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2025年中考物理題分類匯編---機械效率
1、 (2025甘肅）某同學用滑輪組提升物體，繩子自由端豎直移動的距離和物體上升的高度隨時間變化的關系分別如圖線a、b所示。已知物體的質量為0.5kg，動滑輪的質量為0.1kg，繩子自由端的拉力F為2.5N。則在0～5s的時間內，下列說法正確的是（ ）
A. 繩子自由端移動的速度為0.02m/s B. 滑輪組的有用功為0.5J
C. 拉力F的功率為0.05W D. 滑輪組的機械效率為83.3%
【答案】B
【解析】
【詳解】A．使用滑輪組時，省力費距離，由圖可知，在0～5s的時間內，繩端移動的距離為s＝0.3m，物體上升的高度為h＝0.1m，繩子自由端移動的速度
故A錯誤；
B．滑輪組對物體做的有用功W有＝Gh＝mgh＝0.5kg×10N/kg×0.1m＝0.5J
故B正確；
C．拉力做的總功W總＝Fs＝2.5N×0.3m＝0.75J
拉力F的功率
故C錯誤；
D．滑輪組的機械效率
故D錯誤。
故選B。
2、（2025吉林）如圖所示，工人用500N的拉力，在15s內將重為450N的物體勻速提升3m，在這個過程中，下列說法正確的是（　　）
A. 使用的滑輪是動滑輪 B. 做的有用功為1500J
C. 拉力的功率為90W D. 該裝置的機械效率為90%
【答案】D
【解析】
【詳解】A．由圖可知，滑輪的軸固定不動，是定滑輪，故A錯誤；
B．由題意得，有用功
故B錯誤；
C．定滑輪不省力也不省距離，拉力端移動距離
拉力做的功
則拉力的功率為
故C錯誤；
D．該裝置的機械效率為
故D正確。
故選D。
3、 (2025北京）如圖所示，重600N的工人通過滑輪組用豎直向下的拉力勻速提升貨物，表中是他某次工作的相關數據。若三個滑輪重均相等，不計滑輪組的繩重和摩擦，下列說法正確的是（　　）
貨物所受重力G/N 貨物被提升高度h/m 繩端所受拉力F/N 所用時間t/s
540 3 200 25
A. 工人做功的功率為72W
B. 滑輪組對懸掛點A的拉力為920N
C. 滑輪組的機械效率為90%
D. 若貨物離開水平地面之前，工人用100N的力豎直向下拉繩端，則地面對貨物的支持力為200N
【答案】ABC
【解析】
【詳解】A．由圖可知，滑輪組由3段繩子承擔貨物的重力，所以繩子股數，則繩端移動的距離
工人做的總功
工人做功的功率，故A正確；
B．不計滑輪組的繩重和摩擦，根據滑輪組的工作原理，則繩端拉力，則動滑輪的自重
由于三個滑輪重均相等，所以定滑輪的重力也為60N。由圖可知，滑輪組有2個定滑輪，則定滑輪總重。將2個定滑輪看作整體受力分析，整體受自身重力、受到4股繩子的拉力，受到懸掛點A的拉力。整體靜止，受平衡力，則懸掛點對整體的拉力
因為力作用是相互的，則滑輪組對懸掛點A的拉力，故B正確；
C．滑輪組的機械效率，故C正確；
D．當工人用100 N的力拉繩端時，繩端拉力。將動滑輪和物體看作整體，整體受重力、3股繩子的拉力、地面的支持力，由于整體靜止，受平衡力，則此時地面對貨物的支持力，故D錯誤。
故選ABC。
4、(2025黑龍江綏化）如圖所示，某同學利用動滑輪將質量為9kg的物體豎直向上勻速提升1m，用時4s，所做額外功為10J。下列選項中正確的是（ ）
A. 動滑輪重為10N B. 拉力F做功的功率為22.5W
C. 動滑輪的機械效率為90% D. 繩子自由端上升的速度為0.5m/s
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．豎直使用動滑輪，額外功的來源主要是克服動滑輪重、克服繩與滑輪間的摩擦、克服繩重等做的功，題中未說明不計摩擦，不能僅由額外功10J和，得動滑輪重，由于缺少條件，故動滑輪重無法計算，故A錯誤；
B．物體重力
動滑輪做的有用功
拉力F做的總功
拉力F做功的功率
故B錯誤；
C．動滑輪的機械效率
故C正確；
D．由圖知，動滑輪承重繩子段數，物體上升1m，則繩子自由端移動距離
繩子自由端上升的速度
故D正確。
故選CD。
5、 (2025黑龍江齊齊哈爾）小明用如圖所示的滑輪拉著重的物體，使以的速度在水平地面上向左勻速直線運動，作用在繩端的水平拉力，該滑輪的機械效率為。關于該過程，下列說法正確的是（　　）
A. 物體受到的重力所做的功是
B. 繩端移動的距離是
