2021年中考物理复习之挑战压轴题（选择题）：功率与机械效率（10题）

2021年中考物理复习之挑战压轴题（选择题）：功率与机械效率

（10题）

一、浮力大小的计算（共1小题）

1.（2018•新泰市校级模拟）某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物

体A,拉力的功率随时间变化的图象如图乙，已知动滑轮的重力是60N,物体上升的速

度始终是lm/s,不计绳重，摩擦及阻力，pX103kg/m3,g=10N/kg,下列说法中正

确的是（）

①物体的重力是420N；②物体浸没在水中时受到的浮力100N；③物体的密度3X

103kg/m3；④物体浸没在水中时滑轮组的机械效率80%。

A.①④B.②③C.①②D.③④

二、机械效率的大小比较（共1小题）

2.（2020•长春模拟）如图所示，两个斜面的粗糙程度相同，现将甲乙两个物体分别从斜面

的底端以相同速度匀速拉到顶端，拉力分别F1和F2,且FI=F2,这一过程中，下列说法

中正确的是（）

A.左侧斜面的机械效率大于右侧斜面的机械效率

B.左侧斜面的额外功大于右侧斜面的额外功

C.拉力F1的总功率小于F2的总功率

D.上升过程中甲物体增加的重力势能小于乙物体增加的重力势能

三、滑轮（组）的机械效率（共1小题）

3.（2019•日照）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。

用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%.下列判断正确的是（）

A.拉力Fi的大小为450N

B.用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%

C.分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大

D.分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少

四、杠杆的机械效率（共1小题）

4.（2020•如皋市模拟）小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。实验时，将总

重为G的钩码挂在铁质杠杆上A点，弹簧测力计作用于C点，现竖直向上匀速拉动弹簧

测力计，杠杆的机械效率中；若仅将弹簧测力计移动到B点，仍将钩码竖直向上匀速提

升h的高度，杠杆的机械效率为中，则（）

A.r）2=r|iB.r|2<r|iC.T]2>T]iD.无法确定

五、斜面的机械效率（共1小题）

5.（2020•荆州）荆州方特东方神画主题乐园于2019年9月盛大开园。乐园在修建过程中，

如图所示，工人师傅在50s内用大小为500N的力F,将物体从斜面底端拉到顶端，若此

装置的机械效率为80%.则下列说法正确的是（g=10N/kg）（）

A.所拉物体的质量为800kg

B.拉力的功率是40W

C.物体在斜面上运动时受到的摩擦力是100N

D.物体在斜面上运动时增加的内能大于800J

六、功率大小的比较（共3小题）

6.（2020•邹城市校级模拟）如图（a）所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向

拉木块使其作直线运动。两次拉动木块得到的s-t图象分别是图（b）中的图线甲、乙，

则在相同时间内（）

A.Fqi>F乙B.P甲>P乙C.W甲=\¥乙D,v甲=丫乙

7.（2020•雁塔区校级三模）如图甲所示，同一木块放在同一水平面上，先后两次沿水平方

向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块得到的s-t图象分别是图乙中的图线①、

②.下列有关说法不正确的是（）

A.两次的速度大小关系是V1>V2

B.两次的拉力大小关系是FI>F2

C.木块前后两次所受的摩擦力大小关系是fl=f2

D.两次的拉力做功功率大小关系是Pl>P2

8.（2020•寿光市模拟）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做匀速直线运动,

物体运动的路程（s）-时间（t）图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（）

A.物体10s时的速度等于4s时的速度

B.0-6s拉力对物体所做的功大于6-12s拉力对物体所做的功

C.0〜6s物体所受的拉力大于6〜12s物体所受的拉力

D.0〜6s拉力对物体做功的功率小于6-12s拉力对物体做功的功率

七、功率的计算（共2小题）

9.（2020•绍兴模拟）如图，A物体在大小为20N拉力F作用下，以0.6m/s速度向右匀速运

动（不计滑轮重、绳重及摩擦），若A物体与桌面的摩擦力为2N,下列说法错误的是（）

A.拉力F做功的功率为12W

B.b物体的质量为6kg

C.b物体上升的速度是0.2m/s

D.b物体运动Is,则物体克服重力做10.8J功

10.（2020•昆明二模）如图所示，物体B的重力为40N,此时A正沿着水平桌面以0.4m/s

的速度向右做匀速直线运动；若对A施加一个水平向左的力F,物体B以原速度匀速上

升。则下列选项正确的是（不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间摩擦）

A.物体B匀速下降的速度是0.4m/s

B.物体A向左做匀速直线运动时与桌面间的摩擦力为20N

C.物体B匀速上升时，作用在物体B上绳子的拉力的功率为16W

D.对A施加的水平向左的力F大小为160N

2021年中考物理复习之挑战压轴题（选择题）：功率与机械效率

（10题）

参考答案与试题解析

一、浮力大小的计算（共1小题）

1.（2018•新泰市校级模拟）某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物

体A,拉力的功率随时间变化的图象如图乙，己知动滑轮的重力是60N,物体上升的速

度始终是lm/s,不计绳重，摩擦及阻力，p*=lX103kg/m3,g=10N/kg,下列说法中正

①物体的重力是420N；②物体浸没在水中时受到的浮力100N；③物体的密度3X

103kg/m3；④物体浸没在水中时滑轮组的机械效率80%。

A.①④B.②③C.①②D.③④

【考点】浮力大小的计算；滑轮（组）的机械效率；功率计算公式的应用.

