华师大版 初科 九上 5.3.1 功与机械效率 同步练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 华师大版 初科 九上 5.3.1 功与机械效率 同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 华东师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2025-06-24 08:39:50 | ||
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文档简介
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华师大版 初科 九上 5.3.1 功与机械效率 同步练习（含解析）
一、单选题
1．在大峡谷，上，有一星U字形的观景台，如图所示。观最台离谷底1200米高，如果在建造过程中有一块质量为0.1千克的石子从观景台掉落至谷底，在下落过程中，石子的重力做功为(g取10牛/千克)（ ）。
A．12焦 B．1200 焦 C．1.2×105焦 D．1.2×106焦
2．某家用电器正常工作的功率是70瓦，它可能是（ ）
A．电风扇 B．空调 C．微波炉 D．节能灯
3．下列情况中，人对物体做了功的是（ ）
A．人用力推木箱却没有椎动
B．手提着水桶在水平地面上匀速行走
C．举重运动员举着杠铃不动
D．人推着车在水平路面上向前匀速运动
4．2019 年 9 月 29 日女排世界杯夺冠 11 连胜的消息振奋人心。下图是排球扣球的几个环节，其中运动员有对排球做功的是（ ）
A．助跑起跳 B．手往后伸 C．空中击球 D．双脚落地
5．如图所示，把同一物体G分别沿着光滑的斜面AD、BD、CD从底端匀速拉到顶端，拉力所做的功（ ）
A．沿AD斜面拉时最多 B．沿BD斜面拉时最多
C．沿CD斜面拉时最多 D．沿AD，BD，CD斜面拉时一样多
6．下列四幅图中，力有对物体做功的是（ ）
A．推车未推动 B．提着滑板水平前行
C．搬石未搬起 D．用绳子提升物体
7．下列关于做功的判断正确的是（ ）
A．小刘提着一桶水从三楼走廊走过20米，拉力做了功
B．小李用力擦黑板，小李对黑板擦做了功
C．小沈高高跳起用力扣篮，小沈对篮球不做功
D．小王高举着实心球准备投掷，小王对实心球做了功
8．如图是某运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景，她的重心在A点，体重为500N，设地面对两个手掌的支持力为F，在运动员身体撑起的过程中（ ）
A．支持力F一定不做功 B．支持力F一定做功
C．支持力F＝500N D．支持力F＞500N
9．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N 的物体沿水平方向匀速移动 2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程出下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端沿水平方向移动了6m
B．物体受到的拉力为750N
C．拉力F的功率为750W
D．滑轮组的机械效率为80%
10．如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙，若不计摩擦、动油轮重和绳重，则F甲和F乙、P甲和P乙之间的大小关系是（ ）
A．F甲F乙 P甲>P乙
C．F甲>F乙 P甲=P乙 D．F甲11．如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，一直弹簧秤读数为10N，物体M的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），那么在此过程中（ ）
A．物体M与地面间的摩擦力为5牛 B．物体M与地面间的摩擦力为10牛
C．水平拉力F做功的功率为20瓦 D．1秒内滑轮对物体M做功为10焦
12．如图所示，虚线框内是滑轮组，其内部有定滑轮和动滑轮各一只。在拉力F的作用下，通过此滑轮组将重20N的物块匀速提升2m，物块上升的速度为0.2m/s，此过程中拉力F所做的功为44J．不计绳重和滑轮轴处的摩擦。则（ ）
A．拉力F 作用点速度为0.1m/s
B．所用拉力F 的大小为11N
C．滑轮组内动滑轮重为4N
D．滑轮组的机械效率为80%
13．如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向3N的力F，物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在MO段做匀速直线运动。则关于该物体的运动说法正确的是（ ）
A．物体在OQ段做匀速直线运动
B．拉力在MN段的功率小于OP段功率
C．拉力在MN段所做功比OP大
D．MN段的摩擦力小于OP段的摩擦力
14．如图所示，在水平面上的物体重200N，与水平面的滑动摩擦力的大小是48N，当用图示装置水平匀速拉动物体时，F=20N。若绳子自由端移动的速度为0.6m/s，则（ ）
A．滑轮组的机械效率是80%
B．绳子与滑轮间的摩擦力大小是4N
C．物体的速度大小是0.3m/s
D．动滑轮重4N
15．某人用相同的水平推力，分别使较重的A物体沿较光滑的平面移动，较轻的B物体沿较粗糙的平面移动，若在相同的时间内移动相同的距离，则该人（ ）
A．对A物体做的功多 B．对B物体做的功多
C．推A物体时的功率小 D．推A、B两物体时的功率相同
二、填空题
16．如图所示，搬运工人用滑轮组在20 s内将重为540 N的重物匀速提升3m，所用拉力为200N，则他所做的有用功是 J，额外功是 J，拉力的功率是 W，滑轮组的机械效率是 。
17．如图所示是小东同学组装的提升重物的装置，已知动滑轮重80N，不计绳重和摩擦。在拉力F的作用下，将重为320N的重物经过20s匀速提升了3m。回答下列问题：
（1）拉力F的大小为 ；
（2）拉力F做功的功率大小是 。
18．重2牛的物体A挂于弹簧测力计下，分别做图甲、乙所示的匀速直线运动，运动的速度V1=0.1m/s，V2=0.2m/s，物体A沿速度方向均运动了0.5米。（不考虑空气阻力）
（1）图甲中弹簧测力计对A做功为 焦；
（2）图乙中弹簧测力计对A做功的功率为__ _瓦；
19．利用如图所示的斜面，小李用300N的力沿斜面向上把重为500N的货物沿斜面由底部匀速推到顶端，耗时20s，在这过程中克服货物重力做的功是 J；推力做的功是 J；推力做功的功率为 W。
20．潍坊市学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500牛的某同学从最高点到落点的过程中，重心下降的最大距离为0.3米，用时0.5秒，轨迹如图听示。则此过程重力做的功为 焦，重的功率为 瓦。
三、实验探究题
21．小红在“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．斜面的机械效率可能与物体的重力有关；
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关；
为了验证自己的猜想，小红用木板搭成了如图所示
的装置进行探究，记录数据如表：
实验次数 斜面倾角 物重G/N 拉力F/N 斜面高度 h/m 斜面长度 s/m 有用功 W有用/J 总功 W总/J 斜面机械效率η
① 30° 5 4.2 0.6 1.2 3 5.02
② 30° 3 2.5 0.6 1.2 1.8 3 60%
③ 42° 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）对比②③两次实验数据，可初步得出的结论是 。
22．小乐设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾角之间的关系，如图所示。她先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾角的大小多次实验，得到下表所示数据：
斜面倾角 小车重G/牛 斜面高h/米 斜面长S/米 拉力F/牛 有用功W有/焦 总功W总/焦 机械效率
12° 5 0.2 1 2.1 1.0 2.1 48%
30° 5 0.5 1 3.6 2.5 3.6 69%
45° 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3 A
（1）表格中A处的数据应是
（2）实验过程中应沿着斜面 拉动小车。
（3）分析表中数据，可以得出的结论是
23．风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示。
（1）观察实验装置，小明是通过测量 来测定风车做功的功率。
（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、 和秒表。
（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率表达式为 。
（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、解答题
24．如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成一个滑轮组，把重为400牛的箱子匀速向上提升5米，动滑轮的质量为8千克(不计绳重和摩擦，g取10牛/千克)。
（1）在图上用笔画线代替细绳组装滑轮组(要求：人用力向下拉细绳)。
（2）在匀速提升箱子的过程中，人的拉力做了多少功？
25．2021年5月15日，天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车及其着陆组合体，成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，我国成为首次火星探测即实现着陆的国家。已知祝融号火星车机身是可升降的主动悬架结构，能自由转向，六个轮子均能独立驱动，火星车的质量为240kg，每个轮子与火星的接触面积约为0.2m2，火星上的吸引力约为地球的，求：
（1）祝融号火星车在火星表面受到的压强是多少？
（2）距离火星10千米的高空巨大的降落伞在火星上空打开，速度骤降，直至安全着陆，在此过程中祝融号火星车重力对它做了多功？
（3）安全着落后火星车的能量是由4块（每块输出电压为150伏，容量为5000mAh）的太阳能光电板提供，在太阳光的照射下，太阳能光电板平均每小时每平方米面积吸收太阳能3×105焦，每天能光照10小时，它吸收的太阳能最终有40%能转化为电能，若将其充满电，太阳能光电板的总面积至少为多少平方米？
26．图甲是某简易吊装机，其简化结构如图乙所示。
（1）吊装机总重为1500牛，其重力作用线通过A点。结合乙图数据计算，当吊装机匀速吊起重物时，为防止翻倒，最多能吊起多少牛的重物？
（2）吊装机在使用时，通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中D，E，F处时，能达到最佳防翻效果的是 。
（3）电动机的额定功率是1200瓦，正常工作时消耗的电能有75%转化为重物的机械能。当吊装机配重足够时，可在10秒内使重物匀速上升3米，求所吊重物受到的重力大小。
27．如图甲所示为吊车吊运树木的场景，吊车吊臂前端的滑轮组装置可以等效为乙图，若被吊树木重为1000牛，动滑轮重为100牛，被吊树木以0.2米／秒的速度被匀速抬起，不计一切摩擦和钢丝绳重，则：
（1）使用A滑轮的好处是
（2）钢丝绳自由端施加的力F。
（3）经过5秒，吊车做的有用功。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【分析】根据W=Gh计算石子的重力做功。
【解答】石子的重力做功W=Gh=0.1kg×10N/kg×1200m=1200J，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2．【答案】A
【解析】【分析】根据对家用电器电功率的认识判断。
【解答】电风扇的功率在60~100W之间，故A正确；
空调的功率大约在2000W，故B错误；
微波炉的功率大约700~1400W，故C错误；
节能灯的功率大约在10W左右，故D错误。
故选A。
3．【答案】D
【解析】【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；② 物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A.人用力摊木箱却没有推动，木箱受到推力，但是没有在力的方向上通过距离，因此人对物体不做功，故A错误；
B.手提着水桶在水平地面上匀速行走时，手对水桶的拉力竖直向上，而水桶却在水平方向上通过距离，因此人对水桶不做功，故B错误；
C.举重运动员举着杠铃不动，杠铃受到竖直向上的举力，但是没有在这个方向上通过距离，因此人对杠杆没有做功，故C错误；
D.人推着车在水平路面上向前匀速运动时，车受到向前的推力，且车在这个方向上通过距离，因此人对车做功，故D正确。
故选D。
4．【答案】C
【解析】【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A.助跑起跳时，没有力作用在排球上，对排球不做功，故A错误；
B.手往后伸时，仍然没有力作用在排球上，对排球不做功，故B错误；
C.空中击球时，运动员给排球一个力，且排球在力的方向上通过一段距离，因此对排球做功，故C正确；
D.双脚落地时，没有力作用在排球上，对排球不做功，故D错误。
故选C。
5．【答案】D
【解析】【分析】根据能量转化和守恒的知识判断。
【解答】三个斜面都是光滑的，即物体沿斜面上升时不会克服摩擦力做额外功，那么拉力所做的功等于克服重力所做的功，因此拉力做的功一样多。
故选D。
6．【答案】D
【解析】【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A.车受到向前的推力，但是没有在向前的方向上通过距离，因此不做功，故A不合题意；
B.滑板车受到竖直向上的拉力，而车在水平方向上通过距离，因此对车不做功，故B不合题意；
C.石头受到向上的作用力，但是没有在力的方向上通过距离，因此对石头不做功，故C不合题意；
D.物体受到向上的拉力，且在向上的方向上通过距离，因此对物体做功，故D符合题意。
故选D。
7．【答案】B
【解析】【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A.拉力竖直向上，而水桶在竖直方向上没有通过距离，因此拉力不做功，故A错误；
B.小李给板擦一个推力，板擦在推力的方向上通过距离，因此对板擦做功，故B正确；
C.扣篮时，小沈对篮球施加向下的压力，篮球向下运动距离，因此对篮球做功，故C错误；
D.小王对实心球有支持力，但是实心球并没有在支持力的方向上移动距离，因此对实心球不做功，故D错误。
故选B。
8．【答案】A
【解析】【分析】（1）（2）做功的条件：①作用在物体上有力；②沿力的方向有一段距离；
（2）以人的脚与地面的接触点为支点，根据杠杆的平衡条件确定支持力的大小。【解答】当运动员身体撑起的过程中，手的位置始终不变，手掌没有移动距离，所以地面对两个手掌的支持力F一定不做功，故A正确，B错误；
在上述过程中，人的脚与地面的接触点是支点，重力相当于阻力，支持力相当于动力，故此时的动力臂大于阻力臂，故此时动力应该小于阻力，即支持力小于重力，即支持力F＜500N，故C、D错误；
故选A。
9．【答案】D
【解析】【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nsA求出绳子自由端沿水平方向移动；
（2）物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据FA=f=0.4G求出物体受到的拉力；
（3）根据W=Fs求出拉力F做的功，根据求出拉力F的功率；
（4）根据W有=FAsA求出拉力做的有用功，根据求出滑轮组的机械效率。【解答】A.由图可知，承担拉力的绳子段数n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nsA=2×2m=4m，故A错误；
B.物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，
则物体受到的拉力FA=f=0.4G=0.4×1500N=600N，故B错误；
C.拉力F做的功W总=Fs=375N×4m=1500J，
则拉力F的功率，故C错误；
D.有用功W有=FAsA=600N×2m=1200J，
则滑轮组的机械效率，故D正确。
故选D。
10．【答案】C
【解析】【分析】（1）不计摩擦、动滑轮重和绳重，根据接线方式确定动滑轮是省力的还是费力的，从而计算出两个绳子上拉力的大小，然后进行比较即可；
（2）省力就费距离，费力就省距离，据此计算出两个绳子上移动的速度，然后根据P=Fv比较甲乙的功率，最后进行比较即可。
【解答】（1）由题知，两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重，提升物体的重相同，
甲图，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，即F甲=2G；
乙图，拉力作用在绳子自由端，省一半的力，即
则F甲＞F乙；
（2）物体上升的速度相同，
则拉力端的速度分别为：
，
v乙=2v物；
甲图拉力的功率：
；
乙图拉力的功率：
，
故则P甲=P乙；
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
11．【答案】C
【解析】【分析】（1）（2）该滑轮为动滑轮，拉力F的大小和弹簧测力计的示数一样。因为物体做匀速运动，所以物体受到的力是平衡力，利用力的平衡可以计算摩擦力的大小；
（2）先求物体移动的路程，再计算拉力移动的距离，然后利用W=Fs公式计算拉力做的功，再利用功率的公式计算拉力F的功率。【解答】如图所示，承担拉力的绳子段数n=2。因为物体做匀速运动，那么f=2F=2×10N=20N，即物体M与地面之间的摩擦力为20N，故A、B错误；
物体移动的路程s′=v物t，
拉力移动的距离：s=2s′=2×v物t=2×1m/s×1s=2m，
拉力做功：W=Fs=10N×2m=20J，
拉力做功功率：；
故C正确，D错误。
故选C。
12．【答案】B
【解析】【分析】（1）根据拉力的方向确定承担重力的绳子段数，再根据v=nv物计算拉力F的速度；
（2）首先根据s=ns物计算拉力移动的距离，再根据计算出拉力F的大小；
（3）根据计算动滑轮的重力；
（4）根据W有=Gh计算出有用功，再根据计算出滑轮组的机械效率。
【解答】滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，拉力的方向向下，那么承担重力的绳子段数为n=2。
A.拉力F的速度v=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s，故A错误；
B.拉力移动的距离s=ns物=2×2m=4m；
那么拉力，故B正确；
C.根据得到：；
解得：G动=2N，故C错误；
D.滑轮组做的有用功为：W有=Gh=20N×2m=40J；
则滑轮组的机械效率为：，故D错误。
故选B。
13．【答案】B
【解析】【分析】（1）物体在相同的时间内通过相同的路程，那么它做匀速直线运动；
（2）首先根据W=Fs比较两段路程做功的大小，然后再确定运动时间的大小，最后根据公式比较功率的大小；
（3）根据上面的分析判断；
（4）如果物体受到的合力与运动方向相同，那么物体做加速运动；如果合力为零，物体做匀速直线运动。
【解答】每两个虚线框之间的时间相同，因为PQ>OP，所以物体在OQ段做加速运动，故A错误；
MN段和OP段的路程都是3m，且拉力都是3N，根据公式W=Fs可知，拉力在这两段路程里做功相同；根据虚线框的间隔可知，物体运动的时间tMN>tOP；根据公式可知，拉力做功的功率PMN物体在MN段做匀速直线运动，那么它受到的合力为零，即F=f；在OP段做加速运动，那么F-f>0，即F>f；因为F不变，所以摩擦力减小了，故D错误。
故选B。
14．【答案】A
【解析】【分析】（1）根据图片确定承担拉力的绳子段数n，再根据s=ns物计算出绳子移动的距离。用滑轮组水平拉动物体时，克服物体的摩擦力做的功是有用功，拉力做的功是总功，最后利用计算滑轮组的机械效率；
（2）（4）克服绳子与滑轮间摩擦做的功、克服滑轮与滑轮轴之间的摩擦做的功都是额外功，而题目所给条件无法计算有用功、总功大小，也无法直接计算额外功大小，所以无法计算出绳与滑轮间摩擦力以及动滑轮重；
（3）根据v=v物计算物体移动的速度。
【解答】由图知，水平使用滑轮组，n=3，拉力端移动距离s=3s物，
滑轮组的机械效率：；
故A正确；
克服绳子与滑轮间摩擦做的功、克服滑轮与滑轮轴之间摩擦做的功等都是额外功，而题目所给条件无法计算有用功、总功大小，也无法直接计算额外功大小，所以无法计算出绳与滑轮间摩擦力以及动滑轮重，故B、D错误；
由题知，拉力端移动速度v=3v物，所以物体的速度：；
故C错误。
故选A。
15．【答案】D
【解析】【分析】首先根据W=Fs比较做功的大小，再根据比较功率的大小。
【解答】水平推力相同，移动距离相同，根据W=Fs可知，推力做的功相等。时间相同，做功相等，根据可知，推力对A、B物体做功的功率相等，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
16．【答案】1620；180；90；90%
【解析】【分析】根据W有=Gh计算有用功，根据W总=Fs计算总功，则额外功W额=W总-W有，拉力的功率：，滑轮组的机械效率。
【解答】他所做的有用功：W有=Gh=540N×3m=1620J；
总功：W总=Fs=200N×（3m×3）=1800J；
额外功：W额=W总-W有=1800J-1620J=180J；
拉力的功率：；
滑轮组的机械效率：。
17．【答案】（1）200N
（2）60W
【解析】【分析】（1）根据公式计算自由端的拉力F；
（2）首先根据s=nh计算出拉力移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功，最后根据计算出拉力做功的功率。
【解答】（1）根据图片可知，承担重力的绳子段数n=2，则拉力；
（2）拉力移动的距离s=nh=2×3m=6m；
拉力做的功：W=Fs=200N×6m=1200J；
拉力做功的功率：。
18．【答案】（1）1
（2）0.4
【解析】【分析】（1）根据W=Gh计算甲中测力计做的功；
（2）根据P=Fv计算图乙中测力计对A做功的功率。
【解答】（1）图甲中弹簧测力计对A做功为：W=Gh=2N×0.5m=1J；
（2）图乙中弹簧测力计对A做功的功率P=Fv=Gv2=2N×0.2m/s=0.4W。
19．【答案】2500；3000；150
【解析】【分析】根据W有=Gh计算克服货物重力做的功，根据W总=Fs计算推力做的功，根据计算推力做功的功率。
【解答】克服货物重力做的功W有=Gh=500N×5m=2500J；
推力做的功为：W总=Fs=300N×10m=3000J；
推力做功的功率：。
20．【答案】150；300
【解析】【分析】根据W=Fs=Gh计算重力做的功，根据公式计算做功的功率。
【解答】此过程重力做的功为：W=Fs=Gh=500牛×0.3米=150焦；
重力做功的功率为： 。
21．【答案】（1）匀速
（2）在其它条件相同时，斜面倾角越大，机械效率越高
【解析】【分析】（1）根据二力平衡的条件可知，只有用弹簧测力计匀速拉动木块时，弹簧测力计的示数才等于对木块的拉力；
（2）比较②③数据，分析哪些因素相同，哪个因素不同，然后根据控制变量法的要求描述实验结论。
【解答】（1）在实验过程中，应沿斜面向上匀速拉动木块；
（2）根据表格可知，②③中其他因素都相同，只有斜面的倾角不同，则得到结论：在其它条件相同时，斜面倾角越大，机械效率越高。
22．【答案】（1）81%
（2）匀速
（3）斜面倾角越大,斜面省力越少,斜面的机械效率也越高。
【解析】【分析】（1）根据机械效率公式求出A处的数据；（2）该实验中应沿着斜面匀速拉动小车；（3）分析表中实验数据，找出不变的量和变化的量，分析实验数得出结论。
【解答】（1）由表中实验数据可知，表格中A处的数据应是：η=×100%=×100%≈81%；
（2）实验过程中应沿着斜面匀速拉动小车；
（3）分析表中数据可知：斜面倾角越大,斜面省力越少,斜面的机械效率也越高。
故答案为：（1）81%；（2）匀速；（3）斜面倾角越大,斜面省力越少,斜面的机械效率也越高。
23．【答案】（1）提升回形针做功的功率
（2）刻度尺
（3）P＝hmg/t
（4）偏小
【解析】【分析】（1）风车的功率不能直接测定，但是可以让转动的风车提升回形针，根据提升回形针的功率就可以确定风车功率的大小；
（2）要计算功率就必须知道功和时间，而计算功需要测量重力和高度；根据G=mg可知，只要测量出质量就能计算出重力，据此确定实验工具；
（3）根据功率和功的计算式进行推导即可；
（4）如果线比较粗，那么线的重力较大；根据G总=G针+G绳可知，风车能够提升的回形针的重力偏小，据此分析功率的大小变化。
【解答】（1）观察实验装置，小明是通过测量提升回形针做功的功率来测定风车做功的功率；
（2）测量回形针的质量用天平，测量时间用秒表，测量高度用刻度尺，因此还需要刻度尺；
（3）回形针的重力为G=mg；
克服回形针的重力做功：W=Gh=mgh；
风车的功率为：；
（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏小。
24．【答案】（1）自由端的绳子拉力向下，则绳头系在定滑轮上，如下图所示：
（2）箱子和动滑轮的总重力G总=G箱子+G动=400N+8kg×10N/kg=480N；
人的拉力做的功：W总=G总h=480N×5m=2400J。
【解析】【分析】（1）根据人的拉力方向确定绳头所系的位置，然后按照从里到外的顺序完成绳子的连接即可；
（2）在提升箱子的过程中，其实就是克服箱子和动滑轮的重力做功，根据W总=G总h计算即可。
25．【答案】（1）解：祝融号火星车在火星表面受到的压力
则火星表面受到的压强
答：祝融号火星车在火星表面受到的压强是666.7Pa；
（2）解：在此过程中祝融号火星车重力对它做的功 W=Gh=800N×10×103m=8×106J.
答：距离火星10千米的高空巨大的降落伞在火星上空打开，速度骤降，直至安全着陆，在此过程中祝融号火星车重力对它做功8×106J；
（3）解：4块电池储存的电能 W总=UIt×4=150V×5A×3600s×4=10.8×106J
设电池板的面积为S，则 3×105J/(h·m2)×S×10h×40%=10.8×106J
解得S=9m2.
