專題11 功、功率、機(jī)械效率（第02期）2024年中考物理真題分類匯編（全國(guó)版）解析版

第第頁專題11功、功率、機(jī)械效率【中考新考法】（2024·廣東廣州）如圖，吊車在建筑工地進(jìn)行作業(yè)時(shí)，由支腿將吊車撐起并脫離地面，吊臂上的滑輪組在1s內(nèi)，將重為的建筑材料沿豎直方向勻速提升1m，滑輪組上鋼絲繩自由端受到的拉力F為；（1）支腿做成“”形而非“”形的作用是：__________；（2）求鋼絲繩自由端的移動(dòng)速度；____（3）求拉力F的功率和滑輪組的機(jī)械效率。____【答案】①.減小壓強(qiáng)②.3m/s③.，60%【解析】（1）[1]根據(jù)知，在壓力不變時(shí)，增大受力面積減小壓強(qiáng)。所以支腿做成“”形而非“”形的作用是減小吊車對(duì)地面的壓強(qiáng)。（2）[2]由圖知物體有3段繩子承擔(dān)，n=3，鋼絲繩移動(dòng)的距離鋼絲繩自由端的移動(dòng)速度（3）[3][4]此時(shí)該滑輪組做的總功拉力F的功率使用該滑輪組做的有用功此時(shí)該滑輪組做的機(jī)械效率考點(diǎn)1功1.（2024·內(nèi)蒙古赤峰）某老舊小區(qū)改造工地，工人用起重機(jī)將重的施工材料勻速吊上6m高工作臺(tái)，用了10s。施工材料上升的速度是___________m/s；起重機(jī)對(duì)施工材料做功___________J，做功的功率是___________W。【答案】①.0.6②.7.2×104③.7.2×103【解析】[1]施工材料上升的速度[2]起重機(jī)對(duì)施工材料做的功W=Gh=12×104N×6m=7.2×104J[3]起重機(jī)做功的功率2.（2024·吉林）某架無人機(jī)重330N，在一次試飛中從高空豎直下降1000m，無人機(jī)所受重力做的功為_____________J，在此過程中無人機(jī)的重力勢(shì)能將_____________?！敬鸢浮竣?②.減小【解析】[1]無人機(jī)所受重力做的功為[2]無人機(jī)下降過程中，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢(shì)能減小考點(diǎn)2功率3.（2024·天津）如圖所示的是一種智能裝卸機(jī)器人，它能夠代替人工進(jìn)行貨物裝卸。該機(jī)器人在內(nèi)將質(zhì)量為的貨物沿豎直方向勻速提升。取，求：（1）貨物所受的重力；（2）機(jī)器人提升貨物的功率?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】解：（1）貨物所受的重力（2）機(jī)器人提升貨物的功率答：（1）貨物所受的重力是；（2）機(jī)器人提升貨物的功率是。4.（2024·廣西）一艘貨輪在長(zhǎng)江某河段行駛，50s內(nèi)勻速通過200m的路程，其牽引力為5×105N，求：（1）貨輪行駛的速度；（2）牽引力做的功；（3）牽引力的功率。【答案】（1）4m/s；（2）1×108J；（3）2×106W【解析】解：（1）貨輪行駛的時(shí)間t=50s，行駛的路程s=200m，則貨輪行駛的速度（2）牽引力F=5×105N，則牽引力做的功（3）牽引力的功率答：（1）貨輪行駛的速度為4m/s；（2）牽引力做的功為1×108J；（3）牽引力的功率為2×106W。5.（2024·黑龍江龍東）如圖是某廠家開發(fā)的汽車，其質(zhì)量為1500kg，車輪與地面接觸的總面積為，該車在水平路面上勻速直線行駛13.8km，用時(shí)10min，這一過程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為。（1）汽車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？（2）汽車牽引力所做的功是多少？（3）行駛過程中汽車受到的阻力是多少？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】解：（1）汽車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力為對(duì)地面的壓強(qiáng)為（2）汽車行駛的速度為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為，汽車牽引力為汽車牽引力所做功（3）該車在水平路面上勻速直線行駛，所以阻力等于牽引力，阻力為答：（1）汽車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是；（2）汽車牽引力所做的功是；（3）行駛過程中汽車受到的阻力是。6.（2024·江蘇無錫）如圖是《天工開物》中記載的我國(guó)古代的提水工具“轆轤”，在兩個(gè)支架上擺放一根直的硬棒，支點(diǎn)為、，A端系一石塊，B端裝有輪軸，輪軸能繞著硬棒轉(zhuǎn)動(dòng)，懸吊空桶的繩索另一端繞過輪軸后系緊在輪軸上，若空桶質(zhì)量為10kg，輪軸質(zhì)量為10kg，空桶和輪軸對(duì)硬棒的作用力視作施加在B位置。長(zhǎng)為0.6m，長(zhǎng)為1m，長(zhǎng)為0.8m，硬棒及繩索質(zhì)量忽略不計(jì)。（g?。?）人對(duì)轆轤不施加力。桶中未裝水，為保證硬棒不會(huì)翻轉(zhuǎn)，石塊質(zhì)量最多為______kg；若A點(diǎn)系上質(zhì)量為40kg的石塊，提水時(shí)為保證硬棒不翻轉(zhuǎn)，桶中最多可裝______kg的水；（2）若桶內(nèi)水質(zhì)量為40kg，人用時(shí)20s將桶勻速提升3m，此時(shí)轆轤提水的機(jī)械效率為50%，則桶對(duì)水做的功為______J，人做功的功率為______W。【答案】①.60②.70③.1200④.120【解析】（1）[1]桶中未裝水，為保證硬棒不會(huì)翻轉(zhuǎn)，支點(diǎn)為O1，由杠桿平衡條件得到[2]若A點(diǎn)系上質(zhì)量為40kg的石塊，提水時(shí)為保證硬棒不翻轉(zhuǎn)，支點(diǎn)為O2，由杠桿平衡條件得到（2）[3]桶對(duì)水做的功為[4]總功人做功的功率7.（2024·陜西A卷）如圖，是我國(guó)自主研發(fā)的“南鯤號(hào)”漂浮式波浪能發(fā)電裝置，因其靈活機(jī)動(dòng)，被稱為海上移動(dòng)充電寶。（g取10N/kg，海水密度?。?）“南鯤號(hào)”通過向水箱注水使自身下沉，以抵御超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，在下沉過程中，其底部受到海水的壓強(qiáng)________（選填“變大”、“變小”或“不變”）；（2）“南鯤號(hào)”質(zhì)量為，其漂浮時(shí)受到的浮力是多少？____排開海水的體積是多少？____（3）若拖船將“南鯤號(hào)”勻速直線拖移至54km外的某島礁，用時(shí)3h，其移動(dòng)速度是多少？____若拖船對(duì)“南鯤號(hào)”的牽引力恒為，則牽引力做功的功率是多少？____【答案】①.變大②.6×107N③.6×103m3④.5m/s⑤.3×106W【解析】（1）[1]由于液體壓強(qiáng)隨深度的增大而增大，所以“南鯤號(hào)”通過向水箱注水使自身下沉，在下沉過程中，其底部在海水中的深度增大，所以其底部受到海水的壓強(qiáng)變大。（2）[2]“南鯤號(hào)”在海中始終處于漂浮狀態(tài)，由沉浮條件可知，“南鯤號(hào)”受到的浮力等于自身重力F浮=G=mg=6×106kg×10N/kg=6×107N[3]由阿基米德原理可得，排開海水的體積（3）[4]拖船將“南鯤號(hào)”勻速直線拖移至54km外的某島礁，用時(shí)3h，其移動(dòng)速度[5]若拖船對(duì)“南鯤號(hào)”的牽引力恒為6×105N，則牽引力做功的功率8.（2024·湖北）據(jù)統(tǒng)計(jì)，每燃燒1kg燃油約排放3.3kg二氧化碳。為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)，氫能作為一種綠色低碳的清潔能源在我國(guó)交通領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景不斷擴(kuò)大，使用氫燃料電池的交通工具不斷豐富，其應(yīng)用流程如下。（1）氫燃料電池將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為_________能；（2）當(dāng)儲(chǔ)氫瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為時(shí)，求瓶?jī)?nèi)壁的面積上受到的壓力；____（3）以氫燃料電池卡車為例，若卡車在水平路面上勻速行駛72km用時(shí)1h，功率為172kW。①求卡車的行駛速度；____②求卡車所受牽引力；____③與燃油卡車相比，氫燃料電池卡車行駛72km可減排二氧化碳的質(zhì)量為多少？（燃油機(jī)的效率取36%，燃油的熱值q?。___【答案】①.電②.③.20m/s④.⑤.132kg【解析】（1）[1]氫燃料電池發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，供用電器使用。（2）[2]當(dāng)儲(chǔ)氫瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為時(shí)，由得，瓶?jī)?nèi)壁的面積上受到的壓力（3）[3]①卡車的行駛速度[4]②根據(jù)可得，卡車輸出能量由可得卡車勻速行駛72km所受牽引力[5]③解法一：由可得，燃油完全燃燒釋放的熱量為由可得需要的燃油減排的二氧化碳解法二：燃油燃燒生成的熱量效率聯(lián)立可得需要的燃油減排的二氧化碳考點(diǎn)3機(jī)械效率9.（2024·黑龍江齊齊哈爾）如圖所示，小宇用動(dòng)滑輪把重400N的物體勻速提升了3m，作用在繩子自由端的拉力F為250N，方向豎直向上。不計(jì)繩重和摩擦，則下列選項(xiàng)正確的是（）A.繩子自由端移動(dòng)的距離為3m B.動(dòng)滑輪受到的重力為150NC.拉力F做的功為1200J D.該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%【答案】D【解析】A．使用動(dòng)滑輪時(shí)，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，則繩子自由端移動(dòng)的距離s=2h=2×3m=6m故A錯(cuò)誤；B．不計(jì)繩重和摩擦，由可得，動(dòng)滑輪受到的重力G動(dòng)?=2F?G=2×250N?400N=100N故B錯(cuò)誤；C．拉力F做的功W總?=Fs=250N×6m=1500J故C錯(cuò)誤；D．該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率故D正確。故選D。10.（2024·黑龍江龍東）如圖所示，是一位同學(xué)組裝的提升重物的裝置。他用400N的力在30s內(nèi)把重1000N的物體勻速提升6m（不計(jì)繩重及摩擦），則動(dòng)滑輪的重力___________N，滑輪組的機(jī)械效率__________（保留一位小數(shù)）?！敬鸢浮竣?200②.【解析】[1]由圖可知，，根據(jù)可知，動(dòng)滑輪的重力[2]繩子拉動(dòng)距離為滑輪組的機(jī)械效率為11.（2024·黑龍江綏化）如圖甲，質(zhì)量為40kg的貨物靜止在水平地面上，與地面的接觸面積是。如圖乙。工人用250N的拉力F，將貨物用滑輪組勻速提升到3m高的二樓，此過程中貨物上升的速度是0.2m/s。求：（1）貨物靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)；（2）工人用滑輪組提升貨物時(shí)做功的功率；（3）滑輪組的機(jī)械效率；（4）為提高該滑輪組的機(jī)械效率，請(qǐng)你提出一條合理建議?！敬鸢浮浚?