2021年人教版物理中考總復(fù)習(xí)資料 一輪復(fù)習(xí)課時訓(xùn)練14功　功率　機械效率

課時訓(xùn)練（十四）功功率機械效率

［建議用時：65分鐘］

遁礎(chǔ)過關(guān)（建議用時：45分鐘）

一、選擇題

1.［2020?北京］如圖K13-1所示的情境中，人對物體做功的是（）

A.人用力搬石頭,B.人將貨物從地面

沒有搬動拉到高處

C.人推一塊大石頭,D.人使箱子沿水平方向

沒有推動做勻速宜線運動

圖K13-1

2.12020?淮安］小明兩次分別用時90s、40s從一樓爬到五樓，小明的體重與前后兩次上升的高度均不變,則兩次

爬樓過程中（）

A.用時少的做功多B.用時少的做功功率大

C.用時多的做功多D.用時多的做功功率大

3.Q020.長沙］小杰背著書包回家，在水平路面上行走100m用時100s,乘坐電梯從1樓到21樓用時30s,以下符

合實際的是（）

A.電梯對小杰做功約3.6X103JB.小杰乘坐電梯上升時，對書包不做功

C.電梯對小杰做功的功率約1200WD.小杰在水平路面上行走時，重力做功的功率約600W

4.［2020.隨州］物塊在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直線軌道上運動，如圖K13-2所示，其中

AB=CD=\0m.已知物塊在A8段和CD段分別以2m/s和5m/s的速度勻速運動，且在A8段、CQ段所受摩擦

阻力分別為1N和2N,則以下判斷正確的是（）

廠/___________

ARcn

圖K13-2

A.該物塊在CD段的慣性比AB段大B.該物塊通過A8段和CD段所用的時間之比為2：5

C.拉力F在AB段所做的功為20JD.拉力F在CQ段做功的功率為10W

5.兩次水平拉動同一物體在同一水平面上做勻速直線運動，兩次物體運動的s-t圖像如圖K13-3所示。根據(jù)圖像,

下列判斷正確的是（）

圖K13-3

A.兩次物體運動的速度V1＜V2

B.兩次物體所受的拉力為＞尸2

C.0-6s兩次拉力對物體所做的功叫＞皿2

D.0~6s兩次拉力對物體做功的功率

6」2020?山西］如圖K13-4所示，快遞小哥為了把較重的貨物裝入運輸車，用同樣的器材設(shè)計了甲、乙兩種方式提

升貨物。若把同一貨物勻速提升到同一高度，忽略繩重和摩擦。下列分析正確的是（）

圖K13-4

A.甲方式可以省力

B.乙方式不能改變力的方向

C.甲、乙兩種方式做的有用功相等

D.甲、乙兩種方式的機械效率相等

7J2020?深圳］如圖K13-5所示，湖面上有一艘小船，站在岸上的人通過滑輪用100N的力拉繩子的自由端,10s內(nèi)

小船向岸邊勻速移動了5m,船在水平方向受到的阻力為160N。下列說法正確的是（）

A.人對船做的有用功為500J

B.人做的總功為800J

C.人做的有用功的功率為50W

D.該滑輪的機械效率為80%

8.［2020-永州］如圖K13-6所示，用力F將重力G=10N的物體勻速向上提升2m,動滑輪重2N,忽略繩重及摩擦,

下列正確的是)

圖K13-6

A.繩子末端移動的距離為1mB.拉力大小為5N

C.滑輪組的機械效率為100%D.物體克服重力所做的功為20J

9.[2019?荊州]湖北省第二屆園林博覽會將于2019年9月28日在荊州開幕。在某場館建設(shè)中，采用了如圖K13-7

所示的裝置提升重物，當工人師傅們用1000N的拉力廠向下拉繩時，使重1600N的重物勻速上升了5m,此過程

中克服繩重和摩擦做功500J,下列說法中正確的是)