【专题】计算题；功、功率、机械效率.

【答案】D

【分析】（1）由图甲可知，承担物重的绳子股数n=2,则拉力F拉绳的速度等于物体升

高速度的2倍；由图乙可知圆柱体A离开水面后拉力F的功率，利用P=Fv求绳子自由

端的拉力，而不计绳重、摩擦及阻力，拉力F'=L（GA+G检），据此求A的重力；由

2

图乙可知圆柱体A在水中拉力F的功率，由P=Fv得绳子自由端的拉力，不计绳重、摩

擦及阻力，拉力F=L（GA-F浮+G轮），据此求浮力大小；

2

（2）利用阿基米德原理求A的体积，利用G=mg求A的质量，再利用密度公式求A的

密度；

W有用（G『F号）h

（3）利用n=_5里一4±「求物体浸没水的机械效率。

W总（GA-F浮+G动）h

【解答】解：

①由图甲可知，n=2,则拉力F拉绳的速度v=2vA=2Xlm/s=2m/s；

由图乙可知，圆柱体A离开水面后拉力F的功率P'=420W,

由P=Fv得，绳子自由端的拉力：

F'±=@L=210N；

v2m/s

不计绳重、摩擦及阻力，拉力F'=1（GA+G轮），

2

A的重力：

GA=2F'-G轮=2X210N-60N=360N；故①错误；

②由图乙可知，圆柱体A在水中拉力F的功率P=300W,

由P=Fv得，此时绳子自由端的拉力：

F=E=辿=150N,

v2m/s

不计绳重、摩擦及阻力，拉力F=』（GA-F浮+G枪），

2

即：150N=l（360N-F浮+60N）,

2

解得：F浮=120N；故②错误；

③由F浮=p水8丫排得A的体积：

V=V二=—=---------12QN---------=1.2X102m3；

P水glX103kg/m3XlON/kg

A的质量：

=36kg,

A的密度:

pA=F^=----36kg----=3X103kg/m3；故③正确；

V

A1.2X1。-2m3

④不计绳重、摩擦及阻力，物体浸没在水中时滑轮组的机械效率：

"曳=（GA-F浮）h_=GA-F浮=360N-120N乂1。。％=80%；故

W总（GA-F浮+G动）hGA-F浮+G动360N-120N+60N

④正确。

故选：D。

【点评】本题考查了使用滑轮组拉力、重力、密度、机械效率的计算，利用好两个关系

式：一是不计绳重、摩擦及阻力，物体水面上拉力F=JL（GA+G轮）、在水中拉力F=JL

22

W有用（G4-F厚）h

（GA-F浮+G轮）；二是不计绳重、摩擦及阻力，。=-^旦==一---—―=

W总（GA-F浮+G动）h

GA-F浮

GA-F浮+G动

二、机械效率的大小比较（共1小题）

2.（2020•长春模拟）如图所示，两个斜面的粗糙程度相同，现将甲乙两个物体分别从斜面

的底端以相同速度匀速拉到顶端，拉力分别F1和F2,且FI=F2,这一过程中，下列说法

中正确的是（）

A.左侧斜面的机械效率大于右侧斜面的机械效率

B.左侧斜面的额外功大于右侧斜面的额外功

C.拉力Fi的总功率小于F2的总功率

D.上升过程中甲物体增加的重力势能小于乙物体增加的重力势能

【考点】功的大小比较；机械效率的大小比较；功率大小的比较；势能大小的比较.

【专题】比较思想；功、功率、机械效率：应用能力.

