍，取10N/kg。 (1)“机器狼”匀速行进的速度是多少？ (2)“机器狼”水平匀速行进过程中的动力是多少？ (3)在整个过程中，“机器狼”动力的功率是多少？ 28．(2026·安徽省阜阳市·二模)如图所示，在快递物流中心利用叉车运送货物，已知货物的质量为，若某次运送货物时叉车用将货物匀速举高，g取。在此过程中，求： (1)货物的重力； (2)叉车对货物做的功； (3)叉车举高货物做功的功率。 29．(2026·安徽省合肥市·二模)如图所示是古代民间的提水设施辘轳的示意图，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，用时10s，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J。g取。求此次取水的过程中： (1)人做的有用功的功率为多少？ (2)人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？ 简单机械及实验、计算 考点2 一、单选题 1．(2026·安徽省芜湖市·二模)用如图所示的滑轮组将重为3.6N的物体竖直向上匀速提升0.5m，拉力F为1.5N，不计绳重与摩擦，下列说法正确的是（　　） A．拉力做的总功为0.75J B．动滑轮重0.6N C．该滑轮组的机械效率为80% D．改变滑轮组的绕绳方式可以改变机械效率 2．(2026·安徽省马鞍山市·二模)如图所示，重300N的物体在30N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了5s，此过程滑轮组的机械效率为80%，则下列说法正确的是（　　） A．有用功为60J B．拉力F的功率为12W C．绳子自由端移动的距离为1m D．物体所受的滑动摩擦力为60N 3．(2026·安徽省芜湖市·二模)如图甲所示，将重为6N的物体放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平直线匀速拉动它，弹簧测力计的示数为1.8N，若改用一滑轮组在原来的水平桌面上沿水平直线匀速拉动该物体，使物体向左移动3cm。所用拉力F为1.2N，如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．图乙中滑轮组拉动物体做的有用功为0.036J B．图乙中拉力F做的总功为0.108J C．图乙中克服物体与水平桌面之间的摩擦力做的功是额外功 D．图乙中滑轮组的机械效率为 75% 4．(2026·安徽省滁州市·二模)如图所示，用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验（每个钩码重0.5 N）。下列说法正确的是（　　） A．本实验要做多次，目的是求平均值减小误差 B．图甲，杠杆停留在图中位置，此时杠杆处于不平衡状态 C．图乙，在A、B处各去掉相同数量的钩码，则杠杆右端下降 D．图丙，杠杆始终在水平位置保持平衡，弹簧测力计从a转到b时示数变大 5．(2026·安徽省合肥市·二模)小阳为了搬运重物，用相同的滑轮设计了如图所示的甲、乙两种不同的滑轮组，在相同时间内分别将两物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲滑轮组绳端移动的距离短 B．乙滑轮组绳端移动的速度慢 C．甲滑轮组的机械效率低 D．乙滑轮组做的有用功多 二、填空题 6．(2026·安徽省马鞍山市·二模)如图所示，一滑轮下端悬吊一个重为12 N的物体，用大小为30 N的拉力，将物体匀速提升，此过程中该滑轮的机械效率________。 7．(2026·安徽省宣城市·二模)如图所示是公共场所残疾人专用斜面通道。现用平行于斜面向上大小为150N的推力将一位坐轮椅的老人沿4m长的斜面匀速推上0.6m高的平台。若老人与轮椅总重700N，不计空气阻力，则该斜面的机械效率为________。 8．(2026·安徽省阜阳市·二模)为方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道。沿专用通道至入口和直接上台阶相比较，可以更省力。若将总重为600N的残疾人和轮椅沿8m长的斜面推至2m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N，则斜面的机械效率为______。 9．(2026·安徽省淮南市·二模)用如图所示的滑轮组提升400 N的重物，所用的拉力为250 N，此滑轮组的机械效率为________。 10．(2026·安徽省合肥市·二模)如图甲所示，用一只手把一盆水端起时，可简化为图乙所示，O为支点，A为动力作用点。若OA为12cm，盆口直径为36cm，脸盆（质地均匀），若手在A点施加的压力N，F垂直于OA向上，则脸盆和水所受的总重力为______N。 11．(2026·安徽省芜湖市·二模)如图所示，甲乙两同学用一根粗细均匀的轻质木杆抬水。水和水桶总质量为30kg，水桶挂在视为水平杠杆的A处且距离甲、乙两同学的肩膀（B、C处）分别为1.0 m和0.5 m，则乙同学抬水时所用的力的大小为________N。 12．(2026·安徽省阜阳市·二模)春假期间，小明同学坚持锻炼，为体育考试做准备。如图所示，他正在做俯卧撑，若把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为小明身体的重心，已知他的体重为，则地面对他双手的支持力F的大小为______N。 13．(2026·安徽省六安市·二模)如图为写字时的示意图，笔可以看做是杠杆，O为支点，F为阻力，其作用点为B，若F大小为0.4N，手对笔的压力方向平行于纸面，作用点为A，，则手对笔的压力大小为______N。 14．(2026·安徽省黄山市·二模)图甲为检修汽车发动机时，师傅在B点用竖直向上的力支撑着重为250N的引擎盖，其简化示意图如图乙，A点为引擎盖的重心位置。已知AB=0.72m，OB=1.2m，当引擎盖与水平方向夹角为60°时，师傅对引擎盖的力F=___________N。 三、实验题 15．(2026·安徽省合肥市·二模)某兴趣小组的同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中： (1)实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）移动； (2)①杠杆平衡后，小明同学在图乙所示的A位置挂上两个钩码，在B位置挂上三个钩码，使杠杆在水平位置平衡； ②小明取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的B点，当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，如图丙所示，测力计示数________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 16．(2026·安徽省芜湖市·二模)如图所示，小明用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆的平衡条件”（每个钩码重0.5N）。 (1)如图甲，将杠杆在水平位置调节平衡后，利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂，测得数据如下表，分析表中数据，可得出杠杆的平衡条件是：______； 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 1 0.5 0.2 1.0 0.1 2 1.0 0.15 1.5 0.1 3 3.0 0.1 2.0 0.15 (2)接着同桌小华利用图乙所示的方法继续进行实验，小明认为小华的做法不妥，理由是______。 17．(2026·安徽省淮南市·二模)利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件，杠杆上的刻度线分布均匀。 (1)将装置放在水平桌面上，如图甲所示，为了方便读出力臂，接下来的操作是________________，使杠杆在水平位置平衡； (2)在杠杆的左端A处挂上2个相同质量的钩码，如图乙所示，要使杠杆仍然在水平位置平衡，可以在________（选填“B”“C”或“D”）处挂上1个相同质量的钩码。 18．(2026·安徽省阜阳市·二模)小明用如图所示装置来“探究杠杆的平衡条件”，实验中所用钩码的质量均为100g。    (1)实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲位置，此时杠杆________（选填“平衡”或“不平衡”），随后将杠杆调至水平平衡； (2)如图乙所示，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数________（选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)物理老师自制了如图丙所示的“杠杆力臂演示仪”（杠杆自身重力和摩擦力不计，O点为螺母位置）。先使杠杆AB水平平衡，再松开螺母保持OA端不动，重物位置不变，将杆OB向下折一定角度后拧紧螺母，要使杠杆在如图丁所示位置平衡，则重物应移动到________（选填“①”“②”或“③”）的位置。 19．(2026·安徽省安庆市·二模)小明用一根每格等距的匀质杠杆、弹簧测力计、刻度尺和若干钩码做“探究杠杆平衡条件”的实验，每个钩码的重力为1N。 (1)如图甲所示，调节杠杆水平平衡后，在左侧第2格挂3个相同的钩码，在右侧第3格处用弹簧测力计竖直向下拉，则弹簧测力计的示数为________N；当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左倾斜时，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)小明得出杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”后，又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力和动力臂的数据，并绘制了与的关系图像，如图乙所示。请根据图像推算，当为0.5m时，为________N。 四、计算题 20．(2026·安徽省黄山市·二模)如图所示的某段盘山公路全长10km，竖直高度1000m，有一辆新能源电动观光车，以80kW恒定不变的功率用时40min沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶（行驶过程中观光车所受阻力恒定不变，g取10N/kg）。 求： (1)该车匀速行驶的速度（单位km/h）； (2)该车上山过程中牵引力做的功； (3)若该车上山过程中做的有用功为，该车的机械效率。 21．(2026·安徽省合肥市·二模)工人用如图所示的起吊装置提升建筑材料，在1min内将质量为540kg的材料匀速提升10m。若电动机输出功率恒为1200W，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，求此过程中： (1)提升材料所做的有用功； (2)电动机对绳子的拉力； (3)该滑轮组的机械效率。 22．(2026·安徽省滁州市·二模)我国古代劳动人民利用杠杆可以将巨木抬起，如图所示。若劳动者用竖直向下、大小为3000N的力，在10s内将横杆向下压0.4m，630kg的巨木重心上升了0.08m。g取10N/kg，求： (1)劳动者做的总功； (2)横杆的机械效率。 23．(2026·安徽省池州市·二模)如图所示，重力G＝200N的物体A在F＝5N的作用下以v＝0.2m/s的速度水平向左做匀速直线运动，已知水平地面对物体A的摩擦力f＝12N，求： (1)该滑轮组的机械效率η； (2)拉力F的功率。 24．(2026·安徽省宿州市·二模)如图所示，在一倾角为的固定斜面顶端固定一个滑轮，斜面的底部放一个质量为的物体A，用细线把物体A和一个小桶相连。在小桶中慢慢加砂子，当物体A沿斜面刚好匀速上升时，停止加砂子。已知物体A在斜面上匀速移动时受到的摩擦力是物体A重力的倍，若物体A沿斜面匀速移动的距离为（不计空气阻力、绳与滑轮间的摩擦和绳子自重），取。求： (1)物体A沿斜面匀速上升时，沙和桶的总重力； (2)物体A沿斜面上升的机械效率。（精确到） 25．(2026·安徽省六安市·二模)塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用400N的拉力F，将960N的重物在10s内竖直匀速提升2m，则： (1)拉力F的功率为多少？ (2)该滑轮组的机械效率是多少？ 1 / 2 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 机械能 简单机械 2大考点概览 考点01功和功率 功能关系 机械能应用 考点02简单机械及实验、计算 功和功率 功能关系 机械能应用 考点1 一、单选题 1．A 2．D 3．C 4．B 5．C 6．B 7．D 8．B 9．B 10．D 二、填空题 11．动能转化为重力势能 12．96 13．弹性势 14．减小 15．动能 16．不变 17．机械 三、实验题 18．(1)转换法 (2)甲、乙 (3)动能 19．(1)木块被撞击后移动的距离 (2)乙图 四、计算题 20．(1)2.5m/s (2)3×104Pa (3)2000W 21．(1)0.4 m/s (2) (3) 22．(1)400J (2)25W (3)25N 23．(1) (2) 24．(1) (2)75W 25．(1) (2) 26．(1) (2) (3) 27．(1)3.5m/s (2)126N (3)441W 28．(1)5000N (2)15000J (3)1500W 【详解】（1）货物的重力 （2）叉车对货物做的功 （3）叉车举高货物做功的功率 29．(1) (2) 【详解】（1）水的重力为 人做的有用功为 则人做的有用功的功率为 （2）额外功为 克服水桶重力做的额外功为 则人克服井绳重力与摩擦阻力做的功为 简单机械及实验、计算 考点2 一、单选题 1．C 2．B 3．D 4．D 5．B 二、填空题 6．80% 7．70% 8．75% 9．80% 10．28 11．200 12．300 13．0.5 14．100N 三、实验题 15．