2026年中考物理专题训练——机械效率的综合计算

**基本信息** 聚焦机械效率综合计算，通过16道梯度题构建"公式应用-模型迁移-综合拓展"的知识逻辑链，强化科学思维中的模型建构与科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |滑轮组计算|8题（如1/2/4题）|含竖直提升、水平拉动，结合功率/动滑轮重力|从n确定→W有/W总→η计算，推导G动对η的影响| |斜面计算|3题（如11/14/15题）|涉及摩擦力、总功率，结合斜面长/高|W有=Gh→W总=FL→W额=fL，建立η与摩擦的关系| |特殊场景应用|5题（如3/6/13/16题）|含水中重物、杠杆联动、塔吊等实际场景|综合浮力、杠杆平衡条件，提升物理观念的应用能力|

2026年中考物理专题训练——机械效率的综合计算 1．某滑轮组如图所示。匀速吊起重为50N的重物甲，对绳子自由端的拉力是20N，10s内绳子自由端被拉长3m。（不计绳重和摩擦） （1）拉力做功的功率？ （2）滑轮组的机械效率？ （3）若用该滑轮组匀速吊起30N的重物乙，则此时滑轮组的机械效率？ 2．如图甲是建筑工地常用的一款塔吊，吊臂上的滑轮组结构如图乙所示。某建筑工地用该塔吊将质量为0.27t的货箱匀速提升30m，钢丝绳上的拉力为1000N，忽略绳重和摩擦。求： （1）钢丝绳移动的距离？ （2）动滑轮的重力？ （3）滑轮组提升货箱时的机械效率？ 3．如图所示，科技馆有一种装置，借助该装置，重500N的小明，仅用160N的拉力就提起了重为600N的电动车，不计绳重和摩擦。 （1）若电动车匀速上升2m，求该过程的有用功多大？该装置的机械效率是多少？ （2）求小明使用该装置时的最大机械效率是多少？ 4．如图所示，物体重180N，动滑轮重20N，绳重和摩擦不计。在竖直向上的拉力F的作用下，物体以0.1m/s的速度匀速上升。求： （1）拉力F的大小； （2）拉力F做功的功率； （3）此时的机械效率。    5．如图所示，小明体重600N，用如图所示滑轮组匀速竖直向上提升800N的重物A，提升的过程中，小明用竖直向下的力匀速拉动绳子，使物体A在2s内上升0.8m。已知小明拉力的功率为400W。小明双脚与地面接触面积为250cm2。求： （1）滑轮组的机械效率； （2）人对地面的压强。    6．如图，工人用汽车和滑轮组将深井中的物体拉至井口。若井深10m，物体所受重力为6×103N。当汽车以3m/s匀速拉绳子时的拉力为2.5×103N，输出功率为9×103W（不计滑轮组的绳重与摩擦，g取10N/kg）。求： (1)将物体由井底拉至井口需要的时间； (2)滑轮组的机械效率； (3)汽车以3m/s匀速汽车匀速行驶时所受到的阻力。 7．如图所示，在拉力F的作用下，把重为180 N的物体以0.1 m/s的速度匀速提升了2 m。已知动滑轮重为20 N，绳重和摩擦不计。求： (1)拉力F为多大？ (2)拉力做功的功率是多少？ (3)滑轮组的机械效率是多少？ 8．小明家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是1×10-2m2，装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s，求：（g=10N/kg） (1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压强； (2)拉力F的功率； (3)滑轮组的机械效率。 9．如图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，所用动滑轮和筐受到的总重力为20N．某次操作中，将重423N的泥土以0.4m/s的速度匀速提起，在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示．细绳的质量忽略不计． 求：（1）拉力F做功的功率 （2）利用该装置提升泥土的机械效率； （3）在提起泥土上升3m的过程中，拉力F克服摩擦力做的功． 10．使用如图所示的滑轮组，匀速拉动水平面上的物体（不计空气阻力）。已知物体在该水平面上运动时，受到的摩擦力为物重的0.1倍。当物体的质量为30kg时，滑轮组的机械效率为75%。不计绳重和滑轮组内的摩擦。（）求： (1)物体的质量为30kg时，在水平面受到的滑动摩擦力； (2)弹簧测力计的示数； (3)拉动质量为40kg的物体时，该滑轮组的机械效率。 11．