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专题11 功、功率、机械效率
中考新趋势 中考真题速递 考点1 功 考点2 功率 考点3 机械效率
1．（2025·山东日照）【跨学科实践】2024年，日照港跻身全球5亿吨大港阵营。如图所示，工人用电动机驱动的起重机搬运质量为10t的集装箱。先在100s内将集装箱匀速提升10m，此过程电动机的功率为1.2×104W。然后起重机又在100s内将集装箱沿水平方向匀速移动了5m，此过程的电动机的功率为1×102W。不计空气阻力，g取10N/kg。下列说法正确的是（ ）
A．在上升过程中，起重机对集装箱做的功为1.2×106J
B．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为1×104W
C．在上升过程中，起重机的机械效率为100%
D．在水平移动过程中，起重机对集装箱做的功为1×104J
【答案】B
【解析】A．由题意知，集装箱的重力为G=mg=10×103kg×10N/kg=1×105N
则在上升过程中，起重机对集装箱做的功为W=Gh=1×105N×10m=1×106J
故A错误；
B．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为
故B正确；
C．任何机械在使用时，都不可避免的会克服摩擦等做额外功，因此机械效率不可能达到100%，故C错误；
D．在水平移动过程中，起重机对集装箱的力是竖直方向上的，集装箱在水平方向上移动，因此不做功，为0J，故D错误。
故选B。
2．（2025·山东济南）【新素材】人体的心脏相当于一个发动机，不断地对血液施加推力，以保持体内血液的循环流动。人在不同状态下，心脏对血液的推力不同。心脏每次跳动推动血液运动的过程均可等效为如图所示的物理模型，血液在恒定推力作用下沿粗细均匀的血管做匀速直线运动。请通过计算回答：
(1)人运动时，心脏某次跳动对血液的推力产生的压强为，血管的等效横截面积为，则心脏本次跳动对血液的推力为多少？
(2)静息时，心脏某次跳动对血液的推力为6.6N，推动血液以的速度匀速运动0.8s，则心脏本次跳动对血液做的功为多少？
【答案】(1)8N (2)
【解析】（1）心脏本次跳动对血液的推力为
（2）血液流动路程为
则心脏本次跳动对血液做的功为
3．（2025·广东广州）【新考法】图a是旅游景区某大山及其等高线地形图的示意图，A、B是山上的两个位置，地形图上的分别对应A、B，AC为垂直电梯通道，CB为水平隧道。某游客乘电梯从A到C，再通过隧道到B；
(1)在图b中画出电梯静止时，电梯内游客受力的示意图 ：
(2)电梯下行过程中，以 （选填“地面”“电梯”）为参照物，电梯内游客是静止的。已知CB为100m，游客在AC段和CB段经历的时间相等，则游客在AC段的平均速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）在CB段的平均速度；
(3)游客重力为500N，从A到B的过程中，其重力做的功为 J。
【答案】(1) (2)电梯 小于 (3)
【解析】（1）电梯静止时，电梯内游客受到了竖直向下的重力和电梯对其向上的支持力，是一对平衡力，如图所示：
（2）[1]电梯下行过程中，以电梯为参照物，游客的位置没有发生变化，游客是静止的。
[2]通过等高线图可知，AC段高度为
游客在AC段和CB段经历的时间相等，AC段的路程小于CB段，故AC段的平均速度小于CB段。
（3）从A到 C的过程中，其重力做的功为
而从B到C的过程中，重力不做功，故从A到B的过程中，其重力做的功为。
考点1 功
1．（2025·江苏常州）机器狗能帮助人们搬运重物；不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（ ）
A．蹲着不动 B．托举重物匀速竖直上升
C．站着不动 D．承载重物匀速水平移动
【答案】B
【解析】对重物A受力分析可知，机器狗对重物A有竖直向上的支持力的作用，根据力做功的两个必要因素可知，需要在竖直方向上移动一定的距离，因此需要托举重物匀速竖直上升，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2．（2025·吉林长春）以下情境中人对物体做功的是（ ）
A．推桌子未推动 B．搬石头未搬起
C．提着水桶上楼 D．举着杠铃静止
【答案】C
【解析】A．推桌子未推动，桌子没有在推力的方向上移动距离，人对桌子没有做功，故A不符合题意；
B．搬石头未搬起，石头没有在力的方向上移动距离，人对石头没有做功，故B不符合题意；
C．提着水桶上楼，水桶在手的拉力的方向上移动了距离，人对水桶做了功，故C符合题意；
D．举着杠铃静止，杠铃没有在力的方向上移动距离，人对杠铃没有做功，故D不符合题意。
故选C。
3．（2025·内蒙古）“那达慕”是国家级非物质文化遗产，射箭是“那达慕”大会的传统项目之一。某次射箭的情景如图所示。箭在飞行过程中（ ）
A．弓弦仍对箭做功 B．受到惯性的作用
C．运动状态保持不变 D．相对于地面是运动的
【答案】D
【解析】A．箭在飞行过程中，弓弦对箭没有力的作用，故弓弦对箭没有做功，故A不符合题意；
B．惯性是物体的性质，不是力，所以不能说受到惯性的作用，故B不符合题意；
C．箭在飞行过程中，速度在不断变化，则运动状态发生了改变，故C不符合题意；
D．箭在飞行过程中，箭相对于地面的位置发生了变化，所以箭相对于地面是运动的，故D符合题意。
故选D。
4．（2025·黑龙江大庆）2025年2月7日至14日，第九届亚洲冬季运动会在黑龙江省哈尔滨市举行，其中冰壶项目深受观众喜爱，关于冰壶运动下列说法正确的是（ ）
A．冰壶运动员松手后冰壶继续前行是由于冰壶受到惯性
B．冰壶运动员在推动冰壶向前滑动过程中没有对冰壶做功
C．冰壶运动员快速刷冰可以通过减小摩擦来增大冰壶滑行距离
D．冰壶运动员单脚向前滑行时比双脚站立时对冰面的压强小
【答案】C
【解析】A．惯性不是力，不能说受到惯性，冰壶运动员松手后冰壶继续前行是由于冰壶具有惯性，故A错误；
B．冰壶运动员在推动冰壶向前滑动过程中，运动员对冰壶有向前的推力，冰壶在推力的方向上移动了距离，运动员对冰壶做了功，故B错误；
C．冰壶运动员快速刷冰，压力不变时，减小了接触面的粗糙程度，减小了摩擦，来增大冰壶滑行距离，故C正确；
D．冰壶运动员单脚向前滑行时比双脚站立时受力面积小，压力相等，由可知，冰壶运动员单脚向前滑行时比双脚站立时对冰面的压强大，故D错误。
故选C。
5．（2025·广东广州）在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上，运动员用水平推力从a点推动冰壶，经过b点时松手，冰壶到达c点停止运动，由a到b和由b到c的过程中，设冰壶受到的滑动摩擦力分别为和，运动员对冰壶做的功分别为和，则（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】AB．由a到b和由b到c的过程中，水平面的粗糙程度相同，冰壶对水平面的压力等于冰壶的重力，重力相同，所以压力相同，则摩擦力相同，即，故A错误，B正确；
CD．由a到b运动员对冰壶做的功，由b到c冰壶脱离了运动员的手，运动员对冰壶不做功即，因此，故C错误，D错误。
故选B。
6．（2025·江苏淮安）如图甲所示，物体在10N的水平拉力F的作用下，沿水平地面向右做直线运动。固定于地面的传感器发出的超声波遇到运动的物体被反射回传感器，传感器通过计算机显示出物体在水平方向通过的距离随时间变化的s-t图像，如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．物体做加速运动
B．0~15s内拉力做的功为300J
C．传感器相对于物体是静止的
D．物体受到的摩擦力小于10N
【答案】B
【解析】A．由图乙可知，物体通过的路程与时间成正比，根据匀速直线运动的定义，路程与时间成正比的直线运动，物体做匀速直线运动，不是加速运动。故A错误；
B．由图乙可知， 0~15s内物体运动的路程s=30m，已知拉力F=10N，根据功的计算公式 W = Fs ，可得拉力做的功W=Fs=10N×30m = 300J
故B正确；
C．传感器固定在地面上，物体沿水平地面向右运动，传感器与物体之间的位置发生了变化，因此传感器相对于物体是运动的，故C错误；
D．物体做匀速直线运动，处于平衡状态，在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡的条件可知摩擦力f =F=10N
故D错误；
故选B。
7．（2025·宁夏）前掷实心球是常见的田径运动项目之一。小华通过分析图所示动作要领，猜想实心球抛出距离可能与抛出时的角度有关，于是设计图所示实验装置进行验证，步骤如下：
①将教学用量角器固定在水平桌面边缘，玩具弹簧枪的枪管贴近量角器；
②枪管沿水平方向发射塑料弹丸，用刻度尺测出弹丸落地点与枪口的水平距离，并记录实验数据；
③多次改变枪管与水平面的夹角，进行实验。实验数据如下表：
发射角度 0° 15° 30° 45° 60° 75°
水平距离/m 3.22 5.15 6.81 7.27 6.08 3.46
(1)实验时，枪管中的弹簧被压缩，说明力可以改变物体的 ；弹丸离开枪管后，还能继续向前运动，因为它具有 ；弹丸离开枪管后，弹簧对弹丸 （选填“做功”或“不做功”）。
(2)由实验数据可知：当发射角度为 时，弹丸弹射的水平距离最远。小华查阅资料获知：受诸多因素影响，前掷实心球的最佳角度为。
(3)结合实际进行猜想，同一位运动员前掷实心球的抛出距离还与哪些因素有关？请自选实验器材，简要陈述实验方法。
【答案】(1)形状 惯性 不做功 (2) (3)见解析
【解析】（1）[1]枪管中的弹簧被压缩，弹簧的形状发生了改变，说明力可以改变物体的形状。
[2]弹丸离开枪管后，还能继续向前运动，因为它具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。
[3]弹丸离开枪管后，弹簧与弹丸不再接触，弹簧对弹丸没有力的作用，所以弹簧对弹丸不做功。
（2）由实验数据可知，当发射角度为时，弹丸弹射的水平距离最远。
（3）猜想：同一位运动员前掷实心球的抛出距离还与抛出时的速度有关。
