专项训练22 滑轮（组）斜面等机械效率相关计算难点问题 （含解析）2026年中考物理二轮复习

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1. 如图所示，工人用500N的拉力，在15s内将重为450N的物体匀速提升3m，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 使用的滑轮是动滑轮B. 做的有用功为1500J
C. 拉力的功率为90WD. 该装置的机械效率为90%
2. 如图所示，某同学利用动滑轮将质量为9kg的物体竖直向上匀速提升1m，用时4s，所做额外功为10J。下列选项中正确的是（ ）
A. 动滑轮重为10NB. 拉力F做功的功率为22.5W
C. 动滑轮的机械效率为80%D. 绳子自由端上升的速度为0.5m/s
3. （2025·山东青岛）小明设计了如图所示的滑轮组帮助工人搬运建筑材料。一名工人12s内用400N的
拉力通过滑轮组将水平地面上重为1150N的建筑材料匀速提升3m（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的
是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为12m
B．工人做的有用功为2300J
C．拉力的功率为300W
D．提起的物体越重，此滑轮组的机械效率越低
4. 如图所示，一个工人利用动滑轮匀速提升重物。已知物重300N，施加在绳自由端竖直向上的拉力为200N，将物体提升10m。下列说法错误的是（ ）
A. 此过程中有用功为3000J
B. 使用动滑轮可以省力
C. 该动滑轮的机械效率为100%
D. 此过程中拉力做的总功为4000J
5. “奇思妙想”小组的同学在劳动实践基地，用如图所示机械将400N物体匀速提升12m，用时1min。已知，，人与地面接触总面积为（空气阻力、摩擦力及绳重不计）该过程中下列说法正确的是（ ）
A. 人拉力的功率为80WB. 物体上升速度为0.4m/s
C. 人对地面压强为10000PaD. 该滑轮组机械效率为66.7%
6. 一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中下列选项正确的是（ ）

A. 绳子自由端移动的距离为3mB. 拉力做的有用功为500J
C. 拉力做的额外功为150JD. 拉力做功的功率为25W
7. 图甲为一款健身器材，两滑轮均重20N；弹性限度内，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略；使用时竖直向下缓慢拉动拉环。下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧拉力为60N时，绳a拉力为140N
B. 拉环向下移动10cm，弹簧伸长10cm
C. 弹簧拉力为300N时，拉环向下移动30cm
D. 健身器材提供的最大拉力为820N
8. 学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上，拉绳使其匀速上升1.6m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是（ ）