(1)右 (2)变大 16．(1)动力×动力臂=阻力×阻力臂 (2)不方便测量力臂 17．(1)向左调节平衡螺母 (2)B 18．(1)平衡 (2)变小 (3)② 19．(1) 2 增大 (2)1.2 四、计算题 20．(1)15km/h (2)1.92×108J (3)35% 【详解】（1）由题意得，行驶时间 则 （2）功率 则 （3）机械效率为 21．(1)54000J (2)2400N (3)75% 【详解】（1）提升材料受到的重力 提升材料所做的有用功 （2）拉动绳子的拉力做的总功 电动机对绳子的拉力大小 （3）该滑轮组的机械效率 22．(1)1200J (2)42% 【详解】（1）竖直向下的力做的功，即劳动者做的总功， （2）克服巨木重力做的有用功 横杆的机械效率 23．(1)80% (2)3W 【详解】（1）与动滑轮相连的绳子段数，设物体A移动距离为，绳子端移动距离 滑轮组的机械效率为有用功与总功的比值，即 （2）拉力F作用点移动的速度为 拉力F的功率 24．(1) (2) 【详解】（1）物体A的重力 根据角的直角三角形特点，物体A上升的高度为 有用功为克服重力做的功，即 受到斜面的摩擦力 克服摩擦力做的额外功 总功为拉力做的功 物体A沿斜面匀速上升时沙和桶的总重力等于绳对物体A的拉力，则沙和桶的总重力 （2）物体A沿斜面上升的机械效率 25．(1)240W (2)80% 【详解】（1）由图可知，连接动滑轮绳子的段数 拉力移动的距离 拉力做的总功 拉力F的功率 （2）提升重物做的有用功 机械效率 1 / 2 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 机械能 简单机械 2大考点概览 考点01功和功率 功能关系 机械能应用 考点02简单机械及实验、计算 功和功率 功能关系 机械能应用 考点1 一、单选题 1．（2026·安徽省六安市·二模）如图甲所示，同一水平地面上的物体在水平推力的作用下做直线运动。当水平推力为时，物体运动的路程与时间的关系如图乙所示；当水平推力为时，物体运动的速度与时间的关系如图丙所示。若，两次推力做的功分别为，两次推力做功的功率分别为，则（    ） A． B． C．当水平推力为时，物体受到的摩擦力 D．当水平推力为时，物体受到的摩擦力 【答案】A 【详解】由图像可知，物体在水平推力和的作用下，都是做匀速直线运动，物体均处于平衡状态，摩擦力均等于推力，即，由于同一物体在同一个水平面上匀速运动，摩擦力不变，故；水平推力为时物体的速度为 物体运动的距离为 水平推力为时物体的速度为，物体运动的距离为 由，可知两次推力做的功关系为；由，可知两次推力做功的功率关系为，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2．（2026·安徽省合肥市·二模）如图所示，两根完全相同的轻质弹簧竖直固定在水平地面上，两个完全相同的实心小球a、b，分别从两根弹簧的正上方不同高度处由静止释放，释放高度。不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A．两个小球在整个下落过程中动能一直增加 B．两个小球在整个下落过程中机械能守恒 C．下落前，两个小球的重力势能相同 D．两个小球分别到达最低点时，两根弹簧的弹性势能不同 【答案】D 【详解】A．小球下落接触弹簧后，一开始重力大于弹簧弹力，小球加速，动能增加；当弹簧弹力增大到大于重力后，小球减速，动能减小，到最低点时动能为0，因此动能是先增加后减小，不是一直增加，故A错误； B．小球接触弹簧后，小球的机械能会不断转化为弹簧的弹性势能，因此小球自身的机械能是减小的，小球整个下落过程机械能不守恒，故B错误； C．重力势能和质量、高度有关，两个小球完全相同（质量相等），初始释放高度，因此下落前b的重力势能更大，二者重力势能不同，故C错误； D．不计空气阻力，小球的重力势能最终全部转化为弹簧的弹性势能；初始时b的重力势能更大，因此最终转化得到的弹性势能更大，两根弹簧的弹性势能不同，故D正确。 故选D。 3．(2026·安徽省宿州市·二模)蹦床属于体操运动的一种，是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动，有“空中芭蕾”之称。如图所示是运动员到达最高点A后沿竖直方向下落到最低点C的过程，若不计空气阻力，关于该过程说法正确的是（     ） A．运动员从A点下落到C点的过程中，机械能守恒 B．运动员下落过程中，到达B点时速度最大，动能最大 C．运动员在最低点C时，速度为0，受到非平衡力的作用 D．运动员从B点下落到C点的过程中，受到的惯性保持不变 【答案】C 【详解】A．运动员从A点下落到C点的过程中，高度变小，速度为0，重力势能和动能都减小，机械能减小，一部分机械能转化为蹦床的弹性势能，故A错误； B．由图可知，运动员下落过程中，到达B点时，刚接触蹦床，此时运动员只受到竖直向下的重力，运动员的速度继续增大，此时速度不是最大，动能不是最大，故B错误； C．运动员在最低点C时，速度为0，受到的弹力大于重力，受到非平衡力的作用，故C正确； D．惯性只与物体的质量有关，运动员从B点下落到C点的过程中，质量不变，具有的惯性不变，惯性不是力，不能用 “受到”描述，故D错误。 故选C。 4．(2026·安徽省合肥市·二模)我国“低空经济”时代已经正式拉开序幕。如图为正在运输货物的无人机，下列关于无人机运输货物时的说法中正确的是（　　） A．无人机匀速上升过程中，其动能转化为机械能 B．无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变 C．无人机在某一高度悬停时，货物的机械能为零 D．无人机下降过程中，所携带货物的动能一定增大 【答案】B 【详解】A．无人机匀速上升时，速度、质量都不变，动能不变，是无人机的电能转化为重力势能（机械能），不是动能转化为机械能，故A错误； B．无人机水平匀速飞行时，货物质量不变、速度不变所以动能不变；高度不变所以重力势能不变，因此总机械能保持不变，故B正确； C．悬停时，货物相对于地面有高度，具有重力势能，因此机械能不为零，故C错误； D．若无人机匀速下降，货物速度不变，动能也不变，因此动能不是一定增大，故D错误。 故选B。 5．(2026·安徽省马鞍山市·二模)如图甲所示，某运动员在做蹦极运动，图乙为其运动示意图。运动员从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。若不计空气阻力，则下列判断正确的是（　　） A．从O点到A点再到B点过程中，运动员动能先增大后减小 B．从A点到B点再到C点过程中，绳的弹性势能先增大后减小 C．从A点到B点再到C点过程中，运动员动能先增大后减小 D．从A点到B点再到C点过程中，运动员的机械能守恒 【答案】C 【详解】A．从O到A，弹性绳未被拉长，无弹力，运动员只受重力，加速下落；从A到B，弹性弹力小于重力，合力向下，运动员仍加速。因此O→A→B过程速度一直增大，动能一直增大，故A错误； B．从A到C，弹性绳被拉得越来越长，弹性形变程度持续增大，弹性势能一直增大，故B错误； C．A→B阶段，弹力小于重力，运动员加速，动能增大；B→C阶段，弹力大于重力，运动员减速，动能减小，因此A→B→C过程运动员动能先增大后减小，故C正确； D．