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专题11 功、功率、机械效率
【中考新考法】
1.（2024·河北）（多选）如图a所示，在一次社会实践活动中，小明用一辆小车运送货物
时，先后经过同一平直路面上的甲、乙、丙三个地点，图b为运动路径示意图。小明先用
水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙，用时为t；在乙停车卸货用时为t；再用水
1 2
平推力将空车从乙匀速推到丙，用时为t；两次推力做功之比为2：1。下列说法正确的是
3
（ ）
A．小明全程的平均速度为
B．从乙到丙的过程中，小明的水平推力为
C．从乙到丙的过程中，小明推力做功的功率为
D．若把空车从丙沿原路匀速推回到甲，推力做功为
【答案】BC
【解析】A．由题意可得，小明全程的平均速度为
故A错误；
B．由题意可得，从甲到乙的过程中，小明的推力所做的功为从乙到丙的过程中，小明的水平推力所做的功为
由两次推力做功之比为2∶1可得
故B正确；
C．由题意及B中分析可得，从乙到丙的过程中，小明推力所做的功为
小明推力做功的功率为
故C正确；
D．由题意可得，小明先用水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙，此时物体处于
平衡状态，所受摩擦力大小等于推力大小，即f=F，由于摩擦力大小与物体重力有关，所
以空车从丙沿原路匀速推回到甲时，虽然摩擦力大小等于推力大小，但此时小车的总重力
减小了，所受摩擦力也减小，所以把空车从丙沿原路匀速推回到甲所用的推力小于F，所
以推力所做的功小于 ，故D错误。
故选BC。
【新科技新情境】
2．（2024·四川成都）2024年1月，“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首
飞成功，如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞
行器，其最大航程可达300km。若该飞行汽车实现通航，从成都市中心出发飞往天府国际
机场，航程为68km，仅耗时15min，g取10N/kg，求：
（1）该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少km/h？
（2）若飞行汽车载着质量为70kg的乘客竖直匀速上升500m，汽车对该乘客做功为多少
J？【答案】（1）272km/h；（2）3.5×105J
【解析】解：（1）飞行时间
t=15min=0.25h
平均速度
（2）乘客的重力
G=mg=70kg×10N/kg=700N
汽车对乘客做功
W=Fs=Gh=700N×500m=3.5×105J
答：（1）该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是272km/h；
（2）汽车对该乘客做功为3.5×105J。
考点 1 功
1．（2024·四川眉山）土豆是餐桌上常见的食材，深受师生喜爱。水平桌面上放置一个底
面积为 ，重6N的柱形薄壁容器、装有20N的水。弹簧测力计下悬挂体积为
的土豆，静止时示数为2.1N，如图甲；竖直向上拉着土豆匀速上升0.3m，再将
土豆浸没在水中，静止时示数为0.1N，如图乙。（细线质量忽略不计，土豆未接触容器，
）求：（1）土豆浸没在水中受到的浮力；
（2）土豆上升0.3m，拉力对土豆做的功；
（3）土豆浸没在水中时，容器对水平桌面的压强。
【答案】（1）2N；（2）0.63J；（3）2.8×103Pa
【解析】解：（1）土豆浸没在水中受到的浮力
F =ρgV =1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N（2）土豆上升0.3m，拉力对土豆做的功
浮 排
W=Fs=2.1N×0.3m=0.63J
（3）把容器、水和土豆当作一个整体，整体受向下的总重力、向上的拉力、向上的支持
力，根据相互作用力知识和力的平衡条件可得，容器对桌面的压力
F =F =G +G +G -F=6N+20N+2.1N-0.1N=28N容器对水平桌面的压强
压 支 容 水 土豆
答：（1）土豆浸没在水中受到的浮力为2N；
（2）土豆上升0.3m，拉力对土豆做的功为0.63J；
（3）土豆浸没在水中时，容器对水平桌面的压强为2.8×103Pa。
2．（2024·山东临沂）2024年2月20日，临沂迎来强降雪。环卫部门以雪为令，迅速启用
除雪车全力除雪以保障道路畅通。图甲是一辆除雪车正在水平路面上除雪的场景，该车
10min内的运动图象如图乙所示。若该除雪车的总质量为6t，除雪过程中所受水平阻力为
，车轮与地面的总接触面积为 ，g取 ，求该除雪车：
（1）对水平地面的压强；
（2）10min内通过的路程；
（3）10min内牵引力所做的功。【答案】（1） ；（2）2640m；（3）
【解析】解（1）除雪车对水平地面的压力
除雪车对水平地面的压强
（2）由图乙知，0~6min是除雪前的情况，其速度为4m/s，6~10min为除雪后的情况，其
速度为5m/s。除雪车前6min内通过的路程
除雪车后4min内通过的路程
除雪车10min内通过的路程
（3）除雪过程，车做匀速匀速直线运动，所受的牵引力等于所受的水平阻力，除雪车
10min内牵引力所做的功
答：（1）对水平地面的压强为 ；
（2）10min内通过的路程为2640m；
（3）10min内牵引力所做的功为 。
3．（2024·四川广安）周末，小成同学骑自行车前往离家较近的邓小平图书馆研修学习。在某段平直的公路上，其运动的 图像如图所示。已知小成和自行车总重力为600N，运
动时所受阻力大小恒为总重力的0.2倍；
（1）求自行车在匀速直线运动时所通过的路程；
（2）如果自行车在前10s内所通过的路程为30m，那么自行车在0~50s内克服阻力所做的
功为多少？
【答案】（1）200m；（2）27600J
【解析】解：（1）由图可知，自行车从第10s开始做匀速直线运动，速度为5m/s，所以自
行车在匀速直线运动时所通过的路程
s=vt=5m/s×（50s-10s）=200m
（2）运动时所受阻力大小恒为总重力的0.2倍，自行车在0~50s内克服阻力所做的功
W=fs =0.2Gs =0.2×600N×（30m+200m）=27600J
总 总
答：（1）自行车在匀速直线运动时所通过的路程为200m；
（2）自行车在0~50s内克服阻力所做的功为27600J。
考点 2 功率
4．（2024·江苏连云港）如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不
同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为
，功率的大小分别为 ，关于它们之间的大小关系说法正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C【解析】由题知，同一个人先后两次用同样的力，分别将不同质量的物体沿力的方向移动
相同的距离，根据W=Fs可知，拉力的大小相同，在力的方向上移动的距离相同，则拉力
做功相同，即
W=W
1 2
由题知，做功用的时间相同，根据 可知，两次做功的功率相同，即
P=P
1 2
故ABD错误，C正确。
故选C。
5．（2024·四川眉山）如图甲，粗糙程度不变的水平地而上，物体受到水平向右拉力。拉
力大小随时间变化的关系如图乙所示，物体运动速度随时间变化的关系如图丙所示。下列
说法正确的是（ ）
A．4~6s，物体运动路程为18m B．4~6s，拉力F的功率为12W
C． 时，物体受到摩擦力大于2N D．拉力为6N时，物体做匀速直线运动
【答案】B
【解析】A．由丙图可知，4~6s物体做匀速直线运动，速度为 ，物体运动路程为
故A错误；
B．4~6s物体做匀速直线运动，速度为 ，拉力的大小为4N，根据 可知，拉力F
的功率为
故B正确；
C． 时，物体静止不动，受力平衡，物体受到摩擦力等于拉力为2N，故C错误；
D．由图可知，在2~4s拉力为6N，物体速度不断增大，做加速运动，故D错误。
故选B。
6．（2024·江西）如图所示，物块在大小为F的拉力作用下，在时间t内沿拉力方向移动的
距离为s，则此过程中拉力对物块做的功为 ，功率为 。（均用题中所给字母表示）
【答案】 Fs
【解析】[1]功等于力与力的方向上的乘积，故则此过程中拉力对物块做的功为
W=Fs
[2]根据功率计算公式得
7．（2024·上海）塔吊吊起重物，在竖直方向匀速上升时，若以地面为参照物，则此重物
是 ，的（选填“运动”或“静止”）；若拉力为1×104N，重物上升的距离为
40m，重物上升所用的时间为50s，则拉力做功为 焦，功率为 瓦。
【答案】 运动 4×105J 8×103W
【解析】[1]重物相对于地面的位置在不断变化，所以以地面为参照物，重物是运动的。
[2]拉力做的功为
[3]功率为
8．（2024·四川南充）如图，木板 置于水平地面上，物块 叠放于 上。水平拉力
，水平拉力 。 静止， 沿木板B以 的速度向右匀速滑动。则
拉力 的功率为 ，地面对木板B的摩擦力为 N。
【答案】 5 20
【解析】[1]物块A在水平拉力F=50N的作用下，以10cm/s的速度向右匀速滑动，则拉力
2
F 的功率
2
[2]木板B置于水平地面上，处于静止状态，则木板B受到的水平向左的拉力F、物体A对木板B水平向右的摩擦力、地面对
1
B的水平向右的摩擦力，三个力的合力为0，由于物块A受到水平拉力为50N，则物体A
对木板B水平向右的摩擦力为50N，则地面对木板B的摩擦力
f =F-f =70N-50N=20N
地 1 A
9．（2024·江苏苏州）学校积极开展阳光体育运动，学生在操场上进行各种项目的训练。
（1）小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他一次上升的高度h和n次引体向上的时间
t，还需要测量 （物理量和符号），可算出小聪引体向上的功率 （用符号
表示）；
（2）小明在操场上投实心球。图甲是整个抛球运动过程的示意图，轨迹上a、b两点在同
一高度，空气阻力不可忽略。关于球的运动，下列说法正确的是 ；
A．最高点时球的速度为0
B．球在a点速度大于b点速度
C．球落地时的机械能最大
（3）小明、小聪在跑道上进行跑步训练。他们在相距为L的A、B两点间同时相向匀速跑
动，如图乙所示。相遇后小明立即转身以同样大小的速度折返跑回A，随后小聪也跑到
A。如果小聪所用时间是小明的1.2倍，两人相遇时的位置距A为 。
【答案】 小聪的重力G B
【解析】（1）[1][2]根据功率的计算式
可知为算出小聪引体向上的功率，除了上升的高度h和n次引体向上的时间t，还需要测量
小聪的重力G。
（2）[3]A．最高点时球仍具有水平方向的速度，故A错误；
B．因为要克服空气阻力，机械能转化为内能，所以小球的机械能是逐渐减小的，球落地
时的机械能最小，所以球在a点的机械能大于b点，两点高度相同，重力势能相同，所以
球在a点动能大于b点动能，球在a点速度大于b点速度，故B正确，C错误；故选B。
（3）[4]设两人相遇时的时间为 ，两人相遇时的位置距A为 ，则小明的速度为
，小聪的速度为 。则整个过程中，小明所用的时间 ，小聪用的时间为
小聪所用时间是小明的1.2倍，则有
解得 。
10．（2024·新疆）位于博格达峰北坡山腰的新疆天池，碧水似镜，雪峰倒映，风光如画。
（1）某游客乘船游览天池时，其说话的声音在空气中传播的速度与在水中传播的速度大小
（填“相等”或“不等”）。远处雪峰在水中的倒影，是光在水面上 （填“反射”
或“折射”）形成的，游船逐渐靠近雪峰时，雪峰的倒影的大小 （填“变大”“变
小”或“不变”）；
（2）天池湖面的海拔约为1900m，则天池湖面上的气压 （填“大于”或“小于”）
1个标准大气压。某游客乘坐匀速上行的缆车沿途观光，缆车的起点和终点的海拔高度差
为500m，已知该游客的质量为60kg，则整个上行过程中，缆车对该游客做的功为
J。若缆车从起点到终点用时5min，则缆车对该游客做功的功率为 W。
【答案】 不等 反射 不变 小于 3×105 1000
【解析】（1）[1]声音在不同介质中传播速度不同，在水中的传播速度比在空气中快。
[2]水中的倒影属于平面镜成像现象，利用了光的反射。
[3]平面镜成像中像与物大小相等，游船逐渐靠近雪峰时，雪峰的大小不变，其倒影的大小
也不变。
（2）[4]大气压随高度的增加而降低，因为天池湖面的海拔约为1900m，所以天池湖面上
的气压小于一标准大气压。
[5]整个上行过程中，缆车对该游客做的功等于克服游客重力做的功，即[6]若缆车从起点到终点用时5min，则缆车对该游客做功的功率为
11．（2024·安徽）一起重机在10s内将重为5000N的物体竖直向上匀速提升2m，求：
（1）物体上升的速度大小：
（2）起重机提升物体的功率。
【答案】（1）0.2m/s；（2）1000W
【解析】解：（1）物体上升的速度
（2）由题意知，物体匀速上升，在物体受到的拉力与重力是一对
平衡力，所以，拉力
F=G=5000N起重机做的功
W=Fh=5000N×2m=10000J起重机提升物体的功率
答：（1）物体上升的速度大小为0.2m/s；
（2）起重机提升物体的功率为1000W。
12．（2024·甘肃白银）如图所示，电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了
一辆平衡车做礼物，平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速
度匀速骑行了 。若小东的质量为 ，求：
（1）小东 骑行的距离；
（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强；（ ，车对地面的压力等于人
和车受到的总重力）
（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小东在水平路面上以最高速度匀
速骑行时，平衡车的功率。
平衡车参数
净重 含电池组
最高车速
轮胎接地面积【答案】（1）900m；（2） ；（3）275W
【解析】解：（1）小东3min骑行的距离
（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压力
车对地面的压强
（3）骑行平衡车时所受阻力
因为匀速行驶，所以牵引力
平衡车的功率
答：（1）小东3min骑行的距离是900m；
（2）车对地面的压强是 ；
（3）平衡车的功率是275W。
13．（2024·江苏盐城）“鲲龙”国产大型水陆两栖飞机AG600，最大起飞质量为
53500kg，正常的巡航速度为500km/h，一次能将12000kg的水在20s内吸至4m高处。g取
。求：
（1）若火场距离最近的水源100km，飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间。
（2）飞机的最大起飞重力。
（3）飞机吸水的功率。【答案】（1）720s； （2）5.35×105N； （3）2.4×104W
【解析】解：（1）由 可得，飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间
（2）飞机的最大起飞重力
G=mg=53500kg×10N/kg=5.35×105N
（3）飞机对水做的功
W=Gh=m gh=12000kg×10N/kg×4m=4.8×105J
水
飞机吸水的功率
答：（1）飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间为720s；
（2）飞机的最大起飞重力为5.35×105N；
（3）飞机吸水的功率为2.4×104W。
14．（2024·云南）AI机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款人形机器人身
高1.65m，质量55kg。某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高
1m。求：
（1）机器人所受的重力；
（2）2s内机器人对箱子所做的功；
（3）2s内机器人对箱子做功的功率。
【答案】（1）550N； （2）100J； （3）50W
【解析】解：（1）机器人所受的重力
G=mg=55kg×10N/kg=550N
（2）2s内机器人对箱子所做的功
W=Fs=100N×1m=100J
（3）2s内机器人对箱子做功的功率
答：（1）机器人所受的重力为550N；
（2）2s内机器人对箱子所做的功为100J；
（3）2s内机器人对箱子做功的功率为50W。
15．（2024·重庆）为推动成渝双城经济圈建设，重庆金凤隧道主城区段于2024·年4月28日正式通车。隧道全长约6km，设计最高时速60km/h。（不计车身长度）求：
（1）汽车通过隧道至少需要的时间；
（2）若一辆功率为100kW的货车匀速通过该隧道用时8min，货车的牵引力是多大。
【答案】（1）0.1h；（2）
【解析】解：（1）汽车通过隧道至少需要的时间为
（2）货车匀速通过该隧道用时8min，则货车的速度为
货车的功率为100kW，由
得到货车的牵引力为
答：（1）汽车通过隧道至少需要的时间为0.1h；
（2）若一辆功率为100kW的货车匀速通过该隧道用时8min，货车的牵引力为 。
考点 3 机械效率
16．（2024·河南）如图，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速
提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．甲做的有用功多 B．乙做的总功多C．甲做总功的功率大 D．乙所用装置的机械效率小
【答案】C
【解析】A．在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩
擦，有用功 ，故甲、乙做的有用功一样多，故A错误；
BCD．图甲使用的是动滑轮，拉力端移动距离s =2h；图乙使用的是定滑轮，拉力端移动
甲
距离s =h，不计绳重和摩擦，使用甲动滑轮时，拉力
乙
拉力做功
使用乙定滑轮时，拉力F =G，所以拉力做功
乙
在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，甲做的总功多，乙做的总功少，根
据 知，甲做总功的功率大；由A选项解析知有用一样多，但甲的总功多，根据
知，乙所用装置的机械效率高，综上分析知，故C正确，BD错误。
故选C。
17．（2024·四川眉山）如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置，斜面粗糙程度相
同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，将重6N的物体以 的速度匀速拉到斜面顶
端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是（ ）
A．拉力做功为3J
B．物体受到摩擦力为1.5NC．在匀速拉动过程中，物体的机械能不变
D．若以 的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75%
【答案】D
【解析】A．拉力做的有用功为
斜面的机械效率为75%，则拉力做功为
故A错误；
B．此过程中额外功为
有图可知，斜面的长度为
物体受到摩擦力为
故B错误；
C．在匀速拉动过程中，物体的质量不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，物体的
机械能变大，故C错误；
D．若以 的速度匀速拉动物体，此过程中摩擦力大小不变，则额外功不变，有用功也
不变，总功也不变，因此斜面机械效率仍为75%，故D正确。
故选D。
18．（2024·四川泸州）泸州籍运动员在杭州亚运会上获得女子龙舟赛项目三枚金牌。图甲
为常用坐姿划船训练器械，其简化原理如图乙所示。已知动滑轮质量为10kg，配重质量为
50kg，不计绳重和摩擦。某次训练过程中，运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将
配重匀速提起，每提升一次，配重上升0.8m。取 ，则下列说法中正确的是（
）A．将配重匀速提升过程中，配重的机械能保持不变
B．将配重匀速提升过程中，A端绳子的拉力为600N
C．运动员将配重匀速提升0.8m，其做功为400J
D．运动员每分钟提升配重15次，其平均功率为120W
【答案】D
【解析】A．将配重匀速提升过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力
势能变大，机械能变大，故A错误；
B．配重的重力
G =m g=50kg×10N/kg=500N
配 配
动滑轮的重力
G =m g=10kg×10N/kg=100N
动 动
滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计绳重和摩擦，A端绳子的拉力
故B错误；
C．运动员将配重匀速提升0.8m，其做功为
W=Fs=F×2h=300N×2×0.8m=480J
A A
故C错误；
D．运动员每分钟提升配重15次，总功
W =15W=15×480J=7200J
总
其平均功率为
故D正确。
故选D。19．（2024·四川达州）如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上， ，
，A、B均为正方体，边长分别为20cm、10cm。在拉力 的作用下，5s内，物体
A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法
错误的是（ ）
A．A与B之间的摩擦力为0 B．A对地面的压强为2500Pa
C．绳子自由端移动的速度为1.2m/s D．拉力F做功的功率为30W
【答案】D
【解析】A．物体A、B一起向右匀速直线运动，A、B之间没有相对运动和相对运动趋
势，故A与B之间的摩擦力为0，故A正确，不符合题意；
B．A对地面的压力等于A和B组成的整体的重力，为
则A对地面的压强为
故B正确，不符合题意；
C．与动滑轮连接的绳子段数n=2，根据滑轮组绳子自由端与物体移动距离的规律可知，绳
子自由端移动的距离为
则绳子自由端移动的速度为
故C正确，不符合题意；
D．拉力F做功为
则拉力F做功的功率为故D错误，符合题意。
故选D。
20．（2024·四川遂宁）修建房屋时，质量为60kg的建筑工人使用滑轮组提升建材。他用
竖直向下的拉力在15s内将重为480N的建材匀速提升了3m，每个滑轮重20N，不计滑轮
摩擦和绳重，g取 。下列结论正确的是（ ）
A．工人拉动绳子的速度为0.2m/s
B．工人对绳子拉力的功率50W
C．此装置的机械效率为96%
D．若工人脚与地接触面积共 ，则他对地的压强为
【答案】C
【解析】A．物体上升的速度
由图可知，承担物重的绳子股数n=2，工人拉动绳子的速度为
故A错误；
B．绳子的拉力
工人对绳子拉力的功率故B错误；
C．此装置的机械效率为
故C正确；
D．工人受到重力、支持力和绳子的拉力，在三个力的作用下，处于平衡状态，则
地面对工人的支持力和工人对地面的压力是一对相互作用力，二者大小相等，则
若工人脚与地接触面积共 ，则他对地的压强为
故D错误。
故选C。
21．（2024·重庆B卷）建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为45kg的涂料从地面提
起，桶离开地面后在4s内缓慢上升0.8m，工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是
（ ）
A．该装置做的有用功为400J
B．该装置的机械效率为90％C．绳子自由端移动的平均速度为0.4m/s
D．桶离开地面前，工人拉力逐渐增大，桶对地面的压强不变
【答案】B
【解析】A．涂料重力为
所以该装置做的有用功为
故A错误；
B．定滑轮不省距离也不费距离，即 ，该装置做的总功为
则该装置的机械效率为
故B正确；
C．绳子自由端移动的平均速度为
故C错误；
D．桶离开地面前，工人拉力逐渐增大，桶对地面的压力变小，根据 ，则压强变
小，故D错误。
故选B。
22．（2024·山东滨州）（多选）如图所示装置，工人用250N的拉力，在30s内将重为
400N的物体匀速提高了6m，在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）A．绳子自由端移动的速度是0.2m/s
B．拉力做的有用功为2400J
C．拉力做功的功率为100W
D．若用此滑轮提升重500N的物体，滑轮的机械效率为80%
【答案】BC
【解析】A．由图可知，承担物重绳子的股数是n=2，则绳子自由端移动的距离
s=nh=2×6m=12m
则绳子自由端移动的速度
故A错误；
B．拉力做的有用功为
W =Gh=400N×6m=2400J
有
故B正确；
C．拉力所做的功
W =Fs=250N×12m=3000J
总
功率为
故C正确；
D．根据 可知，动滑轮的重为
G =nF-G=2×250N-400N=100N
动
当物体重500N时，拉力为
滑轮的机械效率为
故D错误。
故选BC。
23．（2024·山东烟台）（多选）如图所示，小明用20N的拉力F将重为20N的物体匀速提高了10m，用时5s，忽略绳重和摩擦，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为6m/s B．动滑轮所受的重力为20N
C．小明所做的额外功为200J D．滑轮组的机械效率为75%
【答案】BC
【解析】A．绳子自由端移动的距离为
所以速度为
故A错误；
B．由滑轮公式可得
故B正确；
C．在该过程中额外功为动滑轮做功，所以额外功为
故C正确；
D．滑轮组的机械效率为
故D错误。
故选BC。
24．（2024·四川成都）（多选）小成在实验室组装如图所示的滑轮组进行实验探究，实验
过程如下：先测得定滑轮的重力为0.2N，动滑轮的重力为0.25N，再使用组装好的滑轮组
在10s内将质量为100g的钩码竖直匀速提升20cm，此过程中弹簧测力计的示数为0.5N。g
取10N/kg，下列说法正确的是（ ）A．弹簧测力计对细绳拉力的功率为0.03W
B．滑轮组的机械效率为80%
C．克服绳重和摩擦做的额外功为0.05J
D．若增大提升钩码的质量，滑轮组的机械效率不变
【答案】AC
【解析】A．由图可知，n=3，绳子自由端移动的距离
s=nh=3×20cm=60cm=0.6m
拉力所做的功为
W =Fs=0.5N×0.6m=0.3J
总
拉力的功率为
故A正确；
B．钩码的重力为
G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N
滑轮组的机械效率为
故B错误；
C．所做有用功为
W =Gh=1N×0.2m=0.2J
有
克服动滑轮所做额外功为
W =G h=0.25N×0.2m=0.05J
额1 动
因此克服绳重和摩擦做的额外功为
W =W -W -W =0.3J-0.2J-0.05J=0.05J
额2 总 有 额1
故C正确；D．若增大提升钩码的质量，则有用功增大，额外功不变，因此滑轮组的机械效率将变
大，故D错误。
25．（2024·四川泸州）如图所示的滑轮组忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，将物体放在水平
粗糙桌面上。受到水平向左的恒力 ，滑轮组绳子自由端受到的拉力为F 。当绳
绳
子自由端的拉力 为60N时，物体处于静止状态，物体与桌面间的摩擦力恰好为0，则动
滑轮的重力为 N；当绳子自由端拉力 为90N时，物体水平向右匀速运动，物体
与桌面之间的滑动摩擦力为 N；撤去水平向左的恒力F，改变绳子自由端拉力
的大小，仍使物体水平向右匀速运动时，滑轮组的机械效率为 。
【答案】 20 60 75%
【解析】[1]由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，当绳子
自由端的拉力 为60N时，物体处于静止状态，物体与桌面间的摩擦力恰好为0，所以绳
子自由端拉力
G =20N
动
[2]当绳子自由端拉力 为90N时，物体水平向右匀速运动，物体受到向右的拉力
F=2F-G =2×90N-20N=160N
2 1 动物体受到水平向左的恒力 ，物体水平方向受到向左的摩擦力、向左的拉力和向右
的拉力是平衡力，物体与桌面之间的滑动摩擦力为
f=F-F=160N-100N=60N
2
[3]撤去水平向左的恒力F，改变绳子自由端拉力 的大小，仍使物体水平向右匀速运动
时，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，滑轮组下端挂钩处拉力
F=f=60N
3
绳子自由端拉力
滑轮组的机械效率为
26．（2024·江苏连云港）用如图所示滑轮组将重300N的物体匀速提升1m，拉力F大小为
120N，有用功为 J，滑轮组的机械效率为 。
【答案】 300 83.3%
【解析】[1][2]由图可知，承担重物的绳子段数n=3，所以绳子自由端通过距离为
s=3×1m=3m
总功
W =Fs=120N×3m=360J
总
有用功为
W =Gh=300N×1m=300J
有
滑轮组的机械效率为
27．（2024·四川南充）用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，将重 的货物匀速吊起 高。每只滑轮重为 ，绳自由端的拉力的大小
分别为 和 ，若不计绳重和摩擦， （选填“大于”、“等于”或“小
于”），甲滑轮组的机械效率为 。
【答案】 大于
【解析】[1]由甲图可知，滑轮组承担重物的绳子的段数为2，不计绳重和摩擦，可得
由乙图可知，滑轮组承担重物的绳子的段数为3，不计绳重和摩擦，可得
[2]甲滑轮组的机械效率
28．（2024·四川广安）房屋装修时，工人利用滑轮组提升物体。如图所示，已知物体的重
力为800N，在绳子自由端用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动，物体被提
升了3m，该滑轮组的机械效率为 。如果要提高滑轮组的机械效率，可采用的措施
有： （填写番号）①增加物体的重力 ②增加提升物体的高度 ③减小动滑轮的重
力。【答案】 80% ①③
【解析】[1]由题知，n=2，则绳端移动的距离
s=2h=2×3m=6m
有用功
W =Gh=800N×3m=2400J
有
总功
W =Fs=500N×6m=3000J
总
滑轮组的机械效率
[2]①增加物体的重力，可以提高有用功，在额外功不变的情况下，有用功占总功的比例增
大，也就是机械效率变大，故①符合题意；
②增加提升物体的高度，绳端移动的距离也相应的增大，根据
可知机械效率并不受影响，故②不符合题意；
③减小动滑轮的重力，在提升物体重力不变的情况下，即有用功不变的情况下，额外功减
小了，所以机械效率就提高了，故③符合题意。
故选①③。
29．（2024·江苏扬州）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃，所用的竖
直拉力为250N，窗玻璃上升的高度为10m，用时50s。求：
（1）所做的有用功 ；
（2）工人所用拉力的功率P；
（3）动滑轮的机械效率 。【答案】（1）4000J；（2）100W；（3）80%
【解析】解：（1）利用动滑轮提升货物，做的有用功
W =Gh=400N×10m=4000J
有
（2）动滑轮绳端移动的距离为
s=nh=2×10m=20m
则拉力做的总功
W =Fs=250N×20m=5000J
总
所以拉力F的功率
（3）动滑轮的机械效率
答：（1）有用功W有为4000J；
（2）拉力F的功率P为100W；
（3）此过程中动滑轮的机械效率 为80%。
30．（2024·江苏苏州）某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5t。起重机将
3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力
和摩擦，g取 。求
（1）克服钢板重力做的功 ；
（2）钢丝绳的拉力F；
（3）滑轮组满载时的机械效率（保留一位小数）。【答案】（1） ；（2） ；（3）84.7%
【解析】解：（1）克服钢板重力做的功为
（2）起重机的滑轮组做的总功为
由图可知，有四段绳子承重，则钢丝绳的拉力为
（3）起重机的滑轮组做的额外功为
动滑轮的重力为
滑轮组满载时的机械效率为
答：（1）克服钢板重力做的功为3.6×105J；
（2）钢丝绳的拉力为1.125×104N；
（3）滑轮组满载时的机械效率为84.7%。
31．（2024·四川达州）如图所示，一重为200N底面积为0.4 的方形玻璃缸（玻璃缸壁
的厚度忽略不计），玻璃缸中装有重1000N的水。上方有一轻质杆OA，在绳子AC的拉力
作用下可绕竖直墙上O点转动，现在OA的中点B处悬挂一滑轮组。已知每个滑轮重
20N，滑轮组上悬挂着重300N的物体甲，将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，（忽略物体带出的水， ，g取10N/kg）求：
（1）当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强；
（2）重物甲浸没在水中时所受的浮力；
（3）滑轮组的绳子不会断裂，当 时，杆OA刚好水平，若绳子AC能承受的最
大拉力 时，利用此装置将重物拉离水面后缓慢上升过程中的最大机械效率是多
少。（不计杆OA和绳子的重力及绳与滑轮间的摩擦）
【答案】（1）3000Pa；（2）200N；（3）95%
【解析】解：（1）玻璃缸对地面的压力等于玻璃缸的重力加上水的重力，即
则当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强为
（2）将浸没的重物甲缓慢拉离水面后，玻璃缸中水位下降了5cm，则重物甲排开水的体积
为
重物甲浸没在水中时所受的浮力为
（3）先做出绳AC拉力的力臂OD，如图，直角三角形ADO中，∠A=30°， ，B
是OA的中点， ，OB=OD根据杠杆平衡条件
，绳子AC能承受的最大拉力F=620N，B点最大拉力F =620N；
A B
滑轮组绳子的最大拉力
物体最大重力
滑轮组的最大机械效率
答：（1）当重物甲拉离水面后，玻璃缸对地面的压强3000Pa；
（2）重物甲浸没在水中时所受的浮力200N；
（3）滑轮组的绳子不会断裂，当∠CAO=30°时，杆OA刚好水平，若绳子AC能承受的最
大拉力F=620N时，利用此装置将重物拉离水面后缓慢上升过程中的最大机械效率是
A
95%。
故选AC。