A. 拉力做功80J B. 拉力的功率为20W
C. 动滑轮重12.5N D. 若增大衣物的质量，机械效率将减小
9．如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，将重6N的物体以的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是（ ）
A．拉力做功为3J
B．物体受到摩擦力为1.5N
C．在匀速拉动过程中，物体的机械能不变
D．若以的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75%
10．（2025·四川凉山）用如图甲所示的滑轮组提升物体A。已知被提升物体A的重力为900N，卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F做的功随时间的变化图象如图乙所示（不计绳重和滑轮与轴的摩擦）。此过程滑轮组提升重物的机械效率为 %，动滑轮的重力为 N。
11. 房屋装修时，工人利用滑轮组提升物体。如图所示，已知物体的重力为800N，在绳子自由端用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动，物体被提升了3m，该滑轮组的机械效率为______。如果要提高滑轮组的机械效率，可采用的措施有：______（填写番号）①增加物体的重力 ②增加提升物体的高度 ③减小动滑轮的重力。
12. 某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线a、b所示。已知物体的质量为0.5kg，动滑轮的质量为0.1kg，绳子自由端的拉力F为2.5N。则在0～5s的时间内,则：（1）绳子自由端移动的速度为______m/s；（2）滑轮组的机械效率为_______。
13. 如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重）。则绳子自由端移动的距离为______m，拉力F的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。
14. 如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力，斜面长、高，则拉力所做的功为______J；把重物直接提升h所做的功作为有用功，忽略弹簧测力计的重力和空气阻力，则斜面对物体的摩擦力为______N。
15. 如图所示，用动滑轮将重180N的木箱在5s内沿竖直方向匀速提升2m，所用拉力为100N，不计绳重和摩擦。求在此过程中：
（1）木箱上升的速度为多少m/s；
（2）有用功是多少J；
（3）拉力的功率是多少W；
（4）用此装置沿竖直方向匀速提升380N重物时，机械效率为多少。
16. 某建筑工人用300N的拉力，在25s内将重力为800N的水泥利用滑轮组匀速提高4m，如图所示。若不计摩擦和绳重，请你完成下列计算：
（1）动滑轮的重力；
（2）工人做功的功率；
（3）该装置的机械效率。
17. 如图是《天工开物》中记载我国古代的提水工具“辘轳”，在两个支架上摆放一根直的硬棒，支点为、，A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上，若空桶质量为10kg，轮轴质量为10kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置。长为0.6m，长为1m，长为0.8m，硬棒及绳索质量忽略不计。（g取）
（1）人对辘轳不施加力。桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最多为______kg；若A点系上质量为40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装______kg的水；
（2）若桶内水的质量为40kg，人用时20s将桶匀速提升3m，此时辘轳提水的机械效率为50%，则桶对水做的功为______J，人做功的功率为______W。
2026年中考物理二轮复习47个热点重难点专项训练（全国通用）
专项训练22 滑轮（组）斜面等机械效率相关计算难点问题
1. 如图所示，工人用500N的拉力，在15s内将重为450N的物体匀速提升3m，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 使用的滑轮是动滑轮B. 做的有用功为1500J
C. 拉力的功率为90WD. 该装置的机械效率为90%
【答案】D
【解析】A．由图可知，滑轮的轴固定不动，是定滑轮，故A错误；
B．由题意得，有用功
故B错误；
C．定滑轮不省力也不省距离，拉力端移动距离
拉力做的功
则拉力的功率为
故C错误；
D．该装置的机械效率为
故D正确。故选D。
2. 如图所示，某同学利用动滑轮将质量为9kg的物体竖直向上匀速提升1m，用时4s，所做额外功为10J。下列选项中正确的是（ ）
A. 动滑轮重为10NB. 拉力F做功的功率为22.5W
C. 动滑轮的机械效率为80%D. 绳子自由端上升的速度为0.5m/s
【答案】D
【解析】A．竖直使用动滑轮，额外功的来源主要是克服动滑轮重、克服绳与滑轮间的摩擦、克服绳重等做的功，题中未说明不计摩擦，不能仅由额外功10J和，得动滑轮重，由于缺少条件，故动滑轮重无法计算，故A错误；
B．物体重力
动滑轮做的有用功
拉力F做的总功
拉力F做功的功率
故B错误；
C．动滑轮的机械效率
故C错误；
D．由图知，动滑轮承重绳子段数，物体上升1m，则绳子自由端移动距离
绳子自由端上升的速度
故D正确。故选D。
3. （2025·山东青岛）小明设计了如图所示的滑轮组帮助工人搬运建筑材料。一名工人12s内用400N的
拉力通过滑轮组将水平地面上重为1150N的建筑材料匀速提升3m（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的
是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为12m
B．工人做的有用功为2300J
C．拉力的功率为300W
D．提起的物体越重，此滑轮组的机械效率越低
【答案】C
【解析】A．由图可知，承担物重的绳子段数n=3。所以绳子自由端移动的距离，不是12m，故A错误；
B．有用功是克服物体重力做的功，所以工人做的有用功，不是2300J，故B错误；
C．拉力做的总功
则拉力的功率，故C正确；
D. 不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率
由此可知，当提起的物体越重（越大），越小，越大，滑轮组的机械效率越高，故D错误。选C。
4. 如图所示，一个工人利用动滑轮匀速提升重物。已知物重300N，施加在绳自由端竖直向上的拉力为200N，将物体提升10m。下列说法错误的是（ ）
A. 此过程中有用功为3000J
B. 使用动滑轮可以省力
C. 该动滑轮的机械效率为100%
D. 此过程中拉力做的总功为4000J
【答案】C
【解析】A．此过程中有用功为
故A正确，不符合题意；
B．使用动滑轮可以省力，但是费距离，故B正确，不符合题意；
D．动滑轮有效绳子段数，则绳子自由端移动距离为
则此过程中拉力做的总功为
故D正确，不符合题意；
C．该动滑轮的机械效率为
故C错误，符合题意。故选C。
5. “奇思妙想”小组的同学在劳动实践基地，用如图所示机械将400N物体匀速提升12m，用时1min。已知，，人与地面接触总面积为（空气阻力、摩擦力及绳重不计）该过程中下列说法正确的是（ ）
A. 人拉力的功率为80WB. 物体上升速度为0.4m/s
C. 人对地面压强为10000PaD. 该滑轮组机械效率为66.7%
【答案】C
【解析】A．由图可知，此时绳子的股数，空气阻力，摩擦力及绳重不计，此时绳子自由端的拉力
绳子自由端移动的距离
此时拉力做功
拉力做功的功率，故A错误；
B．物体上升的距离是12m，用时是1min，物体上升的速度，故B错误；
C．人对地面的压力
人对地面压强，故C正确；
D．滑轮组提升重物时的有用功
此时滑轮组的机械效率，故D错误。
故选C。
6. 一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中下列选项正确的是（ ）