【答案】B

【分析】（1）已知高度相同，根据W=Gh比较有用功的大小关系，还知道拉力的大小和

有

通过的路程大小，根据W=Fs比较拉力做的总功关系，利用n=」WX100%比较斜面两

Wa

边机械效率的关系；

（2）由P=*=1W=Fv比较拉力Fi的总功率和F2的总功率；

（3）物体质量不变，根据速度变化情况判断动能的变化，根据高度变化判断重力势能的

变化，得出结论。

【解答】解：AB、由图可知左边倾斜程度小于右边，左边更省力，两边拉力一样，即Fi

=F2,

所以左边物体更重，G甲,G乙，左边压力大于右边，F压甲,F压乙，

粗糙度一样，左边摩擦力大于右边，fl>f2,

W额外l=fisi,W额外2=f2s2,

W额外i>W额外2,故B正确；

由ri=—?>xioo%可知，机械效率n=r__螫

FiSi-fiSiFi-fiFoSn-foSnFn-fo

所以中=_LJ__L_L=>—L,单=二一?_二=二__£,

FlslF1F2s2F2

所以T]1〈r|2，故A错误；

C、己知，F1=F2,甲乙两个物体分别从斜面的底端以相同速度匀速拉到顶端，

由p=I=Fs=Fv可知，拉力Fl的总功率等于F2的总功率。故C错误；

tt

D、物体沿斜面上升时，物体的质量GrpAG乙，速度不变，动能不变；物体在拉力的作

用下高度增大，重力势能增大，上升相同的高度甲物体增加的重力势能大于乙物体增加

的重力势能，故D错误；

故选：B,

【点评】本题考查有用功，额外功，总功以及功率等知识，同时还考查了影响动能和重

力势能大小因素，要知道斜面是省力的简单机械。

三、滑轮（组）的机械效率（共1小题）

3.（2019•日照）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。

用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%.下列判断正确的是（）

甲乙

A.拉力F1的大小为450N

B.用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%

C.分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大

D.分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少

【考点】功的计算；滑轮（组）的机械效率.

【专题】应用题；功、功率、机械效率.

【答案】B

【分析】（1）忽略绳重及一切阻力，图甲的机械效率，川二竺曳二丝二型-二且可求

W总FsFnhnF

拉力Fi的大小；

（2）根据Fi=l（G+G动）可求动滑轮的重力；再根据口=2亘曳=―弛—=—2_

2W总Gh+G动hG+G动

可求用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率的大小；

（3）（4）分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克

服动滑轮做的功是额外功，额外功相同，总的总功相同，机械效率相同。

【解答】解：

A、忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%,

图甲中n=2,由可得拉力Fi的大小：

W总FsFnhnF

Fi=_2_=_91。。"_=SOON,故A错误；

nT]2X90%

B、图甲中，根据FI=JL（G+G动）可得动滑轮的重力：

2

G动=2Fi-G=2X500N-900N=100N；

忽略绳重及一切阻力，滑轮组的机械效率一弛一=」一，则用图乙绕

W总Gh+G动hG+G动

法匀速提升400N重物时，其机械效率为：

r）‘=―2---=—竺典—X100%=80%,故B正确；

G'+G动400N+100N

CD、分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动

滑轮做的功是额外功，因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同，额外功相同，

总功相同（即Fi和F2做功相同），机械效率也相同，故CD错误；

故选：Bo

【点评】理解机械效率的含义，明确额外功的产生原因，能分析出额外功相同是正确解

答本题的关键。

四、杠杆的机械效率（共1小题）

4.（2020•如皋市模拟）小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。实验时，将总

重为G的钩码挂在铁质杠杆上A点，弹簧测力计作用于C点，现竖直向上匀速拉动弹簧

测力计，杠杆的机械效率中；若仅将弹簧测力计移动到B点，仍将钩码竖直向上匀速提

升h的高度，杠杆的机械效率为中，则（）

A.1]2=中B.r|2<T|iC.T]2>T|1D.无法确定

【考点】杠杆的机械效率.

【专题】定性思想；功、功率、机械效率；应用能力.

【答案】A

【分析】该实验中克服钩码重力做的功为有用功，克服杠杆重力做的功为额外功，总功

等于有用功与额外功之和；通过分析有用功、总功和额外功的变化得出机械效率的变化。

【解答】解：

将弹簧测力计移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，根据W有用=Gh知有

用功不变;

因杠杆的偏转角度不变，杠杆重心上升的高度不变，则由Ws^G^h杠杆可知，克服杠

W有用

杆重力做的额外功不变，由于有用功和额外功都不变，所以总功也不变，由T]=—5里X

故选：Ao

【点评】本题考查杠杆机械效率的测量，把握有用功、总功的计算方式，明确两次实验

中杠杆重心上升的高度不变是关键。

五、斜面的机械效率（共1小题）

5.（2020•荆州）荆州方特东方神画主题乐园于2019年9月盛大开园。乐园在修建过程中，

如图所示，工人师傅在50s内用大小为500N的力E将物体从斜面底端拉到顶端，若此

装置的机械效率为80%.则下列说法正确的是（g=10N/kg）（）

o

\>no___________c

A.所拉物体的质量为800kg

B.拉力的功率是40W

C.物体在斜面上运动时受到的摩擦力是100N

D.物体在斜面上运动时增加的内能大于800J

【考点】斜面的机械效率；功率的计算.

【专题】计算题；简单机械：功、功率、机械效率；理解能力.