从A到C，弹性绳对运动员做功，运动员的机械能转化为弹性绳的弹性势能，运动员的机械能不守恒，故D错误。 故选C。 6．（2026·安徽芜湖·二模）取一个轻质的圆筒B，在内壁粘一个较重的小球A，放在斜面上，如图所示，松开手后圆筒B沿着斜面向上滚动一段距离，圆筒滚动后（　　） A．小球A的动能一直增大 B．圆筒B的重力势能增大 C．小球A的机械能增大 D．圆筒B的机械能减小 【答案】B 【详解】A．圆筒B向上滚动时，小球A相对于地面的高度是先降低后升高，其速度先增大后减小，因此小球A的动能不是一直增大，故A错误； B．圆筒B沿斜面向上滚动，其高度增加，根据重力势能公式知，h增大，重力势能也增大，故B正确； C．小球A对圆筒做功，推动圆筒向上运动，因此小球 A 的机械能（动能 + 重力势能）会减少，转化为圆筒的机械能和克服摩擦的内能。故C错误； D．圆筒B的机械能由小球A的能量转化而来：它获得了动能，同时高度升高、重力势能增大，因此整体机械能是增大的，故D错误。 故选 B。 7．(2026·安徽省马鞍山市·二模)我国跳水运动员在奥运会上屡夺冠军。如图所示的跳板跳水比赛中（　　） A．跳板被压弯，说明力能改变物体的运动状态 B．压弯跳板的过程中，跳板的弹性势能减小 C．离开跳板向上运动的过程中，运动员的动能增大 D．从最高点下落的过程中，运动员的重力势能减小 【答案】D 【详解】A．跳板被压弯是力改变了跳板的形状，故A不符合题意； B．同一物体弹性形变越大，弹性势能越大。压弯跳板的过程中，跳板弹性形变程度增大，因此弹性势能增大，故B不符合题意； C．离开跳板向上运动时，运动员质量不变，速度逐渐减小，因此动能减小，故C不符合题意； D．从最高点下落的过程中，运动员质量不变，高度逐渐减小，因此重力势能减小，故D符合题意。 故选D。 8．(2026·安徽省芜湖市·二模)如图是9·3阅兵中首次亮相的大型运输机20A飞机。在执行某次任务时，运输机在地面高速滑行后，腾空而起，沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降。下列说法正确的是（　　） A．飞机沿水平方向匀速飞行时，其动能增大 B．飞机减速下降的过程中，其机械能一定减小 C．飞机只要加速飞行，其重力势能就一定减小 D．飞机腾空而起的过程中，其重力势能转化为动能 【答案】B 【详解】A．飞机沿水平方向匀速飞行时，速度不变，质量不变，动能不变，故A错误； B．飞机减速下降的过程中，质量不变，速度减小，高度降低，动能减小，重力势能减小，所以机械能减小，故B正确； C．飞机加速飞行时，如果其高度不变，则重力势能不变，故C错误； D．飞机腾空而起的过程，质量不变，速度变大，动能增加，高度增大，重力势能增大，不是重力势能转化为动能，故D错误。 故选B。 9．(2026·安徽省芜湖市·二模)小安同学正在进行传接排球的训练，他将排球斜向上抛出，排球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a点与c点等高。若不计空气阻力，则下列说法错误的是（　　） A．排球从a 点至d点的运动过程中，其机械能守恒 B．排球在b点只有重力势能，没有动能 C．排球在a点处的动能等于其在c点处的动能 D．排球从a点到d点的运动过程中，其减少的重力势能全部转化为排球的动能 【答案】B 【详解】A．不计空气的阻力，排球在整个运动过程中，只受重力的作用，所以其机械能守恒，故A正确，不符合题意； B．b点是排球运动轨迹的最高点，此时排球的重力势能最大，但它在水平方向仍有速度，所以仍有动能，故B错误，符合题意； C．因为点和点等高，所以排球在 点和点的重力势能相等，又因为排球在整个运动过程中机械能守恒，所以排球在点和点的动能也相等，故C正确，不符合题意； D．因为排球在整个运动过程中机械能守恒，所以排球从a 点到d 点的运动过程中，其减少的重力势能全部转化为排球的动能，故D正确，不符合题意。 故选B。 10．(2026·安徽省六安市·二模)用一条没有弹性的细绳吊着一个实心铁球制成单摆，如图所示，不计空气阻力，将小球拉至A点由静止释放，小球就在A、C间来回摆动。下列分析正确的是（　　） A．小球运动到B点时受力平衡 B．小球运动到C点时受力平衡 C．小球从C运动到B的过程中，动能转化为势能 D．小球运动到C时，若绳子突然断裂，小球将竖直下落 【答案】D 【详解】A．小球在AC间做曲线运动，在B点，小球受重力、拉力，二力大小不相等，受力不平衡，合力不为零，故A错误； B．C是最高点，小球瞬时静止，受重力、绳子拉力，二力不在同一直线，合力不为零，受力不平衡，故B错误； C．小球从C到B高度降低、速度变大，重力势能转化为动能，故C错误； D．小球运动到C时，速度为0，若绳子突然断裂，只受重力，小球将竖直下落，故D正确。 故选D。 二、填空题 11．(2026·安徽省淮南市·二模)2022年2月，在米兰冬奥会自由式滑雪女子空中技巧比赛中，我国选手徐梦桃勇夺冠军。比赛中，当徐梦桃向上腾空飞跃时，她的重力势能和动能的转化情况是：________。 【答案】动能转化为重力势能 【详解】徐梦桃向上腾空时，质量不变，速度逐渐减小，高度逐渐增大，动能减小，重力势能增大，因此该过程是动能转化为重力势能。 12．(2026·安徽省阜阳市·二模)如图所示是引体向上的示意图，小刚同学在半分钟内做了12个规范的引体向上。已知小刚的质量为60kg，每次引体向上他能将自身重心提高0.4m，整个过程中的平均功率为______W。 【答案】96 【详解】做一次引体向上做功 做12个引体向上做的总功 所用时间 整个过程中的平均功率 13．(2026·安徽省合肥市·二模)“弓开如满月，箭去似流星”是运动员拉弓射箭时的情景（如图）。从能量转化的角度分析，将箭射出这一过程中弓的___________能转化为箭的动能。 【答案】弹性势 【详解】拉弓时，弓发生了弹性形变，具有弹性势能， 将箭射出时，弓的弹性形变恢复，弹性势能减小，箭由静止变为运动，动能增大，这个过程是弓的弹性势能转化为箭的动能。 14．(2026·安徽省淮南市·二模)如图所示，小明在春假期间体验了一次彩虹滑道，小明坐在轮胎上从滑道顶端由静止滑下的过程中，小明和轮胎机械能的总量将________（选填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】减小 【详解】小明和轮胎下滑过程中，需要克服滑道的摩擦力做功，一部分机械能会转化为其他形式的能，因此小明和轮胎的机械能总量会减小。 15．(2026·安徽省芜湖市·二模)如图是《天工开物》记载的我国古人磨面的场景。水从高处流下来，重力势能转化为________，冲击水轮机带动石磨转动。 【答案】动能 【详解】高处的水具有重力势能，流下时高度降低，速度增大，重力势能转化为动能。 16．(2026·安徽省合肥市·二模)如图所示为游乐场过山车运行时的场景，当过山车从低处向高处匀速爬升时，其动能______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】不变 【详解】动能的大小由物体的质量和运动速度共同决定，质量越大、速度越大，动能越大。