第十一章 功与机械能（举一反三·重难点训练）物理新教材沪粤版九年级上册

第十一章 功与机械能 【题型1 功的概念及做功的必要因素】 1 【题型2 功的计算和估算】 4 【题型3 比较功的大小 】 6 【题型4 功率的定义及意义 】 7 【题型5 功和功率的区别和联系 】 8 【题型6功率的估算与计算】 10 【题型7 功率的相关图像 】 12 【题型8 功率的测量 】 15 【题型9 有用功和额外功 】 17 【题型10与机械效率有关的概念辨析】 18 【题型11 滑轮组机械效率的计算 】 20 【题型12 斜面计算效率的计算】 27 【题型13 影响机械效率的因素】 31 【题型14 增大或减小机械效率的方法】 36 【题型15 机械效率的综合应用】 39 【题型16 功和能的关系】 42 【题型17 动能的概念、影响动能的因素】 44 【题型18重力势能的概念及影响因素】 46 【题型19 物体运动过程中各种机械能的变化情况】 49 【题型1 功的概念及做功的必要因素】 1.如图所示，斜面光滑，木块在沿斜面向上的拉力作用下，匀速向上移动了一段距离，对此有下列几种说法：①木块所受的重力做了功；②木块所受的拉力做了功；③木块所受的支持力做了功；④木块所受的摩擦力做了功。其中说法正确的是（     ） A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 【答案】A 【知识点】力做功的必要因素、功的概念和单位、功的计算和估算 【详解】①②. 木块在重力方向上通过了距离，由可知重力做了功；木块在拉力方向上通过了距离，由可知拉力做了功，故①②正确； ③. 支持力方向垂直于斜面，木块沿斜面移动，在支持力方向上通过的距离为，由可知支持力不做功，故③错误； ④. 斜面光滑，木块不受摩擦力，即，由可知摩擦力不做功，故④错误。 综上①②正确，故选A。 2.下列有关功的说法正确的是（     ） A．用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功 B．吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车对重物做了功 C．运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功 D．抛出去的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功 【答案】A 【知识点】功的概念和单位、力做功的必要因素 【详解】 做功的两个必要条件：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的距离，功的公式为。 A. 手对水桶的拉力向上，水桶沿拉力方向移动了距离，满足做功条件，故A正确； B. 吊车对重物的拉力竖直向上，重物水平移动，拉力方向上移动距离，由，拉力不做功，故B错误； C. 杠铃在空中停留时移动距离，由，运动员对杠铃不做功，故C错误； D. 铅球在空中运动时，不再受手的推力，无作用力，推力不做功，故D错误。 故选A。 3．如图所示的四种情境中，人对物体的力做了功的是（     ） A．人用力搬石头，没有搬起 B．举重运动员举着杠铃不动 C．人背着书包在水平路面上匀速行走 D．人用力推车前行 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】力做功的必要因素、功的概念和单位 【详解】做功的两个必要因素为：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过了距离。   A．人用力搬石头，没有搬起，人给石头一个向上的力，但是石头在向上的方向上没有移动距离，不满足做功的两个必要因素，人对石头没有做功。故A不符合题意； B．举重运动员举着杠铃不动，运动员给杠铃一个向上的力，然而杠铃在向上的方向上没有移动距离，不满足做功的两个必要因素，人对杠铃没有做功。故B不符合题意； C．背着书包在水平路面上匀速行走，人给书包一个竖直向上的力，而书包是在水平方向上移动，在力的方向（竖直方向）上没有移动距离，不满足做功的两个必要因素，人对书包没有做功。故C不符合题意； D. 人用力推车前行，人给车一个向前的力，车在力的方向（向前）上移动了距离，满足做功的两个必要因素，人对车做了功。故D符合题意。 故选D。 【题型2 功的计算和估算】 4．将一个重为的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示）。已知斜面倾斜角度为，高为，斜面对物体的摩擦力为（物体的大小可忽略不计）。则在上述过程中，克服摩擦力做功___________，斜面对物体的支持力（未画出）做功___________。 【答案】 0.4 0 【知识点】力做功的必要因素、功的计算和估算、辨析物体的机械能是否发生变化 【详解】已知斜面倾斜角度为，高为，由数学知识可知，斜面的长度为 克服摩擦力做功为 因支持力方向与物体运动方向垂直，物体没有在支持力的方向上通过一定的距离，故斜面对物体的支持力做功为 5．小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力做的功最接近（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】功的计算和估算 【详解】一个鸡蛋质量约 每层楼高约3m；提鸡蛋的力与总重力平衡，即提鸡蛋的力 1楼到3楼共上升2层，提升高度 提力做的功 计算结果最接近100J，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6.人工智能给人们生活带来便利。如图甲所示的扫地机器人重为20N，静止时它与水平地面的接触面积为0.01m2，它在水平地面运动时，所受牵引力与速度的关系如图乙所示。 求：（1）该机器人静止时对水平地面的压强。 （2）该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速直线运动10s，求牵引力所做的功。 【答案】（1）2000Pa； （2）3600J。 【解答】解：（1）该机器人静止时对地面的压力：F＝G＝20N， 该机器人静止时对地面的压强：p＝＝＝2000Pa； （2）由图乙可知，该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速直线运动牵引力是600N，机器人运动的路程：s＝vt＝0.6m/s×10s＝6m； 牵引力所做的功：W＝Fs＝600N×6m＝3600J。 答：（1）该机器人静止时对水平地面的压强是2000Pa； （2）该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速直线运动10s，牵引力所做的功是3600J。 7.（2026·江苏徐州·中考真题）一个质量为4 kg的铅球从高处下落了3 m，g取10 N/kg。 (1)求铅球受到的重力。 (2)求下落过程中铅球重力对铅球做的功。 【答案】(1) (2) 【难度】0.93 【知识点】重力的计算与估算、功的计算和估算 【详解】（1）铅球受到的重力 （2）下落过程中铅球重力对铅球做的功 【题型3 比较功的大小 】 8.一个人先后用同样大小的力将不同质量的物体分别在斜向上方向、粗糙水平面上和粗糙斜面上移动相同的距离s（如图所示），该力在这三个过程中所做功分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【知识点】比较功的大小 【详解】根据功的计算公式 ，做功大小取决于力和物体在力的方向上移动的距离。在第一个图中，力 竖直向上，但物体在力的方向（竖直向上）移动的距离小于 s ，因此 ；而在第二、三个图中，力的方向与物体移动方向一致，且移动距离均为 ，因此。 综合比较可知，这三个过程中力所做的功的大小关系为。 故选B 9．如图甲所示，物体M在拉力、的作用下以不同的速度被匀速拉动。它两次运动的路程-时间图像如图乙所示。请分析：______，在前4s拉力、做的功______（两空均选填“>”、“<”、“=”或“无法比较大小”）。 【答案】 = > 【详解】据乙图可知，物体M在拉力、的作用下均做匀速直线运动，受到的拉力与其摩擦力是一对平衡力，大小相等，由于物体M两次运动过程中对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，因此两次拉力大小相等，即 据乙图可知，物块在拉力的作用下运动的速度 前4s物块在拉力的作用下运动的距离 物块在拉力的作用下运动的距离是4m，两次拉力大小相等，由可知， 【题型4 功率的定义及意义】 10.在国际单位制中，功率的单位是（     ） A．帕斯卡（Pa） B．瓦特（W） C．牛顿（N） D．焦耳（J） 【答案】B 【知识点】压强的定义和单位、力的概念和单位、功率的定义及意义、功的概念和单位 【详解】A．帕斯卡（Pa）是压强的单位，故A不符合题意； B．瓦特（W）是功率的国际单位，故B符合题意； C．牛顿（N）是力的单位，故C不符合题意； D．焦耳（J）是功、能量的单位，故D不符合题意； 故选B。 11.在物理学中，功率是表示物体________的物理量；某机器的功率是500W，其物理意义是_________，它在1min内做功________J。 【答案】 做功快慢 该机器每秒做功500J 【详解】[1]在物理学中，功率是表示物体做功快慢的物理量。 [2]某机器的功率是500W，其物理意义是该机器每秒做功500J。 [3]该在1min内做功 【题型5 功和功率的区别和联系】 12．关于功和功率，下列说法正确的是（     ） A．做功时间越长的机械，功率越小 B．做功越多的机械，用的时间越长 C．做功越多的机械，功率越大 D．在相同的时间内，机械的功率越大，做功越多 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】P=W/t、功率的定义及意义、功的概念和单位、功和功率的区别和联系 【详解】功率定义式为，变形得、 A．功率由做功多少、做功时间两个因素共同决定，仅已知时间长，做功大小未知，无法判断功率大小，故A错误； B．由，做功多的情况下，若功率很大，所用时间反而更短，未限定功率大小，结论不成立，故B错误； C．由，仅已知做功多，做功时间未知，无法判断功率大小，故C错误； D．由，时间t相同时，功率P越大，做功W越多，故D正确。故选D。 13.如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始向右做加速运动，依次经过a、b、c三个点，且a、b之间和b、c之间的距离相等，F在ab段做功为，做功功率为；F在bc段做功为，做功功率为，则下列关于与、与的关系中，正确的是（     ） A．， B．， C．， D．， 【答案】C 【难度】0.71 【知识点】比较功率的大小、比较功的大小 【详解】由题知，a、b之间和b、c之间的距离相等，拉力恒定，根据可知，两个过程中拉力做的功相等，即。 物体在光滑水平面上向右做加速运动，速度在不断增大，运动相等的路程，则所用的时间减少，即，做功相同，根据可知，拉力做功的功率。 14.故甲、乙、丙三辆汽车用同样大小的牵引力和速度行驶，甲车沿上坡路，乙车沿水平路，丙车沿下坡路，都行驶相同的时间，下列说法正确的是（　　） A．甲车的功率最大 B．乙车的功率最大 C．丙车的功率最大 D．三辆车的功率一样大 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】P=Fv 【详解】已知三车牵引力大小相等，行驶速度大小相等，根据公式 可知三车功率相等，与路面坡度无关，故ABC错误，D正确。 