如图所示的实验装置，斜面长L=2m，高h=0.5m，秒表每格1s，重为1N的小车在沿斜面方向、大小为0.3N的拉力F作用下，从底端匀速到达顶端（指针转动未超过一周）。求： （1）拉力的功率； （2）斜面的机械效率； （3）斜面受到的摩擦力。 12．为了提升物体，用如图所示的滑轮组把重600N的物体匀速提高2m，弹簧测力计的示数为250N。求： (1)有用功； (2)绳子自由端移动的距离； (3)总功； (4)滑轮组的机械效率。 13．如图是某建筑工地上的吊装工具，物体M1是重5000N的配重，杠杆AB支点为O，已知OA：OB=1：2，滑轮下挂货物M2，每个滑轮重100N，工人体重为600N，杠杆与绳的自重及滑轮组间摩擦均不计，当工人用400N力竖直向下以60cm/s的速度匀速拉动绳子时，求： （1）工人对地面的压力； （2）工人做功的功率； （3）滑轮组提升货物M2的效率； （4）M1对地面的压力。 14．如图所示，斜面长5m，高3m，小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为240N，绳重不计。求： (1)小明做的有用功； (2)小明做的总功； (3)斜面的机械效率。 15．在斜面上将一个质量为0.4kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端（如图所示），所用时间为4s，斜面长s=1m、高h=0.2m，该斜面的机械效率为80%。（g=10N/kg）求： （1）物体受到的重力； （2）拉力所做的有用功； （3）拉力所做的总功和总功率； （4）物体在斜面上受到的摩擦力。 16．用如图所示的滑轮组匀速提起水中的重物，当重物浸没在水中时，拉力F为11.6牛，滑轮组的机械效率为75%，当重物离开水面时，拉力为14.5牛（整个装置的摩擦和绳重不计），求重物的密度。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．（1）6W；（2）83.33%；（3）75% 【详解】解：（1）拉力做的功 W总=Fs=20N×3m=60J 拉力做功的功率 （2）从图中可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3，重物甲上升的高度 有用功 W有=Gh=50N×1m=50J 滑轮组的机械效率 （3）不计绳重和摩擦，动滑轮的重力 G动=nF-G=3×20N-50N=10N 若用该滑轮组匀速吊起30N的重物乙，则此时滑轮组的机械效率 答：（1）拉力做功的功率是6W； （2）滑轮组的机械效率是83.33%； （3）若用该滑轮组匀速吊起30N的重物乙，则此时滑轮组的机械效率是75%。 2．（1）90m；（2）300N；（3）90% 【详解】解：（1）根据滑轮组可知，滑轮组有3段绳子承担物重，则钢丝绳移动的距离 （2）货箱的质量 货箱的重力 钢丝绳的拉力F=1000N，忽略绳重和摩擦，则有 所以 （3）滑轮组提升货箱时的机械效率 答：（1）钢丝绳移动的距离90m； （2）动滑轮的重力为300N； （3）滑轮组提升货箱时的机械效率为90%。 3．（1）1200J，75%；（2）92% 【详解】解：（1）克服电动机重力做的功是有用功 由图知，承担重物绳子的段数n＝5，由s＝nh和W总＝Fs可得，其总功 故该装置的机械效率 （2）不计绳重和摩擦，由可得，动滑轮重力 由小明的体重500N，所以使用该装置时绳端最大拉力小明能提起的最大物体重力 同一滑轮组，提起物体越得，机械效率越高，所以小明使用该装置时的最大机械效率 答：（1）若电动车匀速上升2m，该过程的有用功为1200J，该装置的机械效率是75%； （2）小明使用该装置时的最大机械效率是92%。 4．（1）100N；（2）20W；（3）90% 【详解】解：（1）由图可知，承担物重的绳子股数n=2，则拉力大小为 （2）绳子自由端移动的速度 拉力F做功的功率 （3）机械效率 答：（1）拉力F的大小为100N； （2）拉力F做功的功率为20W； （3）此时的机械效率为90%。 5．（1）80%；（2）4×103Pa 【详解】解：（1）克服重物A的重力做的有用功 由可得，小明拉力做的总功 滑轮组的机械效率 （2）由图可知，承担物重绳子的股数为n=2，绳端拉力做的总功 所以绳端拉力 由平衡力和力的作用的相互性可得，人对地面的压力 所以人对地面的压强 答：（1）滑轮组的机械效率为80%； （2）人对地面的压强为4×103Pa。 6．