專題11 功、功率、機(jī)械效率（第01期）-【真題匯編】2024年中考物理真題分類匯編（全國通用）

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2024年中考物理真題分類匯編（全國通用 第01期）
專題11 功、功率、機(jī)械效率
【中考新考法】
1.（2024·河北）（多選）如圖a所示，在一次社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中，小明用一輛小車運(yùn)送貨物時(shí)，先后經(jīng)過同一平直路面上的甲、乙、丙三個(gè)地點(diǎn)，圖b為運(yùn)動(dòng)路徑示意圖。小明先用水平推力F把裝有貨物的小車從甲勻速推到乙，用時(shí)為t1；在乙停車卸貨用時(shí)為t2；再用水平推力將空車從乙勻速推到丙，用時(shí)為t3；兩次推力做功之比為2：1。下列說法正確的是（ ）
A．小明全程的平均速度為
B．從乙到丙的過程中，小明的水平推力為
C．從乙到丙的過程中，小明推力做功的功率為
D．若把空車從丙沿原路勻速推回到甲，推力做功為
【答案】BC
【解析】A．由題意可得，小明全程的平均速度為
故A錯(cuò)誤；
B．由題意可得，從甲到乙的過程中，小明的推力所做的功為
從乙到丙的過程中，小明的水平推力所做的功為
由兩次推力做功之比為2∶1可得
故B正確；
C．由題意及B中分析可得，從乙到丙的過程中，小明推力所做的功為
小明推力做功的功率為
故C正確；
D．由題意可得，小明先用水平推力F把裝有貨物的小車從甲勻速推到乙，此時(shí)物體處于平衡狀態(tài)，所受摩擦力大小等于推力大小，即f=F，由于摩擦力大小與物體重力有關(guān)，所以空車從丙沿原路勻速推回到甲時(shí)，雖然摩擦力大小等于推力大小，但此時(shí)小車的總重力減小了，所受摩擦力也減小，所以把空車從丙沿原路勻速推回到甲所用的推力小于F，所以推力所做的功小于，故D錯(cuò)誤。
故選BC。
【新科技新情境】
2．（2024·四川成都）2024年1月，“成都造”飛行汽車AE200在民航西南局的見證下首飛成功，如圖。此飛行汽車是全國首個(gè)獲民航局適航審定批復(fù)的有人駕駛電動(dòng)垂直起降飛行器，其最大航程可達(dá)300km。若該飛行汽車實(shí)現(xiàn)通航，從成都市中心出發(fā)飛往天府國際機(jī)場(chǎng)，航程為68km，僅耗時(shí)15min，g取10N/kg，求：
（1）該飛行汽車從成都市中心到天府國際機(jī)場(chǎng)的平均速度是多少km/h？
（2）若飛行汽車載著質(zhì)量為70kg的乘客豎直勻速上升500m，汽車對(duì)該乘客做功為多少J？
【答案】（1）272km/h；（2）3.5×105J
【解析】解：（1）飛行時(shí)間
t=15min=0.25h
平均速度
（2）乘客的重力
G=mg=70kg×10N/kg=700N
汽車對(duì)乘客做功
W=Fs=Gh=700N×500m=3.5×105J
答：（1）該飛行汽車從成都市中心到天府國際機(jī)場(chǎng)的平均速度是272km/h；
（2）汽車對(duì)該乘客做功為3.5×105J。
考點(diǎn)1 功
1．（2024·四川眉山）土豆是餐桌上常見的食材，深受師生喜愛。水平桌面上放置一個(gè)底面積為，重6N的柱形薄壁容器、裝有20N的水。彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛體積為的土豆，靜止時(shí)示數(shù)為2.1N，如圖甲；豎直向上拉著土豆勻速上升0.3m，再將土豆浸沒在水中，靜止時(shí)示數(shù)為0.1N，如圖乙。（細(xì)線質(zhì)量忽略不計(jì)，土豆未接觸容器，）求：
（1）土豆浸沒在水中受到的浮力；
（2）土豆上升0.3m，拉力對(duì)土豆做的功；
（3）土豆浸沒在水中時(shí)，容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)。
【答案】（1）2N；（2）0.63J；（3）2.8×103Pa
【解析】解：（1）土豆浸沒在水中受到的浮力
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N（2）土豆上升0.3m，拉力對(duì)土豆做的功
W=Fs=2.1N×0.3m=0.63J
（3）把容器、水和土豆當(dāng)作一個(gè)整體，整體受向下的總重力、向上的拉力、向上的支持力，根據(jù)相互作用力知識(shí)和力的平衡條件可得，容器對(duì)桌面的壓力
F壓=F支=G容+G水+G土豆-F=6N+20N+2.1N-0.1N=28N容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)
答：（1）土豆浸沒在水中受到的浮力為2N；
（2）土豆上升0.3m，拉力對(duì)土豆做的功為0.63J；
（3）土豆浸沒在水中時(shí)，容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為2.8×103Pa。
