2021年人教版物理中考总复习资料 一轮复习课时训练14功　功率　机械效率

课时训练（十四）功功率机械效率

［建议用时：65分钟］

遁础过关（建议用时：45分钟）

一、选择题

1.［2020•北京］如图K13-1所示的情境中，人对物体做功的是（）

A.人用力搬石头,B.人将货物从地面

没有搬动拉到高处

C.人推一块大石头,D.人使箱子沿水平方向

没有推动做匀速宜线运动

图K13-1

2.12020・淮安］小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变,则两次

爬楼过程中（）

A.用时少的做功多B.用时少的做功功率大

C.用时多的做功多D.用时多的做功功率大

3.Q020.长沙］小杰背着书包回家，在水平路面上行走100m用时100s,乘坐电梯从1楼到21楼用时30s,以下符

合实际的是（）

A.电梯对小杰做功约3.6X103JB.小杰乘坐电梯上升时，对书包不做功

C.电梯对小杰做功的功率约1200WD.小杰在水平路面上行走时，重力做功的功率约600W

4.［2020.随州］物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动，如图K13-2所示，其中

AB=CD=\0m.已知物块在A8段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在A8段、CQ段所受摩擦

阻力分别为1N和2N,则以下判断正确的是（）

厂/___________

ARcn

图K13-2

A.该物块在CD段的惯性比AB段大B.该物块通过A8段和CD段所用的时间之比为2：5

C.拉力F在AB段所做的功为20JD.拉力F在CQ段做功的功率为10W

5.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s-t图像如图K13-3所示。根据图像,

下列判断正确的是（）

图K13-3

A.两次物体运动的速度V1＜V2

B.两次物体所受的拉力为＞尸2

C.0-6s两次拉力对物体所做的功叫＞皿2

D.0~6s两次拉力对物体做功的功率

6」2020•山西］如图K13-4所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提

升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是（）

图K13-4

A.甲方式可以省力

B.乙方式不能改变力的方向

C.甲、乙两种方式做的有用功相等

D.甲、乙两种方式的机械效率相等

7J2020•深圳］如图K13-5所示，湖面上有一艘小船，站在岸上的人通过滑轮用100N的力拉绳子的自由端,10s内

小船向岸边匀速移动了5m,船在水平方向受到的阻力为160N。下列说法正确的是（）

A.人对船做的有用功为500J

B.人做的总功为800J

C.人做的有用功的功率为50W

D.该滑轮的机械效率为80%

8.［2020-永州］如图K13-6所示，用力F将重力G=10N的物体匀速向上提升2m,动滑轮重2N,忽略绳重及摩擦,

下列正确的是)

图K13-6

A.绳子末端移动的距离为1mB.拉力大小为5N

C.滑轮组的机械效率为100%D.物体克服重力所做的功为20J

9.[2019•荆州]湖北省第二届园林博览会将于2019年9月28日在荆州开幕。在某场馆建设中，采用了如图K13-7

所示的装置提升重物，当工人师傅们用1000N的拉力厂向下拉绳时，使重1600N的重物匀速上升了5m,此过程

中克服绳重和摩擦做功500J,下列说法中正确的是)

图K13-7

A.拉力尸做的功为5x1（?JB.缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800N

C.动滑轮重为300ND.滑轮组的机械效率为75%

10.（多选）12020.天门了如图KI3-8所示，用滑轮组提升重物，此时测力计示数为680N。已知人的质量为50kg,每

个滑轮的重力为20N,不计绳重及摩擦,g取10N/kgo下列说法正确的是（）

]-测力计

图K13-8

A.人的拉力大小为340N

B.重物的重力为420N

C.滑轮组的机械效率为61.8%

D.人能够拉起的最大物重为980N

11.[2020•云南]如图K13-9甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为

27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。不计绳重和摩擦，则(g取10N/kg)

图K13-9

A.拉力的功率为50WB.滑轮组中动滑轮重10N

C.该滑轮组的机械效率为90%D.绳子自由端移动的速度为0.5m/s

12.［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，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，如图K13-10所示，若此装置的机械效率为80%,则下列说法

正确的是(不计绳重和滑轮处的摩擦,g取10N/kg)()

A.所拉物体的质量为800kgB.拉力的功率是40W

C.物体在斜面上运动时受到的摩擦力是100ND.物体在斜面上运动时增加的内能大于800J

二、填空题

13/2020•天津］小明在超市购物时，用10N的力沿水平方向推着购物车在水平地面上前进10m,用时10s,则推力

做的功为J,推力的功率为W。

14.某同学在10s内做了5个“引体向上”，他的质量为60kg海次上升的高度为40cm。该同学做一次“引体向上”

克服重力做的功是J,10s内做功的功率为W«(g取10N/kg)

15.［2020•毕节］如图K13-U甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，尸的大小与时间

f的关系及物体的速度v与时间f的关系如图乙所示，则0~3s内推力F大小为N,3~6s内物体所受摩擦

力大小为N,6~9s内推力产对物体所做的功为Jo

图K13-11

16J2020•通辽］假期,小明坐客车去旅游。当客车行驶到高速公路保持车距标识牌“0m”处时，恰好后面一辆小汽

车行驶到客车旁，此时客车上速度计显示为“80km/h”。当客车匀速行驶到标识牌“100m”处时，小汽车匀速行驶

到了标识牌“200m”处,小汽车(选填“已经”或“没有”)超速;若此时小汽车的功率为80kW,它受到的阻

力为N。(此高速路段限定小汽车最高速度为120km/h)

17.将一个重240N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120N,物体沿斜面移动的距离s=3m、上

升的高度h=\.2m,则人对物体做的有用功是J,斜面的机械效率是，物体在斜面上所受的摩擦力是

No若使斜面倾角逐渐增大，此斜面的机械效率将逐渐(选填"增大，“不变”或“减小”)。

三、实验探究题

18/2019•绥化］如图K13-12是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如下表。

图K13-I2

实验次数物重G/N物体上升高度h/m拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率〃

110.10.60.355.6%

220.11.00.366.7%

340.11.80.3

(1)实验过程中，应竖直向上拉动弹簧测力计。

(2)第3次实验中滑轮组的机械效率是。(结果精确到0.1%)

(3)分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重________，滑轮组的机械效率越高。

(4)若在第3次实验中，物体上升的速度为0.1m/s,则拉力/的功率为Wo

(5)创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,

则创新小组测量值偏大的原因可能是。(填字母)

A.测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方

B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升

C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组的

四、计算题

19/2020•雅安］一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图K13-13所示，在第10s时速

度达到15m/s,通过的路程为80m。

⑴求在0~10s内汽车的平均速度。

(2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变,大小为了=4000N,求汽车匀速行驶时的功率。

(3)求0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。

图K13-13

20.[2020•潍坊]如图K13-14所示，小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石,矿石以1m/s的速度匀速上升8m.

已知矿石重2700N,动滑轮重300N,不计绳重及摩擦,求该过程中:

图K13-14

(1)汽车拉力的大小。

(2)汽车拉力的功率。

(3)滑轮组的机械效率。

0^力闯关(建议用时：20分钟)

21.超市运进了一批洗衣粉，每箱10kg,搬运工要把它们搬到二楼的柜台上，假设他身体可以提供的功率P与他所

搬运物体的质量m的关系如图K13-15所示。若要尽可能快地把这批箱子搬上去，那么他每次搬运的箱子数应

为（）

俨/w

^1-J_2C_C-J

60K-j八一-八-.