A. 绳子自由端移动的距离为3mB. 拉力做的有用功为500J
C. 拉力做的额外功为150JD. 拉力做功的功率为25W
【答案】D
【解析】A．物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，物体移动的距离是
s=vt=0.1m/s×10s=1m
有两根绳子与动滑轮相连，绳子自由端移动的距离为
s绳=ns=2×1m=2m
故A错误；
B．物体与地面间的滑动摩擦力为150N，拉力克服摩擦力做的有用功为
W有=fs=150N×1m=150J
故B错误；
C．滑轮组的机械效率是60%，则总功为
拉力做的额外功为
W额=W总-W有=250J-150J=100J
故C错误；
D．拉力做功的功率为
故D正确。故选D。
7. 图甲为一款健身器材，两滑轮均重20N；弹性限度内，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略；使用时竖直向下缓慢拉动拉环。下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧拉力为60N时，绳a拉力为140N
B. 拉环向下移动10cm，弹簧伸长10cm
C. 弹簧拉力为300N时，拉环向下移动30cm
D. 健身器材提供的最大拉力为820N
【答案】AC
【解析】A．弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略，由图可知，定滑轮受到重力、绳a的拉力和滑轮绕绳的拉力，弹簧拉力为60N时，绳a的拉力Fa=2F1+G定=2×60N+20N=140N
故A正确；
B．拉环和动滑轮连接，动滑轮绕2段绳，拉环向下移动10cm，弹簧伸长2×10cm=20cm
故B错误；
C．弹性限度内，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，弹簧拉力为300N时，弹簧伸长的长度为
动滑轮绕2段绳，拉环向下移动
故C正确；
D．由图乙可知，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧的最大拉力是400N，弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略，由得到健身器材提供的最大拉力F大=2F-G动=2×400N-20N=780N
故D错误。故选AC。
8. 学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上，拉绳使其匀速上升1.6m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是（ ）

