2025中考物理真题功及功率及机械效率专题复习分类练习题（含解析）

2025中考物理真题功及功率及机械效率专题复习分类练习题
创新练
【跨学科实践】
（2025·四川遂宁）我国很早就有使用滑轮的记载，如图甲的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助如图乙所示的装置（篮子质量不计），质量为60kg的采矿工人用400N的拉力将70kg的矿石从矿坑匀速提起，10s内矿石上升了2m。（忽略绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg）求：
(1)绳子自由端移动的速度；
(2)此滑轮组的机械效率；
(3)若工作时矿工双脚与地面接触面积为，他对水平地面的压强大小。
【中考新考法】
（2025·山东烟台）为了方便快捷地从河中取水，小明利用身边的物品设计了一款“打水神器”（图甲），其中无盖塑料瓶的质量为110g，容积为2.5L，瓶底有一圆孔，绳子穿过圆孔和瓶口，绳子上系一细棒A，A的长度大于圆孔的直径，绳子下端拴着一个直径略大于瓶口的小球B，小球体积为，密度为。打水时，人握住绳子上端，将“打水神器”抛入河水中，水逐渐进入瓶子（图乙）。水满后，将装置提起（图丙），然后将塑料瓶口插入岸上的水桶中，松开绳子，水就自动地流进水桶（图丁）。忽略细棒与绳子的质量和体积，g取10N/kg，。求：
(1)小球B的重力；
(2)图乙中，假设河水进入瓶子的过程中瓶子是匀速下沉的，且绳子与圆孔、瓶口边缘均不接触，当瓶内水的体积为瓶子容积的一半时，瓶子底部受到细棒的压力；
(3)图丙中，“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率。
【结合生活实际】
（2025·四川南充）新学期，老师组织同学们进行了一场有意义的劳动——搬新书，在下列过程中，同学们对书不做功的是（　　）
A．甲图中将书从地面提起的过程
B．乙图中在水平路面推车的过程
C．丙图中将书搬上教学楼的过程
D．丁图中将书堆放在桌面的过程
分类练
考点1 功
1.（2025·江苏连云港）下列情景中，人对物体做功的是（　　）
A．司机用力推汽车，汽车不动 B．人推自行车前进
C．学生背着书包在水平路面上匀速前进 D．足球被踢后，在草地上滚动了一段距离
2.（2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏）小康在水平路面上滑轮滑，当他脚踩右轮向后蹬地时，人向前运动；停止蹬地后，人和轮滑运动地越来越慢，最终停下来。关于此过程，下列说法正确的是（ ）
A．右轮蹬地使左轮向前滑行过程中，左轮所受的重力做了功
B．人和轮滑静止在地面上时，人对轮滑的压力和轮滑对人的支持力是一对平衡力
C．停止蹬地，人和轮滑一起向前滑行过程中，轮滑不再受力的作用
D．停止蹬地，人和轮滑运动地越来越慢，是因为有力改变了人和轮滑的运动状态
3.（2025·江苏苏州）如图所示，“龙骨水车”是我国古代主要的提水设施之一，水车一端浸入水中，另一端固定于岸上，使用时，人踩动长柄摇杆末端的踏板使大轮转动，带动嵌满刮水板的链条匀速运动，槽内板片刮水上行，倾灌于地势较高的田中，下列说法正确的是（　　）
A．长柄摇杆越长，踩动时越费力
B．踩得越快，提水做功越多
C．提水过程中，随板片上行的水重力势能减小
D．减小水车各部件间的摩擦，提水效率增大
考点2 功率
4.（2025·四川凉山）甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶，它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重，若甲车0~8s内的牵引力大小恒为，则（　　）
A．乙车速度大小为10m/s
B．0~6s内，以甲车为参照物，乙车向北运动
C．0~6s内，甲车重力做功为
D．0~6s内，甲车牵引力功率为
5.（2025·云南）《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模型如图所示，O为支点，，M端用绳子悬挂重200N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m，忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是（　　）
A．该杠杆是费力杠杆
B．杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N
C．M端绳子拉力对物体做功为100J
D．M端绳子拉力对物体做功的功率为50W
6.（2025·四川南充）如图所示，重为100N的物体在水平拉力F为10N的作用下，沿水平面向左做匀速直线运动，物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍，若物体在10s内向左移动了10m，则拉力所做的功为 J，滑轮组有用功的功率为 W。
7.（2025·四川乐山）如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力，斜面长、高，则拉力所做的功为 J；把重物直接提升h所做的功作为有用功，忽略弹簧测力计的重力和空气阻力，则斜面对物体的摩擦力为 N。
8.（2025·四川达州）“奇思妙想”小组组装了如图所示装置，测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面，在水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为0.15m/s，弹簧测力计的示数为2N。拉力F的功率为 W，B受到水平面的摩擦力为 N（不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态）。
9.（2025·四川泸州）小兴学习了简单机械后，设计了如图所示的装置，粗糙斜面长1m、高0.5m，滑轮组位于斜面顶端，不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦，各段绳子均与斜面平行。她把重为24N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，用时10s，弹簧测力计示数为5N，则对物体做的有用功为 J，绳子末端拉力做功功率为 W，物体受到斜面的摩擦力大小为 N。
10.（2025·上海）某机器用5×104牛的力在100秒时间内将某物体提升8米，求此过程中拉力所做的功W和功率P。
11.（2025·江苏苏州）叉车常用于货物的转运，如图所示。叉车在内将质量为的货箱匀速竖直提升，取，求此过程中：
(1)货箱的速度；
(2)叉车对货箱所做的功；
(3)叉车对货箱所做功的功率。
12.（2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏）学校航模社团用无人机进行学科实践，已知无人机整机质量为2kg。
(1)小高想要测量操场长度，他让无人机从操场一端以2m/s的速度水平匀速直线飞行到另一端，发现用时1分30秒，请问他测得的操场长度为多少？
(2)小飞想了解无人机上升过程中的输出功率，他让无人机匀速直线上升80m，发现用时20秒，请问此过程中他测得的无人机的输出功率是多少？（空气阻力不计，g取10N/kg）
考点3 机械效率
13.（2025·四川眉山）一台起重机将重2000N的货物在10s内匀速提高5m，如果额外功是10000J，则下列说法错误的是（　　）
A．起重机做的总功是20000J
B．起重机的功率是
C．起重机的机械效率为50%
D．增大货物的质量，可以提高起重机的机械效率
14.（2025·江苏扬州）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
15.（2025·湖南）如图，这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．顶部的定滑轮可以省力 B．机械效率可达到100%
C．主要是利用重力势能转化为动能 D．给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力
16.（2025·四川自贡）如图，质量为60kg的工人将重为500N的彩灯组件竖直向上匀速提升了6m，用时12s，绳子自由端拉力为300N。不计绳重和摩擦，g取10N／kg。下列说法正确的是（　　）
A．拉力的功率是150W
B．绳子末端移动的速度是
C．滑轮组的机械效率是
D．若工人的脚与地面接触的总面积为，则他对地面的压强是
17.（2025·新疆）如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为、、。则（ ）
A．ηA<ηB<ηC B．ηA>ηB>ηC C．ηA<ηC<ηB D．ηC<ηA<ηB
18.（2025·江西）（多选）如图所示，是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车，它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。当河水冲击水轮转动时，竹筒依次将水提升到高处倒入水槽中，水流向岸上的农田。下列说法正确的是（　　）
A．即使筒车转速加快，其机械效率也总是小于1
B．竹筒内的水被提升过程中，其机械能总保持不变
C．竹筒内的水倒入水槽过程中，其重力势能转化为动能
D．水从水槽流向农田过程中，其所受的重力没有做功
19.（2025·四川成都）（多选）工人把重为200N有轮子的箱子推到高处平台，如图所示。图中A、C、H是箱子在三段路面的起点，箱子经过AB、CF、HK路段时均做匀速直线运动，且所受推力方向与所在路面平行。表1记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。AB=CF，BC=FH，HK=2m，FG=1.3m，忽略箱子体积。则下列分析正确的是（　　）
路段
推力（）
时间（）
A．工人的推力在AB段做功为26J
B．工人的推力在AB段做功与在CF段做功相等
C．工人把箱子从C推到F处，该斜面没有省力
D．工人推力在AB段的功率与在HK段的功率之比为6∶5
20.（2025·重庆）在老旧小区改造中，工人用如图所示的装置把质量为的材料从地面竖直匀速提高，则绳子自由端移动的距离是 ，若拉力为，这个装置的机械效率是 %。
21.（2025·四川凉山）用如图甲所示的滑轮组提升物体A。已知被提升物体A的重力为900N，卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F做的功随时间的变化图象如图乙所示（不计绳重和滑轮与轴的摩擦）。此过程滑轮组提升重物的机械效率为 %，动滑轮的重力为 N。
22.（2025·四川德阳）塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用的拉力，将的重物在内竖直匀速提升，则拉力的功率为 ，该滑轮组的机械效率为 。
23.（2025·四川广安）小丽用图甲所示的装置，测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列问题。
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升的高度h/cm 绳子自由端的拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 机械效率
1 1 3 0.5 ① 66.7%
2 3 5 1.4 15 71.4%
3 6 9 2.5 27 ②
(1)实验时应该竖直向上 （选填“匀速”或“变速”）拉动弹簧测力计；
(2)她按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示。第1次实验中，绳子自由端移动的距离①为 ；第3次实验中，机械效率②为 ；
(3)她将图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，得出图乙装置更 。（选填“省力”或“费力”）
24.（2025·安徽）图示为某工人利用一滑轮提升物体的示意图。若该工人将质量为的物体沿竖直方向匀速提升，此过程中滑轮的机械效率为80%，取。求：
(1)物体受到的重力大小；
(2)工人所做的有用功；
(3)工人所做的总功。
答案解析
创新练
【跨学科实践】
（2025·四川遂宁）我国很早就有使用滑轮的记载，如图甲的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助如图乙所示的装置（篮子质量不计），质量为60kg的采矿工人用400N的拉力将70kg的矿石从矿坑匀速提起，10s内矿石上升了2m。（忽略绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg）求：
(1)绳子自由端移动的速度；
(2)此滑轮组的机械效率；
(3)若工作时矿工双脚与地面接触面积为，他对水平地面的压强大小。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】（1）由图可知此滑轮组，矿石上升的高度，则绳子自由端移动的距离
已知时间，绳子自由端移动的速度
（2）矿石质量，，则
矿石上升的高度，所以
拉力，，所以
机械效率
（3）矿工质量，，则
矿工对地面的压力
已知矿工双脚与地面接触面积
他对水平地面的压强
【中考新考法】