圖K13-7

A.拉力尸做的功為5x1（?JB.纏繞在動滑輪上每股繩的拉力為800N

C.動滑輪重為300ND.滑輪組的機械效率為75%

10.（多選）12020.天門了如圖KI3-8所示，用滑輪組提升重物，此時測力計示數(shù)為680N。已知人的質(zhì)量為50kg,每

個滑輪的重力為20N,不計繩重及摩擦,g取10N/kgo下列說法正確的是（）

]-測力計

圖K13-8

A.人的拉力大小為340N

B.重物的重力為420N

C.滑輪組的機械效率為61.8%

D.人能夠拉起的最大物重為980N

11.[2020?云南]如圖K13-9甲所示，虛線框內(nèi)是由兩個相同的滑輪安裝成的滑輪組。利用該滑輪組提升質(zhì)量為

27kg的物體所用的拉力為100N。物體和繩子自由端的運動情況如圖乙所示。不計繩重和摩擦，則(g取10N/kg)

圖K13-9

A.拉力的功率為50WB.滑輪組中動滑輪重10N

C.該滑輪組的機械效率為90%D.繩子自由端移動的速度為0.5m/s

12.［2020.荊州］荊州“方特東方神畫”主題樂園于2019年9月盛大開園。樂園在修建過程中，工人師傅在50s內(nèi)

用大小為500N的力F,將物體從斜面底端拉到頂端，如圖K13-10所示，若此裝置的機械效率為80%,則下列說法

正確的是(不計繩重和滑輪處的摩擦,g取10N/kg)()

A.所拉物體的質(zhì)量為800kgB.拉力的功率是40W

C.物體在斜面上運動時受到的摩擦力是100ND.物體在斜面上運動時增加的內(nèi)能大于800J

二、填空題

13/2020?天津］小明在超市購物時，用10N的力沿水平方向推著購物車在水平地面上前進10m,用時10s,則推力

做的功為J,推力的功率為W。

14.某同學(xué)在10s內(nèi)做了5個“引體向上”，他的質(zhì)量為60kg海次上升的高度為40cm。該同學(xué)做一次“引體向上”

克服重力做的功是J,10s內(nèi)做功的功率為W?(g取10N/kg)

15.［2020?畢節(jié)］如圖K13-U甲所示，水平地面上的一個物體，受到方向不變的水平推力F的作用，尸的大小與時間

f的關(guān)系及物體的速度v與時間f的關(guān)系如圖乙所示，則0~3s內(nèi)推力F大小為N,3~6s內(nèi)物體所受摩擦

力大小為N,6~9s內(nèi)推力產(chǎn)對物體所做的功為Jo

圖K13-11

16J2020?通遼］假期,小明坐客車去旅游。當客車行駛到高速公路保持車距標識牌“0m”處時，恰好后面一輛小汽

車行駛到客車旁，此時客車上速度計顯示為“80km/h”。當客車勻速行駛到標識牌“100m”處時，小汽車勻速行駛

到了標識牌“200m”處,小汽車(選填“已經(jīng)”或“沒有”)超速;若此時小汽車的功率為80kW,它受到的阻

力為N。(此高速路段限定小汽車最高速度為120km/h)

17.將一個重240N的物體勻速推到斜面頂端，人沿斜面向上的推力為120N,物體沿斜面移動的距離s=3m、上

升的高度h=\.2m,則人對物體做的有用功是J,斜面的機械效率是，物體在斜面上所受的摩擦力是

No若使斜面傾角逐漸增大，此斜面的機械效率將逐漸(選填"增大，“不變”或“減小”)。

三、實驗探究題

18/2019?綏化］如圖K13-12是智慧小組“測滑輪組的機械效率”的實驗裝置。測得的實驗數(shù)據(jù)如下表。

圖K13-I2

實驗次數(shù)物重G/N物體上升高度h/m拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率〃

110.10.60.355.6%

220.11.00.366.7%

340.11.80.3

(1)實驗過程中，應(yīng)豎直向上拉動彈簧測力計。

(2)第3次實驗中滑輪組的機械效率是。(結(jié)果精確到0.1%)

(3)分析表中實驗數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，物重________，滑輪組的機械效率越高。