2．（2024·山東臨沂）2024年2月20日，臨沂迎來強(qiáng)降雪。環(huán)衛(wèi)部門以雪為令，迅速啟用除雪車全力除雪以保障道路暢通。圖甲是一輛除雪車正在水平路面上除雪的場(chǎng)景，該車10min內(nèi)的運(yùn)動(dòng)圖象如圖乙所示。若該除雪車的總質(zhì)量為6t，除雪過程中所受水平阻力為，車輪與地面的總接觸面積為，g取，求該除雪車：
（1）對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）10min內(nèi)通過的路程；
（3）10min內(nèi)牽引力所做的功。
【答案】（1）；（2）2640m；（3）
【解析】解（1）除雪車對(duì)水平地面的壓力
除雪車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)
（2）由圖乙知，0~6min是除雪前的情況，其速度為4m/s，6~10min為除雪后的情況，其速度為5m/s。除雪車前6min內(nèi)通過的路程
除雪車后4min內(nèi)通過的路程
除雪車10min內(nèi)通過的路程
（3）除雪過程，車做勻速勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受的牽引力等于所受的水平阻力，除雪車10min內(nèi)牽引力所做的功
答：（1）對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為；
（2）10min內(nèi)通過的路程為2640m；
（3）10min內(nèi)牽引力所做的功為。
3．（2024·四川廣安）周末，小成同學(xué)騎自行車前往離家較近的鄧小平圖書館研修學(xué)習(xí)。在某段平直的公路上，其運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示。已知小成和自行車總重力為600N，運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力大小恒為總重力的0.2倍；
（1）求自行車在勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)所通過的路程；
（2）如果自行車在前10s內(nèi)所通過的路程為30m，那么自行車在0~50s內(nèi)克服阻力所做的功為多少？
【答案】（1）200m；（2）27600J
【解析】解：（1）由圖可知，自行車從第10s開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為5m/s，所以自行車在勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)所通過的路程
s=vt=5m/s×（50s-10s）=200m
（2）運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力大小恒為總重力的0.2倍，自行車在0~50s內(nèi)克服阻力所做的功
W=fs總=0.2Gs總=0.2×600N×（30m+200m）=27600J
答：（1）自行車在勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)所通過的路程為200m；
（2）自行車在0~50s內(nèi)克服阻力所做的功為27600J。
考點(diǎn)2 功率
4．（2024·江蘇連云港）如圖所示，一個(gè)人先后兩次用同樣的時(shí)間、同樣大小的力，將不同質(zhì)量的物體在不同的表面上分別移動(dòng)相同的距離。該力在此過程中所做功的大小分別為，功率的大小分別為，關(guān)于它們之間的大小關(guān)系說法正確的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】由題知，同一個(gè)人先后兩次用同樣的力，分別將不同質(zhì)量的物體沿力的方向移動(dòng)相同的距離，根據(jù)W=Fs可知，拉力的大小相同，在力的方向上移動(dòng)的距離相同，則拉力做功相同，即
W1?=W2?
由題知，做功用的時(shí)間相同，根據(jù)可知，兩次做功的功率相同，即
P1?=P2?
故ABD錯(cuò)誤，C正確。
故選C。
5．（2024·四川眉山）如圖甲，粗糙程度不變的水平地而上，物體受到水平向右拉力。拉力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，物體運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖丙所示。下列說法正確的是（ ）
A．4~6s，物體運(yùn)動(dòng)路程為18mB．4~6s，拉力F的功率為12W
C．時(shí)，物體受到摩擦力大于2ND．拉力為6N時(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】B
【解析】A．由丙圖可知，4~6s物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為，物體運(yùn)動(dòng)路程為
故A錯(cuò)誤；
B．4~6s物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為，拉力的大小為4N，根據(jù)可知，拉力F的功率為
故B正確；
C．時(shí)，物體靜止不動(dòng)，受力平衡，物體受到摩擦力等于拉力為2N，故C錯(cuò)誤；
D．由圖可知，在2~4s拉力為6N，物體速度不斷增大，做加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。
故選B。
6．（2024·江西）如圖所示，物塊在大小為F的拉力作用下，在時(shí)間t內(nèi)沿拉力方向移動(dòng)的距離為s，則此過程中拉力對(duì)物塊做的功為 ，功率為 。（均用題中所給字母表示）
【答案】 Fs
【解析】[1]功等于力與力的方向上的乘積，故則此過程中拉力對(duì)物塊做的功為
W=Fs
[2]根據(jù)功率計(jì)算公式得
7．（2024·上海）塔吊吊起重物，在豎直方向勻速上升時(shí)，若以地面為參照物，則此重物是 ，的（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）；若拉力為1×104N，重物上升的距離為40m，重物上升所用的時(shí)間為50s，則拉力做功為 焦，功率為 瓦。
【答案】 運(yùn)動(dòng) 4×105J 8×103W
【解析】[1]重物相對(duì)于地面的位置在不斷變化，所以以地面為參照物，重物是運(yùn)動(dòng)的。
[2]拉力做的功為
[3]功率為
8．（2024·四川南充）如圖，木板置于水平地面上，物塊疊放于上。水平拉力，水平拉力。靜止，沿木板B以的速度向右勻速滑動(dòng)。則拉力的功率為 ，地面對(duì)木板B的摩擦力為 N。
【答案】 5 20
【解析】[1]物塊A在水平拉力F2=50N的作用下，以10cm/s的速度向右勻速滑動(dòng)，則拉力F2的功率
[2]木板B置于水平地面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則木板B受到的水平向左的拉力F1、物體A對(duì)木板B水平向右的摩擦力、地面對(duì)B的水平向右的摩擦力，三個(gè)力的合力為0，由于物塊A受到水平拉力為50N，則物體A對(duì)木板B水平向右的摩擦力為50N，則地面對(duì)木板B的摩擦力
f地=F1-fA=70N-50N=20N
9．（2024·江蘇蘇州）學(xué)校積極開展陽光體育運(yùn)動(dòng)，學(xué)生在操場(chǎng)上進(jìn)行各種項(xiàng)目的訓(xùn)練。
（1）小聰在單杠上做引體向上。小明測(cè)量了他一次上升的高度h和n次引體向上的時(shí)間t，還需要測(cè)量 （物理量和符號(hào)），可算出小聰引體向上的功率 （用符號(hào)表示）；
（2）小明在操場(chǎng)上投實(shí)心球。圖甲是整個(gè)拋球運(yùn)動(dòng)過程的示意圖，軌跡上a、b兩點(diǎn)在同一高度，空氣阻力不可忽略。關(guān)于球的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是 ；
A．最高點(diǎn)時(shí)球的速度為0
B．球在a點(diǎn)速度大于b點(diǎn)速度
C．球落地時(shí)的機(jī)械能最大
（3）小明、小聰在跑道上進(jìn)行跑步訓(xùn)練。他們?cè)谙嗑酁長(zhǎng)的A、B兩點(diǎn)間同時(shí)相向勻速跑動(dòng)，如圖乙所示。相遇后小明立即轉(zhuǎn)身以同樣大小的速度折返跑回A，隨后小聰也跑到A。如果小聰所用時(shí)間是小明的1.2倍，兩人相遇時(shí)的位置距A為 。
【答案】 小聰?shù)闹亓 B
【解析】（1）[1][2]根據(jù)功率的計(jì)算式
可知為算出小聰引體向上的功率，除了上升的高度h和n次引體向上的時(shí)間t，還需要測(cè)量小聰?shù)闹亓。
（2）[3]A．最高點(diǎn)時(shí)球仍具有水平方向的速度，故A錯(cuò)誤；
B．因?yàn)橐朔諝庾枇?，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以小球的機(jī)械能是逐漸減小的，球落地時(shí)的機(jī)械能最小，所以球在a點(diǎn)的機(jī)械能大于b點(diǎn)，兩點(diǎn)高度相同，重力勢(shì)能相同，所以球在a點(diǎn)動(dòng)能大于b點(diǎn)動(dòng)能，球在a點(diǎn)速度大于b點(diǎn)速度，故B正確，C錯(cuò)誤；
故選B。
（3）[4]設(shè)兩人相遇時(shí)的時(shí)間為，兩人相遇時(shí)的位置距A為，則小明的速度為，小聰?shù)乃俣葹?。則整個(gè)過程中，小明所用的時(shí)間，小聰用的時(shí)間為
小聰所用時(shí)間是小明的1.2倍，則有
解得。
10．（2024·新疆）位于博格達(dá)峰北坡山腰的新疆天池，碧水似鏡，雪峰倒映，風(fēng)光如畫。
（1）某游客乘船游覽天池時(shí)，其說話的聲音在空氣中傳播的速度與在水中傳播的速度大小 （填“相等”或“不等”）。遠(yuǎn)處雪峰在水中的倒影，是光在水面上 （填“反射”或“折射”）形成的，游船逐漸靠近雪峰時(shí)，雪峰的倒影的大小 （填“變大”“變小”或“不變”）；
（2）天池湖面的海拔約為1900m，則天池湖面上的氣壓 （填“大于”或“小于”）1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。某游客乘坐勻速上行的纜車沿途觀光，纜車的起點(diǎn)和終點(diǎn)的海拔高度差為500m，已知該游客的質(zhì)量為60kg，則整個(gè)上行過程中，纜車對(duì)該游客做的功為 J。若纜車從起點(diǎn)到終點(diǎn)用時(shí)5min，則纜車對(duì)該游客做功的功率為 W。
【答案】 不等 反射 不變 小于 3×105 1000
【解析】（1）[1]聲音在不同介質(zhì)中傳播速度不同，在水中的傳播速度比在空氣中快。
[2]水中的倒影屬于平面鏡成像現(xiàn)象，利用了光的反射。
[3]平面鏡成像中像與物大小相等，游船逐漸靠近雪峰時(shí)，雪峰的大小不變，其倒影的大小也不變。
（2）[4]大氣壓隨高度的增加而降低，因?yàn)樘斐睾娴暮０渭s為1900m，所以天池湖面上的氣壓小于一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
[5]整個(gè)上行過程中，纜車對(duì)該游客做的功等于克服游客重力做的功，即
[6]若纜車從起點(diǎn)到終點(diǎn)用時(shí)5min，則纜車對(duì)該游客做功的功率為
11．（2024·安徽）一起重機(jī)在10s內(nèi)將重為5000N的物體豎直向上勻速提升2m，求：
（1）物體上升的速度大?。?br>（2）起重機(jī)提升物體的功率。
【答案】（1）0.2m/s；（2）1000W
【解析】解：（1）物體上升的速度
（2）由題意知，物體勻速上升，在物體受到的拉力與重力是一對(duì)平衡力，所以，拉力
F=G=5000N起重機(jī)做的功
W=Fh=5000N×2m=10000J起重機(jī)提升物體的功率
答：（1）物體上升的速度大小為0.2m/s；
（2）起重機(jī)提升物體的功率為1000W。
12．（2024·甘肅白銀）如圖所示，電動(dòng)獨(dú)輪平衡車深受年輕人的青睞。爸爸給小東也買了一輛平衡車做禮物，平衡車的一些參數(shù)如表格所示。小東在廣場(chǎng)上的水平路面上以最高速度勻速騎行了。若小東的質(zhì)量為，求：
（1）小東騎行的距離；
（2）小東在水平路面上騎行時(shí)，車對(duì)地面的壓強(qiáng)；（，車對(duì)地面的壓力等于人和車受到的總重力）
（3）若騎行平衡車時(shí)所受阻力為人和車總重的0.1倍，則小東在水平路面上以最高速度勻速騎行時(shí)，平衡車的功率。
【答案】（1）900m；（2）；（3）275W
【解析】解：（1）小東3min騎行的距離
（2）小東在水平路面上騎行時(shí)，車對(duì)地面的壓力
車對(duì)地面的壓強(qiáng)
（3）騎行平衡車時(shí)所受阻力
因?yàn)閯蛩傩旭?，所以牽引?br>平衡車的功率
答：（1）小東3min騎行的距離是900m；
（2）車對(duì)地面的壓強(qiáng)是；
（3）平衡車的功率是275W。
13．（2024·江蘇鹽城）“鯤龍”國產(chǎn)大型水陸兩棲飛機(jī)AG600，最大起飛質(zhì)量為53500kg，正常的巡航速度為500km/h，一次能將12000kg的水在20s內(nèi)吸至4m高處。g取。求：
（1）若火場(chǎng)距離最近的水源100km，飛機(jī)從水源地巡航到火場(chǎng)至少需要的時(shí)間。
（2）飛機(jī)的最大起飛重力。
（3）飛機(jī)吸水的功率。
【答案】（1）720s； （2）5.35×105N； （3）2.4×104W
【解析】解：（1）由可得，飛機(jī)從水源地巡航到火場(chǎng)至少需要的時(shí)間
（2）飛機(jī)的最大起飛重力
G=mg=53500kg×10N/kg=5.35×105N
（3）飛機(jī)對(duì)水做的功
W=Gh=m水gh=12000kg×10N/kg×4m=4.8×105J
飛機(jī)吸水的功率
答：（1）飛機(jī)從水源地巡航到火場(chǎng)至少需要的時(shí)間為720s；
（2）飛機(jī)的最大起飛重力為5.35×105N；
（3）飛機(jī)吸水的功率為2.4×104W。
14．（2024·云南）AI機(jī)器人逐漸改變了我們的生活，我國自主研發(fā)的某款人形機(jī)器人身高1.65m，質(zhì)量55kg。某次測(cè)試中該機(jī)器人用100N豎直向上的力將箱子在2s內(nèi)勻速抬高1m。求：
（1）機(jī)器人所受的重力；
（2）2s內(nèi)機(jī)器人對(duì)箱子所做的功；
（3）2s內(nèi)機(jī)器人對(duì)箱子做功的功率。
【答案】（1）550N； （2）100J； （3）50W
【解析】解：（1）機(jī)器人所受的重力
G=mg=55kg×10N/kg=550N
（2）2s內(nèi)機(jī)器人對(duì)箱子所做的功
W=Fs=100N×1m=100J
（3）2s內(nèi)機(jī)器人對(duì)箱子做功的功率
答：（1）機(jī)器人所受的重力為550N；
（2）2s內(nèi)機(jī)器人對(duì)箱子所做的功為100J；
（3）2s內(nèi)機(jī)器人對(duì)箱子做功的功率為50W。
15．（2024·重慶）為推動(dòng)成渝雙城經(jīng)濟(jì)圈建設(shè)，重慶金鳳隧道主城區(qū)段于2024·年4月28日正式通車。隧道全長(zhǎng)約6km，設(shè)計(jì)最高時(shí)速60km/h。（不計(jì)車身長(zhǎng)度）求：
（1）汽車通過隧道至少需要的時(shí)間；
（2）若一輛功率為100kW的貨車勻速通過該隧道用時(shí)8min，貨車的牽引力是多大。
【答案】（1）0.1h；（2）
【解析】解：（1）汽車通過隧道至少需要的時(shí)間為
（2）貨車勻速通過該隧道用時(shí)8min，則貨車的速度為
貨車的功率為100kW，由
得到貨車的牽引力為
答：（1）汽車通過隧道至少需要的時(shí)間為0.1h；
（2）若一輛功率為100kW的貨車勻速通過該隧道用時(shí)8min，貨車的牽引力為。
考點(diǎn)3 機(jī)械效率
16．（2024·河南）如圖，甲、乙兩人用不同的裝置，在相同時(shí)間內(nèi)把質(zhì)量相等的貨物勻速提升到同一平臺(tái)，不計(jì)繩重及滑輪的摩擦。下列說法正確的是（ ）
A．甲做的有用功多B．乙做的總功多
C．甲做總功的功率大D．乙所用裝置的機(jī)械效率小
【答案】C
【解析】A．在相同時(shí)間內(nèi)把質(zhì)量相等的貨物勻速提升到同一平臺(tái)，不計(jì)繩重及滑輪的摩擦，有用功，故甲、乙做的有用功一樣多，故A錯(cuò)誤；
BCD．圖甲使用的是動(dòng)滑輪，拉力端移動(dòng)距離s甲=2h；圖乙使用的是定滑輪，拉力端移動(dòng)距離s乙=h，不計(jì)繩重和摩擦，使用甲動(dòng)滑輪時(shí)，拉力
拉力做功
使用乙定滑輪時(shí)，拉力F乙=G，所以拉力做功
在相同時(shí)間內(nèi)把質(zhì)量相等的貨物勻速提升到同一平臺(tái)，甲做的總功多，乙做的總功少，根據(jù)知，甲做總功的功率大；由A選項(xiàng)解析知有用一樣多，但甲的總功多，根據(jù)知，乙所用裝置的機(jī)械效率高，綜上分析知，故C正確，BD錯(cuò)誤。
故選C。
17．（2024·四川眉山）如圖是小龍“測(cè)量斜面機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，將重6N的物體以的速度勻速拉到斜面頂端，測(cè)得斜面的機(jī)械效率為75%。則下列說法正確的是（ ）
A．拉力做功為3J
B．物體受到摩擦力為1.5N
C．在勻速拉動(dòng)過程中，物體的機(jī)械能不變
D．若以的速度勻速拉動(dòng)物體，斜面機(jī)械效率仍為75%
【答案】D
【解析】A．拉力做的有用功為
斜面的機(jī)械效率為75%，則拉力做功為
故A錯(cuò)誤；
B．此過程中額外功為
有圖可知，斜面的長(zhǎng)度為
物體受到摩擦力為
故B錯(cuò)誤；
C．在勻速拉動(dòng)過程中，物體的質(zhì)量不變，動(dòng)能不變，高度變大，重力勢(shì)能變大，物體的機(jī)械能變大，故C錯(cuò)誤；
D．若以的速度勻速拉動(dòng)物體，此過程中摩擦力大小不變，則額外功不變，有用功也不變，總功也不變，因此斜面機(jī)械效率仍為75%，故D正確。
故選D。
18．（2024·四川瀘州）瀘州籍運(yùn)動(dòng)員在杭州亞運(yùn)會(huì)上獲得女子龍舟賽項(xiàng)目三枚金牌。圖甲為常用坐姿劃船訓(xùn)練器械，其簡(jiǎn)化原理如圖乙所示。已知?jiǎng)踊嗁|(zhì)量為10kg，配重質(zhì)量為50kg，不計(jì)繩重和摩擦。某次訓(xùn)練過程中，運(yùn)動(dòng)員兩只手分別從A、B端同時(shí)施加拉力將配重勻速提起，每提升一次，配重上升0.8m。取，則下列說法中正確的是（ ）
A．將配重勻速提升過程中，配重的機(jī)械能保持不變
B．將配重勻速提升過程中，A端繩子的拉力為600N
C．運(yùn)動(dòng)員將配重勻速提升0.8m，其做功為400J
D．運(yùn)動(dòng)員每分鐘提升配重15次，其平均功率為120W
【答案】D
【解析】A．將配重勻速提升過程中，質(zhì)量不變，速度不變，動(dòng)能不變，高度變大，重力勢(shì)能變大，機(jī)械能變大，故A錯(cuò)誤；
B．配重的重力
G配=m配g=50kg×10N/kg=500N
動(dòng)滑輪的重力
G動(dòng)=m動(dòng)g=10kg×10N/kg=100N
滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩，不計(jì)繩重和摩擦，A端繩子的拉力
故B錯(cuò)誤；
C．運(yùn)動(dòng)員將配重勻速提升0.8m，其做功為
W=FAs=FA×2h=300N×2×0.8m=480J
故C錯(cuò)誤；
D．運(yùn)動(dòng)員每分鐘提升配重15次，總功
W總=15W=15×480J=7200J
其平均功率為
故D正確。
故選D。
19．（2024·四川達(dá)州）如圖所示，A、B兩物體疊放在水平桌面上，，，A、B均為正方體，邊長(zhǎng)分別為20cm、10cm。在拉力的作用下，5s內(nèi)，物體A、B一起向右勻速直線移動(dòng)了3m。若不計(jì)滑輪和繩自重及繩與滑輪間的摩擦，下列說法錯(cuò)誤的是（ ）
A．A與B之間的摩擦力為0B．A對(duì)地面的壓強(qiáng)為2500Pa
C．繩子自由端移動(dòng)的速度為1.2m/sD．拉力F做功的功率為30W
【答案】D
【解析】A．物體A、B一起向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，A、B之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故A與B之間的摩擦力為0，故A正確，不符合題意；
B．A對(duì)地面的壓力等于A和B組成的整體的重力，為
則A對(duì)地面的壓強(qiáng)為
故B正確，不符合題意；
C．與動(dòng)滑輪連接的繩子段數(shù)n=2，根據(jù)滑輪組繩子自由端與物體移動(dòng)距離的規(guī)律可知，繩子自由端移動(dòng)的距離為
則繩子自由端移動(dòng)的速度為
故C正確，不符合題意；
D．拉力F做功為
則拉力F做功的功率為
故D錯(cuò)誤，符合題意。
故選D。
20．（2024·四川遂寧）修建房屋時(shí)，質(zhì)量為60kg的建筑工人使用滑輪組提升建材。他用豎直向下的拉力在15s內(nèi)將重為480N的建材勻速提升了3m，每個(gè)滑輪重20N，不計(jì)滑輪摩擦和繩重，g取。下列結(jié)論正確的是（ ）
A．工人拉動(dòng)繩子的速度為0.2m/s
B．工人對(duì)繩子拉力的功率50W
C．此裝置的機(jī)械效率為96%
D．若工人腳與地接觸面積共，則他對(duì)地的壓強(qiáng)為
【答案】C
【解析】A．物體上升的速度
由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，工人拉動(dòng)繩子的速度為
故A錯(cuò)誤；
B．繩子的拉力
工人對(duì)繩子拉力的功率
故B錯(cuò)誤；
C．此裝置的機(jī)械效率為
故C正確；
D．工人受到重力、支持力和繩子的拉力，在三個(gè)力的作用下，處于平衡狀態(tài)，則
地面對(duì)工人的支持力和工人對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用力，二者大小相等，則
若工人腳與地接觸面積共，則他對(duì)地的壓強(qiáng)為
故D錯(cuò)誤。
故選C。
21．（2024·重慶B卷）建筑工人通過如圖所示的裝置將一桶質(zhì)量為45kg的涂料從地面提起，桶離開地面后在4s內(nèi)緩慢上升0.8m，工人所用的拉力為500N。下列說法中正確的是（ ）
A．該裝置做的有用功為400J
B．該裝置的機(jī)械效率為90％
C．繩子自由端移動(dòng)的平均速度為0.4m/s
D．桶離開地面前，工人拉力逐漸增大，桶對(duì)地面的壓強(qiáng)不變
【答案】B
【解析】A．涂料重力為
所以該裝置做的有用功為
故A錯(cuò)誤；
B．定滑輪不省距離也不費(fèi)距離，即，該裝置做的總功為
則該裝置的機(jī)械效率為
故B正確；
C．繩子自由端移動(dòng)的平均速度為
故C錯(cuò)誤；
D．桶離開地面前，工人拉力逐漸增大，桶對(duì)地面的壓力變小，根據(jù)，則壓強(qiáng)變小，故D錯(cuò)誤。
故選B。
22．（2024·山東濱州）（多選）如圖所示裝置，工人用250N的拉力，在30s內(nèi)將重為400N的物體勻速提高了6m，在此過程中，不計(jì)繩重和摩擦，下列說法正確的是（ ）
A．繩子自由端移動(dòng)的速度是0.2m/s
B．拉力做的有用功為2400J
C．拉力做功的功率為100W
D．若用此滑輪提升重500N的物體，滑輪的機(jī)械效率為80%
【答案】BC
【解析】A．由圖可知，承擔(dān)物重繩子的股數(shù)是n=2，則繩子自由端移動(dòng)的距離
s=nh=2×6m=12m
則繩子自由端移動(dòng)的速度
故A錯(cuò)誤；
B．拉力做的有用功為
W有=Gh=400N×6m=2400J
故B正確；
C．拉力所做的功
W總=Fs=250N×12m=3000J
功率為
故C正確；
D．根據(jù)可知，動(dòng)滑輪的重為
G動(dòng)=nF-G=2×250N-400N=100N
當(dāng)物體重500N時(shí)，拉力為
滑輪的機(jī)械效率為
故D錯(cuò)誤。
故選BC。
23．（2024·山東煙臺(tái)）（多選）如圖所示，小明用20N的拉力F將重為20N的物體勻速提高了10m，用時(shí)5s，忽略繩重和摩擦，在這個(gè)過程中，下列說法正確的是（ ）
A．繩子自由端移動(dòng)的速度為6m/sB．動(dòng)滑輪所受的重力為20N
C．小明所做的額外功為200JD．滑輪組的機(jī)械效率為75%
【答案】BC
【解析】A．繩子自由端移動(dòng)的距離為
所以速度為
故A錯(cuò)誤；
B．由滑輪公式可得
故B正確；
C．在該過程中額外功為動(dòng)滑輪做功，所以額外功為
故C正確；
D．滑輪組的機(jī)械效率為
故D錯(cuò)誤。
故選BC。
24．（2024·四川成都）（多選）小成在實(shí)驗(yàn)室組裝如圖所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)過程如下：先測(cè)得定滑輪的重力為0.2N，動(dòng)滑輪的重力為0.25N，再使用組裝好的滑輪組在10s內(nèi)將質(zhì)量為100g的鉤碼豎直勻速提升20cm，此過程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.5N。g取10N/kg，下列說法正確的是（ ）
A．彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)細(xì)繩拉力的功率為0.03W
B．滑輪組的機(jī)械效率為80%
C．克服繩重和摩擦做的額外功為0.05J
D．若增大提升鉤碼的質(zhì)量，滑輪組的機(jī)械效率不變
【答案】AC
【解析】A．由圖可知，n=3，繩子自由端移動(dòng)的距離
s=nh=3×20cm=60cm=0.6m
拉力所做的功為
W總=Fs=0.5N×0.6m=0.3J
拉力的功率為
故A正確；
B．鉤碼的重力為
G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N
滑輪組的機(jī)械效率為
故B錯(cuò)誤；
C．所做有用功為
W有=Gh=1N×0.2m=0.2J
克服動(dòng)滑輪所做額外功為
W額1=G動(dòng)h=0.25N×0.2m=0.05J
因此克服繩重和摩擦做的額外功為
W額2=W總-W有-W額1=0.3J-0.2J-0.05J=0.05J
故C正確；
D．若增大提升鉤碼的質(zhì)量，則有用功增大，額外功不變，因此滑輪組的機(jī)械效率將變大，故D錯(cuò)誤。
25．（2024·四川瀘州）如圖所示的滑輪組忽略繩重及繩與滑輪間的摩擦，將物體放在水平粗糙桌面上。受到水平向左的恒力，滑輪組繩子自由端受到的拉力為F繩。當(dāng)繩子自由端的拉力為60N時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體與桌面間的摩擦力恰好為0，則動(dòng)滑輪的重力為 N；當(dāng)繩子自由端拉力為90N時(shí)，物體水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，物體與桌面之間的滑動(dòng)摩擦力為 N；撤去水平向左的恒力F，改變繩子自由端拉力的大小，仍使物體水平向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為 。
【答案】 20 60 75%
【解析】[1]由圖可知，滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩，忽略繩重及繩與滑輪間的摩擦，當(dāng)繩子自由端的拉力為60N時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體與桌面間的摩擦力恰好為0，所以繩子自由端拉力
G動(dòng)=20N
[2]當(dāng)繩子自由端拉力為90N時(shí)，物體水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，物體受到向右的拉力
F2=2F1-G動(dòng)=2×90N-20N=160N
物體受到水平向左的恒力，物體水平方向受到向左的摩擦力、向左的拉力和向右的拉力是平衡力，物體與桌面之間的滑動(dòng)摩擦力為
f=F2-F=160N-100N=60N
[3]撤去水平向左的恒力F，改變繩子自由端拉力的大小，仍使物體水平向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓力和接觸面的粗糙程度不變，摩擦力不變，滑輪組下端掛鉤處拉力
F3=f=60N
繩子自由端拉力
滑輪組的機(jī)械效率為
26．（2024·江蘇連云港）用如圖所示滑輪組將重300N的物體勻速提升1m，拉力F大小為120N，有用功為 J，滑輪組的機(jī)械效率為 。
【答案】 300 83.3%
【解析】[1][2]由圖可知，承擔(dān)重物的繩子段數(shù)n=3，所以繩子自由端通過距離為
s=3×1m=3m
總功
W總=Fs=120N×3m=360J
有用功為
W有=Gh=300N×1m=300J
滑輪組的機(jī)械效率為
27．（2024·四川南充）用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組，將重的貨物勻速吊起高。每只滑輪重為，繩自由端的拉力的大小分別為和，若不計(jì)繩重和摩擦， （選填“大于”、“等于”或“小于”），甲滑輪組的機(jī)械效率為 。
【答案】 大于
【解析】[1]由甲圖可知，滑輪組承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)為2，不計(jì)繩重和摩擦，可得
由乙圖可知，滑輪組承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)為3，不計(jì)繩重和摩擦，可得
[2]甲滑輪組的機(jī)械效率
28．（2024·四川廣安）房屋裝修時(shí)，工人利用滑輪組提升物體。如圖所示，已知物體的重力為800N，在繩子自由端用500N的力拉著物體在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體被提升了3m，該滑輪組的機(jī)械效率為 。如果要提高滑輪組的機(jī)械效率，可采用的措施有： （填寫番號(hào)）①增加物體的重力 ②增加提升物體的高度 ③減小動(dòng)滑輪的重力。
【答案】 80% ①③
【解析】[1]由題知，n=2，則繩端移動(dòng)的距離
s=2h=2×3m=6m
有用功
W有?=Gh=800N×3m=2400J
總功
W總?=Fs=500N×6m=3000J
滑輪組的機(jī)械效率
[2]①增加物體的重力，可以提高有用功，在額外功不變的情況下，有用功占總功的比例增大，也就是機(jī)械效率變大，故①符合題意；
②增加提升物體的高度，繩端移動(dòng)的距離也相應(yīng)的增大，根據(jù)
可知機(jī)械效率并不受影響，故②不符合題意；
③減小動(dòng)滑輪的重力，在提升物體重力不變的情況下，即有用功不變的情況下，額外功減小了，所以機(jī)械效率就提高了，故③符合題意。
故選①③。
29．（2024·江蘇揚(yáng)州）如圖所示，工人用動(dòng)滑輪勻速提升重為400N的窗玻璃，所用的豎直拉力為250N，窗玻璃上升的高度為10m，用時(shí)50s。求：
（1）所做的有用功；
（2）工人所用拉力的功率P；
（3）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率。
【答案】（1）4000J；（2）100W；（3）80%
【解析】解：（1）利用動(dòng)滑輪提升貨物，做的有用功
W有=Gh=400N×10m=4000J
（2）動(dòng)滑輪繩端移動(dòng)的距離為
s=nh=2×10m=20m
則拉力做的總功
W總=Fs=250N×20m=5000J
所以拉力F的功率
（3）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率
答：（1）有用功W有為4000J；
（2）拉力F的功率P為100W；
（3）此過程中動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%。
30．（2024·江蘇蘇州）某起重機(jī)的滑輪組結(jié)構(gòu)示意如圖所示，其最大載重為5t。起重機(jī)將3600kg的鋼板勻速提升到10m高的橋墩上，滑輪組的機(jī)械效率為80%。不計(jì)鋼絲繩的重力和摩擦，g取。求
（1）克服鋼板重力做的功；
（2）鋼絲繩的拉力F；
（3）滑輪組滿載時(shí)的機(jī)械效率（保留一位小數(shù)）。
【答案】（1）；（2）；（3）84.7%
【解析】解：（1）克服鋼板重力做的功為
（2）起重機(jī)的滑輪組做的總功為
由圖可知，有四段繩子承重，則鋼絲繩的拉力為
（3）起重機(jī)的滑輪組做的額外功為
動(dòng)滑輪的重力為
滑輪組滿載時(shí)的機(jī)械效率為
答：（1）克服鋼板重力做的功為3.6×105J；
（2）鋼絲繩的拉力為1.125×104N；
（3）滑輪組滿載時(shí)的機(jī)械效率為84.7%。
31．（2024·四川達(dá)州）如圖所示，一重為200N底面積為0.4的方形玻璃缸（玻璃缸壁的厚度忽略不計(jì)），玻璃缸中裝有重1000N的水。上方有一輕質(zhì)桿OA，在繩子AC的拉力作用下可繞豎直墻上O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)在OA的中點(diǎn)B處懸掛一滑輪組。已知每個(gè)滑輪重20N，滑輪組上懸掛著重300N的物體甲，將浸沒的重物甲緩慢拉離水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，（忽略物體帶出的水，，g取10N/kg）求：
（1）當(dāng)重物甲拉離水面后，玻璃缸對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）重物甲浸沒在水中時(shí)所受的浮力；
（3）滑輪組的繩子不會(huì)斷裂，當(dāng)時(shí)，桿OA剛好水平，若繩子AC能承受的最大拉力時(shí)，利用此裝置將重物拉離水面后緩慢上升過程中的最大機(jī)械效率是多少。（不計(jì)桿OA和繩子的重力及繩與滑輪間的摩擦）
【答案】（1）3000Pa；（2）200N；（3）95%
【解析】解：（1）玻璃缸對(duì)地面的壓力等于玻璃缸的重力加上水的重力，即
則當(dāng)重物甲拉離水面后，玻璃缸對(duì)地面的壓強(qiáng)為
（2）將浸沒的重物甲緩慢拉離水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，則重物甲排開水的體積為
重物甲浸沒在水中時(shí)所受的浮力為
（3）先做出繩AC拉力的力臂OD，如圖，直角三角形ADO中，∠A=30°，，B是OA的中點(diǎn)，，OB=OD
根據(jù)杠桿平衡條件
，繩子AC能承受的最大拉力FA=620N，B點(diǎn)最大拉力FB=620N；滑輪組繩子的最大拉力
物體最大重力
滑輪組的最大機(jī)械效率
答：（1）當(dāng)重物甲拉離水面后，玻璃缸對(duì)地面的壓強(qiáng)3000Pa；
（2）重物甲浸沒在水中時(shí)所受的浮力200N；
（3）滑輪組的繩子不會(huì)斷裂，當(dāng)∠CAO=30°時(shí)，桿OA剛好水平，若繩子AC能承受的最大拉力FA=620N時(shí)，利用此裝置將重物拉離水面后緩慢上升過程中的最大機(jī)械效率是95%。
故選AC。
平衡車參數(shù)
凈重
含電池組
最高車速
輪胎接地面積