第十一章 机械功与机械能 章末复习笔记-【教材解读】2023秋九年级上册初三物理（沪粤版)

物理　九年级　上册 ４２　 章末复习笔记 第十一章　机械功与机械能 ４３　 专题一　 功、功率、机械效率的综合 计算 　　功、功率、机械效率的综合计算题是 中考的常见题型,计算功是计算功率和 机械效率的基础.因此,解答时首先根 据功的计算公式W＝Fs,确定力,然后确 定在相应力的方向上通过的距离,绝不 能见到力和距离就把它们相乘. 计算功率时根据P＝ W t 或P＝Fv, 要注意W 和t、F 和v的对应性. 计算机械效率应审清做功的环境, 理解造成额外功的具体原因. 利用滑轮组竖直做功的情况 该类问题所涉及的物理量:物重G、 动滑轮重G动 、物体移动的距离h、动力 F、动力F 的作用点移动的距离s、机械 效率 η.其 中 W 有用 ＝Gh,W 总 ＝Fs, W 额外 ＝W 总 －W 有用 ,滑轮组的机械效率 为η＝ W 有用 W 总 ×１００％＝ Gh Fs×１００％ ,不计 绳重及摩擦时,η＝ Gh Gh＋G动h×１００％＝ G G＋G动 ×１００％ . 【例１】某人用如图所示的滑轮组把６００N 的物体匀速提升２m 的过程中,人拉 力做的功为１４４０J.求用此滑轮组匀 速提起１２００N的物体时的机械效率. (不计绳重及摩擦) 思路分析 当物重由６００N 变为１２００N 时,滑 轮 组 的 机 械 效 率 将 发 生 变 化. 题中不变的是G动 ,求出G动 是解题的 关键所在. 知条件:G１＝６００N,h１＝２m,W１＝ １４４０J,G＝１２００N. 求问题:η＝? 精解析:当提起６００N 的物体时,F＝ G１＋G动 n ,有４股绳子承担动滑轮,s＝ ４h１,由题意知W１＝Fs＝ ６００N＋G动 ４ × ４×２m＝１４４０J,解得G动 ＝１２０N, 当匀速提起G＝１２００N 的物体时,滑 轮组 机 械 效 率 η＝ W有用 W总 ×１００％ ＝ Gh Gh＋G动h×１００％＝ G G＋G动 ×１００％＝ １２００N １２００N＋１２０N×１００％≈９０．９１％ . 答案 用此滑轮组匀速提起１２００N的物 体时的机械效率为９０．９１％. 利用滑轮组水平做功的情况 该类问题所涉及的物理量:物体与 水平面间的摩擦力f、物体移动的距离 l、动力F、动力F 的作用点移动的距离s、 机械效率η.其中W 有用 ＝fl,W 总 ＝Fs、 物理　九年级　上册 ４４　 W 额外 ＝W 总 －W有用,滑轮组的机械效率为 η＝ W有用 W总 ×１００％ ＝ fl Fs×１００％ ＝ f nF × １００％.(n 为承担动滑轮的绳子的股数) 【例２】某场馆建设工地上,工人用如图 所示的滑轮组将重２０００N 的物体A 以０．４m/s的速度沿水平方向匀速向 前拉动２m,拉力F 大小为２５０N,物 体A 与地面间的滑动摩擦力大小是物 体A 重力的 １ ５ ,则: (１)物体A 与地面间的滑动摩擦力大小 是多少? (２)该滑轮组的机械效率是多少? (３)拉力F 做功的功率是多少? 思路分析 (１)知道物体A 所受的滑动摩 擦力与重力的关系可直接求出滑动摩 擦力 的 大 小.(２)利 用 η＝ W 有用 W 总 × １００％＝ fl Fs×１００％＝ f nF×１００％ 可求 出机械效率. (３)求出绳子自由端的运动速度,利用 P＝Fv 可以求出拉力F 做功的功率. 知条件:G＝２０００N,F＝２５０N,vA＝ ０．４m/s,l＝２m,f＝ １ ５G . 求问题:(１)f＝? 　(２)η＝? (３)P＝? 精解析:(１)由题意可知,滑动摩擦力 大小f＝ １ ５G＝ １ ５×２０００N＝４００N . (２)两股绳子承担动滑轮,滑轮组的机 械效率 η＝ W 有用 W 总 ×１００％＝ fl Fs×１００％＝ f nF× １００％＝ ４００N ２×２５０N×１００％＝８０％ . (３)绳子自由端的速度 v＝２vA＝２×０．４m/s＝０．８m/s, 拉力F 做功的功率 P＝ W t＝ Fs t ＝Fv＝２５０N×０．８m /s＝ ２００W. 答案 (１)物体A 与地面间的滑动摩擦力 大小为４００N. (２)该滑轮组的机械效率是８０％. (３)拉力F 做功的功率是２００W.  
在斜面上做功的情况 该类问题所涉及的物理量:物重G、 沿斜面的拉力F、斜面长s、斜面高h、机 械效率η.其中,W 有用 ＝Gh,W 总 ＝Fs, W 额外 ＝W 总 －W 有用 ,斜面的机械效率η＝ W 有用 W 总 ×１００％＝ Gh Fs×１００％ . 【例３】建筑工人要向楼上运送货物,为 了省力,他在一个斜面上安装了一个 滑轮组,做成如图所示的机械装置,斜 面的倾角为 ３０°且固定在水平面上. 工人用２００N的力拉绳子,重为５００N 的货物沿斜面匀速向上运动６m 所用 时间为２０s