答：太阳能光电板的总面积至少为9m2。
【解析】【分析】（1）固体压强的计算方法为压力/受力面积；
26．【答案】（1）根据图乙可知，担当吊装机要侧翻时，支点为B，它的自重相当于阻力，阻力臂为：1.5m-1.25m=0.25m；重物的重力相当于动力，动力臂为1.25m。
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G物×1.25m=1500N×0.25m；
解得：G物=300N。
（2）F
（3）对重物做的有用功为：W有=Ptη=1200W×10s×15%=9000J；
则所吊重物的重力为：。
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算；
（2）在杠杆上，力和力臂的乘积越大，力的作用效果越好；
（3）首先根据W有=Ptη计算出克服重力做的有用功，再根据计算出重物的重力。
【解答】（2）根据图乙可知，F点到支点B的距离最大，即此时力臂最长，因此配重和力臂的乘积最大，则防翻效果最好。
27．【答案】（1）能改变力的方向
（2）根据图可知，承担重力的绳子段数n=2，则自由端的拉力为：
（3）自由端的速度v=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s；
自由端移动的距离：s=vt=0.4m/s×5s=2m；
则吊车做的功为：W=Fs=550N×2m=1100J。
【解析】【分析】（1）首先确定滑轮的种类，然根据滑轮的特点说明它的好处。
（2）根据图乙确定滑轮组中承担重力的绳子段数n，然后根据计算出钢丝绳自由端的拉力。
（3）首先根据v=nv物计算出自由端的速度，然后根据s=vt计算出自由端移动的距离，最后根据W=Fs计算出吊车做的功。
【解答】（1）根据图乙可知，A滑轮固定在起重臂上，不随物体上下移动，为定滑轮，则使用A滑轮的好处是：能改变力的方向。
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华师大版 初科 九上 5.3.1 功与机械效率 同步练习（含解析）
一、单选题
1．在大峡谷，上，有一星U字形的观景台，如图所示。观最台离谷底1200米高，如果在建造过程中有一块质量为0.1千克的石子从观景台掉落至谷底，在下落过程中，石子的重力做功为(g取10牛/千克)（ ）。
A．12焦 B．1200 焦 C．1.2×105焦 D．1.2×106焦
2．某家用电器正常工作的功率是70瓦，它可能是（ ）
A．电风扇 B．空调 C．微波炉 D．节能灯
3．下列情况中，人对物体做了功的是（ ）
A．人用力推木箱却没有椎动
B．手提着水桶在水平地面上匀速行走
C．举重运动员举着杠铃不动
D．人推着车在水平路面上向前匀速运动
4．2019 年 9 月 29 日女排世界杯夺冠 11 连胜的消息振奋人心。下图是排球扣球的几个环节，其中运动员有对排球做功的是（ ）
A．助跑起跳 B．手往后伸 C．空中击球 D．双脚落地
5．如图所示，把同一物体G分别沿着光滑的斜面AD、BD、CD从底端匀速拉到顶端，拉力所做的功（ ）
A．沿AD斜面拉时最多 B．沿BD斜面拉时最多
C．沿CD斜面拉时最多 D．沿AD，BD，CD斜面拉时一样多
6．下列四幅图中，力有对物体做功的是（ ）
A．推车未推动 B．提着滑板水平前行
C．搬石未搬起 D．用绳子提升物体
7．下列关于做功的判断正确的是（ ）
A．小刘提着一桶水从三楼走廊走过20米，拉力做了功
B．小李用力擦黑板，小李对黑板擦做了功
C．小沈高高跳起用力扣篮，小沈对篮球不做功
D．小王高举着实心球准备投掷，小王对实心球做了功
8．如图是某运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景，她的重心在A点，体重为500N，设地面对两个手掌的支持力为F，在运动员身体撑起的过程中（ ）
A．支持力F一定不做功 B．支持力F一定做功
C．支持力F＝500N D．支持力F＞500N
9．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N 的物体沿水平方向匀速移动 2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程出下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端沿水平方向移动了6m
B．物体受到的拉力为750N
C．拉力F的功率为750W
D．滑轮组的机械效率为80%
10．如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙，若不计摩擦、动油轮重和绳重，则F甲和F乙、P甲和P乙之间的大小关系是（ ）
A．F甲
C．F甲>F乙 P甲=P乙 D．F甲
A．物体M与地面间的摩擦力为5牛 B．物体M与地面间的摩擦力为10牛
C．水平拉力F做功的功率为20瓦 D．1秒内滑轮对物体M做功为10焦
12．如图所示，虚线框内是滑轮组，其内部有定滑轮和动滑轮各一只。在拉力F的作用下，通过此滑轮组将重20N的物块匀速提升2m，物块上升的速度为0.2m/s，此过程中拉力F所做的功为44J．不计绳重和滑轮轴处的摩擦。则（ ）
A．拉力F 作用点速度为0.1m/s
B．所用拉力F 的大小为11N
C．滑轮组内动滑轮重为4N
D．滑轮组的机械效率为80%
13．如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向3N的力F，物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在MO段做匀速直线运动。则关于该物体的运动说法正确的是（ ）
A．物体在OQ段做匀速直线运动
B．拉力在MN段的功率小于OP段功率
C．拉力在MN段所做功比OP大
D．MN段的摩擦力小于OP段的摩擦力
14．如图所示，在水平面上的物体重200N，与水平面的滑动摩擦力的大小是48N，当用图示装置水平匀速拉动物体时，F=20N。若绳子自由端移动的速度为0.6m/s，则（ ）
A．滑轮组的机械效率是80%
B．绳子与滑轮间的摩擦力大小是4N
C．物体的速度大小是0.3m/s
D．动滑轮重4N
15．某人用相同的水平推力，分别使较重的A物体沿较光滑的平面移动，较轻的B物体沿较粗糙的平面移动，若在相同的时间内移动相同的距离，则该人（ ）
A．对A物体做的功多 B．对B物体做的功多
C．推A物体时的功率小 D．推A、B两物体时的功率相同
二、填空题
16．如图所示，搬运工人用滑轮组在20 s内将重为540 N的重物匀速提升3m，所用拉力为200N，则他所做的有用功是 J，额外功是 J，拉力的功率是 W，滑轮组的机械效率是 。
17．如图所示是小东同学组装的提升重物的装置，已知动滑轮重80N，不计绳重和摩擦。在拉力F的作用下，将重为320N的重物经过20s匀速提升了3m。回答下列问题：
（1）拉力F的大小为 ；
（2）拉力F做功的功率大小是 。
18．重2牛的物体A挂于弹簧测力计下，分别做图甲、乙所示的匀速直线运动，运动的速度V1=0.1m/s，V2=0.2m/s，物体A沿速度方向均运动了0.5米。（不考虑空气阻力）
（1）图甲中弹簧测力计对A做功为 焦；
（2）图乙中弹簧测力计对A做功的功率为__ _瓦；
19．利用如图所示的斜面，小李用300N的力沿斜面向上把重为500N的货物沿斜面由底部匀速推到顶端，耗时20s，在这过程中克服货物重力做的功是 J；推力做的功是 J；推力做功的功率为 W。