本题中过山车匀速爬升过程中，质量不变，速度大小也不变，因此动能不变。 17．(2026·安徽省合肥市·二模)荡秋千时，如果不继续用力，秋千荡起的高度会逐渐减小，直至停下。从能量角度分析，荡秋千时人和秋千的________能逐渐转化为内能。 【答案】 机械 【详解】机械能包含动能与重力势能，荡秋千时，人和秋千的重力势能与动能会相互转化，但由于空气阻力、摩擦等因素存在，机械能会持续克服这些阻力做功，逐渐转化为内能，使得秋千荡起的高度不断减小直至停下。 三、实验题 18．(2026·安徽省六安市·二模)下面是小明和同学们“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的甲、乙、丙三次实验过程示意图，其中，。 (1)实验中，通过观察木块被钢球撞击后运动的距离来判断钢球的动能大小，这里用到的实验方法是_________（选填“控制变量法”或“转换法”）。 (2)对比_________两次实验，可以探究物体的动能大小与速度的关系。 (3)交流过程中，同学们想到高速公路上要限制汽车行驶的最大速度，从物理学角度来看，这样做是为了限制汽车的_________（选填“动能”或“惯性”）大小。 【答案】(1)转换法 (2)甲、乙 (3)动能 【详解】（1）实验中动能大小无法直接观察，通过木块被撞击后移动的距离来间接反映动能的大小，这种将不易观察的物理量转换为易观察测量的物理量的方法，就是转换法。 （2）探究动能大小和速度的关系，需要控制小球质量相同，改变小球到达水平面的速度（即改变小球下滑的高度）。已知，，因此对比甲、乙两次实验即可完成探究。 （3）惯性大小只和物体质量有关，和速度无关；动能大小与速度有关，质量不变时，速度越大动能越大，发生碰撞时破坏性更大，因此高速公路限制最大速度，是为了限制汽车的动能大小。 19．(2026·安徽省马鞍山市·二模)如图是某兴趣小组“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置。 (1)实验中是通过观察___________来比较小车动能大小的。 (2)模拟超载带来的危害时，可选择___________（选填“甲图”“乙图”）的实验装置进行探究。 【答案】(1)木块被撞击后移动的距离 (2)乙图 【详解】（1）在该实验中，小车动能越大，对木块做功越多，木块被撞击后移动的距离就越远，所以可以通过观察木块被撞击后移动的距离来比较小车动能的大小。 （2）要模拟超载带来的危害，即探究的是“动能与质量之间的关系”，根据控制变量法可知，需要控制速度相同，改变质量，则在实验中应保持小车从相同高度由静止滑下，保持小车速度相同，同时改变小车的质量，如图所示，乙图满足要求。 四、计算题 20．(2026·安徽省合肥市·二模)快递业务服务提升了生活质量，为了提高快递配送效率，可使用如图所示的物流机器人完成快速智能配送。若空载时该物流机器人的重力为N，轮胎与地面的总接触面积为，当该物流机器人完成所有配送任务后返回服务站时，在某平直道路上匀速行驶了m，用时s，已知机器人匀速行驶时，牵引力为800N，g取10N/kg。求此过程中： (1)机器人匀速行驶时的速度为多少？ (2)机器人对水平路面的压强为多少？ (3)机器人匀速行驶时牵引力的功率为多少？ 【答案】(1) 2.5m/s (2) 3×104Pa (3) 2000W 【详解】（1）机器人匀速行驶的速度 （2）机器人对水平路面的压力 机器人对水平路面的压强 （3）机器人匀速行驶时牵引力所做的功 机器人匀速行驶时牵引力的功率 21．(2026·安徽省马鞍山市·二模)叉车能够抬举并转运货物，高效替代人力搬运，如图所示，一重载叉车在内将的货箱匀速举高了，求此过程中： (1)货箱上升的速度； (2)叉车对货箱所做的功； (3)叉车对货箱所做功的功率。 【答案】(1)0.4 m/s (2) (3) 【详解】（1）货箱上升的速度 （2）货箱匀速上升，叉车对货箱的举力与货箱重力二力平衡，即 叉车对货箱所做的功 （3）叉车对货箱做功的功率 22．(2026·安徽省阜阳市·二模)工人把重为的箱子推到高处平台，如图所示。A位置为起点，经历B、C、E点，箱子经过AB、BC、CE路段时均做匀速直线运动，且所受推力方向与所在路面平行。表中记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。，，忽略箱子体积。 路段 推力（N） 10 125 10 时间（s） 13 20 12 (1)整个过程克服箱子重力做的功； (2)在阶段，人推箱子做功的功率； (3)在阶段，箱子受到斜面的摩擦力大小。 【答案】(1)400J (2)25W (3)25N 【详解】（1）重力做功只与竖直高度变化有关，AB、CE为水平路段，高度不变，重力不做功，仅BC段箱子上升。已知，由直角三角形的性质可知，箱子上升的竖直高度，整个过程克服重力做功 （2）BC段推力做的总功 推力做功的功率 （3）BC段中，克服重力做功为有用功，即，额外功为克服斜面摩擦力做的功，额外功 斜面摩擦力 23．(2026·安徽省芜湖市·二模)2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭成功发射，如图所示。火箭点火后受到的推力为，12s内竖直向上加速升空，上升高度为180m，求： (1)火箭竖直上升阶段的平均速度； (2)火箭竖直上升阶段推力做功的平均功率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）火箭竖直上升阶段的平均速度 （2）火箭竖直上升阶段推力做的功 推力做功的平均功率 24．(2026·安徽省马鞍山市·二模)如图所示是某科技公司研发的全新一代工业人形机器人Walker S1（身高172 cm，体重75kg，每只脚与地面的接触面积是225cm2），并将其引入比亚迪汽车工厂使用，当该机器人用竖直向上的力将15kg的箱子在2s内匀速抬高1m时。求： (1)该机器人匀速抬高箱子时对地面的压强； (2)该机器人对箱子做功的功率。 【答案】(1) (2)75W 【详解】（1）机器人对地面的压力等于其自身重力与箱子重力之和 受力面积 压强 （2）对箱子做的功 功率 25．（2026·安徽省合肥市·二模）目前，无人机运输业务已经逐渐应用到生活中。如图所示，一架无人机装载着6kg的货物竖直上升，该无人机在10s内匀速上升了50m，在这个过程中，求： (1)无人机对货物做的功； (2)无人机对货物做功的功率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）货物受到的重力 无人机对货物做的功 （2）无人机对货物做功的功率 26．(2026·安徽省淮南市·二模)如图为一款能够垂直起降的小型遥控无人机，其携带的云照相机可以实现高空拍摄。无人机总质量为4kg，从地面沿竖直方向匀速升空300m用时60s。g取10N/kg，求： (1)无人机升空时的速度； (2)无人机升空过程中克服重力做的功； (3)无人机升空过程中克服重力做功的功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）无人机升空时的速度为 （2）无人机的重力为 克服重力做功为 （3）克服重力做功的功率为 27．