专题11 功、功率、机械效率-2023年中考物理真题分项汇编（全国通用）

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1．（2023·湖北恩施）如图所示，迅速向下撞击斧子的木柄，斧头能套紧在木柄上，是由于（ ）

A．斧头具有惯性B．木柄具有惯性
C．柄对斧头做功D．斧头没受力
【答案】A
【解析】斧头松了，将木柄向下撞击地面时，木柄静止，斧头由于惯性还要保持原来的运动状态，结果就可以使斧头套紧在木柄上，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．（2023·北京）如图所示，小京用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（ ）

A．小京对车的水平推力大于车受到的阻力
B．车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力
C．若小京撤去对车的水平推力，车的运动状态将会发生改变
D．若小京撤去对车的水平推力，小京仍对车做功
【答案】C
【解析】A．购物车在水平地面上做匀速直线运动，购物车处于平衡状态。水平推力和阻力是二力平衡关系，应该相等，故A错误；
B．车受到的支持力受力物体是车，车对地面的压力受力物体时是地面，受力物体不同，所以它们不是一对平衡力，故B错误；
C．若小京撤去对车的水平推力，车在阻力作用下会慢慢停下，运动状态发生了改变，故C正确；
D．若小京撤去对车的水平推力，对车没有的力的作用，不再对车做功，故D错误。
故选C。
3．（2023·湖南常德）“低碳出行，骑行天下”，骑行越来越受到人们的青睐。下列有关自行车的结构及使用的说法中正确的是（ ）
A．上坡前加快蹬车是为了增大惯性
B．自行车的刹车把手是一个费力杠杆
C．自行车在水平路面快速行驶过程中，人和重力都做了功
D．自行车轮胎做得凹凸不平是为了增大摩擦
【答案】D
【解析】A．惯性是物体本身具有的一种性质。惯性大小只跟物体的质量大小有关，与物体是否运动、运动的快慢、是否受力等外界因素无关，故A错误；
B．使用自行车的刹车手闸，动力臂大于阻力臂，人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上，是一个省力杠杆，故B错误；
C．自行车在水平路面上前进了一段距离，没有在重力方向上通过距离，则重力没有做功，故C错误；
D．自行车轮胎做得凹凸不平，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D正确。
故选D。
4．（2023·内蒙古赤峰）小明在坐校车上学时想到些问题，其中正确的是（ ）
A．座椅上安全带做得较宽，是为了减小对人的压力
B．以行驶的校车为参照物，路旁的树木是静止的
C．校车在平直的路面上行驶，重力对校车没有做功
D．小明对座椅的压力与座椅对他的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】A．座椅上安全带做得较宽，是在压力一定时，通过增大受力面积减小压强，故A错误；
B．以行驶的校车为参照物，路旁的树木位置发生了变化，因此路旁的树木是运动的，故B错误；
C．做功的必要条件：一是物体受到力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定的距离。重力的方向竖直向下，校车在平直的路面上行驶，其在重力的方向上没有移动距离，因此重力对校车没有做功，故C正确；
D．二力平衡的条件：两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。小明对座椅的压力与座椅对他的支持力作用在两个物体上，因此不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
5．（2023·辽宁丹东）如图所示是篮球运动员比赛时的情景。运动员把飞来的篮球接住，说明力可以改变物体的 ；运动员再将篮球投出，篮球离开手后，继续向上运动，是因为篮球具有 ；篮球离开手后，手对篮球 （选填“做功”或“不做功”）。

【答案】 运动状态 惯性 不做功
【解析】[1]运动员把飞来的篮球接住，篮球因受到力的作用，由运动变为静止，说明力可以改变物体的运动状态。
[2]篮球离开手后，由于具有惯性，篮球仍保持原来的运动状态，继续向上运动。
[3]做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动一定的距离。篮球离开手后，手对其没有作用力，故手对篮球不做功。
6．（2023·湖北鄂州）如图所示，水平桌面上放一物体A，物体A在3N的水平推力F的作用下，运动0.2m，从甲图位置运动到乙图位置，在此过程中，推力F对物体A做功 J， 物体A受到桌面的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】 0.6 不变
【解析】[1]由题意可知，物体A运动的距离为s=0.2m，推力F=3N，故由W=Fs可得，在此过程中推力F对物体A做的功为W=Fs=3N×0.2m=0.6J
[2]在此过程中，物体A与桌面之间的压力和粗糙程度均不变，故可知物体A受到桌面的滑动摩擦力不变。
7．（2023·广西）在劳动实践活动中，小明在平直的道路上用推车运送小麦，如图所示，他用60N的水平推力推着推车，以1m/s的速度匀速前进了一段距离，所用的时间为5s，求
（1）推车通过的路程；
（2）推车受到的阻力；
（3）推力做的功。

【答案】（1）5m；（2）60N；（3）300J
【解析】（1）根据公式可得推车通过的路程为s=vt=1m/s×5s=5m
（2）推车匀速运动，所受的阻力和推力是一对平衡力，大小相等f=F=60N
（3）推力做的功为W=Fs=60N×5m =300J
考点2 功率
8．（2023·湖南长沙）如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小孩对砖做功更多B．小孩对砖做功更快
C．大人对砖做功更多D．大人对砖做功更快
【答案】D
【解析】AC．大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，根据W=Fs=Gh，可知，做功一样多，故AC错误；
BD．两人做功一样多，大人用时较短，根据可知，大人对砖做功更快，故B错误，D正确。
故选D。
9．（2023·山东潍坊）（多选）如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（ ）

A．0~10s内，箱子做加速运动B．0~10s内，箱子所受摩擦力为100N
C．10~20s内，推力F的功率为160WD．10~20s内，箱子所受摩擦力为200N
【答案】BD
【解析】A．根据图乙可知，0~10s内，箱子做匀速直线运动，故A错误；
B．根据图乙可知，0~10s内，箱子做匀速直线运动，推力F做的功为，克服重力做的功大小为，则摩擦力做的功大小为，故摩擦力的大小为，故B正确。
C．根据图乙可知，10~20s内，箱子运动的速度为，10~20s内，根据图丙可知，推力F的大小为，推力F的功率为，故C错误；
D．根据图乙可知，10~20s内，箱子做匀速直线运动，推力的大小和摩擦力的大小相等，则可知，故D正确。
故选BD。
10．（2023·黑龙江齐齐哈尔）如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车，它既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中航行。该车的总质量是12t，空载静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为0.2m2。求：
（1）该车空载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少？
（2）该车空载（驾驶员质量忽略不计）在水中航行时，受到的浮力是多少？
（3）该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min，此时发动机输出功率为180kW，观光车航行过程中受到的阻力是多少？

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）该车空载时的质量
该车空载时对水平地面的压力
该车空载时对水平地面的压强
（2）该车空载时在水中航行处于漂浮状态，则该车空载时在水中航行受到的浮力
（3）该车在水中航行过程中发动机输出功率
该车在水中航行的速度
根据公式可知，发动机的牵引力为
因为车匀速直线运动，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，所以
11．（2023·山东潍坊）图示为某公司研发的一款太阳能辅助电动车，车身上部铺满了太阳能电池薄膜，可实现太阳能和充电桩两种充电模式。使用前对该车进行测试，在其匀速直线行驶阶段，有关测试数据如下表所示。已知该车行驶过程所受阻力包括摩擦力和空气阻力，摩擦力为整车重力的0.03倍，空气阻力与行进速度的关系为，。若定义该车的推进效率为该车的牵引力所做的功与其消耗电能之比，用字母表示，g取10N/kg，求该车本次测试过程中：
（1）行驶的速度；
（2）牵引力做功的功率；
（3）推进效率。

【答案】（1）30m/s；（2）9000W；（3）
【解析】（1）由题意知，根据可得，电动车的行驶速度为
（2）由可得，电动车受到的重力为
由题意知，摩擦力为整车重力的0.03倍，则电动车受到的摩擦力为
又知，空气阻力与行进速度的关系为，则电动车受到的空气阻力为
电动车在水平面上匀速行驶，牵引力大小等于受到空气阻力与摩擦力之和的大小，即
由可得，牵引力的功率
（3）根据可得，牵引力做的功为
由题意知，该车的推进效率为该车的牵引力所做的功与其消耗电能之比，即
12．（2023·黑龙江龙东）如图是目前一些学校为中小学生提供的校车，方便学生的上下学同时也保证了学生的安全。小明同学家距离学校12km，他乘校车到学校用时30min。问：
（1）校车从小明家到学校的平均速度是多少km/h？
（2）若校车和人的总质量为4.5t，当校车静止时与水平地面的总接触面积为0.15m2，此时校车对地面压强是多少？
（3）若校车以36km/h的速度在水平地面上匀速行驶一段距离，校车受到的阻力是车和人总重力的0.1倍，此时该校车牵引力的功率是多少？

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）校车从小明家到学校需要的时间t=30min=0.5h
校车从小明家到学校的平均速度
（2）校车对地面的压力
校车对地面压强
（3）校车的速度v=36km/h=10m/s
校车匀速运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，牵引力
此时该校车牵引力的功率
考点3 机械效率
13．（2023·北京）用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）

A．物体A上升的速度为0.4m/sB．滑轮组的有用功为2000J
C．拉力F的功率为100WD．滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】A．物体A在10s内竖直匀速上升了2m，上升的速度为，故A错误；
B．装置提升重为800N的物体A，竖直匀速上升了2m，滑轮组的有用功为，故B错误；
C．由图知，n=2，不计绳重和轮与轴间的摩擦，拉力为，拉力端移动距离为，拉力做的总功，拉力做功的功率，故C错误；
D．滑轮组的机械效率为，故D正确。
故选D。
14．（2023·内蒙古包头）在小区改造工程中，工人师傅用滑轮组提升建筑材料，如图所示。滑轮组挂在固定的钢架上，每个滑轮重为150N。绳子自由端受到的拉力F为500N，材料在30s内匀速上升了3m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）

A．绳子自由端的速度为0.1m/s
B．拉力F的功率为50W
C．滑轮组的机械效率为90%
D．钢架受到的拉力为1500N
【答案】C
【解析】A．由图可知，动滑轮上的绳子根数n=3，绳子在30s内移动的距离为，由可知，绳子自由端的速度为，故A错误；
B．由可知，拉力F的功率为，故B错误；
C．材料的重力为，滑轮组的机械效率为，故C正确；
D．钢架受到的拉力为，故D错误。
故选C。
15．（2023·辽宁丹东）如图所示，小潘用动滑轮将重为8N的物体匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.2m/s，动滑轮的重力为2N，忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）

A．经过5s，物体被提升1m
B．经过5s，小潘做的有用功为5J
C．小潘对绳子的拉力F大小为4N
D．此过程中该动滑轮的机械效率为80%
【答案】D
【解析】A．由图可知动滑轮上绳子的有效股数为n=2，绳子自由端移动的速度为0.2m/s，则物体升高的速度为，经过5s物体被提升的高度为h=vt=0.1m/s×5s=0.5m，故A错误；
B．经过5s小潘做的有用功为W有用=Gh=8N×0.5m=4J，故B错误；
C．不计绳重和摩擦，小潘对绳子的拉力为，故C错误；
D．绳子移动的距离为s=2h=2×0.5m=1m，拉力做的总功为W总=Fs=5N×1m=5J，此过程中该动滑轮的机械效率，故D正确。
故选D。
16．（2023·湖北鄂州）小刚用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.5m，已知动滑轮重2N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）

A．拉力F为5N
B．有用功为10J
C．绳子自由端移动的距离为1.5m
D．该滑轮组的机械效率为83.3%
【答案】D
【解析】A．由图中可知，动滑轮上有两股绳子承重，故绳子自由端的拉力为，故A错误；
B．物体提升的高度为h=0.5m，故由W=Gh可得，所做的有用功为W有=Gh=10N×0.5m=5J，故B错误；
C．因动滑轮上有两股绳子承重，故绳子自由端移动的距离为s=2h=2×0.5m=1m，故C错误；
D．由图中可知，该滑轮组的机械效率为，故D正确。
故选D。
17．（2023·河南）如图所示，在的拉力F作用下，用滑轮组将重为的货物匀速提升，在内货物竖直上升了，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（ ）

A．滑轮组做的有用功为
B．拉力做功的功率为
C．滑轮组的机械效率为
D．此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大
【答案】C
【解析】A．拉力做的有用功W有=Gh=300N×2m=600J，故A错误；
B．由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m，拉力做的总功W总=Fs=200N×4m=800J，拉力做功的功率，故B错误；
C．滑轮组的机械效率，故C正确；
D．由不计绳重和摩擦时，可知，动滑轮的重力一定，提升的货物越轻，即G越小，机械效率越小，故D错误。
故选C。
18．（2023·辽宁抚顺、铁岭）用如图所示的滑轮组，把重1200N的货物在4s内匀速提高2m，每个滑轮重为300N，不计摩擦及绳重。下列说法正确的是（ ）

A．所做的有用功为7200JB．拉力F大小为750N
C．拉力F的功率为250WD．滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】A．所做的有用功为W有=Gh=1200N×2m=2400J，故A错误；
B．由图可知，n=3，拉力F大小，故B错误；
C．拉力F所做的有用功W有=Fs=Fnh=500N×3×2m=3000J，拉力F的功率为，故C错误；
D．滑轮组的机械效率为，故D正确。
故选D。
19．（2023·内蒙古通辽）如图所示，用滑轮组帮助汽车脱困，汽车被水平匀速拉动1.2m时，作用在绳子自由端的拉力F为1000N，绳子自由端移动的速度为0.6m/s，滑轮组的机械效率为80%，则下列说法正确的是（ ）

A．汽车移动的速度为0.4m/s
B．拉力F做的功为1200J
C．汽车受到的摩擦力大小为2000N
D．拉力F所做的有用功的功率为480W
【答案】D
【解析】A．由题意可知，绳子自由端移动的速度为v=0.6m/s，且动滑轮上有两股绳子承重，故可得汽车移动的速度为
B．汽车移动的距离为s0=1.2m，故绳子自由端移动的距离为s=2s0=2×1.2m=2.4m，绳子自由端的拉力为F=1000N，故由W=Fs可得，拉力F做的功为W总=Fs=1000N×2.4m=2400J，故B错误；
C．因滑轮组的机械效率为80%，故可得滑轮组所做的有用功为，由W=Fs可得，汽车受到绳子的拉力为，因汽车在水平方向上受到向左的绳子拉力F0和向右的摩擦力f，由力的平衡可得，汽车受到的摩擦力为f=F0=1600N，故C错误；
D．由P=Fv可得，拉力F所做的有用功的功率为P有=F0v0=1600N×0.3m/s=480W，故D正确。
故选D。
20．（2023·辽宁本溪）工人师傅使用如图所示的滑轮组，将重为450N的建筑材料在10s内匀速提升4m，此次滑轮组的机械效率为75%，忽略绳重和摩擦。下列有关这次提升过程说法正确的是（ ）

A．所做的有用功为1800JB．在绳端的拉力F为150N
C．动滑轮所受的重力为75ND．拉力F的功率为180W
【答案】A
【解析】A．有用功为，故A正确；
B．总功为，由图可知，绳子段数为n＝3，故自由端移动距离为s=nh=3×4m=12m，绳子拉力为，故B错误；
C．动滑轮重，故C错误；
D．拉力F的功率为，故D错误。
故选A。
21．（2023·辽宁营口）（多选）如图所示，重100N的物体A在F=10N的拉力作用下， 3s内沿水平地面匀速直线运动了1.5m， 不计绳和滑轮自重， 滑轮组的机械效率为 90%。下列说法正确的是（ ）

A．绳自由端移动的速度为 1m /s
B．在此过程中所做的额外功为15J
C．物体与地面间的滑动摩擦力为 18N
D．拉力F增大时， 物体A受到地面的摩擦力一定变大
【答案】AC
【解析】A．由题图可知，与动滑轮相连的绳子的股数，当物体A在3s内沿水平地面匀速直线运动了1.5m，则绳子自由端移动的距离为3m，则绳自由端移动的速度为，故A正确；
B．此过程中，拉力做的总功为，又滑轮组的机械效率为90%，则在此过程中所做的额外功为，故B错误；
C．由于物体A匀速运动，且不考虑绳和滑轮自重，则可知绳子给物体A的拉力等于物体A受到的摩擦力，由于，F=10N，则有，，故C正确；
D．由于地面的粗糙程度不变，且物体A对地面的压力大小不变，则摩擦力大小不会变，当拉力F增大时， 物体A受到地面的摩擦力大小不会变，故D错误。
故选AC。
22．（2023·黑龙江龙东）（多选）工人用如图所示的滑轮组将重为800N的物体在5秒内匀速提升2m，其中动滑轮重100N（不计绳重和摩擦），下列判断正确的是（ ）

A．绳端移动的距离为8m
B．此滑轮组的机械效率为80%
C．拉力做功的功率为360W
D．若工人对绳子最大拉力为500N，则他最多可提起重为1400N的物体
【答案】CD
【解析】A．由图通过动滑轮绳子的段数n=3，绳子自由端的距离s=nh=3×2m=6m，故A错误；
BC．不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力，由得，拉力做作的功为，又根据可得，拉力做功的功率为，由可得，滑轮组的机械效率为，故B错误，C正确；
D．由题意知，工人对绳子最大拉力为500N，由，可得，他最多可提起重为，故D正确。
故选CD。
23．（2023·广东深圳）如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所示，请问对物体A做的有用功是 J，对物体B做的额外功是 J。

【答案】 2 0.5
【解析】[1]由图乙可知，对物体A做的总功为3J，额外功为1J，故对物体A做的有用功W有=WA总-WA额=3J-1J=2J
[2] A、B是两个完全相同的物体，都拉到斜面顶端，故对物体B做的有用功和对物体A做的有用功相同；由图乙可知，对物体B做的总功为2.5J，故对物体B做的额外功WB额=WB总-W有=2.5J-2J=0.5J
24．（2023·湖南邵阳）如图所示，用动滑轮将物体匀速提升0.2m，绳子自由端的拉力F为6N，则拉力F所做的功为 J。如果使用该滑轮提升更重的物体，机械效率会 （选填“增大”或“减小”）。

【答案】 2.4 增大
【解析】[1]如图示数，动滑轮上有2条绳，故n=2，物体匀速提升0.2m，则绳子自由端移动的距离为，则拉力F所做的功为
[2]如果使用该滑轮提升更重的物体，有用功增大，额外功不变，则有用功占总功的比例增大，根据可知，使用该滑轮提升更重的物体机械效率会增大。
25．（2023·黑龙江齐齐哈尔）用如图所示的滑轮组提升重物，将质量为的重物内匀速提升，作用在绳端上的拉力为。不计绳重和摩擦，则动滑轮受到的重力为 N，该滑轮组的机械效率为 。
【答案】 40 90%
【解析】[1]重物的重力G=mg=36kg×10N/kg=360N，由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计绳重和摩擦，动滑轮受到的重力G动=nF-G=2×200N-360N=40N
[2]绳子自由端移动的距离s=2h=2×1m=2m，有用功W有=Gh=360N×1m=360J，总功W总=Fs=200N×2m=400J，该滑轮组的机械效率为
26．（2023·吉林）如图所示，物体的重力是1600N，图中拉力F是1000N，物体在10s内上升了5m，物体的运动速度是 m/s，该滑轮组的机械效率是 。

【答案】 0.5 80%
【解析】[1]物体运动的速度为
[2]由图可知n=2，由机械效率的计算公式，可知，滑轮组的机械效率为
27．（2023·湖北恩施）一桶沙总重200N，工人在高处用绳在30s内将其匀速提升了6m。求：
（1）工人做功的功率为多大？
（2）若徒手提着这桶沙，沿着楼梯爬高6m，比较工人两次做功的机械效率大小，并简述理由。
【答案】（1）40W；（2）工人第一次做功的机械效率大于第二次做功的机械效率
【解析】（1）工人匀速提升物体，拉力和重力是平衡力，拉力F=G=200N
拉力所做的总功W总=Fs=200N×6m=1200J
工人做功的功率
（2）工人在高处用绳提升一桶沙，有用功是克服沙子重力做的功，额外功是克服桶和绳子重力做的功，若徒手提着这桶沙，沿着楼梯爬高6m，除了克服桶和绳子重力做功，还要克服自身重力做功，额外功会增大，有用功不变，由
可知机械效率会减小。
28．（2023·湖南益阳）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J，g取10N/kg。求此次取水的过程中
（1）人做的有用功为多少？
（2）辘轳的机械效率多大？
（3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？

【答案】（1）400J；（2）80%；（3）60J
【解析】（1）根据题意，人做的有用功为
（2）根据题意可知
（3）根据题意可知
克服水斗做的功为
克服井绳重力及摩擦力做的功为整车质量
940kg
行驶路程
54km
行驶时间
0.5h
消耗电能