【答案】C

【分析】（1）根据直角三角形的角边关系求斜面的长度s,利用W,g=Fs求出拉力做的

总功，利用机械效率公式求出有用功，再利用W=Gh求出物体的重力，利用G=mg求

出其质量；

如

（2）利用P==二求拉力的功率；

t

（3）克服摩擦力做的功为额外功，等于总功减去有用功，再利用亚额=£$求摩擦力f的

大小；

（4）物体在斜面上运动时增加的内能来自于克服摩擦做的功，即额外功。

【解答】解：

A、在直角三角形中，h=sXsin30°=2s,斜面的长度为：s=2h=2X4m=8m,

2

所做总功为：W.t,.=Fs=500NX8m=4000J,

由n=—W有3得有用功为：

W,a8

W有="\¥总=80%X4000J=3200J，

由亚有=611得物体重力为：

G=~l^=3200J=800N,

h4m

物体的质量为：

01=0=80°N=80kg,故A错误。

glON/kg

B、拉力的功率为：

P=K~=4000J=8OW,故B错误。

t50s

c、此过程所做的额外功为：

Wa；=W,6-W有=4000J-3200J=800J,

由\¥额=£$得摩擦力：

fj^800J=100N,故c正确。

s8m

D、此过程所做的额外功W额=800J,物体在斜面上运动时增加的内能等于克服摩擦所做

的额外功，即内能等于800J,故D错误。

故选：C»

【点评】熟练运用功、功率、机械效率的计算公式和变形公式，理解额外功与内能间的

关系，是解答此题的关键。

六、功率大小的比较（共3小题）

6.（2020•邹城市校级模拟）如图（a）所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向

拉木块使其作直线运动。两次拉动木块得到的s-t图象分别是图（b）中的图线甲、乙，

则在相同时间内（）

A.F甲＞F乙B.P甲＞P乙C.W甲=\¥乙D.v甲=丫乙

【考点】速度公式及其应用；功的大小比较；功率大小的比较.

【专题】应用题；比较思想；控制变量法；长度、时间、速度；功、功率、机械效率;

获取知识解决问题能力.

【答案】B

【分析】（1）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关。

弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时，水平方向上木块只受到拉力和滑动摩

擦力作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。

（2）由s-t图象判断相同时间通过的路程大小，根据W=Fs得出拉力做功大小，然后

利用P=1L得出拉力做功的功率关系。

t

（3）比较木块相同时间内通过的路程大小，由速度公式可知木块两次运动的速度关系。

【解答】解：

A、两次在水平面上拉动同一木块,木块对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变,

故木块受到的滑动摩擦力大小不变；

木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，由s-t图象可知，木块两次都做匀速

直线运动，所以拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，则拉力等于滑动摩擦力，两次物体受

到的滑动摩擦力相等，则拉力也相等，即F“'=Fz.故A错误；

BC、由s-t图象可知，相同时间内第1次通过的路程大于第2次通过的路程，即s甲〉s

乙；拉力相等，由公式W=Fs可知，拉力做功的关系为：W甲〉W乙；做功时间相同，根

据P=1•可知，拉力做功的功率关系为：P甲〉P乙.故B正确，C错误；

t

D、由s-t图象可知，相同时间内第1次通过的路程大于第2次通过的路程，即slt）＞s乙;

根据v=且可知，木块两次运动的速度关系为：v甲〉v乙.故D错误。

t

故选：B,

【点评】本题考查了学生对力学图象的分析能力，要结合物体受力与运动状态的关系以

及相关的计算公式，根据平衡力的知识和对图象的理解来解决，有一定的难度。

7.（2020•雁塔区校级三模）如图甲所示，同一木块放在同一水平面上，先后两次沿水平方

向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块得到的s-t图象分别是图乙中的图线①、

②.下列有关说法不正确的是（）

甲乙Vs

A.两次的速度大小关系是vi>v2

B.两次的拉力大小关系是FI>F2

C.木块前后两次所受的摩擦力大小关系是fl=f2

D.两次的拉力做功功率大小关系是Pl>P2

【考点】摩擦力的大小；功率大小的比较.

【专题】应用题；比较思想；重力、弹力、摩擦力：功、功率、机械效率；应用能力；

获取知识解决问题能力.

【答案】B

【分析】（1）比较木块两次在相同时间内通过的路程，得出速度大小关系。

（2）拉动木块在水平面上匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用，

拉力和滑动摩擦力是一对平衡力；滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。

（3）根据P=X=fs=Fv分析两次拉力做功的功率大小。

tt

【解答】解：

A、由s-t图象可知，相同时间内第①次木块运动的路程大，由丫=且可知，第①次木

t

块运动的速度较大，即V1>V2,故A正确。

BC、两次拉动同一木块在同一水平面上运动，由于木块对水平面的压力大小不变，接触

面的粗糙程度不变，所以木块受到的摩擦力不变，即fi=f2,故C正确；

而木块两次都做匀速直线运动，木块受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力

大小相等，则两次木块受到的拉力相等，即FI=F2,故B错误。

D、因FI=F2,VI>V2.则根据P=N=F^=FV可知PI>P2,故D正确。

tt

故选：B»

【点评】本题的关键是根据木块做匀速直线运动判断木块受到平衡力作用，根据二力平

衡条件判断拉力和滑动摩擦力大小关系，根据P=Fv判断功率的大小关系。

8.（2020•寿光市模拟）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做匀速直线运动,

物体运动的路程（s）-时间（t）图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（）

024681012'tfs

A.物体10s时的速度等于4s时的速度

B.0-6s拉力对物体所做的功大于6〜12s拉力对物体所做的功

C.0〜6s物体所受的拉力大于6〜12s物体所受的拉力

D.0〜6s拉力对物体做功的功率小于6-12s拉力对物体做功的功率

【考点】速度公式及其应用；功的大小比较；功率大小的比较.