(2026·安徽省芜湖市·二模)如图所示是我国新型无人作战装备“机器狼”，其质量为50kg。某次演练时该“机器狼”运输20kg的物资，在2min内水平匀速行进到距离420m的预定地点，匀速行进过程中受到的阻力是其总重的0.18倍，取10N/kg。 (1)“机器狼”匀速行进的速度是多少？ (2)“机器狼”水平匀速行进过程中的动力是多少？ (3)在整个过程中，“机器狼”动力的功率是多少？ 【答案】(1)3.5m/s (2)126N (3)441W 【详解】（1）“机器狼”匀速行进的速度 （2）“机器狼”水平匀速行进时，动力与阻力大小相等，即 （3）在整个过程中，“机器狼”动力的功率 28．(2026·安徽省阜阳市·二模)如图所示，在快递物流中心利用叉车运送货物，已知货物的质量为，若某次运送货物时叉车用将货物匀速举高，g取。在此过程中，求： (1)货物的重力； (2)叉车对货物做的功； (3)叉车举高货物做功的功率。 【答案】(1)5000N (2)15000J (3)1500W 【详解】（1）货物的重力 （2）叉车对货物做的功 （3）叉车举高货物做功的功率 29．(2026·安徽省合肥市·二模)如图所示是古代民间的提水设施辘轳的示意图，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，用时10s，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J。g取。求此次取水的过程中： (1)人做的有用功的功率为多少？ (2)人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）水的重力为 人做的有用功为 则人做的有用功的功率为 （2）额外功为 克服水桶重力做的额外功为 则人克服井绳重力与摩擦阻力做的功为 简单机械及实验、计算 考点2 一、单选题 1．(2026·安徽省芜湖市·二模)用如图所示的滑轮组将重为3.6N的物体竖直向上匀速提升0.5m，拉力F为1.5N，不计绳重与摩擦，下列说法正确的是（　　） A．拉力做的总功为0.75J B．动滑轮重0.6N C．该滑轮组的机械效率为80% D．改变滑轮组的绕绳方式可以改变机械效率 【答案】C 【分析】首先确定滑轮组承担物重的绳子段数，因为要计算拉力移动距离、总功、动滑轮重和机械效率，所以这是解题突破口。先根据和物体提升高度算出，再结合拉力计算总功。因为不计绳重与摩擦时，拉力公式为，所以可通过变形公式计算动滑轮重。分别算出有用功和总功后代入计算机械效率。由变形公式知，机械效率与物重、动滑轮重有关，与绕绳方式无关。 【详解】A．由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数 ，绳子自由端移动距离为 则拉力做的总功为 故A错误； B．不计绳重与摩擦，拉力满足 ，因此动滑轮重为 故B错误； C．有用功为 滑轮组的机械效率为 故C正确； D．不计绳重与摩擦，滑轮组机械效率 改变绕绳方式时，物重和动滑轮重都不变，因此机械效率不变，故D错误。 故选C。 2．(2026·安徽省马鞍山市·二模)如图所示，重300N的物体在30N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了5s，此过程滑轮组的机械效率为80%，则下列说法正确的是（　　） A．有用功为60J B．拉力F的功率为12W C．绳子自由端移动的距离为1m D．物体所受的滑动摩擦力为60N 【答案】B 【详解】 物体移动距离 由图可知，动滑轮上承担力的绳子段数，因此绳子自由端移动距离 拉力做的总功 拉力的功率 有用功 水平拉动物体时，有用功是克服滑动摩擦力做的功，因此滑动摩擦力 故选B。 3．(2026·安徽省芜湖市·二模)如图甲所示，将重为6N的物体放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平直线匀速拉动它，弹簧测力计的示数为1.8N，若改用一滑轮组在原来的水平桌面上沿水平直线匀速拉动该物体，使物体向左移动3cm。所用拉力F为1.2N，如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．图乙中滑轮组拉动物体做的有用功为0.036J B．图乙中拉力F做的总功为0.108J C．图乙中克服物体与水平桌面之间的摩擦力做的功是额外功 D．图乙中滑轮组的机械效率为 75% 【答案】D 【详解】AC．由图甲可知，物体沿水平直线匀速运动时，物体所受的摩擦力与弹簧测力计的拉力为一对平衡力，大小相等，即，图乙中，滑轮组拉动物体做匀速运动时，克服物体与桌面之间的摩擦力做的功为有用功，其 故AC错误； B．图乙中拉力 F 做的总功 故B错误； D．图乙中滑轮组的机械效率 故 D正确。 故选D。 4．(2026·安徽省滁州市·二模)如图所示，用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验（每个钩码重0.5 N）。下列说法正确的是（　　） A．本实验要做多次，目的是求平均值减小误差 B．图甲，杠杆停留在图中位置，此时杠杆处于不平衡状态 C．图乙，在A、B处各去掉相同数量的钩码，则杠杆右端下降 D．图丙，杠杆始终在水平位置保持平衡，弹簧测力计从a转到b时示数变大 【答案】D 【详解】A．探究“杠杆平衡条件”的实验中，多次实验的目的是寻找普遍规律，避免偶然性，故A错误； B．杠杆的平衡状态定义为静止或匀速转动，图甲中杠杆保持静止，属于平衡状态，故B错误； C．设每个钩码重为，每格长度为，原杠杆平衡时满足：，得。各去掉1个钩码后： 左侧力矩：，右侧力矩： 左侧力矩大于右侧，因此杠杆左端下降，故C错误。 D．杠杆始终水平平衡，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计从（竖直拉）转到（倾斜拉）时，动力臂（支点到拉力作用线的垂直距离）变小，根据杠杆平衡条件，动力变大，因此弹簧测力计示数变大，故D正确。 故选D。 5．(2026·安徽省合肥市·二模)小阳为了搬运重物，用相同的滑轮设计了如图所示的甲、乙两种不同的滑轮组，在相同时间内分别将两物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲滑轮组绳端移动的距离短 B．乙滑轮组绳端移动的速度慢 C．甲滑轮组的机械效率低 D．乙滑轮组做的有用功多 【答案】B 【详解】AB。由图可知，， ，在相同时间内分别将两物体匀速提升相同高度，则 则甲滑轮组绳端移动的距离长，根据可知，乙滑轮组绳端移动的速度慢，故A错误，B正确； C． 忽略绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 因为，所以甲滑轮组的机械效率比乙的大，故C错误； D． 由于两物体匀速提升相同高度，且，根据可知，甲滑轮组做的有用功多，故D错误。 故选B。 二、填空题 6．(2026·安徽省马鞍山市·二模)如图所示，一滑轮下端悬吊一个重为12 N的物体，用大小为30 N的拉力，将物体匀速提升，此过程中该滑轮的机械效率________。 【答案】80% 【详解】当物体上升高度时，拉力F移动的距离是物体移动距离的一半，即 有用功是提升物体做的功， 拉力做的总功 机械效率 7．