中考物理知識點匯編專題11功、功率、機(jī)械效率（解析版）（第3期）

專題11功、功率、機(jī)械效率（解析版）（第3期）一、選擇題1.（2022·棗莊）物體在同一水平面上做勻速直線運動，當(dāng)物體運動路程與時間的關(guān)系圖象如圖甲時，受到的水平推力為；當(dāng)物體運動的速度與時間的關(guān)系圖象如圖乙時，受到的水平推力為。兩次推力的功率分別為、。則和分別為（）A.， B.， C.， D.，【答案】D【解析】【詳解】物體在同一水平面上做勻速直線運動，物體受到平衡力作用，推力等于摩擦力。由于摩擦力的大小與壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，兩次壓力相同，接觸面粗糙程度相同，故兩次水平推力大小相等，即F1∶F2=1∶1，由甲乙兩圖可得v1=3m/s，v2=5m/s；根據(jù)可得故選D。2.（2022·本溪鐵嶺遼陽）用如圖所示的滑輪組拉動重300N的箱子，以0.2m/s的速度在水平地面上做勻速直線運動，箱子與地面間的摩擦力為自身重力的0.2倍，滑輪組的機(jī)械效率為75%，下列說法正確的是（）A.拉力F為80N B.10s內(nèi)繩子自由端移動2mC.3s內(nèi)物體重力做功180J D.拉力F的功率為16W【答案】D【解析】【詳解】A．物體所受摩擦力為由圖可知，相當(dāng)于兩段繩子拉著物體，又由于物體勻速運動，繩子拉物體的拉力等于摩擦力，則有所以拉力為故A錯誤；B．繩端移動的距離為故B錯誤；C．重力方向豎直向下，在力的方向上，物體沒有移動，故重力不做功，故C錯誤；D．繩子端移動速度為拉力功率為故D正確。故選D。3.（2022·北京）（多選）如圖所示，工人站在水平臺面上用滑輪組提貨物。工人第一次豎直向上用200N的力拉繩子時，貨物未離開水平地面；第二次豎直向上拉動繩子，使貨物以0.09m/s的速度勻速上升。已知工人體重為600N，貨物重為900N，貨物與地面的接觸面積為，動滑輪重為100N。不計滑輪組的繩重和摩擦，下列說法正確的是（）A.第一次拉繩子時，工人對水平臺面的壓力為800NB.第一次拉繩子時，貨物對地面的壓強(qiáng)為4000PaC.第二次拉繩子的過程中，該滑輪組的機(jī)械效率為90%D.第二次拉繩子的過程中，工人拉力的功率為81W【答案】ABC【解析】【詳解】A．工人第一次豎直向上用200N的力拉繩子時，繩子也在用200N的力豎直向下拉工人，所以工人對水平臺面的壓力為故A正確；B．由于滑輪組上承擔(dān)重量的繩子股數(shù)n=3，每股繩子受到的拉力為200N，所以貨物和動滑輪受到繩子的拉力為由于動滑輪重為100N，所以貨物受到的拉力為由于貨物重為900N，所以貨物對地面的壓力為貨物與地面的接觸面積為，所以貨物對地面的壓強(qiáng)為故B正確；C．第二次拉繩子時，繩子自由端的拉力為滑輪組的機(jī)械效率為故C正確；D．貨物以0.09m/s的速度勻速上升，繩子移動的速度為工人拉力的功率為故D錯誤。故選ABC。4.（2022·牡丹江、雞西地區(qū)朝鮮族學(xué)校聯(lián)合體）根據(jù)下列圖片以及文字描述，錯誤的是（）A.鉆木取火靠熱傳遞產(chǎn)生內(nèi)能B.燒水時，壺嘴的“白氣”是液化現(xiàn)象C.小孔成像是光的直線傳播現(xiàn)象D.轱轆提水不可以省功【答案】A【解析】【詳解】A．鉆木取火靠做功產(chǎn)生內(nèi)能，涉及能量轉(zhuǎn)化，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤，A符合題意；B．壺嘴的“白氣”是液態(tài)小水珠，是水蒸氣液化形成的，故B正確，B不符合題意；C．當(dāng)孔足夠小時，蠟燭通過小孔會成像，其原理是光的直線傳播現(xiàn)象，成的是倒立的實像，故C正確，C不符合題意；D．轱轆提水可以省力，但是不可以省功，任何機(jī)械都不能省功，故D正確，D不符合題意。故選A。填空題5.（2022·錦州）如圖所示的滑輪組，在拉力F的作用下，物體A以0.1m/s的速度勻速直線運動了10s。物體A受到的摩擦力為4.2N，彈簧測力計示數(shù)為2N（不計繩、彈簧測力計和滑輪重）。則繩子自由端移動的距離為______m，拉力F的功率為______W，滑輪組的機(jī)械效率為______?！