C. 拉力做功的功率是
D. 地面對物體的摩擦力大小是
【答案】ABD
【解析】
【詳解】A．物體沒有在重力的方向上移動距離，所以物體受到的重力所做的功是，故A正確；
B．物體A移動的距離為
圖中為動滑輪，有效繩子段數，則繩端移動的距離
故B正確；
C．拉力做功
則拉力做功的功率
故C錯誤；
D．有用功為
則地面對物體的摩擦力
故D正確。
故選ABD。
6、 (2025四川眉山） 一臺起重機將重2000N的貨物在10s內勻速提高5m，如果額外功是10000J，則下列說法錯誤的是（　　）
A. 起重機做的總功是20000J
B. 起重機的功率是
C. 起重機的機械效率為50%
D. 增大貨物的質量，可以提高起重機的機械效率
【答案】B
【解析】
【詳解】A．有用功W有=Gh=2000N×5m=10000J
總功W總=W有+W額=10000J+10000J=20000J
故A正確，不符合題意；
B．起重機的功率
故B錯誤，符合題意；
C．起重機的機械效率
故C正確，不符合題意；
D．增大貨物的質量，可以增大有用功，額外功不變，由
可知起重機的機械效率增大，故D正確，不符合題意。
故選B。
7、 (2025天津）用圖所示的動滑輪，先后將兩個不同重物在相同時間內勻速提升相同高度，兩次做功的情況如圖所示。第一次的額外功為900J，不計繩重和摩擦，則（　　）
A. 第一次提升重物時機械效率較高
B. 第二次提升重物時的額外功較大
C. 先后兩次提升重物的重力之比為7∶9
D. 先后兩次提升重物的總功率之比為6∶5
【答案】AD
【解析】
【詳解】A．有用功和總功的比值等于機械效率，由圖可知，第一次動滑輪的機械效率是75%，第二次動滑輪的機械效率是70%，所以第一次提升重物時機械效率較高，故A符合題意；
B．不計繩重和摩擦，使用動滑輪提升重物，額外功是克服動滑輪重力做的功，兩次使用相同的動滑輪，克服動滑輪做的功相同，額外功相同，故B不符合題意；
C．第一次的額外功為900J，第一次額外功25%，總功為
有用功W有1=W總1η1=3600J×75%=2700J
兩次額外功相同，第二次額外功30%，總功為
有用功W有2=W總2η2=3000J×70%=2100J
先后將兩個不同重物在相同時間內勻速提升相同高度，先后兩次提升重物的重力之比為
故C不符合題意；
D．先后兩次提升重物的時間相同，先后兩次提升重物的總功率之比
故D符合題意。
故選AD。
8、 (2025陜西B卷）我國是世界上使用與發展機械最早的國家之一，為人類文明和社會進步作出了重要貢獻。如圖，是漢代畫像石中的滑輪圖，描繪了古人使用滑輪汲水操作的場景。關于圖中的滑輪說法正確的是（　　）
A. 該滑輪是動滑輪 B. 該滑輪可以改變施力的方向
C. 使用該滑輪可以省功 D. 提升重力不同的物體時，機械效率不變
【答案】B
【解析】
【詳解】AB．由圖可知，該滑輪在使用過程中軸固定不動，因此是定滑輪，定滑輪在使用時可以改變力的方向，但不能省力，故A錯誤，B正確；
C．根據功的原理可知，使用任何機械都不能省功，故C錯誤；
D．如果考慮機械間的摩擦，提升重力不同的物體時，由于有用功發生改變，機械效率也會改變，故D錯誤。
故選B。
9、 (2025河南）如圖，某工人利用滑輪在時間內，將重為的物料勻速提升了的高度，工人對繩子豎直向上的拉力大小為，不計繩重及滑輪的摩擦。下列說法正確的是（　　）
A. 該工人使用的是定滑輪
B. 提升物料做的有用功為
C. 拉力做功的功率為
D. 該滑輪的機械效率為
【答案】C
【解析】
【詳解】A．用該滑輪提升物料時，滑輪的軸會隨著物體一起運動，該滑輪是動滑輪，故A錯誤；
B．當物體勻速提升時，做的有用功是克服物料的重力做功，物料的重力為G，上升的高度為h，故有用功為，故B錯誤；
C．繩子自由端移動的距離
則繩子自由端的拉力做的總功
拉力功率，故C正確；
D．該滑輪的機械效率，故D錯誤。
故選C。
10、(2025新疆維吾爾自治區)如圖所示，若一根重心在B點的木棒可繞O點無摩擦轉動，在D點施加豎直向上的力緩慢提升重物。已知木棒的長度為1m，將同一重物分別掛在A點、B點、C點時，重物被提升的高度分別為0.1m、0.2m、0.3m，對應的機械效率分別為、、。則（ ）
A. ηA<ηB<ηC B. ηA>ηB>ηC C. ηA<ηC<ηB D. ηC<ηA<ηB
【答案】A
【解析】
【詳解】機械效率