(2026·安徽省宣城市·二模)如图所示是公共场所残疾人专用斜面通道。现用平行于斜面向上大小为150N的推力将一位坐轮椅的老人沿4m长的斜面匀速推上0.6m高的平台。若老人与轮椅总重700N，不计空气阻力，则该斜面的机械效率为________。 【答案】70% 【详解】有用功为 总功为 机械效率 8．(2026·安徽省阜阳市·二模)为方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道。沿专用通道至入口和直接上台阶相比较，可以更省力。若将总重为600N的残疾人和轮椅沿8m长的斜面推至2m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N，则斜面的机械效率为______。 【答案】75% 【详解】斜面的机械效率为 9．(2026·安徽省淮南市·二模)用如图所示的滑轮组提升400 N的重物，所用的拉力为250 N，此滑轮组的机械效率为________。 【答案】80% 【详解】动滑轮上承重绳子的股数为n=2，此滑轮组的机械效率为 10．(2026·安徽省合肥市·二模)如图甲所示，用一只手把一盆水端起时，可简化为图乙所示，O为支点，A为动力作用点。若OA为12cm，盆口直径为36cm，脸盆（质地均匀），若手在A点施加的压力N，F垂直于OA向上，则脸盆和水所受的总重力为______N。 【答案】28 【详解】该杠杆的支点在O点，阻力（脸盆和水的总重力G）作用在脸盆中心，因为脸盆质地均匀，所以阻力臂为盆口直径的一半，即 在A点施加垂直OA向上的力为动力，动力臂为 根据杠杆平衡条件，若此时在A点施加垂直OA向上的力为42N，得脸盆和水所受的总重力 11．(2026·安徽省芜湖市·二模)如图所示，甲乙两同学用一根粗细均匀的轻质木杆抬水。水和水桶总质量为30kg，水桶挂在视为水平杠杆的A处且距离甲、乙两同学的肩膀（B、C处）分别为1.0 m和0.5 m，则乙同学抬水时所用的力的大小为________N。 【答案】200 【详解】水和水桶总质量为 根据杠杆平衡的条件，以B点为支点，可得 则 12．(2026·安徽省阜阳市·二模)春假期间，小明同学坚持锻炼，为体育考试做准备。如图所示，他正在做俯卧撑，若把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为小明身体的重心，已知他的体重为，则地面对他双手的支持力F的大小为______N。 【答案】300 【详解】支点为 O，阻力是小明的重力 ，阻力臂（重心到支点 O 的距离）；动力是地面对双手的支持力 F，动力臂（支持力作用点到支点O的距离） 杠杆平衡条件可知， 则地面对他双手的支持力 13．(2026·安徽省六安市·二模)如图为写字时的示意图，笔可以看做是杠杆，O为支点，F为阻力，其作用点为B，若F大小为0.4N，手对笔的压力方向平行于纸面，作用点为A，，则手对笔的压力大小为______N。 【答案】0.5 【详解】由题可知动力臂为OA，阻力臂为OB，因为 则 设，则，，阻力，根据杠杆平衡条件：。即 可得手对笔的压力大小 14．(2026·安徽省黄山市·二模)图甲为检修汽车发动机时，师傅在B点用竖直向上的力支撑着重为250N的引擎盖，其简化示意图如图乙，A点为引擎盖的重心位置。已知AB=0.72m，OB=1.2m，当引擎盖与水平方向夹角为60°时，师傅对引擎盖的力F=___________N。 【答案】100N 【详解】根据杠杆平衡条件，可得 师傅对引擎盖的力 三、实验题 15．(2026·安徽省合肥市·二模)某兴趣小组的同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中： (1)实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）移动； (2)①杠杆平衡后，小明同学在图乙所示的A位置挂上两个钩码，在B位置挂上三个钩码，使杠杆在水平位置平衡； ②小明取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的B点，当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，如图丙所示，测力计示数________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)右 (2)变大 【详解】（1）调节杠杆平衡时，平衡螺母向杠杆上翘的一端调节，图甲中杠杆右端上翘，因此应将平衡螺母向右移动。 （2）根据杠杆平衡条件，题中钩码的重力、支点到阻力作用线的距离都不变，弹簧测力计从位置转至的过程中，拉力的力臂逐渐变小，因此拉力会变大，即测力计示数变大。 16．(2026·安徽省芜湖市·二模)如图所示，小明用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆的平衡条件”（每个钩码重0.5N）。 (1)如图甲，将杠杆在水平位置调节平衡后，利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂，测得数据如下表，分析表中数据，可得出杠杆的平衡条件是：______； 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 1 0.5 0.2 1.0 0.1 2 1.0 0.15 1.5 0.1 3 3.0 0.1 2.0 0.15 (2)接着同桌小华利用图乙所示的方法继续进行实验，小明认为小华的做法不妥，理由是______。 【答案】(1)动力×动力臂=阻力×阻力臂 (2)不方便测量力臂 【详解】（1）根据表格里的三组数据，每次实验的 “动力×动力臂” 都等于 “阻力×阻力臂”。因此，杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即。 （2）力臂的定义是 “支点到力的作用线的垂直距离”。当测力计斜拉时，拉力的作用线不再与杠杆垂直，力臂会小于杠杆上的刻度长度，无法直接从杠杆上读出，需要额外用刻度尺测量，既麻烦又容易出错。 17．(2026·安徽省淮南市·二模)利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件，杠杆上的刻度线分布均匀。 (1)将装置放在水平桌面上，如图甲所示，为了方便读出力臂，接下来的操作是________________，使杠杆在水平位置平衡； (2)在杠杆的左端A处挂上2个相同质量的钩码，如图乙所示，要使杠杆仍然在水平位置平衡，可以在________（选填“B”“C”或“D”）处挂上1个相同质量的钩码。 【答案】(1)向左调节平衡螺母 (2)B 【详解】（1）图甲中杠杆右端下沉，左端上翘，说明重心偏右。为使杠杆在水平位置平衡。应该向左调节平衡螺母。 （2）根据杠杆平衡条件，设每个钩码重力为，杠杆每格长度为，由题可知左侧，，若要使右侧且杠杆依然水平，则 即右侧力臂需要距离支点O的距离为4L，可以在B处挂上1个相同质量的钩码。 18．(2026·安徽省阜阳市·二模)小明用如图所示装置来“探究杠杆的平衡条件”，实验中所用钩码的质量均为100g。    (1)实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲位置，此时杠杆________（选填“平衡”或“不平衡”），随后将杠杆调至水平平衡； (2)如图乙所示，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数________（选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)物理老师自制了如图丙所示的“杠杆力臂演示仪”（杠杆自身重力和摩擦力不计，O点为螺母位置）。先使杠杆AB水平平衡，再松开螺母保持OA端不动，重物位置不变，将杆OB向下折一定角度后拧紧螺母，要使杠杆在如图丁所示位置平衡，则重物应移动到________（选填“①”“②”或“③”）的位置。 【答案】(1)平衡 (2)变小 (3)② 【详解】（1）实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，此时杠杆处于平衡状态，当杠杆静止或匀速转动时，杠杆均为平衡状态。 （2）图乙中，当弹簧测力计绕A点从C位置转动到D位置的过程中，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力F将变小，这是因为，当拉力由倾斜变成垂直时，阻力、阻力臂不变，拉力F力臂变大，相应的力会变小，这样才能继续平衡。 （3）将杆OB向下折一定角度后拧紧螺母，此时杠杆失去平衡，左右两边力与力臂乘积不等。要使杠杆AB'在图丁位置平衡，则重物G2应移动到②的位置，此时右边的力臂恰好等于OB，左右两边力与力臂的乘积相等，杠杆平衡。 19．(2026·安徽省安庆市·二模)小明用一根每格等距的匀质杠杆、弹簧测力计、刻度尺和若干钩码做“探究杠杆平衡条件”的实验，每个钩码的重力为1N。 (1)如图甲所示，调节杠杆水平平衡后，在左侧第2格挂3个相同的钩码，在右侧第3格处用弹簧测力计竖直向下拉，则弹簧测力计的示数为________N；当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左倾斜时，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)小明得出杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”后，又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力和动力臂的数据，并绘制了与的关系图像，如图乙所示。请根据图像推算，当为0.5m时，为________N。 【答案】(1) 2 增大 (2)1.2 【详解】（1）[1]假设杠杆上每格的长度为L，根据杠杆平衡条件可得 则弹簧测力计的示数 [2]当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左倾斜时，阻力和阻力臂不变，而拉力的力臂变短。根据杠杆平衡条件可知，拉力变大，即弹簧测力计的示数将逐渐增大。 （2）因为保持阻力和阻力臂不变，所以阻力与阻力臂的乘积为定值，根据杠杆平衡条件可知，此时动力与动力臂的乘积也为定值。如图所示， 所以当为0.5m时，的大小为 四、计算题 20．(2026·安徽省黄山市·二模)如图所示的某段盘山公路全长10km，竖直高度1000m，有一辆新能源电动观光车，以80kW恒定不变的功率用时40min沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶（行驶过程中观光车所受阻力恒定不变，g取10N/kg）。 求： (1)该车匀速行驶的速度（单位km/h）； (2)该车上山过程中牵引力做的功； (3)若该车上山过程中做的有用功为，该车的机械效率。 【答案】(1) 15km/h (2) 1.92×108J (3) 35% 【详解】（1）由题意得，行驶时间 则 （2）功率 则 （3）机械效率为 21．(2026·安徽省合肥市·二模)工人用如图所示的起吊装置提升建筑材料，在1min内将质量为540kg的材料匀速提升10m。若电动机输出功率恒为1200W，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，求此过程中： (1)提升材料所做的有用功； (2)电动机对绳子的拉力； (3)该滑轮组的机械效率。 【答案】(1)54000J (2)2400N (3)75% 【详解】（1）提升材料受到的重力 提升材料所做的有用功 （2）拉动绳子的拉力做的总功 电动机对绳子的拉力大小 （3）该滑轮组的机械效率 22．(2026·安徽省滁州市·二模)我国古代劳动人民利用杠杆可以将巨木抬起，如图所示。若劳动者用竖直向下、大小为3000N的力，在10s内将横杆向下压0.4m，630kg的巨木重心上升了0.08m。g取10N/kg，求： (1)劳动者做的总功； (2)横杆的机械效率。 【答案】(1)1200J (2)42% 【详解】（1）竖直向下的力做的功，即劳动者做的总功， （2）克服巨木重力做的有用功 横杆的机械效率 23．(2026·安徽省池州市·二模)如图所示，重力G＝200N的物体A在F＝5N的作用下以v＝0.2m/s的速度水平向左做匀速直线运动，已知水平地面对物体A的摩擦力f＝12N，求： (1)该滑轮组的机械效率η； (2)拉力F的功率。 【答案】(1)80% (2)3W 【详解】（1）与动滑轮相连的绳子段数，设物体A移动距离为，绳子端移动距离 滑轮组的机械效率为有用功与总功的比值，即 （2）拉力F作用点移动的速度为 拉力F的功率 24．(2026·安徽省宿州市·二模)如图所示，在一倾角为的固定斜面顶端固定一个滑轮，斜面的底部放一个质量为的物体A，用细线把物体A和一个小桶相连。在小桶中慢慢加砂子，当物体A沿斜面刚好匀速上升时，停止加砂子。已知物体A在斜面上匀速移动时受到的摩擦力是物体A重力的倍，若物体A沿斜面匀速移动的距离为（不计空气阻力、绳与滑轮间的摩擦和绳子自重），取。求： (1)物体A沿斜面匀速上升时，沙和桶的总重力； (2)物体A沿斜面上升的机械效率。（精确到） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）物体A的重力 根据角的直角三角形特点，物体A上升的高度为 有用功为克服重力做的功，即 受到斜面的摩擦力 克服摩擦力做的额外功 总功为拉力做的功 物体A沿斜面匀速上升时沙和桶的总重力等于绳对物体A的拉力，则沙和桶的总重力 （2）物体A沿斜面上升的机械效率 25．(2026·安徽省六安市·二模)塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用400N的拉力F，将960N的重物在10s内竖直匀速提升2m，则： (1)拉力F的功率为多少？ (2)该滑轮组的机械效率是多少？ 【答案】(1)240W (2)80% 【详解】（1）由图可知，连接动滑轮绳子的段数 拉力移动的距离 拉力做的总功 拉力F的功率 （2）提升重物做的有用功 机械效率 1 / 2 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $