2023年中考物理真题分类汇编：功与功率专题及答案

这是一份2023年中考物理真题分类汇编：功与功率专题及答案，共26页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。

2023年中考物理真题分类汇编：功与功率
一、单选题
1．用如图所示的装置提升重为800N的物体A，动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．物体A上升的速度为0.4m/s B．滑轮组的有用功为2000J
C．拉力F的功率为100W D．滑轮组的机械效率为80%
2．在小区改造工程中，工人师傅用滑轮组提升建筑材料，如图所示。滑轮组挂在固定的钢架上，每个滑轮重为150N。绳子自由端受到的拉力F为500N，材料在30s内匀速上升了3m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．绳子自由端的速度为0.1m/s B．拉力F的功率为50W
C．滑轮组的机械效率为90% D．钢架受到的拉力为1500N
3．小明在坐校车上学时想到些问题，其中正确的是（　　）
A．座椅上安全带做得较宽，是为了减小对人的压力
B．以行驶的校车为参照物，路旁的树木是静止的
C．校车在平直的路面上行驶，重力对校车没有做功
D．小明对座椅的压力与座椅对他的支持力是一对平衡力
4．如图所示，在200N的拉力F作用下，用滑轮组将重为300N的货物匀速提升，在20s内货物竖直上升了2m，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（　　）

A．滑轮组做的有用功为400J
B．拉力F做功的功率为30W
C．滑轮组的机械效率为75%
D．此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大
5．一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中下列选项正确的是（　　）

A．绳子自由端移动的距离为3m B．拉力做的有用功为500J
C．拉力做的额外功为150J D．拉力做功的功率为25W
6．在上周的自主复习中物理课代表建议大家“回归课本”，如图是课本上的原图，针对图中情境增加条件拓展科学思维：小强用100N的力斜向上拉着总重为500N的小车使小车在水平路面上匀速前进了10m用了10s。下列说法中正确的是（　　）

A．这一过程中地面对小车的摩擦力一定是100N
B．这一过程中100N的拉力对小车做的功一定是1000J
C．这一过程中小车的速度为1m/s
D．这一过程中小车对地面的压力一定等于500N
7．《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（　　）

A．这是一台“永动机”
B．水在输送过程中重力势能不变
C．转轮转速越快输水做功功率越大
D．上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮
8． 物理学是一门以观察和实验为基础的学科。下列关于生活中一些物理量的估测，最切合实际的是（　　）
A．中学生手掌的宽度约10cm
B．中学生配戴的眼镜重约10N
C．人体感觉最舒适的环境温度约37℃
D．便携式手持电风扇的功率约100W
9．2023年5月7日上午，我市第十三届全民健身运动会开幕式暨第七届万人健步行活动在五洲湖广场开启。如图所示，航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中（　　）

A．重力不做功 B．动能减小
C．重力势能不变 D．机械能减小
10．用如图所示的电动起重机将6000N的重物匀速提升了4m，电动机的功率为5000W，此过程用时10s。下列说法正确的是（　　）

A．起重机对重物做的有用功是2×104J
B．起重机的电动机做的总功是6×104J
C．起重机的机械效率是48%
D．若减小动滑轮的重力，起重机的机械效率将变小
11．如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重80N，不计绳重和摩擦，则（　　）

A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
B．拉力F为800N
C．拉力F的功率为360W
D．动滑轮的机械效率为90%
12．在美丽乡村建设的工地上，如图所示，工人借助动滑轮用250N的拉力，将450N的重物匀速提升2m，用时10s。则（　　）

A．重物上升的速度为0.4m/s B．动滑轮做的有用功为1000J
C．工人的拉力的功率为90W D．动滑轮的机械效率为90%
13．2023年5月30日，我国用长征二号F遥十六运载火箭成功发射神舟十六号载人飞船。如图是飞船与火箭组合体加速上升的情境，以下分析恰当的是（　　）

A．飞船的机械能在减小
B．飞船相对于火箭是运动的
C．火箭在对飞船做功
D．火箭采用液氧/液氢作为推进剂不环保不高效
14．搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端，已知斜面长5m，高2m，物体重1000N，沿斜面向上的推力为500N，则下列判定不正确的是（　　）

A．物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用，合力为0
B．推力所做的功是2500J
C．斜面的机械效率为80%
D．物体受到斜面的摩擦力为100N
15．如图所示，A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上，分别用水平方向的拉力F甲和F乙使AB一起向右运动，甲运动的s-t图像和乙运动的v-t图像分别如图丙、丁所示，已知F甲=10N，下列说法正确的是（　　）

A．F甲 B．甲、乙两图中AB之间的摩擦力均为10N
C．拉力F甲与拉力F乙的功率相等
D．甲、乙两图中地面受到的摩擦力相等
二、多选题
16．工人用如图所示的滑轮组将重为800N的物体在5秒内匀速提升2m，其中动滑轮重100N（不计绳重和摩擦），下列判断正确的是（　　）

A．绳端移动的距离为8m
B．此滑轮组的机械效率为80%
C．拉力做功的功率为360W
D．若工人对绳子最大拉力为500N，则他最多可提起重为1400N的物体
17．如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc粗糙程度不同。物体M重为400N，动滑轮重为5N，ab=2m，bc=3m。物体M从a点到c点过程中，拉力F与M移动距离的关系如图乙，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结论正确的是（　　）

A．绳子自由端移动的距离为15m
B．拉力F做的功为840J
C．拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功
D．物体从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变大
三、填空题
18．如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所示，请问对物体A做的有用功是　 　J，对物体B做的额外功是　 　J。

19．如图所示，物体重10N，每个滑轮重1N，在F=2.5N的拉力作用下，物体上升了1m，则拉力做的有用功是　 　J，克服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功为　 　J。

20．如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速档，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大　 　。一辆总重为1×105N的汽车经过某一长为200m的路段时，竖直高度上升了20m，如果汽车的牵引力恒为2.5×104N，此过程中盘山公路斜面的机械效率为　 　。

21．如图所示，将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，斜面的机械效率是　 　%，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是　 　s。

22． 小聪探究斜面的机械效率时，将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面，如图所示。用刻度尺量出斜面底端A点到斜面上B点的距离L为80cm，B点距水平地面高度ℎ为20cm。沿斜面向上用0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速拉到B点，用时2s，则这段过程中拉力F做功的功率P=　 　W，斜面的机械效率η=　 　%，木块在该斜面上受到的滑动摩擦力f=　 　N。

23．第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕，大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50kg的物体匀速举高1m，用时2s，此过程中对物体做功　 　J，功率为　 　W。（g取10Nkg）
24．如图所示，一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止，水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑，则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小　 　（选填“相等”或“不相等”），下滑时水平力对物体　 　（选填“做了”或“不做”）功。

25．如图所示，工人用A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组提升重540N的物体，所用的拉力F为200N，物体以0.2m/s的速度匀速上升了10s。不计绳重及摩擦，拉力F所做的功为　 　J，C处天花板受到的拉力为　 　N；若匀速提升重240N的物体，滑轮组的机械效率为　 　。

26．如图所示是运动员在冬奥会跳台滑雪空中下落的情景，在下落过程中，运动员的重力势能逐渐　 　（选填“减小”“不变”或“增大”）；若某运动员质量为60kg，在空中经1.5s下落的竖直高度为10m，则这段时间内该运动员的重力的功率是　 　W。（g取10N/kg）

27．如图所示，用滑轮组拉着质量为50kg的物体A在10s内匀速直线运动了4m，已知水平拉力F=40N，物体A运动时受到地面的阻力是物体重力的0.2倍，则拉力端运动的速度为　 　m/s，滑轮组的机械效率为　 　（结果保留一位小数）。

28．1标准大气压的值为 　 　Pa；功率为25kW的拖拉机，它4h做的功如果由功率是0.4kW的耕牛来完成，需要 　 　h。
四、计算题
29．如图1是古时劳动人民亮亮同学用工具播起木料的情景，如图2中已知其中BO：OC=1：5，木料的体积为4m3，木块的密度为0.5×103kg/m3。

（1）求木材所受重力？
（2）如图2，在B端有一木材对绳子的力F1为1×104N，当F2为大时，木料刚好被抬起？
（3）随着时代发展，亮亮同学发现吊车能更方便地提起重物。如图3用一吊车匀速向上提起木材，已知提升的功率为P=10kW，那这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为多高？

30．如图是目前一些学校为中小学生提供的校车，方便学生的上下学同时也保证了学生的安全。小明同学家距离学校12km，他乘校车到学校用时30min。问：
（1）校车从小明家到学校的平均速度是多少km/h？
（2）若校车和人的总质量为4.5t，当校车静止时与水平地面的总接触面积为0.15m2，此时校车对地面压强是多少？
（3）若校车以36km/h的速度在水平地面上匀速行驶一段距离，校车受到的阻力是车和人总重力的0.1倍，此时该校车牵引力的功率是多少？

31．实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置，示意图如图甲，厢体放置在水平承重板上，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。该装置设计有超载限制系统，如图乙，限制系统中的控制电路电源电压恒为12V，定值电阻R0阻值为200Ω，压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F压变化的部分数据如下表所示。当控制电路的电流大于0.03A时，电磁铁将衔铁吸下，B、C两个触点断开，电动机停止工作。已知厢体重150N，承重板和滑轮共重100N，忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。

F压/N
…
400
600
800
900
1000
…
RF/Ω
…
800
500
300
200
100
…
（1）空厢匀速竖直上升时，求绳拉力F的大小；
（2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，求拉力F做功的功率；
（3）重物放在厢体内，求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率；
（4）若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。
32．以“‘荆歌’铁马，奔向未来”为主题的2023荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场地建设过程中，工人利用长度L=3m的斜面把质量为240kg的重物匀速推到h=1m高处，如图所示，工人所用推力F=1000N。g取10N/kg。求：

（1）推力做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5，共用时20s，工人推力做功的功率。
33．一辆四轮家庭轿车的部分数据如下表所示。一次旅行时，司机驾驶该汽车沿一平直公路持续行驶至A市的过程中，先后通过如图所示的甲、乙、丙三个标志牌，牌上的地址和数字表示从该标志牌处沿这一公路到达牌上地址的路程。途经甲时开始计时，到达乙时恰好用时25min，从乙运动到丙的过程中，仪表盘显示汽车一直以108km/h的速度匀速行驶。g取10N/kg。
旅行中汽车部分数据表
汽车（包括人员及物品）总质量/kg
2000
停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm2
250
汽油的热值/J⋅L−1
3.6×107
汽油机效率
25%
甲
A市47km
乙
A市11km
丙
A市2km
（1）求这辆车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压强；
（2）求汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中的平均速度；
（3）通过仪表盘显示的数据可知，从标志牌乙到丙的过程中，汽车消耗0.7L汽油，求这一过程中牵引力做功的功率。
34．如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到顶端所用的时间为4s。沿斜面向上的拉力F=9N，斜面中AB=5m，AC=4m，物体与斜面的接触面积为100cm2，斜面对物体的支持力为8N。求；

（1）物体在斜面上的速度；
（2）物体对斜面的压强；
（3）斜面的机械效率。（计算结果保留一位小数）
35．近些年来，国家大力提倡开发各种绿色可再生能源，助力实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。如图所示是宜昌某风电场，总装机容量5×104kW，年发电量9000万度。问：

（1）该风电场年发电时间可达多少小时？
（2）如果火电站的发电效率为40%，要得到相同的电能，每年需要多少吨煤？（煤的热值为3.0×107J/kg）
36．2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，如图甲，历时2h从上海到北京，开启了首次商业载客飞行。

（1）已知上海到北京航程为1178km，求C919由上海飞往北京的平均速度；
（2） C919在高空水平定速巡航时，若受到的阻力为1.15×105N，飞机发动机的效率为25%，则飞行4km需要消耗多少升汽油？已知汽油密度为0.8×103kg/m3，汽油热值为4.6×107J/kg：
（3） 如图乙是飞机单侧机翼与周围空气发生相对运动的模型。图中机翼的下表面可视为平面，面积为S1。飞机起飞前在水平跑道上快速滑行时，机轮与地面的总接触面积为S2，飞机对地面的压强为p。飞机总重为G，近似地认为飞机受到的升力来自于飞机双侧机翼。请推导出飞机在跑道上滑行时机翼上下表面的压强差Δp（用字母表示）。
37．在宜居宜业和美乡村建设中，某施工队正在进行农村基础设施改建，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥。如图甲所示，某次搬运过程中，工人在30s的时间内，将8袋水泥匀速提起6m，电动机牵引绳子的拉力F为2400N，每袋水泥质量为50kg。g取10N/kg，求：

（1）拉力F做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率(小数点后保留1位小数)；
（3）为了一次能提升更多的水泥，物理实践小组利用学过的知识对升降机的滑轮组进行重新设计，如图乙所示。假设升降机足够稳定，电动机输出功率足够大，电动机牵引绳子的拉力仍为2400N，吊篮及动滑轮的总重力为200N，不计绳重和摩擦，则这种设计的装置一次能提起多少袋水泥？
38．随着人们生活水平的提高，房车旅游受到了大众的青睐，某公司推出了如图所示的小型房车，小林和父母参观车展时试驾了该车，该车在平直公路上以54km/ℎ的速度匀速行驶了3600m。已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2，试驾时车和人总质量为4×103kg，阻力是车重的0.1倍。(假定汽车静止时对地面的压力大小等于汽车总重力，汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，g取10N/kg。)求：

（1）该房车匀速行驶了多长时间？
（2）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（3）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大？
39．如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求：
（1）箱子对水平地面的压强；
（2）上移过程中拉力做功的功率；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功。

40．用大小为10牛的水平方向的推力F使重力为20牛的物体在5秒内匀速运动4米，求这段时间里物体推力F做的功W和功率P。
41．如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了，某同学用100N的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为20kg，斜面长3m，斜面高1.2m，g=10N/kg。求：
（1）箱子受到的重力；
（2）箱子受到的摩擦力；
（3）斜面的机械效率；
（4）使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。

42．2023年3月29日，我国自主研发的首款四座氢内燃机飞机验证机（如图）成功首飞。这架飞机翼展为13.5m，机身长度为8.2m，高压气态储氢罐可储氢4.5kg，最大起飞质量可达1260kg，飞机静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为2.1×103cm2；在空中以180km/h的速度匀速巡航时，前置螺旋桨提供的牵引力为1.4×103N。已知氢气的热值为1.4×108J/kg，g取10N/kg，求：
（1）达最大起飞质量的飞机静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）高压储氢罐内4.5kg的氢气完全燃烧放出的热量；
（3）飞机以180km/h的速度匀速巡航1h牵引力所做的功。

43．为保家卫国，加强国防建设，我国自主研制了一款两栖坦克，坦克发动机最大功率为440kW，满载时质量是24t，在野外陆地的最大速度是60km/h，在水中的最大速度是14km/h。已知ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg，请完成下列问题：
（1）坦克满载在水中行进时，排开水的体积是多少？
（2）坦克每条履带与地面的接触面积是2m2，满载时对水平地面的压强多大？
（3）在某次演习中，坦克以最大功率在水中行驶10min，发动机所做的功是多少？
44．图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，促踏其末而舂之”。若碓头质量为20kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。

（1）求碓头的重力：
（2）碓头竖直下落0.5m，用时0.4s，求重力做功的功率；
（3）质量为72kg的捣谷人，左脚与地面的接触面积为200cm2，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知OA：OB=3：2，求人左脚对地面的压强。
45．A、B两个圆柱形容器按如图所示的方式放置在水平地面上，容器的厚度忽略不计，A容器自重300N，底面积为0.6m2，装有深度为20cm的水，B容器底面积为0.8m2。（g取10 N/kg，ρ水=1×103kg/m3）

（1）求A容器中水的重力；
（2）从A容器中抽出质量为m的水倒入B容器，A容器对B容器A底部刚好无压力，求m的值；
（3）在（2）小题的基础上，向B容器另外加入80kg水（水不溢出），当A容器静止时，求B容器中的水对A容器所做的功。
46．小尚同学勤于思考，热爱探究，下面是他在探究中遇到的两个问题，请完成相关计算。
（1）小尚听爸爸说，家里的电动汽车正常行驶10km消耗的电能约为1度（3.6×106J）。他认为由此可以测算出电动汽车的牵引力，依据模型思想，他将问题简化为：汽车行驶10km，牵引力做功3.6×106J，求牵引力的大小。
（2）被测物体A置于坚固的水平台上，实验小桌放在物体A上，小桌与A的接触面积为0.1cm2（即A的受力面积）。往实验小桌上的沙盘里缓慢添加细沙，直到将被测物体A压坏，测得小桌、沙盘和细沙的总重为5N，求物体A能承受的最大压强。
47．如图是物流中用到的无人搬运车（AGV），该车能按照程序设定自动完成包裹分拣，搬运车质量为3kg，轮子与地面总接触面积为100cm2，搬运车能以0.5m/s的速度把包裹沿水平方向匀速运送到预设目标区域，求：

（1）搬运车空载时对地面的压强？
（2）在运送过程中，搬运车受到的阻力为300N，求搬运车的功率？
48．建筑工地上，工人师傅将如图所示的滑轮装配成最省力的滑轮组，利用它站在地面上向下拉绳提升重物。

（1）请在图中画出滑轮组的绕线；
（2）利用此滑轮组，工人用500N的力将1200N的重物匀速提升4m，求滑轮组的机械效率。
五、综合题
49．阅读下列文字，回答下列问题：

（1）船闸的工作原理是　 　，图乙中船相对于大坝是　 　（填运动或静止）；
（2）图丙中定滑轮的作用是　 　 ；
（3）琴琴同学在大坝上看到水面波光，是因为水面部分区域发生了　 　反射，一艘重2000吨的轮船驶入河中，受到的浮力为　 　 ；
（4）图丙的电梯：船上升速度为18m/min，则重物下降速度为　 　m/s，若船与江水总重为1.5万吨，则电梯功率为　 　 ；
（5）如图丁所示，已知：电梯中4个发电机的电能与机械能的转换比为10∶6，已知电源电压恒定为U，求t1时通过每个发电机的电流为　 　 。

50．如图所示，我国的“奋斗者”号载人潜水器是目前人类下潜深度最大，也是国际上唯一能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备。2020年11月10日，“奋斗者”号成功坐底马里亚纳海沟，下潜深度达10909米，前部的两个机械手从海底抓取了一块质量为8.4kg，体积为3dm3的深海岩石，固定在采样篮上带出了水面。问：

（1）“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船，这种信息传递是通过　 　（选填“超声波”或“电磁波”）实现的；
（2）“奋斗者”坐底时受到的海水压强是多少？（海水密度近似为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）　 　
（3）带回的岩石密度是多少kg/m3　 　？将它从海底匀速提升至水面，不计水的阻力，采样篮对它做的功是多少J？　 　

答案解析部分
1．D
2．C
3．C
4．C
5．D
6．C
7．C
8．A
9．D
10．C
11．D
12．D
13．C
14．A
15．D
16．C,D
17．B,D
18．2；0.5
19．10；3
20．牵引力；40%
21．75；2
22．0.32；62.5；0.3
23．500；250
24．相等；不做
25．1200J；460N；80%
26．减小；4000
27．1.2；83.3%
28．1.01×105；250
29．（1）解：木料的体积为4m3，木块的密度为0.5×103kg/m3，则木材所受重力G=mg=ρVg=0.5×103kg/m3×4m3×10N/kg=2×104N
答：木材所受重力为2×104N；
（2）解：在B端有一木材对绳子的力F1为1×104N，由杠杆平衡条件可得F1×OB=F2×OC
由于BO：OC=1：5
则木料刚好被抬起时，力F2大小F2=F1×OBOC=1×104N×15=2×103N
答：当F2为2×103N，木料刚好被抬起；
（3）解：提升的功率为P=10kW，由P=Wt=Fst=Fv
得，吊车匀速向上提起木材，拉力等于木料重力，则提升速度v=PF=PG=10×103W2×104N=0.5m/s
吊车在10s内可以将该木料提升的高度ℎ=vt=0.5m/s×10s=5m
答：吊车在10s内可以将该木料提升的高度为5m。
30．（1）解：校车从小明家到学校需要的时间t=30min=0.5h
校车从小明家到学校的平均速度v=st=12km0.5ℎ=24km/ℎ
答：校车从小明家到学校的平均速度是24km/ℎ
（2）解：校车对地面的压力F=G=mg=4.5×103kg×10N/kg=4.5×104N
校车对地面压强p=FS=4.5×104N0.15m2=3×105Pa
答：校车对地面压强是3×105Pa；
（3）解：校车的速度v=36km/h=10m/s
校车匀速运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，牵引力F牵=f=0.1G=0.1×4.5×104N=4.5×103N
此时该校车牵引力的功率P=Wt=F牵st=F牵v=4.5×103N×10m/s=4.5×104W
答：若校车牵引力的功率是4.5×104W。
31．（1）忽略绳重、摩擦，空厢匀速竖直上升时，绳拉力F的大小F=G2=G厢+G板2=150N+100N2=125N
（2）绳端移动距离s=2ℎ=2×3m=6m
绳拉力F做的功W=Fs=125N×6m=750J
绳拉力F的功率P=Wt=750J6s=125W
（3）控制电路的最大电流I=0.03A时，载重量最大，控制电路最小总电阻R=UI=12V0.03A=400Ω
力敏电阻的阻值RF=R−R0=400Ω−200Ω=200Ω
由表中数据可知，当RF=200 Ω，压力F压=900N，即最大载重G物=F压−G厢=900N−150N=750N
装置的最大机械效率
η=W有用W总=W有用W有用+W额=G物ℎG物ℎ+G板ℎ+G箱ℎ=G物G物+G板+G箱=750N750N+150N+100N=75%
（4）要将该装置的最大载重量调小，力敏电阻RF阻值会变大，控制电路的电流不变，由R=UI可知，电源电压不变，电路的总电阻不变，可以减小R0的阻值。
32．（1）推力做的有用功是W有=Gh=mgh=240kg×10N/kg×1m=2400J
（2）推力做的总功是W总=FL=1000N×3m=3000J
斜面的机械效率为η=W有W总×100%=2400J3000J×100%=80%
（3）原来斜面做的额外功为W额=W总-W有=3000J-2400J=600J
原来斜面的摩擦力为f=W额L=600J3m=200N
此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5，则此时的摩擦力为f′=f×65=200N×65=240N
此时斜面的长度为5m，则额外功为W'额=f's=240N×5m=1200J
工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，做的有用功是W'有=m'gh=300kg×10N/kg×1m=3000J
此时的总功为W'总=W'额+W'有=1200J+3000J=4200J
工人推力做功的功率是P=W′总t=4200J20s=210W
33．（1）这辆车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压力等于汽车（包括人员及物品）总重力F=G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N
这辆车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压强p=FS=2×104N4×250×10−4m2=2×105Pa
（2）从乙运动到丙的过程中，通过的距离为s=11km-2km=9km
仪表盘显示汽车一直以108km/h的速度匀速行驶，由速度公式从乙运动到丙所用的时间为t=sv=9km108kmℎ=112ℎ=5min
汽车从标志牌甲运动到丙通过的距离为s′=47km-2km=45km
所用的时间为t′=5min+25min=30min=0.5ℎ
这一过程中的平均速度v′=s′t′=45km0.5ℎ=90km/ℎ
（3）汽油机效率η=WQ放=WVq×100%
则牵引力做的功为W=ηVq=25%×0.7L×3.6×107J/L=6.3×106J
这一过程中牵引力做功的功率P=Wt=6.3×106J5×60s=2.1×104W
34．（1）物体的速度v=st=5m4s=1.25m/s
（2）物体对斜面的压力F=F支=8N
接触面积S=100cm2=10−2m2
物体对斜面的压强p=FS=8N10−2m2=800Pa
（3）斜面的高度ℎ=S2−L2=(5m)2−(4m)2=3m
拉力做的有用功W有=Gℎ=10N×3m=30J
拉力做的总功W总=Fs=9N×5m=45J
斜面的效率η=W有W总=30J45J≈66.7%
35．（1）年发电量W=9000万度=9×107kW⋅h
根据题意可得该风电场年发电时间为t=WP=9×107kW⋅ℎ5×104kW=1.8×103ℎ
（2）这些电能为W=9×107kW⋅ℎ=9×107×3.6×106J=3.24×1014J
如果火电站的发电效率为40%，则煤燃烧放出的热量为Q放=Wη=3.24×1014J40%=8.1×1014J
则需要完全燃烧煤的质量为m=Q放q=8.1×1014J3.0×107J/kg=2.7×107kg=2.7×104t
36．（1）C919由上海飞往北京的平均速度v=st=1178km2ℎ=589km/ℎ
（2）C919在高空水平定速巡航时，受到的牵引力与阻力是一对平衡力，为1.15×105N，飞机牵引力做的功W=Fs=1.15×105N×4×103m=4.6×108J
汽油燃烧产生的热量Q=Wη=4.6×108J25%=1.84×109J
飞行4km需要消耗的汽油质量m=Qq=1.84×109J4.6×107J/kg=40kg
飞行4km需要消耗的汽油的体积V=mρ=40kg0.8×103kg/m3=0.05m3=50L
（3）飞机起飞前在水平跑道上快速滑行时，机轮与地面的总接触面积为S2，飞机对地面的压强为p，此时飞机对地面的压力为F压=pS2
飞机的重力为G，此时飞机的升力的大小为F升=G−F压
飞机在跑道上滑行时机翼上下表面的压强差Δp，Δp=F升S1=G−F压S1=G−pS2S1
37．（1）如图甲所示，动滑轮上绕2条绳，则n=2，水泥被匀速提起6m，绳子自由端移动的距离为12m，则拉力F做功为W=Fs=2400N×12m=2.88×104J
则拉力F做功的功率为P=Wt=2.88×104J30s=960W
（2）由题可知8袋水泥重力为G总=mg=8×50kg×10N/kg=4000N
升降机搬运水泥做的有用功为W有用=G总ℎ=4000N×6m=2.4×104J
则滑轮组的机械效率为η=W有用W×100%=2.4×104J2.88×104J×100%=83.3%
（3）如图乙所示，动滑轮上绕3条绳，电动机牵引绳子的拉力仍为2400N，则绳子能够拉起物体的总重力为G总'=3F=3×2400N=7200N
吊篮及动滑轮的总重力为200N，不计绳重和摩擦，则一次能拉起水泥的重力为G水泥总=G总'−G动=7200N−200N=7000N
每袋水泥重力为G水泥=mg=50kg×10N/kg=500N
则这种设计的装置一次能提起水泥的袋数为7000N÷500N/袋=14袋
38．（1）解：该房车的速度v=54km/ℎ=15m/s，
行驶的时间t=sv=3600m15m/s=240s
答：该房车匀速行驶了240s
（2）解：该房车的总重力G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N，
该房车静止在水平地面上时，对地面的压力F=G=4×104N，
对地面的压强为p=FS=4×104N0.4m2=1×105Pa
答：该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是1×105Pa；
（3）解：房车匀速行驶时受到的阻力f=0.1G=0.1×4×104N=4000N，
由题知汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，则牵引力F=f=4000N，
牵引力做功的功率P=Wt=Fst=Fv=4000N×15m/s=6×104W
答：该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是6×104W。
39．（1）解：箱子对水平地面的压强p=FS=GS=500N0.2m2=2.5×103Pa
答：箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa
（2）解：拉力做功W总=Fs=350N×2m=700J
拉力做功功率P=W总t=700J20s=35W
答：上移过程中拉力做功的功率为35W
（3）解：所做的有用功W有=Gℎ=500 N×1 m=500 J
克服摩擦力做功W额=W总−W有=700J−500J=200J
答：箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。
40．解：推力F做的功W=Fs=10N×4m=40J
推力F的功率P=Wt=40J5s=8W
答：这段时间里物体推力F做功W为40J，功率P为8W。
41．（1）解：箱子受到的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N
答：箱子受到的重力是200N；
（2）解：推力所做的功W总=Fs=100N×3m=300J
有用功W有=Gℎ=200N×1.2m=240J
额外功W额=W总−W有=300J−240J=60J
斜面对箱子的摩擦力f=W额s=60J3m=20N
答：箱子受到的摩擦力是20N；
（3）解：斜面的机械效率η=W有W总=240J300J=80%
答：斜面的机械效率是80%；
（4）解：拉动物体沿斜面运动时，斜面坡度越小越省力，可适当减小斜面的坡度。
42．（1）解：飞机起飞前对地面的压力等于其重力，即F=G=mg=1260kg×10N/kg=1.26×104N
飞机对地面的压强为p=FS=1.26×104N2.1×103×10−4m2=6×104Pa
答：达最大起飞质量的飞机静止在水平地面上时对地面的压强为6×104Pa；
（2）解：氢气完全燃烧放出的热量为Q放=m氢q=4.5kg×1.4×108J/kg=6.3×108J
答：高压储氢罐内4.5kg的氢气完全燃烧放出的热量为6.3×108J；
（3）解：飞机匀速巡航1h行驶距离为s=vt=180km/ℎ×1ℎ=180km=1.8×105m
飞机以180km/h的速度匀速巡航1h牵引力所做的功为W=F牵s=1.4×103N×1.8×105m=2.52×108J
答：飞机以180km/h的速度匀速巡航1h牵引力所做的功为2.52×108J。
43．（1）解：由题意知，坦克满载时受到的重力为
G=mg=24×103kg×10N/kg=2.4×105N
由于坦克漂浮，所以此时坦克重力等于其受到得浮力，即F浮=G=2.4×105N
由F浮=ρgV排可得，此时它排开水的体积V排=F浮ρ水g=2.4×105N1.0×103kg/m3×10N/kg=24m3
答：坦克满载在水中行进时，排开水的体积是24m3。
（2）解：坦克满载时静止在地面上，对地面的压力等于其重力，即F=G=2.4×105N
两条履带的触地面积为S=2×2m2=4m2
由p=FS得，坦克满载时对水平地面的压强p=FS=2.4×105N4m2=6×104Pa
答：坦克每条履带与地面的接触面积是2m2，满载时对水平地面的压强是6×104Pa。
（3）解：由题意知，坦克以最大功率和最大速度在水中行驶10min，发动机牵引力所做的功为W=Pt=440×103W×10×60s=2.64×108J
答：在某场演习中，坦克以最大功率和最大速度在水中行驶10min，发动机所做的功是2.64×108J。
44．（1）解：碓头的重力 G=mg=20kg×10N/kg=200N
答：碓头的重力200N：
（2）解：碓头竖直下落 0.5m ，重力做的功 W=Gℎ=200N×0.5m=100J
重力做功的功率 P=Wt=100J0.4s=250W
答：碓头竖直下落 0.5m ，用时 0.4s ，求重力做功的功率250W；
（3）解：由杠杆平衡条件得，人对杠杆的力为 F1=G×OAOB=200N×32=300N
由力的相互作用得，人受到杠杆的力为 F2=F1=300N
人受到重力、地面支持力、杠杆的力的作用处于静止状态，地面对人的支持力为 F支持=G人−F2=72kg×10N/kg−300N=420N
由力的相互作用得，人左脚对地面的压力 F压=F支持=420N
人左脚对地面的压强 p=F压S=420N200×10−4m2=2.1×104Pa
答：人左脚对地面的压强2.1×104。
45．（1）解：容器中水的体积为 V水=SBℎ水=0.6m2×20×10−2m=0.12m3
容器中水的重力为 G水=m水g=ρ水V水g=1×103kg/m3×0.12m3×10N/kg=1.2×103N
答：A容器中水的重力为 1.2×103N ；
（2）解：从A容器中抽出质量为m的水倒入B容器，A容器对B容器A底部刚好无压力，此时A容器和剩余的水的总重力大小等于它受到的浮力，即 F浮=G水+GA−G倒=G水+GA−ρ水（SB−SA）ℎ浸g=ρ水SAℎ浸g
代数可得 1.2×103N+300N−1×103kg/m3×（0.8m2−0.6m2）×ℎ浸×10N/kg=1×103kg/m3×0.6m2×ℎ浸×10N/kg
解得 ℎ浸=316m ，m的值为 m倒=ρ水SA−SBℎ浸=1×103kg/m3×（0.8m2−0.6m2）×316m=37.5kg
答：m的值为 37.5kg ；
（3）解：从A容器中抽出的倒入B容器的水的重力为 G倒=m倒g=37.5kg×10N/kg=375N
A容器和剩下的水的总重力为 G总=G水+GA−G倒=1.2×103N+300N−375N=1125N
B容器另外加入水后，A容器整体漂浮，所浸入的水深不变，B容器水深的增加量为 Δℎ=V加SB=m加ρ水SB=80kg1×103kg/m3×0.8m2=0.1m
A容器受到的浮力 F浮=G总=1125N
B容器中的水对A容器所做的功为 W浮=F浮Δℎ=1125N×0.1m=112.5J
答：B容器中的水对A容器所做的功为 112.5J 。
46．（1）解：由 W=Fs 得 F=Ws=3.6×106J1×104m=360N
（2）解： p=FS=GS=5N1×10−5m2=5×105Pa
47．（1）解：该搬运车对水平地面的压力F=G=mg=3kg×10N/kg=30N
对水平地面的压强p=FS=30N100×10−4m2=3×103Pa
答：搬运车空载时对地面的压强是3×103Pa；
（2）解：根据题意知道，搬运车受到的牵引力F=f阻=300N
搬运车的功率P=Wt=Fst=Fv=300N×0.6m/s=180W
答：搬运车的功率是180W。
48．（1）解：图中有一个动滑轮和两个定滑轮，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮，依次绕成，如图所示：

（2）解：由图可知，滑轮组动滑轮绕绳子的段数n=3，滑轮组的机械效率
η=W有W总×100%=GℎFs×100%=GℎF×3ℎ×100%=G3F×100%=1200N3×500N×100%=80%
答：滑轮组的机械效率为80%。
49．（1）连通器；运动
（2）改变力的方向
（3）镜面；2×107N
（4）0.3；4.5×107W
（5）1.875×107WU
50．（1）超声波
（2）1.0909×108Pa
（3）2.8×103kg/m3；5.89086×105J