重物掛在A點，則重物被提升的高度為，該過程做的有用功，杠桿重心提升的高度，由幾何關系可知，，額外功；重物掛在B點，則重物被提升的高度為，該過程做的有用功，杠桿重心提升的高度亦為，額外功。
則，，則
由機械效率推導式，可得
重物掛在C點，則重物被提升的高度為，該過程做的有用功，杠桿重心提升的高度，由幾何關系可知，，額外功。
則，，則
由機械效率推導式可得，，綜上可得
故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
11、 (2025湖南）如圖，這是小靜設計的一款無需電池和燃料的無碳小車。在重物下落驅動無碳小車運動的過程中，下列說法正確的是（　　）
A. 頂部的定滑輪可以省力 B. 機械效率可達到100%
C. 主要是利用重力勢能轉化為動能 D. 給車輪軸承加潤滑油可以增大摩擦力
【答案】C
【解析】
【詳解】A．頂部的定滑輪的作用是改變力的方向，但不能省力，因為定滑輪的實質是等臂杠桿，不改變力的大小，故A錯誤；
B．由于實際使用中存在摩擦和能量損耗，機械效率不可能達到100%，因為總有一部分能量轉化為其他形式（如內能）而無法完全用于做功，故B錯誤；
C．重物下落時高度降低，重力勢能減小，同時小車運動，動能增加，說明重力勢能主要轉化為小車的動能，故C正確；
D．給車輪軸承加潤滑油是為了減小接觸面的粗糙程度，從而減小摩擦力，使小車運動更順暢，故D錯誤。
故選C。
12、(2025江蘇揚州） 如圖，工人用動滑輪提升重物，下列說法正確的是（ ）
A. 克服動滑輪重力做的功是有用功 B. 重物與人手移動的距離相等
C. 重物與人手移動的速度相等 D. 增加重物，動滑輪的機械效率變大
【答案】D
【解析】
【詳解】A．提升重力，克服重物的重力做的功是有用功，提升動滑輪克服動滑輪重力做的功是額外功，故A錯誤；
B．使用動滑輪省力，費距離，由圖可知，動滑輪上繩子股數n=2，物體升高h，人手拉繩子移動的距離，故B錯誤；
C．t時間內重物升高h，重物移動的速度
人手拉繩子移動的
故C錯誤；
D．影響滑輪組機械效率的主要因素包括物體重和動滑輪重。該動滑輪的重力一定，其機械效率與被提升的物體重有關，被提升的物體越重，動滑輪的機械效率變大，故D正確。
故選D。
13、（2025四川自貢）如圖，質量為60kg的工人將重為500N的彩燈組件豎直向上勻速提升了6m，用時12s，繩子自由端拉力為300N。不計繩重和摩擦，g取10N／kg。下列說法正確的是（　　）
A. 拉力的功率是150W
B. 繩子末端移動的速度是
C. 滑輪組的機械效率是
D. 若工人的腳與地面接觸的總面積為，則他對地面的壓強是
【答案】D
【解析】
【詳解】A．圖中滑輪組的動滑輪繞2段繩，拉力移動的距離s=2h=2×6m=12m
拉力做的功W總=Fs=300N×12m=3600J
拉力的功率
故A錯誤；
B．繩子末端移動的速度
故B錯誤；
C．有用功W有=Gh=500N×6m=3000J
滑輪組的機械效率
故C錯誤；
D．工人的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
工人受到重力、支持力和拉力的作用，地面對工人的支持力F支=G人-F=600N-300N=300N
工人對地面的壓力和地面對工人的支持力是相互作用力，大小相等，他對地面的壓力F壓=F支=300N
他對地面的壓強
故D正確。
故選D。
14、(2025四川達州）“奇思妙想”小組的同學在勞動實踐基地，用如圖所示機械將400N物體勻速提升12m，用時1min。已知，，人與地面接觸總面積為（空氣阻力、摩擦力及繩重不計）該過程中下列說法正確的是（　　）
A. 人拉力的功率為80W B. 物體上升速度為0.4m/s
C. 人對地面壓強為10000Pa D. 該滑輪組機械效率為66.7%
【答案】C
【解析】
【詳解】A．由圖可知，此時繩子的股數，空氣阻力，摩擦力及繩重不計，此時繩子自由端的拉力
繩子自由端移動的距離
此時拉力做功
拉力做功的功率，故A錯誤；
B．物體上升的距離是12m，用時是1min，物體上升的速度，故B錯誤；
C．人對地面的壓力
人對地面壓強，故C正確；
D．滑輪組提升重物時的有用功
此時滑輪組的機械效率，故D錯誤。
故選C。
15、（2025江西）如圖所示，是我國古代科學著作《天工開物》中記載的水轉筒車，它由一個大型的水輪和許多竹筒組成。當河水沖擊水輪轉動時，竹筒依次將水提升到高處倒入水槽中，水流向岸上的農田。下列說法正確的是（　　）