故选D。 C。 15.如图所示，物体在水平向右的拉力作用下以的速度在水平地面上匀速运动了，拉力所做的功为，功率为，若该物体在水平向右的拉力作用下以的速度在同一水平地面上匀速运动了，拉力所做的功为，功率为，则_____________，_____________（均选填“>”“<”或“=”） 【答案】 = > 【难度】0.75 【知识点】比较功率的大小、比较功的大小、P=Fv、二力或多力平衡问题 【详解】因物体两次均在水平地面上匀速运动，拉力与滑动摩擦力二力平衡，大小相等；同一物体在同一水平地面运动，压力和接触面粗糙程度均不变，滑动摩擦力大小不变，故；由可知，且，两次运动的距离相等，故；由可知，且，已知，故。 【题型6 功率的估算与计算】 16.小明捧着一摞质量为5kg的书从教学楼一楼匀速走到三楼，用时30s，则他上楼时对书做功的功率最接近（     ） A．1W B．15W C．30W D．100W 【答案】B 【知识点】功率的估算 【详解】书的重力 一楼到三楼上升高度约为两层楼高，即，对书做的功 对书做功的功率 结果与15W最接近，故选B。 17.一个重20N物体在8N水平拉力作用下沿水平面匀速前进了25m，用时5s。在整个过程中，拉力做的功是______J，拉力的功率是______W，物体的重力所做功是______J。 【答案】 200/2×102 40 0 【详解】[1]拉力做功 [2]拉力的功率 [3]重力的方向为竖直向下，而物体沿水平方向移动，物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0J。 18．塔吊吊起重物，在竖直方向匀速上升时，若以地面为参照物，则此重物是________，的（选填“运动”或“静止”）；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________焦，功率为________瓦。 【答案】 运动 4×105 8×103 【详解】[1]重物相对于地面的位置在不断变化，所以以地面为参照物，重物是运动的。 [2]拉力做的功为 [3]功率为 19.如图所示滑轮，是一个_________滑轮，用拉力F匀速向上拉动重为20牛的物体A，物体A在2秒内运动了0.4米，若不计滑轮重与摩擦，拉力F做功为_______焦，功率为_______瓦。 【答案】 动 8 4 【详解】[1]由图可知，滑轮的轴随着物体的运动而运动，故该滑轮为动滑轮。 [2][3]由图可知，承担重物的绳子有2段，即n=2，物体A在2秒内运动了0.4米，则拉力F移动的距离为 不计滑轮重与摩擦，拉力F的大小为 拉力F做的功为 拉力F的功率为 20．下图是一款扫地机器人，它的工作原理是通过电动机转动使内部压强减小，从而使杂物进入吸尘器。若该扫地机器人工作时所受阻力恒为60N，它在5s内沿直线匀速清扫地面的距离为2m（忽略灰尘质量和气流的影响），求： (1)此过程中，该扫地机器人动力所做的功。 (2)此过程中，该扫地机器人动力的功率。 【答案】(1)120J (2)24W 【详解】（1）该扫地机器人沿直线匀速清扫地面，动力，此过程中，扫地机器人动力所做的功 （2）此过程中该扫地机器人动力的功率 【题型7 功率的相关图像】 21. 用甲、乙两台机器分别将同一重物G提升到同一高度，物体的运动过程的s-t图像如图所示，则两台机器做的功W甲______W乙，两台机器做功的功率大小P甲______P乙（前两空均选填“大于”、“等于”或“小于”。若甲、乙做功之比为5∶3，所用时间之比为4∶9，则两台机器的功率之比为______。 【答案】 等于 大于 15∶4 【详解】[1][2]用甲、乙两台机器分别将同一重物G提升到同一高度，根据公式W=Pt可知，两台机器做的功W甲等于W乙；由图像可知，将物体提升同一高度，甲用的时间小于乙用的时间，根据公式可知，两台机器做功的功率大小P甲大于P乙。 [3]两台机器的功率之比为 22．物理实验室有一批实验器材，需要从一楼搬运到四楼。甲、乙、丙、丁四个同学参与了搬运工作、他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是（     ） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】A 【知识点】功率的相关图像 【详解】功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快。 由可知，相同时间内，做功越多，功率越大，做功越快。 从图像可知，取相同时间时，甲做的功最多，因此甲的功率最大，做功最快，最终胜出的是甲，故选A。 23.如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~6s内拉力F随时间t变化的规律如图乙所示，速度v随时间t变化的规律如图丙所示，则在0~2s的过程中物体所受摩擦力为__________N；在2~4s的过程中，物体克服摩擦力做功的功率为________W；在4~6s的过程中拉力F所做的功为__________J。 【答案】 3 15 5 【详解】[1]由图丙可知，在2~4s内，物体做匀速滑动，由图乙可知，在2~4s内，拉力F=3N，此时滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，所以滑动摩擦力f=F=3N 0~2s内物体仍加速滑动，与接触面的粗糙程度不变，压力大小不变，所以在0~2s的过程中物体所受摩擦力为3N。 [2]由丙图可知，在2~4s内，物体运动的速度v=5m/s，由速度公式可得，物体运动的距离s=vt=5.0m/s×2s=10m 物体克服摩擦力所做的功为W=fs=3N×10m=30J 物体克服摩擦力做功的功率为 [3]由乙图可知，在4~6s的过程中，拉力F′=1N；由丙图可知，4~6s的过程中，物体运动的路程为 所以在4~6s的过程中拉力F所做的功为W′= F′s′=1N×5m=5J 24.为了增强体质，小星定期的进行跳绳训练，如图所示。在一次训练中，小星跳绳时所穿运动鞋的总质量为0.2kg，平均1分钟他跳绳200次，若每次双脚把运动鞋抬离地面的高度均为0.06m，则： （1）运动鞋的总重力的大小是 　 　；每上升一次他对运动鞋做的功为 　 　；他跳绳时对运动鞋做功的平均功率为 　 　； （2）在参加中考体育考试时，小星认为跳绳时每次跳的高度不宜太高，这可节省体力更好的参加体考的其它项目。同学们 　 　（选填“同意”或“不同意”）他的观点，因为每次跳的高度太高，则每次对自己以及运动鞋所需做功也 　（选填“较多”“较少”或“不变”），根据做功实现能量的转化，所以当做功越多则导致被转化的体能 　（选填“越多”“越少”或“不变”）。 【答案】（1）2N；0.12J；0.4W；（2）同意；较多；越多。 【解析】解：（1）运动鞋的重力G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N； 每上升一次他对运动鞋做的功W＝Fs＝Gh＝2N×0.06m＝0.12J； 他跳绳时对运动鞋做功的平均功率P＝＝＝0.4W； （2）如果每次跳绳的高度太高，根据W＝Gh可知，每次跳起克服自身的重力和鞋的重力做的功就越多，需要更多的体能来转化，由此可知，小星的观点是正确的。 故答案为：（1）2N；0.12J；0.4W；（2）同意；较多；越多。 【题型8 功率的测量 】 25.某班准备组织一次爬楼比赛活动，要求从一楼登上五楼，比比谁的功率最大。怎样比较谁爬楼的功率最大？讨论中，同学们提出测量的物理量有：①一楼到五楼的高度h；②从一楼到达五楼所用的时间t；③每个同学的体重G。下面比较方案中可行的是（     ） A．比较t的大小 B．比较G的大小 C．比较的大小 D．比较的大小 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】功率的测量 【详解】爬楼功率公式为，所有同学从一楼到五楼的登楼高度为定值，因此功率大小仅由决定。 A．仅比较时间未考虑体重，无法判断功率大小，故A不符合题意； B．仅比较体重未考虑时间，无法判断功率大小，故B不符合题意； C．比较的大小即可直接比较功率大小，方案可行，故C符合题意； D．比较仅能判断爬楼速度，未考虑体重，无法判断功率大小，故D不符合题意。 故选C。 26.测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验： (1)已提供的器材是体重计和皮尺，还需要的器材是________； 下表是两位同学的实验数据： 实验次数 同学 做功时间t/s 做功W/J 1 甲 30 6000 2 甲 60 12000 3 乙 30 4000 4 乙 50 6000 (2)比较实验次数1和3可得到：当________________相同时，做的功越多，做功越快； (3)比较实验次数________________可知：当两位同学做功相同时，所用时间越少，做功越快； (4)当他们做功多少和做功时间均不相同时，________________，做功越快。因此，为了比较两位同学做功的快慢，应该在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是________________，为此物理学中引入了一个新的物理量来称呼这个项目，叫________，这种定义物理量的方法是________________。 【答案】(1) 秒表 (2)做功时间 (3)1和4 (4) 单位时间内做的功越多 功与时间的比值 功率 比值定义法 【难度】0.78 【知识点】比较功率的大小、功率的定义及意义、功率的测量、探究比较做功快慢的方法 【详解】（1）由可知，测做功快慢需测量功和做功时间，体重计与皮尺可测上楼所做的功，还需秒表测量做功时间。 （2）1和3两次实验中，做功时间相同，做功多少不同，因此可得：做功时间相同的情况下，做功越多，做功越快。 （3）探究做功相同时时间对做功快慢的影响，需选取做功相等、时间不同的实验组，实验1和4符合要求。 （4）功与做功时间均不同时，单位时间内做的功越多，做功越快；该项目为功与时间的比值，物理学中称其为功率，采用比值定义法定义。 【题型9 有用功和额外功 】 27．如图所示为一个滑轮组，其中系在动滑轮上的绳子段数n=________小明利用此滑轮组提升物体，已知物重为G，物体上升高度为h，用竖直向下的拉力F使物体匀速上升。则（以下空均用题中给出的物理量符号表示）绳子自由端移动的距离是________，有用功的大小为________，总功的大小为________，额外功的大小为________。 【答案】 2 2h Gh 2Fh 【详解】[1][2][3][4][5][6]如图所示为一个滑轮组，提升动滑轮的绳子段数为2段，即其中系在动滑轮上的绳子段数n=2。 滑轮组省力费距离，绳子自由端移动的距离是s=2h 有用功的大小为 总功的大小为 额外功的大小为 28.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 【知识点】有用功和额外功 【详解】[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 29.为了将沙子运到楼上，首先将沙子装到铁桶里，然后用手提着装有沙子的铁桶上楼，在上楼的过程中，手对沙子做的功是___________功，手对沙子和桶做的功是___________功。（均选填“有用”“额外”或“总”） 【答案】 有用 总 【详解】[1][2]为了将沙子运到楼上，目的是提沙子，手对沙子做的功是有用功，在提沙子的过程中对桶做的功没有用，但又不得不做，为额外功；总功等于有用功和额外功之和，所以手对沙子和桶做的功为总功。 【题型10 与机械效率有关的概念辨析】 30．正确理解物理概念是学好物理的关键，关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．做功越快的机械，其功率一定越大 B．机械效率高的机械，所做的有用功一定多 C．机械效率高的机械，做功一定快 D．功率大的机械，所做的功一定多 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】功率的定义及意义、功和功率的区别和联系、机械效率的定义 【详解】A．功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，说明功率越大，故A正确； B．机械效率，即使机械效率高，若总功很小，有用功也不一定多，故B错误； C．机械效率反映的是有用功在总功中所占的比例，与做功快慢无关，故C错误； D．由W=Pt可知，功的多少不仅取决于功率，还与做功时间有关；功率大的机械，若做功时间很短，所做的功也不一定多，故D错误。 故选A。 31．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．做功相等的情况下，额外功越少的机械，机械效率越高 【答案】D 【解析】解：AB．机械效率是指有用功占总功的百分比，与是否省力、做功快慢没有必然的联系，故AB不符合题意； C．效率指有用功占总功的比值，有用功多，额外功多少不确定，则效率不一定高，故C不符合题意； D．做功相等的情况下，额外功越少的机械，有用功占总功的比值越大，所以机械效率越高，故D符合题意。 故选：D。 32．如图，工人用动滑轮提升重物，下列说法正确的是（   ） A．克服动滑轮重力做的功是有用功 B．重物与人手移动的距离相等 C．重物与人手移动的速度相等 D．增加重物，动滑轮的机械效率变大 【答案】D 【知识点】有用功和额外功、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、影响机械效率大小的因素 【详解】A．提升重力，克服重物的重力做的功是有用功，提升动滑轮克服动滑轮重力做的功是额外功，故A错误； B．使用动滑轮省力，费距离，由图可知，动滑轮上绳子股数n=2，物体升高h，人手拉绳子移动的距离，故B错误； C．t时间内重物升高h，重物移动的速度 人手拉绳子移动的 故C错误； D．影响滑轮组机械效率的主要因素包括物体重和动滑轮重。该动滑轮的重力一定，其机械效率与被提升的物体重有关，被提升的物体越重，动滑轮的机械效率变大，故D正确。 故选D。 【题型11 滑轮组机械效率的计算】 33.工人用如图所示的滑轮组提升建筑材料A，将质量为120kg的建筑材料A以0.2m/s的速度匀速提升了5s，在这个过程中，拉力F为500N。（不计绳重与摩擦，g取10N/kg）求： (1)建筑材料的重力大小； (2)工人做的有用功； (3)滑轮组的机械效率。 【答案】(1)1200N (2)1200J (3)80% 【难度】0.65 【知识点】重力的计算与估算、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、有用功和额外功、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】（1）建筑材料的重力大小为 （2）物体上升的高度为 工人做的有用功 （3）由图可知，承担物重的绳子段数为，绳子自由端移动的距离为 工人做的总功 滑轮组的机械效率 34．建筑工地常使用塔式起重机（塔吊）吊运建筑材料。塔吊的起重臂可视为杠杆，图是塔吊中用到的滑轮组。 (1)图中，使用B滑轮的优点是____________。 (2)若塔吊将重力大小为5000 N的水泥板匀速提升10 m，用时25 s。此时左侧绳子拉力为4000 N，提升过程中，拉力做功的功率为____________W，滑轮组的机械效率为____________。 【答案】(1)省力 (2) 3200 【详解】（1）提升重物时，滑轮B随物体一同移动，滑轮B是动滑轮，它的特点是：省力。 （2）[1]绳自由端移动的距离 拉力做的功 拉力做功的功率 [2]所做的有用功 滑轮组的机械效率 35.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体重6000N，汽车匀速拉绳子时速度为3m/s，拉力为2.2×103N，受到的阻力为3×103N。求将物体从井底拉至井口的过程中： （1）绳子自由端移动的距离是多少？ （2）滑轮组的机械效率是多少？ （3）汽车牵引力的功率是多少？ 【答案】（1）绳子自由端移动的距离是36m； （2）滑轮组的机械效率是90.9%； （3）汽车牵引力的功率是1.56×104W。 【解析】解：（1）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×12m＝36m； （2）滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%≈90.9%； （3）因为汽车做匀速直线运动，所以，由力的平衡条件可知，汽车的牵引力：F牵＝F+f＝2.2×103N+3×103N＝5.2×103N， 汽车牵引力的功率：P＝＝＝F牵v＝5.2×103N×3m/s＝1.56×104W。 答：（1）绳子自由端移动的距离是36m； （2）滑轮组的机械效率是90.9%； （3）汽车牵引力的功率是1.56×104W。 36．如图甲所示，用滑轮组将重为120N的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移动的距离为3m，图乙是拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图象，不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量的单位是 　 　，绳子自由端移动的速度是 　 　m/s，该滑轮组的机械效率为 　 　。 【答案】J；0.6；80%。 【解析】解：图乙中纵坐标表示拉力，且拉力大小为50N不变，横坐标表示绳子自由端移动的距离，所以阴影部分的面积S阴＝Fs＝W，表示拉力所做的总功，单位为J； 由题知，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3m， 绳子自由端移动的速度是v＝＝＝0.6m/s； 由图知n＝3，不计绳重和摩擦， 该滑轮组的机械效率为：η＝＝＝＝＝＝80%。 故答案为：J；0.6；80%。 37.如图所示，用滑轮组匀速提升重为G的物体，若不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为η。当物体被提升的高度为h时，拉力F做的功为（   ） A．Gh B． C．Gh·η D．2Gh 【答案】B 【详解】匀速提升重物时，克服物体重力做的功为有用功，可得 根据机械效率的定义，拉力做的功是总功，变形得 ，故选B。 38.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2400J B．工人拉力的功率为60W C．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 【知识点】机械效率的简单计算、P=W/t、影响机械效率大小的因素、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】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。 39．如图所示，某人用动滑轮将重180N的木箱在5s内沿竖直方向匀速提升2m，所用拉力为100N，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．动滑轮做的有用功是400J B．拉力的功率为40W C．动滑轮的机械效率为90% D．若用此装置沿竖直方向匀速提升360N重物，拉力为200N 【答案】C 【知识点】动滑轮绳端拉力及移动距离的计算、机械效率的简单计算、P=W/t、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】A．滑轮承担物重的绳子段数，不计绳重和摩擦，有用功是克服物体重力做的功，为，故A错误； B．拉力移动距离 拉力做的总功 拉力功率，故B错误； C．动滑轮机械效率，故C正确； D．不计绳重和摩擦，根据可知动滑轮重力 提升360N重物时，拉力，故D错误。 故选C。 40．在如图所示的装置中，斜面长5m，高2m，现将质量为200kg的物体从斜面底端匀速拉到顶端，若轻质滑轮的机械效率为80%，人作用于绳自由端的拉力为500N，则总功为 　 　J，克服斜面摩擦做的额外功为 　 　J。（g取9.8N/kg） 【答案】5000；80 【解析】解：（1）该滑轮为动滑轮，斜面长为L＝5m，则绳子自由端通过的距离：s＝2L＝2×5m＝10m， 则拉力所做的总功：W总＝Fs＝500N×10m＝5000J； （2）已知滑轮的机械效率为80%，根据机械效率公式可得动滑轮对物体所做的功（即使用斜面时做的总功）： W＝W总η＝5000J×80%＝4000J， 将物体提到2m高处所做的有用功： W有＝Gh＝mgh＝200kg×9.8N/kg×2m＝3920J； 则克服斜面摩擦力所做的额外功： W额＝W﹣W有＝4000J﹣3920J＝80J。 故答案为：5000；80。 【题型12 斜面计算效率的计算】 41．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 【知识点】有用功和额外功、功的计算和估算、斜面机械效率的计算 【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 42．（24-25九年级上·广东广州·期末）如图1，小明将物体以1m/s的速度匀速拉到斜面顶端，斜面的机械效率为60%。此过程，额外功______有用功（选填“大于”“等于”“小于”），物体机械能______（选填“不变”“变大”“变小”），若同样的过程以2m/s的速度匀速拉动物体，斜面机械效率______（选填“不变”“变大”“变小”）。可能符合此过程系统（含斜面、物体、绳）能量流向的是图2中的______。 【答案】 小于 变大 不变 D 【知识点】辨析物体的机械能是否发生变化、机械效率的定义、影响机械效率大小的因素、物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】[1]小明将物体以1m/s的速度匀速拉到斜面顶端，斜面的机械效率为60%，即小明做的有用功占总功的60%，小明做的额外功占总功的40%，故此过程，额外功小于有用功。 [2]小明将物体以1m/s的速度匀速拉到斜面顶端的过程中，速度不变，质量不变，高度增大，因此动能不变，重力势能增大，机械能变大。 [3]若以2m/s的速度匀速拉动物体，拉力、摩擦力、物体的重力以及物体提升的高度，沿斜面运动的长度均不变，即有用功不变，额外功不变，故斜面的机械效率不变。 [4]小明将物体匀速拉到斜面顶端的过程中，动能不变，重力势能增大；若人的能量为1000J，因斜面的机械效率为60%，说明有600J的能量转化为物体的势能，有400J的能量克服摩擦做功，即转化为内能，故选D。 43.如图所示，斜面长s＝8m，高h＝4m。用沿斜面方向的推力F，将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了200J额外功。求： (1)运动过程中所做的有用功； (2)斜面的机械效率； (3)推力F的大小。 【答案】(1) (2) (3) 【知识点】有用功和额外功、斜面机械效率的计算 【详解】（1）运动过程中所做的有用功 （2）斜面的机械效率 （3）推力F的大小为 44．如图甲所示，在探究斜面机械效率的小组活动中，分别将A、B两个完全相同的物体拉到斜面顶端，做功情况如图乙所示，对物体A做的有用功是 　 　J，对物体B做的额外功是 　 　J；拉物体B的斜面机械效率ηB是 　 　。 【答案】20；5；80%。 【解析】解：有用功与额外功的和叫总功，对物体A做的有用功是WA有用＝WA总﹣WA额＝30J﹣10J＝20J， 如图甲，分别将A、B两个完全相同的物体拉到斜面顶端，由W＝Gh可知做的有用功相等， 即WB有用＝WA有用＝20J， 对物体B做的额外功是WB额＝WB总﹣WB有用＝25J﹣20J＝5J， 拉物体B的斜面机械效率。 故答案为：20；5；80%。 45．如图所示，工人用平行斜面向上的恒定推力F，将重6N的物体以1m/s的速度匀速推到斜面顶端，斜面长1m，测得斜面的机械效率为75%，斜面的倾斜角度为30°。则下列说法正确的是（　　 ） A．推力做的功为3J B．物体受到的摩擦力为1.5N C．物体在匀速上升过程中，速度越快受到的摩擦力越大 D．若以2m/s的速度匀速推动物体，斜面的机械效率仍为75% 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】有用功和额外功、影响滑动摩擦力大小的因素、功的计算和估算、斜面机械效率的计算 【详解】A．斜面倾角30°，根据直角三角形性质，斜面长1m时，斜面高度 有用功 则推力做的总功，故A错误； B．额外功是克服摩擦力做的功，额外功为 则摩擦力，故B错误； C．滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关，与物体运动速度无关，故C错误； D．斜面机械效率，物体重力、斜面高度、摩擦力、斜面长度均不变，改变速度不影响机械效率，仍为，故D正确。 故选D。 【题型13 影响机械效率的因素】 46．（2026·江苏南通·中考真题）如图所示，小强在测量动滑轮的机械效率，记录的数据如下表所示。 序号 物体受到的 重力G/N 物体上升的 高度h/m 拉力F/N 机械效率η/% 1 2 0.2 1.5 66.7 2 4 0.2 2.6 3 6 0.2 3.7 81.1 4 10 0.2 5.8 86.2 (1)每次实验中绳端移动的距离为________m。 (2)第2次实验中的有用功为________J，机械效率为________%（百分号前保留1位小数）。 (3)若提升重力为8N的物体，则机械效率更接近________（选填“81.1”或“86.2”）%。 【答案】(1)0.4 (2) 0.8 76.9 (3)86.2 【难度】0.76 【知识点】机械效率的简单计算、动滑轮绳端拉力及移动距离的计算、测量滑轮组的机械效率、影响机械效率大小的因素 【详解】（1）由图可知，与动滑轮相接的绳子段数，由可得，每次实验中绳端移动的距离为 （2）由可得，第2次实验中的有用功为 由可得，第2次实验中的总功为 由可得，机械效率为 （3）分析数据可知，在滑轮不变的情况下，物体的重力由2N增加到4N、6N、10N的过程中，机械效率逐渐增加，故可得出结论在滑轮不变的情况下，增加所提物体的重力，滑轮组的机械效率越高。则若提升重力为8N的物体，机械效率将大于6N时的机械效率81.1%，更接近10N时的机械效率86.2%。 47．（26-27九年级上·北京·开学考试）某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示， 实验装置如图甲、乙、丙、丁所示。 (1)实验中应沿竖直方向___________缓慢拉动弹簧测力计。 (2)分析表中数据可知，第2次实验是用图___________所示装置做的；第3次实验是用图___________所示装置做的。 实验次序 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 80% (3)比较第2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，滑轮组的机械效率与___________有关。实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是___________。（填字母） A．减小摩擦 B．多次测量求平均值减小误差 C．获得多组数据归纳出物理规律 (4)用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图像正确的是___________（不计绳重和摩擦）。 A． B． C． D． 【答案】(1)匀速 (2) 乙 丙 (3) 所提升物体重力 C (4)B 【难度】0.77 【知识点】机械效率的简单计算、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、测量滑轮组的机械效率、影响机械效率大小的因素 【详解】（1）实验中沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计时，系统处于平衡状态，弹簧测力计的示数稳定，大小等于拉力，才能准确测出拉力的数值。 （2）利用公式计算承担物重的绳子段数。第2次实验 即有3段绳子拉着动滑轮，对应图乙的装置。 第3次实验 物重比第2次更大，对应图丙（挂了2个钩码、同样3段绳的装置）。 （3）第2、3次实验使用的是同一滑轮组，只有提升的物重不同，机械效率不同，因此结论是：同一滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关。 本实验多次改变物重、换用不同滑轮组，目的是获取多组数据，归纳出普遍的物理规律，不是为了减小摩擦，也不是测量同一个定值来求平均减小误差，因此选C。 （4）不计绳重和摩擦时，滑轮组机械效率 物重增大时，机械效率会随之升高，但不成正比，且额外功的占比随物重增大逐渐减小，效率的增长速度逐渐放缓，曲线向上凸起，对应图B。 48．（25-26九年级上·广东潮州·期中）小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中，提出了以下猜想： A．同一个斜面，所推的物体越重，机械效率越高； B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。 为了验证猜想，小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如下表： 实验次数 斜面倾角 物重 拉力 斜面高度 斜面长度 有用功 总功 斜面机械效率 1 3 2.5 0.6 1.2 1.8 3 60% 2 5 3.8 0.6 1.2 3 4.56 3 3 2.8 0.8 1.2 2.4 3.36 71% (1)在实验过程中，应沿斜面向上______拉动木块； (2)第2次实验中斜面的机械效率_______（结果保留整数）； (3)对比实验1、2的数据可以用来验证猜想______（填字母序号）；细心的小明发现第2次实验中的额外功大于第1次实验中的额外功，你认为可能的原因是______；第1次实验中物块与斜面间的摩擦力是______N； (4)对比实验______的数据可以用来验证小明提出的另一个猜想。 【答案】(1)匀速直线 (2)66% (3) A 物体对斜面的压力变大，摩擦力增大。 1 (4)1、3 【难度】0.71 【知识点】测量斜面的机械效率、斜面机械效率的计算 【详解】（1）实验时要沿斜面向上匀速直线拉动木块，此时拉力大小恒定，弹簧测力计示数稳定。 （2）第 2 次实验机械效率 （3）实验 1、2 斜面倾角相同，物体重力不同，验证猜想A； 额外功是克服摩擦力做的功，物体越重，斜面受到的压力越大，滑动摩擦力越大，所以额外功更大。 第 1 次实验： 由得，摩擦力 （4）验证猜想 B（斜面倾斜程度），要控制物重相同，改变倾角，故选实验1、3。 【题型14 增大或减小机械效率的方法】 49．（25-26八年级下·陕西汉中·期末）用相同的滑轮和绳子分别组成如图的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度，甲、乙两滑轮组的机械效率分别为η甲、η乙，拉力对滑轮组所做的功分别为W甲、W乙，若不计绳重及摩擦，则η甲________η乙，W甲________W乙（前两空均选填“大于”“等于”或“小于”），用同一个滑轮组提升不同重量的物体时，其机械效率____________（选填“不变”或“不同”）。 【答案】 等于 等于 不同 【难度】0.85 【知识点】有用功和额外功、影响机械效率大小的因素、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】不计绳重及摩擦时，有用功 额外功为克服动滑轮重力做的功 因甲、乙的物重、提升高度、动滑轮重力均相等，故甲、乙有用功、额外功均相等。 因总功 则甲、乙总功相等，即 由可知，甲、乙机械效率 同一个滑轮组，动滑轮重力不变，提升更重的物体时，有用功占总功的比例会变大，机械效率会升高，因此提升不同重量物体时，机械效率不同。 50．代学者宋应星著有《天工开物》，如图1所示，是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景。桔槔属于________，使用时，机械效率________1（选填“>”“<”或“=”）。用图2所示的滑轮组将重为3.6N的物体竖直向上匀速提升0.5m，拉力F的大小为1.5N，则该滑轮组的机械效率为________。 【答案】 杠杆 < 80% 【难度】0.78 【知识点】机械效率的大小比较、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、杠杆的定义、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】桔槔的结构是一根能绕固定点转动的硬棒，符合杠杆的定义，属于杠杆类简单机械； 因使用机械时不可避免做额外功，有用功总小于总功，故； 由图2可知，承担物重的绳子段数， 有用功为 总功为 滑轮组的机械效率为 51．甲、乙、丙三人设计了如图所示的三种滑轮组来匀速提升同样的重物，不计绳重和摩擦，若每个轮重60N，甲中拉力F1＝100N，则重物的质量为 kg（g取10N/kg），甲滑轮组的机械效率为 。甲、乙、丙三组滑轮组的效率大小关系是 。 【答案】24 80% η1＝η3＞η2 【解析】[1]在甲图中 n＝3 不计绳重和摩擦，拉力 重物的重力 G＝nF1﹣G动＝3×100N﹣60N＝240N 其质量 [2]拉力端移动的距离 s＝nh 因为滑轮组的机械效率 所以，甲滑轮组的机械效率 [3]不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 甲、乙、丙三人设计的三种滑轮组来匀速提升同样的重物，甲、丙的动滑轮重力相等，小于乙的动滑轮重力，甲、丙的机械效率相等，大于乙的机械效率，其机械效率大小关系 η1＝η3＞η2 【题型15 机械效率的综合应用】 52．塔吊是现代建筑业常见的一种机械设备，学完滑轮的问天小组自制了一张塔吊简易图。如图所示，下方所挂物体的重力为1200N，滑轮A的自重为300N，滑轮A属于___________（选填“A 定滑轮”或“B 动滑轮”）不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则绳端的拉力F=___________N，此装置的机械效率η=___________。 【答案】 B 750 80% 【详解】滑轮A跟着重物一起升降，位置随物体移动，属于动滑轮。 拉力 有用功，总功 机械效率 53．为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，物体边长为10cm设置了图所示的滑轮组装置，当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重与摩擦）下列计算结果正确的是（　　） A．0s~1s内，物体对地面的压强是1000Pa B．1s~2s内，额外功是62.5J C．2s~3s内，拉力做的功是187.5J D．1s~2s内，滑轮组的机械效率是83.3% 【答案】B 【解析】由图可知，滑轮组的n=3，2s~3s内物体做匀速运动，物体运动速度为2.5m/s，此时物体已经离开地面，拉力为40N，拉力做功的功率为 滑轮组受力为 则动滑轮重量为 拉力做的总功为 有用功为 则滑轮组的机械效率为 0s~1s内，物体在30N的拉力作用下静止，此时物体绳端拉力为T1，则 即 则物体对地面的压力为 则物体对地面的压强为 1s~2s内，物体在50N的拉力作用下加速上升了1.25m，则拉力做的总功为 拉力做的有用功为 额外功为 则滑轮组的机械效率为 故选B。 54．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： ①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平； ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。 (1)本次实验中，若提升的钩码重一定，不计装置的摩擦，则影响杠杆机械效率的主要因素是 ____________ 。 (2)该杠杆机械效率的表达式是 ____________________ 。（用题中给出的字母表示） (3)若将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则有用功 _______ ，杠杆的机械效率将 _______ 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】(1)杠杆自身的重力 (2) (3) 不变 变大 【难度】0.62 【知识点】机械效率的大小比较、影响机械效率大小的因素、测量杠杆的机械效率 【详解】（1）实验中不考虑摩擦时，额外功主要来自克服杠杆自身重力做的功，在钩码重一定、有用功固定的情况下，杠杆自重是影响额外功多少、进而影响机械效率的核心因素。 （2）杠杆的有用功是提升钩码做的功 总功是弹簧测力计拉力做的功 根据机械效率定义有 （3） 物重G不变，将钩码从A移到C，将钩码提升相同高度时，有用功不变；杠杆自身重心上升的高度会变小，即克服杠杆自重做的额外功减少，在有用功不变的情况下，有用功在总功中的占比提升，因此机械效率变大。 【题型16 功和能的关系】 55.下列关于能的叙述中，正确的是（     ） A．一个物体已经做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 B．挂在树枝上的苹果，没有做功，所以就没有能 C．一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能量 D．运动的物体具有能，静止的物体没有能 【答案】C 【难度】0.92 【知识点】功和能的关系、能量的概念及单位 【详解】A. 物体具有的能是指它能够做功的本领，而不是已经做了多少功。已经做功的多少与当前具有的能的大小没有直接关系，故A错误； B. 挂在树枝上的苹果能够对外做功，具有能量，故B错误； C. 一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能量。这是初中物理中能量的标准定义，故C正确； D. 静止的物体也可能具有能，例如被举高的物体具有重力势能，被压缩的弹簧具有弹性势能，不一定非要运动才有能。故D错误。 故选C。 56.下列关于功和能的关系的说法中，正确的是（　　） A．一个物体没有做功，它一定不具有能量 B．一个物体能够做的功越多，其动能一定越大 C．一个物体具有能量，说明它正在做功 D．一个物体能够做功，说明它具有能量 【答案】D 【难度】0.9 【知识点】功和能的关系 【详解】A．一个物体没有做功，可能具有能量，例如：静止在高处的苹果具有重力势能，故A错误； B．物体能够做功，表示这个物体具有能量，能够做功越多，说明该物体具有的能量就越大，并不一定是动能越大，也有可能是重力势能，或其他形式的能，故B错误；   C．一个物体具有能量，说明它具有做功本领，但物体不一定做功，故C错误；   D．一个物体能够做功，具有做功的本领，说明它一定具有能，故D正确。   故选D。 57.关于力和运动、功和能量之间的关系，下列说法错误的是（　　） A．运动的物体一定具有能量 B．物体受到力的作用，力一定对物体做功 C．做功的本质是能量的转化 D．功和能量的单位都是焦耳 【答案】B 【详解】A．物体由于运动而具有的能量叫做动能，因此运动的物体具有能量，故A正确，不符合题意； B．有力作用在物体上，如果物体没有在力的方向上通过一定的距离，则力没有对物体做功，故B错误，符合题意； C．能量的转化需要通过做功来实现，所以做功的本质是能量的转化，故C正确，不符合题意； D．为纪念焦耳在热学和能量研究领域取得的卓越成就，物理量以其名字命名功和各种能量的基本单位，故D正确，不符合题意。 故选B。 【题型17 动能的概念、影响动能的因素】 58.我市在努力创建全国文明城市，市容市貌越来越好。如图是环卫工人驾驶洒水车匀速前进洒水时的情景。下列说法正确的是（　　） A．洒水时，洒水车动能一直保持不变 B．洒水时，洒水车对地面的压力一直在变小 C．洒水时，洒水车受到地面的摩擦力始终保持不变 D．洒水车刹车减速，说明力是维持物体运动状态的原因 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】影响滑动摩擦力大小的因素、牛顿第一定律的内容及理解、动能的概念、影响动能的因素、压力的概念 【详解】A．动能大小与质量和速度有关。洒水车匀速前进，速度不变，但洒水过程中总质量不断减小，因此动能减小，故A错误； B．水平地面上，物体对地面的压力等于自身总重力。洒水时洒水车总质量减小，总重力减小，因此对地面的压力一直在变小，故B正确； C．摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关。接触面粗糙程度不变，洒水时压力不断减小，故摩擦力也会减小，故C错误； D．力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。洒水车刹车减速，是力改变了它的运动状态，故D错误。 故选B。 59.如图是雨滴在空中下落过程的速度与时间的关系图。雨滴在、、三个时刻具有的动能分别是、、，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】通过v-t图像研究物体运动、比较动能大小 【详解】动能大小与物体的质量和速度有关，质量不变时，速度越大，动能越大。结合图像可知，、、三个时刻的速度关系，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系为。 故选C。 60.如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的、、高处滚下（，）推动纸盒运动一段距离后静止。 (1)实验中可以通过观察_____________知道动能的大小，小球撞击纸盒的过程中，对纸盒_____________（选填“做功”或“不做功”），由（a）（b）两次实验可知，动能的大小与_____________有关。 (2)从图中可以看出，A、B、C三个小球刚到达水平面时，_____________两球的速度相同，_____________球的动能最大。 (3)若某次撞击前小球有的动能，那么撞击后纸盒和小球一起向前运动的过程中，不考虑空气阻力，纸盒具有的动能可能是_____________。 A． B． C． D． 【答案】(1) 纸盒被推开的距离 做功 速度 (2) A、C C (3)B 【难度】0.82 【知识点】探究影响动能因素的实验装置及作用、探究动能大小与速度的关系、比较动能大小、探究动能大小与质量的关系 【详解】（1）实验中，通过观察纸盒被撞击后移动的距离判断小球动能的大小，小球撞击纸盒的过程中，对纸盒做功，小球对纸盒做的功越多，纸盒移动得越远，小球的动能越大。由（a）（b）两次实验可知，小球的质量相同，小球在（a）图斜面上的高度大，滑到底端时的速度大，纸盒被撞击后移动的距离远，小球的动能大，可得结论：动能的大小与速度有关。 （2）由图可知，，A、C两球的高度相同，从斜面滑下到达水平面时的速度相同；B球的位置低，到达水平面时的速度小；由图可知（c）图中，纸盒被撞击后移动的距离最大，因此C球的动能最大。 （3）撞击过程中，小球对纸盒做功，使纸盒获得动能，撞击后纸盒和小球一起向前运动，因此小球还有一部分动能，小球对纸盒做的功小于300J，纸盒具有的动能可能是100J，故选B。 【题型18 重力势能的概念及影响因素】 61.2026年6月横州市云表镇发生了严重的洪涝灾害，志愿者利用无人机运送物品投放到灾民手中，无人机在运送救灾物资加速升空的过程中（     ） A．重力势能和动能都增大 B．重力势能和动能都减小 C．重力势能减小，动能增大 D．重力势能增大，动能减小 【答案】A 【难度】0.92 【知识点】重力势能的概念及影响因素、动能的概念、影响动能的因素 【详解】无人机加速升空过程中质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大。 故选A。 62．（25-26八年级下·内蒙古赤峰·期末）2026年5月24日神舟二十三号载人飞船成功发射。在加速上升阶段，航天员（     ） A．动能减小 B．动能变大 C．重力势能不变 D．机械能不变 【答案】B 【难度】0.9 【知识点】重力势能的概念及影响因素、动能的概念、影响动能的因素、辨析物体的机械能是否发生变化 【详解】动能的影响因素是质量和速度：航天员的质量保持不变，飞船处于加速状态，航天员的速度不断增大，因此航天员的动能变大。 重力势能的影响因素是质量和高度：航天员质量不变，上升过程中所处高度持续增加，因此重力势能是变大的。 机械能是动能与重力势能的总和：该过程中航天员的动能和重力势能都增大，因此航天员的机械能也随之变大。 故选B。 63.用如图所示装置探究影响重力势能大小的因素。、为实心铁块让铁块从图中所示高度由静止下落，砸在小桌上，桌腿陷入沙子中。 实验中，铁块的重力势能是通过          来反映的； 图甲所示实验探究的问题是“铁块的重力势能与          是否有关”，此实验需要控制          不变； 小力利用图乙所示的实验探究“铁块的重力势能与质量是否有关”，他的操作过程中存在的问题是          ，合理的操作是          。 【答案】桌腿陷入沙子的深度 高度 质量 没有控制高度相同 让、铁块从同一高度由静止下落 【解析】铁块的重力势能越大，对桌子做功越多，桌腿陷入细沙中的深度越大，因此是通过看得见的桌腿陷入沙子的深度来反映重力势能的大小。 图甲实验中，是同一个铁块，高度不同，因此是探究物体重力势能与物体高度是否有关。根据控制变量法，此实验需要控制物体的质量不变。 根据控制变量法，探究“物体重力势能的大小与质量的关系”时，需要控制高度相同，而小力利用图乙所示的实验存在的问题是没有控制高度相同，合理的操作应是让、铁块从同一高度由静止下落。 64.小明在探究“影响重力势能大小的因素”实验中，选择三个大小相同的实心球A、B、C，且。