20．潍坊市学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500牛的某同学从最高点到落点的过程中，重心下降的最大距离为0.3米，用时0.5秒，轨迹如图听示。则此过程重力做的功为 焦，重的功率为 瓦。
三、实验探究题
21．小红在“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．斜面的机械效率可能与物体的重力有关；
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关；
为了验证自己的猜想，小红用木板搭成了如图所示
的装置进行探究，记录数据如表：
实验次数 斜面倾角 物重G/N 拉力F/N 斜面高度 h/m 斜面长度 s/m 有用功 W有用/J 总功 W总/J 斜面机械效率η
① 30° 5 4.2 0.6 1.2 3 5.02
② 30° 3 2.5 0.6 1.2 1.8 3 60%
③ 42° 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）对比②③两次实验数据，可初步得出的结论是 。
22．小乐设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾角之间的关系，如图所示。她先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾角的大小多次实验，得到下表所示数据：
斜面倾角 小车重G/牛 斜面高h/米 斜面长S/米 拉力F/牛 有用功W有/焦 总功W总/焦 机械效率
12° 5 0.2 1 2.1 1.0 2.1 48%
30° 5 0.5 1 3.6 2.5 3.6 69%
45° 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3 A
（1）表格中A处的数据应是
（2）实验过程中应沿着斜面 拉动小车。
（3）分析表中数据，可以得出的结论是
23．风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示。
（1）观察实验装置，小明是通过测量 来测定风车做功的功率。
（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、 和秒表。
（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率表达式为 。
（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、解答题
24．如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成一个滑轮组，把重为400牛的箱子匀速向上提升5米，动滑轮的质量为8千克(不计绳重和摩擦，g取10牛/千克)。
（1）在图上用笔画线代替细绳组装滑轮组(要求：人用力向下拉细绳)。
（2）在匀速提升箱子的过程中，人的拉力做了多少功？
25．2021年5月15日，天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车及其着陆组合体，成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，我国成为首次火星探测即实现着陆的国家。已知祝融号火星车机身是可升降的主动悬架结构，能自由转向，六个轮子均能独立驱动，火星车的质量为240kg，每个轮子与火星的接触面积约为0.2m2，火星上的吸引力约为地球的，求：
（1）祝融号火星车在火星表面受到的压强是多少？
（2）距离火星10千米的高空巨大的降落伞在火星上空打开，速度骤降，直至安全着陆，在此过程中祝融号火星车重力对它做了多功？
（3）安全着落后火星车的能量是由4块（每块输出电压为150伏，容量为5000mAh）的太阳能光电板提供，在太阳光的照射下，太阳能光电板平均每小时每平方米面积吸收太阳能3×105焦，每天能光照10小时，它吸收的太阳能最终有40%能转化为电能，若将其充满电，太阳能光电板的总面积至少为多少平方米？
26．图甲是某简易吊装机，其简化结构如图乙所示。
（1）吊装机总重为1500牛，其重力作用线通过A点。结合乙图数据计算，当吊装机匀速吊起重物时，为防止翻倒，最多能吊起多少牛的重物？
（2）吊装机在使用时，通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中D，E，F处时，能达到最佳防翻效果的是 。
（3）电动机的额定功率是1200瓦，正常工作时消耗的电能有75%转化为重物的机械能。当吊装机配重足够时，可在10秒内使重物匀速上升3米，求所吊重物受到的重力大小。
27．如图甲所示为吊车吊运树木的场景，吊车吊臂前端的滑轮组装置可以等效为乙图，若被吊树木重为1000牛，动滑轮重为100牛，被吊树木以0.2米／秒的速度被匀速抬起，不计一切摩擦和钢丝绳重，则：
（1）使用A滑轮的好处是
（2）钢丝绳自由端施加的力F。
（3）经过5秒，吊车做的有用功。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【分析】根据W=Gh计算石子的重力做功。
【解答】石子的重力做功W=Gh=0.1kg×10N/kg×1200m=1200J，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2．【答案】A
【解析】【分析】根据对家用电器电功率的认识判断。
【解答】电风扇的功率在60~100W之间，故A正确；
空调的功率大约在2000W，故B错误；
微波炉的功率大约700~1400W，故C错误；
节能灯的功率大约在10W左右，故D错误。
故选A。
3．【答案】D
【解析】【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；② 物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A.人用力摊木箱却没有推动，木箱受到推力，但是没有在力的方向上通过距离，因此人对物体不做功，故A错误；
B.手提着水桶在水平地面上匀速行走时，手对水桶的拉力竖直向上，而水桶却在水平方向上通过距离，因此人对水桶不做功，故B错误；
C.举重运动员举着杠铃不动，杠铃受到竖直向上的举力，但是没有在这个方向上通过距离，因此人对杠杆没有做功，故C错误；
D.人推着车在水平路面上向前匀速运动时，车受到向前的推力，且车在这个方向上通过距离，因此人对车做功，故D正确。
故选D。
4．【答案】C
【解析】【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A.助跑起跳时，没有力作用在排球上，对排球不做功，故A错误；
B.手往后伸时，仍然没有力作用在排球上，对排球不做功，故B错误；
C.空中击球时，运动员给排球一个力，且排球在力的方向上通过一段距离，因此对排球做功，故C正确；
D.双脚落地时，没有力作用在排球上，对排球不做功，故D错误。
故选C。
5．【答案】D
【解析】【分析】根据能量转化和守恒的知识判断。
【解答】三个斜面都是光滑的，即物体沿斜面上升时不会克服摩擦力做额外功，那么拉力所做的功等于克服重力所做的功，因此拉力做的功一样多。
故选D。
6．【答案】D
【解析】【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A.车受到向前的推力，但是没有在向前的方向上通过距离，因此不做功，故A不合题意；
B.滑板车受到竖直向上的拉力，而车在水平方向上通过距离，因此对车不做功，故B不合题意；
C.石头受到向上的作用力，但是没有在力的方向上通过距离，因此对石头不做功，故C不合题意；
D.物体受到向上的拉力，且在向上的方向上通过距离，因此对物体做功，故D符合题意。
故选D。
7．【答案】B
【解析】【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A.拉力竖直向上，而水桶在竖直方向上没有通过距离，因此拉力不做功，故A错误；
B.小李给板擦一个推力，板擦在推力的方向上通过距离，因此对板擦做功，故B正确；
C.扣篮时，小沈对篮球施加向下的压力，篮球向下运动距离，因此对篮球做功，故C错误；
D.小王对实心球有支持力，但是实心球并没有在支持力的方向上移动距离，因此对实心球不做功，故D错误。
故选B。
8．【答案】A
【解析】【分析】（1）（2）做功的条件：①作用在物体上有力；②沿力的方向有一段距离；
（2）以人的脚与地面的接触点为支点，根据杠杆的平衡条件确定支持力的大小。【解答】当运动员身体撑起的过程中，手的位置始终不变，手掌没有移动距离，所以地面对两个手掌的支持力F一定不做功，故A正确，B错误；
在上述过程中，人的脚与地面的接触点是支点，重力相当于阻力，支持力相当于动力，故此时的动力臂大于阻力臂，故此时动力应该小于阻力，即支持力小于重力，即支持力F＜500N，故C、D错误；
故选A。
9．【答案】D
【解析】【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nsA求出绳子自由端沿水平方向移动；
（2）物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据FA=f=0.4G求出物体受到的拉力；
（3）根据W=Fs求出拉力F做的功，根据求出拉力F的功率；
（4）根据W有=FAsA求出拉力做的有用功，根据求出滑轮组的机械效率。【解答】A.由图可知，承担拉力的绳子段数n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nsA=2×2m=4m，故A错误；
B.物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，
则物体受到的拉力FA=f=0.4G=0.4×1500N=600N，故B错误；
C.拉力F做的功W总=Fs=375N×4m=1500J，
则拉力F的功率，故C错误；
D.有用功W有=FAsA=600N×2m=1200J，
则滑轮组的机械效率，故D正确。
故选D。
10．【答案】C
【解析】【分析】（1）不计摩擦、动滑轮重和绳重，根据接线方式确定动滑轮是省力的还是费力的，从而计算出两个绳子上拉力的大小，然后进行比较即可；
（2）省力就费距离，费力就省距离，据此计算出两个绳子上移动的速度，然后根据P=Fv比较甲乙的功率，最后进行比较即可。
【解答】（1）由题知，两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重，提升物体的重相同，
甲图，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，即F甲=2G；
乙图，拉力作用在绳子自由端，省一半的力，即
则F甲＞F乙；
（2）物体上升的速度相同，
则拉力端的速度分别为：
，
v乙=2v物；
甲图拉力的功率：
；
乙图拉力的功率：
，
故则P甲=P乙；
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
11．【答案】C
【解析】【分析】（1）（2）该滑轮为动滑轮，拉力F的大小和弹簧测力计的示数一样。因为物体做匀速运动，所以物体受到的力是平衡力，利用力的平衡可以计算摩擦力的大小；
（2）先求物体移动的路程，再计算拉力移动的距离，然后利用W=Fs公式计算拉力做的功，再利用功率的公式计算拉力F的功率。【解答】如图所示，承担拉力的绳子段数n=2。因为物体做匀速运动，那么f=2F=2×10N=20N，即物体M与地面之间的摩擦力为20N，故A、B错误；
物体移动的路程s′=v物t，
拉力移动的距离：s=2s′=2×v物t=2×1m/s×1s=2m，
拉力做功：W=Fs=10N×2m=20J，
拉力做功功率：；
故C正确，D错误。
故选C。
12．【答案】B
【解析】【分析】（1）根据拉力的方向确定承担重力的绳子段数，再根据v=nv物计算拉力F的速度；
（2）首先根据s=ns物计算拉力移动的距离，再根据计算出拉力F的大小；
（3）根据计算动滑轮的重力；
（4）根据W有=Gh计算出有用功，再根据计算出滑轮组的机械效率。
【解答】滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，拉力的方向向下，那么承担重力的绳子段数为n=2。
A.拉力F的速度v=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s，故A错误；
B.拉力移动的距离s=ns物=2×2m=4m；
那么拉力，故B正确；
C.根据得到：；
解得：G动=2N，故C错误；
D.滑轮组做的有用功为：W有=Gh=20N×2m=40J；
则滑轮组的机械效率为：，故D错误。
故选B。
13．【答案】B
【解析】【分析】（1）物体在相同的时间内通过相同的路程，那么它做匀速直线运动；
（2）首先根据W=Fs比较两段路程做功的大小，然后再确定运动时间的大小，最后根据公式比较功率的大小；
（3）根据上面的分析判断；
（4）如果物体受到的合力与运动方向相同，那么物体做加速运动；如果合力为零，物体做匀速直线运动。
【解答】每两个虚线框之间的时间相同，因为PQ>OP，所以物体在OQ段做加速运动，故A错误；
MN段和OP段的路程都是3m，且拉力都是3N，根据公式W=Fs可知，拉力在这两段路程里做功相同；根据虚线框的间隔可知，物体运动的时间tMN>tOP；根据公式可知，拉力做功的功率PMN
故选B。
14．【答案】A
【解析】【分析】（1）根据图片确定承担拉力的绳子段数n，再根据s=ns物计算出绳子移动的距离。用滑轮组水平拉动物体时，克服物体的摩擦力做的功是有用功，拉力做的功是总功，最后利用计算滑轮组的机械效率；
（2）（4）克服绳子与滑轮间摩擦做的功、克服滑轮与滑轮轴之间的摩擦做的功都是额外功，而题目所给条件无法计算有用功、总功大小，也无法直接计算额外功大小，所以无法计算出绳与滑轮间摩擦力以及动滑轮重；
（3）根据v=v物计算物体移动的速度。
【解答】由图知，水平使用滑轮组，n=3，拉力端移动距离s=3s物，
滑轮组的机械效率：；
故A正确；
克服绳子与滑轮间摩擦做的功、克服滑轮与滑轮轴之间摩擦做的功等都是额外功，而题目所给条件无法计算有用功、总功大小，也无法直接计算额外功大小，所以无法计算出绳与滑轮间摩擦力以及动滑轮重，故B、D错误；
由题知，拉力端移动速度v=3v物，所以物体的速度：；
故C错误。
故选A。
15．【答案】D
【解析】【分析】首先根据W=Fs比较做功的大小，再根据比较功率的大小。
【解答】水平推力相同，移动距离相同，根据W=Fs可知，推力做的功相等。时间相同，做功相等，根据可知，推力对A、B物体做功的功率相等，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
