2022年中考物理真题分类汇编 专题11功、功率、机械效率（学生版+解析版）.pdf

专题1 1 功、功率、机械效率（学生版）一、选择题1.（2022 四川乐山）下列四幅图中，力有对物体做功的是（）。A.推车未推动；B.搬石未搬起；D.用绳子提升物体提着滑板水平前行;2.（2022 四川乐山）如图所示，在 50N的水平拉力厂的作用下，重 600N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为则3A.拉力厂的功率为3W；B.Imin内物体移动的距离为36m；C.Imin内所做的有用功为1440J；D.该滑轮组的机械效率为85%3.（2022 河北）在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N,建筑材料在5 s 内匀速上升5m,不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（）。A.动滑轮所受重力为10NC.工人所用拉力的功率为380WB.滑轮组所做的有用功为2000JD.滑轮组的机械效率为95%4.（2 0 2 2 四川眉山）小摩同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的装置，将重力为9 0 0 N 的物体匀速提升了 6 m,工人对绳子施加的拉力厂为4 7 5 N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是（）。拉力/做功为2 85 0 J动滑轮的重力为5 0 N拉力尸做的额外功为6 0 0 J如用该装置匀速提升重力为9 5 0 N 的物体，则该滑轮组的机械效率为9 5%A.B.C.D.5.（2 0 2 2 湖南常德）如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高 度（不计绳重和摩擦），下列说法中正确的是（）。G GA.E移动距离多 B.R移动距离多C.E所做的额外功多 D.两装置的机械效率相同6.（2 0 2 2 邵阳）如图所示，滑轮组下面悬挂一重为1 2 N 的物体，在竖直向上的拉力厂的作用下，该物体在1 0 s 内被匀速提升了 0.5 m,拉力尸的大小为5 N。关于该滑轮组，下列计算结果正确的是（）。A.绳子自由端移动的距离是1 mC 总功为5 JB.有用功为0.6 JD.该装置的机械效率为80%7.（2 0 2 2 湖北武汉）用一个动滑轮在8 s 内将一重为3 0 0 N 的物体匀速向上提起2 m,拉力为2 0 0 N。这个动滑轮的机械效率和拉力的功率分别是（）A.6 6.7%,5 0 W B.6 6.7%,1 0 0 WC.7 5%,5 0 WD.7 5%,1 0 0 W8.（2 0 2 2 湖南岳阳）如图，用 4 0 N 的拉力，在 1 0 s 内将重1 0 0 N 的物体匀速提升3 m,则该滑轮 组（）。A.绳端移动的距离为6 mC.拉力做功的功率为3 6 WB.有用功为1 2 0 JD.机械效率为80%9.（2 0 2 2 湖北随州）由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为尸，配重水泥块（重为 G）被匀速拉升的高度为力（不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦）。下列说法中正确的是（）。A.是动滑轮;B.拉力42 G；C.拉力厂做的功为3 仍；D.拉力/移动的速度与配重G 上升的速度相同1 0.（2 0 2 2 四川达州）如图所示，小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体，A物体5 s 内移动了 1 0 0 c m,且 A物体与水平地面的摩擦力大小为1 2 N,已知滑轮组的机械效率为80%,则下列说法错误 的 是（）。A.拉力厂大小为4 NC.拉力厂做功的功率为3 WB.绳子自由端移动的速度为0.6 m/s1）.拉力厂在5 s 内对滑轮组做的额外功为3 J1 1.（2 0 2 2 四川成都B）小武用如图所示滑轮组匀速提升5 0 0 N 的重物，1 0 s 内物体上升了 1 m,大滑轮重2 0 N,每个小滑轮重10N,滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，下列结论正确的是（)oA.动滑轮对重物做的功为5 20J B.小武施加的拉力的功率为5 2NC.使用此滑轮组能匀速提起重为5 70N 的 物 体 D.若机械效率为8 0%,则提升的物重为16 0N二、填空题12.（2022 湖南长沙）用如图所示的电动起重机将3 000N 的货物提高4 m,起重机对货物做的有用功是 J;它的电动机功率为3 000W,此过程用时10s,起重机的机械效率为%;若减小动滑轮的重力，起 重 机 的 机 械 效 率 将 变。