A. 即使筒車轉速加快，其機械效率也總是小于1
B. 竹筒內的水被提升過程中，其機械能總保持不變
C. 竹筒內的水倒入水槽過程中，其重力勢能轉化為動能
D. 水從水槽流向農田過程中，其所受的重力沒有做功
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．即使筒車轉速加快，也有摩擦，克服摩擦做功，有額外功，其機械效率也總是小于1，故A正確；
B．竹筒內的水被提升過程中，水的質量不變，高度增大，重力勢能增大，如果速度不變，動能不變，機械能包括動能和勢能，機械能是變化的，故B錯誤；
C．竹筒內的水倒入水槽過程中，質量不變，高度減小，重力勢能減小，速度增大，動能增大，其重力勢能轉化為動能，故C正確；
D．水從水槽流向農田過程中，重力的方向豎直向下，水在重力的方向上通過一定的距離，其所受的重力做功，故D錯誤。
故選AC。
16、 (2025安徽）圖示為某工人利用一滑輪提升物體的示意圖。若該工人將質量為的物體沿豎直方向勻速提升，此過程中滑輪的機械效率為80%，取。求：
（1）物體受到的重力大小；
（2）工人所做的有用功；
（3）工人所做的總功。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小問1詳解】
物體受到的重力大小
【小問2詳解】
工人所做的有用功
小問3詳解】
根據機械效率的計算公式，可得工人所做的總功
17. （2025四川廣安）小麗用圖甲所示的裝置，測量滑輪組的機械效率。根據所學知識回答下列問題。
實驗次數 鉤碼重力G/N 鉤碼上升的高度h/cm 繩子自由端的拉力F/N 繩子自由端移動的距離s/cm 機械效率
1 1 3 0.5 ① 66.7%
2 3 5 1.4 15 71.4%
3 6 9 2.5 27 ②
（1）實驗時應該豎直向上______（選填“勻速”或“變速”）拉動彈簧測力計；
（2）她按照正確步驟進行了3次實驗，記錄數據如表格所示。第1次實驗中，繩子自由端移動的距離①為______；第3次實驗中，機械效率②為______；
（3）她將圖甲裝置改接圖乙裝置，提升相同鉤碼，得出圖乙裝置更______。（選填“省力”或“費力”）
【答案】（1）勻速 （2） ①. 9 ②. 80.0%
（3）費力
【解析】
小問1詳解】
在實驗中，應盡量豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時處于平衡狀態，受到的拉力等于測力計示數。
【小問2詳解】
[1]第1次實驗中，根據
得到滑輪組的動滑輪繞繩子的段數
繩子自由端移動的距離s1=n1h1=3×3cm=9cm
[2]第3次實驗中，機械效率
【小問3詳解】
承擔物重的繩子段數越多，越省力，將圖甲裝置改接為圖乙裝置，提升相同鉤碼，滑輪組的動滑輪繞繩子的段數由3段變成2段，圖乙裝置更費力。
18. (2025四川涼山） 用如圖甲所示的滑輪組提升物體A。已知被提升物體A的重力為900N，卷揚機施加在繩子自由端的拉力F將物體A以0.5m/s的速度勻速提高了5m。拉力F做的功隨時間的變化圖象如圖乙所示（不計繩重和滑輪與軸的摩擦）。此過程滑輪組提升重物的機械效率為______%，動滑輪的重力為______N。
【答案】 ①. 90 ②. 100
【解析】
【詳解】[1]滑輪組提升重物所做的有用功W有用=Gh=900N×5m=4500J
貨物以0.5m/s的速度勻速提升到5m的高度，由可知，運動的時間
由圖乙可知，此時10s拉力做的總功是5000J，所以滑輪組提升重物的機械效率
[2]由圖甲知通過動滑輪繩子段數n=2，所以繩子自由端移動的距離s=2h=2×5m=10m
由W總=Fs可得拉力
不計繩重和滑輪與軸的摩擦，分析動滑輪的受力情況可得，動滑輪的重力G動=2F-G=2×500N-900N=100N
19、 (2025重慶）在老舊小區改造中，工人用如圖所示的裝置把質量為的材料從地面豎直勻速提高，則繩子自由端移動的距離是___________，若拉力為，這個裝置的機械效率是___________%。
【答案】 ①. 20 ②. 75
【解析】
【詳解】[1]圖中滑輪是動滑輪，繩子自由端移動的距離s=2h=2×10m=20m
[2]材料的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
有用功W有=Gh=600N×10m=6000J
總功W總=Fs=400N×20m=8000J
這個裝置的機械效率
20、 (2025四川樂山）如圖所示，在斜面上將一個重10N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力，斜面長、高，則拉力所做的功為___________J；把重物直接提升h所做的功作為有用功，忽略彈簧測力計的重力和空氣阻力，則斜面對物體的摩擦力為___________N。
【答案】 ① 3.6 ②. 1
【解析】
【詳解】[1]拉力所做的功為
[2]重物被提升過程中所做的有用功為
額外功
斜面對物體的摩擦力為
21、（2025·瀘州）小興學習了簡單機械后，設計了如圖所示的裝置，粗糙斜面長1m、高0.5m，滑輪組位于斜面頂端，不計繩重、滑輪重、滑輪的摩擦，各段繩子均與斜面平行。她把重為24N的物體從斜面底端勻速拉到頂端，用時10s，彈膏測力計示數為5N， 則對物體做的有用功為　 　J.繩子末拉力做功功率為　 　W，物體受到斜面的摩擦力大小為　 　N
【答案】1.2；1.5；3
【知識點】功率的計算；滑輪組繩子拉力的計算；功的計算及應用；有用功和額外功
【解析】【解答】 （1）使用斜面做的有用功：W有=Gh=24N×0.5m=12J；
（2）滑輪組動滑輪上有3股繩，所以對重物的拉力為F=nF拉=3×5N=15N，
拉力所做的總功為：W總=Fs=15N×1m=15J；
拉力所做總功的功率為：；
（3）因W總=W有用+W額外，則額外功：W額=W總-W有用=15J-12J=3J，
由W額=fs可得物體受到的摩擦力：。
【分析】 （1）利用W有=Gh求出有用功。
（2）根據W=Fs算出拉力所做的總功，根據算出拉力所做總功的功率；
（3）根據W=Gh求出有用功；根據總功與有用功的差求出額外功，再根據W額=fs變形后可求摩擦力f。
22、 (2025四川德陽）塔吊是工程建設中常用的裝置，其起吊部分的結構可簡化為如圖所示的滑輪組。用的拉力，將的重物在內豎直勻速提升，則拉力的功率為___________，該滑輪組的機械效率為___________。
【答案】 ①. 120 ②. 80%
【解析】
【詳解】[1]由圖可知，承擔物重的繩子段數n=3。根據滑輪組的特點，繩子自由端移動的距離s與重物上升的高度h的關系為s=nh，已知重物上升的高度h=2m，則繩子自由端移動的距離為s=nh=3×2m=6m
拉力F做的功W總 =Fs=200N×6m=1200J
拉力F的功率
[2]滑輪組做的有用功W有用 =Gh=480N×2m=960J
該滑輪組的機械效率
23、 (2025黑龍江伊春市)如圖所示，小李同學用滑輪將重6N的物體豎直向上勻速提升20cm。若此滑輪自重為2N，忽略繩重和摩擦，則小李同學作用在繩子自由端的拉力F為______N，這個滑輪的機械效率是______。
【答案】 ①. 4 ②. 75%
【解析】
【詳解】[1][2]由圖可知，該滑輪為動滑輪，動滑輪上的繩子段數為n＝2，忽略繩重和摩擦，小李同學作用在繩子自由端的拉力
這個滑輪的機械效率
24、 (2025遼寧）如圖，某同學用一個定滑輪將質量10kg的重物勻速向上提起9m，其所做的總功為1000J。g取10N/kg。求該過程中：
（1）重物受到的重力G的大小；
（2）重物受到的拉力F的大小；
（3）有用功；
（4）定滑輪的機械效率。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【解析】
【小問1詳解】
重物受到的重力大小為
【小問2詳解】
由于圖中為定滑輪，不省距離也不費距離，拉力移動的距離等于物體移動的距離
拉力的大小為
【小問3詳解】
有用功大小為
【小問4詳解】
定滑輪的機械效率為
25. (2025四川遂寧）我國很早就有使用滑輪的記載，如圖甲的漢代磚刻便記錄了礦山使用滑輪做起吊機械的場景。借助如圖乙所示的裝置（籃子質量不計），質量為60kg的采礦工人用400N的拉力將70kg的礦石從礦坑勻速提起，10s內礦石上升了2m。（忽略繩重及滑輪的摩擦，g取10N/kg）求：
（1）繩子自由端移動的速度；
（2）此滑輪組的機械效率；
（3）若工作時礦工雙腳與地面接觸面積為，他對水平地面的壓強大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小問1詳解】
由圖可知此滑輪組，礦石上升的高度，則繩子自由端移動的距離
已知時間，繩子自由端移動的速度
【小問2詳解】
礦石質量，，則
礦石上升的高度，所以
拉力，，所以
機械效率
【小問3詳解】
礦工質量，，則
礦工對地面的壓力
已知礦工雙腳與地面接觸面積
他對水平地面的壓強
26、(2025山東煙臺）為了方便快捷地從河中取水，小明利用身邊的物品設計了一款“打水神器”（圖甲），其中無蓋塑料瓶的質量為110g，容積為2.5L，瓶底有一圓孔，繩子穿過圓孔和瓶口，繩子上系一細棒A，A的長度大于圓孔的直徑，繩子下端拴著一個直徑略大于瓶口的小球B，小球體積為，密度為。打水時，人握住繩子上端，將“打水神器”拋入河水中，水逐漸進入瓶子（圖乙）。水滿后，將裝置提起（圖丙），然后將塑料瓶口插入岸上的水桶中，松開繩子，水就自動地流進水桶（圖丁）。忽略細棒與繩子的質量和體積，g取10N/kg，。求：
（1）小球B的重力；
（2）圖乙中，假設河水進入瓶子的過程中瓶子是勻速下沉的，且繩子與圓孔、瓶口邊緣均不接觸，當瓶內水的體積為瓶子容積的一半時，瓶子底部受到細棒的壓力；
（3）圖丙中，“打水神器”離開水面后勻速上升過程中的機械效率。
【答案】（1）3.9N
（2）3.4N （3）
【解析】
【小問1詳解】
小球B的重力為
【小問2詳解】
小球受到的浮力為
勻速下沉時，小球受力平衡，則小球受到繩子的拉力為
則細棒受到繩子的拉力為
則瓶子底部受到細棒的壓力
【小問3詳解】
水滿后，將裝置提起（圖丙），水的質量為
則“打水神器”離開水面后勻速上升過程中的機械效率27、（2025青海）塔吊是現代建筑業常見的一種機械設備，學完滑輪組的小文自制了一張塔吊簡易圖。如圖所示，下方所掛物體的重力為1200N，動滑輪的自重為300N，不計繩重及繩與滑輪之間的摩擦，則繩端的拉力F=______N，此裝置的機械效率η=______。
【答案】 ①. 750 ②. 80%
【解析】
【詳解】[1]由圖可知，滑輪組的動滑輪繞2段繩，不計繩重及繩與滑輪之間的摩擦，則繩端的拉力
[2]此裝置的機械效率
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2025年中考物理題分類匯編---機械效率
1、 (2025甘肅）某同學用滑輪組提升物體，繩子自由端豎直移動的距離和物體上升的高度隨時間變化的關系分別如圖線a、b所示。已知物體的質量為0.5kg，動滑輪的質量為0.1kg，繩子自由端的拉力F為2.5N。則在0～5s的時間內，下列說法正確的是（ ）
A. 繩子自由端移動的速度為0.02m/s B. 滑輪組的有用功為0.5J
C. 拉力F的功率為0.05W D. 滑輪組的機械效率為83.3%
2、（2025吉林）如圖所示，工人用500N的拉力，在15s內將重為450N的物體勻速提升3m，在這個過程中，下列說法正確的是（　　）
A. 使用的滑輪是動滑輪 B. 做的有用功為1500J
C. 拉力的功率為90W D. 該裝置的機械效率為90%
3、 (2025北京）如圖所示，重600N的工人通過滑輪組用豎直向下的拉力勻速提升貨物，表中是他某次工作的相關數據。若三個滑輪重均相等，不計滑輪組的繩重和摩擦，下列說法正確的是（　　）
貨物所受重力G/N 貨物被提升高度h/m 繩端所受拉力F/N 所用時間t/s
540 3 200 25
A. 工人做功的功率為72W
B. 滑輪組對懸掛點A的拉力為920N
C. 滑輪組的機械效率為90%
D. 若貨物離開水平地面之前，工人用100N的力豎直向下拉繩端，則地面對貨物的支持力為200N
4、(2025黑龍江綏化）如圖所示，某同學利用動滑輪將質量為9kg的物體豎直向上勻速提升1m，用時4s，所做額外功為10J。下列選項中正確的是（ ）
A. 動滑輪重為10N B. 拉力F做功的功率為22.5W
C. 動滑輪的機械效率為90% D. 繩子自由端上升的速度為0.5m/s
5、 (2025黑龍江齊齊哈爾）小明用如圖所示的滑輪拉著重的物體，使以的速度在水平地面上向左勻速直線運動，作用在繩端的水平拉力，該滑輪的機械效率為。關于該過程，下列說法正確的是（　　）
A. 物體受到的重力所做的功是
B. 繩端移動的距離是
C. 拉力做功的功率是
D. 地面對物體的摩擦力大小是