（2025·山东烟台）为了方便快捷地从河中取水，小明利用身边的物品设计了一款“打水神器”（图甲），其中无盖塑料瓶的质量为110g，容积为2.5L，瓶底有一圆孔，绳子穿过圆孔和瓶口，绳子上系一细棒A，A的长度大于圆孔的直径，绳子下端拴着一个直径略大于瓶口的小球B，小球体积为，密度为。打水时，人握住绳子上端，将“打水神器”抛入河水中，水逐渐进入瓶子（图乙）。水满后，将装置提起（图丙），然后将塑料瓶口插入岸上的水桶中，松开绳子，水就自动地流进水桶（图丁）。忽略细棒与绳子的质量和体积，g取10N/kg，。求：
(1)小球B的重力；
(2)图乙中，假设河水进入瓶子的过程中瓶子是匀速下沉的，且绳子与圆孔、瓶口边缘均不接触，当瓶内水的体积为瓶子容积的一半时，瓶子底部受到细棒的压力；
(3)图丙中，“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率。
【答案】(1)3.9N (2)3.4N (3)
【解析】（1）小球B的重力为
（2）小球受到的浮力为
匀速下沉时，小球受力平衡，则小球受到绳子的拉力为
则细棒受到绳子的拉力为
则瓶子底部受到细棒的压力
（3）水满后，将装置提起（图丙），水的质量为
则“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率
【结合生活实际】
（2025·四川南充）新学期，老师组织同学们进行了一场有意义的劳动——搬新书，在下列过程中，同学们对书不做功的是（　　）
A．甲图中将书从地面提起的过程
B．乙图中在水平路面推车的过程
C．丙图中将书搬上教学楼的过程
D．丁图中将书堆放在桌面的过程
【答案】B
【解析】A．甲图中将书从地面提起的过程中书在拉力的方向上移动了距离，同学们对书做了功，故A不符合题意；
B．乙图中在水平路面推车的过程书不受同学们的力，同学们对书不做功，故B符合题意；
C．丙图中将书搬上教学楼的过程中书在手的支持力的方向上移动了距离，同学们对书做了功，故C不符合题意；
D．丁图中将书堆放在桌面的过程中书在手的力的方向上移动了距离，同学们对书做了功，故D不符合题意。
故选B。
分类练
考点1 功
1.（2025·江苏连云港）下列情景中，人对物体做功的是（　　）
A．司机用力推汽车，汽车不动 B．人推自行车前进
C．学生背着书包在水平路面上匀速前进 D．足球被踢后，在草地上滚动了一段距离
【答案】B
【解析】A．司机用力推汽车但汽车不动，虽然有力作用在物体上，但物体没有在力的方向上移动距离，不符合做功的条件，故A不符合题意；
B．人推自行车前进时，人对自行车施加了推力，并且自行车在推力方向上移动了距离，满足做功的两个必要条件，故B符合题意；
C．学生背着书包在水平路面上匀速前进时，虽然有力作用在书包上，但书包的移动方向与力的方向垂直（支持力竖直向上，移动方向水平），在力的方向上没有移动距离，故C不符合题意；
D．足球被踢后，在草地上滚动时，人对足球没有力的作用，由于足球具有惯性，继续运动，此时人对足球没有做功，故D不符合题意。
故选B。
2.（2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏）小康在水平路面上滑轮滑，当他脚踩右轮向后蹬地时，人向前运动；停止蹬地后，人和轮滑运动地越来越慢，最终停下来。关于此过程，下列说法正确的是（ ）
A．右轮蹬地使左轮向前滑行过程中，左轮所受的重力做了功
B．人和轮滑静止在地面上时，人对轮滑的压力和轮滑对人的支持力是一对平衡力
C．停止蹬地，人和轮滑一起向前滑行过程中，轮滑不再受力的作用
D．停止蹬地，人和轮滑运动地越来越慢，是因为有力改变了人和轮滑的运动状态
【答案】D
【解析】A．人用力蹬地，使滑板车向前运动的过程中，重力方向竖直向下，滑板车在重力的方向上没有移动的距离，则左轮所受的重力没有做功，故A错误；
B．人和轮滑静止在地面上时，人对轮滑的压力和轮滑对人的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线，作用在两个不同的物体上，是一对相互作用力，故B错误；
C．人停止蹬地后，人和滑板车继续向前运动的过程中，轮滑还受到重力和阻力作用，故C错误；
D．人停止蹬地后，人和滑板车在阻力的作用下运动得越来越慢，说明力改变了人和轮滑的运动状态，故D正确。
故选D。
3.（2025·江苏苏州）如图所示，“龙骨水车”是我国古代主要的提水设施之一，水车一端浸入水中，另一端固定于岸上，使用时，人踩动长柄摇杆末端的踏板使大轮转动，带动嵌满刮水板的链条匀速运动，槽内板片刮水上行，倾灌于地势较高的田中，下列说法正确的是（　　）
A．长柄摇杆越长，踩动时越费力
B．踩得越快，提水做功越多
C．提水过程中，随板片上行的水重力势能减小
D．减小水车各部件间的摩擦，提水效率增大
【答案】D
【解析】A．长柄摇杆越长，动力臂越长，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力越小，踩动时越省力，故A错误；
B．踩得越快，单位时间内提水做功越多，即提水做功的功率越大，故B错误；
C．提水过程中，随板片上行的水，其质量不变，高度增大，则重力势能增大，故C错误；
D．减小水车各部件间的摩擦，可以减小额外功，有用功不变，由可知提水效率增大，故D正确。
故选D。
考点2 功率
4.（2025·四川凉山）甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶，它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重，若甲车0~8s内的牵引力大小恒为，则（　　）
A．乙车速度大小为10m/s
B．0~6s内，以甲车为参照物，乙车向北运动
C．0~6s内，甲车重力做功为
D．0~6s内，甲车牵引力功率为
【答案】D
【解析】A．由图可知，乙车速度大小为
故A错误；
B．由图可知，甲车速度大小为
甲的速度大于乙的速度，甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶，0~6s内，以甲车为参照物，乙车向南运动，故B错误；
C．0~6s内，甲车的重力的方向始终竖直向下，而甲车在竖直方向没有移动，因此不做功，故C错误；
D．若甲车0~8s内的牵引力大小恒为1.6×103N，则0~6s内，甲车牵引力的功率为P甲=F甲v甲=1.6×103N×10m/s=1.6×104W
故D正确。
故选D。
5.（2025·云南）《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模型如图所示，O为支点，，M端用绳子悬挂重200N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m，忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是（　　）
A．该杠杆是费力杠杆
B．杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N
C．M端绳子拉力对物体做功为100J
D．M端绳子拉力对物体做功的功率为50W
【答案】C
【解析】A．由题意可知，
由于动力臂为ON，阻力臂 为OM，则动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡原理可知，
即动力小于阻力，所以是省力杠杆，故A错误；
B．匀速提升物体时，M端绳子拉力等于物体重力，则
根据杠杆平衡条件可得
代入数据
解得
故B错误；
C．物体上升0.5m，M端绳子拉力对物体做功为
故C正确；
D．拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m，则M端绳子拉力对物体做功的功率为
故D错误。
故选C。
6.（2025·四川南充）如图所示，重为100N的物体在水平拉力F为10N的作用下，沿水平面向左做匀速直线运动，物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍，若物体在10s内向左移动了10m，则拉力所做的功为 J，滑轮组有用功的功率为 W。
【答案】300 12
【解析】[1]由图可知动滑轮上有三段绳子，则拉力移动的距离是物体移动距离的三倍，拉力做的功为
[2]摩擦力大小为
克服摩擦力做的功为有用功，即
滑轮组有用功的功率为
7.（2025·四川乐山）如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力，斜面长、高，则拉力所做的功为 J；把重物直接提升h所做的功作为有用功，忽略弹簧测力计的重力和空气阻力，则斜面对物体的摩擦力为 N。
【答案】3.6 1
【解析】[1]拉力所做的功为
[2]重物被提升过程中所做的有用功为
额外功
斜面对物体的摩擦力为
8.（2025·四川达州）“奇思妙想”小组组装了如图所示装置，测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面，在水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为0.15m/s，弹簧测力计的示数为2N。拉力F的功率为 W，B受到水平面的摩擦力为 N（不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态）。