13.（2022 湖南郴州）用 4 0N 水平拉力拉着重为100N 的物体，在 10s 内由静止开始沿水平直线移动了 5 m。此过程中，重力对物体做的功为 J,水平拉力对物体做功的功率为 k14.（2022 四川德阳）如图所示，有一斜面长=4 如 高乐2.5 机刘利同学用平行于斜面向上足15 0N 的拉力，将 200N 重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做的总功为J;物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为 N o15.（2022 四川凉山）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为4 00N 的货物匀速提升了 1m,动滑轮重为100N,不考虑绳重和摩擦，工人师傅做的额外功为 J,该滑轮组的机械效率为。16.（2022 湖北十堰）如图所示，斜面与水平地面夹角为3 0 ,某快递员用5 00N 的力，将重8 00N 的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力方向沿斜面向；斜面的机械效率为。不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用 的方法可以提高斜面的机械效率。17.（2022 福建）如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是_；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力广为1000N,滑轮组的机械效率为8 0%,则汽车受到的摩擦力为_ N oB F三、计算题18.（2022 江苏苏州）用如图所示的滑轮组将重为3 00N 的物体以0.I m/s 的速度匀速向上提升10s o（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A（2）实际中动滑轮重为4 0N,人的拉力做功4 00J,求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。19.（2022 湖北宜昌）如图甲，宜昌市某中学学生在课外实践活动中对滑轮组进行了探究。他们自制滑轮组的简化图如图乙所示，小华利用此滑轮组用时10s 将小军匀速提升了 5 0c m,称得小军的质量为5 4 k g,动滑轮组的质量为6 k g。酢10N/k g,不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦，求：（1）小华的拉力是多少？（2）小华拉力的功率是多少？（3）此过程中滑轮组的机械效率是多少？20.（2022 广东广州）如 图 1,工人将重5 00N 的货物推入静止的货柜中（忽略空气阻力，g取10N k g）o（1）在斜面上货物受到沿斜面向上25 0N 的推力凡 从尸点匀速运动到。点用时4s。求此过程尸的功率；（）斜面的机械效率。（）h=0.5m（2）在货柜的同一水平底面上，货物受到水平向右1 0 0 N的 推 力 凡 从 4 点匀速运动到8点用时 1 s,在 6 点撤去广，货物持续运动0.5s 停在点：用 表 示 货 物，在方框中画出货物在。点的受力示意图；（）货物到4 点时为计时起点，在图2中面出0 L 2 s 货物所受摩擦力的大小随时间变化的图象;运动方向0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 l /s1-1 图 2（3）图 3中的尾板等效成图4 中以。为支点的杠杆，处于水平静止，尾板自重为G、受到绳的拉力为广（忽略绳重）：在图4 中画出厂的力臂1-,（)绳长一定，绳按图5 方式悬挂，尾板仍处于水平静止，则此时尾板受到绳的拉力AE（选填“、“=、V ）。2 1.（2 0 2 2 湖北十堰）小明携带质量为1 0 k g 的行李箱乘坐高速列车从十堰到汉口。列车经过的部分站点时刻表如下:站次站名到达时间开车时间运行时间运行里程1十堰东1 2 :2 702襄阳东1 3 ：2 71 3 :3 160 m i n1 8 0 k m3汉口1 5：1 1l O O m i n460 k m请你根据以上信息，解决下列问题：（g取 1 0 N/k g）（1）行李箱底部与水平行李架的接触面积约为0.2 m?,求行李箱对行李架的压强;（2）从十堰东站到襄阳东站运行的速度为多少k m/h?（3）若列车在襄阳东站至汉口站区间内匀速直线行驶，牵引力恒为3 X 1 0-5N,电能转化成机械能的效率为7 0%,求列车在此区间运行过程中消耗的总功率。2 2.（2 0 2 2 贵州黔东南）据新华社报道，5 月 3 1 日上午，贵阳至黄平高速公路全线通车。贵黄高速的通车，将极大地方便沿线群众出行，提升贵阳市、黔南州、黔东南州至长江三角洲、长株潭城市群通道运输能力，对完善全省高速公路网络、推动沿线资源开发、振兴乡村经济提供强有力的交通支撑。贵黄高速主线全长1 2 0.6公里，设计时速1 0 0 公里。周末，小明与他爸爸从黄平开着小汽车到贵阳游玩，人和车的总质量为L 5 t,四轮与地面接触总面积为2 0 0 c m 2。若小汽车在行驶过程中受到的阻力是人和车总重力的0.0 4 倍（取 吏 1 0 N/k g）,求：（1）因车发生故障，当车停在水平 应急道上（人未下车）时，车对水平地面的压强；（2）若该车在某平直路段以7 2 k m/h的速度匀速行驶了 2 5 s,此过程小汽车牵引力的功率。2 3.（2 0 2 2 贵州黔东南）如图所示，是某工作队用滑轮组从水中打捞正方体物体M的情景。物体 M的棱长为1 m,密度为2.8 X 1 03k g/m3,用 7 5 0 0 N 的拉力/,将物体M以0.5 m/s 的速度匀速提升2 m。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。（P*=1.0 X 1 03k g/m3 g 取 1 0 N/k g）求：（1）物体M上升后，还未露出水面时受到的浮力；(2)物体M上表面在水面下0.2m时，它的下表面受到水的压力;(3)物体M上升后，在未露出水面前，此滑轮组的机械效率。24.(2022 青海)某建筑工人用300N的拉力，在25s内将重力为800N的水泥利用滑轮组匀速提高4m,如图所示。若不计摩擦和绳重，请你完成下列计算：(1)动滑轮的重力：(2)工人做功的功率；(3)该装置的机械效率。专题1 1 功、功率、机械效率（解析版）一、选择题1.（2 0 2 2 四川乐山）下列四幅图中，力有对物体做功的是（）。【答案】D【解析】A.推车未推动，有力但是没有距离，劳而无功，故 A不符合题意；B.提着滑板水平前行，力与物体运动距离垂直，垂直无功，故 B不符合题意；C.搬石未搬起，有力但是没有距离，劳而无功，故 C不符合题意；D.用绳子提升物体，有力作用在物体上，并且在力的方向上移动了距离，故这个力做了功，故D 符合题意。故选D。2.（2 0 2 2 四川乐山）如图所示，在 5 0 N 的水平拉力厂的作用下，重 6 00N 的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2 倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6 m/s,）则（）。A.拉力厂的功率为3 W；B.Im in 内物体移动的距离为3 6 m；C.Im in 内所做的有用功为1 4 4 0J；D.该滑轮组的机械效率为8 5%【答案】C w Fs【解析】A.拉力厂的功率为P=7=7 =Fv=5ONxO.6m/s=3OW故 A不符合题意；B.如图滑轮组，一共有3 段绳子分担动滑轮所受的拉力，故物体移动的速度为%=；%=；x 0.6 m/s=0.2 m/slinin内物体移动的距离为s物=口 物，=0.2171/5*60s=12m故B不符合题意；C.物体与地面间的滑动摩擦力为f =0.2G=0.2 x 600N=120NImin内所做的有用功为叫物=120Nxl2m=1440J故C符合题意；D.Imin 内所做的总功为叱&=Pr=30Wx60s=18（）0Jw 1440j该滑轮组的机械效率为 =W x 100%=x 100%=80%W,.；,I ol)UJ故D不符合题意。故选C。3.（2022 河北）在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N,建筑材料在5 s内匀速上升5m,不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（）。A.动滑轮所受重力为10NC.工人所用拉力的功率为380WB.滑轮组所做的有用功为2000JD.滑轮组的机械效率为95%【答案】D。【解析】B.建筑材料上升的高度/p5m,所以有用功 为/=G/i=380Nx5m=1900J故B错误；C.由图可知，绳子股数厅2,绳端移动的距离为于2左2X5m=10m工人所用拉力的功 为*=Fs=200N x 10m=2000J拉力的功率为尸=9=二 幽=4 0 0 W,故C错误;t 5sA.不计绳重及摩擦，所做的额外功 为%=叫 一 吗j=2000J 1900J=100JW i n（）T动滑轮所受重力为6动=q=*=2 0 1,故A错误;动 5m以 1900JD.滑轮组的机械效率为=有表x 100%=x 100%=95%W；,ZO U U J故 D 正确。故选D。4.（2 02 2 四川眉山）小摩同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的装置，将重力为9 00N 的物体匀速提升了 6 m,工人对绳子施加的拉力厂为4 7 5N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是（T I拉力/做功为2 8 50J动滑轮的重力为50N拉力尸做的额外功为6 00J如用该装置匀速提升重力为9 50N 的物体，则该滑轮组的机械效率为9 5%。A.B.C.D.【答案】B o【解析】如图所示，一共有两段绳子分担动滑轮重，故绳子自由端移动的距离为s 绅=20物=2 x 6m=12m拉力/做功为%=Fs=475N X12m=5.7 X103 J故错误；动滑轮的重力为G动=2尸-6物=2x475N 900N=50N故正确；拉力厂做的额外功 为%j =Gh=50Nx6m=300J故错误;如用该装置匀速提升重力为9 50 的物体，则该滑轮组的机械效率为7=%x 100%=%,G物 +G动xl00%=-G物+G动 950N+50N=95%故正确，故综上所述，正确，B正确。故选B。5.（2 02 2 湖南常德）如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高 度（不计绳重和摩擦），下列说法中正确的是（）。由 由A.R&,移动距离多C.所做的额外功多B.F、%内移动距离多D.两装置的机械效率相同【答案】D【解析】A B.由图可知，左侧的滑轮组，n=2,则拉力为耳=；（G +G 动）“移动距离为s、=2h右侧的滑轮组，/?=3,则拉力为6=g（G +G 动）人移动距离戈=3 人因此内,K移动距离多，故 A B 错误；C.不计绳重和摩擦，提动滑轮做的功为滑轮组的额外功，两个动滑轮相同，提升相同的高度,故两个滑轮组做的额外功相同，故 C错误；D.不计绳重和摩擦滑轮组的机械效率与所提物重和滑轮重有关，与绳子的绕法无关，在提升相同物体到相同的高度，所做的有用功与额外功相同，故两装置的机械效率相同，故 D 正确。故选D。6.（2 02 2 邵阳）如图所示，滑轮组下面悬挂一重为1 2 N 的物体，在竖直向上的拉力厂的作用下，该物体在1 0s 内被匀速提升了 0.5m,拉力厂的大小为5N。关于该滑轮组，下列计算结果正确的是（）。A.绳子自由端移动的距离是Im B.有用功为0.6 JC.总功为5J D.该装置的机械效率为8 0%【答案】Do【解析】A.由图可知，承担物重的绳子段数为炉3,当物体上升0.5m 时，绳子自由端移动的距离是 s-nh=3x0.5m=1.5m故 A错误;B.有用功 为%=G/?=1 2 N x O.5m=6 J故 B 错误；C.拉力做的总功为叱总=E s =5N?1.5m=7.5J故 C错误；W 6 JD.该装置的机械效率为=浸、1 00%=三7Txi 00%=8 0%.7.5 J故 D 正确。故选D。7.（2 02 2 湖北武汉）用一个动滑轮在8 s 内将一重为3 00N 的物体匀速向上提起2 m,拉力为2 00N。这个动滑轮的机械效率和拉力的功率分别是（）A.6 6.7%,5 0W B.6 6.7%,100W C.7 5%,5 0W D.7 5%,100W【答案】Do【解析】AB.一个动滑轮提升重物，一共有两段绳子分担物重，故炉2,这个动滑轮的机械效率=x 100%=x 100%=-x 100%=-30N *1 O O%=75%Fs F x 2 h 2 x2 00N故 AB不符合题意；C D.绳子移动的距离为s绳=2/=2 x2 111=4 01心工工，一 八 口，C W E s锦 2 00N x4 m拉力的功率分别是P =-=100Wt t 8故C不符合题意，D符合题意。故选I）。8.（2 02 2 湖南岳阳）如图，用 4 0N 的拉力，在 10s 内将重100N 的物体匀速提升3 m,则该滑轮 组（）。A.绳端移动的距离为6 mC.拉力做功的功率为3 6 WB.有用功为12 0JD.机械效率为8 0%【答案】Co【解析】A.将物体匀速提升3 m,则绳端移动的距离为S =/I =3 x3 m=9 m故 A 不符合题意；B,有用功 为%用=6物 =100Nx 3m=300J故 B 不符合题意：C.拉力做的功为总功，总功 为*K；=E s =40Nx9m=360J拉力做功的功率为P =畦=弛=36Wt 10s故 c符合题意：D.滑轮组的机械效率为=”詈乂 100%=黑x 100%=83.3%W；,13 6 0J故 D 不符合题意。故选C。9.（2 02 2 湖北随州）由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧 某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮力的拉力为尸，配重水泥块（重为 C）被匀速拉升的高度为力（不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦）。下列说法中正确的是（）。GA.材是动滑轮；B.拉力冷2 G；C.拉力厂做的功为3 仍；D.拉力/移动的速度与配重C 上升的速度相同【答案】Bo【解析】A.在拉力厂的作用下，N会随着拉力一起移动，M不动，所以M是定滑轮，N是动滑轮，故A 错误；B.由于N是动滑轮，且炉2,不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦，拉力为人2 6故 B 正确；h FhC.拉力尸做的功为W =F s =F x -=2 2故 C 错误；D.配 重 G 上升的速度是拉力厂移动的速度的2 倍，故 D 错误。故选B。10.（2 02 2 四川达州）如图所示，小华用滑轮组水平向左匀速拉动A 物体，A 物体5 s 内移动了 100c m，且 A 物体与水平地面的摩擦力大小为12 N,已知滑轮组的机械效率为8 0%,则下列说法错误 的 是（）。A.拉力厂大小为4 NB.绳子自由端移动的速度为0.6 m/sC.拉力厂做功的功率为3 WD.拉力厂在5 s 内对滑轮组做的额外功为3 J【答案】Ao【解析】B.动滑轮上有三段绳子，则炉3,5 s 内绳子自由端移动的距离s 坪=s 物=3 X 100X 10%=3 m绳子自由端移动的速度%=号=鸽=0.6m/s故 B 正确，不符合题意；A C.物体克服摩擦力做的有用功/产於物=12 N X 100X10，=12 J拉 力 做 的 总 功=区=黑=15J7 80%网 15J e r拉力厂大小/=丁 =5Ns绳 3m拉力b做功的功率P=%=空=3Wt 5s故 A 错误，符合题意；C 正确，不符合题意。D.拉力厂在5 s 内对滑轮组做的额外功我领=1总-/15 J T 2 J=3 J故 D 正确，不符合题意。故选A.11.（2 02 2 四川成都B）小武用如图所示滑轮组匀速提升5 00N 的重物，10s 内物体上升了 1m,大滑轮重2 0N,每个小滑轮重10N,滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为2 00N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，下列结论正确的是（）A.动滑轮对重物做的功为5 2 0JB.小武施加的拉力的功率为5 2 WC.使用此滑轮组能匀速提起重为5 7 0N 的物体 D.若机械效率为8 0%,则提升的物重为160 N【答案】BC【解析】A.由受力分析可知，动滑轮对重物的拉力尸块等于重物的重力G,即尸拉=（?=5 0 0 N重物上升的高度为A=l m,故由聆b s可得，动滑轮对重物做的功为聆劭=5 0 0 N Xhn=5 0 0 J故 A 错误；B.由图中可知，动滑轮上有三股绳子承重，故绳子自由端的拉力为/=；（6 +6动）=卜（50（+2（）2 =绳子自由端移动的距离为s=3/p 3 Xl m=3 m520故绳子自由端的拉力做的功为W=Fs=Nx3m=52013W故 由 尸=二 可得，拉力的功率为尸=w匕 =5*20J=52Wtt 10s故 B 正确；C.由题意可知，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为7L、=20 0 N,故由尸=g（G+G动）可得，使用此滑轮组能匀速提起的物体的最大重力为G 大=3 /LG,=3 X 20 0 N-20 N=5 8 0 N故可知使用此滑轮组能匀速提起重为5 7 0 N 物体，故 C 正确；D.该滑轮组的机械效率为Wti Gh G7=xl 00%=7、x 100%=xlOO%（G+G动）G+G动若机械效率为8 0%,解得此时物体的重力为G =8 0 N,故 D错误。故选BC。二、填空题12.（20 22 湖南长沙）用如图所示的电动起重机将3 0 0 0 N 的货物提高4 m,起重机对货物做的有用功是 J；它的电动机功率为3 0 0 0 W,此过程用时10 s,起重机的机械效率为%;若减小动滑轮的重力，起重机的机械效率将变 o【答案】1.2义10,；4 0；大。【解析】1 将 3 0 0 0 N 的货物提高4 m,起重机对货物做的有用功为/ffi l,i=6 A=3 0 0 0 N X4 m=l.2X10 j电动机功率为3 0 0 0 W,此过程用时10 s,做 的 总 功 为/=P Z=3 0 0 0 WX 10 s=3 X10 j起重机的机械效率为 鹊=嗡得xl。=4 0%3 若减小动滑轮的重力，将重物提升同样的高度，做的额外功变小，做的有用功不变，总功变小，根据机械效率的公式，起重机的机械效率将变大。13.（20 22 湖南郴州）用 4 0 N 水平拉力拉着重为10 0 N 的物体，在 10 s内由静止开始沿水平直线移动了 5 m。此过程中，重力对物体做的功为_ _ _ _ _J,水平拉力对物体做功的功率为_ _ _ _ _ _ 队【答案】0;20。【解析】1 做功的两个要素是：一 是要有作用在物体上的力；二是物体沿受力方向移动一段距离。物体受到的重力方向竖直向下，而物体是沿水平方向运动，所以重力没有做功。2 物体受到的水平拉力44 0 N,沿水平直线移动/5 m,所以拉力对物体做的功为胎/4 0 N X5 m=20 0 JW 20 0 J拉力对物体做功的功率为P =2 0W。t 10 s14.（20 22 四川德阳）如图所示，有一斜面长=4 卬，高 ZF2.5 加 刘利同学用平行于斜面向上片15 0 N 的拉力，将 20 0 N 重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做的总功为J;物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为 N【答案】60 0；25。【解析】1 刘利同学对物体做的总功为W 爸.=E t =1 5 0 N x 4 m =60 0 J 2刘利同学对物体做的有用功为明.=G/?=2（）0 N x 2.5 m =5 0 0 J刘利克服摩擦力做的功就是物体被匀速拉到斜面顶端所做的额外功，额外功%=Wt&-W =60 0 J-5 0 0 J =10 0 J物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力，=%=&=2 5 N ,L 4 m15.（20 22 四川凉山）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为4 0 0 N 的货物匀速提升了 1m,动滑轮重为10 0 N,不考虑绳重和摩擦，工人师傅做的额外功为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ J,该滑轮组的机械效率为。【答案】10 0;8 0%。【解析】口 由题意可知，不考虑绳重和摩擦，则工人师傅做的额外功，就是克服动滑轮的重力所做的功，动滑轮重为10 0 N,动滑轮被匀速提升了 1m,根据公=可知，工人师傅做的额外功卬颔 外 功=G动 人=100N x 1 m=100J工人师傅做的额外功为10 0 J o 2 由题意可知，货物重为4 0 0 N,被匀速提升了 1m，所做的有用功T i HJAZJ=Gh=400N xlm=400J所做的有用功为4 0 0 J,则总功卬总功=%诲 功+%外功=400J+100J=500J该滑轮组的机械效率n=学 效、100%=黑 X100%=80%W也 功 500J该滑轮组的机械效率为8 0%16.（2 02 2 湖北十堰）如图所示，斜面与水平地面夹角为3 0 ,某快递员用5 00N 的力，将重8 00N 的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力方向沿斜面向：斜面的机械效率为.不改变斜面与地面夹角和货物质量，采用 的方法可以提高斜面的机械效率。【答案】下；8 0%；减小木板粗糙程度。【解析】1 货物相对斜面向上.运动，所受的斜面的摩擦力沿斜面向下。2 如图所示，斜面的长度为/,其高度力=工/2斜面的机械效 率 好G x-l-x800N2W&Fl Fl-x 100%=80%500N 3 斜面与地面夹角和货物质量不变，即有用功保持不变，可通过减少额外功来提高斜面的机械效率。为了减少额外功，可减小摩擦力，压力不变时，可通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦，所以可通过减小木板表面的粗糙程度来提高机械效率。17.（2 02 2 福建）如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是 汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力尸为1000N,滑轮组的机械效率为8 0区则汽车受到的摩擦力为_ _ _ _ _N【答案】改变力的方向；16 00。【解析】1 滑轮B工作时位置不发生改变，因此该滑轮为定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向。2 汽车被匀速拉动时处于平衡状态，所受的牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等。动滑轮上有两端绳子，则炉2,由滑轮组的机械效率可得%用=报=fW：,Fns nF汽车受到的摩擦 力/=nFr)=2x1000N x 80%=1600N 三、计算题18.