如图甲，A、C两球离沙地高度相同，将三个球由静止释放，落到松软程度相同的沙地上时的状态如虚线所示，忽略空气阻力影响。 (1)选择A、B两球进行实验，是为了探究重力势能大小与________的关系； (2)比较A、C两球可得出结论：________； (3)释放前，B、C两球中，重力势能较大的是________球； (4)如图乙，小红也使A、C两球从同一高度下落到松软程度相同的沙地上，结果如虚线所示，原因可能是________。 【答案】(1)高度 (2)当高度相同时，质量越大，重力势能越大 (3)B (4)C球下落前具有向下的初速度 【难度】0.7 【知识点】重力势能的概念及影响因素、控制变量法、探究重力势能大小与高度的关系、转换法 【详解】（1）由题意可得，A、B两球的质量相同，下落高度不同，所以选择A、B两球进行实验，是为了探究重力势能大小与高度的关系。 （2）由题意得，A球质量大于C球且A、C两球下落高度相同，由图甲可得，A球在沙地中的凹陷程度比C球深，说明A球的重力势能更大，故结论为：当高度相同时，质量越大，重力势能越大。 （3）本实验通过小球落在沙地中的凹陷程度来反映小球重力势能的大小，用到了转换法，由图甲得，B球在沙地中的凹陷程度比C球深，所以释放前，B、C两球中，重力势能较大的是B球。 （4）如图乙，小红也使A、C两球从同一高度下落到松软程度相同的沙地上，且A球的质量大于C球，但A球在沙地中的凹陷程度比C球浅，可能是C球下落前具有向下的初速度。 【题型19 物体运动过程中各种机械能的变化情况】 65.（26-27九年级上·广西南宁·开学考试）2026年7月10日，我国成功实施了长征十号乙运载火箭子一级的海上可控回收任务，这是我国首次，也是全球首次通过网系捕获方式实现运载火箭子一级的海上回收。如图，回收的火箭在空中减速降落的过程中（忽略火箭质量的变化）（　　） A．动能增大 B．重力势能不变 C．机械能减少 D．机械能守恒 【答案】C 【难度】0.75 【知识点】重力势能的概念及影响因素、动能的概念、影响动能的因素、辨析物体的机械能是否发生变化 【详解】火箭减速降落，质量不变，速度减小，动能减小；高度减小，重力势能减小，火箭的机械能等于其动能与重力势能之和，故机械能减少。 故选C。 66．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）如图是老师在课堂上进行的滚摆演示实验示意图，下列说法不正确的是（     ） A．滚摆运动过程中，机械能守恒 B．滚摆向下运动时，重力势能转化为动能 C．滚摆向上运动时，动能转化为重力势能 D．滚摆上升的最大高度逐渐降低 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】单摆和滚摆运动时的能量变化情况、物体运动过程中各种机械能的变化情况、辨析物体的机械能是否发生变化 【详解】A．滚摆运动过程中，克服空气阻力和摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能逐渐减小，不守恒，故A错误，符合题意； BC．滚摆向下运动时，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能；向上运动时，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，故BC正确，不符合题意； D．滚摆运动过程中机械能逐渐减小，重力势能的最大值逐渐减小，重力势能的大小与质量和高度有关可知，因质量不变，故上升的最大高度逐渐降低，故D正确，不符合题意。 故选A。 67.（25-26九年级上·甘肃·期末）如图所示，某气象卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，当它从近地点向远地点运动时，____增大，____减小；______转化为_____。（均选填“重力势能”或“动能”），总机械能_____（变大、不变、变小） 【答案】 重力势能 动能 动能 重力势能 不变 【难度】0.65 【知识点】人造卫星、天体运动等的能量转化、物体运动过程中各种机械能的变化情况、辨析物体的机械能是否发生变化 【详解】[1][2][3][4]当卫星从近地点向远地点运动时，卫星的质量不变，距离地面的高度越来越大，速度越来越慢，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。 [5]当卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的相互转化，因此卫星的机械能守恒，即机械能不变。 68.2026年3月30日，力箭二号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区成功首飞，将多颗卫星送入预定轨道。火箭升空时，燃料燃烧产生的高温高压燃气向后高速喷出，推动火箭加速上升，这说明物体间力的作用是_______ 的；在火箭加速上升的过程中，其机械能_______ （选填“增大”“减小”或“不变”）；以地面为参照物，火箭是_______ （选填“运动”或“静止”）的。 【答案】 相互 增大 运动 【详解】火箭向后喷出燃气，燃气对火箭产生一个向前的反作用力，推动火箭前进，这体现了物体间力的作用是相互的，即一个物体对另一个物体施加力的同时，也会受到另一个物体的反作用力。 火箭加速上升时，速度增大，动能增大；高度升高，重力势能增大，因为机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能增大。此外，燃料燃烧释放的内能也会转化为火箭的机械能，进一步使机械能增加。 以地面为参照物，火箭的位置相对于地面不断升高，发生了变化，所以火箭是运动的。 1 / 50 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章 功与机械能 【题型1 功的概念及做功的必要因素】 1 【题型2 功的计算和估算】 2 【题型3 比较功的大小 】 3 【题型4 功率的定义及意义 】 4 【题型5 功和功率的区别和联系 】 4 【题型6功率的估算与计算】 5 【题型7 功率的相关图像 】 7 【题型8 功率的测量 】 8 【题型9 有用功和额外功 】 9 【题型10与机械效率有关的概念辨析】 10 【题型11 滑轮组机械效率的计算 】 10 【题型12 斜面计算效率的计算】 13 【题型13 影响机械效率的因素】 15 【题型14 增大或减小机械效率的方法】 18 【题型15 机械效率的综合应用】 19 【题型16 功和能的关系】 20 【题型17 动能的概念、影响动能的因素】 21 【题型18重力势能的概念及影响因素】 22 【题型19 物体运动过程中各种机械能的变化情况】 23 【题型1 功的概念及做功的必要因素】 1.如图所示，斜面光滑，木块在沿斜面向上的拉力作用下，匀速向上移动了一段距离，对此有下列几种说法：①木块所受的重力做了功；②木块所受的拉力做了功；③木块所受的支持力做了功；④木块所受的摩擦力做了功。其中说法正确的是（     ） A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 2.下列有关功的说法正确的是（     ） A．用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功 B．吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车对重物做了功 C．运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功 D．抛出去的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功 3．如图所示的四种情境中，人对物体的力做了功的是（     ） A．人用力搬石头，没有搬起 B．举重运动员举着杠铃不动 C．人背着书包在水平路面上匀速行走 D．人用力推车前行 【题型2 功的计算和估算】 4．将一个重为的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示）。已知斜面倾斜角度为，高为，斜面对物体的摩擦力为（物体的大小可忽略不计）。则在上述过程中，克服摩擦力做功___________，斜面对物体的支持力（未画出）做功___________。 5．小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力做的功最接近（　　） A． B． C． D． 6.人工智能给人们生活带来便利。如图甲所示的扫地机器人重为20N，静止时它与水平地面的接触面积为0.01m2，它在水平地面运动时，所受牵引力与速度的关系如图乙所示。 求：（1）该机器人静止时对水平地面的压强。 （2）该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速直线运动10s，求牵引力所做的功。 7.（2026·江苏徐州·中考真题）一个质量为4 kg的铅球从高处下落了3 m，g取10 N/kg。 (1)求铅球受到的重力。 (2)求下落过程中铅球重力对铅球做的功。 【题型3 比较功的大小 】 8.一个人先后用同样大小的力将不同质量的物体分别在斜向上方向、粗糙水平面上和粗糙斜面上移动相同的距离s（如图所示），该力在这三个过程中所做功分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（     ） A． B． C． D． 9．如图甲所示，物体M在拉力、的作用下以不同的速度被匀速拉动。它两次运动的路程-时间图像如图乙所示。请分析：______，在前4s拉力、做的功______（两空均选填“>”、“<”、“=”或“无法比较大小”）。 【题型4 功率的定义及意义】 10.在国际单位制中，功率的单位是（     ） A．帕斯卡（Pa） B．瓦特（W） C．牛顿（N） D．焦耳（J） 11.在物理学中，功率是表示物体________的物理量；某机器的功率是500W，其物理意义是_________，它在1min内做功________J。 【题型5 功和功率的区别和联系】 12．关于功和功率，下列说法正确的是（     ） A．做功时间越长的机械，功率越小 B．做功越多的机械，用的时间越长 C．做功越多的机械，功率越大 D．在相同的时间内，机械的功率越大，做功越多 13.如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始向右做加速运动，依次经过a、b、c三个点，且a、b之间和b、c之间的距离相等，F在ab段做功为，做功功率为；F在bc段做功为，做功功率为，则下列关于与、与的关系中，正确的是（     ） A．， B．， C．， D．， 14.故甲、乙、丙三辆汽车用同样大小的牵引力和速度行驶，甲车沿上坡路，乙车沿水平路，丙车沿下坡路，都行驶相同的时间，下列说法正确的是（　　） A．甲车的功率最大 B．乙车的功率最大 C．丙车的功率最大 D．三辆车的功率一样大 15.如图所示，物体在水平向右的拉力作用下以的速度在水平地面上匀速运动了，拉力所做的功为，功率为，若该物体在水平向右的拉力作用下以的速度在同一水平地面上匀速运动了，拉力所做的功为，功率为，则_____________，_____________（均选填“>”“<”或“=”） 【题型6 功率的估算与计算】 16.小明捧着一摞质量为5kg的书从教学楼一楼匀速走到三楼，用时30s，则他上楼时对书做功的功率最接近（     ） A．1W B．15W C．30W D．100W 17.