2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)提升訓(xùn)練：做功與機(jī)械能計(jì)算題

2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)提升訓(xùn)練：做功與機(jī)械能

1.如圖所示是我國(guó)自主研制的3321型氣墊兩棲登陸艇。該艇具備極快的運(yùn)行速度和適應(yīng)能

力，可以在短時(shí)間內(nèi)將主戰(zhàn)坦克直接送上灘頭，空前強(qiáng)化了中國(guó)軍隊(duì)的兩棲登陸能力。它的

質(zhì)量約為2.15x105kg。登陸艇的推進(jìn)力為3.0X105N時(shí)，勻速行駛4500m時(shí)耗油120kg。(g

取10N/kg,燃油熱值約為4.5xl07j/kg)求：

(1)它漂浮在海面上時(shí)，受到的浮力是多少？

(2)則登陸艇的推進(jìn)力做多少功？

(3)則發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率是多少？

2.在建筑工地，電動(dòng)機(jī)利用滑輪組提升水泥的情景如圖所示。某次提升水泥的過程中，電

動(dòng)機(jī)功率為1200W,用30s的時(shí)間，將8袋水泥一起勻速提升6m,已知電動(dòng)機(jī)牽引繩子的

拉力尸為2400N,每袋水泥質(zhì)量為50kg。g取10N/kg,吊籃和繩子的質(zhì)量忽略不計(jì)。求：

(1)拉力廠做功的功率;

(2)電動(dòng)機(jī)的效率；

(3)滑輪組的機(jī)械效率(百分號(hào)前保留1位小數(shù))。

3.一輛重為2X1()4N汽車在平直的公路上勻速行駛了i.i5xl()4m,消耗了2kg的汽油。汽

車在行駛過程所受牽引力為2xlO3N，已知汽油的熱值為4.6x107j/kg。求：

(1)汽車的牽引力所做的功；

(2)2kg汽油完全燃燒放出的熱量；

(3)這輛汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率。

4.電動(dòng)自行車已成為大眾化的一種交通工具，專業(yè)人員對(duì)某品牌電動(dòng)自行車進(jìn)行了測(cè)試,

讓電動(dòng)自行車在平直的路面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，獲得速度隨時(shí)間變化的圖象如圖甲所示，牽

引力隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。已知?jiǎng)蛩傩旭倳r(shí)，電動(dòng)機(jī)輸入電壓48V,輸入電流5A。

由圖象可知，在自行車運(yùn)動(dòng)874s過程中，請(qǐng)回答：

(1)電動(dòng)自行車運(yùn)動(dòng)的路程是多少？

(2)電動(dòng)自行車受到的摩擦力為多少N?

(3)這段時(shí)間，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為多少？

5.一輛質(zhì)量為1500kg的小車用625N的力通過如圖滑輪組將質(zhì)量為100kg的物體勻速提起

(不計(jì)繩重和滑輪間摩擦)。

(1)滑輪組的機(jī)械效率是多少？

⑵動(dòng)滑輪重為多少？

⑶已知小車的速度為3m/s,受到水平地面的摩擦阻力的大小是小車重力的0.3倍。此電動(dòng)

車牽引力的功率是多大？

6.氫能源汽車具有零排放的環(huán)保優(yōu)勢(shì)。某款氫能源汽車在水平公路上勻速行駛時(shí)受到的阻

力為1.2X103N,勻速行駛30km消耗氫0.6kg<=1.5x108J/kg)?求：

(1)汽車牽引力做的功；

(2)氫氣完全燃燒釋放的熱量；

⑶汽車?yán)脷淠艿男省?/p>

7.一個(gè)成年人參加一次長(zhǎng)跑，身體消耗的能量約為8.4X106J,這些能量相當(dāng)于完全燃燒0.7kg

的干木柴才能得到。求：[c求=4.2xl()3j/(kg?℃)]

(1)干木柴的熱值約為多少；

(2)若將這些干木柴用來燒水，不計(jì)熱量損失，這些能量可以使100kg初溫為20℃的水溫度

升高到多少攝氏度；

(3)若某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%,這些能量可以供功率為10kW的汽車行駛多少分鐘。

8.如圖所示，建筑工人用200N的拉力將質(zhì)量為34kg的木箱在10s內(nèi)勻速提升3m,不計(jì)

繩重和摩擦，g取10N/kg。求：

(1)工人做的有用功；

(2)工人做功的功率；

(3)該滑輪組的機(jī)械效率。

9.我國(guó)自主品牌汽車通過技術(shù)革新和品質(zhì)提升，越來越受到消費(fèi)者的喜歡。某國(guó)產(chǎn)品牌汽

車在平直公路上以25m/s的速度勻速行駛200s,消耗了汽油lkg?若汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率

為92kW,汽油的熱值4=4.6x107"kg。求：

(1)求汽油完全燃燒放出的熱量；

(2)汽車牽引力所做的功；

(3)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。

10.一輛汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是40kW,熱機(jī)的效率為20%,油箱里有16kg的汽油,

如果車速為20m/s,求：(汽油的熱值是4.6xl07j/kg)

(1)汽車受到的阻力；

(2)這些汽油可供發(fā)動(dòng)機(jī)做多少功；

(3)汽車最多能行駛距離。

11.如圖甲所示的轎車，采用氫氣燃料工作，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為50%。某次，該轎車在水平路

面上以恒定功率P做直線運(yùn)動(dòng)，圖像如圖乙所示。已知汽車(包括司乘人員)的總質(zhì)量

為1500kg,汽車行駛過程中所受阻力大小平均為車重的0.1倍，氫氣的熱值

q氧氣=1.5x108J/kg,取g=10N/kg。求：

甲乙

(1)汽車所受阻力的大小:

(2)在10~15s內(nèi)汽車牽引力做的功％；

(3)該轎車保持此功率持續(xù)行駛lh,需要消耗多少氫氣？

12.如圖所示，斜面長(zhǎng)s=10m,高/?=4m。用平行于斜面尸=120N的拉力，將重力為G=200N

的物體，由斜面的底端勻速拉到頂端，用時(shí)ulOs。求：

(1)拉力做功的功率P；

(2)該斜面的機(jī)械效率〃；(百分號(hào)前結(jié)果保留一位小數(shù))

(3)物體受到的摩擦力人

13.一輛卡車要將砂石拉往一個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)，卡車和砂石總質(zhì)量為9t.卡車先以10m/s的速度

在平直公路上以30kW的輸出功率勻速行駛了10mino之后卡車行駛到一個(gè)山坡下，為了將

砂石從山坡底運(yùn)送到山坡頂?shù)氖┕がF(xiàn)場(chǎng)，司機(jī)將輸出功率提升到120kW,用時(shí)2.5min,消

耗了1.3kg柴油才到達(dá)坡頂。柴油的熱值為4.3xlO7J/kg,g10N/kgo求：

(l)1.3kg的柴油完全燃燒放出的熱量是多少？

(2)卡車在平直公路上行駛時(shí)，受到的阻力是多少？

(3)卡車爬上坡頂?shù)倪^程中，卡車內(nèi)燃機(jī)的效率是多少？(百分號(hào)前保留一位小數(shù))

14.裝卸工人用如圖所示的滑輪組勻速提升重為400N的貨物，所用的拉力/為250N,繩

子自由端在10s內(nèi)被拉下2m,在此過程中求：

⑴拉力P所做的功；

⑵拉力尸功率：

(3)滑輪組的機(jī)械效率。

15.如圖所示，工人用動(dòng)滑輪勻速提升重為300N的窗玻璃，所用的豎直拉力為200N,窗

玻璃上升的高度為10m,用時(shí)50s。求：

(1)工人做的有用功W存；

(2)工人所用拉力的功率P；

⑶動(dòng)滑輪的機(jī)械效率〃。

16.如圖所示，塔式起重機(jī)上的滑輪組將重為2.7X104N的重物吊起，使其在15s內(nèi)勻速上

升10m,滑輪組的機(jī)械效率為90%。

(1)求提升重物做的有用功;

⑵求繩端的拉力；

(3)求拉力的功率：

(4)若克服摩擦和鋼絲繩重所做的功為12000J,求動(dòng)滑輪的重力。

17.國(guó)慶長(zhǎng)假期間小明和爸爸駕車出去旅游，汽車在一段平直且限速120km/h的高速公路上

勻速行駛15km,消耗汽油1.6kg,發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出功率為43.2kW,汽油機(jī)效率為30%(假

設(shè)汽油完全燃燒，紜油=4.5xl07j/kg)請(qǐng)你幫助小明解決下列問題：

(l)1.6kg汽油完全燃燒能放出多少熱量？

(2)汽車在這段路面行駛過程中，受到的阻力是多大？

(3)通過計(jì)算說明小明的爸爸是否在超速駕駛。

18.某品牌小汽車在水平路面上勻速行駛15min消耗汽油2.5L,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為

40kW,己知汽油的密度為0.8xl()3kg/m3,汽油的熱值為4.5xl()7j/kg.求：

(1)2.5L汽油完全燃燒放出的熱量；

(2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；

(3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。

19.如圖甲所示，用滑輪組提升重力為500N的物體，物體在拉力尸的作用下20s勻速上升

了9m。此過程中，拉力廠做的功W隨時(shí)間/的變化圖像如圖乙所示，求:

乙

(1)拉力尸的功率;

(2)滑輪組的機(jī)械效率;

(3)若克服摩擦與繩重所做的額外功占總額外功的四分之一，則動(dòng)滑輪的重力為多少N?

20.氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)采用氫氣燃料工作，氫氣的熱值為q豕r=L5xl08j/kg。小華駕駛一輛上述發(fā)

動(dòng)機(jī)的轎車沿平直公路行駛，以25m/s的速度勻速行駛lh,此過程中轎車牽引力的功率為

20kW,消耗了0.8kg氫氣。設(shè)氫氣在汽缸內(nèi)完全燃燒，轎車以恒定功率行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出

的能量全部用來驅(qū)動(dòng)轎車行駛，求此過程中：

(1)氫氣完全燃燒放出的熱量；

(2)求轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率；

《2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)提升訓(xùn)練：做功與機(jī)械能》參考答案

1.(l)2.15xlO6N

(2)1.35xlO9J

(3)25%

【詳解】(1)由題意可知，登陸艇受到的重力為

G=mg=2.15xl05kgx10N/kg=2.15x106N

因?yàn)榈顷懲≡诤Ｃ嫔?，所以受到的浮力?/p>

F^=G=2.15xlO6N

(2)由題意可知，登陸艇的推進(jìn)力為3.0X105N時(shí)，勻速行駛4500m,則推進(jìn)力做的功為

W=Fs=3.0x105Nx4500m=1.35xlO9J

(3)汽油完全燃燒放出的熱量為

Q^7^=120kgx4.5xl07J/kg=5.4xl09J

發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率為

W1.35x10。

r)=——xl00%=x100%=25%

Q放5.4x10"

2.(l)960W

(2)80%

(3)83.3%

【詳解】解：(1)由圖可知滑輪組中動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)"=2,繩子自由端移動(dòng)的距離為

s=Mz=2x6m=12m

拉力廠做功為

W=Fs=2400Nx12m=28800J

拉力廠做功的功率為

_W28800J

rD----=960W

30s

(2)電動(dòng)機(jī)的效率為

WPtP960W

〃二-----x100%=80%

明總P息tP思1200W

(3)物體的重力為

G=ntg=8x50kgxl0N/kg=4000N

滑輪組的機(jī)械效率為

%_G7_GhG4000N

=83.3%

7iW~Fs~Fx2h~2F~2x2400N

答：(1)拉力廠做功的功率為960W；

(2)電動(dòng)機(jī)的效率為80%；

(3)滑輪組的機(jī)械效率為83.3%。

3.(1)2.3X107J

(2)9.2X107J

(3)25%

【詳解】(1)因汽車在平直公路上勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，牽引力做的功

W=F5=2xl03Nxl.l5xl04m=2.3xl07J

(2)2kg汽油完全燃燒放出的熱量

。放=mq=2kgx4.6x107J/kg=9.2x107J

(3)這輛汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率

^<X100%=SX10°%=25%

4.(l)36m

(2)30N

(3)75%

【詳解】(1)由圖甲可知自行車在8?14s勻速行駛，此時(shí)自行車的速度是6m/s,根據(jù)s=W

可知，8?14s電動(dòng)自行車運(yùn)動(dòng)的路程

s=vt=6m/sx(14s-8s)=36m

(2)由乙圖象可知，在8?14s牽引力大小廠=30N,因?yàn)樵??14s勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力與摩擦

力是一對(duì)平衡力，所以摩擦力

戶產(chǎn)二30N

(3)根據(jù)尸二網(wǎng)可得，勻速行駛時(shí)克服摩擦力做功的功率

尸有麻a=30Nx6mzs=180W電動(dòng)機(jī)輸入總功率

P總=U/=48Vx5A=240W所以電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率

%琮，七180W

77=—xl00%=^-xl00%=-ixl00%=--------x100%=75%

%、P莖/240W

5.(1)80%

(2)250N

(3)15375W

【詳解】(1)由題圖可知，動(dòng)滑輪上有兩段繩子，則拉力移動(dòng)的距離為物體提升高度的2

倍，則滑輪組的機(jī)械效率是

%.G物〃mg100kgxION/kg

//------------------------------------------------------------------oU/0

叱總Fx2hIF2x625N

(2)因?yàn)槔σ苿?dòng)的距離為物體提升高度的2倍，則拉力為

產(chǎn)=：(6物+G動(dòng))

即

625N=；(1000N+G動(dòng))

解得G動(dòng)=250N。

(3)小車所受阻力為

/=0.3G車=0.3x1500kgxION/kg=4500N

根據(jù)題意可知小車勻速行駛，則水平方向受力平衡，即

=/+F=4500N+625N=5125N

所以電動(dòng)車牽引力的功率是

p=F^v=5125Nx3m/s=15375W

6.(l)3.6xlO7J

(2)9xlO7J

(3)40%

【詳解】(1)汽車在水平公路上勻速行駛時(shí)，受到的牽引力與阻力平衡，由二力平衡條件可

知，此過程中汽車受到的牽引力

F=^：1.2X103N

汽車牽引力做的功

W=Fs=1.2x103NX30X103m=3.6x107J

(2)0.6kg氫氣完全燃燒釋放的熱量

Q放=mq>=0.6kgx1.5x108J/kg=9x107J

(3)汽車?yán)脷淠艿男?/p>

W3.6xlO7J

=——xlOO%=x100%=40%

77

Q放9X10J

7.(l)1.2xlO7J/kg；

(2)40℃；

(3)4.2min

【詳解】(1)干木柴的熱值約為

中級(jí)=8.4xl06j=]2x]07j/kg

m0.7kg

(2)依題意得,水吸收的熱量

Q及=。放=8.4x106J

1

由2a=c〃心得,水升高的溫度為

加=線=8.4X106J

=20℃

cm4.2x103J/(kg.℃)x100kg

則水溫升高到

t=\t+tQ=20℃+20℃=40℃

W

⑶由"森Xi。。％得，汽車牽引力做的功為

皿=啕攵=30%x8.4xl06j=2.52xl()6j

由尸=?得，這些能量可以供功率為10kW的汽車行駛的時(shí)間為

W2.52X106J-，c.

——=-------——=252s=4.2min

P10xl03W

8.(l)1020J；

(2)120W；

(3)85%

【詳解】(1)由題意知，木箱的重為

G=mg=34kgxl0N/kg=340N

則工人做的有用功為

I￥^=G/z=340Nx3m=1020J

(2)由圖可知，動(dòng)滑輪上繩子的根數(shù)為2,則繩子自由端移動(dòng)的距離為

s=〃/z=2x3m=6m

則所做總功為

w總=Ps=200Nx6m=1200J

做功的功率為

p=^=1200J=120W

t10s

(3)該滑輪組的機(jī)械效率

〃=畦X100%=X100%=85%

叫1200J

9.(l)4.6xlO7J

(2)1.84xlO7J

(3)40%

【解析】【小題11完全燃燒1kg汽油所放出的熱量為

Q=qm=4.6xlO7J/kgxlkg=4.6xl07J

【小題2】由P=￡得，汽車牽引力所做的功為

W=P/'=9.2X104WX200S=1.84X107J

【小題3】發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為

%￡、1。。％=魯需xl00%=4。％

10.(l)2000N

(2)1.472xlO8J

(3)7.36xl04m

【詳解】(1)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，阻力與牽引力相等，由

PFv

阻力大小為

40xl000W

二2000N

20m/s

(2)根據(jù)〃=記、100%可得這些汽油可供發(fā)動(dòng)機(jī)做功

%用=〃劣=〃網(wǎng)=20%x4.6xlCfj/炊xl6&=1.472X1()8J

(3)根據(jù)尸=匕得到汽車最多能行駛距離

s

%用1.472xl()8j

=7.36xl04m

F~2000N

11.(1)15OON

(2)7.5X104J

(3)0.72kg

【詳解】(1)汽車行駛過程中所受阻力大小平均為車重的0.1倍，汽車所受阻力的大小為

/=0.1G=0.1mg=0.1xl500A:gxl0N/Jtg=1500N

(2)由圖知在10~15s內(nèi)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力等于阻力，牽引力為1500N,根據(jù)s=W

計(jì)算行駛路程為

s=vf=10m/sx(15-10)s=50m在10~15s內(nèi)汽車牽引力做的功叱為

W,=F5=1500Nx50m=7.5xl04J

(3)該轎車功率為

尸=尸丫=1500?4><10111/$=1.5><104亞該轎車保持此功率持續(xù)行駛lh有用功為

W

%=P?=1.5X104WX3600S=5.4X107J根據(jù)〃=$xlOO%計(jì)算氫氣燃燒釋放熱量為

2放

勰二號(hào)=言普"08X及J需要消耗氫氣質(zhì)量為

1.08X10-J=

q1.5xlO8J/Jtg

12.(l)120W

(2)66.7%

(3)40N

【詳解】(1)拉力做功的功

W=A=120Nx10m=1200J

拉力做功的功率

尸=/器加

(2)有用功為

%=G/z=200N義4m=800J

斜面的機(jī)械效率

77=100%=X100%=66.7%

W1200J

(3)物體受到的摩擦力做功為額外功

W^=W-W^=Fs=1200J-800J=400J物體受至I］的摩擦力

人區(qū)二照二40N

s10m

13.⑴5.59xlO7j

(2)3000N

(3)32.3%

【詳解】(1)L3kg的柴油燃燒放出的熱量為

Q=mq=1.3kgx4.3x107J/kg=5.59xlO7J

(2)卡車輸出的牽引力為

F=W=^=^=30kW=30000W=3000N

svtvlOm/s10m/s

由于卡車做勻速運(yùn)動(dòng)，受到阻力與牽引力是一對(duì)平衡力，所以受到的阻力為

/=F=3000N

(3)卡車爬上坡頂?shù)倪^程中，內(nèi)燃機(jī)輸出的有用功為

%用=/??=120X103WX2.5X60S=1.8X107J

則卡車內(nèi)燃機(jī)的效率為

1.8xlO7J

xlOO%=32.2%

r)=-2"-5.59xlO7J

14.(l)500J

(2)50W

(3)80%

【詳解】(1)拉力廠所做的功為

唯=Fs=250Nx2m=500J

(2)拉力/功率為

W_500J

&=50W

t10s

(3)由題圖可知，滑輪組的繩子承重股數(shù)為"=2,繩子自由端在10s內(nèi)被拉下2m,則貨物

上升的高度為

7s2m1

n=—==lm

n2

拉力尸所做的有用功為

%=G/?=400Nxlm=400J

則滑輪組的機(jī)械效率為

片上x100%=x100%=80%

%500J

15.(1)3OOOJ

(2)80W

(3)75%

【詳解】(1)由題意知,勻速提升重為300N的窗玻璃，窗玻璃上升的高度為10m,則做的

有用功

%=Gh=300Nx10m=3000J

(2)由圖可知，動(dòng)滑輪上有兩根繩子，因此繩子自由端移動(dòng)的距離為

s=2/z=2x10m=20m

拉力所做總功為

%=Fs=200Nx20m=4000J

拉力的功率

p=W=4000J=80W

t50s

(3)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為

77=^kxlOO%=^^xlOO%=75%

降4000J

16.(l)2.7xlO5J

(2)lxlO4N

(3)2xlO4W

(4)1800N

【詳解】(1)提升重物做的有用功

45

Wr=G/z=2.7xl0Nxl0m=2.7xl0J

(2)拉力做的總功

由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)〃=3,繩子自由端移動(dòng)的距離

s=〃。=3x1Om=30m

繩端的拉力

廣也=漢業(yè)=1義1。、

s30m

(3)拉力的功率

P=^=3xl05j=2xlO4W

t15s

(4)額外功

w后卬總一卬支3xl05j_2.7xl05j=30000J

克服動(dòng)滑輪做功

W^1=W^W額2=30000J-12000J=18000J

動(dòng)滑輪重

6動(dòng)=必=^^=1800N

動(dòng)h10m

17.(1)7.2X107J

(2)1.44X103N

(3)小明的爸爸沒有超速駕駛

【詳解】(1)L6kg汽油完全燃燒能放出的熱量為

77

Q=q汽油%=4.5xlOJ/kgx1.6kg=7.2xlOJ

(2)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做的機(jī)械功為

77

IV=?72=30%X7.2X10J=2.16X10J

汽車在這段路面行駛過程中，受到的牽引力是

W2.16xlO7J

=1.44X103N