专题05 机械能与功（上海专用）2026年中考物理二模分类汇编

**基本信息** 上海各区县初中物理二模试题汇编，聚焦机械能与功专题，涵盖杠杆滑轮功及功能机械效率两大考点，以生活体育工程情境为载体，融合实验探究与综合计算。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |非选择题|约16题|杠杆平衡条件、滑轮组机械效率、功与功率计算、重力势能变化|以骑自行车（刹车杠杆计算）、引体向上（重力势能变化）、塔吊（滑轮组效率）等真实情境设题，包含实验操作（杠杆调平）、图像分析（s-t图像求速度）、跨学科（人体解剖杠杆）等层次|

专题05 机械能与功 2大考点概览 考点01 杠杆、滑轮与功 考点02 功能与机械效率 1．（2026·上海宝山·二模）小乐做“探究杠杆的平衡条件”实验。 杠杆、滑轮与功 考点1 (1)安装好杠杆后，发现左端高、右端低，如图（a）所示，接下来正确操作是调节______，使杠杆在水平位置平衡； (2)如图（b）所示，将两个钩码悬挂在D点，在A、B、C三点分别悬挂______个、三个、两个钩码，杠杆均能在水平位置平衡； (3)保持D点悬挂钩码不变，在E点施加力使杠杆在水平位置平衡，为了使力最小，力的方向应______，理由是____________。 【答案】(1)平衡螺母 (2)6 (3) 竖直向上 阻力和阻力臂不变时，动力臂越大，动力越小，该方向下动力臂等于，为最大动力臂 【详解】（1）实验前调节杠杆平衡时，调节对象是杠杆两端的平衡螺母，本题中杠杆左端高右端低，将平衡螺母向左调即可使杠杆在水平位置平衡。 （2）设每个钩码重力为，每格长度为，根据杠杆平衡条件 左侧D点：阻力，阻力臂 因此 A点在支点右侧，动力臂，代入公式得 解得，即需要挂个钩码，与题目中B点（）、C点（）的规律一致。 （3）根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变时，动力臂越大，动力越小。E点在支点左侧，D点向下拉使杠杆有逆时针转动的趋势，因此在E点需要向上施力才能阻碍杠杆转动；当力竖直向上（垂直水平杠杆）时，动力臂等于支点到E点的距离，是E点能达到的最大动力臂，因此此时动力最小。 2．（2026·上海金山·二模）小金喜欢骑自行车。 (1)车把上的花纹是为了______________（选涂A．“增大”或B．“减小”）摩擦； (2)用碳纤维材料制成的自行车很轻，若碳纤维的密度为，整个车架体积为，则该自行车车架的质量为______________g； (3)手捏刹车把，如图（a）所示，阻力大小为，动力臂与阻力臂之比为，则动力大小为______________N。 (4)小金和小海同学骑车去距离学校远的图书馆，小金运动的图像如图（b）所示，小海比小金晚出发，他在小金到达图书馆时恰好追上他，则小海的速度为______________。 【答案】(1)A (2) (3)40 (4)4.8 【详解】（1）自行车车把上的花纹可以增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 （2）由可得，该自行车车架的质量为 （3）已知阻力为，动力臂与阻力臂之比为，根据杠杆的平衡条件可知，动力为 （4）如图（b）所示，小金的速度为 由可得，小金从学校到图书馆所需的时间为 由题意可知，小海从学校到图书馆所需的时间为 由可得，小海的速度为 3．（2026·上海长宁·二模）工人用如图（a）（b）所示的滑轮装置分别提升重物。 (1)若重物的重力大小为500N，不计滑轮重及摩擦，则拉力的大小为___________N，拉力的大小为___________N。 (2)若用图（b）所示的滑轮装置提升重物，工人做功为，克服重物的重力做的有用功为，则机械效率为___________。 (3)（不定项）若要提高图（b）所示滑轮的机械效率，则可采取的方法是___________。 A．减小摩擦 B．用更轻的滑轮 C．减小重物重力 D．增大重物重力 【答案】(1) 500 250 (2) (3)ABD 【详解】（1）图(a)为定滑轮，不省力但改变力的方向。不计滑轮重及摩擦时，拉力等于物重 图(b)为动滑轮，能省一半力。不计滑轮重及摩擦时，拉力为物重的一半 （2）根据机械效率公式 （3）对于动滑轮装置，额外功主要来源于克服动滑轮重力和摩擦力。 A．减小摩擦可减少额外功，提高效率，故A正确； B．使用更轻的滑轮可减小克服动滑轮重力所做的额外功，提高效率，故B正确； C．减少重物重力会降低有用功占比，导致效率降低，故C错误； D．增大重物重力可增加有用功在总功中的比例，从而提高效率，故D正确。 故选ABD。 4．（2026·上海长宁·二模）小华参加铅球比赛，铅球所受重力大小为50N。如图所示，是小华托举铅球处于水平位置时手臂的解剖图。 (1)画出该铅球受到支持力的示意图。 (2)若将整个手臂看作以肘关节为支点的轻质杠杆，肱二头肌对手臂的拉力作为动力，根据图中数据计算得出为___________N，此时手臂可看作是一个___________杠杆。 A．省力            B．等臂            C．费力 (3)若铅球与手掌的接触面积为，求铅球对手掌的压强。 (4)若小华将铅球竖直向上缓慢举高0.1m，所用时间为2s，则手对铅球做功为___________J，功率为___________W。 (5)如图所示，铅球从被掷出到落地，其重力势能___________。 A．始终变大 B．始终变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 【答案】(1) (2) 300 C (3)1×104Pa (4) 5 2.5 (5)C 【详解】（1）支持力 F 的作用点在铅球的重心处，方向竖直向上，大小等于铅球所受重力50N，据此作图。 （2）由题意，由图，阻力 F2​=G=50N，动力臂 L1​=5cm=0.05m，阻力臂 L2​=30cm=0.3m。由杠杆平衡条件 F1​L1​=F2​L2​ 即 解得F1=300N 因为动力臂 L1​小于阻力臂 L2​，所以这是费力杠杆。 故选C。 （3）铅球对手掌的压力等于铅球的重力，F压​=G=50N，接触面积 S=5×10−3m2 铅球对手掌的压强 （4）手对铅球做功 手对铅球做功功率 （5）铅球从被掷出到落地，运动轨迹是抛物线：先上升（高度变大），再下落（高度变小）。 所以重力势能先变大后变小。 故选C。 5．（2026·上海杨浦·二模）如图（a）所示，用手提起重物的过程中，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，桡骨可以看作以肘关节为支点的杠杆。 (1)如图（b）所示，手静止时，手臂中肌肉对桡骨的拉力为，手克服的阻力为。 ①请在图（b）中画出的阻力臂___________。 ②若，，则的大小为___________N。 (2)手臂转动的过程中，重物被举至高处，重物的重力势能___________。 A．增大 B．减小 C．不变 【答案】(1) 300 (2)A 【详解】（1）反向延长F2，从支点O作F2所在直线的垂线段，该垂线段的长度即为F2的力臂l2。 由图可知，，根据杠杆平衡条件，的大小为 （2）重物被举高的过程中，质量不变，高度增大，因此重力势能增大，故选A。 6．（2026·上海青浦·二模）小华在“体育两小时”活动中做“引体向上”运动。 (1)他双脚蹬地向上跳起抓住单杠，说明力可以改变物体的_____，也同时说明物体间力的作用是_____的； (2)每次向上拉升时，其重力势能_____（选填“A不变”“B增大”或“C减小”） (3)若他的质量为，每次拉升时他的重心升高0.2m，则每次拉升，他克服重力所做的功为_____J。（g取10N/kg） 【答案】(1) 运动状态 相互 (2)B (3) 80 【详解】（1）小华蹬地后从静止变为向上运动，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态；脚蹬地时，地面对脚施加向上的反作用力使小华跳起，体现了物体间力的作用是相互的。 （2）小华拉升时质量不变，重心高度升高，重力势能增大，因此选B。 （3）小华的重力为 克服重力做的功为 7．（2026·上海普陀·二模）建筑工地常使用塔式起重机（塔吊）吊运建筑材料。塔吊的起重臂可视为杠杆，下图是塔吊中用到的滑轮组。功能与机械效率 考点2 (1)若起重臂所受阻力大小为6000N，动力臂是阻力臂的一半，则动力大小为________N； (2)图中，使用B滑轮的优点是________；若塔吊将重力大小为5000N的水泥板匀速提升10m，用时25s，此时右侧绳子拉力为4000N，提升过程中，对水泥板做功的功率为________W，滑轮组的机械效率为________。 【答案】(1)12000 (2) 可以省一半的力 2000 62.5% 【详解】（1）已知杠杆平衡条件是 题干中给出阻力，动力臂和阻力臂关系 则动力大小 （2）图中B滑轮是动滑轮，优点是可以省一半的力；对水泥板做的有用功 对水泥板做功的功率 由图知滑轮组绳子段数，滑轮组总功 滑轮组的机械效率 8．（2026·上海崇明·二模）小明使用滑轮将一桶重200N的物体匀速提升至10m高的工作平台。 (1)如图（a）所示的滑轮相当于一个___________ （选填：A。省力杠杆B。费力杠杆C。等臂杠杆）； (2)将装置用力向上提升的过程中，绳子自由端上升时的s﹣t图像如图（b）所示，则桶的上升速度为___________ m/s； (3)若此过程中小明所做的额外功为500J，则机械效率为___________ 。 