(1)10s (2)80% (3)500N 【详解】（1）由图可知，滑轮组有效绳子段数，则绳子自由端移动距离为 则将物体由井底拉至井口需要的时间 （2）滑轮组的机械效率 （3）根据，汽车牵引力 汽车以3m/s匀速汽车匀速行驶时受力平衡，根据力的平衡条件，阻力为 7．(1) (2) (3) 【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，承担物重和动滑轮重的绳子段数，在不计绳重和摩擦的情况下，拉力F的大小为 （2）已知物体上升的速度 拉力F作用点（绳子自由端）移动的速度为 拉力做功的功率为 （3）克服物体重力所做的有用功为 绳子自由端移动的距离为 拉力F所做的总功为 滑轮组的机械效率为 8．(1) (2)150W (3)80% 【详解】（1）建筑材料的重力 建筑材料对水平地面的压力 建筑材料对地面的压强 （2）由图可知，绳子承重段数n=2，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 （3）拉力做的有用功 滑轮组的机械效率 9．（1）180W ；（2）94%；（3）21J 【详解】（1）拉力F做功的功率 （2）4s内提升泥土上升的高度 h=v物t=0.4m/s×4s=1.6m 提升泥土的机械效率 % （3）拉力F做功的功率,绳子端移动的速度 总功 W总=Fs=150N×3×3m=1350J 有用功 W有= G h=423N×3m=1269J WG=G动h=20N×3m=60J 额外功 W额=W总-W有-WG=1350J-1269J-60J=21 J 10．(1)30N (2)20N (3)80% 【详解】（1）物体在水平面受到的滑动摩擦力 （2）由题图可知，，根据得弹簧测力计的示数为 （3）由得动滑轮的重力 质量为40kg的物体在水平面受到的滑动摩擦力 根据该滑轮组的机械效率 11．（1）0.12W；（2）83.3%；（3）0.05N 【详解】解：（1）已知F=0.3N，L=2m，拉力所做的功为 W总=FL=0.3N×2m=0.6J 秒表的指针转动了5个格，做功所需要的时间为 t=5×1s=5s 拉力的功率为 （2 ）拉力做的有用功为 W有=Gh=1N×0.5m=0.5J 斜面的机械效率为 （3）额外功为 W额=W总-W有=0.6J-0.5J=0.1J 由W额=fL可得，斜面受到的摩擦力为 答：（1）拉力的功率为0.12W； （2）斜面的机械效率为83.3%； （3）斜面受到的摩擦力为0.05N。 12．(1)1200J；(2)6m；(3)1500J；(4)80% 【详解】(1)拉力做的有用功为 (2)滑轮组中n=3，则绳子自由端移动的距离为 (3)拉力做的总功为 (4)滑轮组的机械效率为 答：(1)有用功为1200J； (2)绳子自由端移动的距离为6m； (3)总功为1500J； (4)滑轮组的机械效率为80%。 13．（1）200N；（2）480W；（3）87.5%；（4）4350N 【详解】解：（1）工人对地面的压力 （2）工人做功的功率 （3）滑轮组提升货物M2的重力 滑轮组提升货物M2的效率 （4）杠杆B点受到的拉力 由杠杆平衡条件可知，杠杆A点受到的拉力 M1对地面的压力 答：（1）工人对地面的压力为200N；； （2）工人做功的功率为480W； （3）滑轮组提升货物M2的效率为87.5%； （4）M1对地面的压力为4350N。 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）小明做的有用功为 （2）小明做的总功为 （3）斜面的机械效率为 15．（1）4N；（2）0.8J；（3）1J，0.25W；（4）0.2N 【详解】解：（1）物体的重力 G=mg=0.4kg×10N/kg=4N （2）使用斜面做的有用功 W有用=Gh=4N×0.2m=0.8J （3）由得拉力做的总功 拉力做功功率 （4）因为W总=W有用+W额外，所以额外功 W额=W总-W有用=1J-0.8J=0.2J 由W额=fs得摩擦力 答：（1）物体受到的重力为4N； （2）拉力所做的有用功为0.8J； （3）拉力所做的总功为1J，总功率为0.25W； （4）物体在斜面上受到的摩擦力为0.2N。 16．4.0×103kg/m3 【详解】物体浸没在水中时，滑轮组的机械效率为75%，根据公式，则有 解得 又根据公式可得 即 解得 当物体离开水面时，根据公式可得 解得 又因为 解得 则物体的体积为 物体的密度为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $