专题13 功与机械效率-【好题汇编】三年（2022-2024）中考物理真题分类汇编（江苏专用）

三年（2022-2024）中考物理真题分项汇编（江苏专用） 专题13 功与机械效率 1．【中考新考法】（2022·江苏无锡·中考真题）北京2022年冬奥会花样滑冰双人自由滑比赛中，中国组合隋文静、韩聪完美发挥，摘得冠军，如图所示是比赛中的一个场景，韩聪双脚立于冰面，仅用0.40s就将原本站立于冰面的隋文静托举起来，隋文静的质量为38kg，韩聪的质量为62kg，身高h=170cm。（g取10N/kg） （1）若韩聪将隋文静托举起的过程中所施加的力的大小等于隋文静所受的重力大小，韩聪将隋文静托举起的高度h1= cm，托举过程中所做功的功率为 W； （2）保持图中姿势静止时，若韩聪脚底冰刀与冰面的总接触面积为10cm2，韩聪对地面的压强为 Pa，冰面对韩聪的支持力为 N。 【答案】 116 1102 1×106 1000 【详解】（1）[1]用刻度尺测量出h1和h2所对应的长度分别为2.2cm和1.5cm，由数学知识有 代入数据 解得 [2]隋文静的重力 G隋=m隋g=38kg×10N/kg=380N 托举过程中所做的功 W=G隋h=m隋gh1=38kg×10N/kg×1.16m=440.8J 托举过程中所做功的功率 （2）[3]韩聪对地面的压强为 [4]冰面对韩聪的支持力为 F支=G总=m总g=(38kg+62kg)×10N/kg=1000N 2．【中华传统文化】（2024·江苏无锡·中考真题）如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”，在两个支架上摆放一根直的硬棒，支点为、，A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上，若空桶质量为10kg，轮轴质量为10kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置。长为0.6m，长为1m，长为0.8m，硬棒及绳索质量忽略不计。（g取） （1）人对辘轳不施加力。桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最多为 kg；若A点系上质量为40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装 kg的水； （2）若桶内水的质量为40kg，人用时20s将桶匀速提升3m，此时辘轳提水的机械效率为50%，则桶对水做的功为 J，人做功的功率为 W。 【答案】 60 60 1200 120 【详解】（1）[1]桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，支点为O1，由杠杆平衡条件得到 [2]若A点系上质量为40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，支点为O2，由杠杆平衡条件得到 桶中最多可装水 m水=m桶水-m桶=70kg-10kg=60kg （2）[3]桶对水做的功为 [4]总功 人做功的功率 3．【中考新考法】（2024·江苏盐城·中考真题）“鲲龙”国产大型水陆两栖飞机AG600，最大起飞质量为53500kg，正常的巡航速度为500km/h，一次能将12000kg的水在20s内吸至4m高处。g取。求： （1）若火场距离最近的水源100km，飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间。 （2）飞机的最大起飞重力。 （3）飞机吸水的功率。 【答案】（1）720s； （2）5.35×105N； （3）2.4×104W 【详解】解：（1）由可得，飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间 （2）飞机的最大起飞重力 G=mg=53500kg×10N/kg=5.35×105N （3）飞机对水做的功 W=Gh=m水gh=12000kg×10N/kg×4m=4.8×105J 飞机吸水的功率 答：（1）飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间为720s； （2）飞机的最大起飞重力为5.35×105N； （3）飞机吸水的功率为2.4×104W。 考点1 功 1．（2024·江苏常州·中考真题）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 【详解】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．（2023·江苏镇江·中考真题）小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则（    ） A．①中小华对这筐玉米做了功 B．②中小华对这筐玉米做了功 C．③中他们对这筐玉米做了功 D．④中他们对手推车没有做功 【答案】C 【详解】做功的两个必要因素：有力且物体在这个力的方向上移动了一段距离。 A．①中她用力搬一筐玉米，未能搬起，有力但是物体没有移动距离，未做功，故A不符合题意； B．②中她又用力推筐，仍未推动，有力但是物体没有移动距离，未做功，故B不符合题意； C．③中在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上，有力，且这筐玉米在托举力的方向上移动了距离，他们对这筐玉米做了功，故C符合题意； D．④中接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库，手推车在推力的作用下移动了距离，他们对手推车做了功，故D不符合题意。 故选C。 3．（2023·江苏泰州·中考真题）同学们在垫排球时，当排球离开手腕后，下列分析正确的是（　　） A．排球能继续向上运动是由于受到惯性的作用 B．排球向上运动的过程中，受到重力和手腕对排球托力的作用 C．排球离开手腕后，手对排球不做功 D．假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将保持静止 【答案】C 【详解】A．排球离开手后还能继续向上运动是由于排球具有惯性，而不能说受到惯性的作用，故A错误； B．排球离开手以后，不再受到手的作用力；排球向上运动的过程中，受重力和空气阻力的作用，故B错误； C．排球在上升过程中，手不再给排球施加力，手对排球不做功，故C正确； D．排球向上运动过程中，若一切外力都消失，它将保持原来速度做匀速直线运动，故D错误。 故选C。 4．（2023·江苏连云港·中考真题）下列有关功的说法正确的是（    ） A．用力推车没有推动，人对车也做了功 B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 C．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功 D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功 【答案】B 【详解】A．用力推车没有推动，只有力没有移动距离，人对车没有做了功，故A错误； B．足球在水平地面上滚动时，重力的方向竖直向下，足球没有重力的方向上通过一定的距离，重力没有对足球做功，故B正确； C．运动员举起杠铃在空中静止不动，运动员对杠铃有力的作用，但杠铃没有在力的方向上通过一定的距离，运动员没有对杠铃做功，故C错误； D．学生背着书包在水平路面上行走，背书包的力的方向是向上，书包没有在力的方向上移动距离，所以学生对书包没有做功，故D错误。 故选B。 5．（2022·江苏连云港·中考真题）2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用，一款智能送餐机器人的重力是，如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动，它所受到的阻力为。机器人的重力做功 ，牵引力对机器人做功 。 【答案】 0 3000 【详解】[1]重力的方向是竖直向下的，机器人在水平路面上运动，没有在重力的方向上通过一定的距离，重力没有做功，即重力做功为零。 [2]机器人匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件得到牵引力 F=f=60N 牵引力对机器人做功 W=Fs=60N×50m=3000J 6．（2023·江苏南通·中考真题）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求： （1）小明所受重力的大小； （2）完成一个引体向上克服重力做的功； （3）30s内克服重力做功的功率。    【答案】（1）600N；（2）300J；（3）100W 【详解】解：（1）小明所受的重力为 G=mg=60kg×10N/kg=600N （2）完成一个引体向上克服重力做的功为 W=Gh=600N×0.5m=300J （3）30s内克服重力做的功为 W总=10W=10×300J=3000J 30s内克服重力做功的功率为 答：（1）小明所受重力为600N； （2）完成一个引体向上克服重力做的功为300J； （3）30s内克服重力做功的功率为100W。 7．（2023·江苏无锡·中考真题）2023年5月13日，“恩平20—4钻采平台”的安装，创造了我国海上油气平台浮托安装重量的新纪录，浮托安装类似于运动员挺举过程，巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示，涨潮时，工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口，落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接口上。工程船满载时的排水量为，所安装的平台组块质量为。（g取） （1）工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为多大？ （2）平台组块所受重力大小为多少？ （3）若涨潮前，插尖低于接口，涨潮时，工程船和平台组块缓慢向上浮起，使得插尖比接口高。则在此过程中，工程船对平台组块竖直向上做功为多少？    【答案】（1）5.35×108N；（2）1.55×108N；（3）3.1×108J 【详解】解：（1）工程船满载时的排水量为，航行在海面上时，处于漂浮状态，由沉浮条件可知，受到的浮力等于重力 （2）平台组块质量为，则平台组块所受重力 （3）若涨潮前，插尖低于接口，涨潮时，插尖比接口高，则工程船对平台组块竖直向上做功为克服平台组块重力做功 答：（1）工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为5.35×108N； （2）平台组块所受重力大小为1.55×108N； （3）工程船对平台组块竖直向上做功为3.1×108J。 考点2 功率 8．（2024·江苏连云港·中考真题）如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为，功率的大小分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由题知，同一个人先后两次用同样的力，分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，拉力的大小相同，在力的方向上移动的距离相同，则拉力做功相同，即 W1​=W2​ 由题知，做功用的时间相同，根据可知，两次做功的功率相同，即 P1​=P2​ 故ABD错误，C正确。 故选C。 9．（2022·江苏南通·中考真题）在内径约为1cm的玻璃管中注水近满，上端留一个气泡，用橡皮塞塞住管口，再将玻璃管翻转后竖直放置，气泡上升，如图所示。测得气泡上升40cm用时20s，则该过程中气泡所受浮力做功的功率最接近于（　　） A．2×10﹣5W B．2×10﹣4W C．2×10﹣3W D．2×10﹣2W 【答案】B 【详解】玻璃管的内径约为1cm，则玻璃管的半径约为0.5cm；气泡的形状近似为球形，则气泡的体积 由于气泡浸没在水中，故气泡排开水的体积 气泡在水中受到的浮力 气泡上升距离 s=40cm=0.4m 气泡所受浮力做的功 气泡所受浮力做功的功率 故气泡所受浮力做功的功率最接近于2×10﹣4W，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 10．（2023·江苏扬州·中考真题）同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面。    （1）仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力，如图所示，请画出杠杆模型的阻力臂L ； （2）先将头向前抬起，可以减小 力臂；在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化情况是 ； （3）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变 的大小。 【答案】    阻 变小 功率 【详解】（1）[1]人受到的重力为阻力，从支点O向阻力作用线做垂线，该垂线段就是阻力臂L，如图所示：    （2）[2]将头向前抬起，身体重心更靠近支点，可以减小阻力臂； [3]在平躺至坐起的过程中，人体重心与支点的水平距离减小，即阻力臂减小，而动力臂长度不变，根据杠杆的平衡条件可知，运动员肌肉所施加的动力会变小。 （3）[4]在仰卧起坐过程中，要克服身体的重力做功，改变仰卧起坐的快慢，可以改变做功的快慢，也就是改变功率的大小。 11．（2023·江苏镇江·中考真题）某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车，其设计方案中有如表一段描述： ◆整车质量为300kg，最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时，所受阻力为车重的0.02倍。 ◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2，该太阳能电池的能量转化效率为20%，太阳能电池直接给电机供电，电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。 （1）当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时（g取10N/kg），求： ①该车0.5h内行驶的路程； ②维持该车行驶所需的机械功率； （2）小强查找到如下数据：在晴好的夏天，当太阳光垂直照射时，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。 【答案】（1）①2.7×104m；②900W；（2）不合理 【详解】解：（1）①车的最高时速54km/h，则该车0.5h内行驶的路程为 s=vt=54km/h×0.5h=27km=2.7×104m ②车受到的重力为 G=mg=300kg×10N/kg=3000N 该车在平直公路上匀速行驶，牵引力和阻力是平衡力，牵引力 F=f=0.02G=0.02×3000N=60N 车的速度 54km/h=15m/s 车行驶所需的机械功率为 （2）车实际获得的机械功率 P机=700W/m2×6.5m2×20%×90%=819W 因为 819W<900W 所以方案不合理； 答：（1）①该车0.5h内行驶的路程为2.7×104m； ②维持该车行驶所需的机械功率为900W； （2）设计方案不合理。 12．（2023·江苏泰州·中考真题）新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车停放在水平地面上，满载时整车质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，电动汽车受到的阻力为2500N，求： （1）汽车行驶的速度； （2）汽车发动机的功率； （3）汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg） 【答案】（1）20m/s；（2）50kW；（3） 【详解】解：（1）在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，则汽车行驶的速度 （2）由题意知，汽车在做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，即 根据 可得汽车发动机的功率 （3）汽车静止时对水平地面的压力 则汽车静止时对水平地面的压强 答：（1）汽车行驶的速度是20m/s； （2）汽车发动机的功率是50kW； （3）汽车静止时对水平地面的压强是。 13．（2023·江苏宿迁·中考真题）如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求： （1）爬绳机上升的速度为多少m/s？ （2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。 （3）爬绳机对工人做功的功率大小。      【答案】（1）0.2m/s；（2）1000Pa；（3）140W 【详解】解：（1）爬绳机上升高度h=12m，用时 爬绳机上升的速度 （2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压力 静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2，则对地面的压强 （3）爬绳机对工人的作用力 由于工人与爬绳机相对静止，故爬升的速度相同，所以爬绳机对工人做功的功率 答：（1）爬绳机上升的速度为0.2m/s； （2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强为1000Pa； （3）爬绳机对工人做功的功率为140W。 考点3 机械效率 14．（2024·江苏宿迁·中考真题）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 【详解】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。 15．（2024·江苏无锡·中考真题）如图所示，用滑轮组匀速提升重为200N的物体，拉力F为125N，物体升高的高度为4m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是（　　） A．总功为800J B．动滑轮重为5N C．绳端移动的距离为4m D．滑轮组的机械效率为80% 【答案】D 【详解】AC．由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离 s=2h=2×4m=8m 总功 W总=Fs=125N×8m=1000J 故A正确，C错误； B．不计绳重和摩擦，动滑轮重为 G动=2F-G=2×125N-200N=50N 故B错误； D．有用功 W有=Gh=200N×4m=800J 滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 16．（2023·江苏连云港·中考真题）下列关于机械效率的说法正确的是（    ） A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越快的机械，机械效率越高 C．所做有用功越多的机械，机械效率越高 D．有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高 【答案】D 【详解】A．机械效率是指有用功与总功的比值，与省力情况无关，故A错误； B．功率是描述物体做功快慢的物理量，做功慢的机械，其功率小；机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系，故B错误； C．机械效率是指有用功与总功的比值，所做有用功越多，总功未知，机械效率不一定越高，故C错误； D．机械效率是指有用功与总功的比值，有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高，故D正确。 故选D。 17．（2022·江苏扬州·中考真题）在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是（　　） A．转轴加润滑油 B．增加提升高度 C．增大提升速度 D．减小物体质量 【答案】A 【详解】A．转轴加润滑油，减小摩擦力，减小额外功，可以提升滑轮组的机械效率，故A符合题意； B．有3段绳子分担动滑轮和物重，故滑轮组的机械效率为 与提升高度高度无关，故B不符合题意； C．滑轮组的机械效率与速度无关，故C不符合题意； D．若减小物体的质量，根据 可知，滑轮组的机械效率将变小，故D不符合题意。 故选A。 18．（2024·江苏淮安·中考真题）如图所示，小明用的拉力平行于斜坡将重的木箱从斜坡底端匀速拉到顶端，斜坡长，高，他做的总功为 J，斜坡的机械效率为 ，木箱受到的摩擦力为 N。 【答案】 800 75% 100 【详解】[1]拉力做的总功为 [2]有用功的大小为 斜坡的机械效率为 [3]额外功的大小为 摩擦力的大小为 19．（2024·江苏徐州·中考真题）如图所示，工人用动滑轮提起木箱，使用动滑轮可以 。如果木箱重600N，工人用400N的力，将木箱匀速提高3m，则有用功为 J，动滑轮的机械效率为 。 【答案】 省力 1800 75% 【详解】[1]图中所示的动滑轮相当于一个省力杠杆，可以省力但是费距离。 [2]因为木箱提升了3m，所以可知做的有用功为 W有用=Gh=600N×3m=1800J 由图可知绳子段数为2，则木箱提高3m时，绳子自由端提高的距离为 s=2×3m=6m 则可得拉力做的功为 W=Fs=400N×6m=2400J 该动滑轮的机械效率为 20．（2024·江苏常州·中考真题）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】 80% 50 【详解】[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 21．（2023·江苏南京·中考真题）用杠杆和滑轮组均可提升重物。 （1）用杠杆将重为180N的物体匀速提升5cm，用时2s，杠杆机械效率为90%，则提升该物体做的有用功是 J。总功的功率是 W。 （2）用如图所示的滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦。当物体和动滑轮的总重为200N时，滑轮组的机械效率为80%，则动滑轮重为 N；若重物变为400N，将物体匀速提升1m。此过程拉力F所做的总功为 J。 【答案】 440 【详解】（1）[1]提升物体做的有用功为 [2]杠杆机械效率为90%，则总功为 总功的功率为 （2）[3]由图可知，，不计绳重和摩擦，物体和动滑轮的总重为200N，则拉力大小为 滑轮组的机械效率为80%，则 解得 则则动滑轮重为 [4]若重物变为400N，将物体匀速提升1m，则拉力移动的距离为 拉力大小为 此过程拉力F所做的总功为 22．（2023·江苏淮安·中考真题）如图所示，小明用大小为100N、竖直向上的拉力在内将重力为的木箱匀速提升。提升过程中，以小明为参照物，木箱是 的。不计绳重和摩擦，拉力的功率为 W，动滑轮的机械效率为 ，动滑轮的重力为 N。 【答案】 运动 100W 80% 40N 【详解】[1]提升过程中，以小明为参照物，木箱的位置发生变化，是运动的。 [2]不计绳重和摩擦，从图中可知，绳子自由端移动的距离为 拉力做的功为 则功率为 [3]根据题意可知，有用功为 动滑轮的机械效率为 [4]根据可知动滑轮的重力为 23．（2023·江苏镇江·中考真题）如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是 滑轮，若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则工人师傅做的有用功为 J，该滑轮的机械效率为 %。 【答案】 定 4000 80 【详解】[1]如图所示，滑轮被固定悬挂，在提升物体时滑轮的位置没有变化，其作用是改变了受力的方向，所以该滑轮是定滑轮。 [2]工人师傅做的有用功为 [3]工人师傅做的总功为 则该滑轮的机械效率为 24．（2023·江苏南通·中考真题）如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳子，2s内物体上升20cm，G物=10N，F=6N，不计绳重和摩擦。    （1）重物上升的速度v物= m/s； （2）动滑轮的重G动= N，滑轮组的机械效率η= %； （3）小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线方法，滑轮组的机械效率将 。 【答案】 0.1 2 83.3 不变 【详解】（1）[1]由图可知，承担物重绳子的股数是n=2，重物上升的速度为 （2）[2]不计绳重和摩擦，拉力，则动滑轮重力为 G动=nF-G物=2×6N-10N=2N [3]滑轮组的机械效率为 （3）[4]不计摩擦及绳重，额定功的来自克服动滑轮重力做的功，改变图中滑轮组的绕线方法，提起同一重物时，有用功W有=Gh，额外功W额=G动h，总功W总=Gh+G动h，根据 可知，只改变了滑轮组的绕线方法，滑轮组的机械效率将不变。 25．（2022·江苏南京·中考真题）图示是一种塔式起重机上的滑轮组，匀速吊起600kg的物体上升5m用时20s，滑轮组的机械效率是75%。此过程中：    （1）物体的动能 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （2）有用功是 ； （3）绳子自由端移动的速度是 m/s； （4）拉力F的功率是 W。 【答案】 不变 0.75 【详解】（1）[1]物体的动能与质量和速度有关，因为物体被匀速吊起，物体的速度不变，物体的质量不变，故物体的动能不变。 （2）[2]有用功是 （3）[3]由题图可知，绳子承重股数为n=3，绳子自由端移动的距离为 根据可得，绳子自由端移动的速度是 （4）[4]根据可得，拉力做的总功为 根据可得，拉力F的功率是 26．（2023·江苏泰州·中考真题）如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m，高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为 J，斜坡的机械效率为 （精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为 N。    【答案】 400 83.3% 20 【详解】[1]拉力做的有用功 W有用=Gh=200N×2m=400J [2]拉力F做的总功 W总=Fs=120N×4m=480J 斜坡的机械效率 [3]拉力做的额外功 W额=W总﹣W有用=480J﹣400J=80J 由W额=fs可得，木箱受到的摩擦力 27．（2023·江苏无锡·中考真题）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊的物体时，上升，用时，滑轮组的机械效率是，则所做有用功是 J，总功是 J，拉力F的功率是 W。（g取）    【答案】 3×104 3.75×104 2.5×103 【详解】[1]物体的重力 G=mg=600kg×10N/kg=6000N 滑轮组所做有用功 W有=Gh=6000N×5m=3×104J [2]由得，滑轮组所做总功 [3]拉力F的功率 28．（2023·江苏连云港·中考真题）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为 N，箱子受到的阻力大小为 N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F=250N，滑轮组的机械效率为 。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为 W。    【答案】 450 20 90% 50 【详解】[1]箱子放在水平地面上时，箱子受到的重力与地面对箱子的支持力大小相等，方向相反，都作用在箱子上，而且作用在同一条直线上，所以箱子受到的重力与地面对箱子的支持力是一对平衡力，故地面对箱子的支持力大小为 [2]箱子匀速直线运动时，箱子受到的阻力等于推力，所以箱子受到的阻力大小为 [3]滑轮组的机械效率 η==90% [4]拉力端移动速度 v=2×0.1m/s=0.2m/s 由 P= 可得，拉力做功的功率 29．（2022·江苏盐城·中考真题）在“再探动滑轮”的实验中，小明用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动滑轮，使挂在它下面重为3N的钩码缓缓上升0.2m，钩码上升的时间为4s。绳受到的拉力为2N，此过程中钩码上升的速度为 m/s，拉力的功率为 W，动滑轮的机械效率为 。 【答案】 0.05 0.2 75% 【详解】[1]钩码上升的速度为 [2]拉力的功率为 [3]动滑轮的机械效率为 30．（2022·江苏淮安·中考真题）如图所示，向上用 125N 的拉力，10s 内将重 200N 的物体，匀速提升 2m。此过程中，重物上升的速度为 m/s，拉力做的功为 J，动滑轮的机械效率是 。 【答案】 0.2 500 80% 【详解】[1]重物上升的速度为 [2]由图可知，绳子承重股数为n=2，绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 [3]拉力做的有用功为 滑轮组的机械效率为 31．（2023·江苏扬州·中考真题）在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。    表1 实验次数 钩码重 钩码上升的高度 绳端拉力 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4 3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8 （1）分析表中的数据，他的猜想是 （选填“正确”或“错误”）的； （2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2； 表2 实验次数 动滑轮个数 钩码重 绳端拉力 钩码上升的高度 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3 5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5 6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5 分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越 。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功 有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑 ； （3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是 ，你的改进方法是 。 【答案】 错误 低 大于 机械所做的额外功 机械效率变低 减轻动滑轮的质量 【详解】（1）[1]由表1数据可知，用同一滑轮组提升不同重力的钩码时，钩码上升的高度以及绳端移动的距离相同，所得的机械效率不同，即机械效率是变化的，因此他的猜想是错误的。 （2）[2]由表2数据可知，当物重相同时，动滑轮个数越多，绳端拉力越小，即越省力，但机械效率也变低。 [3]根据额外功等于总功与有用功之差可知，在第6次实验中，额外功大于有用功，由此可知当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功大于有用功的情况。 [4]根据以上分析可知，在设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑机械所做的额外功。 （3）[5][6]由表2数据可知，在其它条件相同的情况下，增加动滑轮个数，机械效率变低，这是将会出现的困难。根据 可知，在提升的物体重力一定时，若要增大机械效率，应减小动滑轮重，因此改进方法是减小动滑轮的重力或减轻动滑轮的质量。 32．（2022·江苏南通·中考真题）用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。 次数 G物/N G动/N F/N η/% 1 6.0 0.3 2.2 90.9 2 6.0 1.0 3 6.0 1.9 2.9 69.0 4 6.0 3.2 3.4 58.8 （1）每次实验绳端移动距离为 cm； （2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为 N，第2次实验滑轮组的机械效率为 %。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越 ； （3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将 ； （4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 30 2.5 80 低 不变 变小 【详解】（1）[1]从图甲可以看出，绳子承重股数为n=3，因此绳端移动距离为 （2）[2]测力计的分度值为0.1N，从图乙看出，其读数为2.5N。 [3]第2次实验中，滑轮组的机械效率为 [4]分析数据可知，在物重不变的情况下，从实验1至实验4，动滑轮的重力逐渐变大，滑轮组的机械效率逐渐变小，故动滑轮越重滑轮组的机械效率越低。 （3）[5]实验中若仅增大绳端移动的距离，根据 可知，滑轮组的机械效率将不变。 （4）[6]四次实验中，物体上升的高度为 有用功为 第1次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功 总功为 摩擦引起的额外功为 摩擦引起的额外功占总额外功的比例为 第3次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功 总功为 摩擦引起的额外功为 摩擦引起的额外功占总额外功的比例为 第4次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功 总功为 摩擦引起的额外功为 摩擦引起的额外功占总额外功的比例为 由此可知，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例变小。 33．（2024·江苏南通·中考真题）如图，工人用330N的拉力，使用定滑轮将质量为30kg的物体6s内匀速吊起3m，g取10N/kg。求： (1)物体上升的速度； (2)工人做功的功率； (3)定滑轮的机械效率。 【答案】(1)0.5m/s (2)165W (3)90.9% 【详解】（1）物体上升的速度为 （2）绳子自由端移动的距离为 工人做功的功率为 （3）定滑轮的机械效率为 34．（2024·江苏镇江·中考真题）如图1所示，用动滑轮将重力为的木块匀速提升，所用拉力F为。      (1)求此过程中的有用功。 (2)求该动滑轮的机械效率。 (3)将木块取下放置于水平地面上，如图2所示，木块底面积为，求木块对地面的压强。 【答案】(1)5J (2)62.5% (3)500Pa 【详解】（1）有用功 （2）拉力做的总功 该动滑轮的机械效率 （3）木块对地面的压力 木块对地面的压强 35．（2024·江苏苏州·中考真题）某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取。求 （1）克服钢板重力做的功； （2）钢丝绳的拉力F； （3）滑轮组满载时的机械效率（保留一位小数）。 【答案】（1）；（2）；（3）84.7% 【详解】解：（1）克服钢板重力做的功为 （2）起重机的滑轮组做的总功为 由图可知，有四段绳子承重，则钢丝绳的拉力为 （3）起重机的滑轮组做的额外功为 动滑轮的重力为 滑轮组满载时的机械效率为 答：（1）克服钢板重力做的功为3.6×105J； （2）钢丝绳的拉力为1.125×104N； （3）滑轮组满载时的机械效率为84.7%。 36．（2024·江苏扬州·中考真题）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃，所用的竖直拉力为250N，窗玻璃上升的高度为10m，用时50s。求： （1）所做的有用功； （2）工人所用拉力的功率P； （3）动滑轮的机械效率。 【答案】（1）4000J；（2）100W；（3）80% 【详解】解：（1）利用动滑轮提升货物，做的有用功 W有=Gh=400N×10m=4000J （2）动滑轮绳端移动的距离为 s=nh=2×10m=20m 则拉力做的总功 W总=Fs=250N×20m=5000J 所以拉力F的功率 （3）动滑轮的机械效率 答：（1）有用功W有为4000J； （2）拉力F的功率P为100W； （3）此过程中动滑轮的机械效率为80%。 37．（2023·江苏盐城·中考真题）如图所示，建筑工人用200N的拉力将质量为34kg的木箱在10s内匀速提升3m，取。 （1）求木箱的重力； （2）求工人做功的功率； （3）求滑轮组的机械效率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）木箱的重力为 （2）由图可知，滑轮组有效承担物重的绳子段数，所以绳子自由端移动距离为 所以工人做功为 则工人做功的功率为 （3）滑轮组的机械效率为 答：（1）木箱的重力为； （2）工人做功的功率为； （3）滑轮组的机械效率为。 38．（2023·江苏徐州·中考真题）工人用一个定滑轮匀速提升质量为18kg的物体，所用的拉力为200N，物体升高2m，g取10N/kg。 求：（1）物体受到的重力； （2）定滑轮的机械效率。 【答案】（1）180N；（2）90% 【详解】解：（1）根据G=mg可得，物体受到的重力为 （2）有用功为 根据定滑轮的特点可知，绳子自由端移动的距离等于物体升高的距离，则拉力做的总功为 故定滑轮的机械效率为 答：（1）物体受到的重力为180N； （2）定滑轮的机械效率为90%。 39．（2023·江苏苏州·中考真题）如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求： （1）箱子对水平地面的压强； （2）上移过程中拉力做功的功率； （3）箱子克服木板摩擦力所做的功。    【答案】（1）；（2）35W；（3）200J 【详解】（1）箱子对水平地面的压强 （2）拉力做功 拉力做功功率 （3）所做的有用功 克服摩擦力做功 答：（1）箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa； （2）上移过程中拉力做功的功率为35W； （3）箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。 40．（2022·江苏镇江·中考真题）如图所示，用拉力F通过动滑轮将重90N的货物匀速提升1m，动滑轮的机械效率为90%，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，求； （1）上述过程中的有用功W有； （2）上述过程中拉力所做的功W总； （3）动滑轮所受的重力G动。 【答案】（1）90J；（2）100J；（3）10N 【详解】解：（1）将重90N的货物匀速提升1m，所做的有用功 W有=Gh=90N×1m=90J （2）由得，拉力所做的总功 （3）由图知，有两段绳子提起物体，则 s=2h=2×1m=2m 由W=Fs得，绳端的拉力 不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，由可得，动滑轮的重力 G动=nF-G=2×50N-90N=10N 答：（1）上述过程中的有用功W有为90J； （2）上述过程中拉力所做的功W总为100J； （3）动滑轮的重力为10N。 41．（2022·江苏常州·中考真题）2022年4月，一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用500N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，问，此过程中： （1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？ （2）拉力做功的功率有多大？ （3）滑轮组的机械效率有多大？ 【答案】（1）3.6×103J；（2）100W；（3）90% 【详解】解：（1）质量为180kg的海豚，被匀速提升2m，所以滑轮组对海豚做的有用功 （2）由滑轮组可知，动滑轮上绳子根数n=4，绳子拉的距离 s=4×2m=8m 拉力做功 拉力做功的功率 （3）滑轮组的机械效率 答：（1）滑轮组对海豚做的有用功为3.6×103J； （2）拉力做功的功率为100W； （3）滑轮组的机械效率为90%。 42．（2022·江苏宿迁·中考真题）如图小明拉着质量为30kg行李箱匀速经过一段长度、高度的斜坡路面，用时10s，若此过程拉力F方向沿斜面向上，大小为125N。行李箱放在水平地面时与地面接触面积为，（）。求： （1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小和对地面的压强； （2）小明对行李箱做的有用功和斜面的机械效率； （3）拉力F做功的功率。 【答案】（1）300N，7.5×105Pa；（2）300J，80%（3）37.5W 【详解】解：（1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小 行李箱静止放在水平地面上时，对地面的压强 （2）小明对行李箱做的有用功 小明对行李箱做的总功 斜面的机械效率 （3）拉力F做功的功率 答：（1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小300N和对地面的压强7.5×105Pa； （2）小明对行李箱做的有用功300J和斜面的机械效率80%； （3）拉力F做功的功率37.5W。 43．（2022·江苏泰州·中考真题）如图，工人用动滑轮提升重为800N的物体，所用拉力为F，物体以0.2m/s的速度匀速上升，此时动滑轮的机械效率为80%，不计绳重和摩擦。求： （1）物体在10s内上升的高度； （2）工人对绳端的拉力； （3）当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）物体在10s内上升的高度为 （2）由图可知，承担物重的绳子段数为n=2，则由可知，有如下关系成立 所以工人对绳端的拉力为 （3）对动滑轮受力分析，动滑轮受自身的重力，受下方所挂重物的拉力，受向上两个绳子的拉力，动滑轮的重力为 当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力为 答：（1）物体在10s内上升的高度为； （2）工人对绳端的拉力为； （3）当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力为。 44．（2022·江苏苏州·中考真题）用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。 （1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，求人对绳的拉力F； （2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。 【答案】（1）150N；（2）75%，60J 【详解】解：（1）滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，人对绳的拉力 （2）物体上升的高度 h=vt=0.1m/s×10s=1m 有用功 W有=Gh=300N×1m=300J 滑轮组的机械效率 克服动滑轮做的功 W动=G动h=40N×1m=40J 额外功 W额=W总-W有=400J-300J=100J 克服绳重和摩擦所做的额外功 W=W额-W动=100J-40J=60J 答：（1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，人对绳的拉力是150N； （2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，滑轮组的机械效率是150N，克服绳重和摩擦所做的额外功是60J。 45．（2022·江苏连云港·中考真题）小明家装修房屋，一箱质量为的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是。装修工人用的拉力通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升，用时。（）求： （1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）建筑材料的重力 建筑材料放在水平地面上时对地面的压强 （2）滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力的功率 （3）有用功为 滑轮组的机械效率 答：（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强是； （2）拉力的功率是； （3）滑轮组的机械效率是。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！5 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 三年（2022-2024）中考物理真题分项汇编（江苏专用） 专题13 功与机械效率 1．【中考新考法】（2022·江苏无锡·中考真题）北京2022年冬奥会花样滑冰双人自由滑比赛中，中国组合隋文静、韩聪完美发挥，摘得冠军，如图所示是比赛中的一个场景，韩聪双脚立于冰面，仅用0.40s就将原本站立于冰面的隋文静托举起来，隋文静的质量为38kg，韩聪的质量为62kg，身高h=170cm。（g取10N/kg） （1）若韩聪将隋文静托举起的过程中所施加的力的大小等于隋文静所受的重力大小，韩聪将隋文静托举起的高度h1= cm，托举过程中所做功的功率为 W； （2）保持图中姿势静止时，若韩聪脚底冰刀与冰面的总接触面积为10cm2，韩聪对地面的压强为 Pa，冰面对韩聪的支持力为 N。 2．【中华传统文化】（2024·江苏无锡·中考真题）如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”，在两个支架上摆放一根直的硬棒，支点为、，A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上，若空桶质量为10kg，轮轴质量为10kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置。长为0.6m，长为1m，长为0.8m，硬棒及绳索质量忽略不计。（g取） （1）人对辘轳不施加力。桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最多为 kg；若A点系上质量为40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装 kg的水； （2）若桶内水的质量为40kg，人用时20s将桶匀速提升3m，此时辘轳提水的机械效率为50%，则桶对水做的功为 J，人做功的功率为 W。 3．【中考新考法】（2024·江苏盐城·中考真题）“鲲龙”国产大型水陆两栖飞机AG600，最大起飞质量为53500kg，正常的巡航速度为500km/h，一次能将12000kg的水在20s内吸至4m高处。g取。求： （1）若火场距离最近的水源100km，飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间。 （2）飞机的最大起飞重力。 （3）飞机吸水的功率。 考点1 功 1．（2024·江苏常州·中考真题）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 2．（2023·江苏镇江·中考真题）小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则（    ） A．①中小华对这筐玉米做了功 B．②中小华对这筐玉米做了功 C．③中他们对这筐玉米做了功 D．④中他们对手推车没有做功 3．（2023·江苏泰州·中考真题）同学们在垫排球时，当排球离开手腕后，下列分析正确的是（　　） A．排球能继续向上运动是由于受到惯性的作用 B．排球向上运动的过程中，受到重力和手腕对排球托力的作用 C．排球离开手腕后，手对排球不做功 D．假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将保持静止 4．（2023·江苏连云港·中考真题）下列有关功的说法正确的是（    ） A．用力推车没有推动，人对车也做了功 B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 C．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功 D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功 5．（2022·江苏连云港·中考真题）2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用，一款智能送餐机器人的重力是，如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动，它所受到的阻力为。机器人的重力做功 ，牵引力对机器人做功 。 6．（2023·江苏南通·中考真题）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求： （1）小明所受重力的大小； （2）完成一个引体向上克服重力做的功； （3）30s内克服重力做功的功率。    7．（2023·江苏无锡·中考真题）2023年5月13日，“恩平20—4钻采平台”的安装，创造了我国海上油气平台浮托安装重量的新纪录，浮托安装类似于运动员挺举过程，巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示，涨潮时，工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口，落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接口上。工程船满载时的排水量为，所安装的平台组块质量为。（g取） （1）工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为多大？ （2）平台组块所受重力大小为多少？ （3）若涨潮前，插尖低于接口，涨潮时，工程船和平台组块缓慢向上浮起，使得插尖比接口高。则在此过程中，工程船对平台组块竖直向上做功为多少？    考点2 功率 8．（2024·江苏连云港·中考真题）如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为，功率的大小分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A． B． C． D． 9．（2022·江苏南通·中考真题）在内径约为1cm的玻璃管中注水近满，上端留一个气泡，用橡皮塞塞住管口，再将玻璃管翻转后竖直放置，气泡上升，如图所示。测得气泡上升40cm用时20s，则该过程中气泡所受浮力做功的功率最接近于（　　） A．2×10﹣5W B．2×10﹣4W C．2×10﹣3W D．2×10﹣2W 10．（2023·江苏扬州·中考真题）同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面。    （1）仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力，如图所示，请画出杠杆模型的阻力臂L ； （2）先将头向前抬起，可以减小 力臂；在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化情况是 ； （3）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变 的大小。 11．（2023·江苏镇江·中考真题）某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车，其设计方案中有如表一段描述： ◆整车质量为300kg，最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时，所受阻力为车重的0.02倍。 ◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2，该太阳能电池的能量转化效率为20%，太阳能电池直接给电机供电，电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。 （1）当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时（g取10N/kg），求： ①该车0.5h内行驶的路程； ②维持该车行驶所需的机械功率； （2）小强查找到如下数据：在晴好的夏天，当太阳光垂直照射时，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。 12．（2023·江苏泰州·中考真题）新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车停放在水平地面上，满载时整车质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，电动汽车受到的阻力为2500N，求： （1）汽车行驶的速度； （2）汽车发动机的功率； （3）汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg） 13．（2023·江苏宿迁·中考真题）如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求： （1）爬绳机上升的速度为多少m/s？ （2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。 （3）爬绳机对工人做功的功率大小。      考点3 机械效率 14．（2024·江苏宿迁·中考真题）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 15．（2024·江苏无锡·中考真题）如图所示，用滑轮组匀速提升重为200N的物体，拉力F为125N，物体升高的高度为4m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是（　　） A．总功为800J B．动滑轮重为5N C．绳端移动的距离为4m D．滑轮组的机械效率为80% 16．（2023·江苏连云港·中考真题）下列关于机械效率的说法正确的是（    ） A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越快的机械，机械效率越高 C．所做有用功越多的机械，机械效率越高 D．有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高 17．（2022·江苏扬州·中考真题）在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是（　　） A．转轴加润滑油 B．增加提升高度 C．增大提升速度 D．减小物体质量 18．（2024·江苏淮安·中考真题）如图所示，小明用的拉力平行于斜坡将重的木箱从斜坡底端匀速拉到顶端，斜坡长，高，他做的总功为 J，斜坡的机械效率为 ，木箱受到的摩擦力为 N。 19．（2024·江苏徐州·中考真题）如图所示，工人用动滑轮提起木箱，使用动滑轮可以 。如果木箱重600N，工人用400N的力，将木箱匀速提高3m，则有用功为 J，动滑轮的机械效率为 。 20．（2024·江苏常州·中考真题）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。 21．（2023·江苏南京·中考真题）用杠杆和滑轮组均可提升重物。 （1）用杠杆将重为180N的物体匀速提升5cm，用时2s，杠杆机械效率为90%，则提升该物体做的有用功是 J。总功的功率是 W。 （2）用如图所示的滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦。当物体和动滑轮的总重为200N时，滑轮组的机械效率为80%，则动滑轮重为 N；若重物变为400N，将物体匀速提升1m。此过程拉力F所做的总功为 J。 22．（2023·江苏淮安·中考真题）如图所示，小明用大小为100N、竖直向上的拉力在内将重力为的木箱匀速提升。提升过程中，以小明为参照物，木箱是 的。不计绳重和摩擦，拉力的功率为 W，动滑轮的机械效率为 ，动滑轮的重力为 N。 23．（2023·江苏镇江·中考真题）如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是 滑轮，若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则工人师傅做的有用功为 J，该滑轮的机械效率为 %。 24．（2023·江苏南通·中考真题）如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳子，2s内物体上升20cm，G物=10N，F=6N，不计绳重和摩擦。    （1）重物上升的速度v物= m/s； （2）动滑轮的重G动= N，滑轮组的机械效率η= %； （3）小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线方法，滑轮组的机械效率将 。 25．（2022·江苏南京·中考真题）图示是一种塔式起重机上的滑轮组，匀速吊起600kg的物体上升5m用时20s，滑轮组的机械效率是75%。此过程中：    （1）物体的动能 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （2）有用功是 ； （3）绳子自由端移动的速度是 m/s； （4）拉力F的功率是 W。 26．（2023·江苏泰州·中考真题）如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m，高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为 J，斜坡的机械效率为 （精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为 N。    27．（2023·江苏无锡·中考真题）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊的物体时，上升，用时，滑轮组的机械效率是，则所做有用功是 J，总功是 J，拉力F的功率是 W。（g取）    28．（2023·江苏连云港·中考真题）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为 N，箱子受到的阻力大小为 N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F=250N，滑轮组的机械效率为 。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为 W。    29．（2022·江苏盐城·中考真题）在“再探动滑轮”的实验中，小明用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动滑轮，使挂在它下面重为3N的钩码缓缓上升0.2m，钩码上升的时间为4s。绳受到的拉力为2N，此过程中钩码上升的速度为 m/s，拉力的功率为 W，动滑轮的机械效率为 。 30．（2022·江苏淮安·中考真题）如图所示，向上用 125N 的拉力，10s 内将重 200N 的物体，匀速提升 2m。此过程中，重物上升的速度为 m/s，拉力做的功为 J，动滑轮的机械效率是 。 31．（2023·江苏扬州·中考真题）在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。    表1 实验次数 钩码重 钩码上升的高度 绳端拉力 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4 3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8 （1）分析表中的数据，他的猜想是 （选填“正确”或“错误”）的； （2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2； 表2 实验次数 动滑轮个数 钩码重 绳端拉力 钩码上升的高度 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3 5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5 6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5 分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越 。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功 有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑 ； （3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是 ，你的改进方法是 。 32．（2022·江苏南通·中考真题）用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。 次数 G物/N G动/N F/N η/% 1 6.0 0.3 2.2 90.9 2 6.0 1.0 3 6.0 1.9 2.9 69.0 4 6.0 3.2 3.4 58.8 （1）每次实验绳端移动距离为 cm； （2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为 N，第2次实验滑轮组的机械效率为 %。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越 ； （3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将 ； （4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 33．（2024·江苏南通·中考真题）如图，工人用330N的拉力，使用定滑轮将质量为30kg的物体6s内匀速吊起3m，g取10N/kg。求： (1)物体上升的速度； (2)工人做功的功率； (3)定滑轮的机械效率。 34．（2024·江苏镇江·中考真题）如图1所示，用动滑轮将重力为的木块匀速提升，所用拉力F为。      (1)求此过程中的有用功。 (2)求该动滑轮的机械效率。 (3)将木块取下放置于水平地面上，如图2所示，木块底面积为，求木块对地面的压强。 35．（2024·江苏苏州·中考真题）某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取。求 （1）克服钢板重力做的功； （2）钢丝绳的拉力F； （3）滑轮组满载时的机械效率（保留一位小数）。 36．（2024·江苏扬州·中考真题）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃，所用的竖直拉力为250N，窗玻璃上升的高度为10m，用时50s。求： （1）所做的有用功； （2）工人所用拉力的功率P； （3）动滑轮的机械效率。 37．（2023·江苏盐城·中考真题）如图所示，建筑工人用200N的拉力将质量为34kg的木箱在10s内匀速提升3m，取。 （1）求木箱的重力； （2）求工人做功的功率； （3）求滑轮组的机械效率。 38．（2023·江苏徐州·中考真题）工人用一个定滑轮匀速提升质量为18kg的物体，所用的拉力为200N，物体升高2m，g取10N/kg。 求：（1）物体受到的重力； （2）定滑轮的机械效率。 39．（2023·江苏苏州·中考真题）如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求： （1）箱子对水平地面的压强； （2）上移过程中拉力做功的功率； （3）箱子克服木板摩擦力所做的功。    40．（2022·江苏镇江·中考真题）如图所示，用拉力F通过动滑轮将重90N的货物匀速提升1m，动滑轮的机械效率为90%，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，求； （1）上述过程中的有用功W有； （2）上述过程中拉力所做的功W总； （3）动滑轮所受的重力G动。 41．（2022·江苏常州·中考真题）2022年4月，一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用500N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，问，此过程中： （1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？ （2）拉力做功的功率有多大？ （3）滑轮组的机械效率有多大？ 42．（2022·江苏宿迁·中考真题）如图小明拉着质量为30kg行李箱匀速经过一段长度、高度的斜坡路面，用时10s，若此过程拉力F方向沿斜面向上，大小为125N。行李箱放在水平地面时与地面接触面积为，（）。求： （1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小和对地面的压强； （2）小明对行李箱做的有用功和斜面的机械效率； （3）拉力F做功的功率。 43．（2022·江苏泰州·中考真题）如图，工人用动滑轮提升重为800N的物体，所用拉力为F，物体以0.2m/s的速度匀速上升，此时动滑轮的机械效率为80%，不计绳重和摩擦。求： （1）物体在10s内上升的高度； （2）工人对绳端的拉力； （3）当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力。 44．（2022·江苏苏州·中考真题）用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。 （1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，求人对绳的拉力F； （2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。 45．（2022·江苏连云港·中考真题）小明家装修房屋，一箱质量为的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是。装修工人用的拉力通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升，用时。（）求： （1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！5 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$