第十一单元 第3节 功、功率、机械效率-【众相原创·赋能中考】2025年中考物理分层进阶练习册（陕西专用）

　 陕西物理　 ３．如答图所示　　　　　　４．如答图所示 第３题答图 第４题答图 ５．４　３　６．４０　左　７．费力　左　３００ ８．（１）水平　（２）顺时针转动　（３）ＯＡ　仍能 ９．变小　ａ　１０．Ｄ 第２节　滑轮、滑轮组 １．１００　２００　１１０　２００　２　１ ２．４００　２１０　改变力的方向　３．Ｄ　４．２０　２　 ５．２　４００　６．动力方向　１２０　８５０ 第３节　功、功率、机械效率 １．Ｃ　２．Ｆｓ　Ｆｓｔ　３．４×１０ ５　８×１０３　４．９６０　２４　０ ５．８００　７５％　１００　６．５０％　５０ ７．Ｂ　８．Ｄ　９．Ｃ　１０．Ｃ　１１．Ｃ　 １２．解：（１）①配重的重力为 Ｇ＝ｍｇ＝５２０×１０３ｋｇ× １０Ｎ／ｋｇ＝５．２×１０６Ｎ， 由题意和图示可知，将配重举起的高度为ｈ＝１５ｍ， 将５２０ｔ的配重从地面吊起来平放在高架桥箱梁的Ａ 端做的功Ｗ＝Ｇｈ＝５．２×１０６Ｎ×１５ｍ＝７．８×１０７Ｊ； ②设箱梁的重力为 Ｇ０，箱梁重心 Ｏ离支点 Ｃ点的距 离为Ｌ２，如解图所示，因为跨铁路侧转体箱梁长度大 约是非跨铁路侧转体箱梁长度的２倍， 所以Ｌ１＝ １ ３ＡＢ＝ １ ３×７８ｍ＝２６ｍ， 则Ｌ２＝ＯＢ－ＣＢ＝ ２ ３ＡＢ－ １ ２ＡＢ＝ １ ６ＡＢ＝ １ ６×７８ｍ＝ １３ｍ， 由杠杆平衡条件得Ｇ×Ｌ１＝Ｇ０×Ｌ２， 所以高架桥箱梁的实际重力为 Ｇ０ ＝ Ｇ×Ｌ１ Ｌ２ ＝ ５．２×１０６Ｎ×２６ｍ １３ｍ ＝１．０４×１０ ７Ｎ， 则高架桥箱梁的实际质量为 ｍ０＝ Ｇ０ ｇ＝ １．０４×１０７Ｎ １０Ｎ／ｋｇ ＝１．０４×１０６ｋｇ＝１０４０ｔ； 第１２题解图 （２）转盘转动的时间为 ｔ＝７５ｍｉｎ＝７５×６０ｓ＝４５００ｓ， 已知周长Ｃ＝３６ｍ，则上转盘转动９０°，钢索移动距离 ｓ＝１４Ｃ＝ １ ４×３６ｍ＝９ｍ， 每台牵引器做的总功Ｗ总 ＝Ｐｔ＝３０００Ｗ×４５００ｓ＝ １．３５×１０７Ｊ， 有用功 Ｗ有用 ＝ηＷ总 ＝８０％ ×１．３５×１０ ７Ｊ＝１．０８× １０７Ｊ， 牵引力Ｆ＝ Ｗ有用 ｓ ＝ １．０８×１０７Ｊ ９ｍ ＝１．２×１０ ６Ｎ。 第十二单元　机械能和内能 第１节　机械能及其转化 １．增加　运动　２．增大　增大 ３．变小　变小　非平衡力　４．Ｃ　５．Ｂ　６．Ｃ 第２节　内能　热传递 １．Ｃ　２．热传递　隔热性好（或导热性差） ３．增大　做功　４．热传递　形状　扩散　５．Ｂ　６．Ａ 第３节　物质的比热容 １．Ａ　２．Ｄ　３．Ｂ　４．４．２×１０４　做功　不变 ５．比热容　８．４×１０３　６．Ｄ　７．１．２×１０８　热值 ８．热传递　油　９．４．６×１０６　０．４６ １０．３．０×１０６　３×１０３　１１．１．８×１０６　０．０５　２２．５ １２．１．０８×１０７　０．５９　６００ １３．解：（１）由洗澡前后燃气表显示的余气量可得，消耗 天然气的体积 Ｖ＝１６５．５ｍ３－１６５．３ｍ３＝０．２ｍ３， 所以消耗的天然气完全燃烧放出的热量 Ｑ放 ＝Ｖｑ＝ ０．２ｍ３×７×１０７Ｊ／ｍ３＝１．４×１０７Ｊ； （２）洗澡所用水的质量 ｍ水 ＝６ｋｇ／ｍｉｎ×１５ｍｉｎ＝ ９０ｋｇ， 水吸收的热量Ｑ吸 ＝ｃ水 ｍ水 Δｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）× ９０ｋｇ×（４０℃－５℃）＝１．３２３×１０７Ｊ； 热水器的热效率 η＝ Ｑ吸 Ｑ放 ×１００％ ＝１．３２３×１０ ７Ｊ １．４×１０７Ｊ × １００％＝９４．５％ ＞８８％，因此该款热水器能效等级 达标； （３）热水器的额定产热水能力为１２ｋｇ／ｍｉｎ，即每分钟流 出热水质量ｍ额 ＝１２ｋｇ， 当热水器在额定出水时，水吸收的热量 Ｑ额 ＝ｃ水 ｍ额 Δｔ额 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ· ℃）×１２ｋｇ×２５ ℃＝１．２６×１０７Ｊ， 由Ｑ＝ｃｍ（ｔ－ｔ０）可得，测试时，水从热水器中流出的 最高温度 ｔ＝ Ｑ额 ｃ水 ｍ测 ＋ｔ０＝ １．２６×１０７Ｊ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ· ℃）×６ｋｇ ＋５℃ ＝５５℃。 第十三单元　电路初探 第１节　电路　电流　电压　电阻 １．Ｂ　２．Ｄ　３．Ｂ　４．Ｂ　５．Ｃ　６．２．４ ７．较大　试触　２．３　８．Ａ　０．２２　９．串　电路　Ｒ１ １０．并　Ｒ１　电源（或Ｒ１或Ｒ２） １１．串　滑动变阻器Ｒ　变大　１２．并　串 １３．串　Ｒ１　Ｒ２　１４．并联　Ｌ１和Ｌ２　Ｌ１ １５．开关　并联　短路 第２节　串联和并联 １．并　相同　２．等于　等于　３．０．２　２ ４．用电器　变小　５．Ａ ６．（１）错误　（２）ｄ　断开　电流表正负接线柱接反了　 （３）没有单位　（４）一　各支路电流之和 ７．（１）如答图所示　（２）１．８　（３）５　（４）寻找普遍规律 （５）②　（６）电阻一定时，                                                                       通过导体的电流与导体两端 ３２ 　陕西物理　 第３节　功、功率、机械效率 !" #$%&'() !"# １ ©/©ª'iolmIGp １．（２０２４连云港）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Ｗ１、Ｗ２，功率的大小分别为Ｐ１、 Ｐ２，关于它们之间的大小关系说法正确的 是 （Ｃ ） 第１题图 　 　 　　　 　 　　　 　 　　Ａ．Ｗ１＜Ｗ２ Ｐ１＜Ｐ２ Ｂ．Ｗ１＞Ｗ２　Ｐ１＞Ｐ２ Ｃ．Ｗ１＝Ｗ２　Ｐ１＝Ｐ２ Ｄ．Ｗ１＜Ｗ２　Ｐ１＞Ｐ２ ２．（２０２４江西）如图所示，物块在大小为 Ｆ 的拉力作用下，在时间 ｔ内沿拉力方向移 动的距离为 ｓ，则此过程中拉力对物块做 的功为　Ｆｓ　，功率为　Ｆｓｔ　。（均用题 中所给字母表示） 第２题图 ３．（２０２４上海节选）塔吊吊起重物，在竖直 方向匀速上升时，若拉力为１×１０４Ｎ，重 物上升的距离为４０ｍ，重物上升所用的时 间为５０ｓ，则拉力做功为　４×１０５　Ｊ，功 率为　８×１０３　Ｗ。 ４．无人机在现在的生产生活中有着广泛的 应用。如图所示是一款新型智能航拍无 人机，机身总质量２ｋｇ，小李操作该无人 机先以１．２ｍ／ｓ的速度沿竖直方向匀速上 升４８ｍ，接着又以２ｍ／ｓ的速度沿水平方 向匀速飞行８０ｍ，无人机在上升过程中 需要克服重力做功　９６０　Ｊ，在上升过 程中克服重力做功的功率为　２４　Ｗ， 在水平飞行过程中克服重力做功的功率 为　０　Ｗ。 第４题图 !"# ２ «3'¬­®ª ５．（２０２４淮安）如图所示，小明用４００Ｎ的拉 力平行于斜坡将重６００Ｎ的木箱从斜坡 底端匀速拉到顶端，斜坡长 Ｌ＝２ｍ，高 ｈ ＝１ｍ，他做的总功为　８００　Ｊ，斜坡的机 械效率为　７５％　，木箱受到的摩擦力为 　１００　Ｎ。 第５题图 ６．（２０２４高新一中四模）一木箱重５００Ｎ，工 人用沿斜面向上的拉力 Ｆ将木箱匀速拉 到高处，如图甲所示，已知整个过程中拉 力Ｆ做的功 Ｗ与木箱沿斜面运动距离 ｓ 的关系如图乙所示，整个过程的额外功是 ４００Ｊ，斜面的机械效率 η＝　５０％　，木 箱所受的摩擦力ｆ＝　５０　Ｎ。 甲 　 乙 第６                                                                 题图 ３３ 　　众相原创 赋能中考 !"# ３ ¯°/¯°±'¬­®ª ７．（２０２４重庆）建筑工人通过如图所示的装 置将一桶质量为 ４５ｋｇ的涂料从地面提 起，桶离开地面后在 ４ｓ内缓慢上升 ０．８ｍ，工人所用的拉力为５００Ｎ。下列说 法中正确的是 （Ｂ ） Ａ．该装置做的有用功为４００Ｊ Ｂ．该装置的机械效率为９０％ Ｃ．绳子自由端移动的平均速度为０．４ｍ／ｓ Ｄ．桶离开地面前，工人拉力逐渐增大，桶 对地面的压强不变 第７题图 　　 第８题图 ８．（２０２４无锡）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（Ｄ ） 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％ ９．（２０２４河南）如图，甲、乙两人用不同的装置， 在相同时间内把质量相等的货物匀速提升 到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列 第９题图 说法正确的是 （Ｃ ） Ａ．甲做的有用功多 Ｂ．乙做的总功多 Ｃ．甲做总功的功率大 Ｄ．乙所用装置的机械效                                  率小 *" +,-./0) １０．（２０２４北京改编）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 （Ｃ ） 第１０题图 Ａ．绳子自由端拉力的功率为６４０Ｗ 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％ １１．反向考查 如图甲所示，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） （Ｃ ） 甲 　　　 乙 第１１题图 Ａ．拉力的功率为５０Ｗ Ｂ．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 ４３ 　陕西物理　 1" 234567) １２．（工程机械，同２０１９陕西３３题考法）由 中铁十一局承建的武汉长青路改造跨铁 路工程转体钢箱梁经历７５分钟，成功跨 越京广线上行、汉丹货线下行、京广线下 行，安全平稳地实现了９０度零误差“转 体”后，与汉江大道长青路高架完美连接 （如图１）。修建时为不影响火车通行， 该桥梁体先在顺铁路方向浇筑，浇筑完 成后，再通过转体装置完美“转身”横跨 铁路。 图１ 　 图２ 图３ 第１２题图 （１）跨铁高架桥为非对称转体，跨铁路侧 转体箱梁长度大约是非跨铁路侧转体箱 梁长度的２倍（ＢＯ＝２ＡＯ），其简化模型 如图２所示，已知高架桥箱梁长 ＡＢ＝ ７８ｍ，宽２４．１ｍ，厚度忽略不计，桥墩高 １５ｍ。高架桥箱梁在浇筑时需要在Ａ、Ｂ 两侧搭建支架，“转体”时撤除全部支架 但需在Ａ端施加５２０ｔ配重达到水平平 衡才能转体。假设高架桥箱梁可视为质 量分布均匀的长方体，求： ①将５２０ｔ的配重从地面吊起来平放在 高架桥箱梁的Ａ端至少做功多少 Ｊ？ ②高架桥箱梁的实际质量大约是多少ｔ？ （２）桥墩下的转体装置由如图３所示的 上转盘和下转盘组成。上转盘上有两根 钢索，每根钢索由一台牵引器通过传动 装置牵引。已知上转盘的周长为３６ｍ， 每台牵引器的功率为３ｋＷ，牵引器牵引 钢索的效率为８０％，求每根钢索拉动上 转盘缓慢匀速转动时的牵引力多少Ｎ？ 解：（１）①配重的重力为 Ｇ＝ｍｇ＝５２０× １０３ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ＝５．２×１０６Ｎ， 由题意和图示可知将配重举起的高度为 ｈ＝１５ｍ， 将５２０ｔ的配重从地面吊起来平放在高 架桥箱梁的Ａ端做的功Ｗ＝Ｇｈ＝５．２× １０６Ｎ×１５ｍ＝７．８×１０７Ｊ； ②设箱梁的重力为Ｇ０，箱梁重心Ｏ离支 点Ｃ点的距离为Ｌ２，如解图所示，因为跨 铁路侧转体箱梁长度大约是非跨铁路侧 转体箱梁长度的２倍， 所以Ｌ１＝ １ ３ＡＢ＝ １ ３×７８ｍ＝２６ｍ， 则Ｌ２＝ＣＢ－ＯＢ＝ ２ ３ＡＢ－ １ ２ＡＢ＝ １ ６ＡＢ ＝１６×７８ｍ＝１３ｍ， 由杠杆平衡条件得Ｇ×Ｌ１＝Ｇ０×Ｌ２， 所以高架桥箱梁的实际重力为Ｇ０＝ Ｇ×Ｌ１ Ｌ２ ＝５．２×１０ ６Ｎ×２６ｍ １３ｍ ＝１．０４×１０ ７Ｎ， 则高架桥箱梁的实际质量为 ｍ０＝ Ｇ０ ｇ＝ １．０４×１０７Ｎ １０Ｎ／ｋｇ ＝１．０４×１０ ６ｋｇ＝１０４０ｔ； （２）转盘转动的时间为ｔ＝７５ｍｉｎ＝７５× ６０ｓ＝４５００ｓ， 已知周长 Ｃ＝３６ｍ，则上转盘转动９０°， 钢索移动距离ｓ＝１４Ｃ＝ １ ４×３６ｍ＝９ｍ， 每台牵引器做的总功Ｗ总 ＝Ｐｔ＝３０００Ｗ ×４５００ｓ＝１．３５×１０７Ｊ， 有用功 Ｗ有用 ＝ηＷ总 ＝８０％ ×１．３５× １０７Ｊ＝１．０８×１０７Ｊ， 牵引力Ｆ＝ Ｗ有用 ｓ ＝ １．０８×１０７Ｊ ９ｍ ＝１．２×１０ ６Ｎ                                                                   。 ５３