6、 (2025四川眉山） 一臺起重機將重2000N的貨物在10s內勻速提高5m，如果額外功是10000J，則下列說法錯誤的是（　　）
A. 起重機做的總功是20000J
B. 起重機的功率是
C. 起重機的機械效率為50%
D. 增大貨物的質量，可以提高起重機的機械效率
7、 (2025天津）用圖所示的動滑輪，先后將兩個不同重物在相同時間內勻速提升相同高度，兩次做功的情況如圖所示。第一次的額外功為900J，不計繩重和摩擦，則（　　）
A. 第一次提升重物時機械效率較高
B. 第二次提升重物時的額外功較大
C. 先后兩次提升重物的重力之比為7∶9
D. 先后兩次提升重物的總功率之比為6∶5
8、 (2025陜西B卷）我國是世界上使用與發展機械最早的國家之一，為人類文明和社會進步作出了重要貢獻。如圖，是漢代畫像石中的滑輪圖，描繪了古人使用滑輪汲水操作的場景。關于圖中的滑輪說法正確的是（　　）
A. 該滑輪是動滑輪 B. 該滑輪可以改變施力的方向
C. 使用該滑輪可以省功 D. 提升重力不同的物體時，機械效率不變
9、 (2025河南）如圖，某工人利用滑輪在時間內，將重為的物料勻速提升了的高度，工人對繩子豎直向上的拉力大小為，不計繩重及滑輪的摩擦。下列說法正確的是（　　）
A. 該工人使用的是定滑輪
B. 提升物料做的有用功為
C. 拉力做功的功率為
D. 該滑輪的機械效率為
10、(2025新疆維吾爾自治區)如圖所示，若一根重心在B點的木棒可繞O點無摩擦轉動，在D點施加豎直向上的力緩慢提升重物。已知木棒的長度為1m，將同一重物分別掛在A點、B點、C點時，重物被提升的高度分別為0.1m、0.2m、0.3m，對應的機械效率分別為、、。則（ ）
A. ηA<ηB<ηC B. ηA>ηB>ηC C. ηA<ηC<ηB D. ηC<ηA<ηB
11、 (2025湖南）如圖，這是小靜設計的一款無需電池和燃料的無碳小車。在重物下落驅動無碳小車運動的過程中，下列說法正確的是（　　）
A. 頂部的定滑輪可以省力 B. 機械效率可達到100%
C. 主要是利用重力勢能轉化為動能 D. 給車輪軸承加潤滑油可以增大摩擦力
12、(2025江蘇揚州） 如圖，工人用動滑輪提升重物，下列說法正確的是（ ）
A. 克服動滑輪重力做的功是有用功 B. 重物與人手移動的距離相等
C. 重物與人手移動的速度相等 D. 增加重物，動滑輪的機械效率變大
13、（2025四川自貢）如圖，質量為60kg的工人將重為500N的彩燈組件豎直向上勻速提升了6m，用時12s，繩子自由端拉力為300N。不計繩重和摩擦，g取10N／kg。下列說法正確的是（　　）
A. 拉力的功率是150W
B. 繩子末端移動的速度是
C. 滑輪組的機械效率是
D. 若工人的腳與地面接觸的總面積為，則他對地面的壓強是
14、(2025四川達州）“奇思妙想”小組的同學在勞動實踐基地，用如圖所示機械將400N物體勻速提升12m，用時1min。已知，，人與地面接觸總面積為（空氣阻力、摩擦力及繩重不計）該過程中下列說法正確的是（　　）
A. 人拉力的功率為80W B. 物體上升速度為0.4m/s
C. 人對地面壓強為10000Pa D. 該滑輪組機械效率為66.7%
15、（2025江西）如圖所示，是我國古代科學著作《天工開物》中記載的水轉筒車，它由一個大型的水輪和許多竹筒組成。當河水沖擊水輪轉動時，竹筒依次將水提升到高處倒入水槽中，水流向岸上的農田。下列說法正確的是（　　）
A. 即使筒車轉速加快，其機械效率也總是小于1
B. 竹筒內的水被提升過程中，其機械能總保持不變
C. 竹筒內的水倒入水槽過程中，其重力勢能轉化為動能
D. 水從水槽流向農田過程中，其所受的重力沒有做功
16、 (2025安徽）圖示為某工人利用一滑輪提升物體的示意圖。若該工人將質量為的物體沿豎直方向勻速提升，此過程中滑輪的機械效率為80%，取。求：
（1）物體受到的重力大小；
（2）工人所做的有用功；
（3）工人所做的總功。
17. （2025四川廣安）小麗用圖甲所示的裝置，測量滑輪組的機械效率。根據所學知識回答下列問題。
實驗次數 鉤碼重力G/N 鉤碼上升的高度h/cm 繩子自由端的拉力F/N 繩子自由端移動的距離s/cm 機械效率
1 1 3 0.5 ① 66.7%
2 3 5 1.4 15 71.4%
3 6 9 2.5 27 ②