40［齐-「-IT平十，

20匕十七”:

O204060m/kg

图K13-15

A.2个B.3个C.4个D.6个

22.［2019・乐山］如图K13-16所示，在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=400N,

拉动的距离s=4.5m,提升高度6=1.8m,所用时间f=30s。则拉力尸做功的功率为W,此过程中物体受

到的摩擦力为N»

23J2020•咸宁］用如图K13-17甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5m,滑轮组的

机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示。不计绳重与摩擦，下列分析正确的是（）

A.动滑轮的重力为5NB.该滑轮组的机械效率可以达到100%

C.滑轮组的机械效率越高,拉力做功越少D.每次提升重物时,滑轮组做的额外功为5J

24/2020.达利如图K13-18所示，工人师傅用150N的力,使物体A在1min内沿水平地面匀速移动了12m,此时

物体A受到水平向左的拉力为240No在此过程中物体A移动的速度是m/s,工人师傅拉绳子的力做功

的功率是W,该装置的机械效率〃=。当物体A的速度增大到0.5m/s时，物体A受到的摩擦力

图K13-18

25.［2020•河北］斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，如:（写出一个

实例即可）。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢?（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力尸与物体

重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）

小明做了如下猜想：

猜想1:与斜面的表面材料有关；

猜想2:与斜面的倾斜程度有关；

猜想3:与物体受到的重力大小有关。

小明为验证上述猜想，利用如图K13-19所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相

同，在沿斜面拉力的作用下，物块在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如下表所示。

图K13-19

实验序号123456

斜面倾角00oe仇（仇＞。）

斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板

物块重力G/N2.02.04.06.02.02.0

沿斜面拉力/7N1.351.522.704.051.521.70

回答下列问题：

（1）通过对比实验中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关。

（2）通过对比实验1、5、6中的数据，可得出的结论是:在其他条件相同时,。

（3）为验证猜想3,小明做了实验（填写实验序号），分析实验数据后，小明认为这几次实验省力情况相同,

依据是«

喏实验拓展薛

（4）完成实验后,小明沿斜面用1.8N的拉力，将重为4.5N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端。已知斜面长1.2m、

高0.3m,则斜面的机械效率是%。（把重物直接提升0.3m所做的功为有用功）

26/2020.济宁］塔吊是一种常见的起重设备，图K13-20是塔吊的示意图。电动起重机在2min内将质量为3t的

物体匀速提升30m高，又用1min使物体在水平方向平移15m。（g取10N/kg）

图K13-20

（1）求吊物体的钢丝绳3min内对物体所做的功。

(2)求吊物体的钢丝绳3min内对物体做功的功率。

(3)若电动机提升物体时的效率为90%,平移物体时的功率为2kW,求电动机3min内消耗的电能。

27J2020•达州］如图K13-21所示，物体A重200N,圆柱形容器底面积为400cn?,内盛有足够深的水。用图中的

滑轮组(定滑轮用轻质细杆固定在水平地面上)将浸没在水中的物体A匀速提出水面，当物体A浸没在水中匀速

上升时，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重、摩擦及水的阻力，物体A不吸水、不沾水/水=1.0xl()3kg/m-'粉

=5.0x103kg/m3,g取10N/kgo求：

(1)物体A浸没在水中时受到的浮力。

(2)物体A完全提出水面后，水对容器底减小的压强。

(3)物体A完全提出水面后,滑轮组的机械效率。(结果精确到0.1%)

图K13-21

【参考答案】

1.B

2.B［解析］根据功与功率的计算公式卬=Fs=G〃和可知，由于小明的体重G和两次上升的高度h均不变,

则两次做的功相同，用时少的那次做功功率大，故选B。

3.C［解析］小杰受到的重力G约为600N,每层楼高约为3m,电梯对小杰做功W=Gh=600Nx20x3m=3.6xl04

J,A错误。小杰乘电梯上升时，由W=Gh可知，小杰对书包做了功，B错误。电梯对小杰做功的功率约为

=等普=1200W,C正确。小杰在水平路面上行走时，重力不做功,D错误。

t30s

4.D［解析］惯性是物质的一种固有属性，其大小只与物质质量有关，与速度大小无关,A错误。由题知，物块在

AB段和CD段的速度之比为2:5AB和CD距离相等，则由v三可知，该物块通过AB段和CD段所用的时间之

比为5:2,B错误。物块在48段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力尸在A8段所做的功NxlO

