2025年中考物理机械效率与功率应用题全真模拟试卷

2025年中考物理机械效率与功率应用题全真模拟试卷一、选择题1.一台电动机的功率是800W，在1分钟内做了5600J的功，这台电动机的效率是多少？A.60%B.70%C.80%D.90%2.一个物体从静止开始沿斜面下滑，斜面长度为10m，高度为5m。如果物体下滑过程中克服摩擦力做了200J的功，那么物体下滑过程中的机械效率是多少？A.20%B.40%C.50%D.60%二、填空题1.功率是表示物体做功快慢的物理量，其公式为：P=。2.机械效率是指有用功与总功的比值，其计算公式为：η=。3.下列关于功率的说法正确的是（）。A.功率越大，做功越快B.做功越快，功率越小C.功率越小，做功越快D.做功越快，功率越大三、简答题1.简述机械效率与功率的关系。2.解释下列概念：有用功、总功、额外功。3.举例说明生活中提高机械效率的方法。四、计算题1.一台起重机用0.5分钟的时间将重为2000N的货物提升到10米高的地方，起重机拉力为1000N，求：（1）起重机在这段时间内做的有用功；（2）起重机在这段时间内做的总功；（3）起重机的机械效率；（4）起重机拉力的功率。2.一辆汽车以60km/h的速度行驶，行驶了5分钟，汽车在这段时间内行驶了多远？如果汽车在这段时间内消耗了12升汽油，汽油的热值为4.6×10^7J/kg，求：（1）汽车在这段时间内做的有用功；（2）汽油完全燃烧放出的热量；（3）汽车发动机的效率。五、实验题1.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验步骤如下：（1）将滑轮组固定在支架上，将重物挂在滑轮组的挂钩上；（2）测量重物的重量；（3）用弹簧测力计测量绳子的拉力；（4）将滑轮组沿水平面移动一段距离，记录下移动的距离；（5）计算机械效率。请根据以上步骤，设计一个完整的实验方案，包括实验目的、实验原理、实验步骤、数据记录表格和实验结果分析。2.在“探究影响机械效率的因素”的实验中，实验步骤如下：（1）选取不同质量的物体，分别用相同的滑轮组提升；（2）测量每个物体提升的高度；（3）记录下滑轮组的拉力和移动距离；（4）计算每个实验的机械效率；（5）分析实验数据，找出影响机械效率的因素。请根据以上步骤，设计一个完整的实验方案，包括实验目的、实验原理、实验步骤、数据记录表格和实验结果分析。六、综合题1.一架直升机在空中飞行时，发动机功率为150kW，直升机上升的斜率为10°，直升机质量为2000kg，重力加速度为10N/kg。求：（1）直升机上升时的牵引力；（2）直升机上升时的速度；（3）直升机上升时每分钟做的有用功；（4）直升机上升时的机械效率。2.一辆自行车以15km/h的速度匀速行驶，行驶了10分钟，自行车在这段时间内行驶了多远？如果自行车的质量为70kg，骑车人质量为60kg，自行车在行驶过程中克服摩擦力做了200J的功，求：（1）自行车在这段时间内做的有用功；（2）骑车人在行驶过程中所做的额外功；（3）自行车行驶过程中的机械效率。本次试卷答案如下：一、选择题1.答案：C解析思路：机械效率η=(有用功/总功)×100%，有用功为重力做的功，即mgh=2000N×10m=20000J，总功为电动机做的功，即Pt=800W×60s=48000J，所以η=(20000J/48000J)×100%≈41.67%，最接近的选项是C。2.答案：C解析思路：有用功为物体克服重力下滑所做的功，即mgh=10kg×9.8m/s²×5m=490J，总功为克服摩擦力做的功加上有用功，即W_total=490J+200J=690J，机械效率η=(490J/690J)×100%≈71.02%，最接近的选项是C。二、填空题1.答案：W/t解析思路：功率的定义是单位时间内所做的功，公式为P=W/t，其中W为功，t为时间。2.答案：W有用/W总解析思路：机械效率定义为有用功与总功的比值，公式为η=W有用/W总。3.答案：A解析思路：功率越大，表示单位时间内做的功越多，因此做功越快。三、简答题1.解析思路：机械效率是有用功与总功的比值，功率是做功的快慢，两者没有直接关系。机械效率高意味着能量利用率高，但功率大小并不影响效率。2.解析思路：有用功是指对完成某项任务有用的功，总功是指实际做的功，包括有用功和额外功（如摩擦力做的功）。额外功是指除了有用功之外，由于其他因素（如摩擦）而做的功。3.解析思路：提高机械效率的方法包括减小摩擦、使用更高效的机械装置、减少能量损失等。四、计算题1.解析思路：（1）有用功W有用=Fh=1000N×10m=10000J（2）总功W总=Pt=800W×60s=48000J（3）机械效率η=W有用/W总×100%=10000J/48000J×100%≈20.83%（4）功率P=W/t=10000J/30s≈333.33W2.解析思路：（1）行驶距离s=vt=60km/h×(5/60)h=5km（2）有用功W有用=Fd=70kg×10N/kg×5km=350000J（3）汽油燃烧放出的热量Q=qm=4.6×10^7J/kg×12L=5.52×10^9J（4）发动机效率η=W有用/Q×100%=350000J/5.52×10^9J×100%≈6.32%五、实验题1.解析思路：实验目的、原理、步骤、数据记录表格和结果分析需要根据实验设计来具体描述，这里仅提供一般性的实验方案框架。2.解析思路：实验目的、原理、步骤、数据记录表格和结果分析需要根据实验设计来具体描述，这里仅提供一般性的实验方案框架。六、综合题1.解析思路：（1）牵引力F=mgsinθ=2000kg×10N/kg×sin10°≈346N（2）速度v=Pt/mg=150kW×60s/(2000kg×10N/kg)≈9m/s（3）有用功W有用=Fh=346N×10m≈3460J（4）机械效率η=W有用/Pt×100%=3460J/(150kW×60s)×100%≈2.31%2.解析思路：（1）行驶距离s=vt=1