【专题】应用题；比较思想；其他综合题；获取知识解决问题能力.

【答案】B

【分析】（1）从图象上分别读出。〜6s和6〜12s过程中通过的距离，根据W=Fs比较拉

力做功的多少；

（2）比较物体运动快慢的方法：运动相同的路程比时间，时间越短，速度越快；相同时

间比路程，路程越长，速度越快；

（3）由图象可得，物体处于平衡状态；物体处于静止或匀速直线运动状态时，受的是平

衡力的作用，大小相等；

（4）根据P=Fv判断功率的变化。

【解答】解：

A、从图象上看，0〜6s和6s〜12s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0〜6s过程中

通过的路程是3m,6〜12s的过程中通过路程为1m,因为相同时间内通过的路程越多，

速度越大，因此0〜6s过程中的速度大于6〜12s的过程中的速度，即4s时的速度大于

10s时的速度，故A错误；

BC、由图象可知，物体做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，同一物体对水平面压力相等,

接触面的粗糙程度不变，故物体受到的摩擦力相等，所以0〜6s物体所受的拉力等于6

-12s物体所受的拉力；

从图中可以看出，。〜6s过程中通过的距离为3m；6〜12s的过程中通过的距离为1m；

而拉力相同，由W=Fs可知，0至6s内拉力对物体做的功大于6s至12s内拉力对物体

做的功；故B正确，C错误；

D、由于0〜6s过程中的速度大于6〜12s的过程中的速度，且拉力相同，根据P=Fv可

知，0-6s拉力对物体做功的功率大于6-12s拉力对物体做功的功率，故D错误。

故选：B„

【点评】根据图象判断物体是否做匀速直线运动以及速度大小的关系，知道平衡力的辨

别和功、功率的计算公式是解决本题的关键。

七、功率的计算（共2小题）

9.（2020•绍兴模拟）如图，A物体在大小为20N拉力F作用下，以0.6m/s速度向右匀速运

动（不计滑轮重、绳重及摩擦），若A物体与桌面的摩擦力为2N,下列说法错误的是（）

A.拉力F做功的功率为12W

B.b物体的质量为6kg

C.b物体上升的速度是0.2m/s

D.b物体运动Is,则物体克服重力做10.8J功

【考点】功的计算；功率的计算.

【专题】计算题；功、功率、机械效率；分析、综合能力.

【答案】B

【分析】（1）根据P=*=也=Fv即可求出拉力的功率；

tt

（2）对物体A受力分析，由平衡条件可以求出A左端绳子的拉力；

由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3,由滑轮组公式求出B物体的重力，进一

步求出B的质量；

（3）根据VA=nvB即可求出b物体上升的速度；

（4）由功的公式求出物体克服重力做的功。

【解答】解：A、拉力的功率P=Fv=20NX0.6m/s=12W,故A正确；

B、物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：F=f+F绳，F缄=F-f=20N

-2N=18N,

由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3,则：物体B的重力GB=nF纯=3X18N

=54N,

所以，B的质量mB=—=一建^—=5.4kg,故B错误；

g10N/kg

C、B物体上升的速度巨=0.2m/s,故C正确；

n3

D、Is内物体B上升的距离h=vBt=O.2m/sXls=0.2m,

物体B克服重力做的功W=GBh=54NX0.2m=10.8J,故D正确：

故选：B。

【点评】本题是一道力学综合计算题，应用功率公式、滑轮组公式、功的计算公式即可

正确解题。

10.（2020•昆明二模）如图所示，物体B的重力为40N,此时A正沿着水平桌面以0.4m/s

的速度向右做匀速直线运动；若对A施加一个水平向左的力F,物体B以原速度匀速上

升。则下列选项正确的是（不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间摩擦）

B

A.物体B匀速下降的速度是0.4m/s

B.物体A向左做匀速直线运动时与桌面间的摩擦力为20N

C.物体B匀速上升时，作用在物体B上绳子的拉力的功率为16W

D.对A施加的水平向左的力F大小为160N

【考点】摩擦力的大小；功率的计算.

【专题】计算题；错解分析题；重力、弹力、摩擦力；功、功率、机械效率；应用能力.

