专题 12 功 功率 机械效率
1、理解功、功率的概念，能够解决简单问题，比较功和功率的大小；
2、会测量简单机械的机械效率，知道有用功、额外功、总功和机械效率，知道影响机械效率大小的因
素。
要点一、功
作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对这个物体做了功。
[归纳梳理]
（1）理解判断的依据：
依据：做功的两个必要因素。重点：抓住力作用在物体上是否有“成效”。
（2）明白不做功的三种情况：
A. 物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。
B. 物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动)，此情况叫“不劳
无功”。
C. 物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动)，
此情况叫“垂直无功”。
（3）在分析做功情况时还应注意以下几点：
A. 当物体的受力方向与运动方向不垂直时，这个力就要做功。
B. 一个物体同时受几个力的作用时，有一些力做了功，有些力没有做功，因此讲做功必须指出是哪一个
力对哪一个物体做功。
C. 什么叫物体克服阻力做功：若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用，我们通常说物体
克服阻力F做了功。
比如：在竖直向上，物体克服重力做功，功的大小为W＝Gh；在水平方向上，物体克服摩擦力做功，
功的大小为W＝fs。
例1：以下吉祥物运动项目中涉及到的做功情况，下列叙述正确的是（ ）
A． 排球比赛中，运动员击排球的过程中，运动员对排球做了功
B． 举重比赛中，运动员举起杠铃不动的时候，运动员对杠铃做了功
C． 射击比赛中，子弹离开枪口以后，还在对子弹做功D． 赛艇比赛中，运动员划着赛艇在水平湖面上做匀速直线运动，赛艇的重力对
赛艇做了功
例2：下列过程中人对物体做功的是（ ）
A． 冰壶离开手后在平滑的冰面上滑行
B． 爱心志愿者齐心协力推着受困车辆前行
C． 学生用力抱着一摞书不动
D． 学生背着书包在水平路面匀速行走
要点二、对公式W＝FS的理解
1.公式： 一般式 W＝Fs
常用式 W＝Gh(克服重力做功)，或W＝f阻s (克服摩擦阻力做功)
2.单位： 焦耳(J)
[归纳梳理]
（1）有力才有可能做功，没有力根本不做功。
（2）F与s的方向应在同一直线上（初中要求）（比如一个人提着一重物 G，从山脚顺着一之字形的山路
爬到山顶，此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长，而是从山脚到山顶的高。）
（3）做功的多少，由W＝Fs决定，而与物体的运动形式无关。
例1：下列依据公式W＝Fs所作出的判断中错误的是A．力学中所说的做功包含两个必要因素
B．推教室墙壁虽耗费体力，但不做功
C．推出的球在空中飞行时，推力不做功
D．如图中，爬楼的人对拎的包没有做功
例2：两辆汽车分别在水平公路和盘山公路上行驶，如果它们的牵引力相同，当它们行驶了相同的路程
后，汽车牵引力做的功分别是W 和W，则（ ）
1 2
A．W>W B． W=W C．W
AC施加的力分别为F、F，拉力做的功为W、W，则下列判断中正确的是（ ）
1 2 1 2
A．F=F；W=W B．F>F；W>W
1 2 1 2 1 2 1 2C．F＜F；W＜W D．F＜F；W=W
1 2 1 2 1 2 1 2
例2：小红同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如
图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功（ ）
A．200J B．300J C．400J D．500J
难点二、功率
物理学中，为了表示做功的快慢而建立起功率的概念。
[归纳梳理]
1、物理意义：表示物体做功的快慢。
2、定义：功与做功所用时间之比叫做功率。
W
P=
t
3、定义式：
4、国际单位：瓦特，简称瓦，符号W；常用单位还有千瓦（kW）、毫瓦（mW）等等。
1kW=1000W，1W=1000mW，1W=1J/s
W Fs
P= = =Fv
t t
5、推导公式：
例1：如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下，从O匀速直线运动到Q，OP段拉力 为
300N， 做的功为 ，功率为 ，PQ段拉力 为200牛， 做的功为 ，功率为 ，则（ ）
A． B．C． D．
例2：在内径约为1cm的玻璃管中注水近满，上端留一个气泡，用橡皮塞塞住管口，再将玻璃管翻转后竖
直放置，气泡上升，如图所示。测得气泡上升40cm用时20s，则该过程中气泡所受浮力做功的功率最接近
于（ ）
A．2×10﹣5W B．2×10﹣4W C．2×10﹣3W D．2×10﹣2W
难点三、机械效率
1、概念：有用功与总功之比，即
2、影响斜面机械效率的因素
（1）物体与斜面粗糙程度相同时，斜面倾角越大，机械效率越大；
（2）斜面倾角相同时，物体与斜面粗糙程度越大，机械效率越小。
3、滑轮组的机械效率
不计绳重和轴摩擦
当动滑轮重一定时，物重越大，机械效率越大；
当物重一定时，动滑轮重越大，机械效率越小。
[归纳梳理]机械效率没有单位，小于1，常用百分数表示。直接原因是：机械内部有摩擦力，机械本身有重力等。
例1：在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用1000N的拉力F向下拉绳，使
重1600N的重物匀速上升了5m，此过程中克服绳重和摩擦做功500J，下列说法中正确的是（ ）
A．拉力F做功为5×103J B．缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800N
C．动滑轮重为300N D．滑轮组的机械效率为75%
例2：用两个相同的滑轮组成的滑轮组固定在天花板上，如图所示，当匀速提升重为270N的物体时，绳子
自由端的拉力100N，物体移动的速度为0.1m/s，时间为10s，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是
（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.2m/s
B．动滑轮的重力为40N
C．该滑轮组的机械效率为90%
D．拉力F的功率为10W
类型一、基础知识
1．（2022·内蒙古呼和浩特·中考真题）下列数据与实际最接近的是（ ）
A．呼和浩特市2022年中考物理试卷，其宽度约为50cm
B．正常人一分钟脉搏跳动约为70次
C．一枚一元硬币的质量约为50g
D．将两个鸡蛋匀速举高1m做的功约为10J
2．（2022·湖北·荆州市教育科学研究院中考真题）如图所示，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，
工人用平行于斜面向上的力，把重物沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是（ ）A．用斜面可以省力也可以省功
B．匀速推动重物的速度越大，推力越大
C．匀速推动重物的速度越大，推力做功越多
D．匀速推动重物的速度越大，推力的功率越大
3．（2022·山东枣庄·中考真题）物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图象
如图甲时，受到的水平推力为 ；当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时，受到的水平推力为 。
两次推力的功率分别为 、 。则 和 分别为（ ）
A． ， B． ， C． ， D． ，
类型二、知识运用
4．（2022·甘肃兰州·中考真题）如图所示的情境中，对物体不做功的是（ ）
A．图甲：用力搬石头，没有搬动 B．图乙：将重物从地面拉到高处
C．图丙：推车向前运动 D．图丁：挺举杠铃的过程
5．（2022·浙江杭州·中考真题）现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m ＞m ＞m ），在相等的恒力
甲 乙 丙
F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。如图所示。F在三种情况下做的
功分别为W 、W 、W ，三者大小判断正确的是（ ）
甲 乙 丙A．W ＞W ＞W B．W ＜W ＜W
甲 乙 丙 甲 乙 丙
C．W ＝W ＝W D．W ＝W ＜W
甲 乙 丙 甲 乙 丙
6．（2022·山东菏泽·中考真题）如图所示，在快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.2m/s的速
度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，则（ ）
A．工人所用的拉力为200N
B．动滑轮的重力为100N
C．拉力的功率为150W
D．提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变
一、单选题
1．甲、乙两辆功率相等的汽车，在水平公路上做匀速直线运动，如果在相等的时间内通过的路程之比为
2:3，那么（ ）
A．它们做的功之比为2:3 B．它们做的功之比为3:2
C．它们的牵引力之比为2:3 D．它们的牵引力之比为3:2
2．下列事例中，人对物体没有做功的是（ ）
A．捡起地上的羽毛球 B．将弹簧拉力器拉长
C．将实心球抛向空中 D．托着篮球在水平地面上匀速前进3．如图所示，木块在水平拉力作用下做直线运动，其中AB段表面铺着毛巾，BD段表面铺着棉布，木块
在AC段一直做匀速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A．木块在BC段所受的摩擦力小于CD段所受的摩擦力
B．BC段拉力F 对木块所做的功大于CD段拉力F 对木块所做的功
2 3
C．AB段拉力F 对木块所做的功大于BC段拉力F 对木块所做的功
1 2
D．BC段中木块克服摩擦力做的功小于CD段中木块克服摩擦力做的功
4．如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所
用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动 情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，（g=10N/kg）则
（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
B．滑轮组中动滑轮重10N
C．该滑轮组的机械效率为66.7%
D．拉力的功率为150W
5．如图所示，小明用两个不同的滑轮组，在相同时间内分别用大小相等的拉力F将同一物体匀速提高了
相同的高度，若两个滑轮组的动滑轮重分别为G 和G ，机械效率分别为η、η，小明做功的功率分别
动1 动2 1 2
为 P、P，不计绳重和摩擦。则（ ）
1 2A．G η，Pη，P=P
动1 动2 1 2 1 2 动1 动2 1 2 1 2
C．G >G ，η<η，P
W B．W＜W C．W=W D．无法比较
1 2 1 2 1 2
二、填空题
9．如图所示，是两名运动员在相同时间举起相同质量的杠铃的示意图，由图可知，_____做的功多，
_____做功的功率大。（均选填“甲”或“乙”）
10．如图所示小球从斜面的A处自由滚下，在B处与小木块相撞，小球推着木块运动到D处停下，C点为
BD的中点。从A到B过程，小球自身重力对小球________（选填“做”或“不做”）功；BC段木块受到
的摩擦力做功为W，CD段木块受到的摩擦力做功为W，则W 和W 的大小关系是：W________（选填
1 2 1 2 1
“＞”“＜”或“＝”）W。
2
11．坡长10m，顶端与底端高度差为6m，一个工人沿斜坡向上用150N的力将质量为20kg的货箱从坡底
端匀速缓慢地推到顶端的过程中，对货箱做的功是___________J，克服摩擦力做的功是___________J，摩
擦力是___________N。（g=10N/kg）
12．如图所示，用弹簧测力计沿斜面匀速拉动木块至斜面顶端，木块重为G，弹簧测力计示数为F，其他
量已在图中标出，则木块在此运动中，力F做的总功是_________，有用功是_________，额外功是
_________，斜面的机械效率是_________，木块受到斜面摩擦力是_________。（用所给的字母表示）
三、综合题
13．小华和妈妈去超市购物，超市地面水平，她们将17kg物品放在小推车中水平推行，小推车在某段时间
内速度v随时间t变化的关系图像如图所示，此过程中小推车及物品的总质量保持不变。已知小推车及物
品的总重力200N，所受阻力是总重的0.15倍。（g取10N/kg）
（1）在0~10s内，水平推力_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）阻力，阻力大小为
_______N；（2）10~20s内水平推力做了多少功_______？
（3）10~20s内水平推力的功率多大_______？
（4）第15秒小推车的机械能_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）第5秒小推车的机械能。
14．小华利用如图所示的滑轮组进行实验，他以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，在10s内绳
子下端移动了1.5m，重物上升0.5m，已知该滑轮组的效率为70%。求：
（1）判断并画出小华所用滑轮组的绕线情况；
（2）小华拉力做功的功率是多少？
（3）被吊起重物的重力是多少？（要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）
15．小铭骑自行车沿笔直街道做直线运动，其s-t图像如图所示；已知人的质量为52kg，自行车的质量为
20kg，摩擦力大小是人和自行车所受总重力的2%；（g=10N/kg）
（1）在0~2s内，小铭做 ______运动，他对自行车产生的动力大小为 ______N；
（2）小铭在2~4s运动状态是 ______，在0~8s内的平均速度 ______m/s；
（3）小铭在最后4s内，做功 ______J。
16．“红牛”饮料能够迅速补充能量物质，并调节神经系统功能，从而取得提神醒脑、补充体力的功效，
颇受消费者的欢迎，如表是“红牛”饮料营养成分的部分参数。（g取10N/kg）
项目 每100毫升
能量 230千焦蛋白质 0克
脂肪 0克
碳水化合物 13.5克
钠 46毫克
（1）“红牛”饮料的能量项目是230千焦/100毫升，该项目的含义与以下物理量的含义类似的是
_________ ；
A．热量 B．内能 C．热值 D．比热容
（2）小华同学质量为50kg，正常情况下步行上一层3m高的楼需要12s，她上一层楼做了多少功
________？上楼时的功率是_________；
（3）人体摄入的能量可以通过运动消耗掉，小华同学喝了一罐净含量250mL的上述“红牛”饮料，如果
她能获得其全部能量，且把获得能量的30%用于爬楼，则正常情况下她能爬多少层楼_________？（每层
楼高3m）