A. 拉力做功80J B. 拉力的功率为20W
C. 动滑轮重12.5N D. 若增大衣物的质量，机械效率将减小
【答案】B
【解析】A．如图，滑轮组做的有用功
拉力做的功
故A错误；
B．拉力的功率
故B正确；
C．滑轮组做的额外功
动滑轮与横杆的总重
则动滑轮的重小于12.5N，故C错误；
D．若增大衣物的质量，滑轮组的额外功不变，有用功增多，由可知，机械效率将提高，故D错误。故选B。
9．如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，将重6N的物体以的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是（ ）
A．拉力做功为3J
B．物体受到摩擦力为1.5N
C．在匀速拉动过程中，物体的机械能不变
D．若以的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75%
【答案】D
【解析】A．拉力做的有用功为
斜面的机械效率为75%，则拉力做功为
故A错误；
B．此过程中额外功为
由图可知，斜面的长度为
物体受到摩擦力为
故B错误；
C．在匀速拉动过程中，物体的质量不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，物体的机械能变大，故C错误；
D．若以的速度匀速拉动物体，此过程中摩擦力大小不变，则额外功不变，有用功也不变，总功也不变，因此斜面机械效率仍为75%，故D正确。故选D。
10．（2025·四川凉山）用如图甲所示的滑轮组提升物体A。已知被提升物体A的重力为900N，卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F做的功随时间的变化图象如图乙所示（不计绳重和滑轮与轴的摩擦）。此过程滑轮组提升重物的机械效率为 %，动滑轮的重力为 N。
【答案】90 100
【解析】滑轮组提升重物所做的有用功W有用=Gh=900N×5m=4500J
货物以0.5m/s的速度匀速提升到5m的高度，由可知，运动的时间
由图乙可知，此时10s拉力做的总功是5000J，所以滑轮组提升重物的机械效率
由图甲知通过动滑轮绳子段数n=2，所以绳子自由端移动的距离s=2h=2×5m=10m
由W总=Fs可得拉力
不计绳重和滑轮与轴的摩擦，分析动滑轮的受力情况可得，动滑轮的重力G动=2F-G=2×500N-900N=100N
11. 房屋装修时，工人利用滑轮组提升物体。如图所示，已知物体的重力为800N，在绳子自由端用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动，物体被提升了3m，该滑轮组的机械效率为______。如果要提高滑轮组的机械效率，可采用的措施有：______（填写番号）①增加物体的重力 ②增加提升物体的高度 ③减小动滑轮的重力。
【答案】 80% ①③
【解析】由题知，n=2，则绳端移动的距离
s=2h=2×3m=6m
有用功
W有​=Gh=800N×3m=2400J
总功
W总​=Fs=500N×6m=3000J
滑轮组的机械效率
①增加物体的重力，可以提高有用功，在额外功不变的情况下，有用功占总功的比例增大，也就是机械效率变大，故①符合题意；
②增加提升物体的高度，绳端移动的距离也相应的增大，根据
可知机械效率并不受影响，故②不符合题意；
③减小动滑轮的重力，在提升物体重力不变的情况下，即有用功不变的情况下，额外功减小了，所以机械效率就提高了，故③符合题意。
故选①③。
12. 某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线a、b所示。已知物体的质量为0.5kg，动滑轮的质量为0.1kg，绳子自由端的拉力F为2.5N。则在0～5s的时间内,则：（1）绳子自由端移动的速度为______m/s；（2）滑轮组的机械效率为_______。
【答案】（1）0.06 （2）66.7%
【解析】（1）使用滑轮组时，省力费距离，由图可知，在0～5s的时间内，绳端移动的距离为s＝0.3m，物体上升的高度为h＝0.1m，绳子自由端移动的速度
（2）滑轮组对物体做的有用功W有＝Gh＝mgh＝0.5kg×10N/kg×0.1m＝0.5J
拉力做的总功W总＝Fs＝2.5N×0.3m＝0.75J
滑轮组的机械效率
13. 如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重）。则绳子自由端移动的距离为______m，拉力F的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。
【答案】 3 0.6 70%
【解析】由图可知，右边的滑轮为动滑轮，承担物体A与桌面间摩擦力的绳子股数是3，所以绳自由端移动的速度为
v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s
绳子自由端移动的距离为
s=v绳t=0.3m/s×10s=3m
作用在绳端的拉力与弹簧测力计的示数相等，所以绳端的拉力F的大小为2N，拉力F的功率为
P=Fv绳=2N×0.3m/s=0.6W
当A匀速运动过程，物体A受到的摩擦力为4.2N，所以使用滑轮组的过程中，做的有用功为
W有=fs物=4.2N×0.1m/s×10s=4.2J
总功
W总=Fs绳=2N×3m=6J
滑轮组的机械效率为
14. 如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力，斜面长、高，则拉力所做的功为______J；把重物直接提升h所做的功作为有用功，忽略弹簧测力计的重力和空气阻力，则斜面对物体的摩擦力为______N。
【答案】 3.6 1
【解析】拉力所做的功为
重物被提升过程中所做的有用功为
额外功
斜面对物体的摩擦力为
15. 如图所示，用动滑轮将重180N的木箱在5s内沿竖直方向匀速提升2m，所用拉力为100N，不计绳重和摩擦。求在此过程中：
（1）木箱上升的速度为多少m/s；
（2）有用功是多少J；
（3）拉力的功率是多少W；
（4）用此装置沿竖直方向匀速提升380N重物时，机械效率为多少。
【答案】（1）0.4 （2）360 （3）80 （4）95%
【解析】木箱在5s内沿竖直方向匀速提升2m，木箱上升的速度为
有用功W有=Gh=180N×2m=360J
由图可知n=2，则绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m
拉力做的总功W总=Fs=100N×4m=400J
拉力做功的功率
W额=W总﹣W有=400J﹣360J=40J
由于不计绳重和摩擦，则额外功就是克服动滑轮重力所做的功，即W额=G动h=40J
可得
由于不计绳重和摩擦，若用此装置沿竖直方向匀速提升380N重物时，滑轮组的机械效率
16. 某建筑工人用300N的拉力，在25s内将重力为800N的水泥利用滑轮组匀速提高4m，如图所示。若不计摩擦和绳重，请你完成下列计算：
（1）动滑轮的重力；
（2）工人做功的功率；
（3）该装置的机械效率。
【答案】（1）100N；（2）144W；（3）89%
【解析】（1）由图可知，绳子的有效股数n=3，不计摩擦和绳重，动滑轮的重力
G动=3F-G=3×300N-800N=100N
（2）当水泥提升4m时，绳子自由端所移动的距离s=3×4m=12m
工人做的总功
W总=Fs=300N×12m=3600J
工人做功的功率

（3）有用功
W有=Gh=800N×4m=3200J
该装置的机械效率

答：（1）动滑轮的重力是100N；
（2）工人做功的功率是144W；
（3）该装置的机械效率是89%。
17. 如图是《天工开物》中记载我国古代的提水工具“辘轳”，在两个支架上摆放一根直的硬棒，支点为、，A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上，若空桶质量为10kg，轮轴质量为10kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置。长为0.6m，长为1m，长为0.8m，硬棒及绳索质量忽略不计。（g取）
（1）人对辘轳不施加力。桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最多为______kg；若A点系上质量为40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装______kg的水；
（2）若桶内水的质量为40kg，人用时20s将桶匀速提升3m，此时辘轳提水的机械效率为50%，则桶对水做的功为______J，人做功的功率为______W。
【答案】 （1） 60 70 （2）1200 120
【解析】（1）桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，支点为O1，由杠杆平衡条件得到
若A点系上质量为40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，支点为O2，由杠杆平衡条件得到
（2）桶对水做的功为
总功
人做功的功率