【答案】(1)A (2)0.1 (3)80%/0.8 【详解】（1）图（a）中的滑轮是动滑轮，其支点在绳子与滑轮的接触点，阻力作用在滑轮轴上，动力作用在绳子自由端，动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 （2）绳子自由端的速度 动滑轮中绳子自由端移动速度是物体上升速度的2倍，因此桶的上升速度 （3）有用功为 总功为有用功与额外功之和 机械效率为 9．（2026·上海虹口·二模）建筑工人用滑轮提起重物。 (1)重物上升过程中，其重力势能______（“A．变大”“B．不变”或“C．变小”）； (2)图（a）中的滑轮可以看作________杠杆； A．省力 B．费力 C．等臂 (3)如图（b）所示，工人通过滑轮将重为10 N的物体匀速提升4 m的过程中，所做的总功为50 J，该滑轮的机械效率为________%。 【答案】(1)A (2)C (3)80 【详解】（1）重力势能的大小与物体质量和高度有关，重物上升时质量不变，高度增加，因此重力势能变大，故选A。 （2）图(a)中的滑轮是定滑轮，定滑轮的本质是动力臂等于阻力臂的等臂杠杆，不省力也不费力，只能改变力的方向，故选C。 （3）提升重物做的有用功为 已知总功，因此机械效率 10．（2026·上海闵行·二模）小华利用如图所示的健身器材，进行居家健身锻炼。 (1)该健身器材中的滑轮为__________滑轮； (2)请在图中画出重物静止时的受力示意图； (3)在某次健身过程中，小华在2s内所做的有用功为170J，他所做有用功、额外功占比如下图所示。求小华做功的功率P。 【答案】(1)定 (2) (3)100W 【详解】（1）该滑轮的轴固定不动，所以是定滑轮。 （2）重物静止时，受到两个力：竖直向下的重力G、竖直向上的绳子拉力F拉，​根据二力平衡知识可知两力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，作用在重物上。 （3）由​​，得 小华做功的功率 11．（2026·上海徐汇·二模）如图所示，牵引式电梯是用电动机拉动钢缆，使轿厢上下运动。为减轻电动机负担，在钢缆的另一端绕过滑轮挂上配重。 (1)以轿厢为参照物，电梯上升过程中，轿厢中的乘客是 __________（“静止”或“运动”）的；乘客具有的惯性 __________（选填“增大”“不变”或“减小”） (2)在通电转动过程中，电动机把 __________ 能转化为 __________ 能。 (3)钢缆绕过的是__________ （选填“A．定”或“B．动”）滑轮，可以看作__________杠杆。 A．省力           B．等臂                   C．费力 (4)若配重所受重力大小为9800 N，请在图中画出配重匀速下降时在竖直方向上的受力示意图。 (5)电梯从1楼上升至4楼的s-t图像，如图所示。 ①在4～8 s内，电梯的速度为 __________m/s； ②9～11 s这段时间内，单位时间电梯通过的路程在__________（选填“增大”“不变”或“减小”），电梯在做__________（选填“匀”或“变”）速直线运动， ③若轿厢中有一重为100 N的货物，求4～7 s这段时间内电梯对货物所做的功W__________和功率P__________。 【答案】(1) 静止 不变 (2) 电 机械 (3) 定 B (4) (5) 1 减小 变 300 100 【详解】（1）以轿厢为参照物，电梯上升过程中，轿厢中的乘客相对于轿厢的位置没有变化，所以是静止的；惯性是物体的固有属性，只与质量有关，乘客质量不变，所以惯性不变。 （2）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，在通电转动过程中，把电能转化为机械能。 （3）[1]钢缆绕过的滑轮的轴不随物体一起移动，是定滑轮。 [2]定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变力的方向，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （4）配重匀速下降时，受力平衡，竖直方向受到向下的重力和向上的拉力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。如图所示： （5）由图像，在4～8s内，电梯通过的路程，运动的时间为，电梯的速度为 9～11s的s-t图像是倾斜程度逐渐变小的曲线：曲线代表速度，倾斜程度变小说明速度变小，所以单位时间电梯通过的路程在减小；速度发生变化，所以电梯在做变速直线运动。 由图像，4～7 s这段时间，货物做匀速直线运动，货物重力，电梯对货物的拉力 4～7 s这段时间内运动的距离，电梯对货物所做的功 功率为 12．（2026·上海宝山·二模）大型客机是重要的现代交通工具。 (1)飞机获得的升力与其在平直跑道上滑行速度的平方成正比，即，为定值，飞机在平直跑道上从静止开始加速，当速度达到一定值时，飞机即将离地起飞，此时飞机所受升力与重力相等，已知飞机重力为，则飞机在平直跑道上滑行的最大速度为________（用、表示）； (2)升空后，飞机若以速度800km/h沿水平直线匀速飞行0.5h，其发动机在水平方向的牵引力大小为，则： ①升空后飞机在上述这0.5h内通过的距离为________ km； ②升空后飞机在上述这0.5h内水平方向牵引力做的功________J。 【答案】(1) (2) 400 【详解】（1）当飞机即将离地时，升力与重力相等，即。已知的升力公式，可得到滑行的最大速度。 （2）[1]0.5h内通过的距离为 [2]这0.5h内水平方向牵引力做的功 13．（2026·上海松江·二模）用图甲的滑轮提升重180N的物体A，拉力F为120N，不计绳重和摩擦，物体和绳子提拉端的运动情况如图乙所示。 (1)反映绳子提拉端运动的图线是______（选填“a”或“b”）； (2)拉力F做功的功率是______W，此过程中，该滑轮的机械效率为______。 【答案】(1)a (2) 120 75% 【解析】【小题1】由图可知，绳子提拉端的移动距离是物体上升距离的两倍，因此反映绳子提拉端运动的图线是a。 【小题2】绳子提拉端的移动速度为 拉力做功的功率为 此过程中，总功为 有用功为 该滑轮的机械效率为 14．（2026·上海嘉定·二模）简单机械的使用， 给我们的工作和生活带来了极大的便利。 (1)如图所示用开瓶器打开瓶盖，可以将开瓶器看作是一个 ； A．省力杠杆 B．等臂杠杆 C．费力杠杆 (2)如图所示，工人师傅站在高处利用动滑轮将物体竖直向上匀速提升到高处，物体所受重力为1000N。 ①在图中，画出物体所受的重力的示意图____； ②若物体所受重力为1000N， 不计滑轮重力和摩擦，工人师傅对绳端的拉力大小为____N；若10秒内工人师傅通过动滑轮将重物匀速提升2m，则滑轮对重物所做的功为_____J，功率为____W； ③在使用简单机械时，对物体做的有用功为400J的同时，还要做100J的额外功，则该简单机械的效率为_________。 【答案】(1)A (2) 500 2000/ 200 /0.8 【详解】（1）开瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故选A。 （2）[1]重力的方向总是竖直向下的。 [2][3][4][5]由图可知，，不计滑轮重力和摩擦，绳端的拉力大小 滑轮对重物做的有用功 功率 机械效率 15. （2026·上海奉贤·二模）建筑工地上用滑轮匀速吊起建筑材料，如图所示。 （1）图中的滑轮是________滑轮（选填“A定”或“B动”）； （2）若建筑材料所受的重力为，在拉力的作用下上升了，该滑轮的机械效率为________%。 【答案】（1）B （2）75 【解析】 【小问1详解】 定滑轮的轴固定不动，动滑轮的轴会随物体一起运动。图中滑轮的轴随建筑材料一起上升，是动滑轮，故选B。 【小问2详解】 对建筑材料做的有用功 绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 滑轮的机械效率 四、体育锻炼（8分） 16. （2026·上海奉贤·二模）小华做仰卧起坐锻炼身体，如图所示。 （1）小华做仰卧起坐时，相关肌肉骨骼可以看作以O为支点的杠杆，腹部肌肉的拉力为动力，上半身受到的重力为阻力，请在图中画出阻力臂； （2）仰卧起坐可以锻炼腹肌，上半身抬起的过程中，动力臂几乎不变，则腹部肌肉的拉力________（选填“A增大”“B不变”或“C减小”）。 （3）小华的质量为50kg，上半身的质量约为全身质量的40%，若她在1min内做了40个仰卧起坐，每次上半身的重心均升高0.3m。求小华在内克服重力所做的功及克服重力做功的功率。 【答案】（1） （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 阻力臂的定义是支点到阻力作用线的垂直距离，过支点O向阻力的作用线作垂线段，标注该垂线段为，即为所求阻力臂。 【小问2详解】 根据杠杆平衡条件，题中阻力（上半身重力）大小不变，动力臂几乎不变；在上半身抬起过程中，阻力臂（支点到重力作用线的距离）逐渐减小，因此会减小。 【小问3详解】 先求上半身的重力 一次仰卧起坐克服重力做功 1min内做的总功 1min内克服重力做功的功率 1 / 2 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 机械能与功 2大考点概览 考点01 杠杆、滑轮与功 考点02 功能与机械效率 1．（2026·上海宝山·二模） 杠杆、滑轮与功 考点1 【答案】(1)平衡螺母 (2)6 (3) 竖直向上 阻力和阻力臂不变时，动力臂越大，动力越小，该方向下动力臂等于，为最大动力臂 【详解】（1）实验前调节杠杆平衡时，调节对象是杠杆两端的平衡螺母，本题中杠杆左端高右端低，将平衡螺母向左调即可使杠杆在水平位置平衡。 （2）设每个钩码重力为，每格长度为，根据杠杆平衡条件 左侧D点：阻力，阻力臂 因此 A点在支点右侧，动力臂，代入公式得 解得，即需要挂个钩码，与题目中B点（）、C点（）的规律一致。 （3）根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变时，动力臂越大，动力越小。E点在支点左侧，D点向下拉使杠杆有逆时针转动的趋势，因此在E点需要向上施力才能阻碍杠杆转动；当力竖直向上（垂直水平杠杆）时，动力臂等于支点到E点的距离，是E点能达到的最大动力臂，因此此时动力最小。 2．（2026·上海金山·二模） 【答案】(1)A (2) (3)40 (4)4.8 【详解】（1）自行车车把上的花纹可以增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 （2）由可得，该自行车车架的质量为 （3）已知阻力为，动力臂与阻力臂之比为，根据杠杆的平衡条件可知，动力为 （4）如图（b）所示，小金的速度为 由可得，小金从学校到图书馆所需的时间为 由题意可知，小海从学校到图书馆所需的时间为 由可得，小海的速度为 3．（2026·上海长宁·二模） 【答案】(1) 500 250 (2) (3)ABD 【详解】（1）图(a)为定滑轮，不省力但改变力的方向。不计滑轮重及摩擦时，拉力等于物重 图(b)为动滑轮，能省一半力。不计滑轮重及摩擦时，拉力为物重的一半 （2）根据机械效率公式 （3）对于动滑轮装置，额外功主要来源于克服动滑轮重力和摩擦力。 A．减小摩擦可减少额外功，提高效率，故A正确； B．使用更轻的滑轮可减小克服动滑轮重力所做的额外功，提高效率，故B正确； C．减少重物重力会降低有用功占比，导致效率降低，故C错误； D．增大重物重力可增加有用功在总功中的比例，从而提高效率，故D正确。 故选ABD。 4．（2026·上海长宁·二模） 【答案】(1) (2) 300 C (3)1×104Pa (4) 5 2.5 (5)C 【详解】（1）支持力 F 的作用点在铅球的重心处，方向竖直向上，大小等于铅球所受重力50N，据此作图。 （2）由题意，由图，阻力 F2​=G=50N，动力臂 L1​=5cm=0.05m，阻力臂 L2​=30cm=0.3m。由杠杆平衡条件 F1​L1​=F2​L2​ 即 解得F1=300N 因为动力臂 L1​小于阻力臂 L2​，所以这是费力杠杆。 故选C。 （3）铅球对手掌的压力等于铅球的重力，F压​=G=50N，接触面积 S=5×10−3m2 铅球对手掌的压强 （4）手对铅球做功 手对铅球做功功率 （5）铅球从被掷出到落地，运动轨迹是抛物线：先上升（高度变大），再下落（高度变小）。 所以重力势能先变大后变小。 故选C。 5．（2026·上海杨浦·二模） 【答案】(1) 300 (2)A 【详解】（1）反向延长F2，从支点O作F2所在直线的垂线段，该垂线段的长度即为F2的力臂l2。 由图可知，，根据杠杆平衡条件，的大小为 （2）重物被举高的过程中，质量不变，高度增大，因此重力势能增大，故选A。 6．（2026·上海青浦·二模） 【答案】(1) 运动状态 相互 (2)B (3) 80 【详解】（1）小华蹬地后从静止变为向上运动，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态；脚蹬地时，地面对脚施加向上的反作用力使小华跳起，体现了物体间力的作用是相互的。 （2）小华拉升时质量不变，重心高度升高，重力势能增大，因此选B。 （3）小华的重力为 克服重力做的功为 7．（2026·上海普陀·二模）功能与机械效率 考点2 【答案】(1)12000 (2) 可以省一半的力 2000 62.5% 【详解】（1）已知杠杆平衡条件是 题干中给出阻力，动力臂和阻力臂关系 则动力大小 （2）图中B滑轮是动滑轮，优点是可以省一半的力；对水泥板做的有用功 对水泥板做功的功率 由图知滑轮组绳子段数，滑轮组总功 滑轮组的机械效率 8．（2026·上海崇明·二模） 【答案】(1)A (2)0.1 (3)80%/0.8 【详解】（1）图（a）中的滑轮是动滑轮，其支点在绳子与滑轮的接触点，阻力作用在滑轮轴上，动力作用在绳子自由端，动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 （2）绳子自由端的速度 动滑轮中绳子自由端移动速度是物体上升速度的2倍，因此桶的上升速度 （3）有用功为 总功为有用功与额外功之和 机械效率为 9．（2026·上海虹口·二模） 【答案】(1)A (2)C (3)80 【详解】（1）重力势能的大小与物体质量和高度有关，重物上升时质量不变，高度增加，因此重力势能变大，故选A。 （2）图(a)中的滑轮是定滑轮，定滑轮的本质是动力臂等于阻力臂的等臂杠杆，不省力也不费力，只能改变力的方向，故选C。 （3）提升重物做的有用功为 已知总功，因此机械效率 10．