(4)若在第3次實驗中，物體上升的速度為0.1m/s,則拉力/的功率為Wo

(5)創(chuàng)新小組也利用重為1N、2N、4N的物體進行了三次實驗,每次測得的機械效率均大于智慧小組的測量值,

則創(chuàng)新小組測量值偏大的原因可能是。(填字母)

A.測拉力時，彈簧測力計未調(diào)零，指針指在零刻度線下方

B.彈簧測力計每次拉動物體時均加速上升

C.所使用的動滑輪的重力小于智慧小組的

四、計算題

19/2020?雅安］一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運動，其v-t圖像如圖K13-13所示，在第10s時速

度達到15m/s,通過的路程為80m。

⑴求在0~10s內(nèi)汽車的平均速度。

(2)設(shè)汽車在勻速行駛過程中所受阻力不變,大小為了=4000N,求汽車勻速行駛時的功率。

(3)求0~10s內(nèi)汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力所做的功。

圖K13-13

20.[2020?濰坊]如圖K13-14所示，小汽車通過滑輪組從豎直礦井中提升礦石,礦石以1m/s的速度勻速上升8m.

已知礦石重2700N,動滑輪重300N,不計繩重及摩擦,求該過程中:

圖K13-14

(1)汽車拉力的大小。

(2)汽車拉力的功率。

(3)滑輪組的機械效率。

0^力闖關(guān)(建議用時：20分鐘)

21.超市運進了一批洗衣粉，每箱10kg,搬運工要把它們搬到二樓的柜臺上，假設(shè)他身體可以提供的功率P與他所

搬運物體的質(zhì)量m的關(guān)系如圖K13-15所示。若要盡可能快地把這批箱子搬上去，那么他每次搬運的箱子數(shù)應(yīng)

為（）

儼/w

^1-J_2C_C-J

60K-j八一-八-.

40［齊-「-IT平十，

20匕十七”:

O204060m/kg

圖K13-15

A.2個B.3個C.4個D.6個

22.［2019?樂山］如圖K13-16所示，在斜面上將一個重600N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力F=400N,

拉動的距離s=4.5m,提升高度6=1.8m,所用時間f=30s。則拉力尸做功的功率為W,此過程中物體受

到的摩擦力為N?

23J2020?咸寧］用如圖K13-17甲所示的滑輪組緩慢提升不同物體，每次物體被提升的高度均為0.5m,滑輪組的

機械效率與物體受到重力的關(guān)系如圖乙所示。不計繩重與摩擦，下列分析正確的是（）

A.動滑輪的重力為5NB.該滑輪組的機械效率可以達到100%

C.滑輪組的機械效率越高,拉力做功越少D.每次提升重物時,滑輪組做的額外功為5J

24/2020.達利如圖K13-18所示，工人師傅用150N的力,使物體A在1min內(nèi)沿水平地面勻速移動了12m,此時

物體A受到水平向左的拉力為240No在此過程中物體A移動的速度是m/s,工人師傅拉繩子的力做功

的功率是W,該裝置的機械效率〃=。當物體A的速度增大到0.5m/s時，物體A受到的摩擦力

圖K13-18

25.［2020?河北］斜面是一種簡單機械，在生活和生產(chǎn)中使用斜面的好處是可以省力，如:（寫出一個

實例即可）。那么斜面的省力情況與哪些因素有關(guān)呢?（使用斜面的省力情況可以通過比較沿斜面拉力尸與物體

重力G的比值大小來判定，比值越小，越省力）

小明做了如下猜想：

猜想1:與斜面的表面材料有關(guān)；

猜想2:與斜面的傾斜程度有關(guān)；

猜想3:與物體受到的重力大小有關(guān)。

小明為驗證上述猜想，利用如圖K13-19所示的裝置進行了實驗。實驗中所用的物塊材料及其表面粗糙程度相

同，在沿斜面拉力的作用下，物塊在斜面上做勻速直線運動。實驗中相關(guān)的記錄如下表所示。

圖K13-19

實驗序號123456

斜面傾角00oe仇（仇＞。）

斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板

物塊重力G/N2.02.04.06.02.02.0

沿斜面拉力/7N1.351.522.704.051.521.70

回答下列問題：

（1）通過對比實驗中的數(shù)據(jù)可知，使用斜面省力的情況與斜面的表面材料有關(guān)。

（2）通過對比實驗1、5、6中的數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是:在其他條件相同時,。

（3）為驗證猜想3,小明做了實驗（填寫實驗序號），分析實驗數(shù)據(jù)后，小明認為這幾次實驗省力情況相同,

依據(jù)是?

