2025年中考物理機(jī)械效率與功率應(yīng)用題全真模擬試卷

2025年中考物理機(jī)械效率與功率應(yīng)用題全真模擬試卷一、選擇題1.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的功率是800W，在1分鐘內(nèi)做了5600J的功，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的效率是多少？A.60%B.70%C.80%D.90%2.一個(gè)物體從靜止開始沿斜面下滑，斜面長(zhǎng)度為10m，高度為5m。如果物體下滑過(guò)程中克服摩擦力做了200J的功，那么物體下滑過(guò)程中的機(jī)械效率是多少？A.20%B.40%C.50%D.60%二、填空題1.功率是表示物體做功快慢的物理量，其公式為：P=。2.機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，其計(jì)算公式為：η=。3.下列關(guān)于功率的說(shuō)法正確的是（）。A.功率越大，做功越快B.做功越快，功率越小C.功率越小，做功越快D.做功越快，功率越大三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述機(jī)械效率與功率的關(guān)系。2.解釋下列概念：有用功、總功、額外功。3.舉例說(shuō)明生活中提高機(jī)械效率的方法。四、計(jì)算題1.一臺(tái)起重機(jī)用0.5分鐘的時(shí)間將重為2000N的貨物提升到10米高的地方，起重機(jī)拉力為1000N，求：（1）起重機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)做的有用功；（2）起重機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)做的總功；（3）起重機(jī)的機(jī)械效率；（4）起重機(jī)拉力的功率。2.一輛汽車以60km/h的速度行駛，行駛了5分鐘，汽車在這段時(shí)間內(nèi)行駛了多遠(yuǎn)？如果汽車在這段時(shí)間內(nèi)消耗了12升汽油，汽油的熱值為4.6×10^7J/kg，求：（1）汽車在這段時(shí)間內(nèi)做的有用功；（2）汽油完全燃燒放出的熱量；（3）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。五、實(shí)驗(yàn)題1.在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將滑輪組固定在支架上，將重物掛在滑輪組的掛鉤上；（2）測(cè)量重物的重量；（3）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量繩子的拉力；（4）將滑輪組沿水平面移動(dòng)一段距離，記錄下移動(dòng)的距離；（5）計(jì)算機(jī)械效率。請(qǐng)根據(jù)以上步驟，設(shè)計(jì)一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄表格和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。2.在“探究影響機(jī)械效率的因素”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）選取不同質(zhì)量的物體，分別用相同的滑輪組提升；（2）測(cè)量每個(gè)物體提升的高度；（3）記錄下滑輪組的拉力和移動(dòng)距離；（4）計(jì)算每個(gè)實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率；（5）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出影響機(jī)械效率的因素。請(qǐng)根據(jù)以上步驟，設(shè)計(jì)一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄表格和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。六、綜合題1.一架直升機(jī)在空中飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為150kW，直升機(jī)上升的斜率為10°，直升機(jī)質(zhì)量為2000kg，重力加速度為10N/kg。求：（1）直升機(jī)上升時(shí)的牽引力；（2）直升機(jī)上升時(shí)的速度；（3）直升機(jī)上升時(shí)每分鐘做的有用功；（4）直升機(jī)上升時(shí)的機(jī)械效率。2.一輛自行車以15km/h的速度勻速行駛，行駛了10分鐘，自行車在這段時(shí)間內(nèi)行駛了多遠(yuǎn)？如果自行車的質(zhì)量為70kg，騎車人質(zhì)量為60kg，自行車在行駛過(guò)程中克服摩擦力做了200J的功，求：（1）自行車在這段時(shí)間內(nèi)做的有用功；（2）騎車人在行駛過(guò)程中所做的額外功；（3）自行車行駛過(guò)程中的機(jī)械效率。本次試卷答案如下：一、選擇題1.答案：C解析思路：機(jī)械效率η=(有用功/總功)×100%，有用功為重力做的功，即mgh=2000N×10m=20000J，總功為電動(dòng)機(jī)做的功，即Pt=800W×60s=48000J，所以η=(20000J/48000J)×100%≈41.67%，最接近的選項(xiàng)是C。2.答案：C解析思路：有用功為物體克服重力下滑所做的功，即mgh=10kg×9.8m/s2×5m=490J，總功為克服摩擦力做的功加上有用功，即W_total=490J+200J=690J，機(jī)械效率η=(490J/690J)×100%≈71.02%，最接近的選項(xiàng)是C。二、填空題1.答案：W/t解析思路：功率的定義是單位時(shí)間內(nèi)所做的功，公式為P=W/t，其中W為功，t為時(shí)間。2.答案：W有用/W總解析思路：機(jī)械效率定義為有用功與總功的比值，公式為η=W有用/W總。3.答案：A解析思路：功率越大，表示單位時(shí)間內(nèi)做的功越多，因此做功越快。三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：機(jī)械效率是有用功與總功的比值，功率是做功的快慢，兩者沒(méi)有直接關(guān)系。機(jī)械效率高意味著能量利用率高，但功率大小并不影響效率。2.解析思路：有用功是指對(duì)完成某項(xiàng)任務(wù)有用的功，總功是指實(shí)際做的功，包括有用功和額外功（如摩擦力做的功）。額外功是指除了有用功之外，由于其他因素（如摩擦）而做的功。3.解析思路：提高機(jī)械效率的方法包括減小摩擦、使用更高效的機(jī)械裝置、減少能量損失等。四、計(jì)算題1.解析思路：（1）有用功W有用=Fh=1000N×10m=10000J（2）總功W總=Pt=800W×60s=48000J（3）機(jī)械效率η=W有用/W總×100%=10000J/48000J×100%≈20.83%（4）功率P=W/t=10000J/30s≈333.33W2.解析思路：（1）行駛距離s=vt=60km/h×(5/60)h=5km（2）有用功W有用=Fd=70kg×10N/kg×5km=350000J（3）汽油燃燒放出的熱量Q=qm=4.6×10^7J/kg×12L=5.52×10^9J（4）發(fā)動(dòng)機(jī)效率η=W有用/Q×100%=350000J/5.52×10^9J×100%≈6.32%五、實(shí)驗(yàn)題1.解析思路：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟、數(shù)據(jù)記錄表格和結(jié)果分析需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)具體描述，這里僅提供一般性的實(shí)驗(yàn)方案框架。2.解析思路：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟、數(shù)據(jù)記錄表格和結(jié)果分析需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)具體描述，這里僅提供一般性的實(shí)驗(yàn)方案框架。六、綜合題1.解析思路：（1）牽引力F=mgsinθ=2000kg×10N/kg×sin10°≈346N（2）速度v=Pt/mg=150kW×60s/(2000kg×10N/kg)≈9m/s（3）有用功W有用=Fh=346N×10m≈3460J（4）機(jī)械效率η=W有用/Pt×100%=3460J/(150kW×60s)×100%≈2.31%2.解析思路：（1）行駛距離s=vt=1