（2 02 2 江苏苏州）用如图所示的滑轮组将重为3 00N 的物体以0.I m/s 的速度匀速向上提升10s o（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A（2）实际中动滑轮重为4 0N,人的拉力做功4 00J,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）15 0N；（2）7 5%,6 0J【解析】（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，人对绳的拉力尸=，G物=x 300N=150N2物2(2)物体上升的高度於/L O.l m/s X 10s=l m有用功 =加 3 00 X 1 m=3 O O J滑轮组的机械效率=换x 100%=黑x 100%=7 5%.4 00J克服动滑轮做的功/产GM/F4 0N X l m=4 0J额外功 z=/r.B-Wf f=4 00J-3 00J=100J克服绳重和摩擦所做的额外功於人/100J-4 0J=6 0J。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15 0N；(2)实际中动滑轮重为4 0N,人的拉力做功4 00J,滑轮组的机械效率是15 0N,克服绳重和摩擦所做的额外功是6 0J。19.(2 02 2 湖北宜昌)如图甲，宜昌市某中学学生在课外实践活动中对滑轮组进行了探究。他们自制滑轮组的简化图如图乙所示，小华利用此滑轮组用时1 0 s将小军匀速提升了 5 0 c m,称得小军的质量为5 4 k g,动滑轮组的质量为6 k g。炉1 0 N/k g,不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦，求：(1)小华的拉力是多少？(2)小华拉力的功率是多少？(3)此过程中滑轮组的机械效率是多少？【答案】(1)1 0 0 N；(2)30 W；(3)9 0%,【解析】(1)由图乙可知，与动滑轮连接的绳子有6段，则小华的拉力尸=t(G人 +G动)=t(加入 +匕 )g =1 (5 4 k g +6 k g)xlO N/k g =1 0 0 N(2)绳子自由端移动的距离F 6/F 6 X 5 0 c m=30 0 c m=3m拉力做的总功/=s=1 0 0 N X 3n i=30 0 J拉力的功率P =U&=H8=30 Wt 1 0 s(3)小华做的有用功叫：r用=GA/I=5 4 0 N X 0.5 m=27 0 J滑轮组的机械效率=赞x 1 0 0%=翳 x 1 0 0%=9 0%。Wr.3U U J答：(1)小 华 拉 力 是 1 0 0 N；(2)小华拉力的功率是30 W；(3)此过程中滑轮组的机械效率是9 0%o20.（20 22 广东广州）如 图 1,工人将重5 0 0 N 的货物推入静止的货柜中（忽略空气阻力，g取1 0 N k g)o（1）在斜面上货物受到沿斜面向上25 0 N 的推力凡 从尸点匀速运动到。点用时4 s。求此过程尸的功率；（）斜面的机械效率。（）（2）在货柜的同一水平底面上，货物受到水平向右1 0 0 N 的推力?，从/点匀速运动到B点用时 1 s,在 8点撤去区 货物持续运动0.5 s停在点；用 表 示 货 物，在方框中画出货物在。点的受力示意图；（）货物到4点时为计时起点，在图2 中面出0 l.2s货物所受摩擦力的大小随时间变化的图象;()fZ（3）图 3 中的尾板等效成图4中以。为支点的杠杆，处于水平静止，尾板自重为G、受到绳的拉力为尸（忽略绳重）：在图4中画出厂的力臂/；（）绳长一定，绳按图5 方式悬挂，尾板仍处于水平静止，则此时尾板受到绳的拉力”A（选填图3【答案】1 25 W；5 0%；见解析；见解析；见解析；。【解析】（1）1 货物沿斜面运动 速度匕=%=W =0.5m/st 4s贝 lj 尸的功率尸产M=25 0 N X 0.5 m/s=1 25 W 2 克服重物的重力做的有用功/片例=5 0 0 N X 0.5 m=25 0 J推力做的总功/=si=25 0 N 2m=5 0 0 J叫 j 250J cnn/斜面的机械效率7=77Z7=50%WlY l JUUJ（2）3 在 6点撤去反货物持续运动0.5 s停在。点，此过程中货物受到竖直向下的5 0 0 N 的重力；竖直向上5 0 0 N 的支持力；水平方向上受到向左的摩擦力。由于货物在1 0 0 N 的水平向右的推力作用下匀速运动，则货物与货柜之间的摩擦力为1 0 0 N,滑行时压力和接触面的粗糙程度不变，则所受摩擦力的大小不变，即向右滑行时受到水平向左1 0 0 的摩擦力。如图所示：4 从/点匀速运动到8点用时1 s,则 0 ls货物所受摩擦力和推力是一对平衡力，大小为户41 0 0 N在 6点撒去尸，货物持续运动0.5 s停在点，则货物在0.2s内处于滑行阶段，受到的摩擦力为滑动摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度不变，则所受摩擦力的大小不变，即 0 l.2s货物所受摩擦力一直为100N,则绘制f-t图像如下：J1N（3）5 过支点。