（2026·上海闵行·二模） 【答案】(1)定 (2) (3)100W 【详解】（1）该滑轮的轴固定不动，所以是定滑轮。 （2）重物静止时，受到两个力：竖直向下的重力G、竖直向上的绳子拉力F拉，​根据二力平衡知识可知两力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，作用在重物上。 （3）由​​，得 小华做功的功率 11．（2026·上海徐汇·二模） 【答案】(1) 静止 不变 (2) 电 机械 (3) 定 B (4) (5) 1 减小 变 300 100 【详解】（1）以轿厢为参照物，电梯上升过程中，轿厢中的乘客相对于轿厢的位置没有变化，所以是静止的；惯性是物体的固有属性，只与质量有关，乘客质量不变，所以惯性不变。 （2）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，在通电转动过程中，把电能转化为机械能。 （3）[1]钢缆绕过的滑轮的轴不随物体一起移动，是定滑轮。 [2]定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变力的方向，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （4）配重匀速下降时，受力平衡，竖直方向受到向下的重力和向上的拉力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。如图所示： （5）由图像，在4～8s内，电梯通过的路程，运动的时间为，电梯的速度为 9～11s的s-t图像是倾斜程度逐渐变小的曲线：曲线代表速度，倾斜程度变小说明速度变小，所以单位时间电梯通过的路程在减小；速度发生变化，所以电梯在做变速直线运动。 由图像，4～7 s这段时间，货物做匀速直线运动，货物重力，电梯对货物的拉力 4～7 s这段时间内运动的距离，电梯对货物所做的功 功率为 12．（2026·上海宝山·二模） 【答案】(1) (2) 400 【详解】（1）当飞机即将离地时，升力与重力相等，即。已知的升力公式，可得到滑行的最大速度。 （2）[1]0.5h内通过的距离为 [2]这0.5h内水平方向牵引力做的功 13．（2026·上海松江·二模） 【答案】(1)a (2) 120 75% 【解析】【小题1】由图可知，绳子提拉端的移动距离是物体上升距离的两倍，因此反映绳子提拉端运动的图线是a。 【小题2】绳子提拉端的移动速度为 拉力做功的功率为 此过程中，总功为 有用功为 该滑轮的机械效率为 14．（2026·上海嘉定·二模） 【答案】(1)A (2) 500 2000/ 200 /0.8 【详解】（1）开瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故选A。 （2）[1]重力的方向总是竖直向下的。 [2][3][4][5]由图可知，，不计滑轮重力和摩擦，绳端的拉力大小 滑轮对重物做的有用功 功率 机械效率 15.（2026·上海奉贤·二模） 【答案】（1）B （2）75 【解析】 【小问1详解】 定滑轮的轴固定不动，动滑轮的轴会随物体一起运动。图中滑轮的轴随建筑材料一起上升，是动滑轮，故选B。 【小问2详解】 对建筑材料做的有用功 绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 滑轮的机械效率 四、体育锻炼（8分） 16. （2026·上海奉贤·二模） 【解析】 【小问1详解】 阻力臂的定义是支点到阻力作用线的垂直距离，过支点O向阻力的作用线作垂线段，标注该垂线段为，即为所求阻力臂。 【小问2详解】 根据杠杆平衡条件，题中阻力（上半身重力）大小不变，动力臂几乎不变；在上半身抬起过程中，阻力臂（支点到重力作用线的距离）逐渐减小，因此会减小。 【小问3详解】 先求上半身的重力 一次仰卧起坐克服重力做功 1min内做的总功 1min内克服重力做功的功率 1 / 2 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 机械能与功 2大考点概览 考点01 杠杆、滑轮与功 考点02 功能与机械效率 1．（2026·上海宝山·二模）小乐做“探究杠杆的平衡条件”实验。 杠杆、滑轮与功 考点1 (1)安装好杠杆后，发现左端高、右端低，如图（a）所示，接下来正确操作是调节______，使杠杆在水平位置平衡； (2)如图（b）所示，将两个钩码悬挂在D点，在A、B、C三点分别悬挂______个、三个、两个钩码，杠杆均能在水平位置平衡； (3)保持D点悬挂钩码不变，在E点施加力使杠杆在水平位置平衡，为了使力最小，力的方向应______，理由是____________。 2．（2026·上海金山·二模）小金喜欢骑自行车。 (1)车把上的花纹是为了______________（选涂A．“增大”或B．