2026年中考物理高频考点专项练习：应用强化：功、功率、机械效率有关计算

专题十四应用强化：功、功率、机械效率有关计算

高频考点1功的计算

1.有用功：％5田=尸/=£§（水平移动尸Gh（竖直提升）。

有用

2.总功：匕-“=七"（简单机械）。

总拉力

3.额外功：％卜％，有用吗（E）。

【典例1】（2025济南中考）人体的心脏相当于一个发动机，不断地对血液施加推力，以保持体内血液的循环流

动。人在不同状态下，心脏对血液的推力不同。心脏每次用励推动血液运动的过程均可等效为如图所示的物理模型：

血液在恒定推力作用下沿粗细均匀的血管做匀速直线运动。请通过计算回答：

（1）人运动时，心脏某次勘励对血液的推力产生的压强为1.6X104RZ,血菅的等效横截面积为5xl（）7〃?2,则心脏本

次以励对血液的推力为多少？

（2盾争息时，心脏某次跳动对血液的推力为6.6N,推动血液以0.25m/s的速度匀速运动0.8s,则心脏本次跳动对

血液做的功为多少?

MW11（2025洪山区）如图为商城内的娃娃机，玩家通过操作摇杆控制抓手抓住一个质量300g的娃娃，用

时4s将娃娃匀速提升到60cm的高度，再用时8s将娃娃匀速平移1m到达出口上方,然后将娃娃释放到出口。则

提升娃娃的过程中，抓手对娃娃做功J,平移娃娃的过程中，抓手对娃娃做功

高频考点2功率的计算

功率的计算：4竺=匕=尸匕

11k

【典例2]（2025洪山区）如图甲所示，在第20届亚洲马拉松锦标赛中，宇树B2机器狗担任“急救跑者”，携带

质量10kg的医疗物资，为选手们保驾护航。机器狗还在尝试做其他工作，如图乙所示，工作人员正在泰山测试机

器狗当“挑山工”，测试结果喜人：质量为60kg的机器狗驮着30kg的货物，爬过竖直高度为240m的3000多级台

阶，仅用了1小时。

（1）若机器狗的牵引力恒为100N,它陪跑10km健康跑过程中牵引力做功为多少J?

（2这次当“挑山工”测试中，机器狗对所驮货物做功的功率至少为多少W?

[即训2]（2025武昌区）图甲为《天工开物》记载的一种叫“筒车”的古代农业机械，图乙为筒车的简化示意图。

若接水槽离取水处高4m,水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg。水流冲击筒车旋转一周所用时间为

60s,取水的机械效率为80%（接水槽离倒水处的高度忽略不计）。筒车旋转一周

取水所做的有用功为J,水流冲击筒车做功的总功率为W。

高频考点3机械效率的计算机械综合

高频考点3机械效率的计算机械综合

1.滑轮组：，7=^^1（）0%=[=暮一=与水平移动）<>（不计绳重和摩擦）

%G物-G动"

2.斜面：〃=~^^xioo%=兴

总

【典例3]图甲所示为某起重车的示意图，该车有四个支撑脚，起重时在支撑脚支撑作用下，轮胎离开地面。

图乙为起重车某次提升货物时，起重臂上滑轮组的示意图，货物在钢丝绳的拉力F作用下以0.25nVs的速度匀速上

3

升10s,货物所受的重力为L2xl（）4N,钢丝绳的拉力F为5X10^.

（1衽货物上升过程中，拉力F做功的功率有多大？

（2）滑轮组的机械效率有多大?

支撑脚

甲乙

【即训3】（2025武昌区）如图所示，旋转停车场的核心力学结构可看作简单机械中的斜面,若某辆重为K）O（X）

N的车辆从底端匀速行驶到顶端的过程中，牵引力大小为2000N,底端与顶端的高度差为25m,车辆共行驶了250

m,则行驶过程中车辆所受的摩擦力是N,牵引力做的总功为J,该斜面的机械效率为%。

【强化练习】

1.（2025黄陂区）晾衣架给日常生活带来许多方便，转动手摇器能使横杆上升或下降.

（I皮装在天花板上的方框内的简单机械应该是______（选填“定滑轮”或动滑轮

（24各挂在晾衣架上重为20N的衣服升高1m,至少对衣服做______J的功。

（3）由于使用不当，造成晾衣架右恻钢丝绳受损，最多只能承受14N的力，左侧钢丝绳能正常费用，晾衣架的

横杆上有11个小孔，相邻两孔间的距离均为10cm。如果横杆、衣架和钢丝绳等自重不计，将T牛重20N的衣服挂

在第9个孔上，右侧钢丝绳所需拉力为N（选填“会，，或，，不会，，）断裂。

2.2024年6月2日质量为24的'嫦娥六号"探测器（如图甲有四只着陆脚）成功着陆月球背面并完成采样工作。

“嫦娥六号”采样时有钻取采样和表取采样两种方式。表取采样是利用铲挖式采样器来完成。若铲持式采样器先从月

球表面D点挖取质量为1.5kg的月壤，由机械臂在10秒钟内将它们提升到离月表3m的E点，通过5秒水平旋转

到达放样点F完成封装（图乙中虚线DEF仅为样品运动轨迹的简化）。挖取月壤的过程中，采样器某一状态的简化

模型如图丙所示，OA是固定的轻直杆，OBC是绕O点转动的轻直杆，C点为样品重心，AB是可伸缩的轻杆.

此时AB垂直OC。OB=IOcm,OC=6（）cm,NAOC=6（）。（已知物体在月球上的重力是地球上的触取ION/kg）。

枭葩近庚需探浏识别并已果采样区丁物成分

甲乙

⑴求探测器在月球上受到的重力；若探测器每只着陆脚与水平月表接触的面积为046〃尸,求探测器对月表的压

弓虽是多少?

⑵求将样品从采样点运送到放样点的过程中，机械臂的平均功率是多少?

（3）求图丙状态伸缩杆AB对轻直杆OBC的拉力大小是多少?

高频考点1功的计算

「有用功：4用用尔（水平移动尸Gh（竖直提升）。

2.总功：简单机械）。

3领外功：％^%一。用=嗔（一力

【典例1】（2025济南中考）人体的心脏相当于一个发动机，不断地对血液施加推力，以保持体内血液的循环流

动。人在不同状态下，心脏对血液的推力不同。心脏每次学励推动血液运动的过程均可等效为如图所示的物理模型：

血液在恒定推力作用下沿粗细均匀的血管做匀速直线运动。请通过计算回答：

⑴人运动时，心脏某次跳动对血液的推力产生的压强为1.6x104Pa,血管的等效横截面积为5x10-4加2,则心脏本

次学励对血液的推力为多少?

（2）静息时，心脏某次跳动对血液的推力为6.6N,推动血液以O.25m/s的速度匀速运动0.8s,则心脏本次跳动对

血液做的功为多少?

4-42

解：⑴心脏本次助励对血液的推力F=pS=l.6x10P«x5x10,H=8；V#

血管

(2)血流通过的距离s=vt=0.25nVsx0.8s=0.2ni,

则心脏本次学励对血液做的功W=Fs=6.6Nx0.2m=1.32J

[即训1]（2025洪山区）如图为商城内的娃娃机，玩家通过操作摇杆控制抓手抓住一个质量300g的娃娃，用时

4s将娃娃匀速提升到60cm的高度，再用时8s将娃娃匀速平移1m到达出口上方，然后将娃娃释放到出口。则提

升娃娃的过程中，抓手对娃娃做功」&J,平移娃娃的过程中，抓手对娃娃做功旦J。

高频考点2功率的计算

功率的计算：吟=『F布

【典例2]（2025洪山区）如图甲所示，在第20届亚洲马拉松锦标赛中，宇树B2机器狗担任“急救跑者”，携带

质量10kg的医疗物资，为选手们保驾护航。机器狗还在尝试做其他工作，如图乙所示，工作人员正在泰山测试机

器狗当，挑山工”，测试结果喜人：质量为60kg的机器狗驮着30kg的货物，爬过竖直高度为240m的3000多级台

阶，仅用了1小时。

（1诺机器狗的牵引力恒为100N,它陪跑10km健康跑过程中牵引力做功为多少J?

（2这次当“挑山工•测试中，机器狗对所驮货物做功的功率至少为多少W?

解：（1）它陪跑过程中牵引力做功

W=F=s=1OONxIOx1000m=IxlO6

（2机器狗和货物的总重力乙

G=mg=(30kg+60kg)xl()N/kg=900N,

机器狗对所驮货物做功亚=Gh=900Nx240m=2.I6xl05工机器狗对所驮货物做功的功率后%如⑻因

=60忆

3600s

[即训2]（2025武昌区）图甲为《天工开物》记载的一种叫，，筒车叩勺古代农业机械，图乙为筒车的简化示意图。

若接水槽离取水处高4m,水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg。水流冲击筒车旋转一周所用时间为

60s,取水的机械效率为80%（接水槽离倒水处的高度忽略不计）。筒车旋转一周取水所做的有用功为1920J,水流

冲击筒车做功的总功率为mW。

倒水处

C接水一

河岸

水流方向

取水处"

乙

高频考点3机械效率的计算机械综合

“有用G.Gf

1.滑轮组：片x1（）（）%=2=*水平移动）。（不计绳重和摩擦）

nFGq-G”nF

%物动

2.斜面:片碧400%嚓

【典例3］图甲所示为某起重车的示意图，该车有四个支撑脚，起重时在支撑脚支撑作用下，轮胎离开地面。

图乙为起重车某次提升货物时，起重臂上滑轮组的示意图，货物在钢丝绳的拉力F作用下以0.25m/s的速度匀速上

雷・

4轮

升10s,货物所受的重力为1.2xl0N,钢丝绳的拉力F为5x103"组

（I在货物上升过程中，拉力F做功的功率有多大?

（2）滑轮组的机械效率有多大？田文环脚

甲乙

解（1）货物在10s上升的高度h=vt=0.25m/sx10s=2.5ni,

34

由图乙可知，n=3，拉力F在10s内所做总功rKc.=F5=F??h=5x1O7VX3X2.5W=3.75X10JE*F做功的功率P=

”总3.75xlO4J

=3.75x1()3忆

（2起重车对货物做的有用功^=Gh=1,2x10^Vx2.5W=3xl0V

滑轮组的机械效率X100%=X100%=80%0

【即训3】（2025武昌区）如图所示，旋转停车场的核心力学结构可看作简单机械中的斜面，若某辆重为10000

N的车辆从底端匀速行驶到顶端的过程中，牵引力大小为2000N,底端与顶端的高度差为25m,车辆共行驶了250

m,则行晔静车辆所受的摩擦力是」咽_N,牵弓I力做的总功为5、1（卢J,该斜面的机械效率为卫％。

【强化练习】

1.（2025黄陂区）晾衣架给日常生活带来许多方便，转动手摇器能使横杆上升或下降。

56789

（1皮装在天花板上的方框内的简单机械应该是定滑轮（选填,定滑轮”或“动滑轮）

（2»等挂在晾衣架上重为20N的衣服升高1m,至少对衣服做包」的功。

（3）由于使用不当，造成晾衣架右恻钢丝绳受损，最多只能承受14N的力，左侧钢丝绳能正常使用，晾衣架的

横杆上有11个小孔，相邻两孔间的距离均为10cm.如果横杆、衣架和钢丝绳等自重不计，将T牛重20N的衣服挂

在第9个孔上，右侧钢丝绳所需拉力为」,上（选填''会•・或，不会，，）断裂。

2.2024年6月2日质量为24的潞娥六号”探测器（如图甲有四只着陆脚成功着陆月球背面并完成采样工作。

“嫦娥六号',采样时有钻取采样和表取采样两种方式。表取采样是利用铲拾式采样器来完成。苔铲挖式采样器先从月

球表面D点挖取质量为1.5kg的月壤，由机械臂在10秒钟内将它们提升到离月表3m的E点，通过5秒水平旋

转到达放样点F完成封装（图乙中虚线DEF仅为样品运动轨迹的简化）。挖取月壤的过程中，采样器某一状态的简

化模型如图丙所示，OA是固定的轻直杆，OBC是绕O点转动的轻直杆，C点为