【答案】D

【分析】（1）首先判定有几段绳子拉着动滑轮，然后求出B移动的速度；

（2）不计摩擦、绳重及滑轮重，根据F=^f求出摩擦力的大小；

n

（3）物体B匀速上升时，根据物体B受力平衡即可求出的重力求出作用在物体B上绳

子的拉力；根据P=Fv求出拉力的功率。

（4）A正沿着水平桌面向左做匀速直线运动；根据A受到的摩擦力、动滑轮的拉力求出

水平向左的拉力F的大小。

【解答】解：

A、由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，则绳子自由端物体B的移动速度为物体A移动

速度的2倍,即：vB=2vA=2X0.4m/s=0.8m/s,故A错误；

B、物体B的重力为40N,则绳子自由端的拉力为FB=GB=40N,

不计摩擦、绳重及滑轮重，且物体A做匀速直线运动，根据F=2f可知物体A受到的

n

摩擦力f=nFB=2X40N=80N；故B错误；

C、物体B匀速上升时，绳子的拉力与B的重力是一对平衡力，大小相等，则拉力的大

小FB=GB=40N,

所以作用在物体B上绳子的拉力的功率PB=FBVB=40NX0.8m/s=32W,故C错误；

D、物体B以原速度匀速上升时，物体A向左做匀速运动，由于物体A与地面之间的压

力和粗糙程度不变，则物体A受到的摩擦力大小不变（仍然为80N）；

当对物体A施加水平向左的力F使B以原速度匀速上升时，物体A受到向左的拉力、向

右的摩擦力和滑轮组向右的拉力，且A受到滑轮组向右的拉力FA=2FB=2X40N=80N,

由于物体A做匀速直线运动，则F=FA+f=80N+80N=160N：故D正确。

故选：D。

【点评】本题考查了二力平衡的应用、功、功率、速度的计算，求出拉力F的大小是解

题的关键，有一定的难度。

考点卡片

1.速度公式及其应用

【知识点的认识】

(1)速度的公式：V=旦，其中V表示速度，S表示路程，t表示时间.

t

(2)应用：

①火车过桥(隧道)问题：

火车穿过隧道时，火车头进人隧道就开始算起，直到火车尾离开隧道才叫做火车通过了隧道,

所以火车穿过隧道经过的路程应该等于隧道长与车身长度的和.过大桥时也类似，火车通过

大桥经过的路程等于桥长加车长.故对于本身有长度的物体过桥问题小结如下：物体通过的

路程等于桥长与物体本身长度的和.

②出租车问题：

a.出租车的速度表示车辆行驶过程中的行进速度，指针指示的数值就是该时刻的速度值，

采用的单位为km/h.

b.里程示数窗表示该车行驶的总路程，某段时间的路程就等于这段时间内两个示数的差.

c.出租车票据上给出的上车、下车时间间隔为车行驶时间，里程就是这段时间内出租车通

过的路程.利用这些信息，可以解决与出租车有关的多种问题.

【命题方向】

第一类常考题：火车过桥

甲乙两地的距离是900km,一列火车早上7：30从甲地出发开往乙地，途中停靠了几个车站，

在当日16：30到达乙地.列车行驶途中以144km/h的速度匀速通过长度为400m的桥梁，

列车全部通过桥梁的时间是25s.求：

(1)火车从甲地开往乙地的平均速度是多少千米每小时？

(2)火车的长度是多少米？

分析：(1)已知甲乙两地的距离和甲地开往乙地的时间，利用v=且即可求得火车从甲地开

t

往乙地的平均速度；

(2)已知速度和时间可求火车和桥梁的总长，总长减桥梁长就是火车的长度.

解：(1)火车从甲地早上7：30出发开往乙地，途中停靠了几个车站，在当日16：30到达

乙地，则甲地开往乙地所用时间ti=9h.

火车从甲地开往乙地的平均速度vi=-^-=90°km=io（）km/h,

t[9h

（2）：v=巨，v2=144km/h=40m/s

t

火车过桥通过的总距离：

s=V2t2=40m/sX25s=1000m,

火车的长度s火车=s-s桥=1000m-400m=600m.

答：（1）火车从甲地开往乙地的平均速度是100千米每小时；

（2）火车的长度是600米.

点评：本题考查了速度公式的计算，弄清火车完全过桥时行驶的路程为桥长与火车长的和是

关键.

第二类常考题：行程问题

小光从厦门乘坐某次航班来武夷山旅游，厦门机场起飞的时间是7：20,抵达武夷山机场的

时间是8：05,飞机飞行路程约为396km.求：

（1）全程飞行的时间是多少小时？

（2）全程飞行的平均速度是多少千米每时？

分析：（1）根据飞机起飞时间和抵达时间，求全程飞行的时间；

（2）又知道飞行时间，利用速度公式丫=且求全程飞行的速度.

t

解：

（1）根据飞机起飞时间为7：20,抵达武夷山机场的时间是8：05可得飞行时间：

t=8：05-7：20=45min=0.75h,

（2）飞机飞行的平均速度为：

v=_s=：S96km=528km/h.

t0.75h

答：（1）全程飞行的时间是0.75h；

（2）全程飞行的平均速度是528km/h.

点评：本题考查了学生对速度公式的掌握和运用，能根据起飞和抵达时间求出飞机飞行时间

是本题的突破口.

【解题方法点拨】

注意事项：（1）应用丫=旦计算时，单位要统一.s用米（m）,t用秒（s）作单位时，速度

t

v的单位为米/秒（m/s）；当s用千米（km）,t用小时（h）时，速度v的单位为千米/时（km/h）.

（2）丫=旦公式的三个物理量必须对应于同一物体.

t

2.摩擦力的大小

【知识点的认识】

对于初中摩擦力的大小不需要利用公式计算，摩擦力大小只要求求出静摩擦力和滑动摩擦

力，这两种摩擦力一般与平衡力相结合出题，例如：静摩擦力，要根据受力的情况来分析，

而不要想当然或跟着思维定势走.

例:用手握住一个瓶子静止不动，随着手的握力的增大,瓶子受到的摩擦力的大小如何变化？

讲解：此时瓶子处于静止状态，在竖直方向上除受一个重力之外，还受到一个竖直向上的摩

擦力作用，且摩擦力的大小与重力大小相等.由于瓶子的重力大小是不变的，所以瓶子静止

不动时摩擦力的大小是不变的，它不随握力的变化而变化.不能认为所有情况都是“压力越

大，摩擦力越大”.

例：一木块放在水平桌面上，某人用10牛的力拉木块在桌面上做匀速直线运动，若改用15

牛的水平拉力拉木块，仍使木块在水平桌面上运动，此时木块受到的摩擦力大小应如何变

化？

讲解：当木块受10牛的力在做匀速直线运动时，摩擦力与拉力二力平衡，大小为10牛.当

木块受15牛的拉力作用时，压力、接触面的粗糙程度都没改变，所以摩擦力的大小不变，

只是此时，也正是摩擦力没有改变而拉力变大，所以导致的结果必然是木块在做加速运动，

这也跟生活经验相吻合.不少同学认为“拉力越大，摩擦力越大”是没有根据的.

【命题方向】

静摩擦力和滑动摩擦力与平衡力相结合出题是中考命题方向.

例1：一物体以lm/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动时受到的摩擦力为40N,若物体

运动的速度增加到3m/s时仍在该桌面上做匀速直线运动，此时它受到的摩擦力（）

A.大于40NB.小于40NC.等于40ND.无法确定

分析：（1）首先根据二力平衡知识判断出摩擦力的大小；

（2）掌握影响摩擦力大小的因素：压力大小和接触面的粗糙程度，根据影响因素判断摩擦

力的变化情况.

解：一物体以lm/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动，所以摩擦力与拉力是一对平衡力，

f=F=40N,方向与拉力方向相反；

物体运动的速度增加到3m/s时仍在该桌面上做匀速直线运动，此时压力和接触面的粗糙程

度都未变化，所以摩擦力仍不变，为40N.

故选C.

点评：此题考查了二力平衡条件的应用及影响摩擦力大小的因素，在解析摩擦力的变化时，

关键是分析影响因素是否变化，与物体的运动速度无关.

例2：如图所示，叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线

运动，则下列结论中正确的是（）

A.甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F

B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F

C.甲图中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为F

D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F

分析：在分析时，分别以整体、A、B为研究对象进行分析，且物体处于匀速直线运动状态

时，受平衡力的作用.

解：乙图，AB同时向前做匀速直线运动，所以AB之间没有相对运动的趋势，A不受摩擦

力的作用，AD错误；

以AB整体为研究对象，在水平方向受地面的摩擦和拉力F,这两个力相互平衡，贝Uf=F,

两种情况下B受到的摩擦力相等，B正确；

甲图以A为研究对象，A做匀速直线运动，在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用，

且f=F,C错误.

故选B.

点评：此题考查了摩擦力大小的判定，将甲乙两图相互对比，关键是能够对整体和部分进行

受力分析，根据平衡力的知识进行判断，对学生来说应属于难题.

【解题方法点拨】

摩擦力的大小计算应当联系二力平衡的知识与力的合成（当物体静止或做匀速直线运动时物

体受力一定受平衡力）.