一个重20N物体在8N水平拉力作用下沿水平面匀速前进了25m，用时5s。在整个过程中，拉力做的功是______J，拉力的功率是______W，物体的重力所做功是______J。 18．塔吊吊起重物，在竖直方向匀速上升时，若以地面为参照物，则此重物是________，的（选填“运动”或“静止”）；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________焦，功率为________瓦。 19.如图所示滑轮，是一个_________滑轮，用拉力F匀速向上拉动重为20牛的物体A，物体A在2秒内运动了0.4米，若不计滑轮重与摩擦，拉力F做功为_______焦，功率为_______瓦。 20．下图是一款扫地机器人，它的工作原理是通过电动机转动使内部压强减小，从而使杂物进入吸尘器。若该扫地机器人工作时所受阻力恒为60N，它在5s内沿直线匀速清扫地面的距离为2m（忽略灰尘质量和气流的影响），求： (1)此过程中，该扫地机器人动力所做的功。 (2)此过程中，该扫地机器人动力的功率。 【题型7 功率的相关图像】 21. 用甲、乙两台机器分别将同一重物G提升到同一高度，物体的运动过程的s-t图像如图所示，则两台机器做的功W甲______W乙，两台机器做功的功率大小P甲______P乙（前两空均选填“大于”、“等于”或“小于”。若甲、乙做功之比为5∶3，所用时间之比为4∶9，则两台机器的功率之比为______。 22．物理实验室有一批实验器材，需要从一楼搬运到四楼。甲、乙、丙、丁四个同学参与了搬运工作、他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是（     ） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 23.如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~6s内拉力F随时间t变化的规律如图乙所示，速度v随时间t变化的规律如图丙所示，则在0~2s的过程中物体所受摩擦力为__________N；在2~4s的过程中，物体克服摩擦力做功的功率为________W；在4~6s的过程中拉力F所做的功为__________J。 24.为了增强体质，小星定期的进行跳绳训练，如图所示。在一次训练中，小星跳绳时所穿运动鞋的总质量为0.2kg，平均1分钟他跳绳200次，若每次双脚把运动鞋抬离地面的高度均为0.06m，则： （1）运动鞋的总重力的大小是 　 　；每上升一次他对运动鞋做的功为 　 　；他跳绳时对运动鞋做功的平均功率为 　 　； （2）在参加中考体育考试时，小星认为跳绳时每次跳的高度不宜太高，这可节省体力更好的参加体考的其它项目。同学们 　 　（选填“同意”或“不同意”）他的观点，因为每次跳的高度太高，则每次对自己以及运动鞋所需做功也 　（选填“较多”“较少”或“不变”），根据做功实现能量的转化，所以当做功越多则导致被转化的体能 　（选填“越多”“越少”或“不变”）。 【题型8 功率的测量 】 25.某班准备组织一次爬楼比赛活动，要求从一楼登上五楼，比比谁的功率最大。怎样比较谁爬楼的功率最大？讨论中，同学们提出测量的物理量有：①一楼到五楼的高度h；②从一楼到达五楼所用的时间t；③每个同学的体重G。下面比较方案中可行的是（     ） A．比较t的大小 B．比较G的大小 C．比较的大小 D．比较的大小 26.测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验： (1)已提供的器材是体重计和皮尺，还需要的器材是________； 下表是两位同学的实验数据： 实验次数 同学 做功时间t/s 做功W/J 1 甲 30 6000 2 甲 60 12000 3 乙 30 4000 4 乙 50 6000 (2)比较实验次数1和3可得到：当________________相同时，做的功越多，做功越快； (3)比较实验次数________________可知：当两位同学做功相同时，所用时间越少，做功越快； (4)当他们做功多少和做功时间均不相同时，________________，做功越快。因此，为了比较两位同学做功的快慢，应该在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是________________，为此物理学中引入了一个新的物理量来称呼这个项目，叫________，这种定义物理量的方法是________________。 【题型9 有用功和额外功 】 27．如图所示为一个滑轮组，其中系在动滑轮上的绳子段数n=________小明利用此滑轮组提升物体，已知物重为G，物体上升高度为h，用竖直向下的拉力F使物体匀速上升。则（以下空均用题中给出的物理量符号表示）绳子自由端移动的距离是________，有用功的大小为________，总功的大小为________，额外功的大小为________。 28.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。    29.为了将沙子运到楼上，首先将沙子装到铁桶里，然后用手提着装有沙子的铁桶上楼，在上楼的过程中，手对沙子做的功是___________功，手对沙子和桶做的功是___________功。（均选填“有用”“额外”或“总”） 【题型10 与机械效率有关的概念辨析】 30．正确理解物理概念是学好物理的关键，关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．做功越快的机械，其功率一定越大 B．机械效率高的机械，所做的有用功一定多 C．机械效率高的机械，做功一定快 D．功率大的机械，所做的功一定多 31．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．做功相等的情况下，额外功越少的机械，机械效率越高 32．如图，工人用动滑轮提升重物，下列说法正确的是（   ） A．克服动滑轮重力做的功是有用功 B．重物与人手移动的距离相等 C．重物与人手移动的速度相等 D．增加重物，动滑轮的机械效率变大 【题型11 滑轮组机械效率的计算】 33.工人用如图所示的滑轮组提升建筑材料A，将质量为120kg的建筑材料A以0.2m/s的速度匀速提升了5s，在这个过程中，拉力F为500N。（不计绳重与摩擦，g取10N/kg）求： (1)建筑材料的重力大小； (2)工人做的有用功； (3)滑轮组的机械效率。 34．建筑工地常使用塔式起重机（塔吊）吊运建筑材料。塔吊的起重臂可视为杠杆，图是塔吊中用到的滑轮组。 (1)图中，使用B滑轮的优点是____________。 (2)若塔吊将重力大小为5000 N的水泥板匀速提升10 m，用时25 s。此时左侧绳子拉力为4000 N，提升过程中，拉力做功的功率为____________W，滑轮组的机械效率为____________。 35.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体重6000N，汽车匀速拉绳子时速度为3m/s，拉力为2.2×103N，受到的阻力为3×103N。求将物体从井底拉至井口的过程中： （1）绳子自由端移动的距离是多少？ （2）滑轮组的机械效率是多少？ （3）汽车牵引力的功率是多少？ 36．如图甲所示，用滑轮组将重为120N的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移动的距离为3m，图乙是拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图象，不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量的单位是 　 　，绳子自由端移动的速度是 　 　m/s，该滑轮组的机械效率为 　 　。 37.如图所示，用滑轮组匀速提升重为G的物体，若不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为η。当物体被提升的高度为h时，拉力F做的功为（   ） A．Gh B． C．Gh·η D．2Gh 38.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2400J B．工人拉力的功率为60W C．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 39．如图所示，某人用动滑轮将重180N的木箱在5s内沿竖直方向匀速提升2m，所用拉力为100N，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．动滑轮做的有用功是400J B．拉力的功率为40W C．动滑轮的机械效率为90% D．若用此装置沿竖直方向匀速提升360N重物，拉力为200N 40．在如图所示的装置中，斜面长5m，高2m，现将质量为200kg的物体从斜面底端匀速拉到顶端，若轻质滑轮的机械效率为80%，人作用于绳自由端的拉力为500N，则总功为 　 　J，克服斜面摩擦做的额外功为 　 　J。（g取9.8N/kg） 【题型12 斜面计算效率的计算】 41．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。 42．（24-25九年级上·广东广州·期末）如图1，小明将物体以1m/s的速度匀速拉到斜面顶端，斜面的机械效率为60%。此过程，额外功______有用功（选填“大于”“等于”“小于”），物体机械能______（选填“不变”“变大”“变小”），若同样的过程以2m/s的速度匀速拉动物体，斜面机械效率______（选填“不变”“变大”“变小”）。可能符合此过程系统（含斜面、物体、绳）能量流向的是图2中的______。 43.如图所示，斜面长s＝8m，高h＝4m。用沿斜面方向的推力F，将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了200J额外功。求： (1)运动过程中所做的有用功； (2)斜面的机械效率； (3)推力F的大小。 44．如图甲所示，在探究斜面机械效率的小组活动中，分别将A、B两个完全相同的物体拉到斜面顶端，做功情况如图乙所示，对物体A做的有用功是 　 　J，对物体B做的额外功是 　 　J；拉物体B的斜面机械效率ηB是 　 　。 45．如图所示，工人用平行斜面向上的恒定推力F，将重6N的物体以1m/s的速度匀速推到斜面顶端，斜面长1m，测得斜面的机械效率为75%，斜面的倾斜角度为30°。则下列说法正确的是（　　 ） A．推力做的功为3J B．物体受到的摩擦力为1.5N C．物体在匀速上升过程中，速度越快受到的摩擦力越大 D．若以2m/s的速度匀速推动物体，斜面的机械效率仍为75% 【题型13 影响机械效率的因素】 46．（2026·江苏南通·中考真题）如图所示，小强在测量动滑轮的机械效率，记录的数据如下表所示。 序号 物体受到的 重力G/N 物体上升的 高度h/m 拉力F/N 机械效率η/% 1 2 0.2 1.5 66.7 2 4 0.2 2.6 3 6 0.2 3.7 81.1 4 10 0.2 5.8 86.2 (1)每次实验中绳端移动的距离为________m。 (2)第2次实验中的有用功为________J，机械效率为________%（百分号前保留1位小数）。 (3)若提升重力为8N的物体，则机械效率更接近________（选填“81.1”或“86.2”）%。 47．（26-27九年级上·北京·开学考试）某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示， 实验装置如图甲、乙、丙、丁所示。 (1)实验中应沿竖直方向___________缓慢拉动弹簧测力计。 (2)分析表中数据可知，第2次实验是用图___________所示装置做的；第3次实验是用图___________所示装置做的。 实验次序 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 80% (3)比较第2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，滑轮组的机械效率与___________有关。实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是___________。（填字母） A．减小摩擦 B．多次测量求平均值减小误差 C．获得多组数据归纳出物理规律 (4)用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图像正确的是___________（不计绳重和摩擦）。 A． B． C． D． 48．（25-26九年级上·广东潮州·期中）小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中，提出了以下猜想： A．同一个斜面，所推的物体越重，机械效率越高； B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。 为了验证猜想，小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如下表： 实验次数 斜面倾角 物重 拉力 斜面高度 斜面长度 有用功 总功 斜面机械效率 1 3 2.5 0.6 1.2 1.8 3 60% 2 5 3.8 0.6 1.2 3 4.56 3 3 2.8 0.8 1.2 2.4 3.36 71% (1)在实验过程中，应沿斜面向上______拉动木块； (2)第2次实验中斜面的机械效率_______（结果保留整数）； (3)对比实验1、2的数据可以用来验证猜想______（填字母序号）；细心的小明发现第2次实验中的额外功大于第1次实验中的额外功，你认为可能的原因是______；第1次实验中物块与斜面间的摩擦力是______N； (4)对比实验______的数据可以用来验证小明提出的另一个猜想。 【题型14 增大或减小机械效率的方法】 49．（25-26八年级下·陕西汉中·期末）用相同的滑轮和绳子分别组成如图的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度，甲、乙两滑轮组的机械效率分别为η甲、η乙，拉力对滑轮组所做的功分别为W甲、W乙，若不计绳重及摩擦，则η甲________η乙，W甲________W乙（前两空均选填“大于”“等于”或“小于”），用同一个滑轮组提升不同重量的物体时，其机械效率____________（选填“不变”或“不同”）。 50．代学者宋应星著有《天工开物》，如图1所示，是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景。桔槔属于________，使用时，机械效率________1（选填“>”“<”或“=”）。用图2所示的滑轮组将重为3.6N的物体竖直向上匀速提升0.5m，拉力F的大小为1.5N，则该滑轮组的机械效率为________。 51．甲、乙、丙三人设计了如图所示的三种滑轮组来匀速提升同样的重物，不计绳重和摩擦，若每个轮重60N，甲中拉力F1＝100N，则重物的质量为 kg（g取10N/kg），甲滑轮组的机械效率为 。甲、乙、丙三组滑轮组的效率大小关系是 。 【题型15 机械效率的综合应用】 52．塔吊是现代建筑业常见的一种机械设备，学完滑轮的问天小组自制了一张塔吊简易图。如图所示，下方所挂物体的重力为1200N，滑轮A的自重为300N，滑轮A属于___________（选填“A 定滑轮”或“B 动滑轮”）不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则绳端的拉力F=___________N，此装置的机械效率η=___________。 53．为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，物体边长为10cm设置了图所示的滑轮组装置，当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重与摩擦）下列计算结果正确的是（　　） A．0s~1s内，物体对地面的压强是1000Pa B．1s~2s内，额外功是62.5J C．2s~3s内，拉力做的功是187.5J D．1s~2s内，滑轮组的机械效率是83.3% 54．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： ①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平； ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。 (1)本次实验中，若提升的钩码重一定，不计装置的摩擦，则影响杠杆机械效率的主要因素是 ____________ 。 (2)该杠杆机械效率的表达式是 ____________________ 。（用题中给出的字母表示） (3)若将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则有用功 _______ ，杠杆的机械效率将 _______ 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 【题型16 功和能的关系】 55.下列关于能的叙述中，正确的是（     ） A．一个物体已经做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 B．挂在树枝上的苹果，没有做功，所以就没有能 C．一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能量 D．运动的物体具有能，静止的物体没有能 56.下列关于功和能的关系的说法中，正确的是（　　） A．一个物体没有做功，它一定不具有能量 B．一个物体能够做的功越多，其动能一定越大 C．一个物体具有能量，说明它正在做功 D．一个物体能够做功，说明它具有能量 57.关于力和运动、功和能量之间的关系，下列说法错误的是（　　） A．运动的物体一定具有能量 B．物体受到力的作用，力一定对物体做功 C．做功的本质是能量的转化 D．功和能量的单位都是焦耳 【题型17 动能的概念、影响动能的因素】 58.我市在努力创建全国文明城市，市容市貌越来越好。如图是环卫工人驾驶洒水车匀速前进洒水时的情景。下列说法正确的是（　　） A．洒水时，洒水车动能一直保持不变 B．洒水时，洒水车对地面的压力一直在变小 C．洒水时，洒水车受到地面的摩擦力始终保持不变 D．洒水车刹车减速，说明力是维持物体运动状态的原因 59.如图是雨滴在空中下落过程的速度与时间的关系图。雨滴在、、三个时刻具有的动能分别是、、，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（     ） A． B． C． D． 60.如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的、、高处滚下（，）推动纸盒运动一段距离后静止。 (1)实验中可以通过观察_____________知道动能的大小，小球撞击纸盒的过程中，对纸盒_____________（选填“做功”或“不做功”），由（a）（b）两次实验可知，动能的大小与_____________有关。 (2)从图中可以看出，A、B、C三个小球刚到达水平面时，_____________两球的速度相同，_____________球的动能最大。 (3)若某次撞击前小球有的动能，那么撞击后纸盒和小球一起向前运动的过程中，不考虑空气阻力，纸盒具有的动能可能是_____________。 A． B． C． D． 【题型18 重力势能的概念及影响因素】 61.2026年6月横州市云表镇发生了严重的洪涝灾害，志愿者利用无人机运送物品投放到灾民手中，无人机在运送救灾物资加速升空的过程中（     ） A．重力势能和动能都增大 B．重力势能和动能都减小 C．重力势能减小，动能增大 D．重力势能增大，动能减小 62．（25-26八年级下·内蒙古赤峰·期末）2026年5月24日神舟二十三号载人飞船成功发射。在加速上升阶段，航天员（     ） A．动能减小 B．动能变大 C．重力势能不变 D．机械能不变 63.用如图所示装置探究影响重力势能大小的因素。、为实心铁块让铁块从图中所示高度由静止下落，砸在小桌上，桌腿陷入沙子中。 实验中，铁块的重力势能是通过          来反映的； 图甲所示实验探究的问题是“铁块的重力势能与          是否有关”，此实验需要控制          不变； 小力利用图乙所示的实验探究“铁块的重力势能与质量是否有关”，他的操作过程中存在的问题是          ，合理的操作是          。 64.小明在探究“影响重力势能大小的因素”实验中，选择三个大小相同的实心球A、B、C，且。如图甲，A、C两球离沙地高度相同，将三个球由静止释放，落到松软程度相同的沙地上时的状态如虚线所示，忽略空气阻力影响。 (1)选择A、B两球进行实验，是为了探究重力势能大小与________的关系； (2)比较A、C两球可得出结论：________； (3)释放前，B、C两球中，重力势能较大的是________球； (4)如图乙，小红也使A、C两球从同一高度下落到松软程度相同的沙地上，结果如虚线所示，原因可能是________。 【题型19 物体运动过程中各种机械能的变化情况】 65.（26-27九年级上·广西南宁·开学考试）2026年7月10日，我国成功实施了长征十号乙运载火箭子一级的海上可控回收任务，这是我国首次，也是全球首次通过网系捕获方式实现运载火箭子一级的海上回收。如图，回收的火箭在空中减速降落的过程中（忽略火箭质量的变化）（　　） A．动能增大 B．重力势能不变 C．机械能减少 D．机械能守恒 66．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）如图是老师在课堂上进行的滚摆演示实验示意图，下列说法不正确的是（     ） A．滚摆运动过程中，机械能守恒 B．滚摆向下运动时，重力势能转化为动能 C．滚摆向上运动时，动能转化为重力势能 D．滚摆上升的最大高度逐渐降低 67.（25-26九年级上·甘肃·期末）如图所示，某气象卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，当它从近地点向远地点运动时，____增大，____减小；______转化为_____。（均选填“重力势能”或“动能”），总机械能_____（变大、不变、变小） 68.2026年3月30日，力箭二号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区成功首飞，将多颗卫星送入预定轨道。火箭升空时，燃料燃烧产生的高温高压燃气向后高速喷出，推动火箭加速上升，这说明物体间力的作用是_______ 的；在火箭加速上升的过程中，其机械能_______ （选填“增大”“减小”或“不变”）；以地面为参照物，火箭是_______ （选填“运动”或“静止”）的。 1 / 50 学科网（北京）股份有限公司 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