第11章 升阶训练专题一 功、功率和机械效率的有关计算(习题课件)-【优+学案】2024-2025学年九年级上册物理课时通(沪粤版)

年级上册·HY 物 理 本课件使Office 2016制作，请使用相应软件打开并使用 本课件理科公式均采用微软公式制作，如果您是Office 2007或WPS 2021年4月份以前的版本，会出现公式及数字无法编辑或无动画的问题，请您安装Office 2016或以上版本即可解决该问题。 课件使用说明 本课件文本框内容可编辑，单击文本框即可进行修改和编辑 本课件设有小题超链接功能，点击题号即可跳转到对应题目。 使用软件 01 软件版本 02 便捷操作 03 软件更新 04 第十一章　机械功与机械能 升阶训练专题一　功、功率和机械效率的有关计算 　公式W＝Fs的应用 1. 一个重200 N的物体在水平拉力作用下沿水平面匀速前进了25 m，拉力撤去 后，物体因惯性又滑行了25 m.若此过程中拉力做的功为500 J，则拉力的大小 为 ⁠ N. 2. 如图所示，一木块沿固定光滑斜面下滑，木块（不计大小）的重力为10 N，所 受支持力为8 N，则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功为 J， 支持力做功为 ⁠ J. 20　 0.6　 0　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 第2题图 3. 如图所示，在斜面上将一个重5 N的物体匀速拉到顶端，沿斜面向上的拉力为2 N，斜面长4 m，高1 m.则拉力做的有用功为 ⁠ J. 第3题图 5　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 4. 如图所示，有人利用该滑轮将G＝100 N的物体匀速提升了20 cm（不计绳重和 摩擦），此过程克服物体重力做的功为 J，若动滑轮重10 N，则F ＝ ⁠ N. 20　 210　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 　公式P＝＝Fv的应用 5. 举重运动员在2 s内把1 200 N的杠铃匀速举高了2 m，在空中停留了3s.前2 s内的 功率是 W，整个过程的平均功率是 ⁠ W. 6. 科技成就　我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克，既可像普通坦克一样在 陆地上高速行驶，又能像船一样在水中航行.该坦克的质量为22 t，配备发动机的 最大功率为420 kW. 若在水中匀速航行时，最大速度为18 km/h，则此时受到的阻 力为 ⁠ N. 7. 某物体在大小为10 N的水平拉力作用下，以2 m/s的速度在粗糙水平桌面上做匀 速直线运动，此时拉力的功率为 W. 若将水平拉力增大到18 N，此时物体 所受的摩擦力为 ⁠ N. 1 200　 480　 8.4×104　 20　 10　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 　公式η＝×100％＝×100％的应用 8. 用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为100 N，每次运送的量不 定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象， 则动滑轮重为 N；当某次运送4件货物时，滑轮组的机械效率为 ％ （不考虑绳重和摩擦）. 100　 80　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 9. 如图所示，沿斜面把一个质量为12 kg的物体从底端匀速拉到最高处，沿斜面向 上的拉力F＝100 N，斜面长2 m，高1 m，则该斜面的机械效率是 ％.（不 计物体大小，g取10 N/kg） 第9题图 60　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10. 如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重18 N的物体缓慢升高 0.1 m，拉力大小为8 N，拉力移动的距离为0.25 m.该杠杆的机械效率为 ⁠. 第10题图 90％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 　变形公式的应用 11. 如图所示，绳端拉力F＝5 N，重物G移动的速度vG＝0.3 m/s，该滑轮组 在匀速拉动G＝100 N的重物时机械效率为80％，则重物与水平面之间的摩 擦力为 ⁠ N. 12　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 12. 小亮同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离、物体上升的高度 分别随时间变化的关系如图所示.已知物体的质量为900 g，动滑轮的质量为100 g，绳子自由端的拉力F为3.6 N，则在0～2 s的过程中，拉力F的功率为 ⁠ W，滑轮组的机械效率为 .（g取10 N/kg） 0.36　 62.5％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 13. 教材P13T3变式　小鹏家购买了一箱重960 N的装修材料，工人用如图所示的 滑轮组将装修材料匀速提高9 m，用时3 min，若滑轮组的机械效率为80％（不计 箱子重、绳重和摩擦）.小鹏计算的下列物理量正确的是（　D　） A. 绳子自由端移动的速度为0.05 m/s B. 做的有用功为2 160 J C. 拉力为240 N D. 拉力的功率为60 W D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 14. （2023·马鞍山花山区校级期中）如图所示，物体A在拉力F作用下以0.4 m/s的 速度匀速上升，物体重30 N，滑轮重12 N，不计绳重及摩擦，则此过程中 （　A　） A. 滑轮组的机械效率为83.3％ B. 人做的有用功为12 J C. 拉力F的大小为21 N D. 拉力做功的功率为12 W A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 15. 