【答案】0.75 3
【解析】[1]根据，拉力F的功率为
[2]弹簧测力计的示数为2N，则物体A受到的拉力为2N。物体A静止，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以B对A的摩擦力大小为2N，方向水平向右。根据力的相互作用，A对B的摩擦力大小为2N，方向水平向左。物体B做匀速直线运动，受力平衡，B受到水平面向左的摩擦力、来自于A的向左的摩擦力以及水平向右的拉力F，根据力的平衡条件，B受到水平面的摩擦力为
9.（2025·四川泸州）小兴学习了简单机械后，设计了如图所示的装置，粗糙斜面长1m、高0.5m，滑轮组位于斜面顶端，不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦，各段绳子均与斜面平行。她把重为24N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，用时10s，弹簧测力计示数为5N，则对物体做的有用功为 J，绳子末端拉力做功功率为 W，物体受到斜面的摩擦力大小为 N。
【答案】12 1.5 3
【解析】[1]对物体做的有用功为
[2]由图可知，滑轮组有效绳子段数，则绳子末端拉力
绳子末端拉力做功
则绳子末端拉力做功功率为
[3]额外功为
则物体受到斜面的摩擦力
10.（2025·上海）某机器用5×104牛的力在100秒时间内将某物体提升8米，求此过程中拉力所做的功W和功率P。
【答案】4×105J，4×103W
【解析】用5×104牛的力将某物体提升8米，则拉力所做的功
用时100秒，则拉力所做的功的功率
11.（2025·江苏苏州）叉车常用于货物的转运，如图所示。叉车在内将质量为的货箱匀速竖直提升，取，求此过程中：
(1)货箱的速度；
(2)叉车对货箱所做的功；
(3)叉车对货箱所做功的功率。
【答案】(1)0.3m/s (2) (3)900W
【解析】（1）货箱的速度
（2）叉车对货箱所做的功
（3）叉车对货箱所做功的功率
12.（2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏）学校航模社团用无人机进行学科实践，已知无人机整机质量为2kg。
(1)小高想要测量操场长度，他让无人机从操场一端以2m/s的速度水平匀速直线飞行到另一端，发现用时1分30秒，请问他测得的操场长度为多少？
(2)小飞想了解无人机上升过程中的输出功率，他让无人机匀速直线上升80m，发现用时20秒，请问此过程中他测得的无人机的输出功率是多少？（空气阻力不计，g取10N/kg）
【答案】(1)180m (2)
【解析】（1）他测得的操场长度为
（2）无人机匀速直线上升，空气阻力不计，则无人机对物体的拉力与物体的重力大小相等，即
无人机匀速直线上升的速度为
则无人机的输出功率是
考点3 机械效率
13.（2025·四川眉山）一台起重机将重2000N的货物在10s内匀速提高5m，如果额外功是10000J，则下列说法错误的是（　　）
A．起重机做的总功是20000J
B．起重机的功率是
C．起重机的机械效率为50%
D．增大货物的质量，可以提高起重机的机械效率
【答案】B
【解析】A．有用功W有=Gh=2000N×5m=10000J
总功W总=W有+W额=10000J+10000J=20000J
故A正确，不符合题意；
B．起重机的功率
故B错误，符合题意；
C．起重机的机械效率
故C正确，不符合题意；
D．增大货物的质量，可以增大有用功，额外功不变，由
可知起重机的机械效率增大，故D正确，不符合题意。
故选B。
14.（2025·江苏扬州）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
【解析】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。
15.（2025·湖南）如图，这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．顶部的定滑轮可以省力 B．机械效率可达到100%
C．主要是利用重力势能转化为动能 D．给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力
【答案】C
【解析】A．顶部的定滑轮的作用是改变力的方向，但不能省力，因为定滑轮的实质是等臂杠杆，不改变力的大小，故A错误；
B．由于实际使用中存在摩擦和能量损耗，机械效率不可能达到100%，因为总有一部分能量转化为其他形式（如内能）而无法完全用于做功，故B错误；
C．重物下落时高度降低，重力势能减小，同时小车运动，动能增加，说明重力势能主要转化为小车的动能，故C正确；
D．给车轮轴承加润滑油是为了减小接触面的粗糙程度，从而减小摩擦力，使小车运动更顺畅，故D错误。
故选C。
16.（2025·四川自贡）如图，质量为60kg的工人将重为500N的彩灯组件竖直向上匀速提升了6m，用时12s，绳子自由端拉力为300N。不计绳重和摩擦，g取10N／kg。下列说法正确的是（　　）
A．拉力的功率是150W
B．绳子末端移动的速度是
C．滑轮组的机械效率是
D．若工人的脚与地面接触的总面积为，则他对地面的压强是
【答案】D
【解析】A．图中滑轮组的动滑轮绕2段绳，拉力移动的距离s=2h=2×6m=12m
拉力做的功W总=Fs=300N×12m=3600J
拉力的功率
故A错误；
B．绳子末端移动的速度
故B错误；
C．有用功W有=Gh=500N×6m=3000J
滑轮组的机械效率
故C错误；
D．工人的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
工人受到重力、支持力和拉力的作用，地面对工人的支持力F支=G人-F=600N-300N=300N
工人对地面的压力和地面对工人的支持力是相互作用力，大小相等，他对地面的压力F压=F支=300N
他对地面的压强
故D正确。
故选D。
17.（2025·新疆）如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为、、。则（ ）
A．ηA<ηB<ηC B．ηA>ηB>ηC C．ηA<ηC<ηB D．ηC<ηA<ηB
【答案】A
【解析】机械效率
重物挂在A点，则重物被提升的高度为，该过程做的有用功，杠杆重心提升的高度，由几何关系可知，，额外功；重物挂在B点，则重物被提升的高度为，该过程做的有用功，杠杆重心提升的高度亦为，额外功。
则，，则
由机械效率推导式，可得
重物挂在C点，则重物被提升的高度为，该过程做的有用功，杠杆重心提升的高度，由几何关系可知，，额外功。
则，，则
由机械效率推导式可得，，综上可得
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
18.（2025·江西）（多选）如图所示，是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车，它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。当河水冲击水轮转动时，竹筒依次将水提升到高处倒入水槽中，水流向岸上的农田。下列说法正确的是（　　）
A．即使筒车转速加快，其机械效率也总是小于1
B．竹筒内的水被提升过程中，其机械能总保持不变
C．竹筒内的水倒入水槽过程中，其重力势能转化为动能
D．水从水槽流向农田过程中，其所受的重力没有做功
【答案】AC
【解析】A．即使筒车转速加快，也有摩擦，克服摩擦做功，有额外功，其机械效率也总是小于1，故A正确；
B．竹筒内的水被提升过程中，水的质量不变，高度增大，重力势能增大，如果速度不变，动能不变，机械能包括动能和势能，机械能是变化的，故B错误；
C．竹筒内的水倒入水槽过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，其重力势能转化为动能，故C正确；
D．水从水槽流向农田过程中，重力的方向竖直向下，水在重力的方向上通过一定的距离，其所受的重力做功，故D错误。
故选AC。
19.（2025·四川成都）（多选）工人把重为200N有轮子的箱子推到高处平台，如图所示。图中A、C、H是箱子在三段路面的起点，箱子经过AB、CF、HK路段时均做匀速直线运动，且所受推力方向与所在路面平行。表1记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。AB=CF，BC=FH，HK=2m，FG=1.3m，忽略箱子体积。则下列分析正确的是（　　）
路段
推力（）
时间（）
A．工人的推力在AB段做功为26J
B．工人的推力在AB段做功与在CF段做功相等
C．工人把箱子从C推到F处，该斜面没有省力
D．工人推力在AB段的功率与在HK段的功率之比为6∶5
【答案】AD
【解析】A．功的计算公式为，在直角三角形中，角所对直角边是斜边的一半，因为，为直角边，所以
又因为，则。段推力，根据，段做功
故A正确；
B．段移动距离，推力，段做功
段做功
显然，即工人的推力在段做功与在段做功不相等，故B错误；
C．箱子重力，在段推力
根据斜面的特点，使用斜面时推力小于重力，说明该斜面省力了，故C错误；