作力用的垂线段即为绳子的拉力b的力臂1,如图所示:6 绳按图5 方式悬挂，尾板仍处于水平静止，此时力臂比K的力臂要短，而阻力和阻力臂的大小不变，根据杠杆平衡条件/kKA可知，四大于心21.(2022 湖北十堰)小明携带质量为10kg 的行李箱乘坐高速列车从十堰到汉口。列车经过的部分站点时刻表如下：站次站名到达时间开车时间运行时间运行里程1十堰东12:2702襄阳东13 ：2713 ：3 16 0mi n18 0km3汉口15 ：111O O mi n4 6 0km请你根据以上信息，解决下列问题：(g 取 10N/kg)(1)行李箱底部与水平行李架的接触面积约为0.2m2,求行李箱对行李架的压强:(2)从十堰东站到襄阳东站运行的速度为多少km/h?(3)若列车在襄阳东站至汉口站区间内匀速直线行驶，牵引力恒为3 义104，电能转化成机械能的效率为7 0%,求列车在此区间运行过程中消耗的总功率。【答案】(1)5 00P a；(2)18 0km/h；(3)2X 10牝【解析】(1)行李箱对行李架的压强0=&依*1 0N/心=500R?S S S 0.2m(2)十堰东站到襄阳东站运行的时间占13 :27-12:27 二 lh十堰东站到襄阳东站运行的速度V =2=匕经一=180历 /ht lh(3)襄阳东站至汉口站区间内匀速直线行驶的速度M =二=(460T80)xl0 m=140m/st 100 x60s 3V K,Fvt Fv电能转化成机械能的效率7=-fkxl00%=-=.叱a P&t P&可得列车消耗的总功率尸=空=a*IA5M*号I*血/,、=2 xl 0 7w总 一 70%答：(1)行李箱对行李架的压强是5 00P a；(2)从卜堰东站到襄阳东站运行的速度为18 0km/h；(3)列车在此区间运行过程中消耗的总功率2X 10%。22.(2022 贵州黔东 南)据新华社报道，5月 3 1 日上午，贵阳至黄平高速公路全线通车。贵黄高速的通车，将极大地方便沿线群众出行，提升贵阳市、黔南州、黔东南州至长江三角洲I、长株潭城市群通道运输能力，对完善全省高速公路网络、推动沿线资源开发、振兴乡村经济提供强有力的交通支撑。贵黄高速主线全长1 2 0.6公里，设计时速1 0 0 公里。周末，小明与他爸爸从黄平开着小汽车到贵阳游玩，人和车的总质量为L 5 t,四轮与地面接触总面积为2 0 0 c m 1 若小汽车在行驶过程中受到的阻力是人和车总重力的0.0 4 倍(取 针 1 0 N/k g),求:(1)因车发生故障，当车停在水平 应急道上(人未下车)时，车对水平地面的压强；(2)若该车在某平直路段以7 2 k m/h的速度匀速行驶了 2 5 s,此过程小汽车牵引力的功率。【答案】(1)7.5 x l O5 P a；(2)1.2X1 04WO【解析】(1)汽车和人的总质量/n =1.5 t =1.5 x K)3 A g汽车和人对地面的压力等于人和车的总重力F =G =m g=1.5 x l 03k gx l 0 N/k g=1.5 x l 04N汽车静止时对地面的压强p=-=L 5 x l 0N=7.5 x I C T p aS 2 0 0 x l 0-4m2(2)车在某平直路段匀速行驶，牵引力等于摩擦阻力F=f=0.0 4 G =0.0 4 x l.5 x l O4N=6 0 0 N7 2此过程小汽车牵引力的功w=Fs=6 0 0 NX m/s x 2 5 s =3 x io5 J3.6汽车牵引力做功的功率 p =W=1.2 x 1 0 4 W。t 2 5 s答：(1)汽车静止在水平地面时对地面的压强为7.5 x 1 0 P a；(2)此过程中汽车牵引力所做的功 2.4 x l()4 W。2 3.(2 0 2 2 贵州黔东南)如图所示，是某工作队用滑轮组从水中打捞正方体物体M 的情景。物体 M 的棱长为1 m,密度为2.8 X l O k g/m：,用 7 5 0 0 N的拉力少将物体M 以0.5 m/s 的速度匀速提升2 m。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。(P*=1.0 X 1 03k g/m g 取 1 0 N/k g)求:(1)物体M 上升后，还未露出水面时受到的浮力；(2)物体M 上表面在水面下0.2 m 时，它的下表面受到水的压力；(3)物体M 上升后，在未露出水面前，此滑轮组的机械效率。【答案】1X1 04N;1.2X1 04N:(3)8 0%.【解析】(1)物体还未露出水面时，排开液体体积F=%=lmxlmxlm=lm3还未露出水面时受到的浮力.Ix lO g/m3 xlON/kgxlm3=lxlO4N(2)物体M上表面在水面下0.2