3.浮力大小的计算

【知识点的认识】

浮力大小的计算方法：

（1）两次称量求差法F浮=F1-F2

（2）二力平衡法F浮=6物

（3）阿基米德原理法F浮=Gt$

【命题方向】

利用公式计算或综合性题目，即浮力与密度、压强、二力平衡条件和杠杆等相结合类题目。

例：一个边长为a的立方体铁块从图（甲）所示的实线位置（此时该立方体的下表面恰与水

面齐平），下降至图中的虚线位置，则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面

在水中的深度h关系的图象是（）

分析：根据公式F^=pgV排可知，物体排开水的体积越大，受到的浮力越大，完全浸没后

物体排开水的体积不再变化，所受浮力不再变化。

解：铁块在没有完全浸没时，根据公式Fs?=pgV排可知，物体所受浮力随浸没深度的增加

而增大，因为浸没的深度越大，排开水的体积越大；当完全浸没后，排开水的体积不再变化,

不管浸入多深，所受浮力将不再改变。

故选Ao

点评:本题考查浮力大小与物体浸入深度的关系，关键知道完全浸没前和完全浸没后的区别,

还要知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。

【解题方法点拨】

要灵活运用以上各种方法例如：

1.两次称量求差法

由上面的分析知道，浮力的方向是竖直向上的，与重力的方向刚好相反，所以先用弹簧测力

计称出物体在空气中的重力F1,然后把物体浸入液体中，这时弹簧测力计的读数为F2,贝人

2.二力平衡法

把一个物体浸没在液体中让其从静止开始自由运动，它的运动状态无非有三种可能：下沉、

不动或上浮。物体浸没在液体中静止不动，叫做悬浮，上浮的物体最终有一部分体积露出液

面，静止在液面上，叫做漂浮。下沉的物体最终沉入液体的底部。根据物体的受力平衡可知,

悬浮和漂浮的物体，浮力等于重力，

3.阿基米德原理法

阿基米德原理的内容是：浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体

受到的重力。

4.功的大小比较

【知识点的认识】

功是一个标量，有大小没有方向，功有正负之分，正功大于负功，在动能定理中，要用正功

和负功的代数和相加的.因此，比较两个功的大小，要考虑它们的正负.在初中不需要这样

理解.功的计算：物体在力与力的方向上通过距离的乘积.W=FS

各量单位功W：J（焦耳），力F：N（牛顿）；移动距离S：m（米），由功的原理可知使用

任何机械都不省功.

注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；

②公式中的S一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应.

③功的单位“焦”（1牛•米=1焦）.

【命题方向】

斜面和滑轮结合型题目，例如：沿光滑斜面把一物体由地面匀速拉到h高处，沿斜面向上的

拉力是F,所做的功是W1,利用定滑轮将同一物体由地面匀速升高到h处，所用的拉力是

F2,所做的功是W2,下述关于力和功的关系中正确的是（A）

A.F1<F2,W1=W2B.F1>F2,W1=W2

C.F1<F2,W1<W2D.F1>F2,W1>W2

【解题方法点拨】

要根据公式W=Fs判断，结合功的原理使用任何机械都不省功.

5.功的计算

【知识点的认识】

功是中学物理中一个重要概念，功能关系是解决力学问题的重要途径之一.因此，正确理解

功的内涵和外延，正确把握求功的方法是解决力学问题的基础.

1、公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式W=FS进行计算.

2、功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率.对于一段时间内外力的功，有时

可以直接利用W=Pt求出功，

【命题方向】

功的计算是中考命题的重点，一般以考查的题型较多，计算题是重点.

【解题方法点拨】

理解计算功的方法，尤其要把握好知识点，熟悉公式的变形求功.

6.机械效率的大小比较

【知识点的认识】

（1）机械效率由有用功和总功两个因素共同决定，不能理解成：“有用功多，机械效率高”

或“总功大，机械效率低”.

（2）当总功一定时，机械做的有用功越多（或额外功越少），机械效率就越高；

（3）当有用功一定时，机械所做的总功越少（或额外功越少），机械效率就越高；

（4）当额外功一定时，机械所做的总功越多（或有用功越多），有用功在总功中所占的比例

就越大，机械效率就越高.

【命题方向】

根据不同的机械判断其机械效率的大小是命题的方向，一般以选择题为主.

例1:甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,

则（）

A.甲吊车的电动机做的有用功较多

B.乙吊车的电动机做的额外功较多

C.甲吊车的电动机做的总功较多

D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同

分析：甲吊车的机械效率比乙吊车的机械效率高，说明甲吊车所做的有用功在总功中占的比

值比乙吊车大；把相同质量的物体提高相同的高度，根据公式W有用=Gh=mgh可知：两

辆吊车所做的有用功相同；机械效率不同，是因为做的额外功不同，导致总功不同.

解：

A、分析知甲乙吊车做的有用功相同.此选项错误，不符合题意；

B、两辆吊车做的有用功相同，乙吊车做的额外功较多，所以乙的效率较低.此选项正确，

符合题意；

C、已知甲吊车的机械效率高，有用功相同，如果甲吊车的总功较多就与效率高矛盾.此选

项错误，不符合题意；

D、两吊车做的有用功相同，如果总功也相同，则机械效率相同.此选项错误，不符合题意.

故选B.

W有

点评：此题考查机械效率公式和对有用功的理解.效率大小要根据计算公式n=—5>判断.

We,

例2：如图所示，小王用两个相同的滑轮组（摩擦不计），分别将重力不同的两个物体匀速

提高到相同高度，其中G1>G2,则所用的拉力2>F2,其机械效率m>T12.（填

或"=

分析：由滑轮组的结构，承担物重的绳子股数ni=2,n2=3；因摩擦不计，

用同样的滑轮组，提升的物重不同，根据F=L（G物+G动）分析拉力的大小关系；