2024年中考物理真题分类汇编（全国）：专题11 功、功率、机械效率（第03期）（教师版）

专题11功、功率、机械效率

【跨学科实践】

1．（2024·青海）如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量

为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%（g取10N/kg），以下

分析正确的是（）

A．电动滑轮的总功为5×104JB．飞船部件的重力为2×103N

C．绳子自由端移动的距离为2mD．电动滑轮的功率为5×104W

【答案】A

【解析】B．飞船部件的重力为

Gmg2000kg10N/kg2104N

故B错误；

A．电动滑轮的有用功为

44

W有Gh210N2m410J

电动滑轮的总功为

4

W有410J4

W总510J

80%

故A正确；

C．由图可知，有效绳子段数n2，则绳子自由端移动的距离为

snh22m4m

故C错误；

D．电动滑轮的功率为

W5104J

P总5103W

t10s

故D错误。

故选A。

【中考新考法】

2．（2024·山东菏泽）小明一家到海边旅游时，在宾馆房间打电话购买生活物品，服务员让

四轮智能机器人（如图甲所示）配送。机器人和生活物品的总质量为48kg，每个轮子与地

面接触时受力面积为6104m2，g取10N/kg。

（1）求装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强；

（2）装载小明购买物品的机器人乘坐电梯匀速上升20m，求电梯对机器人做的功；

（3）小明想知道海水的密度，便用购买的纯净水（密度为1.0103kg/m3）和宾馆的电子秤

进行如下操作：①小明把一瓶未开口的纯净水（如图乙所示）放在水平桌面上，静止时标记

水面位置，并测出其质量为1.02kg；②倒净该瓶内的纯净水，装入海水至标记处，拧紧瓶盖，

测出其质量为1.05kg。请你帮助小明计算海水的密度。

【答案】（1）2105Pa；（2）9600J；（3）1.03103kg/m3

【解析】解：（1）装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压力为

FGmg48kg10N/kg480N

则对地面的压强为

F480N

p2105Pa

S46104m2

（2）电梯对机器人做的功为

WGh480N20m9600J

（3）设瓶子的质量为m0，依题意可知纯净水和海水的体积相同，均为1L，根据mV则

有

3333

110kg/m110mm01.02kg①

33

海水110mm01.05kg②

33

联立①②，解得海水的密度海水1.0310kg/m。

答：（1）装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强为2105Pa；

（2）电梯对机器人做的功为9600J；

（3）海水的密度为1.03103kg/m3。

考点1功

1．（2024·江苏常州）起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m，再悬停6s，起重机

对重物做功情况是（）

A．提升过程做了功，悬停过程做了功B．提升过程不做功，悬停过程不做功

C．提升过程不做功，悬停过程做了功D．提升过程做了功，悬停过程不做功

【答案】D

【解析】做功的两个必要条件：1．有力作用在物体上，2．物体在力的方向上通过一段距离。

故起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m过程中，起重机对物体做功，再悬停6s

过程中，有力作用在物体上,物体在力的方向上没有通过一段距离，故起重机对重物不做功，

故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D

2．（2024·北京）某同学玩滑板车时的情境如图所示，一开始，人用力蹬地，人和滑板车一

起向前运动；停止蹬地后，人和滑板车运动得越来越慢，最终停下来。下列说法正确的是

（）

A．人用力蹬地，使滑板车向前运动的过程中，人对滑板车没有做功

B．人停止蹬地后，人和滑板车还能继续向前运动，是因为他们受到惯性的作用

C．人停止蹬地后，人和滑板车继续向前运动的过程中，不再受到力的作用

D．人停止蹬地后，人和滑板车运动得越来越慢的过程中，其运动状态发生改变

【答案】D

【解析】A．人用力蹬地，滑板车向前运动的过程中，人的脚相对于滑板车有向后运动的趋

势，人受到滑板车对人向前的静摩擦力，由于物体间力的作用是相互的，因此人对滑板车有

向后的静摩擦力。在水平方向上人和滑板车一起运动了一段距离，由W=Fs可知，人对滑板

车做功了。故A错误；

B．人停止蹬地后，人和滑板车还能继续向前运动，是因为他们具有惯性，但是惯性不是力，

不能说受到惯性的作用。故B错误；

C．停止蹬地后，人和滑板车继续向前运动，由于地面是粗糙的，会到摩擦阻力的影响，整

体会慢慢减速直到静止，因此仍然受到力的作用。故C错误；

D．运动状态指的是物体运动速度的大小和方向，人和滑板车运动得越来越慢的过程中，速

度的大小在不断减小，因此运动状态发生了改变，故D正确。

故选D。

3．（2024·辽宁）质量为50kg的甲同学站在水平冰面上，与冰面接触的总面积为0.05m2。甲

同学用40N的水平推力推坐在冰车上的乙同学，沿直线前进10m。g取10N/kg。求：

（1）甲受到的重力大小；

（2）甲站立时对冰面的压强；

（3）甲推乙过程中，推力做的功。

【答案】（1）500N；（2）1104Pa；（3）400J

【解析】解：（1）甲受到的重力大小为

Gmg50kg10N/kg500N

（2）甲站立时对冰面的压强为

FG500N

p1104Pa

SS0.05m2

（3）甲推乙过程中，推力做的功为

WFs40N10m400J

答：（1）甲受到的重力大小为500N；

（2）甲站立时对冰面的压强为1104Pa；

（3）甲推乙过程中，推力做的功为400J。

考点2功率

4．（2024·山东济宁）下列与数据有关的说法正确的是（）

A．频率为106Hz的电磁波一定比105Hz的电磁波的传播速度快

B．功率为100kW的机械一定比60kW的机械做的功多

C．热值为3.7107J/kg的燃料一定比3.0107J/kg的燃料放热多

D．质量为50kg的物体一定比20kg的物体的惯性大

【答案】D

【解析】A．各种电磁波在同种介质中传播速度是相同的，与频率无关，故A错误；

B．根据公式WPt可知，机械做功多少取决于功率和时间两个因素，只知道功率大小不

能比较做功的多少，故B错误；

C．根据公式Qmq可知，燃料放热多少与燃料质量及燃料热值有关，只比较热值大小不能

确定哪种燃料放热多，故C错误；

D．惯性是物体的属性，大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。所以质量为50kg

的物体一定比20kg的物体的惯性大，故D正确。

故选D。

5．（2024·内蒙古包头）如图，装载车和收割机以2m/s的速度同向做匀速直线运动，收割机

每分钟将50kg粮食装载到车上。装载车空载时质量为5103kg，车轮与地面总接触面积为

0.5m2，车受到的阻力为车总重力的0.2倍。（g取10N/kg，收割开始时车为空载状态，设装

载车始终在水平地面上，不计空气阻力）求

（1）装载车1分钟内走过的路程；

（2）装载车空载时对地面的压强；

（3）装载车工作多长时间功率达到30kW。

【答案】（1）120m；（2）1105Pa；（3）50min

【解析】解：（1）装载车1分钟内走过的路程

svt2m/s60s120m

（2）装载车空载时对地面的压力

FGmg5103kg10N/kg5104N

装载车空载时对地面的压强

F5104N

p1105Pa

S0.5m2

（3）装载车功率达到30kW时，受到的牵引力为

P3104W

F1.5104N

v2m/s

装载车匀速行驶，处于平衡状态，受到的阻力与牵引力相等，即

fF1.5104N

因车受到的阻力为车总重力的0.2倍，故

4

f0.2G总1.510N

车和粮食的总重力为

4

f1.510N4

G总7.510N

0.20.2

粮食的总重力

434

G粮G总G空7.510N510kg10N/kg2.510N

粮食的质量

4

G粮2.510N3

m粮2.510kg

g10N/kg

由题意可知，收割机每分钟将50kg粮食装载到车上，则装载车工作的时间

2.5103kg

t50min

50kg

答：（1）装载车1分钟内走过的路程为120m；

（2）装载车空载时对地面的压强为105Pa；

（3）装载车工作50min功率达到30kW。

6．（2024·黑龙江牡丹江）如图甲所示，我国自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重机，

拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点，是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大

起重量为720t，最大起升高度为400m。

（1）请在图乙中画出物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图。

（2）若塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功是多少？

（3）若塔机在（2）过程中所用时间为200s，拉力做功的功率是多少？

【答案】（1）；（2）1108J；（3）5105W

【解析】解：（1）物体沿竖直方向匀速上升，物体处于平衡状态，受到的竖直向上的拉力与

竖直向下的重力大小相等，受力示意图如下图所示

（2）100t的物体的重力为

Gmg1105kg10N/kg1106N

塔机匀速提起货物，拉力与物体重力大小相等，即

FG1106N

塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功为

WFs1106N100m1108J

（3）塔机在（2）过程中所用时间为200s，则拉力做功的功率为

W1108J

P5105W

t200s

答：（1）物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图见解析；

（2）塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功为1108J；

（3）拉力做功的功率5105W。

7．（2024·甘肃定西）如图所示，电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一

辆平衡车做礼物，平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀

速骑行了3min。若小东的质量为45kg，求：

（1）小东3min骑行的距离；

（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强；（g10N/kg，车对地面的压力等于人和

车受到的总重力）

（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小东在水平路面上以最高速度匀

速骑行时，平衡车的功率。

平衡车参数

净重10kg含电池组

最高车速18km/h

轮胎接地面积5cm2

【答案】（1）900m；（2）1.1106Pa；（3）275W

【解析】解：（1）小东3min骑行的距离

1

svt18km/h3h0.9km900m

60

（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压力

FG总m总g45kg10kg10N/kg550N

车对地面的压强

F550N

p1.1106Pa

S5104m2

（3）骑行平衡车时所受阻力

f0.1G0.1550N55N

因为匀速行驶，所以牵引力

Ff55N

平衡车的功率

W1

PFv55N18m/s275W

t3.6

答：（1）小东3min骑行的距离是900m；

（2）车对地面的压强是1.1106Pa；

（3）平衡车的功率是275W。

考点3机械效率

8．（2024·江苏宿迁）如图所示的小型起重机，某次吊起重为6103N的物体，电动机的拉力

为4103N，用时20s，使物体上升了5m。则通过动滑轮（）

A．做的有用功为6104JB．拉力功率为2103W

C．做的总功为2104JD．机械效率为66.7%

【答案】B

【解析】ACD．拉力做的有用功为

34

W有Gh610N5m=310J

拉力做的总功为

34

W总FsF2h410N25m=410J

动滑轮的机械效率为

4

W有310J

100%4100%75%

W总410J

故ACD不符合题意；

B．拉力功率为

W4104J

P总2103W

t20s

故B符合题意。

故选B。

9．（2024·山东聊城）建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为300N的建材从地面匀速

运送到离地面8m的高处，所用时间为40s。已知动滑轮重为40N，不计滑轮组的绳重和摩

擦，下列说法正确的是（）

A．工人做的总功为2400J

B．工人拉力的功率为60W

C．此过程中该装置的机械效率约为88%

D．可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率

【答案】C

【解析】A．由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计滑轮组的绳重和摩擦，拉力

11

F(GG)(300N40N)170N

2动2

绳子自由端移动的距离

s=nh=2×8m=16m

工人做的总功

W总=Fs=170N×16m=2720J

故A错误；

B．工人拉力的功率为

W2720J

P总68W

t40s

故B错误；

C．工人做的有用功为克服建材重力做的功，有用功

W有=Gh=300N×8m=2400J

此过程中该装置的机械效率

W有2400J

100%100%88%

W总2720J

故C正确；

D．增加动滑轮的个数，可以增加动滑轮重，增大了额外功，所以会降低机械效率，故D错

误。

故选C。

10．（2024·黑龙江哈尔滨）小聪想搬起地面上重350N的石块，但未搬起；小明用重50N的

动滑轮在6s内将此石块匀速竖直提升3m，如图所示（不计绳重和滑轮摩擦），下列说法不

正确的是（）

A．搬石块时，小聪没有对石块做功B．绳子自由端的拉力为200N

C．动滑轮的机械效率为87.5%D．拉力的功率为100W

【答案】D

【解析】A．搬石块时，但未搬起，有力无距离，所以小聪没有对石块做功，故A正确，不

符合题意；

B．由图可知，n＝2，绳子自由端的拉力为

11

FGG动350N50N200N

n2

故B正确，不符合题意；

C动滑轮的机械效率为

W有W有GhG350N

100%=100%100%100%100%87.5%

W总W有+W额GhG动hGG动350N50N

故C正确，不符合题意；

D．拉力的功率为

WFsFnh200N23m

P200W

ttt6s

故D错误，符合题意。

故选D。

11．（2024·黑龙江大庆）如图所示，在的拉力F作用下，用滑轮组将重为100N的货物

匀速提升，在10s内货物竖直上升了2m7。5N下列说法正确的是（）

A．滑轮组做的有用功为150J

B．拉力F的功率为30W

C．滑轮组的机械效率为75%

D．此滑轮组提升的货物越轻，机械效率越大

【答案】B

【解析】A．滑轮做的有用功为克服货物的重力做功，故

W有Gh100N2m200J

故A错误；

B．拉力移动的距离

s2h22m4m

拉力做功

W总Fs75N4m300J

则拉力做功功率

W300J

P30W

t10s

故B正确；

C．滑轮组的机械效率

W有200J

100%66.7%

W总300J

故C错误；

D．滑轮组提升的货物越轻，额外功不变，有用功越少，机械效率越小，故D错误。

故选B。

12．（2024·甘肃兰州）如图所示是塔吊吊起重物的情景，在拉力F的作用下，重为1103N的

重物被竖直向上匀速吊起，已知动滑轮重200N，重物在8s内上升了10m，不计绳重与摩擦，

下列说法中不正确的是（）

A．拉力F大小为400NB．拉力F的功率为1250W

C．克服动滑轮重力做功2000JD．滑轮组的机械效率约为83.3%

【答案】B

【解析】A．由图可知，滑轮组绳子的有效股数n3，拉力F大小为

113

FGG动110N200N400N

n3

故A正确，不符合题意；

B．绳子自由端移动的距离为

snh310m30m

拉力F做的功为

WFs400N30m=1.2104J

拉力F的功率为

W1.2104J

P1500W

t8s

故B错误，符合题意；

C．克服动滑轮重力做功

W＝G动h200N10m2000J

故C正确，不符合题意；

D．有用功为

34

W有＝Gh110N10m110J

滑轮组的机械效率约为

4

W有110J

100%4100%83.3%

W总1.210J

故D正确，不符合题意。

故选B。

13．（2024·北京）（多选）用某滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系

如图所示，在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m，重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总

重100N，提升的物体重800N。关于该过程，下列说法正确的是（）

A．绳子自由端拉力的功率为200W

B．额外功为400J

C．绳子自由端拉力的大小为250N

D．滑轮组的机械效率约为88.9%

【答案】AC

【解析】A．由图像可知，当时间为20s时，拉力做功为4103J，则绳子自由端拉力的功率

为

W4103J

P总200W

t20s

故A正确；

B．有用功

W有用Gh800N4m3200J

额外功

W额W总W有用4000J3200J800J

故B错误；

C．由W总=Fs可得，绳子自由端拉力的大小为

W4000J

F总250N

s16m

故C正确；

D．滑轮组的机械效率约为

W有用3200J

100%80%

W总4000J

故D错误。

故选AC。

14．（2024·江苏常州）如图所示，工人利用动滑轮匀速提升重物，已知物重400N，施加在

绳端竖直向上的拉力F为250N，在100s内将物体提升10m，不计绳重与摩擦，此过程中动

滑轮的机械效率为，绳端拉力做功的功率为W。

【答案】①80%②50

【解析】[1]有用功

W有=Gh=400N×10m=4000J

总功

W总=Fs=F×2h=250N×2×10m=5000J

此过程中动滑轮的机械效率为

W有4000J

100%100%80%

W总5000J

[2]绳端拉力做功的功率为

W5000J

P总50W

t100s

15．（2024·山东菏泽）用如图所示的滑轮组将重540N的建筑材料从地面拉到四楼，建筑材

料上升10m，绳端拉力为200N（不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦），则动滑轮重N，

此过程该滑轮组的机械效率为。

【答案】①60②90％

【解析】[1]滑轮组绳子承重段数

n3

不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦

GG

F物动

n

则

G动nFG物3200N-540N60N

[2]此过程该滑轮组的机械效率为

W有G540N

100％100％100％90％

W总nF3200N

16．（2024·四川广元）假期间，小明随爸爸去建筑工地劳动体验。用如图所示的滑轮组来提

升材料，当提升的材料重力为300N时，滑轮组机械效率为75%，则动滑轮的重力为

N；若绳子能承受的最大拉力为500N，则该滑轮组能提起材料的最大质量为kg。（空

气阻力、摩擦力及绳重不计，g取10N/kg）

【答案】①100②90

【解析】[1]滑轮组机械效率

G物300

75%

G物G动300G动

可解得动滑轮的重力为

300Ν

G动300Ν100Ν

75%

[2]若绳子能承受的最大拉力为500N，则有

11

F(G物G动)（G物100）500

n2

该滑轮组能提起材料的最重力为

G物nFG动2500N100N900N

则能提起材料的最大质量为

G900

m90kg

g10/kg

17．（2024·山东济宁）小明将木板一端置于水平桌面上，另一端与量角器组装成斜面（如图

所示），按以下步骤进行了实验：

①选3个物体A、B和C，分别测出它们的重力大小；

②将斜面倾角（木板与桌面夹角）调成5°，分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止，

用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小；

③将斜面倾角先后调成10°和15°，重复步骤②。

实验数据记录如下表：

斜面倾角5°10°15°

实验序号123456789

物体ABCABCABC

重力大小/N10.020.030.010.020.030.010.020.030.0

压力大小/N9.9619.9229.889.8519.7029.559.6619.3228.98

结合以上信息，按要求回答下列问题：

(1)请在图中画出物体A对木板（斜面倾角为15°）压力的示意图，要求包含力的三要

素；

(2)若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，可选择实验序号中的数据

进行分析；

(3)分析比较实验数据可知：不同物体静止在同一斜面上时，物体对木板的压力与该物体重

力的比值；

(4)分析比较实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的

压力与该物体重力的比值（选填“越大”、“越小”或“不变”）；

(5)斜面作为一种简单的机械，在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下，质量为

30kg的物体沿斜面向上匀速运动了1m，升高了30cm，斜面的机械效率为90%，则该物体

所受摩擦力的大小为N。（取g10Nkg）

【答案】(1)(2)1、4、7（2、5、8或3、6、9）(3)

都相等(4)越小(5)10

【解析】（1）物体A对斜面的压力作用点在接触面，与接触面垂直并指向斜面；由表格中

数据可知，当斜面倾角为15°，A对斜面的压力大小为9.66N。如图所示：

（2）研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，应选择同一物体放在同一斜面上，

改变斜面倾角，测出压力大小进行比较，所以可选择实验序号1、4、7或2、5、8、或3、6、

9中的数据进行分析。

（3）分析比较1、2、3（4、5、6或7、8、9）三组数据，A、B、C三个不同物体静止在同

一斜面上，物体对木板的压力与该物体重力的比值都相等。

（4）分析比较序号1、4、7（2、5、8、或3、6、9）中的实验数据可知，同一物体静止在

不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力越小，由于重力不变，则物体对木板的压

力与该物体重力的比值越小。

（5）拉力F做的有用功为

2

W有=Ghmgh30kg10N/kg3010m90J

总功为

W有90J

W==100J

总90%

额外功为

W额=W总-W有=100J-90J=10J

则该物体所受摩擦力的大小为

W额10J

f=10N

s1m

18．（2024·黑龙江大庆）如图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电

池板收集的太阳能提供。接收太阳能的电池板面积为