2026年中考物理第二轮复习：机械效率计算题突破

**基本信息** 聚焦机械效率计算，通过15道题覆盖斜面、滑轮组、杠杆等机械类型，融合浮力、压强等知识，强化科学推理与模型建构 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |斜面类|2|结合摩擦力求总功与效率|基于η=W有/W总，W有=Gh、W总=Fs+克服摩擦功，体现能量转化观念| |滑轮组类|5|涉及动滑轮重/功率/压强的多问计算|围绕η=Gh/(Fs)，s=nh，结合P=Fv推导，强化科学推理| |杠杆/筒车类|3|古代机械与杠杆平衡的效率分析|利用杠杆平衡条件求力，结合η=W有/W总，渗透科学态度| |综合应用类|5|融合浮力/密度/功率的复杂计算|综合浮力公式、密度公式、功率公式，构建多知识点关联模型|

2026物理中考第二轮复习：机械效率计算题突破 1．如图所示，一斜面长2m，高1m，通过滑轮沿斜面匀速拉动一个重力为300N的重物，重物受到斜面的摩擦力为90N。求： (1)重物从斜面底端拉到顶端所做的总功； (2)斜面的机械效率。 2.如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人竖直向上拉动绳子，使货物以0.1m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，工人与台面的接触面积为400cm2，动滑轮重为60N。不计滑轮组的绳重和摩擦，求： (1)提货物时工人对水平台面的压强； (2)工人拉力的功率； (3)该滑轮组的机械效率。 3.如图为唐明发明的筒车模型。筒车是利用水流冲击叶片，使轮轴转动，从而实现自动提水。筒车将总重为500N的水提升3m。 (1)筒车所做的有用功是多少？ (2)若筒车的机械效率为60%，水流对筒车做的总功是多少？ 4.如图所示，支撑杠杆水平平衡的支架AOB随物体M在水中能上下运动，杠杆保持水平平衡，轻质杠杆LOA∶LOB=2∶5，某同学质量为50kg，人与地面的接触面积为250cm2，利用这个装置将物体匀速放入容器中，在M被浸没在水里的过程中，用力F1拉动绳自由端匀速竖直向下运动时，人对地面的压强为1.2×104Pa。已知物体M的体积是0.05m3，动滑轮的重力为60N。（杆的自重、绳的重力、滑轮与绳的摩擦及液体对物体的阻力不计，g=10N/kg）求： (1)物体M浸没在水里受到的浮力； (2)拉力F1的大小； (3)物体M的密度； (4)物体M被浸没在水中的过程时，滑轮组的机械效率。 5.小丽家阳台上有一种升降晾衣架，如图，它是由4个定滑轮和2个动滑轮及横梁组成，拉动绳子的末端可以使晾衣架升降，假设在升降过程中衣架横梁始终保持水平。晾晒衣物时，若将重70N的衣物匀速提起0.8m，小丽需要用20N的拉力拉动绳子。求： (1)晾衣架提升衣服做了多少有用功？ (2)小丽做了多少总功？ (3)晾衣架的机械效率是多少？ 6.小明用如图所示的器材测量滑轮组的机械效率，实验过程中小明匀速缓慢拉动弹簧测力计，记录数据如表所示，求： 物重G/N 钩码移动的距离h/m 弹簧测力计示数F/N 1 0.1 0.5 (1)小明所做的有用功； (2)此滑轮组的机械效率。 7.如图所示，是某打捞船所用起重装置的示意图。在某次湖中打捞作业中，物体在不可伸长的轻绳作用下，从水底以0.5m/s的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度3m的位置。已知物体的体积为0.1m3，重力为4.8×103N；水的深度为5m。在物体离开水面后匀速上升的过程中，与电动机连接的绳子的拉力功率P=3×103W。水的密度为1×103kg/m3；取g=10N/kg，不计水和空气的阻力。求： (1)物体浸没在水中所受的浮力； (2)水对水底的压强； (3)物体离开水面后在6s内匀速上升3m的过程中，滑轮组的机械效率。 8.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。 9.中国是世界基建强国，塔吊是基建的常用设备，图甲是塔吊的简化模型，图乙是塔吊中滑轮组的局部放大图。用该塔吊将重为的物体匀速提升10m，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，求： (1)吊起物体所做的有用功； (2)电动机对钢绳的拉力大小。 10.