5、的貨物從圖示位置向上緩慢提升一段距離。F1、F2始終沿豎直方向;圖甲中OB=2OA，圖乙中動滑輪重為60 N，重物上升速度為0.01 m/s，不計杠桿重、繩重和摩擦，則下列說法正確的是 （ )
圖K13-7
A. 甲、乙兩種方式都省一半的力
B.甲方式中F1由150 N逐漸變大
C.乙方式中機械效率約為83.3%
D.乙方式中F2的功率為3 W
10.（雙選)【2019·成都】如圖K13-8甲所示的裝置中，每個滑輪的重力均為10 N，物體A的重力GA=100 N，物體B的重力GB=40 N，對A施加水平向右的拉力F1=110 N，使A以0.1 m/s的速度勻速向右運動;撤去拉
6、力F1，在A的右側加掛一個與它相同的物體，如圖乙所示，對B施加一個豎直向下的拉力F2，使A以0.2 m/s的速度勻速向左運動。繩重及滑輪轉軸處的摩擦等因素忽略不計，則下列說法正確的是 （ )
圖K13-8
A. 圖甲中，A受到的摩擦力為110 N
B.圖乙中，F2的大小為45 N
C.圖乙中，P點處受到的拉力為145 N
D.圖乙中，F2做功的功率為2 W
二、填空題
11.【2018·柳州】6月份是柳州楊梅成熟的季節(jié)，熟透的楊梅會從樹上自然掉落，下落過程中速度越來越大，楊梅的 能轉化成 能。?
12.【2019·山西】小明利用“3D”打印機，打印出和自己大小
7、一樣的“自己”模型，但其質量只有自己的110，則這個模型的密度是小明密度的 。小明把模型從一樓搬到二樓教室克服模型重力做功約為 J。?
13.在探究“汽車的速度”的實驗中，甲、乙兩輛相同的汽車在同一水平地面上做直線運動的s-t圖像如圖K13-9所示。由圖可知，甲車的動能 ?。ㄟx填“大于”“小于”或“等于”)乙車的動能;經過相同的時間，甲、乙兩車牽引力做的功之比為 。（空氣阻力忽略不計)?
圖K13-9
三、實驗探究題
14.【2019·綏化】如圖K13-10所示，某實驗小組在“探究物體的動能跟哪些因素有關”的實驗中，讓小球從同一斜面某處由靜止釋放，撞擊同一水平
8、面上的同一木塊，木塊移動一段距離后停止。
圖K13-10
（1)小球滾下斜面的過程中，它的 能轉化為動能，其動能大小是通過木塊移動的距離來反映的。?
（2)分析比較 兩次實驗，可探究出的結論是:質量相同的物體，速度越大，動能越大。?
（3)甲實驗中若木塊的重力為1 N，水平移動的距離是30 cm，則重力對木塊做功 J。?
（4)如果水平面光滑，則 ?。ㄟx填“能”或“不能”)完成本實驗。?
15.【2019·綏化】圖K13-11是智慧小組“測滑輪組的機械效率”的實驗裝置。測得的實驗數據如下表。
圖K13-11
實驗
次數
物重
G/N
物
9、體上升
高度h/m
拉力
F/N
繩端移動
距離s/m
機械
效率η
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3
（1)實驗過程中，應豎直向上 拉動彈簧測力計。?
（2)第三次實驗中滑輪組的機械效率是 。（精確到0.1%)?
（3)分析表中實驗數據可知，同一滑輪組，物重 ，滑輪組的機械效率越高。?
（4)若在第三次實驗中，物體上升的速度為0.1 m/s，則拉力F的功率為 W。?
（5)創(chuàng)新小組也利用重為1 N、2 N、4 N的物體進
10、行了三次實驗，每次測得的機械效率均大于智慧小組的測量值，則創(chuàng)新小組測量值偏大的原因可能是 。（填字母)?
A. 測拉力時，彈簧測力計未調零，指針指在零刻度線下方
B.彈簧測力計每次拉動物體時均加速上升
C.所使用的動滑輪的重力小于智慧小組的
16.【2018·鞍山】斜面是在生活和生產中常見的簡單機械，也是物理實驗中常用的實驗器材。
（1)使用斜面提升物體可以省力。如圖K13-12甲所示，將重力為5 N的木塊放在長1 m、高0.2 m的斜面上，沿斜面向上勻速拉動彈簧測力計，記下彈簧測力計的示數為1.6 N，則該斜面的機械效率η= %;木塊在斜面上運動時受到的滑動摩擦力為
11、 N。繼續(xù)探究，可以得出斜面越陡，省力越 ?。ㄟx填“多”或“少”)，機械效率越 ?。ㄟx填“高”或“低”)。?
圖K13-12
（2)用斜面探究“物體的動能跟哪些因素有關”的實驗，如圖乙所示，使一個小球從斜面上不同高度由靜止開始滾下，撞擊水平面上的小木塊，通過觀察 比較小球動能的大小，可以探究物體的動能跟 這一因素的關系。?
四、綜合應用題
17.【2019·北部灣經濟區(qū)】我們在超市購物時，常常使用購物車。已知購物車的質量為10 kg，小明用10 N的水平推力推著購物車沿水平地面運動了4 m，用時4 s。求:（g取10 N/kg)
（1)購物車的
12、重力。
（2)推力所做的功。
（3)推力的功率。
18.質量為60 kg的工人用如圖K13-13甲所示的滑輪組運送貨物上樓，滑輪組的機械效率隨貨物重力變化的圖像如圖乙所示，機械中摩擦力及繩重忽略不計。（g取10 N/kg)
（1)影響滑輪組機械效率的因素之一是 。?
（2)若工人在1 min內將貨物勻速向上提高了6 m，作用在鋼繩自由端的拉力為400 N，求拉力的功率。
（3)求動滑輪受到的重力。
（4)該工人豎直向下拉繩子自由端運送貨物時，此滑輪組的機械效率最大值是多少？（結果精確到0.1%)
圖K13-13
13、
|能力提升|
一、選擇題
1.【2018·東營】關于功、功率和機械效率，下列說法正確的是 （ )
A. 通過改進機械的性能可使機械效率達到100%
B.做功多的機械，功率一定大
C.功率大的機械，做功一定快
D.做功快的機械，機械效率一定高
2.如圖K13-14所示，光滑斜面長度AB>AC，沿斜面AB和AC分別將同一重物從它們的底部拉到頂部，所需拉力分別為F1和F2，所做的功分別為W1和W2。則 （ )
圖K13-14
A. F1F2，W1>W2 D.F1>F2，W1=W2
3.
14、如圖K13-15所示，不計繩重和摩擦，把重力G=16 N的物體勻速提起所用的拉力F=10 N，則下列關于該動滑輪的說法中錯誤的是 （ )
圖K13-15
A. 動滑輪重4 N
B.使用該動滑輪要費距離
C.此次該動滑輪的機械效率為80%
D.提升物體的速度越快，機械效率越高
4.【2018·廣安】如圖K13-16所示，斜面長3 m、高0.6 m，建筑工人用繩子在6 s內將重500 N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端，拉力是150 N（忽略繩子的重力)，則下列說法正確的是 （ )
圖K13-16
A. 斜面上的摩擦力是50 N
B.拉力的功率是50 W
C.拉
15、力所做的功是300 J
D.斜面的機械效率是80%
5.建筑工人用如圖K13-17所示的滑輪組，在4 s內將重為1500 N的物體A沿水平方向勻速移動2 m的過程中，所用的拉力大小為375 N，物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍。在此過程中下列說法正確的是 （ )
圖K13-17
A. 繩子自由端沿水平方向移動了6 m
B.物體受到的拉力為750 N
C.拉力F的功率為750 W
D.滑輪組的機械效率為80%
6.【2018·樂山】圖K13-18甲中力F1水平拉著重為G的物體在水平路面上勻速移動s的距離。圖乙中用動滑輪拉著它也在同一路面勻速移動s的距離，拉力為F2。
16、使用動滑輪的過程中 （ )
圖K13-18
A. 總功為W總=F2s
B.有用功為W有用=Gs
C.機械效率為η=Gs2F2s×100%
D.額外功為W額外=2F2s-F1s
7.甲、乙兩個滑輪組如圖K13-19所示，其中的每一個滑輪的質量都相同，用它們分別將重為G1、G2的物體提高相同的高度，不計滑輪組的摩擦，下列說法中正確的是 （ )
圖K13-19
A. 若G1=G2，拉力做的額外功相同
B.若G1=G2，拉力做的總功相同
C.若G1=G2，甲的機械效率大于乙的機械效率
D.用甲、乙其中的任何一個滑輪組提起不同的重物，機械效率不變
8.如圖K13-20
17、所示是雜技演員演出時的過程示意圖。男演員從甲處用力向上起跳，落下后踩在蹺蹺板的a端，能把站在b端的女演員彈上乙處。由于存在阻力，故 （ )
圖K13-20
A. 男演員的質量必須要大于女演員的質量
B.甲處男演員的勢能一定要大于乙處女演員的勢能
C.男演員離開跳臺時的機械能一定大于乙處女演員的勢能
D.女演員彈起時的動能與她站在乙處時的機械能相等
9.有一種運動叫蹦極，如圖K13-21所示是蹦極運動的簡化示意圖，彈性繩一端固定在O點，另一端系住運動員，運動員從O點自由下落，A點處彈性繩自然伸直，B點是運動員受到的重力與彈性繩對運動員的拉力相等處，C點是蹦極運動員到達的最低
18、點。運動員從O點到C點的運動過程中，忽略空氣阻力，則 （ )
圖K13-21
A. 從O至C運動員速度一直減小
B.從O點至A點運動員機械能不守恒，從A點至C點機械能守恒
C.從O至A過程中運動員速度增大，從A至C過程中運動員速度減小
D.從O至B過程中運動員速度增大，從B至C過程中運動員速度減小
10.（多選)【2019·河北】如圖13-22所示，重為G的物體在拉力F的作用下，以速度v勻速運動了s。已知物體在水平桌面上運動時受到的摩擦阻力為物重的1n，不計繩重、輪與軸間的摩擦。下列說法正確的是 （ )
圖K13-22
A. 使用該滑輪組一定省力
B.拉力的功率為
19、2Fv
C.額外功為1n（2nF-G)s
D.滑輪組的機械效率為G2F×100%
二、填空題
11.如圖K13-23所示的甲、乙兩套裝置，每個滑輪的質量均相等，用它們分別將重力為G1和G2的重物勻速提升一定高度，所用豎直向上的拉力大小分別為F1和F2，忽略繩重和摩擦。若F1=F2，則G1 G2;若G1=G2，則它們的機械效率η1 η2。（均選填“>”“=”或“<”)?
圖K13-23
12.【2019·龍東】如圖K13-24所示，小聰用滑輪組拉動水平地面上重為500 N的物體A，使它沿水平方向勻速前進2 m，地面對它的摩擦力為150 N，小聰施加的拉力F=100 N（忽略繩
20、重和滑輪重)，則滑輪組做的有用功為 J，滑輪組的機械效率為 。?
圖K13-24
13.【2019·溫州】為了解火箭升空過程中的相關運動狀況，興趣小組制作了一模型火箭，重為8 N（不包含燃料)，發(fā)射后獲取模型火箭的飛行高度與時間的關系，如圖K13-25所示。
圖K13-25
（1)模型火箭燃料耗盡后仍能向上飛行一段距離，這是因為模型火箭具有 。?
（2)圖中標注的A、B、C三個位置中，模型火箭的重力勢能最小的是 。?
（3)模型火箭從最高點B下落到地面，重力做功的功率為 W。?
三、實驗探究題
14.【2019·眉山】為了探究斜面的機械效率
21、與斜面傾斜程度之間的關系，探究小組的同學利用木板、刻度尺、 彈簧測力計、木塊等器材設計了如圖K13-26所示的實驗裝置。實驗測得的數據如下表:
圖K13-26
實驗次數
1
2
3
斜面傾斜程度
較緩
較陡
最陡
木塊重力G/N
3
3
3
斜面高度h/m
0.2
0.3
0.4
沿斜面拉力F/N
1.6
1.8
2.0
斜面長度s/m
1
1
1
機械效率
37.5%
60%
請你根據表中的數據解答下列問題:
（1)實驗中要求用沿斜面向上的力拉著木塊在斜面上做 運動，該過程中木塊的機械能 ?。ㄟx填“變大”“
22、不變”或“變小”)。?
（2)第2次實驗中，斜面的機械效率為 ，斜面對木塊的摩擦力為 N。?
（3)斜面的機械效率與斜面的傾斜程度之間的關系是 。?
（4)試列舉出生活中利用斜面的一個實例 。?
15.【2019·黃石】探究小組為探究影響滑輪組的機械效率的因素，實驗裝置如圖K13-27所示，數據如下表所示。
圖K13-27
次數
鉤碼重
力/N
提升鉤
碼高度
/cm
有用
功/J
拉力
/N
總功
/J
機械
效率
1
1.0
40
0.4
1.1
0.88
45%
2
1.5
40
23、
0.6
1.4
1.12
54%
3
2.0
30
?
1.7
?
?
4
2.5
40
1.0
2.0
1.60
63%
（1)請把表格中三個未完成的空補充完整。
（2)甲同學根據表格數據可以得出:鉤碼重力逐漸增大時，滑輪組機械效率 ?。ㄟx填“增大”“減小”或“不變”)。請你解釋出現這種現象的原因， ?
。?
（3)乙同學進一步
24、研究，測出動滑輪的質量為100 g，根據表格中的數據得出:總功總是大于有用功與克服動滑輪重力的功之和，即W總>W有用+W輪，他猜測還有 因素影響機械效率。（寫一種因素即可)?
（4)丙同學計算出每一組總功與有用功和克服動滑輪重力的功的差值ΔW=W總-W有用-W輪，通過比較第1、2和 組的數據，發(fā)現提升重物的重力越大，差值ΔW ?。ㄟx填“越大”“越小”或“不變”)，請你利用所學知識對此做出解釋 ?
25、 ?！ ?
四、綜合應用題
16.【2019·攀枝花】如圖K13-28所示，在水平路面上行駛的汽車通過滑輪組拉著重G=9×104 N的貨物A沿斜面向上勻速運動。貨物A的速度為v=2 m/s，經過t=10 s，貨物A豎直升高h=10 m。已知汽車對繩的拉力F的功率P=120 kW，不計繩、滑輪的質量和摩擦，求:
（1)t時間內汽車對繩的拉力所做的功。
（2)汽車對繩的拉力大小。
（3)斜面的機械效率。
圖K13-28
26、
17.某人站在水平高臺上用如圖K13-29所示的滑輪組提升重物，不計繩重和摩擦。第一次他勻速提升重物G1=150 N時，人豎直向上拉繩的力為F1，人對高臺的壓強為p1;第二次他勻速提升另一重物G2=270 N時，人豎直向上拉繩的力為F2，人對高臺的壓強為p2。兩次物體勻速上升的速度均為0.5 m/s，人的重力G人=500 N，且p1∶p2=14∶15。求:
（1)若人的雙腳與高臺的總接觸面積為4×10-2 m2，當人站在高臺上沒有拉繩時，人對高臺的壓強。
（2)第一次提升重物時，克服物體重力做功的功率。
（3)第二次提升重物時，滑輪組的機械效率。
圖K13-29
27、
【參考答案】
基礎鞏固
1.B 【解析】一本物理書的重力約2 N,從地面撿起放到課桌上,上升的高度約1 m,則所做的功W=Gh=2 N×1 m=2 J,故選B。
2.B 【解析】根據功的計算公式W=Fs,得W1=Fs,W2=Fs。可見W1=W2,故選B。
3.B 4.B
5.B 【解析】物體從斜面頂端勻速滑到斜面底端,動能不變,重力勢能減小,機械能減小。所以選B。
6.D
7.C
8.D 【解析】由題圖知,n=2,則繩子自由端移動的距離s=2h=2×1 m=2 m,故C錯誤；拉力做的總功W總=Fs=250 N×2 m
28、=500 J,故A錯誤；拉力F的功率P=W總t=500J10s=50 W,故B錯誤；有用功W有用=Gh=400 N×1 m=400 J,滑輪組的機械效率η=W有用W總×100%=400J500J×100%=80%,故D正確。
9.C 10.CD
11.重力勢 動
12.110 150（估測數值合理即可）
13.小于 1∶4
14.（1）重力勢?。?）甲、乙?。?）0
（4）不能
15.（1）勻速緩慢（或勻速）
（2）74.1%
（3）越大（越重）
（4）0.54?。?）C
【解析】（1）實驗過程中,應豎直向上勻速緩慢拉動彈簧測力計。
（2）第3次實驗中,滑輪組的機械效
29、率為η=W有用W總×100%=GhFs×100%=4N×0.1m1.8N×0.3m×100%≈74.1%。
（3）分析表格中的數據可知,同一滑輪組,物重越大,滑輪組的機械效率越高。
（4）圖中物體和動滑輪的總重是由3段繩子承擔的,所以繩子自由端移動的速度為v繩=3v物=3×0.1 m/s=0.3 m/s,拉力的功率為P=Fv繩=1.8 N×0.3 m/s=0.54 W。
（5）若測量拉力時,彈簧測力計沒有調零,指針在零刻度線的下方,會導致所測拉力偏大,計算出的機械效率偏小,故A不符合題意；若彈簧測力計每次拉動物體時均加速上升,所測拉力偏大,計算出的機械效率偏小,故B不符合題意；若所使用的
30、動滑輪重力偏小,會導致額外功所占比例偏小,所測量的機械效率偏大,故C符合題意。
16.（1）62.5 0.6 少 高
（2）小木塊移動的距離 速度
【解析】（1）木塊在斜面上運動時,拉力做的總功為W總=Fs=1.6 N×1 m=1.6 J,有用功為W有用=Gh=5 N×0.2 m=1 J,則斜面的機械效率η=W有用W總×100%=1J1.6J×100%=62.5%,額外功為W額外=W總-W有用=1.6 J-1 J=0.6 J,滑動摩擦力為f=W額外s=0.6J1m=0.6 N。繼續(xù)探究,可得結論：斜面越陡,省力越少,機械效率越高。
17.解：（1）購物車的重力
G=mg=10 kg×
31、10 N/kg=100 N。
（2）推力所做的功W=Fs=10 N×4 m=40 J。
（3）推力的功率P=Wt=40J4s=10 W。
18.解：（1）物重（或動滑輪重）
（2）由題圖甲可知,n=3,則繩端移動的距離s=nh=3×6 m=18 m,
拉力做的功W=Fs=400 N×18 m=7200 J,
拉力的功率P=Wt=7200J60s=120 W。
（3）由圖乙可知,物重G=300 N時,滑輪組的機械效率η=60%,
因機械中摩擦力及繩重忽略不計,克服物重做的功為有用功,克服動滑輪重和物重做的功為總功,所以,滑輪組的機械效率η=W有用W總×100%=Gh（G+G動）h
32、×100%=GG+G動×100%=300N300N+G動×100%=60%,解得G動=200 N。
（4）已知工人的質量為60 kg,則該工人豎直向下拉繩子自由端運送貨物時,對繩子的最大拉力F大=G人=m人g=60 kg×10 N/kg=600 N,
由F=1n（G+G動）可得,提升的最大物重
G大=nF大-G動=3×600 N-200 N=1600 N,
則滑輪組的最大機械效率
η大=G大G大+G動×100%=1600N1600N+200N×100%≈88.9%。
能力提升
1.C 2.A 3.D 4.A
5.D 【解析】繩端移動的距離s是物體A移動距離的2倍,即4 m,A錯
33、誤。由于物體勻速運動,水平方向受到的拉力與摩擦力平衡,大小相等,故物體所受拉力FA=f=0.4G=0.4×1500 N=600 N,B錯誤。拉力做功W總=Fs=375 N×4 m=1500 J,則拉力的功率P=W總t=1500J4s=375 W,C錯誤?；喗M的機械效率η=W有用W總×100%=FAsAFs×100%=FA2F×100%=600N2×375N×100%=80%,D正確。
6.D 7.C 8.C 9.D
10.BC 【解析】拉力F在拉動物體的同時還提起了動滑輪,動滑輪重力未知,則不能確定是否省力,故A錯誤。由圖知,承擔物重的繩子段數為2,物體移動速度為v,拉力端移動的速度為
34、2v,則拉力的功率P=2Fv,故B正確。由題意可知,物體運動時受到的摩擦阻力f=1nG,滑輪組克服摩擦力做的功為有用功,即W有用=fs=1nGs,拉力F端移動的距離s繩=2s,則拉力F做的總功W總=Fs繩=2Fs,做的額外功W額外=W總-W有用=2Fs-1nGs=1n（2nF-G）s,該滑輪組的機械效率η=W有用W總×100%=1nGs2Fs×100%=G2nF×100%,故C正確,D錯誤。
11.< =
【解析】忽略繩重和摩擦,設滑輪重力為G,2F1=G1+G,3F2=G2+G,若F1=F2,則G2=32G1+12G,則G1< G2；若G1=G2,將重物提升相同高度,動滑輪也提升了相同高
35、度,所做額外功相同,有用功相同,則機械效率相同。
12.300 75%
13.（1）慣性 （2）C （3）70
14.（1）勻速直線 變大
（2）50% 0.9
（3）同一斜面,斜面越陡,機械效率越高
（4）盤山公路（或用木板搭成斜面,將重物推上汽車等）
【解析】（1）在本實驗中,要求木塊處于平衡狀態(tài),所以應拉著它在斜面上做勻速直線運動。由于木塊沿斜面勻速上升,速度不變,故動能大小不變,但高度增加,重力勢能變大,所以機械能變大。
（2）由第2組數據可得,做的有用功W有用=Gh=3 N×0.3 m=0.9 J,總功W總=Fs=1.8 N×1 m=1.8 J,則機械效率η=W有用
36、W總×100%=0.9 J1.8 J×100%=50%；對于斜面來說,克服摩擦力做的功為額外功,額外功W額外=W總-W有用=1.8 J-0.9 J=0.9 J,則斜面對木塊的摩擦力為f=W額外s=0.9 J1 m=0.9 N。
（3）通過3次實驗對比,可得出結論：同一斜面,斜面越陡,機械效率越高。
15.（1）0.6 1.02 59%
（2）增大 動滑輪重力不變,隨著鉤碼重力增大,有用功所占比例增大
（3）繩重（或各種摩擦）
（4）4 越大 所掛鉤碼越重,摩擦力越大,額外功越多
16.解：（1）t時間內汽車對繩的拉力做的功
WF=Pt=120×103 W×10 s=1.2×106
37、 J。
（2）由圖可知,承擔對A拉力的繩子段數n=3,則拉力端移動速度vF=3v=3×2 m/s=6 m/s,則拉力端移動的距離sF=vF×t=6 m/s×10 s=60 m,
由W=Fs可得,汽車對繩的拉力F=WFsF=1.2×106 J60m=2×104 N。
（3）該過程做的有用功
W有用=Gh=9×104 N×10 m=9×105 J,
斜面的機械效率η=W有用WF×100%=9×105 J1.2×106 J×100%=75%。
17.解：（1）當人站在高臺上沒有拉繩時,對高臺的壓力F壓=G人=500 N,
人對高臺的壓強
p人=F壓S=500N4×10-2 m2=1.
38、25×104 Pa。
（2）第一次提升重物時,克服物體重力做功的功率P=G1v=150 N×0.5 m/s=75 W。
（3）由題圖可知,n=3,則繩子自由端的拉力
F=1n（G+G動）=13（G+G動）,
人對高臺的壓力
F'壓=G人+F=G人+13（G+G動）,
對高臺的壓強
p'=F'壓S=G人+13（G+G動）S=3G人+G+G動3S,
則p1=3G人+G1+G動3S=3×500N+150N+G動3S=1650N+G動3S,
p2=3G人+G2+G動3S=3×500N+270N+G動3S=1770N+G動3S,
由p1p2= 1650N+G動3S 1770N+G動3S=1650N+G動1770N+G動=1415,
解得G動=30 N,
因不計繩重和摩擦,由η=W有用W總×100%=Gh（G+G動）h×100%=GG+G動×100%可得,第二次提升重物時滑輪組的機械效率
η=G2G2+G動×100%=270N270N+30N×100%=90%。
（柳州專版）2020版中考物理奪分復習 課時訓練13 機械功與機械能試題