如图所示，物体A重50 N，物体B重15 N，此时A恰能沿着水平桌面以0.2 m/s的 速度向右做匀速直线运动.对A施加水平向左的力F使B以原速度大小匀速上升，下 列分析正确的是（　C　）（不计摩擦、绳重及滑轮重） A. 物体B匀速下降的速度大小是0.6 m/s B. 滑轮组对物体A的拉力为45 N C. 2 s内拉力F对物体A做的功为24 J D. 物体B匀速上升时，绳子拉力的功率为9 W C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 16. 如图所示是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组.一次提升货物A的质量为 2.7×103 kg.30 s内货物A被匀速提升了3 m，动滑轮的重为3×103 N（不计起重机 钢绳重和一切摩擦），g取10 N/kg.下列分析正确的是（　C　） A. 钢绳自由端移动的速度为0.1 m/s B. 拉力F的功率为1.5×103 W C. 滑轮组的机械效率为90％ D. 钢绳拉力F的大小为1.0×104 N C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 17. （2023·江西中考）如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直 接从地面搬进车厢省力多了.某同学用100 N的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知 箱子质量为20 kg，斜面长3 m，斜面高1.2 m，g＝10 N/kg.求： （1）箱子受到的重力. 解：（1）箱子受到的重力 G＝mg＝20 kg×10 N/kg＝200 N. 　有关功、功率、机械效率的综合计算 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 （2）箱子受到的摩擦力. 解：（2）推力所做的总功W总＝Fs＝100 N×3 m＝300 J，推力做的有用功W有＝ Gh＝200 N×1.2 m＝240 J，沿斜面推动 箱子，克服斜面对箱子的摩擦力做的功是 额外功，W额＝W总－W有＝300 J－240 J ＝60 J，由W额＝fs可得，箱子受到的摩擦 力f＝＝＝20 N. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 （3）斜面的机械效率. 解：（3）斜面的机械效率η＝×100％ ＝×100％＝80％. （4）使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法？ 解：（4）减小斜面的坡度、 减小斜面的粗糙程度都可以省力. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 18. （2023·眉山中考）如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重G物＝1 000 N，动滑轮重G动＝200 N. 在工人用力F的作用下，重物匀速上升，30 s达到规 定高度6 m处.不计绳重和机械之间的摩擦.求： （1）拉力做功的功率. 解：（1）有用功W有＝G物h＝ 1 000 N×6 m＝6 000 J. 额外功W额＝G 动h＝200 N×6 m＝1 200 J. 总功W总＝W有＋W额＝6 000 J＋1 200 J＝7 200 J. 拉力做功的功率P＝＝＝240 W. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 （2）滑轮组的机械效率. 解：（2）滑轮组的机械效率η＝×100％＝×100％≈83.3％. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 （3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90％，则该重物的重力是 多少？ 解：（3）不计绳重和机械之间的摩擦，根据η＝＝＝ 可知，机械效率达到90％时，90％＝，解得 G物'＝1 800 N. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 19. 如图所示，工人师傅用150 N的拉力，使重为1 000 N的物体以0.2 m/s的速度在 地面上沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重 的0.2倍.不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦.求： （1）工人师傅拉力的功率. 解：（1）由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，则绳子自由 端移动的速度v＝2×0.2 m/s＝0.4 m/s，拉力的功率P＝＝ ＝Fv＝150 N×0.4 m/s＝60 W. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 （2）动滑轮的重. 解：（2）物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍， 则物体受到的摩擦力f＝0.2G＝0.2×1 000 N＝200 N. 物体在 水平面上做匀速直线运动，受到的拉力与摩擦力是一对平衡 力，则拉动物体的力F'＝f＝200 N. 不计绳重及绳与滑轮、滑 轮与轴之间的摩擦，根据F＝（F'＋G动）可知，动滑轮的 重力G动＝2F－F'＝2×150 N－200 N＝100 N. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 （3）若物重增大到2 000 N，则滑轮组的机械效率是多少. 解：（3）若物重增大到2 000 N，则水平方向上拉动物体的 力F大＝0.2G'＝0.2×2 000 N＝400 N. 设物体在水平方向上移 动的距离为l，则动滑轮上升的高度为l，滑轮组的机械效率η ＝×100％＝×100％＝×100％＝ ×100％＝80％. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 $$