敬鸢浮竣?3②.0.6③.70%【解析】【詳解】[1]由圖可知，右邊的滑輪為動滑輪，承擔(dān)物體A與桌面間摩擦力的繩子股數(shù)是3，所以繩自由端移動的速度為v繩=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s繩子自由端移動的距離為s=v繩t=0.3m/s×10s=3m[2]作用在繩端的拉力與彈簧測力計的示數(shù)相等，所以繩端的拉力F的大小為2N，拉力F的功率為P=Fv繩=2N×0.3m/s=0.6W[3]當(dāng)A勻速運動過程，物體A受到的摩擦力為4.2N，所以使用滑輪組的過程中，做的有用功為W有=fs物=4.2N×0.1m/s×10s=4.2J總功W總=Fs繩=2N×3m=6J滑輪組的機(jī)械效率為6.（2022·牡丹江、雞西地區(qū)朝鮮族學(xué)校聯(lián)合體）在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直線運動，木箱速度隨時間變化的圖像如圖所示。已知在4s~8s內(nèi)木箱受到的推力恒為150N，在這段時間（4s~8s）內(nèi)，木箱受到的推力的功率是________W，8s-10s內(nèi)木箱受到的摩擦力是________N（忽略空氣阻力）?！敬鸢浮竣?150②.150【解析】【詳解】（1）[1]由圖可知，在4~8s內(nèi)，推力F=150N；由圖可知這段時間內(nèi)木箱做勻速直線運動，且v=1m/s，則推力做工的功率為[2]由圖可知，在4~8s內(nèi)，木箱做勻速直線運動，忽略空氣阻力，木箱受到的推力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，則木箱受到的摩擦力f=F=150N由圖可知，木箱在8s~10s內(nèi)做減速運動，由于壓力大小，接觸面粗糙程度不變，則木箱受到滑動摩擦力大小不變，還是150N。7.（2022·廣西）用50N的水平力推物體向前移動2m，用時4s；推力對物體所做的功為______J，推力做功的功率為______W?！敬鸢浮竣?100②.25【解析】【詳解】[1]推力對物體所做的功為[2]推力做功的功率為8.（2022·武威）小勇放學(xué)后，背著重40N的書包沿水平路面走了200m，用時3min，又用1min爬上了大約9m高的四樓回到了家，小勇的重力為600N。則他在回家過程中對書包所做的功為______J，他所做總功的功率是______W?！敬鸢浮竣?360②.24【解析】【分析】【詳解】[1]小勇回家過程中對書包的作用力沿豎直方向，所以他背著書包在水平路面行走時，他對書包不做功，只在爬樓過程對書包做了功。所做的功[2]上樓時，小勇不僅要克服書包的重力做功，還要克服自身重力做功?？朔陨碇亓ψ龅墓ψ龅目偣φ麄€過程所用時間所做總功的功率9.（2022·賀州）用50N的水平力推物體向前移動2m，用時4s；推力對物體所做的功為______J，推力做功的功率為______W?！敬鸢浮竣?100②.25【解析】【詳解】[1]推力對物體所做的功為[2]推力做功的功率為三、綜合計算題10.（2022·廣東）圖中某智能機(jī)器人的質(zhì)量為80kg，其輪子與水平地面接觸的總面積為5×10-4m2。在水平地面上工作時，該機(jī)器人勻速直線移動的速度為1m/s，所受阻力是機(jī)器人重力的0.05倍。求：（取g=10N/kg）（1）機(jī)器人對水平地面的壓強(qiáng)；（2）機(jī)器人在水平地面上勻速直線移動時的牽引力；（3）機(jī)器人在水平地面上勻速直線移動30s，此過程中牽引力做的功?！敬鸢浮浚?）；（2）40N；（3）1200J【解析】【詳解】解：（1）機(jī)器人的重力機(jī)器人對水平地面的壓強(qiáng)（2）機(jī)器人在水平地面上勻速直線移動時，受平衡力，牽引力等于阻力，則牽引力（3）機(jī)器人在水平地面上勻速直線移動30s移動的距離此過程中牽引力做的功答：（1）機(jī)器人對水平地面的壓強(qiáng)是；（2）機(jī)器人在水平地面上勻速直線移動時的牽引力是40N；（3）機(jī)器人在水平地面上勻速直線移動30s，此過程中牽引力做的功是1200J。11.如圖，工人用動滑輪提升重為800N的物體，所用拉力為F，物體以0.2m/s的速度勻速上升，此時動滑輪的機(jī)械效率為80%，不計繩重和摩擦。求：（1）物體在10s內(nèi)上升的高度；（2）工人對繩端的拉力；（3）當(dāng)被提升的物重增大為1000N時，工人對繩端的拉力。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】解：（1）物體在10s內(nèi)上升的高度為（2）由圖可知，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為n=2，則由可知，有如下關(guān)系成立所以工人對繩端的拉力為（3）對動滑輪受力分析，動滑輪受自身的重力，受下方所掛重物的拉力，受向上兩個繩子的拉力，動滑輪的重力為當(dāng)被提升的物重增大為1000N時，工人對繩端的拉力為答：（1）物體在10s內(nèi)上升的高度為；（2）工人對繩端的拉力為；（3）當(dāng)被提升的物重增大為1000N時，工人對繩端的拉力為。12.（2022·百色）如圖所示，工人師傅用滑輪組將重為500N的物體在30s內(nèi)勻速提升到6m高的樓上，已知動滑輪重為100N，不計繩重及摩擦。求：（1）拉力F；（2）拉力的功率；（3）滑輪組的機(jī)械效率。（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）【答案】（1）200N；（2）120W；（3）83.3%【解析】【詳解】解：（1）由可知，拉力F為（2）物體的速度為繩子的速度為由可知，拉力的功率為（3）由可知，滑輪組的機(jī)械效率為答：（1）拉力F為200N；（2）拉力的功率為120W；（3）滑輪組的機(jī)械效率為83.3%。13.（2022·包頭）如圖所示，5G智能機(jī)器人安裝有超聲波霧化器自動噴槍，工作時，將消毒液均勻霧化到空氣中進(jìn)行消毒。下表為智能機(jī)器人的部分參數(shù)，其中額定霧化量是指霧化器工作1h能夠霧化消毒液的體積。（g取10N/kg）水箱容積額定霧化量自身重力履帶總觸地面積20L10L/h500N200cm2（1）求機(jī)器人未裝消毒液且靜止時，對水平地面的壓強(qiáng)；（2）未裝消毒液，機(jī)器人在水平地面以0.5m/s速度勻速直線運動10min，機(jī)器人受到的阻力為自身重力的0.1倍，求牽引力做的功；（3）裝滿消毒液，機(jī)器人總重力增加了160N，以額定霧化量消毒一段時間后，機(jī)器人對水平地面的壓強(qiáng)減小了2×103Pa，求此次消毒所用的時間。【答案】（1）2.5×104Pa；（2）1.5×104J；（3）0.5h【解析】【詳解】解：（1）機(jī)器人未裝消毒液且靜止時，對水平地面的壓強(qiáng)（2）機(jī)器人運動10min行駛的路程機(jī)器人在水平地面勻速運動，所受阻力和牽引力是一對平衡力，大小相等，則機(jī)器人的牽引力牽引力做的功（3）裝滿消毒液的質(zhì)量消毒液的密度消毒后機(jī)器人對地面減小的壓力消毒液減小質(zhì)量消毒液減小的體積消毒所用時間答：（1）機(jī)器人對水平地面的壓強(qiáng)為2.5×104Pa；（2）牽引力做的功為1.5×104J；（3）此次消毒所用的時間為0.5h。14.（2022·深圳）一校車質(zhì)量為30t，車輪與地面總接觸面積為0.5m2，水平勻速行駛時校車受到的阻力為重力的0.03倍，校車勻速行駛200米，問：（1）求車對地面的壓強(qiáng)；（2）校車2小時內(nèi)行駛了150km，問平均速度超不超過限速（限速80km/h）；（3）整個過程牽引力做功多少？【答案】（1）6×105Pa；（2）不超過；（3）1.8×106J【解析】【詳解】解：（1）校車質(zhì)量m=30t=3×104kg校車的重力校車對地面壓強(qiáng)（2）校車行駛的平均速度因為75km/h小于限速80km/h，所以校車的平均速度不超過限速。（3）水平勻速行駛時校車受到的阻力為重力的0.03倍，所以牽引力整個過程牽引力做功答：（1）車對地面的壓強(qiáng)為6×105Pa；（2）校車2小時內(nèi)行駛了150km，平均速度不超過限速；（3）整個過程牽引力做功1.8×106J。15.（2022·綏化）如圖甲所示，有一底面積為0.01m2，質(zhì)量為3kg的正方體物塊，在拉力F的作用下在水平面上做直線運動。拉力隨時間變化、速度隨時間變化圖象分別如圖乙、丙所示，已知物塊在2～4s的運動距離為2m。求：（1）物塊靜止時對水平面的壓強(qiáng)；（2）在2～4s物塊受到的摩擦力；（3）在前6s內(nèi)，拉力F做的功?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】解：（1）物塊對水平面壓力物塊對水平面的壓強(qiáng)（2）由圖象可知物塊在4～6s做勻速直線運動，摩擦力f與拉力F大小相等，即物塊運動過程壓力和接觸面粗糙程度不變，摩擦力不變。所以2～4s物塊受到的摩擦力（3）0～2s物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)拉力不做功，已知物塊在2～4s運動的距離，2～4s拉力F做的功物塊在4～6s內(nèi)運動的距離4～6s拉力F做的功前6s拉力F做的功答：（1）物塊靜止時對水平面的壓強(qiáng)是；（2）在2～4s物塊受到的摩擦力是6N；（3）在前6s內(nèi)，拉力F做的功是42J。16.（2022·牡丹江、雞西地區(qū)朝鮮族學(xué)校聯(lián)合體）如圖所示工人師傅正在用叉車搬運貨物，現(xiàn)將質(zhì)量為1t的貨物勻速提高1.5m用時5s。試求：（1）貨物上升的速度是多少?（2）貨物所受到重力是多少?（3）叉車提升貨物時對貨物所做的功是多少?（4）叉車提升貨物的功率是多少?【答案】（1）0.3m/s；（2）104N；（3）1.5×104J；（4）3×103W【解析】【分析】【詳解】解：（1）貨物上升的速度（2）貨物所受的重力G=mg=1000kg×10N/kg=104N（3）叉車提升貨物時對貨物所做的功W=Fs=104N×1.5m=1.5×104J（4）叉車提升貨物的功率答：（1）貨物上升的速度是0.3m/s；（2）貨物所受到的重力是104N；（3）叉車提升貨物時對貨物所做的功是1.5×104J；（4）叉車提升貨物的功率是3×103W?！究键c定位】功和功率17.（2022·營口）隨著科技發(fā)展，有些餐廳利用機(jī)器人送餐。某次送餐時，機(jī)器人與食物的總質(zhì)量為30kg，輪子與水平地面的接觸面積為1×10-3m2，機(jī)器人受到的阻力為30N。求：（1）靜止時機(jī)器人對水平地面的壓強(qiáng)；（g取10N/kg）（2）機(jī)器人水平勻速運動36m，用時1min，牽引力做功的功率是多少？【答案】（1）3×105Pa（2）18W【解析】【詳解】解：（1）機(jī)器人與食物對地面壓力F=G=mg=30kg×10N/kg=300N機(jī)器人對水平地面的壓強(qiáng)（2）在地面上勻速運動，牽引力F1=f=30N方法（一）牽引力做功W=F1s1=30N×36m=1080J牽引力做功的功率方法（二）機(jī)器人勻速運動的速度由的推導(dǎo)公式求出牽引力做功的功率P=F1v=30N×0.6m/s=18W答：（1）車靜止時對地面的壓強(qiáng)是3×105Pa；（2）車勻速行駛時的功率是18W。18.（2022·錦州）如圖所示是我國自行設(shè)計研制的AG600全狀態(tài)新構(gòu)型滅火飛機(jī)。若該飛機(jī)以270km/h的速度勻速直線航行20min，消耗航空燃油1.35t，飛機(jī)發(fā)動機(jī)的功率為2.25×107W。（航空燃油的熱值為4×107J/kg）求：（1）消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量是多少？（2）飛機(jī)在航行過程中的阻力是多少？（3）發(fā)動機(jī)的效率是多少？【答案】（1）5.4×1010J；（2）3×105N；（3）50%【解析】【詳解】解：（1）消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量Q放=mq=1.35×103kg×4×107J/kg=5.4×1010J（2）飛機(jī)航行20min牽引力做功W=Pt=2.25×107W×20×60s=2.7×1010J飛