m=10J,C错误。物块在CO段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力厂在CO段做功的功率P=FcDVcD=fcDvcD=2Nx5

m/s=10W,D正确。

5.C［解析］由题图可知，相同时间,第一次移动的距离大，则w>-2,故A错误;拉动同一个物体在同一水平面上做

匀速直线运动，物体受到的摩擦力不变，物体受平衡力作用，所以F产B=/；故B错误;由题图可知,0~6s,第一次物

体运动了0.6m,第二次物体运动了0.3m,由W=Fs可得,W/%故C正确;由尸=7得,0~6s内P/P2,故D错误。

6.C［解析］甲方式中两个滑轮都是定滑轮，因此不能省力,A错误;甲、乙两种方式中拉力的方向与货物上升的

方向都不同，因此都改变了力的方向,B错误;甲、乙两种方式中做的有用功同一货物提升到同一高度,G

和h都一样，则有用功相等,C正确;忽略绳重和摩擦,甲方式中没有额外功，机械效率是100%,乙方式中要克服动

滑轮重做额外功,机械效率小于100%,因此甲、乙两种方式的机械效率不相等,D错误。

7.D［解析］人对船做的有用功Wfi=fs船=160Nx5m=800J,A错误。人做的总功W&=Fs后Fns阳=100Nx2x5m

=1000J,B错误。人做的有用功的功率=誓5=80W,C错误。滑轮的机械效率，尸〉=瑞=80%。正确。

8.D［解析］由图可知，该滑轮组〃=2,绳子末端移动的距离s=〃/z=2x2m=4m,A错误。因不计绳重及摩擦，则拉

力尸=竺父=吗空=6N,B错误。物体克服重力做的功即该滑轮组做的有用功W『G/?=10Nx2m=20J,做的

总功W&=Fs=6Nx4m=24J,则滑轮组的机械效率片换=察々83.3%,C错误,D正确。

/24）

9.C

10.BD［解析］由图知，该滑轮组〃=2,不考虑绳重及摩擦，绳端的拉力F=2（G+G轮），测力计示数等于物体的重力、

两个滑轮的重力和人的拉力的总和，即F行G+2G轮+F=G+2G轮4（G+G轮）=680N,已知G轮=20N,则解得重物的

重力G=420N,人的拉力大小为F=：（G+G轮）亭（420N+20N）=220N,故A错误,B正确;滑轮组的机械效率

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

拉力尸我大=GA=500N;由于不考虑绳重及摩擦，则绳端的最大拉力厂最火=工（GJI火+G轮），则提起货物的最大重力

n

G最大寸尸最大-G轮=2x500N-20N=980N,故D正确。

11.C

12.C［解析］由图可知，根据几何关系可得，斜面的长度5=2/Z=2X4m=8m;拉力做的总功W^=Fs=500Nx8m

=4000J,则拉力的功率P='=喋匕80W,根据片”可知，所做有用功卬有=卬总〃=4000Jx80%=3200J,由W=Gh

£50sW*ty,

可得，所拉物体的重力G=，=^=800N,则物体的质量m=^=煞费=80kg,故A、B错误;克服斜面摩擦力

Wonn

所做的额外功W&-Wfi=4Q0QJ-3200J=800J,由W^fs可知,斜面对物体的摩擦力户（=染=崎°N，故C

正确。克服摩擦力做的功转化为物体和斜面的内能，即物体在斜面上运动时增加的内能小于800J,故D错误。

13.10010

14.240120

［解析］因为"?=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内做功的功率P=0="=哗翟=120W。

tt10s

15.2424

［解析］由图像知,0~3s内推力F大小为2N;3~6s内物体开始移动,由于压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以

所受滑动摩擦力大小与物体匀速运动时的滑动摩擦力大小相等，因为6~9s内物体做匀速直线运动，所以滑动摩

擦力与此时的推力是一对平衡力，大小相等，由图像知，此时推力为4N,则滑动摩擦力为4N;6~9s内推力F对物

体所做的功为W=Fs=Fw=4Nx2m/sx3s=24J。

16.已经1.8xlO3

［解析］由可得,客车从标识牌“0m”处行驶至“100m”处所用的时间f行生=*=4.5s;由题意可知,小汽车

t笫客获1nzs

从标识牌“0m"行驶至"200m”所用时间1汽=看客=4.5s;小汽车的速度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,则小汽车已经超速。由/>=些=?=&可得，小汽车此时的牵引力F汽=3=

誓曳=1800N;由题知，小汽车匀速直线行驶，则受到的阻力与牵引力大小相等，则所受阻力白户汽=1800N。

-g-m/s

17.28880%24增大

18.⑴匀速缓慢（或匀速）

(2)74.1%

(3)越大(或越重)

(4)0.54

(5)C

［解析］⑴实验过程中，应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计。(2)第3次实验中,滑轮组的机械效率为房=

w总

詈=黑喂个74.1%。(3)分析表格中的数据可知，同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高。(4)图中物体

Fs1.8NxO.3in

和动滑轮的总重是由3段绳子承担的，所以绳子自由端移动的速度为v绳=3v物=3x0/m/s=0.3m/s,拉力的功率为

P=Fv纯=1.8Nx0.3m/s=0.54W0(5)若测量拉力时，弹簧测力计没有调零，指针在零刻度线的下方，会导致所测拉力

偏大，计算出的机械效率偏小，故A不符合题意;若弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升，所测拉力偏大，计算

出的机械效率偏小，故B不符合题意;若所使用的动滑轮重力偏小，会导致额外功所占比例偏小，所测量的机械效

率偏大，故C符合题意。

19.解:⑴由题知，在0~l()s内汽车通过的路程s=80m,则在0~1()s内汽车的平均速度"/=甥=8m/s。

t10s

(2)由图可知』0s后汽车做匀速直线运动，速度ml5m/s,此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等,

则牵引力F=弁4000N,汽车行驶时的功率为

p=Fv=4000Nxl5m/s=6xl04W。

(3)因为汽车的功率不变，所以在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功

W=Pu6x104WxlOs=6x105Jo

20.解:(1)由图可知，该滑轮组〃=3,因不计绳重及摩擦,则汽车拉力的大小为

F=：(GH+G动)=gx(2700N+300N)=1000No

(2)汽车运动的速度为

石=3x1m/s=3m/s,

汽车拉力的功率为尸斗=于止1000Nx3m/s-3000W。

⑶滑轮组的机械效率为〃言=誓=誓=筌=/黯=9。％。

21.B

22.60160

［解析］拉力所做的总功

W也=八=400Nx4.5m=1800J,

拉力厂做功的功率

p=^=1800J=6()Wo

t30s

有用功

w“=G/?=600Nxl.8m=1080J,

克服摩擦力做的额外功

w版=卬总-w6=1800J-1080J=720J,

由卬糊于得，物体所受斜面的摩擦力

^=720J=160NO

s4.5m

23.D［解析］由图乙可知，当物重为10N时,滑轮组的机械效率为50%,不计绳重与摩擦，滑轮组的机械效率

%把=运21=有器工=J「则动滑轮重力为G,尸到xG^^xlON=10N,故A错误。不计绳重与摩擦,

则由〃=」「可知，该滑轮组的机械效率不可能达到100%,该滑轮组的机械效率与拉力做功的多少无关，故B、C

G+G动

错误。每次提升重物时,由于不计绳重与摩擦，则克服动滑轮重力做的功为额外功,滑轮组做的额外功为WM=G动

力=10Nxo.5m=5J,故D正确。

24.0.26080%240

25.盘山公路(答案不唯一，合理即可)

(1)1、2

(2)斜面倾角越小，越省力

(3)1、3、4三次实验中沿斜面的拉力尸与物体的重力G