16．【答案】1620；180；90；90%
【解析】【分析】根据W有=Gh计算有用功，根据W总=Fs计算总功，则额外功W额=W总-W有，拉力的功率：，滑轮组的机械效率。
【解答】他所做的有用功：W有=Gh=540N×3m=1620J；
总功：W总=Fs=200N×（3m×3）=1800J；
额外功：W额=W总-W有=1800J-1620J=180J；
拉力的功率：；
滑轮组的机械效率：。
17．【答案】（1）200N
（2）60W
【解析】【分析】（1）根据公式计算自由端的拉力F；
（2）首先根据s=nh计算出拉力移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功，最后根据计算出拉力做功的功率。
【解答】（1）根据图片可知，承担重力的绳子段数n=2，则拉力；
（2）拉力移动的距离s=nh=2×3m=6m；
拉力做的功：W=Fs=200N×6m=1200J；
拉力做功的功率：。
18．【答案】（1）1
（2）0.4
【解析】【分析】（1）根据W=Gh计算甲中测力计做的功；
（2）根据P=Fv计算图乙中测力计对A做功的功率。
【解答】（1）图甲中弹簧测力计对A做功为：W=Gh=2N×0.5m=1J；
（2）图乙中弹簧测力计对A做功的功率P=Fv=Gv2=2N×0.2m/s=0.4W。
19．【答案】2500；3000；150
【解析】【分析】根据W有=Gh计算克服货物重力做的功，根据W总=Fs计算推力做的功，根据计算推力做功的功率。
【解答】克服货物重力做的功W有=Gh=500N×5m=2500J；
推力做的功为：W总=Fs=300N×10m=3000J；
推力做功的功率：。
20．【答案】150；300
【解析】【分析】根据W=Fs=Gh计算重力做的功，根据公式计算做功的功率。
【解答】此过程重力做的功为：W=Fs=Gh=500牛×0.3米=150焦；
重力做功的功率为： 。
21．【答案】（1）匀速
（2）在其它条件相同时，斜面倾角越大，机械效率越高
【解析】【分析】（1）根据二力平衡的条件可知，只有用弹簧测力计匀速拉动木块时，弹簧测力计的示数才等于对木块的拉力；
（2）比较②③数据，分析哪些因素相同，哪个因素不同，然后根据控制变量法的要求描述实验结论。
【解答】（1）在实验过程中，应沿斜面向上匀速拉动木块；
（2）根据表格可知，②③中其他因素都相同，只有斜面的倾角不同，则得到结论：在其它条件相同时，斜面倾角越大，机械效率越高。
22．【答案】（1）81%
（2）匀速
（3）斜面倾角越大,斜面省力越少,斜面的机械效率也越高。
【解析】【分析】（1）根据机械效率公式求出A处的数据；（2）该实验中应沿着斜面匀速拉动小车；（3）分析表中实验数据，找出不变的量和变化的量，分析实验数得出结论。
【解答】（1）由表中实验数据可知，表格中A处的数据应是：η=×100%=×100%≈81%；
（2）实验过程中应沿着斜面匀速拉动小车；
（3）分析表中数据可知：斜面倾角越大,斜面省力越少,斜面的机械效率也越高。
故答案为：（1）81%；（2）匀速；（3）斜面倾角越大,斜面省力越少,斜面的机械效率也越高。
23．【答案】（1）提升回形针做功的功率
（2）刻度尺
（3）P＝hmg/t
（4）偏小
【解析】【分析】（1）风车的功率不能直接测定，但是可以让转动的风车提升回形针，根据提升回形针的功率就可以确定风车功率的大小；
（2）要计算功率就必须知道功和时间，而计算功需要测量重力和高度；根据G=mg可知，只要测量出质量就能计算出重力，据此确定实验工具；
（3）根据功率和功的计算式进行推导即可；
（4）如果线比较粗，那么线的重力较大；根据G总=G针+G绳可知，风车能够提升的回形针的重力偏小，据此分析功率的大小变化。
【解答】（1）观察实验装置，小明是通过测量提升回形针做功的功率来测定风车做功的功率；
（2）测量回形针的质量用天平，测量时间用秒表，测量高度用刻度尺，因此还需要刻度尺；
（3）回形针的重力为G=mg；
克服回形针的重力做功：W=Gh=mgh；
风车的功率为：；
（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏小。
24．【答案】（1）自由端的绳子拉力向下，则绳头系在定滑轮上，如下图所示：
（2）箱子和动滑轮的总重力G总=G箱子+G动=400N+8kg×10N/kg=480N；
人的拉力做的功：W总=G总h=480N×5m=2400J。
【解析】【分析】（1）根据人的拉力方向确定绳头所系的位置，然后按照从里到外的顺序完成绳子的连接即可；
（2）在提升箱子的过程中，其实就是克服箱子和动滑轮的重力做功，根据W总=G总h计算即可。
25．【答案】（1）解：祝融号火星车在火星表面受到的压力
则火星表面受到的压强
答：祝融号火星车在火星表面受到的压强是666.7Pa；
（2）解：在此过程中祝融号火星车重力对它做的功 W=Gh=800N×10×103m=8×106J.
答：距离火星10千米的高空巨大的降落伞在火星上空打开，速度骤降，直至安全着陆，在此过程中祝融号火星车重力对它做功8×106J；
（3）解：4块电池储存的电能 W总=UIt×4=150V×5A×3600s×4=10.8×106J
设电池板的面积为S，则 3×105J/(h·m2)×S×10h×40%=10.8×106J
解得S=9m2.
答：太阳能光电板的总面积至少为9m2。
【解析】【分析】（1）固体压强的计算方法为压力/受力面积；
26．【答案】（1）根据图乙可知，担当吊装机要侧翻时，支点为B，它的自重相当于阻力，阻力臂为：1.5m-1.25m=0.25m；重物的重力相当于动力，动力臂为1.25m。
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G物×1.25m=1500N×0.25m；
解得：G物=300N。
（2）F
（3）对重物做的有用功为：W有=Ptη=1200W×10s×15%=9000J；
则所吊重物的重力为：。
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算；
（2）在杠杆上，力和力臂的乘积越大，力的作用效果越好；
（3）首先根据W有=Ptη计算出克服重力做的有用功，再根据计算出重物的重力。
【解答】（2）根据图乙可知，F点到支点B的距离最大，即此时力臂最长，因此配重和力臂的乘积最大，则防翻效果最好。
27．【答案】（1）能改变力的方向
（2）根据图可知，承担重力的绳子段数n=2，则自由端的拉力为：
（3）自由端的速度v=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s；
自由端移动的距离：s=vt=0.4m/s×5s=2m；
则吊车做的功为：W=Fs=550N×2m=1100J。
【解析】【分析】（1）首先确定滑轮的种类，然根据滑轮的特点说明它的好处。
（2）根据图乙确定滑轮组中承担重力的绳子段数n，然后根据计算出钢丝绳自由端的拉力。
（3）首先根据v=nv物计算出自由端的速度，然后根据s=vt计算出自由端移动的距离，最后根据W=Fs计算出吊车做的功。
【解答】（1）根据图乙可知，A滑轮固定在起重臂上，不随物体上下移动，为定滑轮，则使用A滑轮的好处是：能改变力的方向。
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