“减小”）摩擦； (2)用碳纤维材料制成的自行车很轻，若碳纤维的密度为，整个车架体积为，则该自行车车架的质量为______________g； (3)手捏刹车把，如图（a）所示，阻力大小为，动力臂与阻力臂之比为，则动力大小为______________N。 (4)小金和小海同学骑车去距离学校远的图书馆，小金运动的图像如图（b）所示，小海比小金晚出发，他在小金到达图书馆时恰好追上他，则小海的速度为______________。 3．（2026·上海长宁·二模）工人用如图（a）（b）所示的滑轮装置分别提升重物。 (1)若重物的重力大小为500N，不计滑轮重及摩擦，则拉力的大小为___________N，拉力的大小为___________N。 (2)若用图（b）所示的滑轮装置提升重物，工人做功为，克服重物的重力做的有用功为，则机械效率为___________。 (3)（不定项）若要提高图（b）所示滑轮的机械效率，则可采取的方法是___________。 A．减小摩擦 B．用更轻的滑轮 C．减小重物重力 D．增大重物重力 4．（2026·上海长宁·二模）小华参加铅球比赛，铅球所受重力大小为50N。如图所示，是小华托举铅球处于水平位置时手臂的解剖图。 (1)画出该铅球受到支持力的示意图。 (2)若将整个手臂看作以肘关节为支点的轻质杠杆，肱二头肌对手臂的拉力作为动力，根据图中数据计算得出为___________N，此时手臂可看作是一个___________杠杆。 A．省力            B．等臂            C．费力 (3)若铅球与手掌的接触面积为，求铅球对手掌的压强。 (4)若小华将铅球竖直向上缓慢举高0.1m，所用时间为2s，则手对铅球做功为___________J，功率为___________W。 (5)如图所示，铅球从被掷出到落地，其重力势能___________。 A．始终变大 B．始终变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 5．（2026·上海杨浦·二模）如图（a）所示，用手提起重物的过程中，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，桡骨可以看作以肘关节为支点的杠杆。 (1)如图（b）所示，手静止时，手臂中肌肉对桡骨的拉力为，手克服的阻力为。 ①请在图（b）中画出的阻力臂___________。 ②若，，则的大小为___________N。 (2)手臂转动的过程中，重物被举至高处，重物的重力势能___________。 A．增大 B．减小 C．不变 6．（2026·上海青浦·二模）小华在“体育两小时”活动中做“引体向上”运动。 (1)他双脚蹬地向上跳起抓住单杠，说明力可以改变物体的_____，也同时说明物体间力的作用是_____的； (2)每次向上拉升时，其重力势能_____（选填“A不变”“B增大”或“C减小”） (3)若他的质量为，每次拉升时他的重心升高0.2m，则每次拉升，他克服重力所做的功为_____J。（g取10N/kg） 7．（2026·上海普陀·二模）建筑工地常使用塔式起重机（塔吊）吊运建筑材料。塔吊的起重臂可视为杠杆，下图是塔吊中用到的滑轮组。功能与机械效率 考点2 (1)若起重臂所受阻力大小为6000N，动力臂是阻力臂的一半，则动力大小为________N； (2)图中，使用B滑轮的优点是________；若塔吊将重力大小为5000N的水泥板匀速提升10m，用时25s，此时右侧绳子拉力为4000N，提升过程中，对水泥板做功的功率为________W，滑轮组的机械效率为________。 8．（2026·上海崇明·二模）小明使用滑轮将一桶重200N的物体匀速提升至10m高的工作平台。 (1)如图（a）所示的滑轮相当于一个___________ （选填：A。省力杠杆B。费力杠杆C。等臂杠杆）； (2)将装置用力向上提升的过程中，绳子自由端上升时的s﹣t图像如图（b）所示，则桶的上升速度为___________ m/s； (3)若此过程中小明所做的额外功为500J，则机械效率为___________ 。 9．（2026·上海虹口·二模）建筑工人用滑轮提起重物。 (1)重物上升过程中，其重力势能______（“A．变大”“B．不变”或“C．变小”）； (2)图（a）中的滑轮可以看作________杠杆； A．省力 B．费力 C．等臂 (3)如图（b）所示，工人通过滑轮将重为10 N的物体匀速提升4 m的过程中，所做的总功为50 J，该滑轮的机械效率为________%。 10．（2026·上海闵行·二模）小华利用如图所示的健身器材，进行居家健身锻炼。 (1)该健身器材中的滑轮为__________滑轮； (2)请在图中画出重物静止时的受力示意图； (3)在某次健身过程中，小华在2s内所做的有用功为170J，他所做有用功、额外功占比如下图所示。求小华做功的功率P。 11．（2026·上海徐汇·二模）如图所示，牵引式电梯是用电动机拉动钢缆，使轿厢上下运动。为减轻电动机负担，在钢缆的另一端绕过滑轮挂上配重。 (1)以轿厢为参照物，电梯上升过程中，轿厢中的乘客是 __________（“静止”或“运动”）的；乘客具有的惯性 __________（选填“增大”“不变”或“减小”） (2)在通电转动过程中，电动机把 __________ 能转化为 __________ 能。 (3)钢缆绕过的是__________ （选填“A．定”或“B．动”）滑轮，可以看作__________杠杆。 A．省力           B．等臂                   C．费力 (4)若配重所受重力大小为9800 N，请在图中画出配重匀速下降时在竖直方向上的受力示意图。 (5)电梯从1楼上升至4楼的s-t图像，如图所示。 ①在4～8 s内，电梯的速度为 __________m/s； ②9～11 s这段时间内，单位时间电梯通过的路程在__________（选填“增大”“不变”或“减小”），电梯在做__________（选填“匀”或“变”）速直线运动， ③若轿厢中有一重为100 N的货物，求4～7 s这段时间内电梯对货物所做的功W__________和功率P__________。 12．（2026·上海宝山·二模）大型客机是重要的现代交通工具。 (1)飞机获得的升力与其在平直跑道上滑行速度的平方成正比，即，为定值，飞机在平直跑道上从静止开始加速，当速度达到一定值时，飞机即将离地起飞，此时飞机所受升力与重力相等，已知飞机重力为，则飞机在平直跑道上滑行的最大速度为________（用、表示）； (2)升空后，飞机若以速度800km/h沿水平直线匀速飞行0.5h，其发动机在水平方向的牵引力大小为，则： ①升空后飞机在上述这0.5h内通过的距离为________ km； ②升空后飞机在上述这0.5h内水平方向牵引力做的功________J。 13．（2026·上海松江·二模）用图甲的滑轮提升重180N的物体A，拉力F为120N，不计绳重和摩擦，物体和绳子提拉端的运动情况如图乙所示。 (1)反映绳子提拉端运动的图线是______（选填“a”或“b”）； (2)拉力F做功的功率是______W，此过程中，该滑轮的机械效率为______。 14．（2026·上海嘉定·二模）简单机械的使用， 给我们的工作和生活带来了极大的便利。 (1)如图所示用开瓶器打开瓶盖，可以将开瓶器看作是一个 ； A．省力杠杆 B．等臂杠杆 C．费力杠杆 (2)如图所示，工人师傅站在高处利用动滑轮将物体竖直向上匀速提升到高处，物体所受重力为1000N。 ①在图中，画出物体所受的重力的示意图____； ②若物体所受重力为1000N， 不计滑轮重力和摩擦，工人师傅对绳端的拉力大小为____N；若10秒内工人师傅通过动滑轮将重物匀速提升2m，则滑轮对重物所做的功为_____J，功率为____W； ③在使用简单机械时，对物体做的有用功为400J的同时，还要做100J的额外功，则该简单机械的效率为_________。 7. 建筑工地上用滑轮匀速吊起建筑材料，如图所示。 （1）图中的滑轮是________滑轮（选填“A定”或“B动”）； （2）若建筑材料所受的重力为，在拉力的作用下上升了，该滑轮的机械效率为________%。 【答案】（1）B （2）75 【解析】 【小问1详解】 定滑轮的轴固定不动，动滑轮的轴会随物体一起运动。图中滑轮的轴随建筑材料一起上升，是动滑轮，故选B。 【小问2详解】 对建筑材料做的有用功 绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 滑轮的机械效率 四、体育锻炼（8分） 9. 小华做仰卧起坐锻炼身体，如图所示。 （1）小华做仰卧起坐时，相关肌肉骨骼可以看作以O为支点的杠杆，腹部肌肉的拉力为动力，上半身受到的重力为阻力，请在图中画出阻力臂； （2）仰卧起坐可以锻炼腹肌，上半身抬起的过程中，动力臂几乎不变，则腹部肌肉的拉力________（选填“A增大”“B不变”或“C减小”）。 （3）小华的质量为50kg，上半身的质量约为全身质量的40%，若她在1min内做了40个仰卧起坐，每次上半身的重心均升高0.3m。求小华在内克服重力所做的功及克服重力做功的功率。 【答案】（1） （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 阻力臂的定义是支点到阻力作用线的垂直距离，过支点O向阻力的作用线作垂线段，标注该垂线段为，即为所求阻力臂。 【小问2详解】 根据杠杆平衡条件，题中阻力（上半身重力）大小不变，动力臂几乎不变；在上半身抬起过程中，阻力臂（支点到重力作用线的距离）逐渐减小，因此会减小。 【小问3详解】 先求上半身的重力 一次仰卧起坐克服重力做功 1min内做的总功 1min内克服重力做功的功率 1 / 2 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $