江苏省南通市2026-2027学年九年级物理（苏科版）周测

**基本信息** 江苏省南通市2026-2027学年九年级物理周测（苏科版11.3-11.5），以功、功率、机械效率为核心，通过机器人送菜、跳绳测试等真实情境，融合物理观念与科学思维，适配单元知识巩固与能力评估。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12小题|功的计算、功率比较、机械效率影响因素|结合滑轮组（题1）、自由下落（题6）等模型，考查科学推理| |填空题|2小题|牵引力做功、功率估算|以智能机器人（题13）、体育测试（题14）为情境，体现物理观念| |实验探究题|2小题|功率测量、动滑轮效率|设计功率测量步骤（题15）、分析效率变化（题16），培养科学探究能力| |计算题|4小题|杠杆、斜面、滑轮组机械效率计算|结合挖掘机（题17）、无障碍通道（题19）等实际问题，强化模型建构与社会责任|

江苏省南通市2026-2027学年九年级物理（苏科版)第二周周测 (范围：苏科版11.3功11.4功率11.5机械效率) 一.选择题（共12小题） 1.如图所示，用甲、乙两装置提升钩码，使钩码以相同的速度匀速上升相同的高度。若不计绳重和摩擦， 滑轮和钩码都相同，下列说法正确的是() 甲 A.甲更省力 B.乙额外功更大 C.甲、乙拉力做功功率相等 D.甲机械效率更大 2.下列有关物理量的估测，不符合生活实际的是() A.中学生用20s从一楼登上三楼的功率约为500W B.中学生骑自行车受到的阻力约为20N,则其骑行功率约为100W C.中学生跳绳一次，脚离地面约10cm,则克服重力做功约50J D.物理书质量约为250g,将物理书从地面捡到桌面上，克服书的重力做的功约为2J 3.体育课上小明练习投篮，篮球（重约为N)进入篮筐后落至地面。由图可估算篮球从篮筐处落至地面 的过程中，篮球所受重力做的功约为() 77777777777 A.0.18J B.1.8J C.18J D.180J 4.如图所示是中国女排运动员在跳发球，此发球方式具有很强大的威力，其动作要领可简化为“①抛球、 ②腾空、③击球、④落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程是() 第1页（共7页）》 A.①③ B.①④ c.②③ D.②④ 5.把四位同学做的功W和所用时间t在坐标系中描点，如图所示。做功功率最小的是() 个W 丙丁 0 A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 6.物体在自由下落过程中运动速度会越来越大，如图所示一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两 点，己知AB=BC,物体在AB段重力做功W1,做功功率P1;在BC段重力做功W2,做功功率P2。 则下列关系正确的是() QA OB A.W1>W2 P1>P2 B.W1<W2 P1<P2 C.W1=W2 P1=P2 D.W1=W2 P1<P2 7.如图甲，小林用水平推力F推动水平地面上的木箱。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙，木 箱前进的速度ⅴ的大小随时间t的变化情况如图丙，则() F/N ◆v/(m's-) 300 1.0-- 200 0.5 100 0123456/s0123456t/s 甲 丙 A.0~1s,推力做的功为100J B.3s~5s,推力克服摩擦做功200J C.3s~5s,推力做功的功率为200W 第2页（共7页） D.1s~3s,木箱受到的摩擦力小于5s~6s木箱受到的摩擦力 8.如图所示，用20N的拉力F向上拉动绳子，使重为50N的物体M在2s内匀速升高0.2m(不计绳重和 摩擦)。下列说法错误的是() ∠ M A.动滑轮重为10N B.拉力的功率是6W C.滑轮组的机械效率约是83.3% D.绳子自由端移动0.4m 9.下列选项中关于功、功率和机械效率的说法正确的是() A.某机械做的功越多，功率一定越大，机械效率一定越高 B.某机械做的功越少，功率一定越小，机械效率可能越高 C.某机械做功越快，功率一定越大，机械效率一定越高 D.某机械做功越慢，功率一定越小，机械效率可能很高 10.A、B质量均为1kg,是两个完全相同的物体。如图甲，小白同学分别将A、B两物体匀速拉到斜面顶 端对物体做功情况如图乙所示，下列分析不正确的是()(g取10N/kg) 3J 2.5 □A J 1.5 □B 1J 风) B 0.5J 总功额外功总功 甲 乙 A.斜面的高度是0.2m B.对物体A做的有用功是2J C.对物体B做的额外功是0.5J D.两次的机械效率nA=B 第3页（共7页）》 11.小明要将两箱书匀速搬上楼，有如图所示的两种方法： 一是把两箱书一起搬上楼，整个过程搬书的功率为P1,机械效率为1； 二是先搬一箱书上楼，再搬剩下的一箱，整个过程搬书的功率为P2,机械效率为2。 假设他上楼的速度相同，则下列判断正确的是() 7777777777 77777777777 A.P1>P3,n1>n2 B.P1<P2,n1<n2 C.P1>P2,n1<m2 D.P1<P2,n1>n2 12.如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G,已知滑轮重20N,杠杆(OB=20A)重 1ON,手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法错误的是() ∠ ∠L∠ G 乙 丙 A,甲图：该装置不省力也不省距离 B.乙图：该装置的机械效率比甲图的低 C.丙图：在匀速拉动物体上升的过程中，拉力F3逐渐变小 D.若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高 二.填空题（共2小题） 13.某餐馆用智能机器人（如图）替代人工送菜。该机器人用20s时间在水平路面上运行30将菜送到客 人桌前；若机器人和菜总质量为25kg,工作时牵引力恒为50N,完成本次送菜，牵引力做功 J,牵引力做功的功率为 W,机器人所受重力做功 J。 14.中考体育跳绳需要达到一分钟180个才能满分，小波在学校操场上进行了测试。 第4页（共7页） (1)图反映了小波跳绳的情况（假设跳绳过程是匀速的）。通过计算判断出这次跳绳小波 (“能”或“不能”)获得满分。 ↑h/cm 0.30.4 0.708 111 (2)小波同学体重约为60kg,请你通过图，大致估算出整个过程小波做的功为 J:他跳 绳的功率约为 W。(g取10Nkg) (3)测试后小波同学认为他跳绳的实际功率应该比计算出的功率偏大。写出一条你认为的原因： (合理即可)。 三.实验探究题（共2小题） 15.学校买了一箱物理器材，小亮同学将它从一楼搬运到三楼，小红同学想测量小亮同学搬运器材过程中 对箱子做功的功率。 (1)测量所需要的器材有：磅秤、还需要 和 (2)小红同学设计的测量步骤如下，其中多余的步骤是 A.测出箱子的质量m B测出楼梯的总长度L C.测出一楼到三楼的竖直高度h D.测出小亮上楼所用的时间t E算出小亮搬运箱子的功率P (3)用所测物理量计算功率的表达式是P= 16.图甲是“再探动滑轮”的实验，用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为3N的钩码从A位置 匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A'位置上升到B位置，在这个过程中，弹簧测力计的示 数如图乙所示： (1)该过程中所做的总功为 J,动滑轮的机械效率为 0%: (2)增加钩码的数量，并将其提升相同高度，克服动滑轮的重力所做的额外功将 (选填“减 小”、“不变”或“增大”，下同)，机械效率将 。以下三种提高效率的方法中，方法 与 (2)同理。 方法一：鼓励人们“拼车”出行 第5页（共7页） 方法二：用新材料减轻汽车重力 方法三：汽车保持良好的润滑 N 0年 1 2 3 B白 4 A-5 wn7k 甲 乙 四.计算题（共4小题） 17.如图甲所示是一种新型的水陆两栖挖掘机，其简化示意图如图乙所示，某次该挖掘机从水底挖取2000kg 泥沙，然后用时4s将铲斗从A位置移动至B位置，再用时6s在水平面移动4后将泥沙倒入渣土车中， 整个工作过程中挖掘机的平均功率为5×104W。求：（忽略挖沙过程中水产生的浮力影响） (1)挖掘机对泥沙做的功。 (2)前4s挖掘机所做有用功的功率。 (3)整个过程中挖掘机的机械效率。 甲 乙 18.如图所示，质量分布均匀的杠杆AC可绕C点转动，B为AC中点。在A端施加竖直向上的力F=100N, 在t=5s内将挂在B点、重力G=150N的物体匀速提升h=0.5m,求： (1)拉力F做功的功率PF: （2)该杠杆的机械效率η。 第6页（共7页） 19.无障碍通道出现在银行、超市、车站、医院等公共场所的入口处，作用是为有需要的人提供方便。无 障碍通道可以简化成如图甲所示的斜面。若一个人用80N的拉力拉着质量为20kg的箱子，从通道底部 匀速拉上顶端，通道的长度为5m,高度为1m。求： (1)拉力做的功： (2)人沿斜面拉箱子的机械效率； (3)箱子受到的摩擦力。 甲 20.如图所示，建筑工人用滑轮组在40s的时间内将重为480N的物体匀速提升10，所用的拉力为300N。 求这个过程中： (1)工人做的有用功： (2)拉力的功率； (3)滑轮组机械效率； (4)若动滑轮重100N,求克服绳重和摩擦所做的功。 第7页（共7页） 江苏省南通市2026-2027学年九年级物理（苏科版）第二周周测 （范围：苏科版11.3功11.4功率11.5机械效率） 一．选择题（共12小题） 1．如图所示，用甲、乙两装置提升钩码，使钩码以相同的速度匀速上升相同的高度。若不计绳重和摩擦，滑轮和钩码都相同，下列说法正确的是（　　） A．甲更省力 B．乙额外功更大 C．甲、乙拉力做功功率相等 D．甲机械效率更大 2．下列有关物理量的估测，不符合生活实际的是（　　） A．中学生用20s从一楼登上三楼的功率约为500W B．中学生骑自行车受到的阻力约为20N，则其骑行功率约为100W C．中学生跳绳一次，脚离地面约10cm，则克服重力做功约50J D．物理书质量约为250g，将物理书从地面捡到桌面上，克服书的重力做的功约为2J 3．体育课上小明练习投篮，篮球（重约为6N）进入篮筐后落至地面。由图可估算篮球从篮筐处落至地面的过程中，篮球所受重力做的功约为（　　） A．0.18J B．1.8J C．18J D．180J 4．如图所示是中国女排运动员在跳发球，此发球方式具有很强大的威力，其动作要领可简化为“①抛球、②腾空、③击球、④落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程是（　　） A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 5．把四位同学做的功W和所用时间t在坐标系中描点，如图所示。做功功率最小的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 6．物体在自由下落过程中运动速度会越来越大，如图所示一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2。则下列关系正确的是（　　） A．W1＞W2 P1＞P2 B．W1＜W2 P1＜P2 C．W1＝W2 P1＝P2 D．W1＝W2 P1＜P2 7．如图甲，小林用水平推力F推动水平地面上的木箱。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙，木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙，则（　　） A．0～1s，推力做的功为100J B．3s～5s，推力克服摩擦做功200J C．3s～5s，推力做功的功率为200W D．1s～3s，木箱受到的摩擦力小于5s～6s 木箱受到的摩擦力 8．如图所示，用20N的拉力F向上拉动绳子，使重为50N的物体M在2s内匀速升高0.2m（不计绳重和摩擦）。下列说法错误的是（　　） A．动滑轮重为10N B．拉力的功率是6W C．滑轮组的机械效率约是83.3% D．绳子自由端移动0.4m 9．下列选项中关于功、功率和机械效率的说法正确的是（　　） A．某机械做的功越多，功率一定越大，机械效率一定越高 B．某机械做的功越少，功率一定越小，机械效率可能越高 C．某机械做功越快，功率一定越大，机械效率一定越高 D．某机械做功越慢，功率一定越小，机械效率可能很高 10．A、B质量均为1kg，是两个完全相同的物体。如图甲，小白同学分别将A、B两物体匀速拉到斜面顶端对物体做功情况如图乙所示，下列分析不正确的是（　　）（g取10N/kg） A．斜面的高度是0.2m B．对物体A做的有用功是2J C．对物体B做的额外功是0.5J D．两次的机械效率ηA＝ηB 11．小明要将两箱书匀速搬上楼，有如图所示的两种方法： 一是把两箱书一起搬上楼，整个过程搬书的功率为P1，机械效率为η1； 二是先搬一箱书上楼，再搬剩下的一箱，整个过程搬书的功率为P2，机械效率为η2。 假设他上楼的速度相同，则下列判断正确的是（　　） A．P1＞P2，η1＞η2 B．P1＜P2，η1＜η2 C．P1＞P2，η1＜η2 D．P1＜P2，η1＞η2 12．如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G，已知滑轮重20N，杠杆（OB＝2OA）重10N，手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法错误的是（　　） A．甲图：该装置不省力也不省距离 B．乙图：该装置的机械效率比甲图的低 C．丙图：在匀速拉动物体上升的过程中，拉力F3逐渐变小 D．若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高 二．填空题（共2小题） 13．某餐馆用智能机器人（如图）替代人工送菜。该机器人用20s时间在水平路面上运行30m将菜送到客人桌前；若机器人和菜总质量为25kg，工作时牵引力恒为50N，完成本次送菜，牵引力做功 　 　 J，牵引力做功的功率为 　 　 W，机器人所受重力做功 　 　 J。 14．中考体育跳绳需要达到一分钟180个才能满分，小波在学校操场上进行了测试。 （1）图反映了小波跳绳的情况（假设跳绳过程是匀速的）。通过计算判断出这次跳绳小波 　 　 （“能”或“不能”）获得满分。 （2）小波同学体重约为60kg，请你通过图，大致估算出整个过程小波做的功为 　 　 J；他跳绳的功率约为 　 　 W。（g取10N/kg） （3）测试后小波同学认为他跳绳的实际功率应该比计算出的功率偏大。写出一条你认为的原因：　 　 （合理即可）。 三．实验探究题（共2小题） 15．学校买了一箱物理器材，小亮同学将它从一楼搬运到三楼，小红同学想测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。 （1）测量所需要的器材有：磅秤、还需要　 　 和　 　 。 （2）小红同学设计的测量步骤如下，其中多余的步骤是　 　 。 A.测出箱子的质量m B.测出楼梯的总长度L C.测出一楼到三楼的竖直高度h D.测出小亮上楼所用的时间t E.算出小亮搬运箱子的功率P （3）用所测物理量计算功率的表达式是P＝　 　 。 16．图甲是“再探动滑轮”的实验，用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为3N的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A'位置上升到B'位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示： （1）该过程中所做的总功为 　 　 J，动滑轮的机械效率为 　 　 %； （2）增加钩码的数量，并将其提升相同高度，克服动滑轮的重力所做的额外功将 　 　 （选填“减小”、“不变”或“增大”，下同），机械效率将 　 　 。以下三种提高效率的方法中，方法 　 　 与（2）同理。 方法一：鼓励人们“拼车”出行 方法二：用新材料减轻汽车重力 方法三：汽车保持良好的润滑 四．计算题（共4小题） 17．如图甲所示是一种新型的水陆两栖挖掘机，其简化示意图如图乙所示，某次该挖掘机从水底挖取2000kg泥沙，然后用时4s将铲斗从A位置移动至B位置，再用时6s在水平面移动4m后将泥沙倒入渣土车中，整个工作过程中挖掘机的平均功率为5×104W。求：（忽略挖沙过程中水产生的浮力影响） （1）挖掘机对泥沙做的功。 （2）前4s挖掘机所做有用功的功率。 （3）整个过程中挖掘机的机械效率。 18．如图所示，质量分布均匀的杠杆AC可绕C点转动，B为AC中点。在A端施加竖直向上的力F＝100N，在t＝5s内将挂在B点、重力G＝150N的物体匀速提升h＝0.5m，求： （1）拉力F做功的功率PF； （2）该杠杆的机械效率η。 19．无障碍通道出现在银行、超市、车站、医院等公共场所的入口处，作用是为有需要的人提供方便。无障碍通道可以简化成如图甲所示的斜面。若一个人用80N的拉力拉着质量为20kg的箱子，从通道底部匀速拉上顶端，通道的长度为5m，高度为1m。求： （1）拉力做的功； （2）人沿斜面拉箱子的机械效率； （3）箱子受到的摩擦力。 20．如图所示，建筑工人用滑轮组在40s的时间内将重为480N的物体匀速提升10m，所用的拉力为300N。求这个过程中： （1）工人做的有用功； （2）拉力的功率； （3）滑轮组机械效率； （4）若动滑轮重100N，求克服绳重和摩擦所做的功。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省南通市2026-2027学年九年级物理（苏科版）第二周周测 （范围：苏科版11.3功11.4功率11.5机械效率） 参考答案与试题解析 一．选择题（共12小题） 1．如图所示，用甲、乙两装置提升钩码，使钩码以相同的速度匀速上升相同的高度。若不计绳重和摩擦，滑轮和钩码都相同，下列说法正确的是（　　） A．甲更省力 B．乙额外功更大 C．甲、乙拉力做功功率相等 D．甲机械效率更大 【分析】（1）由图可知，承担物重的绳子段数n甲＝2，n乙＝3，不计绳重和摩擦，由拉力F（G+G动）可知甲、乙装置绳端的拉力大小，拉力越小越省力； （2）使相同钩码匀速提升相同高度h，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重所做的功为额外功，由此比较甲、乙的额外功大小； （3）绳子自由端端移动的距离s＝nh，s乙＝3h，分别求出甲、乙装置拉力做的总功，又因为做功时间相同，由P可比较拉力做功的功率大小； （4）由机械效率η可知，G、G动都相同，所以两滑轮组的机械效率相等。 【解答】解：A．由图可知，承担物重的绳子段数n甲＝2，n乙＝3，滑轮和钩码都相同，设钩码的重力为G，动滑轮的重为G动，不计绳重和摩擦，由拉力F（G+G动）可知，绳端的拉力分别为F甲（G+G动），F乙（G+G动），F甲＞F乙，所以乙更省力，故A错误； B．使相同钩码匀速提升相同高度h，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重所做的功为额外功，W额甲＝G动h，W额乙＝G动h，则有W额甲＝W额乙，所以甲、乙的额外功一样多，故B错误； C．绳子自由端端移动的距离s甲＝2h，s乙＝3h，拉力做的总功：W总甲＝F甲s甲（G+G动）×2h＝（G+G动）h，W总乙＝F乙s乙（G+G动）×3h＝（G+G动）h，则有W总甲＝W总乙，又因为做功时间相同，由P可知，拉力做功的功率相等，即P甲＝P乙，故C正确； D．滑轮组的机械效率η，因为G、G动都相同，所以两滑轮组的机械效率相等，η甲＝η乙，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查使用不同滑轮组提升不同重物时拉力大小、额外功大小、功率大小、机械效率大小的比较，有一定难度。 2．下列有关物理量的估测，不符合生活实际的是（　　） A．中学生用20s从一楼登上三楼的功率约为500W B．中学生骑自行车受到的阻力约为20N，则其骑行功率约为100W C．中学生跳绳一次，脚离地面约10cm，则克服重力做功约50J D．物理书质量约为250g，将物理书从地面捡到桌面上，克服书的重力做的功约为2J 【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如：长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法：利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据，进行单位换算，有时要利用基本公式求未知物理量。 【解答】解：A．中学生的质量约50kg，重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N， 从一楼到三楼做功W＝Gh＝500N×6m＝3000J， 功率，故A错误； B．中学生骑自行车速度约5m/s，阻力约20N，功率P＝Fv＝20N×5m/s＝100W，故B正确； C．中学生质量约50kg，重500N，跳绳一次脚离地面约10cm＝0.1m，克服重力做功W＝Gh＝500N×0.1m＝50J，故C正确； D．物理书质量约250g＝0.25kg，重力G＝mg＝0.25kg×10N/kg＝2.5N， 桌面高度约0.8m，克服重力做功W＝Gh＝2.5N×0.8m＝2J，故D正确。 故选：A。 【点评】本题考查了对功、功率的估测，注重理论与实际差异的应变能力的培养，体现新课程的基本理念。 3．体育课上小明练习投篮，篮球（重约为6N）进入篮筐后落至地面。由图可估算篮球从篮筐处落至地面的过程中，篮球所受重力做的功约为（　　） A．0.18J B．1.8J C．18J D．180J 【分析】先估测篮筐的高度，然后利用W＝Gh求篮球从篮筐处落至地面的过程中篮球重力所做的功。 【解答】解：篮筐的高度约为3m，篮球重力约为6N，则篮球从篮筐处落至地面的过程中，篮球的重力做功约为： W＝Gh＝6N×3m＝18J，故C正确，ABD错误。 故选：C。 【点评】本题考查篮筐高度的估测、重力做功的计算等知识点，属于基础题。 4．如图所示是中国女排运动员在跳发球，此发球方式具有很强大的威力，其动作要领可简化为“①抛球、②腾空、③击球、④落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程是（　　） A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【分析】做功的条件是：作用在物体上有力，且沿力的方向有一段距离。 【解答】解：抛球和击球时运动员对球有力的作用并且球在力的方向移动一段距离，故做功； 腾空和落地过程中，运动员对球没有力的作用，故不做功； 故BCD错误，A正确。 故选：A。 【点评】此题考查力是否做功的判断，知道并理解做功的条件是解决该题的关键。 5．把四位同学做的功W和所用时间t在坐标系中描点，如图所示。做功功率最小的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【分析】根据W﹣t图象中各点结合功率的计算公式P，利用控制变量法分析解答。 【解答】解：由图可知，纵坐标表示功，横坐标表示时间； 由图知，甲和乙在做功多少相同时，甲所用时间较少，根据P可知，甲的功率大于乙的功率，丙和丁在做功多少相同时，丙所用时间较少，根据P可知，丙的功率大于丁的功率，乙和丁所用时间相同时，乙做功较多，根据P可知，乙的功率大于丁的功率，所以做功功率最小的是丁，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查了功率的大小比较，关键是会利用控制变量法结合公式P进行分析。 6．物体在自由下落过程中运动速度会越来越大，如图所示一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2。则下列关系正确的是（　　） A．W1＞W2 P1＞P2 B．W1＜W2 P1＜P2 C．W1＝W2 P1＝P2 D．W1＝W2 P1＜P2 【分析】已知AB＝BC，根据W＝Gh可知这两段物体做的功相等；因小球在自由下落时做加速下落运动，所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系，再根据功率公式得出它们的功率关系。 【解答】解：已知AB＝BC，根据W＝Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1＝W2； 由于小球在自由下落时做加速运动， 根据v得t可知，小球在BC段运动的时间短， 根据公式P可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。 故选：D。 【点评】本题考查了做功公式、功率公式的灵活运用，关键是知道自由下落物体的运动是加速下落。 7． 如图甲，小林用水平推力F推动水平地面上的木箱。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙，木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙，则（　　） 8． A．0～1s，推力做的功为100J B．3s～5s，推力克服摩擦做功200J C．3s～5s，推力做功的功率为200W D．1s～3s，木箱受到的摩擦力小于5s～6s 木箱受到的摩擦力 【分析】（1）由图乙知，从0到1s内的推力大小，由图丙知，物体的运动状态，由此可知推力做的功； （2）根据木箱做匀速直线运动情况时的推力得出摩擦力的大小，摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关； （3）根据丙图算出3～5s通过的距离，根据乙图找出此时的推力，根据W＝Fs计算出推力做的功，根据P计算功率。 【解答】解：（1）由图乙知，从0到1s内，推力大小为100N，由图丙可知，在0～1s内木箱处于静止状态，由W＝Fs知在0～1s内推力对木箱所做的功为0J，故A错误； （2）由图丙知，3到5s时间内，木箱做匀速直线运动，结合图乙和二力平衡条件可知，此时物体受到的摩擦力f＝F＝200N； 木箱对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，由图丙可知，1～3s内，木箱做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以木箱受到的摩擦力不变，始终为200N，故D错误； （3）由丙图知，木箱在3～5s内做匀速直线运动，v＝1m/s， 木箱通过的距离：s＝vt＝1m/s×2s＝2m， 由乙图知，在3～5s内木箱受到的推力F＝200N，则推力做功：W＝Fs＝200N×2m＝400J， 推力做功的功率：P200W，故B错误，C正确。 故选：C。 【点评】本题考查了学生对力学图象的分析能力，能从图象上得到有用的物理信息是解题的关键，是一道锻炼学生分析思考能力的好题。 8．如图所示，用20N的拉力F向上拉动绳子，使重为50N的物体M在2s内匀速升高0.2m（不计绳重和摩擦）。下列说法错误的是（　　） A．动滑轮重为10N B．拉力的功率是6W C．滑轮组的机械效率约是83.3% D．绳子自由端移动0.4m 【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，不计绳重和摩擦，利用F（G+G动）求出动滑轮重； （2）根据s＝nh求出绳子自由端移动的距离，利用W总＝Fs求出拉力做的总功，根据P求出拉力的功率； （3）根据W有＝Gh求出拉力做的有用功，利用η求出滑轮组的机械效率。 【解答】解：A、由图可知，n＝3，不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮重为： G动＝3F﹣G＝3×20N﹣50N＝10N，故A正确； BD、绳子自由端移动s＝nh＝3×0.2m＝0.6m，拉力做的功W总＝Fs＝20N×0.6m＝12J， 拉力的功率为： ，故B正确，D错误； C、拉力做的有用功为： W有＝Gh＝50N×0.2m＝10J， 滑轮组的机械效率约为： 100%＝83.3%，故C正确。 故选：D。 【点评】本题考查了做功公式、功率公式、机械效率公式、滑轮组绳子拉力公式的综合应用。 9．下列选项中关于功、功率和机械效率的说法正确的是（　　） A．某机械做的功越多，功率一定越大，机械效率一定越高 B．某机械做的功越少，功率一定越小，机械效率可能越高 C．某机械做功越快，功率一定越大，机械效率一定越高 D．某机械做功越慢，功率一定越小，机械效率可能很高 【分析】单位时间内所做的功叫做功率； 功率是表示做功快慢的物理量； 机械效率的大小等于有用功与总功的比值。 【解答】解： AB、功率的大小等于功与时间的比值，仅仅知道功率大小而不知时间长短，无法判断做功多少，机械效率的大小等于有用功与总功的比值，与功和功率无关，故AB错误； CD、物体单位时间内所做的功叫做功率，它反映了物体做功的快慢，功率大的机器做功快，做功快的机器功率大，机械效率的大小等于有用功与总功的比值，与功和功率无关，机械做功越慢，功率一定越小，机械效率有可能很高，故C错误，D正确； 故选：D。 【点评】本题考查功率、功和机械效率的辨析，正确、全面理解概念，是作出正确比较的基础。 10．A、B质量均为1kg，是两个完全相同的物体。如图甲，小白同学分别将A、B两物体匀速拉到斜面顶端对物体做功情况如图乙所示，下列分析不正确的是（　　）（g取10N/kg） A．斜面的高度是0.2m B．对物体A做的有用功是2J C．对物体B做的额外功是0.5J D．两次的机械效率ηA＝ηB 【分析】A、B的质量均为1kg，即重力相同G＝mg＝1kg×10N/kg＝10N。A、B对应的斜面高度h相同，因此W有＝Gh相同。由图表可知W有B＝W有A＝W总A﹣W额A＝3J﹣1J＝2J。。 坡度不同说明二者受的摩擦力大小不同，即额外功的大小可能不同，由图表可知W额B＝W总B﹣W有B＝2.5J﹣2J＝0.5J。 总之，A物体W总A＝3J，W有A＝2J，W额A＝1J，可以求得 A物体W总B＝2.5J，W有B＝2J，W额B＝0.5J，可以求得 因此二者机械效率不相同。 【解答】解： A、计算过程如下： A、B的重力大小均为G＝mg＝1kg×10N/kg＝10N 由于A、B斜面高度相同，因此W有＝Gh相同，W有B＝W有A＝W总A﹣W额A＝3J﹣1J＝2J 斜面的高度为 故A正确。 B、见A选项计算过程，W有A＝W总A﹣W额A＝3J﹣1J＝2J，故B正确。 C、由图表可知W额B＝W总B﹣W有B＝2.5J﹣2J＝0.5J。故C正确。 D、见A选项计算过程W有B＝W有A＝W总A﹣W额A＝3J﹣1J＝2J，可得A、B的有用功相同，但由图表可知A、B的总功不相同，因此由可知机械效率不可能相等。也可以计算出两物体的机械效率大小，过程如下： A物体W总A＝3J，W有A＝2J，W额A＝1J，可以求得 A物体W总B＝2.5J，W有B＝2J，W额B＝0.5J，可以求得 因此二者机械效率不相同。 故D错误。 本题要求选不正确的选项，故选D。 【点评】本题计算难度较低，但理解图表的含义是本题的难点，考查了学生分析图像的能力、对概念的理解能力和提取题目信息的能力（斜面高度相同）。 11．小明要将两箱书匀速搬上楼，有如图所示的两种方法： 一是把两箱书一起搬上楼，整个过程搬书的功率为P1，机械效率为η1； 二是先搬一箱书上楼，再搬剩下的一箱，整个过程搬书的功率为P2，机械效率为η2。 假设他上楼的速度相同，则下列判断正确的是（　　） A．P1＞P2，η1＞η2 B．P1＜P2，η1＜η2 C．P1＞P2，η1＜η2 D．P1＜P2，η1＞η2 【分析】已知这箱书的重力一定，楼的高度不变，由W＝Gh可知克服书的重力做的有用功相同；比较两次所做额外功的多少，从而确定总功的大小，根据机械效率公式可知效率的大小； 搬书的功率是指对书做的功与所用时间的比，则对书做的功相同；上楼的速度相同，得出上楼时间关系，根据P可知功率大小。 【解答】解：这两箱书的重力一定，楼的高度不变，由W＝Gh可知，两次所做的有用功相等； 方法一所做的额外功为克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功， 因此方法二的额外功大于方法一的额外功，故方法二的总功大于方法一的总功， 由η可知，η1＞η2。 搬书的功率是指对书做的功与所用时间的比，对书做的功相同，而上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，所以方法二所用时间长； 由P可知：P1＞P2。 故选：A。 【点评】本题考查了学生对有用功、额外功、总功、功率和机械效率的了解与掌握，能从场景中得出相关信息是本题的关键。 12．如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G，已知滑轮重20N，杠杆（OB＝2OA）重10N，手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法错误的是（　　） A．甲图：该装置不省力也不省距离 B．乙图：该装置的机械效率比甲图的低 C．丙图：在匀速拉动物体上升的过程中，拉力F3逐渐变小 D．若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高 【分析】（1）定滑轮实质上是等臂杠杆：定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆，其动力臂和阻力臂长度相等，因此不能省力。 （2）当有用功一定时，机械所做的总功越少（或额外功越少），由η可知，机械效率就越高； （3）根据杠杆平衡条件，重点是要分析在杠杆匀速拉动物体上升过程中，动力臂总是阻力臂的2倍，就可以判断出拉力的变化情况了。 （4）若提升的物体越重，提升相同的高度，所做的有用功越大，而额外功不变，由η可知，机械效率如何变化。 【解答】解：A、甲图是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮不省力也不省距离，故A正确，不符合题意； B、利用三个装置，将同一重物提升相同的高度，即做相同的有用功，已知滑轮重20N，杠杆（OB＝2OA）重10N，即乙图滑轮比丙图杠杆重，乙克服机械重力所做的额外功最大，由η可知，乙的机械效率最低，故B正确，不符合题意； C、若始终保持拉力F3的方向竖直向上，则在杠杆匀速拉动物体上升过程中，动力臂总是阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，拉力F3保持不变，故C错误，符合题意； D、若提升的物体越重，提升相同的高度，所做的有用功越大，而额外功不变，由η可知，机械效率就会越高，故D正确，不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查滑轮、杠杆机械效率的相关计算；杠杆平衡条件的应用，属于中等题。 二．填空题（共2小题） 13．某餐馆用智能机器人（如图）替代人工送菜。该机器人用20s时间在水平路面上运行30m将菜送到客人桌前；若机器人和菜总质量为25kg，工作时牵引力恒为50N，完成本次送菜，牵引力做功 　1500　 J，牵引力做功的功率为 　75　 W，机器人所受重力做功 　0　 J。 【分析】根据W＝Fs得出牵引力做功；根据P得出功率。 机器人水平运动，所受重力的方向为竖直向下，机器人在重力的方向上没有移动距离，所受重力做功0J。 【解答】解：牵引力做功：W＝Fs＝50N×30m＝1500J； 牵引力做功的功率P75W。 机器人水平运动，所受重力的方向为竖直向下，机器人在重力的方向上没有移动距离，所受重力做功0J。 故答案为：1500；75；0。 【点评】本题考查功与功率的有关计算问题，难度不大。 14．中考体育跳绳需要达到一分钟180个才能满分，小波在学校操场上进行了测试。 （1）图反映了小波跳绳的情况（假设跳绳过程是匀速的）。通过计算判断出这次跳绳小波 　不能　 （“能”或“不能”）获得满分。 （2）小波同学体重约为60kg，请你通过图，大致估算出整个过程小波做的功为 　3600　 J；他跳绳的功率约为 　60　 W。（g取10N/kg） （3）测试后小波同学认为他跳绳的实际功率应该比计算出的功率偏大。写出一条你认为的原因：　四肢的运动要消耗能量　 （合理即可）。 【分析】（1）由图可知跳一次绳的时间，然后求出1min跳绳的次数，然后判断是否获得满分； （2）由图可知跳一次绳重心上升的高度，根据W＝Gh＝mgh求出跳一次绳克服重力所做的功，然后求出整个过程小波做的功，根据P求出他跳绳的功率； （3）人体的好多器官活动时都需要消耗能量，据此进行解答。 【解答】解：（1）由图可知，跳一次绳的时间为0.4s， 则1min跳绳的次数n150个＜180个， 所以，这次跳绳小波不能获得满分； （2）由图可知，跳一次绳重心上升的高度h＝4cm＝0.04m， 则跳一次绳克服重力所做的功：W1＝Gh＝mgh＝60kg×10N/kg×0.04m＝24J， 整个过程小波做的功： W总＝150×24J＝3600J， 他跳绳的功率： P60W； （3）由于四肢的运动要消耗能量，身体肌肉的收缩和拉伸要消耗能量，心脏推动血液循环要消耗能量，人体向外散热要消耗能量等， 所以，小波同学此次跳绳的实际功率应该比计算出的功率偏大。 故答案为：（1）不能；（2）3600；60；（3）四肢的运动要消耗能量。 【点评】本题考查了功率的测量，涉及到做功公式和功率公式的应用，从图中获取有用的信息是关键。 三．实验探究题（共2小题） 15．学校买了一箱物理器材，小亮同学将它从一楼搬运到三楼，小红同学想测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。 （1）测量所需要的器材有：磅秤、还需要　刻度尺　 和　秒表　 。 （2）小红同学设计的测量步骤如下，其中多余的步骤是　B　 。 A.测出箱子的质量m B.测出楼梯的总长度L C.测出一楼到三楼的竖直高度h D.测出小亮上楼所用的时间t E.算出小亮搬运箱子的功率P （3）用所测物理量计算功率的表达式是P＝　　 。 【分析】（1）解答此题要知道功率的计算公式，也就是该实验的原理：P，公式中的功W＝Gh＝mgh．根据原理中的物理量来选择所需的器材，进行测量并记录数据。 （2）要估算该同学登楼时克服重力做功的功率，只要估测一下该同学的体重和从一楼到三楼的高度即可求出，没有必要测出楼梯的总长度L。 （3）搬箱子上楼就是克服箱子的重力做功，做的功除以做功的时间就是功率；根据是P分析。 【解答】解：（1）测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，需结合公式P．式中W是克服箱子的重力所做功，m为箱子的质量，h为一楼到三楼的竖直高度，t为上楼所用的时间。所以需要磅秤测量箱子的质量m、用刻度尺测量一楼到三楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t。 （2）由以上分析可知并不需要测量楼梯的总长度L。 （3）功率的表达式：P。 故答案为：（1）刻度尺；秒表；（2）B；（3）。 【点评】本题考查了功率的测量、实验功率的估算，关键是明白实验的原理；体现了学有所用，理论联系实际的新理念。 16．图甲是“再探动滑轮”的实验，用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为3N的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A'位置上升到B'位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示： （1）该过程中所做的总功为 　0.4　 J，动滑轮的机械效率为 　75　 %； （2）增加钩码的数量，并将其提升相同高度，克服动滑轮的重力所做的额外功将 　不变　 （选填“减小”、“不变”或“增大”，下同），机械效率将 　增大　 。以下三种提高效率的方法中，方法 　一　 与（2）同理。 方法一：鼓励人们“拼车”出行 方法二：用新材料减轻汽车重力 方法三：汽车保持良好的润滑 【分析】（1）根据W有＝Gh和W总＝Fs＝Fnh分别求出拉力做的有用功和总功，根据公式η，求得机械效率； （2）使用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，增大物重可以提高动滑轮的机械效率；实验中滑轮组的配置情况一定，只增加提升重物的重力可以提高机械效率，对汽车来说同样汽车的配置情况不变，只增加车载重力。 【解答】解：（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2N，即拉力F＝2N，图中刻度尺的分度值为1cm，弹簧测力计移动的距离为： s＝45.0cm﹣25.0cm＝20.0cm＝0.2m； 则该过程中所做的总功为： W总＝Fs＝2N×0.2m＝0.4J； 物体升高的距离： h＝10.0cm＝0.1m； 则该过程中做的有用功为： W有＝Gh＝3N×0.1m＝0.3J， 动滑轮的机械效率为： ； （2）无论钩码数量增加与否，只要动滑轮的重力不变，克服其重力所做的额外功就不变；由于增加钩码的数量，提升相同的高度，所做的有用功增大，由，可知，机械效率增大； 由上可知，同一动滑轮，额外功相同，增加提升物体的重力可提高机械效率，即是通过增大有用功来提高机械效率的； 方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员，是在额外功相同时，人越多，有用功越多，机械效率越高，故方法一符合题意； 方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量，是通过减小额外功来增加机械效率的，故方法二不符合题意。 方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑，提高滑轮组机械效率的方法是通过减小摩擦（减小额外功）来增大机械效率的，故方法三不符合题意。 综上所述，与（2）中提高机械效率方法相同的是方法一。 故答案为：（1）0.4；75；（2）不变；增大；一。 【点评】本题考查影响滑轮组机械效率的因素，难度不大。 四．计算题（共4小题） 17．如图甲所示是一种新型的水陆两栖挖掘机，其简化示意图如图乙所示，某次该挖掘机从水底挖取2000kg泥沙，然后用时4s将铲斗从A位置移动至B位置，再用时6s在水平面移动4m后将泥沙倒入渣土车中，整个工作过程中挖掘机的平均功率为5×104W。求：（忽略挖沙过程中水产生的浮力影响） （1）挖掘机对泥沙做的功。 （2）前4s挖掘机所做有用功的功率。 （3）整个过程中挖掘机的机械效率。 【分析】（1）由G＝mg可求得泥沙的重力，将铲斗从A位置移动至B位置，提升高度h＝3m+5m，由W＝Gh可求得挖掘机对泥沙做的功。 （2）前4s挖掘机所做有用功等于挖掘机对泥沙做的功，由P可求得前4s挖掘机所做有用功的功率； （3）已知工作时的平均功率为5×104W，由P公式变形可求得整个过程中挖掘机的总功，然后由η100%可求得机械效率。 【解答】解：（1）泥沙的重力：G泥沙＝m泥沙g＝2×103kg×10N/kg＝2×104N，提升高度h＝3m+5m＝8m， 挖掘机对泥沙做的功W有＝G泥沙h＝2×104N×8m＝1.6×105J； （2）前4s挖掘机所做有用功等于挖掘机对泥沙做的功，前4s挖掘机所做有用功的功率： P； （3）挖掘机所做的总功：W总＝P′t总＝5×104W×（4s+6s）＝5×105J， 整个过程中挖掘机的机械效率：η100%100%＝32%。 答：（1）挖掘机对泥沙做的功为1.6×105J。 （2）前4s挖掘机所做有用功的功率为4×104W。 （3）整个过程中挖掘机的机械效率为32%。 【点评】本题考查了重力公式、做功公式、功率公式、机械效率公式的综合应用，最容易出错的是在水平方向移动距离时挖掘机对泥沙不做功。 18．如图所示，质量分布均匀的杠杆AC可绕C点转动，B为AC中点。在A端施加竖直向上的力F＝100N，在t＝5s内将挂在B点、重力G＝150N的物体匀速提升h＝0.5m，求： （1）拉力F做功的功率PF； （2）该杠杆的机械效率η。 【分析】（1）由题意可知，将挂在杠杆中点B的物体匀速缓慢提升至虚线位置时，这个过程中阻力臂与动力臂的比值始终等于杠杆在水平位置时阻力臂与动力臂的比值，知道动力臂、阻力臂、阻力，根据杠杆平衡条件F1×L1＝F2×L2判断出动力F的变化；由W总＝Fs可求得总功，根据P算出拉力F做功的功率； （2）由W＝Gh可求得有用功，由η100%可求得杠杆的机械效率。 【解答】解：（1）用竖直向上的拉力F在A点，将挂在杠杆中点B的重为150N的物体匀速缓慢提升至虚线位置时，杠杆自身重力的作用点在中点，这个过程中阻力臂与动力臂的比值始终等于杠杆在水平位置时阻力臂与动力臂的比值，即比值始终为，物体在B点匀速提升h＝0.5m时，A端移动的距离为s＝2h＝2×0.5m＝1m，由杠杆平衡条件可得，F×L1＝（G+G杆）×L2可知，竖直向上提升过程中动力F大小不变，拉力F做功的功为： W总＝Fs＝100N×1m＝100J， 拉力F做功的功率为： PF20W； （2）杠杆所做的有用功W有用＝Gh＝150N×0.5m＝75J， 杠杆的机械效率： η100%100%＝75%。 答：（1）拉力F做功的功率PF为20W； （2）该杠杆的机械效率η为75%。 【点评】本题考查杠杆的平衡条件和机械效率的计算，明确提升物体的过程中，阻力臂与动力臂的比值始终等于杠杆在水平位置时阻力臂与动力臂的比值是关键。 19．无障碍通道出现在银行、超市、车站、医院等公共场所的入口处，作用是为有需要的人提供方便。无障碍通道可以简化成如图甲所示的斜面。若一个人用80N的拉力拉着质量为20kg的箱子，从通道底部匀速拉上顶端，通道的长度为5m，高度为1m。求： （1）拉力做的功； （2）人沿斜面拉箱子的机械效率； （3）箱子受到的摩擦力。 【分析】（1）拉力沿斜面方向，物体沿拉力方向移动斜面全长，直接利用拉力与斜面长度求出总功。 （2）先由质量求得物体重力，物体上升高度对应有用功；有用功与总功的比值即为斜面机械效率。 （3）总功除去提升物体的有用功，剩余部分是克服摩擦产生的额外功，结合斜面长度反向算出摩擦力。 【解答】解：（1）拉力做的总功：W总＝Fs＝80N×5m＝400J； （2）箱子重力：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N 克服重力做的有用功：W有＝Gh＝200N×1m＝200J 人沿斜面拉箱子的机械效率：； （3）斜面上克服摩擦力做的功为额外功：W额＝W总﹣W有＝400J﹣200J＝200J 由W额＝fs得，摩擦力：。 故答案为：（1）拉力做的功为400J； （2）人沿斜面拉箱子的机械效率为50%； （3）箱子受到的摩擦力为40N。 【点评】本题考查斜面的总功、有用功、机械效率与摩擦力计算。解题关键：分清斜面中总功、有用功、额外功的对应含义，额外功来源于克服斜面摩擦。易混淆误区：容易错误将拉力大小直接等同于摩擦力大小。 20．如图所示，建筑工人用滑轮组在40s的时间内将重为480N的物体匀速提升10m，所用的拉力为300N。求这个过程中： （1）工人做的有用功； （2）拉力的功率； （3）滑轮组机械效率； （4）若动滑轮重100N，求克服绳重和摩擦所做的功。 【分析】（1）先明确有用功是克服物体重力做的功，利用公式W＝Gh计算工人做的有用功； （2）观察滑轮组判断承担动滑轮的绳子段数n，由s＝nh得出拉力移动距离，再用W＝Fs求总功，最后根据求拉力的功率； （3）利用机械效率公式，将前面求出的有用功和总功代入计算滑轮组的机械效率； （4）将总功减去有用功和提升动滑轮做的额外功（W额＝G动h），剩余部分就是克服绳重和摩擦所做的功。 【解答】解：（1）工人提升重物做功的目的是克服物体重力，因此有用功为W有用＝Gh＝480N×10m＝4800J。 （2）滑轮组中承担动滑轮绳子的段数n＝2，绳端移动距离s＝nh＝2×10m＝20m，拉力做的总功W总＝Fs＝300N×20m＝6000J，拉力的功率。 （3）滑轮组的机械效率。 （4）提升动滑轮所做的额外功W动＝G动h＝100N×10m＝1000J，克服绳重和摩擦所做的额外功W绳摩擦＝W总﹣W有用﹣W动＝6000J﹣4800J﹣1000J＝200J。 答：（1）工人做的有用功为4800J； （2）拉力的功率为150W； （3）滑轮组的机械效率为80%； （4）克服绳重和摩擦所做的功为200J。 【点评】本题考查功、功率、机械效率及滑轮组额外功的综合计算，易错点在求克服绳重和摩擦做功时需用总功减去有用功与克服动滑轮重做功。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $