第十一章简单机械和功 专项 功、功率、机械效率的综合计算课件 2023-2024学年苏科版物理九年级上册

专项 功、功率、机械效率的综合计算 阶段强化专项训练 1 类型1 滑轮组类 1.如图所示，小明使用滑轮组用 <m></m> 的拉力，使重为 <m></m> 的物体以 <m></m> 的速度匀速上升，不计摩擦和绳重，以下说法正确的是( ) A A.动滑轮重 <m></m> B.拉力做功的功率是 <m></m> C.此时滑轮组的机械效率是 <m></m> D.小明提升物体的速度越快，这个滑轮组的机械效率越高 1 2 3 4 5 6 7 2 【解析】 由题图知， <m></m> ，不计摩擦和绳重，拉力 <m></m> ， 则动滑轮重 <m></m> ，故A正确；绳端 移动的速度 <m></m> ，拉力做功的功率 <m></m> ,故B错误；滑轮组的机械效 率 </m> ,故C错误；滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比，与提升物体 的速度无关，故D错误. 1 2 3 4 5 6 7 3 2.[2022达州中考]如图所示，小华用滑轮组水平向左匀速拉动 <m></m> 物体， <m></m> 物体 <m></m> 内移动了 <m></m> ，且 <m></m> 物体与水平地面的摩擦力大小为 <m></m> ， 已知滑轮组的机械效率为 <m></m> ，则下列说法错误的是( ) A A.拉力 <m></m> 大小为 <m></m> B.绳子自由端移动的速度为 <m></m> C.拉力 <m></m> 做功的功率为 <m></m> D.拉力 <m></m> 在 <m></m> 内对滑轮组做的额外功为 <m></m> 1 2 3 4 5 6 7 4 【解析】 由题图可知 <m></m> ，由 <m></m> 可知，绳子 自由端的拉力 <m></m> ,故A错误；物体移动的距离 <m></m> ，绳子自由端移动的距离 <m></m> ， 则绳子自由端移动的速度 <m></m> ，故B正确；拉力做的总 功 <m></m> ，拉力做功的功率 <m></m> , 故C正确；有用功 <m></m> ，额外功 <m></m> ，故D正确. 1 2 3 4 5 6 7 5 3.[2022荆州中考]美的楼宇科技荆州产业园 项目是美的集团继冰箱和洗衣机项目后， 第三个落地荆州的生产基地，将成为美的 楼宇科技在全国最大的集研发、生产于一 体的标杆工厂.项目建设中，工人用如图所 示的装置将质量为 <m></m> 的建筑材料匀速 提升了 <m></m> ，用时 <m></m> .电动机的输出功率 恒定为 <m></m> ,不计绳重和摩擦， <m></m> .求: 1 2 3 4 5 6 7 6 （1）建筑材料上升的速度； 解：建筑材料上升的速度 <m></m> . （2） <m></m> 内电动机输出的总功; 解： 电动机输出的总功 <m></m> . 1 2 3 4 5 6 7 7 （3）动滑轮所受的重力; 解： 由图可知，滑轮组中承重的绳子有2股. 故 <m></m> , 绳子自由端的拉力 <m></m> , 建筑材料的重力 <m></m> , 动滑轮的重力 <m></m> . 1 2 3 4 5 6 7 8 （4）若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时，机械效率是 <m></m> ，则该 批建筑材料上升的速度. 解： 不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 <m></m> ，代入数据解 得 <m></m> , 则绳子自由端的拉力 <m></m> , 绳子自由端移动的速度 <m></m> , 则该建筑材料上升的速度 <m></m> . 1 2 3 4 5 6 7 9 类型2 杠杆类 4.如图所示，物体重 <m></m> ，挂在杠杆中点，人用 <m></m> 的力竖直向上将 物体提高 <m></m> ，在此过程中，下列说法不正确的是( ) B A.人用的拉力所做的功为 <m></m> B.用杠杆提升物体所做的有用功为 <m></m> C.额外功为 <m></m> D.杠杆的机械效率为 <m></m> 1 2 3 4 5 6 7 10 【解析】 人用 <m></m> 的力竖直向上将物体提高 <m></m> 时，由数学知识可 得，拉力 <m></m> 移动的距离 <m></m> ，人用的拉力所做的功 <m></m> ，故A正确，不符合题意；用杠杆提升物 体所做的有用功 <m></m> ，故B错误，符合题意； 因总功等于有用功和额外功之和，所以额外功 <m></m> ，故C正确，不符合题意；杠杆的 机械效率 <m></m> ,故D正确，不符合题意. 1 2 3 4 5 6 7 11 类型3 斜面类 5.[2022怀化通道县模拟]某地因连续大雨发生洪涝灾害．抗洪抢险小分队 成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为 <m></m> 的重物搬到 <m></m> 高的车上．为了省力，他采用 <m></m> 的长木板搭了一个斜面（如图所示）， 用 <m></m> 的力用了 <m></m> 匀速将重物推到车上．关于此简易斜面装置， 下列说法正确的是 <m></m> 取 <m></m> ( ) A A.他对重物做了 <m></m> 的有用功 B.他做功的功率为 <m></m> C.此次简易斜面装置的机械效率为 <m></m> D.斜面是一种省力杠杆 1 2 3 4 5 6 7 12 【解析】 对重物做的有用功 <m></m> ,A正确；李军做功的功率 <m></m> ，B错误；斜面的机械效率 <m></m> ，C错误；斜面是一种省力的简单机械，但不是杠杆，D错误. 1 2 3 4 5 6 7 13 类型4 综合类 6.[2021 石家庄二模]［多选］如图所示，利用这个装置将重为 <m></m> 的物 体在 <m></m> 内沿斜面匀速向上运动 <m></m> ,物体升高了 <m></m> ,绳端拉力为 <m></m> .不 计滑轮的摩擦和绳重，在此过程中( ) BD A.绳端移动的速度是 <m></m> B.拉力做的功是 <m></m> C.物体在斜面上受到的摩擦力为 <m></m> D.该装置机械效率为 <m></m> 1 2 3 4 5 6 7 14 【解析】 物体沿斜面向上运动的速度 <m></m> ，绳端移动的 速度是物体移动速度的2倍，故A错误；绳端移动的距离是物体移动距离 的两倍，故拉力做的功 <m></m> ，故B正确； 该机械的有用功是提升物体时克服物体重力所做的功，故有用功为 <m></m> ，则该装置的机械效率 <m></m> ，故D正确;因为额外功为克服物 体所受摩擦力做的功和克服动滑轮重力做的功，故无法计算出物体在斜面 上受到的摩擦力，故C错误. 1 2 3 4 5 6 7 15 7.[2022 石家庄外国语学校期中]如图甲是一种建筑工地常用塔式起重机上 的滑轮组，已知在匀速吊起 <m></m> 的货物时，所用拉力 <m></m> 为 <m></m> ，货 物在 <m></m> 内匀速上升 <m></m> ，不计摩擦和绳重， <m></m> 取 <m></m> . 1 2 3 4 5 6 7 16 审题指导 利用 <m></m> 求货物的重力，利用 <m></m> 求有用功 <m></m> 由题 图可知 <m></m> ，绳子自由端移动的距离 <m></m> ，利用 <m></m> 求拉力做 的总功，利用 <m></m> 求拉力做功的功率 <m></m> 利用 <m></m> 求滑轮 组的机械效率 <m></m> 利用不计绳重和摩擦时 <m></m> 求动滑轮的重力, 利用 <m></m> 计算配重的重力，根据杠杆平衡条件求货物和动滑轮的 总重，进而求出货物的重力，最后利用 <m></m> 求货物的质量. （1）滑轮组的有用功是多少? 解：货物的重力 <m></m> ， 有用功 <m></m> . 1 2 3 4 5 6 7 17 （2）拉力 <m></m> 做功的功率是多少? 解： 由题图甲可知 <m></m> ，绳子自由端移动的距离 <m></m> ， 拉力做的总功 <m></m> ， 拉力做功的功率 <m></m> . （3）滑轮组机械效率为多大? 解： 滑轮组的机械效率 <m></m> . 1 2 3 4 5 6 7 18 （4）图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同，若配重质量为 <m></m> ，平衡臂长 <m></m> ，起重臂长 <m></m> ，当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时，求此时货物的质量. 1 2 3 4 5 6 7 19 解： 因为不计绳重和摩擦时 <m></m> ，所以动滑轮的重力 <m></m> ； 配重的重力 <m></m> ， 根据杠杆平衡条件有 <m></m> ， 代入数据有 <m></m> ， 解得 <m></m> ， 所以此时货物的重力 <m></m> ， 由 <m></m> 可知，此时货物的质量 <m></m> . 1 2 3 4 5 6 7 20 $$