（1）實驗時應該豎直向上______（選填“勻速”或“變速”）拉動彈簧測力計；
（2）她按照正確步驟進行了3次實驗，記錄數據如表格所示。第1次實驗中，繩子自由端移動的距離①為______；第3次實驗中，機械效率②為______；
（3）她將圖甲裝置改接圖乙裝置，提升相同鉤碼，得出圖乙裝置更______。（選填“省力”或“費力”）
18. (2025四川涼山） 用如圖甲所示的滑輪組提升物體A。已知被提升物體A的重力為900N，卷揚機施加在繩子自由端的拉力F將物體A以0.5m/s的速度勻速提高了5m。拉力F做的功隨時間的變化圖象如圖乙所示（不計繩重和滑輪與軸的摩擦）。此過程滑輪組提升重物的機械效率為______%，動滑輪的重力為______N。
19、 (2025重慶）在老舊小區改造中，工人用如圖所示的裝置把質量為的材料從地面豎直勻速提高，則繩子自由端移動的距離是___________，若拉力為，這個裝置的機械效率是___________%。
20、 (2025四川樂山）如圖所示，在斜面上將一個重10N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力，斜面長、高，則拉力所做的功為___________J；把重物直接提升h所做的功作為有用功，忽略彈簧測力計的重力和空氣阻力，則斜面對物體的摩擦力為___________N。
21、（2025·瀘州）小興學習了簡單機械后，設計了如圖所示的裝置，粗糙斜面長1m、高0.5m，滑輪組位于斜面頂端，不計繩重、滑輪重、滑輪的摩擦，各段繩子均與斜面平行。她把重為24N的物體從斜面底端勻速拉到頂端，用時10s，彈膏測力計示數為5N， 則對物體做的有用功為　 　J.繩子末拉力做功功率為　 　W，物體受到斜面的摩擦力大小為　 　N
22、 (2025四川德陽）塔吊是工程建設中常用的裝置，其起吊部分的結構可簡化為如圖所示的滑輪組。用的拉力，將的重物在內豎直勻速提升，則拉力的功率為___________，該滑輪組的機械效率為___________。
23、 (2025黑龍江伊春市)如圖所示，小李同學用滑輪將重6N的物體豎直向上勻速提升20cm。若此滑輪自重為2N，忽略繩重和摩擦，則小李同學作用在繩子自由端的拉力F為______N，這個滑輪的機械效率是______。
24、 (2025遼寧）如圖，某同學用一個定滑輪將質量10kg的重物勻速向上提起9m，其所做的總功為1000J。g取10N/kg。求該過程中：
（1）重物受到的重力G的大小；
（2）重物受到的拉力F的大小；
（3）有用功；
（4）定滑輪的機械效率。
25. (2025四川遂寧）我國很早就有使用滑輪的記載，如圖甲的漢代磚刻便記錄了礦山使用滑輪做起吊機械的場景。借助如圖乙所示的裝置（籃子質量不計），質量為60kg的采礦工人用400N的拉力將70kg的礦石從礦坑勻速提起，10s內礦石上升了2m。（忽略繩重及滑輪的摩擦，g取10N/kg）求：
（1）繩子自由端移動的速度；
（2）此滑輪組的機械效率；
（3）若工作時礦工雙腳與地面接觸面積為，他對水平地面的壓強大小。
26、(2025山東煙臺）為了方便快捷地從河中取水，小明利用身邊的物品設計了一款“打水神器”（圖甲），其中無蓋塑料瓶的質量為110g，容積為2.5L，瓶底有一圓孔，繩子穿過圓孔和瓶口，繩子上系一細棒A，A的長度大于圓孔的直徑，繩子下端拴著一個直徑略大于瓶口的小球B，小球體積為，密度為。打水時，人握住繩子上端，將“打水神器”拋入河水中，水逐漸進入瓶子（圖乙）。水滿后，將裝置提起（圖丙），然后將塑料瓶口插入岸上的水桶中，松開繩子，水就自動地流進水桶（圖丁）。忽略細棒與繩子的質量和體積，g取10N/kg，。求：
（1）小球B的重力；
（2）圖乙中，假設河水進入瓶子的過程中瓶子是勻速下沉的，且繩子與圓孔、瓶口邊緣均不接觸，當瓶內水的體積為瓶子容積的一半時，瓶子底部受到細棒的壓力；
（3）圖丙中，“打水神器”離開水面后勻速上升過程中的機械效率。
27、（2025青海）塔吊是現代建筑業常見的一種機械設備，學完滑輪組的小文自制了一張塔吊簡易圖。如圖所示，下方所掛物體的重力為1200N，動滑輪的自重為300N，不計繩重及繩與滑輪之間的摩擦，則繩端的拉力F=______N，此裝置的機械效率η=______。
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