喏實驗拓展薛

（4）完成實驗后,小明沿斜面用1.8N的拉力，將重為4.5N的物體從斜面底端勻速拉到了頂端。已知斜面長1.2m、

高0.3m,則斜面的機械效率是%。（把重物直接提升0.3m所做的功為有用功）

26/2020.濟寧］塔吊是一種常見的起重設(shè)備，圖K13-20是塔吊的示意圖。電動起重機在2min內(nèi)將質(zhì)量為3t的

物體勻速提升30m高，又用1min使物體在水平方向平移15m。（g取10N/kg）

圖K13-20

（1）求吊物體的鋼絲繩3min內(nèi)對物體所做的功。

(2)求吊物體的鋼絲繩3min內(nèi)對物體做功的功率。

(3)若電動機提升物體時的效率為90%,平移物體時的功率為2kW,求電動機3min內(nèi)消耗的電能。

27J2020?達州］如圖K13-21所示，物體A重200N,圓柱形容器底面積為400cn?,內(nèi)盛有足夠深的水。用圖中的

滑輪組(定滑輪用輕質(zhì)細桿固定在水平地面上)將浸沒在水中的物體A勻速提出水面，當物體A浸沒在水中勻速

上升時，滑輪組的機械效率為80%。不計繩重、摩擦及水的阻力，物體A不吸水、不沾水/水=1.0xl()3kg/m-'粉

=5.0x103kg/m3,g取10N/kgo求：

(1)物體A浸沒在水中時受到的浮力。

(2)物體A完全提出水面后，水對容器底減小的壓強。

(3)物體A完全提出水面后,滑輪組的機械效率。(結(jié)果精確到0.1%)

圖K13-21

【參考答案】

1.B

2.B［解析］根據(jù)功與功率的計算公式卬=Fs=G〃和可知，由于小明的體重G和兩次上升的高度h均不變,

則兩次做的功相同，用時少的那次做功功率大，故選B。

3.C［解析］小杰受到的重力G約為600N,每層樓高約為3m,電梯對小杰做功W=Gh=600Nx20x3m=3.6xl04

J,A錯誤。小杰乘電梯上升時，由W=Gh可知，小杰對書包做了功，B錯誤。電梯對小杰做功的功率約為

=等普=1200W,C正確。小杰在水平路面上行走時，重力不做功,D錯誤。

t30s

4.D［解析］慣性是物質(zhì)的一種固有屬性，其大小只與物質(zhì)質(zhì)量有關(guān)，與速度大小無關(guān),A錯誤。由題知，物塊在

AB段和CD段的速度之比為2:5AB和CD距離相等，則由v三可知，該物塊通過AB段和CD段所用的時間之

比為5:2,B錯誤。物塊在48段勻速運動，拉力等于摩擦阻力，拉力尸在A8段所做的功NxlO

m=10J,C錯誤。物塊在CO段勻速運動，拉力等于摩擦阻力，拉力廠在CO段做功的功率P=FcDVcD=fcDvcD=2Nx5

m/s=10W,D正確。

5.C［解析］由題圖可知，相同時間,第一次移動的距離大，則w>-2,故A錯誤;拉動同一個物體在同一水平面上做

勻速直線運動，物體受到的摩擦力不變，物體受平衡力作用，所以F產(chǎn)B=/；故B錯誤;由題圖可知,0~6s,第一次物

體運動了0.6m,第二次物體運動了0.3m,由W=Fs可得,W/%故C正確;由尸=7得,0~6s內(nèi)P/P2,故D錯誤。

6.C［解析］甲方式中兩個滑輪都是定滑輪，因此不能省力,A錯誤;甲、乙兩種方式中拉力的方向與貨物上升的

方向都不同，因此都改變了力的方向,B錯誤;甲、乙兩種方式中做的有用功同一貨物提升到同一高度,G

和h都一樣，則有用功相等,C正確;忽略繩重和摩擦,甲方式中沒有額外功，機械效率是100%,乙方式中要克服動

滑輪重做額外功,機械效率小于100%,因此甲、乙兩種方式的機械效率不相等,D錯誤。

7.D［解析］人對船做的有用功Wfi=fs船=160Nx5m=800J,A錯誤。人做的總功W&=Fs后Fns陽=100Nx2x5m

=1000J,B錯誤。人做的有用功的功率=誓5=80W,C錯誤?；喌臋C械效率，尸〉=瑞=80%。正確。

8.D［解析］由圖可知，該滑輪組〃=2,繩子末端移動的距離s=〃/z=2x2m=4m,A錯誤。因不計繩重及摩擦，則拉

力尸=竺父=嗎空=6N,B錯誤。物體克服重力做的功即該滑輪組做的有用功W『G/?=10Nx2m=20J,做的

總功W&=Fs=6Nx4m=24J,則滑輪組的機械效率片換=察々83.3%,C錯誤,D正確。

/24）

9.C

10.BD［解析］由圖知，該滑輪組〃=2,不考慮繩重及摩擦，繩端的拉力F=2（G+G輪），測力計示數(shù)等于物體的重力、

兩個滑輪的重力和人的拉力的總和，即F行G+2G輪+F=G+2G輪4（G+G輪）=680N,已知G輪=20N,則解得重物的

重力G=420N,人的拉力大小為F=：（G+G輪）亭（420N+20N）=220N,故A錯誤,B正確;滑輪組的機械效率

=竽=告:=:=三霍了95.4%,故C錯誤;人的重力G人=加人g=50kgxlON/kg=500N,則人施加的最大

拉力尸我大=GA=500N;由于不考慮繩重及摩擦，則繩端的最大拉力廠最火=工（GJI火+G輪），則提起貨物的最大重力

n

G最大寸尸最大-G輪=2x500N-20N=980N,故D正確。

11.C

12.C［解析］由圖可知，根據(jù)幾何關(guān)系可得，斜面的長度5=2/Z=2X4m=8m;拉力做的總功W^=Fs=500Nx8m

=4000J,則拉力的功率P='=喋匕80W,根據(jù)片”可知，所做有用功卬有=卬總〃=4000Jx80%=3200J,由W=Gh

￡50sW*ty,

可得，所拉物體的重力G=，=^=800N,則物體的質(zhì)量m=^=煞費=80kg,故A、B錯誤;克服斜面摩擦力

Wonn

所做的額外功W&-Wfi=4Q0QJ-3200J=800J,由W^fs可知,斜面對物體的摩擦力戶（=染=崎°N，故C

正確?？朔Σ亮ψ龅墓D(zhuǎn)化為物體和斜面的內(nèi)能，即物體在斜面上運動時增加的內(nèi)能小于800J,故D錯誤。

13.10010

14.240120

［解析］因為"?=60kg,所以G=mg=60kgxlON/kg=600N,/z=0.4m,每次克服重力做功W=Gh=600Nx0.4m=240

J;10s內(nèi)做功的功率P=0="=嘩翟=120W。

tt10s

15.2424

［解析］由圖像知,0~3s內(nèi)推力F大小為2N;3~6s內(nèi)物體開始移動,由于壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，所以

所受滑動摩擦力大小與物體勻速運動時的滑動摩擦力大小相等，因為6~9s內(nèi)物體做勻速直線運動，所以滑動摩

擦力與此時的推力是一對平衡力，大小相等，由圖像知，此時推力為4N,則滑動摩擦力為4N;6~9s內(nèi)推力F對物

體所做的功為W=Fs=Fw=4Nx2m/sx3s=24J。

16.已經(jīng)1.8xlO3

［解析］由可得,客車從標識牌“0m”處行駛至“100m”處所用的時間f行生=*=4.5s;由題意可知,小汽車

t笫客獲1nzs

從標識牌“0m"行駛至"200m”所用時間1汽=看客=4.5s;小汽車的速度u汽=上=?智=竽m/s=160km/h>120

t4.5s9

p

km/h,此段高速公路限速120km/h,則小汽車已經(jīng)超速。由/>=些=?=&可得，小汽車此時的牽引力F汽=3=

誓曳=1800N;由題知，小汽車勻速直線行駛，則受到的阻力與牽引力大小相等，則所受阻力白戶汽=1800N。

-g-m/s

17.28880%24增大

18.⑴勻速緩慢（或勻速）

(2)74.1%

(3)越大(或越重)

(4)0.54

(5)C

［解析］⑴實驗過程中，應(yīng)豎直向上勻速緩慢拉動彈簧測力計。(2)第3次實驗中,滑輪組的機械效率為房=

w總

詈=黑喂個74.1%。(3)分析表格中的數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，物重越大，滑輪組的機械效率越高。(4)圖中物體

Fs1.8NxO.3in

和動滑輪的總重是由3段繩子承擔(dān)的，所以繩子自由端移動的速度為v繩=3v物=3x0/m/s=0.3m/s,拉力的功率為

P=Fv純=1.8Nx0.3m/s=0.54W0(5)若測量拉力時，彈簧測力計沒有調(diào)零，指針在零刻度線的下方，會導(dǎo)致所測拉力

偏大，計算出的機械效率偏小，故A不符合題意;若彈簧測力計每次拉動物體時均加速上升，所測拉力偏大，計算

出的機械效率偏小，故B不符合題意;若所使用的動滑輪重力偏小，會導(dǎo)致額外功所占比例偏小，所測量的機械效

率偏大，故C符合題意。

19.解:⑴由題知，在0~l()s內(nèi)汽車通過的路程s=80m,則在0~1()s內(nèi)汽車的平均速度"/=甥=8m/s。

t10s

(2)由圖可知』0s后汽車做勻速直線運動，速度ml5m/s,此時汽車受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等,

則牽引力F=弁4000N,汽車行駛時的功率為

p=Fv=4000Nxl5m/s=6xl04W。

(3)因為汽車的功率不變，所以在0~10s內(nèi)汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力所做的功

W=Pu6x104WxlOs=6x105Jo

20.解:(1)由圖可知，該滑輪組〃=3,因不計繩重及摩擦,則汽車拉力的大小為

F=：(GH+G動)=gx(2700N+300N)=1000No

(2)汽車運動的速度為

石=3x1m/s=3m/s,

汽車拉力的功率為尸斗=于止1000Nx3m/s-3000W。

⑶滑輪組的機械效率為〃言=誓=誓=筌=/黯=9。％。

21.B

22.60160

［解析］拉力所做的總功

W也=八=400Nx4.5m=1800J,

拉力廠做功的功率

p=^=1800J=6()Wo

t30s

有用功

w“=G/?=600Nxl.8m=1080J,

克服摩擦力做的額外功

w版=卬總-w6=1800J-1080J=720J,

由卬糊于得，物體所受斜面的摩擦力

^=720J=160NO

s4.5m

23.D［解析］由圖乙可知，當物重為10N時,滑輪組的機械效率為50%,不計繩重與摩擦，滑輪組的機械效率

%把=運21=有器工=J「則動滑輪重力為G,尸到xG^^xlON=10N,故A錯誤。不計繩重與摩擦,

則由〃=」「可知，該滑輪組的機械效率不可能達到100%,該滑輪組的機械效率與拉力做功的多少無關(guān)，故B、C

G+G動

錯誤。每次提升重物時,由于不計繩重與摩擦，則克服動滑輪重力做的功為額外功,滑輪組做的額外功為WM=G動

力=10Nxo.5m=5J,故D正確。

24.0.26080%240

25.盤山公路(答案不唯一，合理即可)

(1)1、2

(2)斜面傾角越小，越省力

(3)1、3、4三次實驗中沿斜面的拉力尸與物體的重力G