实验方法：使用同一实心球，用不同的力将实心球以相同的角度（如）抛出，用刻度尺测量实心球落地点与抛出点的水平距离，比较不同速度下（用力大小不同体现速度不同）实心球的抛出距离。
8．（2025·江苏宿迁）如图所示，某体操运动员的质量为45kg，单脚直立于平衡木上，已知脚与平衡木接触的有效面积为，g取10N/kg，求：
(1)运动员的重力。
(2)运动员对平衡木的压强。
(3)当运动员从平衡木上跳下时，重心下降高度为1.2m，重力对她做的功。
【答案】(1)450N (2) (3)540J
【解析】（1）运动员质量为45kg，g取10N/kg，则运动员的重力
（2）运动员与平衡木接触的面积
运动员对平衡木的压力大小等于重力大小，即
运动员对平衡木的压强
（3）当运动员重心下降高度1.2m时，重力对她做的功
9．（2025·江苏盐城）2025年1月1日，国内首辆分布式电驱动飞行汽车正式亮相，它可以在“地面行驶”与“飞行移动”之间随意切换。某次测试时汽车的总质量为，取。
(1)汽车启动前，静止在水平地面上，轮胎与地面接触的总面积为，求此时汽车对地面的压强。
(2)如图所示，汽车悬停在空中，画出此时汽车所受重力示意图。
(3)若空气阻力忽略不计，求汽车从地面匀速升高300m时升力做的功。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】（1）汽车对地面的压强
（2）重力方向竖直向下，如下图所示：
（3）忽略空气阻力，升力与重力大小相等，方向相反，汽车从地面匀速升高300m时升力做的功为
10．（2025·山东日照）上有“天宫”，下有“龙宫”。据了解，我国计划2030年前在南海建成未来型深海空间站，该空间站总长度达到60.2米、型高9.7米、型宽15.8米，排（海）水量为2600吨，将为探索深海极端环境下的生命起源及可燃冰等深海资源的绿色开发等前沿基础研究和高新技术研发提供先进的平台支撑。已知海水密度，取。若该深海空间站下表面潜入海平面以下2000米深处，求：
(1)该处海水的压强；
(2)该空间站在深海中所受浮力的大小；
(3)若该空间站在海中以速度竖直上浮2分钟，在这个过程中海水对空间站的浮力做了多少功？
【答案】(1) (2) (3)
【解析】（1）若该深海空间站下表面潜入海平面以下2000米深处，该处海水的压强
（2）该空间站的排（海）水量为2600吨，由阿基米德原理可知，该空间站在深海中所受浮力的大小
（3）若该空间站在海中以速度竖直上浮2min，空间站上升的高度
在这个过程中海水对空间站的浮力做的功
考点2 功率
11．（2025·四川甘孜）小珍同学到养老中心参加志愿者活动时，用推车帮助老奶奶搬运生活用品。若她用20N的水平推力，推着推车水平移动10m，用时20s。其推力做功为 J，做功的功率为 W。
【答案】200 10
【解析】[1]推力做功
[2]做功功率
12．（2025·四川巴中）阅读以下内容，回答问题：
某同学的体测成绩表
项目 立定跳远 长跑（1000米） 一分钟跳绳 ……
成绩 230cm 250s 180个 ……
(1)该同学完成这次长跑测试的平均速度为 。
(2)若该同学受到的重力是500N，每次跳绳跳离地面的平均高度为4cm，则一分钟内克服重力做功的功率为 W。
【答案】(1)4m/s (2)60
【解析】（1）该同学完成这次长跑测试的平均速度为
（2）跳绳一次克服重力做功
一分钟内克服重力做功
一分钟内克服重力做功的功率为
13．（2025·山东济南）蒸汽机发明以后，为了衡量蒸汽机做功的快慢，人们把蒸汽机与马匹进行比较，于是“马力”应运而生，后来“马力”作为功率的单位经常应用在工程技术领域。当蒸汽机抬高重物做的功时，蒸汽机做功的功率就是1“马力”。请用功率的公式计算回答，1“马力”等于多少瓦？
【答案】735W
【解析】当蒸汽机抬高重物做的功时，蒸汽机做功的功率
则1“马力”等于735W。
考点3 机械效率
14．（2025·江苏无锡）如图所示，用动滑轮将重380N的物体在10s内匀速竖直提升了1m，拉力F为200N，不计绳重和摩擦。则在此过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．有用功为200J B．额外功为20J
C．动滑轮的机械效率为80% D．拉力F的功率为20W
【答案】B
【解析】用动滑轮将重380N的物体在10s内匀速竖直提升了1m，拉力F为200N，有用功为
总功为
拉力F的功率为
额外功为
动滑轮的机械效率为
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
15．（2025·山东青岛）小明设计了如图所示的滑轮组帮助工人搬运建筑材料。一名工人12s内用400N的拉力通过滑轮组将水平地面上重为1150N的建筑材料匀速提升3m（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为12m
B．工人做的有用功为2300J
C．拉力的功率为300W
D．提起的物体越重，此滑轮组的机械效率越低
【答案】C
【解析】A．由图可知，承担物重的绳子段数n=3。所以绳子自由端移动的距离，不是12m，故A错误；
B．有用功是克服物体重力做的功，所以工人做的有用功，不是2300J，故B错误；
C．拉力做的总功
则拉力的功率，故C正确；
D．不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率
由此可知，当提起的物体越重（越大），越小，越大，滑轮组的机械效率越高，故D错误。
故选C。
16．（2025·山东济宁）将图中的滑轮以不同的绕线方式组装成甲、乙滑轮组（甲比乙省力）。小明分别用甲、乙滑轮组，在5s内将重为50N的物体竖直匀速提升0.2m。每个滑轮重为4N，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．使用甲滑轮组时的拉力为27N
B．使用乙滑轮组时的绳子自由端移动了0.6m
C．使用甲滑轮组时拉力的功率比乙的大
D．两个滑轮组的机械效率相等
【答案】D
【解析】图中有两个滑轮，两种不同的绕法中甲比乙省力，忽略绳重和摩擦，根据可知，甲组装中连接动滑轮绳子的股数是3股，乙组装中连接动滑轮绳子的股数是2股；
A．根据组装方式可知，甲滑轮组时的拉力为
故A错误；
B．使用乙滑轮组时的绳子自由端移动的距离为
故B错误；
C．已知甲组滑轮组绳末端的拉力为18N，使用甲滑轮组时的绳子自由端移动的距离为
甲绳末端移动的速度为
使用甲滑轮组时拉力的功率为
根据组装方式可知，乙滑轮组时的拉力为
乙绳末端移动的速度为
使用乙滑轮组时拉力的功率为
综合上述分析可知，使用甲滑轮组时拉力的功率与乙的相等，故C错误；
D．两种组装方式中，克服物体的重力做功为有用功，且有用功相同，忽略绳重和摩擦，克服动滑轮重力做功为额外功，且额外功相同，根据可知，两种组装方式中机械效率相等，故D正确。
故选D。
17．（2025·山东潍坊）如图甲所示，电动机通过滑轮组沿斜面匀速拉动重为的货物，电动机的输出功率恒为。内货物运动的路程随时间变化关系如图乙所示，货物被提升的高度为。不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，则内（ ）
A．斜面对货物的支持力做功为
B．电动机对绳子的拉力为
C．货物受到斜面的摩擦力为
D．滑轮组的机械效率为
【答案】C
【解析】A．支持力的方向垂直于斜面向上，而货物的运动方向是沿斜面向上，支持力与货物的运动方向相互垂直。根据功的计算公式W=Fs，当力的方向与物体运动方向垂直时，力对物体不做功，即支持力做的功为0J，故A不符合题意；
B．由图乙可知，10秒内货物匀速移动了4m，因为滑轮组由4段绳子拉动物体，所以绳子自由端移动的距离s绳=4s物=4×4m=16m
电动机的输出功率 P=240W，整个过程的时间 t=10s，可先计算出电动机做的总功W总=Pt=240W×10s=2400J
再根据功的计算公式W=Fs，变形可得电动机对绳子的拉力
故B不符合题意；
C．货物的重力G=900N，被提升的高度h=2m，克服货物重力所做的功为有用功W有= Gh=900N×2m=1800J
因为不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，所以额外功仅来自克服货物与斜面之间的摩擦力，即W额= W总－W有= 2400J－1800J=600J
额外功是克服摩擦力所做的功，其计算公式为W额= fs物，变形可得摩擦力
故C符合题意；
D．机械效率η是有用功与总功的比值，机械效率
故D不符合题意。
故选C。
18．（2025·江苏宿迁）如图所示，某同学用大小为0.6N的力沿竖直方向匀速拉动一个动滑轮，使钩码上升10cm。已知每个钩码质量为50g，g取10N/kg，不计绳重和摩擦。则（ ）
A．该同学所做的有用功等于0.2J B．动滑轮自身重力为0.2N
C．绳子自由端移动的距离为40cm D．动滑轮的机械效率约为66.7%
【答案】B
【解析】A．两个钩码的重力
有用功
故A错误；
B．不计绳重和摩擦，对动滑轮进行受力分析，可得
故B正确；
C．如图，与动滑轮连接的绳子数为2，绳子自由端移动的距离
故C错误；
D．总功
机械效率
故D错误。
故选B。
19．（2025·四川甘孜）如图所示，用的拉力，在20s内将重为400N的物体匀速提升了4m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．物体上升的速度为 B．滑轮的机械效率为62.5%
C．滑轮的机械效率为80% D．滑轮的机械效率为83.3%
【答案】C
【解析】物体上升的速度
由图可知，动滑轮上绳子股数n=2，不计绳重和摩擦，滑轮的机械效率
由以上解析可知滑轮的机械效率为80%，故C正确，ABD错误。
故选C。
20．（2025·四川广元）用如图所示的滑轮组将重450N的物体M沿水平地面匀速拉动1m，绳子末端拉力F大小为40N，物体M所受摩擦力大小是物重的0.2倍。则下列说法错误的是（ ）
A．物体所受摩擦力方向水平向左
B．绳子末端移动的距离为3m
C．该滑轮组的机械效率为70%
D．在绳子与滑轮间加润滑油可提高滑轮组的机械效率
【答案】C
【解析】A．物体M沿水平地面匀速向右拉动，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，因此滑动摩擦力方向水平向左，故A正确，不符合题意；
B．从图中可以看出，滑轮组有3段绳子承担拉力，因此绳子末端移动的距离为物体移动距离的3倍，物体M沿水平地面匀速拉动1m，则绳子末端移动的距离为3m，故B正确，不符合题意；
C．物体M所受摩擦力大小是物重的0.2倍，即f=0.2G=0.2×450N=90N
有用功 W有用=f×sM=90N×1m=90J
总功 W总=F×s绳=40N×3m=120J
该滑轮组的机械效率，故C错误，符合题意；
D．加润滑油可以减少摩擦，从而减小克服摩擦做得额外功，提高机械效率，故D正确，不符合题意。
故选C 。
21．（2025·甘肃兰州）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线a、b所示。已知物体的质量为0.5kg，动滑轮的质量为0.1kg，绳子自由端的拉力F为2.5N。则在0～5s的时间内，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.02m/s B．滑轮组的有用功为0.5J
C．拉力F的功率为0.05W D．滑轮组的机械效率为83.3%
【答案】B
【解析】A．由图可知，在0～5s的时间内，绳端移动的距离为s＝0.3m，物体上升的高度为h＝0.1m，绳子自由端移动的速度
故A错误；
B．滑轮组对物体做的有用功W有＝Gh＝mgh＝0.5kg×10N/kg×0.1m＝0.5J
故B正确；
C．拉力做的总功W总＝Fs＝2.5N×0.3m＝0.75J
拉力F的功率
故C错误；
D．滑轮组的机械效率
故D错误。
故选B。
22．（2025·江苏徐州）如图所示，用定滑轮匀速提升重为90N的木箱，拉力大小为100N，绳端向下移动的距离为2m。则木箱上升的高度为 m，木箱的机械能变 ，定滑轮的机械效率为 。
【答案】2 大 90%
【解析】[1]使用定滑轮时不省距离也不费距离，绳端移动的距离等于木箱上升的高度，所以绳端向下移动的距离为2m。则木箱上升的高度为2m。
[2]木箱匀速上升，质量不变，速度不变，动能不变；同时高度升高，重力势能变大，则木箱的机械能变大。
[3]定滑轮的机械效率为
23．（2025·江苏盐城）小明利用动滑轮，将重1.5N的钩码匀速提升0.1m，所用的拉力为1N。此过程中，有用功为 J，动滑轮的机械效率为 。对于实际的机械，机械效率总 100%。
【答案】0.15 75% 小于
【解析】[1]有用功是对我们有用的功，对于用动滑轮提升钩码的情况，有用功等于克服钩码重力做的功，根据公式可知，故
[2]根据动滑轮的特点，动滑轮虽然省力但需要多费一倍的距离，所以，已知，根据题意可知
根据机械效率公式，故
[3]实际的机械在工作时，不可避免地要克服机械自身的重力、摩擦力等做额外功，总功等于有用功加上额外功，即
又因为
因为实际的机械工作中，所以，故机械效率
24．（2025·江苏淮安）如图所示，用定滑轮匀速提升重为90N的物体，所用拉力F=100N，经过2s物体上升0.2m，拉力F做的功为 J，拉力F做功的功率为 W。此过程中定滑轮的机械效率为 。
【答案】20 10
【解析】[1]图中为定滑轮，绳子自由端移动距离为
则拉力F做的功为
[2]拉力F做功的功率为
[3]有用功为
则定滑轮的机械效率为
25．（2025·青海）塔吊是现代建筑业常见的一种机械设备，学完滑轮组的小文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，动滑轮的自重为300N，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】750 80%
【解析】[1]由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则绳端的拉力
[2]此装置的机械效率
26．（2025·江苏常州）如图所示，工人利用滑轮提升重物。在内，质量为的重物被匀速竖直提升，此过程中，工人对绳端做功的功率为。不计绳重与摩擦，取，求：
(1)工人对绳端施加的拉力；
(2)滑轮受到的重力；
(3)此过程中，滑轮的机械效率。
【答案】(1)150N (2)30N (3)90%
【解析】（1）已知在内，物体竖直向上移动的距离是10m，则物体上升的速度为
由于是动滑轮，绳端移动速度是物体移动速度的2倍，即
可得工人对绳端施加的拉力
（2）不计绳重与摩擦，根据可得，动滑轮的重力为
（3）提升物体过程中做的有用功为
绳末端拉力做的总功为
滑轮的机械效率为
27．（2025·江苏镇江）如图所示，用拉力F通过动滑轮将重为80N的货物匀速提升0.5m，动滑轮重为20N，不计绳重及摩擦。
(1)求上述过程中的有用功；
(2)求上述过程中拉力所做的功；
(3)求滑轮的机械效率。
【答案】(1)40J (2)50J (3)80%
【解析】（1）将重为80N的货物匀速提升0.5m，有用功
（2）动滑轮重为20N，不计绳重及摩擦，额外功为
则拉力所做的功
（3）滑轮的机械效率
28．（2025·山东泰安）重300N的货物静止在仓库水平地面上，与地面的接触面积为。工人用如图所示的滑轮组，将该货物匀速提升到3m高的货架上，工人对绳子竖直向下的拉力为200N。求：
(1)货物静止在水平地面上时，对地面的压强；
(2)滑轮组的机械效率。
【答案】(1) (2)75%
【解析】（1）货物的重力为G=300 N，接触面积为S=800cm2=800×10 4m2=0.08 m2
货物静止在水平地面上时，对地面的压强
（2）由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，滑轮组的机械效率
29．（2025·辽宁）如图，某同学用一个定滑轮将质量10kg的重物匀速向上提起9m，其所做的总功为1000J。g取10N/kg。求该过程中：
(1)重物受到的重力G的大小；
(2)重物受到的拉力F的大小；
(3)有用功；
(4)定滑轮的机械效率。
【答案】(1) (2) (3) (4)
【解析】（1）重物受到的重力大小为
（2）由题可知重物匀速向上运动，则根据二力平衡条件可得重物受到的拉力：F=G=100N
（3）有用功大小为
（4）定滑轮的机械效率为
30．（2025·宁夏）提高机械效率对节能减排、提高经济效益有重要意义。下列措施能提高图中动滑轮机械效率的是( )
A．减小物重 B．增大拉力 C．增大滑轮自重 D．给滑轮加润滑油
选择理由： 。
【答案】D 见解析
【解析】[1][2]给滑轮加润滑油，能减小滑轮转动时的摩擦力，从而减小额外功。根据机械效率公式
额外功减小，有用功不变时，机械效率会提高；减小物重，有用功减小，额外功不变，则机械效率降低；增大滑轮自重，额外功增加，有用功不变，则机械效率降低。机械效率由有用功和额外功决定，拉力变化是因为物重、额外功等因素改变，不是拉力直接决定机械效率。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
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专题11 功、功率、机械效率
中考新趋势 中考真题速递 考点1 功 考点2 功率 考点3 机械效率
1．（2025·山东日照）【跨学科实践】2024年，日照港跻身全球5亿吨大港阵营。如图所示，工人用电动机驱动的起重机搬运质量为10t的集装箱。先在100s内将集装箱匀速提升10m，此过程电动机的功率为1.2×104W。然后起重机又在100s内将集装箱沿水平方向匀速移动了5m，此过程的电动机的功率为1×102W。不计空气阻力，g取10N/kg。下列说法正确的是（ ）
A．在上升过程中，起重机对集装箱做的功为1.2×106J
B．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为1×104W
C．在上升过程中，起重机的机械效率为100%
D．在水平移动过程中，起重机对集装箱做的功为1×104J
2．（2025·山东济南）【新素材】人体的心脏相当于一个发动机，不断地对血液施加推力，以保持体内血液的循环流动。人在不同状态下，心脏对血液的推力不同。心脏每次跳动推动血液运动的过程均可等效为如图所示的物理模型，血液在恒定推力作用下沿粗细均匀的血管做匀速直线运动。请通过计算回答：
(1)人运动时，心脏某次跳动对血液的推力产生的压强为，血管的等效横截面积为，则心脏本次跳动对血液的推力为多少？
(2)静息时，心脏某次跳动对血液的推力为6.6N，推动血液以的速度匀速运动0.8s，则心脏本次跳动对血液做的功为多少？
3．（2025·广东广州）【新考法】图a是旅游景区某大山及其等高线地形图的示意图，A、B是山上的两个位置，地形图上的分别对应A、B，AC为垂直电梯通道，CB为水平隧道。某游客乘电梯从A到C，再通过隧道到B；
(1)在图b中画出电梯静止时，电梯内游客受力的示意图 ：
(2)电梯下行过程中，以 （选填“地面”“电梯”）为参照物，电梯内游客是静止的。已知CB为100m，游客在AC段和CB段经历的时间相等，则游客在AC段的平均速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）在CB段的平均速度；
(3)游客重力为500N，从A到B的过程中，其重力做的功为 J。
考点1 功
1．（2025·江苏常州）机器狗能帮助人们搬运重物；不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（ ）
A．蹲着不动 B．托举重物匀速竖直上升
C．站着不动 D．承载重物匀速水平移动
2．（2025·吉林长春）以下情境中人对物体做功的是（ ）
A．推桌子未推动 B．搬石头未搬起
C．提着水桶上楼 D．举着杠铃静止
3．（2025·内蒙古）“那达慕”是国家级非物质文化遗产，射箭是“那达慕”大会的传统项目之一。某次射箭的情景如图所示。箭在飞行过程中（ ）
A．弓弦仍对箭做功 B．受到惯性的作用
C．运动状态保持不变 D．相对于地面是运动的
4．（2025·黑龙江大庆）2025年2月7日至14日，第九届亚洲冬季运动会在黑龙江省哈尔滨市举行，其中冰壶项目深受观众喜爱，关于冰壶运动下列说法正确的是（ ）
A．冰壶运动员松手后冰壶继续前行是由于冰壶受到惯性
B．冰壶运动员在推动冰壶向前滑动过程中没有对冰壶做功
C．冰壶运动员快速刷冰可以通过减小摩擦来增大冰壶滑行距离
D．冰壶运动员单脚向前滑行时比双脚站立时对冰面的压强小
5．（2025·广东广州）在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上，运动员用水平推力从a点推动冰壶，经过b点时松手，冰壶到达c点停止运动，由a到b和由b到c的过程中，设冰壶受到的滑动摩擦力分别为和，运动员对冰壶做的功分别为和，则（ ）
A． B．
C． D．
6．（2025·江苏淮安）如图甲所示，物体在10N的水平拉力F的作用下，沿水平地面向右做直线运动。固定于地面的传感器发出的超声波遇到运动的物体被反射回传感器，传感器通过计算机显示出物体在水平方向通过的距离随时间变化的s-t图像，如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．物体做加速运动
B．0~15s内拉力做的功为300J
C．传感器相对于物体是静止的
D．物体受到的摩擦力小于10N
7．（2025·宁夏）前掷实心球是常见的田径运动项目之一。小华通过分析图所示动作要领，猜想实心球抛出距离可能与抛出时的角度有关，于是设计图所示实验装置进行验证，步骤如下：
①将教学用量角器固定在水平桌面边缘，玩具弹簧枪的枪管贴近量角器；
②枪管沿水平方向发射塑料弹丸，用刻度尺测出弹丸落地点与枪口的水平距离，并记录实验数据；
③多次改变枪管与水平面的夹角，进行实验。实验数据如下表：
发射角度 0° 15° 30° 45° 60° 75°
水平距离/m 3.22 5.15 6.81 7.27 6.08 3.46
(1)实验时，枪管中的弹簧被压缩，说明力可以改变物体的 ；弹丸离开枪管后，还能继续向前运动，因为它具有 ；弹丸离开枪管后，弹簧对弹丸 （选填“做功”或“不做功”）。
(2)由实验数据可知：当发射角度为 时，弹丸弹射的水平距离最远。小华查阅资料获知：受诸多因素影响，前掷实心球的最佳角度为。
(3)结合实际进行猜想，同一位运动员前掷实心球的抛出距离还与哪些因素有关？请自选实验器材，简要陈述实验方法。
8．（2025·江苏宿迁）如图所示，某体操运动员的质量为45kg，单脚直立于平衡木上，已知脚与平衡木接触的有效面积为，g取10N/kg，求：
(1)运动员的重力。
(2)运动员对平衡木的压强。
(3)当运动员从平衡木上跳下时，重心下降高度为1.2m，重力对她做的功。
9．（2025·江苏盐城）2025年1月1日，国内首辆分布式电驱动飞行汽车正式亮相，它可以在“地面行驶”与“飞行移动”之间随意切换。某次测试时汽车的总质量为，取。
(1)汽车启动前，静止在水平地面上，轮胎与地面接触的总面积为，求此时汽车对地面的压强。
(2)如图所示，汽车悬停在空中，画出此时汽车所受重力示意图。
(3)若空气阻力忽略不计，求汽车从地面匀速升高300m时升力做的功。
10．（2025·山东日照）上有“天宫”，下有“龙宫”。据了解，我国计划2030年前在南海建成未来型深海空间站，该空间站总长度达到60.2米、型高9.7米、型宽15.8米，排（海）水量为2600吨，将为探索深海极端环境下的生命起源及可燃冰等深海资源的绿色开发等前沿基础研究和高新技术研发提供先进的平台支撑。已知海水密度，取。若该深海空间站下表面潜入海平面以下2000米深处，求：
(1)该处海水的压强；
(2)该空间站在深海中所受浮力的大小；
(3)若该空间站在海中以速度竖直上浮2分钟，在这个过程中海水对空间站的浮力做了多少功？
考点2 功率
11．（2025·四川甘孜）小珍同学到养老中心参加志愿者活动时，用推车帮助老奶奶搬运生活用品。若她用20N的水平推力，推着推车水平移动10m，用时20s。其推力做功为 J，做功的功率为 W。
12．（2025·四川巴中）阅读以下内容，回答问题：
某同学的体测成绩表
项目 立定跳远 长跑（1000米） 一分钟跳绳 ……
成绩 230cm 250s 180个 ……
(1)该同学完成这次长跑测试的平均速度为 。
(2)若该同学受到的重力是500N，每次跳绳跳离地面的平均高度为4cm，则一分钟内克服重力做功的功率为 W。
13．（2025·山东济南）蒸汽机发明以后，为了衡量蒸汽机做功的快慢，人们把蒸汽机与马匹进行比较，于是“马力”应运而生，后来“马力”作为功率的单位经常应用在工程技术领域。当蒸汽机抬高重物做的功时，蒸汽机做功的功率就是1“马力”。请用功率的公式计算回答，1“马力”等于多少瓦？
考点3 机械效率
14．（2025·江苏无锡）如图所示，用动滑轮将重380N的物体在10s内匀速竖直提升了1m，拉力F为200N，不计绳重和摩擦。则在此过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．有用功为200J B．额外功为20J
C．动滑轮的机械效率为80% D．拉力F的功率为20W
15．（2025·山东青岛）小明设计了如图所示的滑轮组帮助工人搬运建筑材料。一名工人12s内用400N的拉力通过滑轮组将水平地面上重为1150N的建筑材料匀速提升3m（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为12m
B．工人做的有用功为2300J
C．拉力的功率为300W
D．提起的物体越重，此滑轮组的机械效率越低
16．（2025·山东济宁）将图中的滑轮以不同的绕线方式组装成甲、乙滑轮组（甲比乙省力）。小明分别用甲、乙滑轮组，在5s内将重为50N的物体竖直匀速提升0.2m。每个滑轮重为4N，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．使用甲滑轮组时的拉力为27N
B．使用乙滑轮组时的绳子自由端移动了0.6m
C．使用甲滑轮组时拉力的功率比乙的大
D．两个滑轮组的机械效率相等
17．（2025·山东潍坊）如图甲所示，电动机通过滑轮组沿斜面匀速拉动重为的货物，电动机的输出功率恒为。内货物运动的路程随时间变化关系如图乙所示，货物被提升的高度为。不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，则内（ ）
A．斜面对货物的支持力做功为
B．电动机对绳子的拉力为
C．货物受到斜面的摩擦力为
D．滑轮组的机械效率为
18．（2025·江苏宿迁）如图所示，某同学用大小为0.6N的力沿竖直方向匀速拉动一个动滑轮，使钩码上升10cm。已知每个钩码质量为50g，g取10N/kg，不计绳重和摩擦。则（ ）
A．该同学所做的有用功等于0.2J B．动滑轮自身重力为0.2N
C．绳子自由端移动的距离为40cm D．动滑轮的机械效率约为66.7%
19．（2025·四川甘孜）如图所示，用的拉力，在20s内将重为400N的物体匀速提升了4m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．物体上升的速度为 B．滑轮的机械效率为62.5%
C．滑轮的机械效率为80% D．滑轮的机械效率为83.3%
20．（2025·四川广元）用如图所示的滑轮组将重450N的物体M沿水平地面匀速拉动1m，绳子末端拉力F大小为40N，物体M所受摩擦力大小是物重的0.2倍。则下列说法错误的是（ ）
A．物体所受摩擦力方向水平向左
B．绳子末端移动的距离为3m
C．该滑轮组的机械效率为70%
D．在绳子与滑轮间加润滑油可提高滑轮组的机械效率
21．（2025·甘肃兰州）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线a、b所示。已知物体的质量为0.5kg，动滑轮的质量为0.1kg，绳子自由端的拉力F为2.5N。则在0～5s的时间内，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.02m/s B．滑轮组的有用功为0.5J
C．拉力F的功率为0.05W D．滑轮组的机械效率为83.3%
22．（2025·江苏徐州）如图所示，用定滑轮匀速提升重为90N的木箱，拉力大小为100N，绳端向下移动的距离为2m。则木箱上升的高度为 m，木箱的机械能变 ，定滑轮的机械效率为 。
23．（2025·江苏盐城）小明利用动滑轮，将重1.5N的钩码匀速提升0.1m，所用的拉力为1N。此过程中，有用功为 J，动滑轮的机械效率为 。对于实际的机械，机械效率总 100%。
24．（2025·江苏淮安）如图所示，用定滑轮匀速提升重为90N的物体，所用拉力F=100N，经过2s物体上升0.2m，拉力F做的功为 J，拉力F做功的功率为 W。此过程中定滑轮的机械效率为 。
25．（2025·青海）塔吊是现代建筑业常见的一种机械设备，学完滑轮组的小文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，动滑轮的自重为300N，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= 。
26．（2025·江苏常州）如图所示，工人利用滑轮提升重物。在内，质量为的重物被匀速竖直提升，此过程中，工人对绳端做功的功率为。不计绳重与摩擦，取，求：
(1)工人对绳端施加的拉力；
(2)滑轮受到的重力；
(3)此过程中，滑轮的机械效率。
27．（2025·江苏镇江）如图所示，用拉力F通过动滑轮将重为80N的货物匀速提升0.5m，动滑轮重为20N，不计绳重及摩擦。
(1)求上述过程中的有用功；
(2)求上述过程中拉力所做的功；
(3)求滑轮的机械效率。
28．（2025·山东泰安）重300N的货物静止在仓库水平地面上，与地面的接触面积为。工人用如图所示的滑轮组，将该货物匀速提升到3m高的货架上，工人对绳子竖直向下的拉力为200N。求：
(1)货物静止在水平地面上时，对地面的压强；
(2)滑轮组的机械效率。
29．（2025·辽宁）如图，某同学用一个定滑轮将质量10kg的重物匀速向上提起9m，其所做的总功为1000J。g取10N/kg。求该过程中：
(1)重物受到的重力G的大小；
(2)重物受到的拉力F的大小；
(3)有用功；
(4)定滑轮的机械效率。
30．（2025·宁夏）提高机械效率对节能减排、提高经济效益有重要意义。下列措施能提高图中动滑轮机械效率的是( )
A．减小物重 B．增大拉力 C．增大滑轮自重 D．给滑轮加润滑油
选择理由： 。
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