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。 11.全球最大的“超级电梯”三峡升船机是三峡工程重要通航设施之一，主要为客船、货船和特种船舶提供快速过坝通道，过船规模为3000吨级，提升总质量约15500吨，最大提升高度为113米，是目前世界上规模最大、技术难度最高的垂直升船机。与电梯相似，如图2，升船机主要由塔柱、承船厢、滑轮组和平衡重组等构成。承船厢装满水时水深3.5米、总质量为14600吨，其工作原理是：船只由航道进入装满水的承船厢，此时滑轮组无驱动力，平衡重组借助滑轮组使承船厢和船只保持悬空静止；关闭闸门后，再由带驱动力的滑轮组和平衡重组共同将承船厢提升或下降，到达位置后开闸，船只离开承船厢驶出。（g取）        (1)承船厢中装满水，船只未进入时，水对承船厢底部的压强为多少？ (2)一艘总重量为3000吨（船重+货重）的货轮驶入装满水的承船厢后，受到的浮力是多大？平衡重组设置的总重力是多大？ (3)升船机将总质量为3000吨的货轮，从下航道闸口以0.2 m/s的速度提升100米到上航道闸口。在提升过程中，为克服系统机械摩擦阻力和风阻力等，滑轮组驱动机构给予了承船厢的驱动力，这次提升中滑轮组的驱动功率是多大？升船机提升货轮的机械效率是多大？ 12.工地上常用的搬运建筑材料的机械装置如图甲所示，某次提升建筑材料时，材料总重1800N，电动卷扬机对钢索的拉力，材料上升的高度与时间的关系如图乙所示，求： (1)材料上升过程中速度为多大？ (2)该次提升建筑材料过程中，装置的机械效率为多大？ 13.如图为某挖掘机的实物图和部分参数。挖掘机在4s内可将装满铲斗的800kg 的泥土，从最大挖掘深度处提升8米送到位于最大卸料高度的装载车上。g取10N/ kg， 求∶ (1)移送泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功。 (2)移送泥土的过程中，发动机的总功率是40kW，此过程挖掘机的机械效率。 14.某矿工从矿洞中沿倾斜的铁路，用动滑轮拉出一车矿石，如甲图；这个过程可以简化为乙图。已知斜面高3m，长5m，矿车总质量为400kg，现矿工使用1500N的力将矿车拉到斜面顶部。求： (1)这个过程中的有用功； (2)整个装置的机械效率。 15.如图所示，这是一种塔式起重机，完成一项吊装任务时，该起重机竖直向上匀速起吊800kg的物体，使重物升高20m，水平匀速运动15m。已知此时滑轮组的机械效率为80%，起吊动滑轮上有4股绳，忽略机械间的摩擦和绳重。（g取10N/kg） (1)滑轮组的拉力做的有用功是多少？ (2)所用滑轮组的动滑轮质量是多少？ (3)绳端的拉力是多大？ 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026物理中考第二轮复习：机械效率计算题突破 1．如图所示，一斜面长2m，高1m，通过滑轮沿斜面匀速拉动一个重力为300N的重物，重物受到斜面的摩擦力为90N。求： (1)重物从斜面底端拉到顶端所做的总功； (2)斜面的机械效率。 【答案】(1)480J (2)62.5% 【详解】（1）重物提升时所做的有用功为 克服摩擦力所做的功为额外功，则 则拉动重物所做的总功为 （2）斜面的机械效率 2.如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人竖直向上拉动绳子，使货物以0.1m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，工人与台面的接触面积为400cm2，动滑轮重为60N。不计滑轮组的绳重和摩擦，求： (1)提货物时工人对水平台面的压强； (2)工人拉力的功率； (3)该滑轮组的机械效率。 【答案】(1)2.3×104Pa (2)96W (3)93.75% 【详解】（1）滑轮组的绳子股数，不计滑轮组的绳重和摩擦，工人对货物的拉力为 由力的相互作用得，货物对工人的拉力为 提货物时工人对水平台面的压力为 提货物时工人对水平台面的压强 （2）绳子末端移动的速度 工人拉力的功率 （3）该滑轮组的机械效率 3.如图为唐明发明的筒车模型。筒车是利用水流冲击叶片，使轮轴转动，从而实现自动提水。筒车将总重为500N的水提升3m。 (1)筒车所做的有用功是多少？ (2)若筒车的机械效率为60%，水流对筒车做的总功是多少？ 【答案】(1) 1500J (2) 2500J 【详解】（1）已知水的重力，提升高度，筒车机械效率。 筒车提升水时，克服水的重力做的功为有用功，则有用功为 （2）根据机械效率公式变形得，总功为 4.如图所示，支撑杠杆水平平衡的支架AOB随物体M在水中能上下运动，杠杆保持水平平衡，轻质杠杆LOA∶LOB=2∶5，某同学质量为50kg，人与地面的接触面积为250cm2，利用这个装置将物体匀速放入容器中，在M被浸没在水里的过程中，用力F1拉动绳自由端匀速竖直向下运动时，人对地面的压强为1.2×104Pa。已知物体M的体积是0.05m3，动滑轮的重力为60N。（杆的自重、绳的重力、滑轮与绳的摩擦及液体对物体的阻力不计，g=10N/kg）求： (1)物体M浸没在水里受到的浮力； (2)拉力F1的大小； (3)物体M的密度； (4)物体M被浸没在水中的过程时，滑轮组的机械效率。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）物体M浸没在水中，排开水的体积等于自身体积，即，根据阿基米德原理，物体受到的浮力为 （2）人与地面的接触面积为 人对地面的压力为 则地面对人的支持力为，人受到的重力为 人处于平衡状态，绳子拉力等于重力减去地面对人的支持力，因此拉力为 （3）动滑轮上绳子段数，动滑轮重力，因为动滑轮匀速运动受力平衡，有，则杠杆B端受到的拉力 已知，因为杠杆处于平衡状态，则杠杆A端受到的拉力为 绳子对物体M的拉力，物体M处于平衡状态，对M受力分析，有 物体M的质量 物体M的密度 （4）不计绳重和摩擦，额外功为克服动滑轮重力做的功，设动滑轮上升高度为，滑轮组的机械效率为 5.小丽家阳台上有一种升降晾衣架，如图，它是由4个定滑轮和2个动滑轮及横梁组成，拉动绳子的末端可以使晾衣架升降，假设在升降过程中衣架横梁始终保持水平。晾晒衣物时，若将重70N的衣物匀速提起0.8m，小丽需要用20N的拉力拉动绳子。求： (1)晾衣架提升衣服做了多少有用功？ (2)小丽做了多少总功？ (3)晾衣架的机械效率是多少？ 【答案】(1) 56J (2) 64J (3) 87.5% 【详解】（1）由题意和图可知，承担物重的绳子段数 提升衣服做的功为有用功 （2）绳子自由端移动的距离 拉力做的功为总功 （3）滑轮组机械效率公式为 即晾衣架的机械效率是87.5%。 6.小明用如图所示的器材测量滑轮组的机械效率，实验过程中小明匀速缓慢拉动弹簧测力计，记录数据如表所示，求： 物重G/N 钩码移动的距离h/m 弹簧测力计示数F/N 1 0.1 0.5 (1)小明所做的有用功； (2)此滑轮组的机械效率。 【答案】(1)0.1J (2)66.7% 【详解】（1）小明所做的有用功为 （2）由图可知，承担动滑轮的绳子股数为，则绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 则滑轮组的机械效率为 7.如图所示，是某打捞船所用起重装置的示意图。在某次湖中打捞作业中，物体在不可伸长的轻绳作用下，从水底以0.5m/s的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度3m的位置。已知物体的体积为0.1m3，重力为4.8×103N；水的深度为5m。在物体离开水面后匀速上升的过程中，与电动机连接的绳子的拉力功率P=3×103W。水的密度为1×103kg/m3；取g=10N/kg，不计水和空气的阻力。求： (1)物体浸没在水中所受的浮力； (2)水对水底的压强； (3)物体离开水面后在6s内匀速上升3m的过程中，滑轮组的机械效率。 【答案】(1)1000N (2) (3)80% 【详解】（1）物体浸没在水中时，排开水的体积等于物体的体积，即 物体所受浮力为 （2）已知水的深度，水对水底的压强为 （3）物体离开水面后，提升物体做的有用功为 电动机拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 8.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 9.中国是世界基建强国，塔吊是基建的常用设备，图甲是塔吊的简化模型，图乙是塔吊中滑轮组的局部放大图。用该塔吊将重为的物体匀速提升10m，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，求： (1)吊起物体所做的有用功； (2)电动机对钢绳的拉力大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）滑轮组吊起物体所做的有用功为 （2）滑轮组吊起物体所做的总功为 电动机对钢绳的拉力为 10.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 11.全球最大的“超级电梯”三峡升船机是三峡工程重要通航设施之一，主要为客船、货船和特种船舶提供快速过坝通道，过船规模为3000吨级，提升总质量约15500吨，最大提升高度为113米，是目前世界上规模最大、技术难度最高的垂直升船机。与电梯相似，如图2，升船机主要由塔柱、承船厢、滑轮组和平衡重组等构成。承船厢装满水时水深3.5米、总质量为14600吨，其工作原理是：船只由航道进入装满水的承船厢，此时滑轮组无驱动力，平衡重组借助滑轮组使承船厢和船只保持悬空静止；关闭闸门后，再由带驱动力的滑轮组和平衡重组共同将承船厢提升或下降，到达位置后开闸，船只离开承船厢驶出。（g取）        (1)承船厢中装满水，船只未进入时，水对承船厢底部的压强为多少？ (2)一艘总重量为3000吨（船重+货重）的货轮驶入装满水的承船厢后，受到的浮力是多大？平衡重组设置的总重力是多大？ (3)升船机将总质量为3000吨的货轮，从下航道闸口以0.2 m/s的速度提升100米到上航道闸口。在提升过程中，为克服系统机械摩擦阻力和风阻力等，滑轮组驱动机构给予了承船厢的驱动力，这次提升中滑轮组的驱动功率是多大？升船机提升货轮的机械效率是多大？ 【答案】(1) (2)， (3)，20.0% 【详解】（1）水对承船厢底部的压强 （2）货轮漂浮在水面，根据漂浮条件，浮力等于货轮自身重力。已知货轮质量 货轮重力 因此货轮受到的浮力 根据阿基米德原理，可得，即货轮驶入后，溢出的水的重力等于货轮重力，承船厢（含水+船）的总重力和原装满水的承船厢总重力相等。原承船厢总质量 平衡时平衡重组重力等于承船厢总重力，因此 （3）滑轮组的驱动功率 货轮被提升的高度，提升货轮的有用功为 总功为驱动力和平衡重组共同做的功 故升船机提升货轮的机械效率 12.工地上常用的搬运建筑材料的机械装置如图甲所示，某次提升建筑材料时，材料总重1800N，电动卷扬机对钢索的拉力，材料上升的高度与时间的关系如图乙所示，求： (1)材料上升过程中速度为多大？ (2)该次提升建筑材料过程中，装置的机械效率为多大？ 【答案】(1)0.75m/s (2)75% 【详解】（1）由图乙可得，材料匀速上升，上升高度，上升运动的时间 上升过程中速度为 （2）由装置结构可得，该滑轮组承担物重的绳子段数，此装置的机械效率为 13.如图为某挖掘机的实物图和部分参数。挖掘机在4s内可将装满铲斗的800kg 的泥土，从最大挖掘深度处提升8米送到位于最大卸料高度的装载车上。g取10N/ kg， 求∶ (1)移送泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功。 (2)移送泥土的过程中，发动机的总功率是40kW，此过程挖掘机的机械效率。 【答案】(1) (2)40% 【详解】（1）泥土重力 挖掘机对泥土做功为 （2）挖掘机做的总功 挖掘机机械效率 14.某矿工从矿洞中沿倾斜的铁路，用动滑轮拉出一车矿石，如甲图；这个过程可以简化为乙图。已知斜面高3m，长5m，矿车总质量为400kg，现矿工使用1500N的力将矿车拉到斜面顶部。求： (1)这个过程中的有用功； (2)整个装置的机械效率。 【答案】(1)12000J (2)80% 【详解】（1）计算有用功：由题意得，矿车总质量，斜面高，g取，先计算矿车总重力： 有用功是克服矿车重力做的功，公式为，代入数据计算得： （2）计算整个装置的机械效率：由图可知，动滑轮的绳子段数，斜面长，拉力，拉力移动的距离： 拉力做的总功： 机械效率公式为，代入数据计算得： 15.如图所示，这是一种塔式起重机，完成一项吊装任务时，该起重机竖直向上匀速起吊800kg的物体，使重物升高20m，水平匀速运动15m。已知此时滑轮组的机械效率为80%，起吊动滑轮上有4股绳，忽略机械间的摩擦和绳重。（g取10N/kg） (1)滑轮组的拉力做的有用功是多少？ (2)所用滑轮组的动滑轮质量是多少？ (3)绳端的拉力是多大？ 【答案】(1) (2) 200 kg (3) 2500 N 【详解】（1）重物的重力 有用功为 （2）总功为 忽略摩擦和绳重，额外功仅为提升动滑轮所做的功，因此额外功为 由额外功公式，变形得动滑轮重力为 动滑轮质量为 （3）已知动滑轮上绳子段数，绳端移动距离为 由总功公式，变形得拉力为 1 学科网（北京）股份有限公司 $