D．功率公式
在段，，，
则段功率
在段，，，
则段功率
所以，故D正确。
故选AD。
20.（2025·重庆）在老旧小区改造中，工人用如图所示的装置把质量为的材料从地面竖直匀速提高，则绳子自由端移动的距离是 ，若拉力为，这个装置的机械效率是 %。
【答案】20 75
【解析】[1]图中滑轮是动滑轮，绳子自由端移动的距离s=2h=2×10m=20m
[2]材料的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
有用功W有=Gh=600N×10m=6000J
总功W总=Fs=400N×20m=8000J
这个装置的机械效率
21.（2025·四川凉山）用如图甲所示的滑轮组提升物体A。已知被提升物体A的重力为900N，卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F做的功随时间的变化图象如图乙所示（不计绳重和滑轮与轴的摩擦）。此过程滑轮组提升重物的机械效率为 %，动滑轮的重力为 N。
【答案】90 100
【解析】[1]滑轮组提升重物所做的有用功W有用=Gh=900N×5m=4500J
货物以0.5m/s的速度匀速提升到5m的高度，由可知，运动的时间
由图乙可知，此时10s拉力做的总功是5000J，所以滑轮组提升重物的机械效率
[2]由图甲知通过动滑轮绳子段数n=2，所以绳子自由端移动的距离s=2h=2×5m=10m
由W总=Fs可得拉力
不计绳重和滑轮与轴的摩擦，分析动滑轮的受力情况可得，动滑轮的重力G动=2F-G=2×500N-900N=100N
22.（2025·四川德阳）塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用的拉力，将的重物在内竖直匀速提升，则拉力的功率为 ，该滑轮组的机械效率为 。
【答案】120 80%
【解析】[1]由图可知，承担物重的绳子段数n=3。根据滑轮组的特点，绳子自由端移动的距离s与重物上升的高度h的关系为s=nh，已知重物上升的高度h=2m，则绳子自由端移动的距离为s=nh=3×2m=6m
拉力F做的功W总 =Fs=200N×6m=1200J
拉力F的功率
[2]滑轮组做的有用功W有用 =Gh=480N×2m=960J
该滑轮组的机械效率
23.（2025·四川广安）小丽用图甲所示的装置，测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列问题。
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升的高度h/cm 绳子自由端的拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 机械效率
1 1 3 0.5 ① 66.7%
2 3 5 1.4 15 71.4%
3 6 9 2.5 27 ②
(1)实验时应该竖直向上 （选填“匀速”或“变速”）拉动弹簧测力计；
(2)她按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示。第1次实验中，绳子自由端移动的距离①为 ；第3次实验中，机械效率②为 ；
(3)她将图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，得出图乙装置更 。（选填“省力”或“费力”）
【答案】(1)匀速 (2)9 80.0% (3)费力
【解析】（1）在实验中，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时处于平衡状态，受到的拉力等于测力计示数。
（2）[1]第1次实验中，根据
得到滑轮组的动滑轮绕绳子的段数
绳子自由端移动的距离s1=n1h1=3×3cm=9cm
[2]第3次实验中，机械效率
（3）承担物重的绳子段数越多，越省力，将图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数由3段变成2段，图乙装置更费力。
24.（2025·安徽）图示为某工人利用一滑轮提升物体的示意图。若该工人将质量为的物体沿竖直方向匀速提升，此过程中滑轮的机械效率为80%，取。求：
(1)物体受到的重力大小；
(2)工人所做的有用功；
(3)工人所做的总功。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】（1）物体受到的重力大小
（2）工人所做的有用功
（3）根据机械效率的计算公式，可得工人所做的总功