11. 力对物体做功的是()

A.用力搬石头，搬而未动
B.提着桶在水平路面上前进
C.用力将鸡蛋举高
D.手举杠铃静止不动

11. C

【解析】
判断力是否对物体做功，需同时满足两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
A.用力搬石头，搬而未动，石头在力的方向上无移动距离，力不做功；
B.提着桶在水平路面上前进，提桶的力竖直向上，桶的移动方向水平，力的方向与移动距离方向垂直，力不做功；
C.用力将鸡蛋举高，鸡蛋受向上的力且在力的方向上移动了距离，力对鸡蛋做功；
D.手举杠铃静止不动，杠铃在力的方向上无移动距离，力不做功。
综上，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
力做功的条件、判断力是否做功
【点评】
本题考查力对物体做功的判断，核心是牢记做功的两个必要因素，明确力的方向与物体移动距离的关系是解题的关键，属于基础题。
【难度系数】
0.8

12. 一物体放在同一水平面上，第一次在拉力$F_{1}$的作用下，以速度$v_{1}$匀速运动了距离$s$。第二次在拉力$F_{2}$的作用下，以速度$v_{2}$匀速运动了同样的距离。已知$v_{2}＞v_{1}$。比较前后两次拉力做的功及其功率的大小关系，正确的是()

A.$W_{1}=W_{2}$
B.$W_{1}＜W_{2}$
C.$P_{1}=P_{2}$
D.$P_{1}＞P_{2}$

12. A

物体在水平面上匀速运动，处于平衡状态，拉力等于摩擦力。同一物体在同一水平面上，压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力不变，故$F_{1}=F_{2}=f$。
两次运动距离均为$s$，根据$W=Fs$，可得$W_{1}=F_{1}s$，$W_{2}=F_{2}s$，所以$W_{1}=W_{2}$。
功率$P=Fv$，因为$F_{1}=F_{2}$，$v_{2}＞v_{1}$，所以$P_{2}＞P_{1}$。
综上，功的关系为$W_{1}=W_{2}$，功率关系为$P_{1}＜P_{2}$，正确的是A。
A. $W_{1}=W_{2}$

13. 妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动。妈妈的体重是小明的$2$倍，妈妈所用的时间是小明的$3$倍。若妈妈克服自身重力做功为$W_{1}$、功率为$P_{1}$，小明克服自身重力做功为$W_{2}$、功率为$P_{2}$，则下列关系正确的是()

A.$W_{1}:W_{2}=2:1$，$P_{1}:P_{2}=6:1$
B.$W_{1}:W_{2}=2:3$，$P_{1}:P_{2}=2:1$
C.$W_{1}:W_{2}=2:1$，$P_{1}:P_{2}=3:2$
D.$W_{1}:W_{2}=2:1$，$P_{1}:P_{2}=2:3$

13. D

设小明体重为$m$，则妈妈体重为$2m$；设小明所用时间为$t$，则妈妈所用时间为$3t$，爬山高度为$h$。
克服重力做功$W = Gh = mgh$，则：
$W_{1}=2mgh$，$W_{2}=mgh$，所以$W_{1}:W_{2}=2mgh:mgh=2:1$。
功率$P=\frac{W}{t}$，则：
$P_{1}=\frac{W_{1}}{3t}=\frac{2mgh}{3t}$，$P_{2}=\frac{W_{2}}{t}=\frac{mgh}{t}$，所以$P_{1}:P_{2}=\frac{2mgh}{3t}:\frac{mgh}{t}=2:3$。
D

14. 用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，甲和乙的机械效率分别为$80\%$和$75\%$，不计绳重和摩擦，甲和乙中的动滑轮重力之比为()

A.$4:3$
B.$3:4$
C.$5:4$
D.$4:5$

14. B

设重物重力为$G$，甲、乙动滑轮重力分别为$G_{动甲}$、$G_{动乙}$。
不计绳重和摩擦，滑轮组机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}}$。
对甲：$80\%=\frac{G}{G+G_{动甲}}$，即$\frac{4}{5}=\frac{G}{G+G_{动甲}}$，$4(G+G_{动甲})=5G$，$4G + 4G_{动甲}=5G$，$4G_{动甲}=G$，$G_{动甲}=\frac{G}{4}$。
对乙：$75\%=\frac{G}{G+G_{动乙}}$，即$\frac{3}{4}=\frac{G}{G+G_{动乙}}$，$3(G+G_{动乙})=4G$，$3G + 3G_{动乙}=4G$，$3G_{动乙}=G$，$G_{动乙}=\frac{G}{3}$。
$G_{动甲}:G_{动乙}=\frac{G}{4}:\frac{G}{3}=3:4$。
B

15. 对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是()

A.通过改进机械的性能可以使机械效率达到$100\%$
B.做功多的机械，功率一定大
C.功率大的机械，做功一定快
D.做功快的机械，机械效率一定高

15. C

【解析】
逐一分析各选项：
选项A：机械效率是有用功与总功的比值，使用机械时不可避免要做额外功，总功一定大于有用功，因此机械效率不可能达到100%，该选项错误。
选项B：功率是单位时间内所做的功，做功多的机械，若做功时间很长，其功率不一定大，该选项错误。
选项C：功率是表示物体做功快慢的物理量，功率大的机械，做功一定快，该选项正确。
选项D：做功快说明机械的功率大，而机械效率是有用功与总功的比值，功率和机械效率是两个不同的物理量，二者没有必然联系，该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
功率的物理意义；机械效率的概念；功、功率与机械效率的区别
【点评】
本题主要考查对功、功率、机械效率核心概念的理解，需明确三者的物理意义及相互区别，避免概念混淆，是对基础知识的典型考查。
【难度系数】
0.7

16. 如图所示，某同学使用动滑轮把$600N$的重物匀速提升了$3m$，所用的拉力是$400N$。下列说法正确的是()


A.机械效率是$80\%$
B.有用功是$1 800J$
C.额外功是$300J$
D.总功是$2 100J$

16. B

解：
有用功：$W_{有}=Gh=600N×3m=1800J$，B正确；
动滑轮绳子段数$n=2$，绳端移动距离$s=nh=2×3m=6m$；
总功：$W_{总}=Fs=400N×6m=2400J$，D错误；
额外功：$W_{额}=W_{总}-W_{有}=2400J - 1800J=600J$，C错误；
机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{1800J}{2400J}×100\% = 75\%$，A错误。
答案：B

17. 如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面$AB$、$AC$以相同的速度从底部匀速拉到顶点$A$，已知$AB＞AC$，施加的力分别为$F_{1}$、$F_{2}$，拉力做的功为$W_{1}$、$W_{2}$，拉力做功的功率分别为$P_{1}$、$P_{2}$，则下列判断正确的是()


A.$F_{1}＜F_{2}$，$W_{1}=W_{2}$，$P_{1}＜P_{2}$
B.$F_{1}＞F_{2}$，$W_{1}＞W_{2}$，$P_{1}＞P_{2}$
C.$F_{1}＜F_{2}$，$W_{1}＜W_{2}$，$P_{1}＜P_{2}$
D.$F_{1}＜F_{2}$，$W_{1}=W_{2}$，$P_{1}＞P_{2}$

17. A

解：
1. 拉力大小比较：斜面光滑，额外功为0，$W_{有}=Gh$，$W_{总}=Fs$，则$Fs=Gh$，$F=\frac{Gh}{s}$。因$AB＞AC$，$h$相同，故$F_{1}＜F_{2}$。
2. 做功比较：$W_{1}=F_{1}s_{AB}=Gh$，$W_{2}=F_{2}s_{AC}=Gh$，则$W_{1}=W_{2}$。
3. 功率比较：$v$相同，$P=Fv$，$F_{1}＜F_{2}$，故$P_{1}＜P_{2}$。
结论：$F_{1}＜F_{2}$，$W_{1}=W_{2}$，$P_{1}＜P_{2}$，选A。

18. 如图所示，将一个重为$10N$的木块沿倾角为$30^{\circ}$的斜面匀速向上拉至顶端，拉力为$8N$，斜面高$5m$。下列说法正确的是()


A.拉力做功为$40J$
B.摩擦力大小为$3N$
C.摩擦力大小为$8N$
D.机械效率为$80\%$

18. B

解：
1. 斜面长度：$s=\frac{h}{\sin30°}=\frac{5\,\mathrm{m}}{0.5}=10\,\mathrm{m}$
2. 拉力做功：$W_{\mathrm{总}}=Fs=8\,\mathrm{N}×10\,\mathrm{m}=80\,\mathrm{J}$，A错误
3. 有用功：$W_{\mathrm{有}}=Gh=10\,\mathrm{N}×5\,\mathrm{m}=50\,\mathrm{J}$
4. 额外功：$W_{\mathrm{额}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有}}=80\,\mathrm{J}-50\,\mathrm{J}=30\,\mathrm{J}$
5. 摩擦力：$f=\frac{W_{\mathrm{额}}}{s}=\frac{30\,\mathrm{J}}{10\,\mathrm{m}}=3\,\mathrm{N}$，B正确，C错误
6. 机械效率：$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{50\,\mathrm{J}}{80\,\mathrm{J}}×100\%=62.5\%$，D错误
B