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5×104J B．飞船部件的重力为2×103NC．绳子自由端移动的距离为2m D．电动滑轮的功率为5×104W【答案】A【解析】B．飞船部件的重力为故B错误；A．电动滑轮的有用功为电动滑轮的总功为故A正确；C．由图可知，有效绳子段数，则绳子自由端移动的距离为故C错误；D．电动滑轮的功率为故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，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）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）；（2）；（3）【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则对地面的压强为（2）电梯对机器人做的功为（3）设瓶子的质量为，依题意可知纯净水和海水的体积相同，均为，根据则有

①

②联立①②，解得海水的密度。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；（2）电梯对机器人做的功为；（3）海水的密度为。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D2．（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。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）；（3）【解析】解：（1）甲受到的重力大小为（2）甲站立时对冰面的压强为（3）甲推乙过程中，推力做的功为答：（1）甲受到的重力大小为500N；（2）甲站立时对冰面的压强为；（3）甲推乙过程中，推力做的功为。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．频率为的电磁波一定比的电磁波的传播速度快B．功率为的机械一定比的机械做的功多C．热值为的燃料一定比的燃料放热多D．质量为的物体一定比的物体的惯性大【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。所以质量为的物体一定比的物体的惯性大，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，车轮与地面总接触面积为，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）；（3）50min【解析】解：（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力装载车空载时对地面的压强（3）装载车功率达到30kW时，受到的牵引力为装载车匀速行驶，处于平衡状态，受到的阻力与牵引力相等，即因车受到的阻力为车总重力的0.2倍，故车和粮食的总重力为粮食的总重力粮食的质量由题意可知，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；（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）；（3）【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的物体的重力为塔机匀速提起货物，拉力与物体重力大小相等，即塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功为（3）塔机在（2）过程中所用时间为200s，则拉力做功的功率为答：（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；（3）拉力做功的功率。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。若小东的质量为，求：（1）小东骑行的距离；（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强；（，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。平衡车参数净重含电池组最高车速轮胎接地面积【答案】（1）900m；（2）；（3）275W【解析】解：（1）小东3min骑行的距离（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压力车对地面的压强（3）骑行平衡车时所受阻力因为匀速行驶，所以牵引力平衡车的功率答：（1）小东3min骑行的距离是900m；（2）车对地面的压强是；（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，某次吊起重为的物体，电动机的拉力为，用时，使物体上升了。则通过动滑轮（）A．做的有用功为 B．拉力功率为C．做的总功为 D．机械效率为【答案】B【解析】ACD．拉力做的有用功为拉力做的总功为动滑轮的机械效率为故ACD不符合题意；B．拉力功率为故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2400JB．工人拉力的功率为60WC．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200NC．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故B正确，不符合题意；C动滑轮的机械效率为故C正确，不符合题意；D．拉力的功率为故D错误，符合题意。故选D。11．（2024·黑龙江大庆）如图所示，在75N的拉力F作用下，用滑轮组将重为的货物匀速提升，在10s内货物竖直上升了。下列说法正确的是（

）A．滑轮组做的有用功为B．拉力F的功率为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，故故A错误；B．拉力移动的距离拉力做功则拉力做功功率故B正确；C．滑轮组的机械效率故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400N B．拉力F的功率为1250WC．克服动滑轮重力做功2000J D．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，拉力F大小为故A正确，不符合题意；B．绳子自由端移动的距离为拉力F做的功为拉力F的功率为故B错误，符合题意；C．克服动滑轮重力做功故C正确，不符合题意；D．有用功为滑轮组的机械效率约为故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200WB．额外功为400JC．绳子自由端拉力的大小为250ND．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，则绳子自由端拉力的功率为故A正确；B．有用功额外功故B错误；C．由可得，绳子自由端拉力的大小为故C正确；D．滑轮组的机械效率约为故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[2]绳端拉力做功的功率为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不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦则[2]此过程该滑轮组的机械效率为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]滑轮组机械效率可解得动滑轮的重力为[2]若绳子能承受的最大拉力为500N，则有该滑轮组能提起材料的最重力为则能提起材料的最大质量为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，质量为的物体沿斜面向上匀速运动了，升高了，斜面的机械效率为90%，则该物体所受摩擦力的大小为N。（取）【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