2021年中考物理真题全国各地试卷试题分类汇编：《9、5功的原理》专项训练题（含答案解释）

绝密★启用前2021年中考物理真题全国各地试卷试题分类汇编：《9、5功的原理》专项训练题（含答案解释）未命名未命名注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明一、单选题1．（2021·内蒙古鄂尔多斯市·中考真题）甲装置中，空吊篮A重25N，绳子承受最大拉力100N。小壮将A提升到高处，施加拉力F随时间变化关系如图乙，A上升速度随时间变化关系如图内。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是（　　）A．动滑轮所受的重力为15NB．第2秒内克服滑轮重做的额外功为30JC．此装置最多能匀速运载160N重的货物D．此装置运载货物最高机械效率为92.5%2．（2021·湖南永州·中考真题）如图所示，用F＝10N的拉力使重物匀速上升0.1m，已知物体的重力为27N（忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力），下列说法正确的是（　　）试卷第11页，总11页 A．绳子末端移动的距离是0.2mB．拉力做的功是2.7JC．滑轮组的机械效率是90%D．动滑轮的重力是1N3．（2021·江苏中考真题）物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度，现用图示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦则下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G、机械效率与机械效益MA的关系图线中，可能正确的是（　　）A．B．C．D．4．（2021·辽宁中考真题）国家为了改善居民的居住条件，对老旧小区进行改造。建筑工人用如图装置将建材匀速运送到楼顶，已知建材重为4500N，建材提升15m用时1min，绳端的粒力F为2000N（忽略绳重）下列计算结果正确的是（　　）试卷第11页，总11页 A．绳端拉力的功率为1125WB．绳端移动的速度为0.25m/sC．该装置的机械效率为75%D．该装置所做的有用功为3×104J5．（2021·湖北荆州市·中考真题）2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京，北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中，采用如图所示的装置，滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了1m．已知物体A重400N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为80%．关于该过程，下列说法正确的是（　　）A．水平地面对工人的支持力为300NB．动滑轮重为50NC．人对绳子拉力的功率为120WD．支架受到滑轮组的拉力为850N6．（2021·黑龙江中考真题）如图所示，重为800N的物体在100N水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中，下列说法正确的是（　　）试卷第11页，总11页 A．拉力F做的功为400JB．物体与地面间的摩擦力为180NC．额外功为240JD．拉力做功的功率为40W7．（2021·重庆中考真题）如图所示，老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物，将质量为36kg的重物在5s内匀速提升1m，他对绳的拉力F为200N。不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是（　　）A．动滑轮的重力为20NB．拉力所做的功为200JC．拉力做功的功率为40WD．滑轮组的机械效率为90%二、多选题8．（2021·辽宁中考真题）如图所示，重力为6N的物体在4N拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿斜面匀速上升。当物体升高0.6m时，恰好沿斜面前进1.2m的距离。（忽略绳重和动滑轮自重）（　　）A．物体对斜面的压力为6NB．该装置的机械效率为75%C．物体与斜面间的摩擦力为5ND．拉力F的功率为1.6W9．（2021·黑龙江牡丹江·中考真题）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重的物体在内匀速提升了，已知动滑轮重为（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中（　　）试卷第11页，总11页 A．滑轮组对重物做的功为B．滑轮组的机械效率为C．绳子自由端拉力的功率为D．提升的重物变为时，滑轮组的机械效率将变小第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明三、双选题10．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）如图所示是一位同学组装的提升重物的装置，他用的力在内把重的物体匀速提升。则此过程中，下列说法正确的是（　　）A．他做的总功是B．他做的有用功是C．他对滑轮组做功的功率是D．该滑轮组的机械效率是11．（2021·湖南衡阳市·中考真题）如图所示，一位同学用滑轮组拉着重的物体A，使它内在水平面上匀速前进，水平拉力，若与地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列说法正确的是（　　）试卷第11页，总11页 A．他做的总功是B．他做的有用功是C．拉力做功的功率是D．该滑轮组的机械效率是四、填空题12．（2021·江苏宿迁·）用如图所示的滑轮组将重200N的物体在10s内竖直匀速提升4m，机械效率为80%。则有用功为______J，拉力的功率为______W，若增大所提物体的质量，则滑轮组械效率将______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。13．（2021·宁夏中考真题）如图所示，斜面长，高。工人在6s内将重的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是。此过程中工人做的有用功为______J，斜面的机械效率为_______。14．（2021·广东中考真题）用图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是______（选填“A”或“B”），动滑轮重为______N，3s内对物体做的有用功为______J。试卷第11页，总11页 15．（2021·黑龙江中考真题）利用如图所示的滑轮组实验装置，小宇在内用的拉力，将重的物体匀速吊起的高度，则所做的有用功为______，滑轮组的机械效率为______。16．（2021·广西南宁·中考真题）图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景。匀速拉动车的过程中，车相对树木是______（选填“静止”或“运动”）的，动滑轮上有______段绳子承担对车的拉力，若对车的拉力为2400N，F为1500N，则该滑轮组的机械效率是______。17．（2021·湖北恩施·）如图，有人利用该滑轮将G=100N的物体匀速提升了20cm（不计绳重G和摩擦），此过程克服物体重力做的功为______J，若动滑轮重10N，则F=______N。试卷第11页，总11页 18．（2021·湖南邵阳·中考真题）利用斜面把重60N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，已知斜面长1.5m，高0.4m，机械效率为80%，则拉力的大小为______N。19．（2021·安徽中考真题）如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2m，所用拉力F=100N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则滑轮组对重物做的有用功为______J。20．（2021·四川自贡·中考真题）用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为100N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重为______N；当某次运送4件货物时，滑轮组的机械效率为______%（不考虑绳重和摩擦）。五、实验题21．（2021·四川绵阳市·中考真题）用如图所示装置探究斜面省力大小及机械效率是否与斜面倾角、表面粗糙程度有关。甲、乙斜面倾角相等，与丙的不相等；甲、丙斜面表面粗糙程度相同，与乙的不相同。先用弹簧测力计竖直向上匀速缓慢提升重物0.24m试卷第11页，总11页 高，弹簧测力计示数F0＝20.0N；再分别在三个斜面上沿斜面向上匀速缓慢拉动这个重物到同一高度，弹簧测力计示数和斜面长度如表所示。次数斜面弹簧测力计示数F/N斜面长度L/m省力大小ΔF/N（ΔF＝F0﹣F）机械效率η%1甲17.40.30？92.02乙18.20.301.887.93丙14.00.406.0？根据表中数据回答下列问题：（1）斜面甲省力大小ΔF甲＝_______N；（2）斜面丙的机械效率η丙＝_______；（3）比较甲、乙实验结果，可以认为_______；比较甲、丙实验结果，可以认为_______（选填序号，有可能不止一项正确）。A．斜面省力大小与斜面倾角有关B．斜面省力大小与斜面表面粗糙程度有关C．斜面省力大小与斜面倾角和表面粗糙程度都有关D．斜面机械效率与斜面倾角有关E.斜面机械效率与斜面表面粗糙程度有关F.斜面机械效率与斜面倾角和表面粗糙程度都有关六、计算题22．（2021·江苏镇江·中考真题）将重为16N的重物用图示动滑轮匀速提升2m，所用拉力。不计轮轴处摩擦及绳重。求：（1）该过程中的有用功。试卷第11页，总11页 （2）动滑轮的机械效率。（3）动滑轮的重力。23．（2021·内蒙古呼和浩特·中考真题）建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处，小董设计安装了如图所示的装置，装置中每个滑轮重100N，工人利用该装置每次匀速提升一块重900N的建材，建材上升的速度是，在施工过程中，求：（1）若不计绳重和摩擦，该装置的有用功率和机械效率；（2）若不计绳重，绳子自由端拉力为520N时，每次提升克服摩擦做功。24．（2021·湖北中考真题）如图所示，工人用300N的拉力，把一重为500N的货物G用滑轮组提升了3m（忽略摩擦及绳重）。求∶（1）工人做的有用功；（2）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）；（3）动滑轮重。25．（2021·山东枣庄市·中考真题）如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为1000N的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。求：（1）工人师傅拉力的功率；（2）动滑轮的重；（3）若物重增大到2000N，则滑轮组的机械效率是多少？试卷第11页，总11页 26．（2021·湖南郴州市·中考真题）如图所示是小林同学组装的提升重物的装置，动滑轮重80N，不计绳重和摩擦。在拉力F的作用下，将重为320N的重物经过20s匀速提升了3m。求：（1）拉力F的大小；（2）拉力F做功的功率；（3）此过程动滑轮的机械效率。27．（2021·江苏扬州·中考真题）如图所示，工人用滑轮组将重为400N的重物从井底匀速吊起2m用时为8s，工人所用拉力F为250N，求：（1）滑轮组的机械效率；（2）拉力F的功率。试卷第11页，总11页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1．D【详解】A．由图丙可知，在1～2s内（第2s内）A被匀速提升，由图乙可知拉力F=20N，由图知，n=2，忽略绳重及摩擦，动滑轮重力G动=2F-GA=2×20N-25N=15N故A正确，不符合题意；B．由图丙可知，第2s内A上升的速度vA=2m/s，第2s内滑轮上升的高度h=vAt=2m/s×1s=2m第2秒内克服滑轮重做的额外功为W额=G动h=15N×2m=30J故B正确，不符合题意；C．忽略绳重及摩擦，绳子拉力G=2F最大-GA-G动=2×100N-25N-15N=160N故C正确，不符合题意；D．此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此装置提升重物的最大机械效率故D错误，符合题意。故选D。2．C【详解】A．由图可知，n=3，绳子末端移动的距离s=nh=3×0.1m=0.3m故A错误；B．拉力做的功W总=Fs=10N×0.3m=3J故B错误；C．有用功答案第15页，总15页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。W有=Gh=27N×0.1m=2.7J滑轮组的机械效率故C正确；D．忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力，动滑轮的重力G动=3F-G=3×10N-27N=3N故D错误。故选C。3．C【详解】A．物重为G，动滑轮重力为G动，人对机械施加的力为F，动滑轮上绳子的段数为n。不计绳重和摩擦，整个过程只克服动滑轮重力做额外功。则机械效益由以上关系式可知，MA与G不成正比，故A错误；B．由A推导的关系式可知，物体重力G增大时，机械效益MA也随之增大，但随着物重G增大，MA应变化得越来越慢，故B错误；CD．由可知滑轮组的机械效率由以上关系式可知η与MA成正比，故C正确，D错误。故选C。4．C【详解】B．物体移动的速度答案第15页，总15页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。如图由3股绳子拉着动滑轮，绳端移动的速度为故B错误；A．绳端拉力的功率为故A错误；C．该装置的机械效率为75%故C正确；D．该装置所做的有用功故D错误。故选C。5．D【详解】AB．设动滑轮的重力为，则有解得人对绳子的拉力水平地面对工人的支持力为故AB错误；C．绳子自由端上升的速度答案第15页，总15页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。人对绳子拉力的功率为故C错误；D．支架受到滑轮组的拉力为850N故D正确。故选D。6．B【详解】A．物体在水平地面上移动的距离为s物=vt=0.2m/s×10s=2m由图可知，动滑轮上有3段受力的绳子，则绳子自由端移动的距离为s=ns物=3×2m=6m拉力F做的总功为W总=Fs=100N×6m=600J故A错误；B．滑轮组的机械效率为所以物体与地面间的滑动摩擦力为f=3ηF=3×60%×100N=180N故B正确；C．有用功为W有用=fs物=180N×2m=360J额外功为W总-W有用=600J-360J=240J故C错误；D．拉力做功的功率为答案第15页，总15页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。故D错误。故选B。7．D【详解】A．重物的重力G=mg=36kg×10N/kg=360N由图可知，重物由2段绳子承担，即n=2，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力G动=2F-G=2×200N-360N=40N故A错误；B．绳子自由端移动的距离s=2h=2×1m=2m拉力所做的总功W总=Fs=200N×2m=400J故B错误；C．拉力做功的功率故C错误；D．有用功W有=Gh=360N×1m=360J滑轮组的机械效率为故D正确。故选D。8．CD【详解】A．物体在斜面上运动，对斜面的压力小于重力，故A不符合题意；B．滑轮是动滑轮，有用功答案第15页，总15页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。W有=Gh=6N×0.6m=3.6J总功W总=Fs=4N×2×1.2m=9.6J该装置的机械效率为=37.5%故B不符合题意；C．忽略绳重和动滑轮自重，额外功W额=W总-W有=9.6J-3.6J=6J物体与斜面间的摩擦力为=5N故C符合题意；D．拉力F的功率为故D符合题意。故选CD。9．AD【详解】A．滑轮组对重物做的功W有=Gh=500N×2m=1000J故A符合题意；B．由图可知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力=300N则绳端移动的距离s=nh=2×2m=4m总功W总=Fs=300N×4m=1200J滑轮组的机械效率答案第15页，总15页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。≈83.3%故B不符合题意；C．绳子自由端拉力的功率为=120W故C不符合题意；D．提升的重物变为400N时，提升重物减小了，提升重物减小时，有用功减小，动滑轮重不变，额外功不变，这样有用功占总功的比值减小，滑轮组的机械效率将减小，故D符合题意。故选AD。10．CD【详解】A．如图，绳子有2段，物体上升5米，绳子移动10米，拉力为80牛，拉力做功为总功故A错误；B．物体上升5米，物重120牛，有用功为故B错误；C．拉力做功为总功为800J，时间为10秒，他做功的功率为故C正确；D．机械效率为故D正确。故选CD。11．AD【详解】A．滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离答案第15页，总15页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。s=2s物=2×1m=2m总功W总=Fs=75N×2m=150J故A正确；B．摩擦力f=0.2G=0.2×450N=90N他做的有用功W有=fs物=90N×1m=90J故B错误；C．拉力做功的功率故C错误；D．该滑轮组的机械效率=60%故D正确。故选AD。12．800100增大【详解】[1]拉力做的有用功W有用=Gh=200N×4m=800J[2]由η=可得拉力做的总功W总===1000J拉力的功率为P==100W[3]若增大所提物体的质量，有用功增加，而额外功一定，所以有用功在总功中所占的比例增大，机械效率增大。13．36080答案第15页，总15页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。【详解】[1]工人利用斜面提升重物，所做的有用功W有用=Gh=600N0.6m=360J即此过程中工人做的有用功为360J。[2]斜面的机械效率η===80即斜面的机械效率为80。14．A40300【详解】[1]由甲图可知，动滑轮被3段绳子拉着，绳子移动的距离为物体移动距离的三倍，故反映绳子自由端运动的图线是A。[2]动滑轮的重力为[3]由图可知，3s内物体移动的距离为1.5m，则有用功为15．1600【详解】[1]所做的有用功[2]滑轮组的机械效率16．运动280%【详解】[1]匀速拉动车的过程中，车相对树木的位置发生了变化，以树木为参照物，车是运动的。[2]由图可知，随车一起运动的是动滑轮，左侧是动滑轮，动滑轮上由2段绳子承担对车的拉力。[3]该滑轮组的机械效率是答案第15页，总15页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。17．20210【详解】[1]此过程克服物体重力做的功为[2]若动滑轮重10N，则18．75【详解】[1]有用功等于克服物体的重力做的功为W=Gh=60N×0.4m=24J由可得，拉力做的功为又由W=Fs可知，拉力的大小为19．320【详解】滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m总功W总=Fs=100N×4m=400J对重物做的有用功为答案第15页，总15页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。W有=W总η=400J×80%=320J20．10080【详解】[1]由图乙知，当G＝100N时，η＝50%代入数据得G动＝100N。[2]运送4件货物时G′＝4×100N＝400N由图甲知，滑轮组由2段绳子承担物重滑轮组的机械效率21．2.685.7％当斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低AD【详解】（1）[1]斜面甲省力大小（2）[2]提升物体所做的有用功沿斜面丙拉动物体所做的总功该斜面的机械效率（3）[3]甲、乙两次实验过程中，斜面的倾斜程度相同，粗糙程度不同，由表中数据可知，当斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。[4]答案第15页，总15页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。甲、丙两次实验过程中，斜面的粗糙程度相同，斜面的倾斜程度不同。分析表中数据可知，斜面倾角越小越省力，机械效率越低，故AD正确；BCEF错误。故选AD。22．（1）32J；（2）80%；（3）4N【详解】解：（1）有用功W有=Gh=16N×2m=32J（2）总功为W总=Fs=Fnh=10N×2×2m=40J动滑轮的机械效率（3）动滑轮的重力G1=nF-G=2×10N-16N=4N答：（1）该过程中的有用功32J；（2）动滑轮的机械效率80%；（3）动滑轮的重力4N。23．（1）540W，90%；（2）400J【详解】解：（1）由图可知，n=2，该装置的有用功率Gv=900N×0.6m/s=540W不计绳重和摩擦，机械效率（2）若不计绳重，绳子自由端拉力为520N时，有用功W有=Gh=900N×10m=9000J总功W总=Fs=F×2h=520N×2×10m=10400J额外功W额=W总-W有=10400J-9000J=1400J答案第15页，总15页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。克服动滑轮重力做的功W动=G动h=100N×10m=1000J每次提升克服摩擦做功Wf=W额-W动=1400J-1000J=400J答：（1）若不计绳重和摩擦，该装置的有用功率是540W，机械效率是90%；（2）若不计绳重，绳子自由端拉力为520N时，每次提升克服摩擦做功400J。24．（1）1500J；（2）83.3%；（3）100N【详解】解：（1）工人做的有用功为W有用=Gh=500N×3m=1500J（2）由图可知，绳子的股数为2，总功为W总=Fs=Fnh=300N×2×3m=1800J滑轮组的机械效率为（3）根据公式，可得动滑轮的重力为G动=nF-G物=2×300N-500N=100N答：（1）工人做的有用功为1500J；（2）滑轮组的机械效率为83.3%；（3）动滑轮重为100N。25．（1）60W；（2）100N；（3）80％【详解】解：（1）该滑轮组动滑轮上有两段绳子承载，整个过程克服摩擦力做功。绳端移动的速度拉力做功的功率（2）根据F=，动滑轮重力为G动=nF-f=nF-0.2G=2×150N-0.2×1000N=100N（3）若物重增大到2000N，则此时物体与地面之间的摩擦力答案第15页，总15页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。绳端拉力滑轮组的机械效率答：（1）工人师傅拉力的功率为60W；（2）动滑轮重力为100N；（3）滑轮组的机械效率为80％。26．（1）；（2）60W；（3）80%【详解】解（1）由于绳重和摩擦不计，所以拉力为（2）拉力F作用端绳子上升的高度拉力所做的功拉力做功的功率（3）机械效率答：（1）拉力F的大小；（2）拉力F做功的功率为；（3）机械效率。27．（1）80%；（2）125W【详解】解：（1）由图可知，滑轮组的有效绳子段数为n=2，则滑轮组的机械效率为答案第15页，总15页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。η=80%（2）绳子自由端移动的距离为s=nh=2×2m=4m拉力F做的功为W=Fs=250N×4m=1000J则拉力F的功率为P=125W答：（1）滑轮组的机械效率为80%；（2）拉力F的功率为125W。答案第15页，总15页