专题02 功、功率和机械效率【考题猜想】（55题11大类型）-2024-2025学年九年级物理上学期期中考点大串讲（苏科版）

专题02 功、功率和机械效率 【题型1 功的概念和单位】 1 【题型2 力做功的必要因素】 2 【题型3 功的计算和估算】 3 【题型4 斜面模型及相关计算】 5 【题型5 功率的定义及意义】 6 【题型6 比较功率的大小】 6 【题型7 功率的计算】 7 【题型8 有用功、额外功和总功的概含】 9 【题型9 影响机械效率大小的因素和提高机械效率的基本方法】 10 【题型10 实验探究滑轮组的机械效率】 11 【题型11 实验探究斜面和杠杆的机械效率】 14 【题型12 机械效率的计算】 17 【题型1 功的概念和单位】 1．（20-21八年级下·全国·课后作业）关于功，下列说法正确的是（　　） A．力越大做功越多 B．物体在力的方向上移动的距离越大做功越多 C．做功所用的时间越长做功越多 D．功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积 2．（22-23八年级下·北京顺义·期中）在国际单位制中，功的国际单位是（　　） A．焦耳 B．千克 C．秒 D．牛顿 3．（22-23八年级下·重庆南川·期末）物理学中有时用“乘积”定义物理量。如将“力”与“力的方向上移动的距离”的乘积定义为 。为了纪念英国科学家 ，其名字命名为该物理量的国际单位。 【题型2 力做功的必要因素】 4．（23-24八年级下·内蒙古鄂尔多斯·期中）运动赛场上中国运动员为国争光，在下图所示体育运动中，有关力对物体做功的说法中正确的是（　　） A．甲图中，运动员下落的过程中，重力做了功 B．乙图中，离手后的冰壶向前滑行，此过程中运动员的推力对冰壶做了功 C．丙图中，跳水运动员在下落的过程中，没有力对运动员做功 D．丁图中，运动员举着杠铃保持静止的过程中，举力对杠铃做了功 5．（23-24八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期中）在下列生活实例中，人对物体做功的是（　　） A．没有搬动石 B．提桶走在水平路面 C．    用力举着杠铃不动 D．提起口袋向上运动 6．（23-24九年级下·黑龙江大庆·期中）如图所示的各种情景，下列说法正确的是（　　） A．甲图中：当阀门关闭，蓄水槽中的水静止时，B管中水柱高度最低 B．乙图中：人用力推木箱，但没有推动，则人推木箱的力没有对木箱做功 C．丙图中：水坝筑成上窄下宽的形状，是由于越深处水对坝体侧面浮力越大 D．丁图中：金鱼吐出的气泡正在水中上升时，受到水的压强逐渐变小、浮力不变 7．（22-23八年级下·河南郑州·期中）五一假期，小亮一家驾车郊游，小汽车的轮廓（未超速）行驶时，小汽车对地面的压力 小汽车的重力；其重力对小汽车 （选填“做了功”或“不做功”）。 8．（23-24九年级上·广东肇庆·期中）做功包括两个必要因素：作用在物体上的 和物体在力的方向上通过的 ；小兰用的力提着水桶沿水平方向走了，小兰对水桶 （选填“有”或“没有”）做功。 【题型3 功的计算和估算】 9．（22-23八年级下·上海·期中）某同学将一个实心球从地面拿起来，并举过自己头顶的过程中，做功最接近于（    ） A．0.4焦 B．4焦 C．40焦 D．400焦 10．（23-24九年级下·湖南郴州·期中）图甲是一件汉代陶井模型，在井架下侧有一个可以旋转的定滑轮，古人利用定滑轮从井里提水。图乙是小亮制作的模拟装置，小亮将总质量为10kg的沙袋匀速提升了5m，上升的速度为0.5m/s，不计绳重与摩擦，下列说法正确的是（　　） A．小亮对绳子自由端的拉力为10N B．这个过程中，小亮做了50J的功 C．这个过程中，小亮拉绳的功率为50W D．使用定滑轮，可以省力 11．（23-24九年级下·云南曲靖·期中）用图甲的滑轮组，匀速提升重80N的物体到一定高度，图乙、丙、丁分别表示竖直向下的拉力F、物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系。不计绳重和摩擦，下列计算结果正确的是（　　） A．0~1s内，物体对地面的压力是30N B．1s~2s内，拉力F做的功是625J C．2s~3s内，绳子自由移动的距离为11.25m D．动滑轮重70N 12．（2024·甘肃武威·二模）一个工人用200牛的水平推力，在25秒钟内推动重1200牛的箱子沿水平路面匀速前进了50米，则工人做的功是 焦，当改用300N的力水平推这个箱子时，地面对箱子的摩擦力大小为 N。 13．（23-24九年级下·重庆潼南·期中）055型驱逐舰是我国正在研发的新一代万吨级大型驱逐舰（如图所示），该舰具有防空、反潜、反舰、对陆攻击等综合作战能力。该舰满载排水量为1.2万吨，则在海面上满载时所受浮力为 N；当它以40km/h的速度匀速航行时受到的阻力为，则航行1km的过程中动力做的功是 J。（） 14．（22-23八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）如图，在相等的时间内把同一物体分别沿AO、BO两个光滑斜面匀速拉到相同的高度，拉力所做的功分别为WA和WB，拉力分别为FA和FB，它们之间的关系WA WB，FA FB。（选填“大于”“小于”或“等于”） 15．（23-24八年级下·贵州铜仁·期中）一架喷气式飞机，质量为7000kg，轮子与地面的总接触面积为，飞机起飞过程中从静止开始滑跑，当路程达到2500m时，速度达到起飞速度。其中有300m是匀速直线滑跑，滑跑时受到的阻力为1400N，。求： （1）喷气式飞机所受重力； （2）喷气式飞机静止时对地面的压强； （3）在300m匀速直线滑跑的过程中，牵引力对喷气式飞机所做的功。 16．（23-24八年级下·山东济南·期中）如图所示，质量为48kg的小华同学骑着一辆质量为12kg的自行车，该车在水平路面上匀速行驶时，每个车胎与路面的接触面积为2×10-3m2，所受阻力为总重力的0.1倍。（g取10N/kg）请通过计算回答：小华骑车时： （1）自行车对水平路面的压强多大？ （2）小华在平直路面上匀速骑行500m，克服阻力所做的功多大？ 【题型4 斜面模型及相关计算】 17．（23-24九年级上·江苏·阶段练习）如图所示，重为G的物体在平行于斜面的拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。已知斜面的长为s、高为h，物体从斜面底端匀速运动到顶端的过程中，关于该过程，下列判断正确的是（　　） A．拉力做的有用功为fs B．拉力做的总功为Gh C．斜面对物体的摩擦力大小为f=F﹣ D．斜面的机械效率为 18．（20-21九年级上·安徽马鞍山·阶段练习）如图所示，将同一物体G分别沿光滑斜面由B、C匀速提升到A时，如若沿斜面的拉力分别为FB、FC，各个过程拉力做功为WB、WC，则它们的大小关系正确的是（　　） A．WB＞WC，FB＜FC B．WB＝WC，FB＜FC C．WB＞WC，FB＝FC D．WB＝WC，FB＝FC 19．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示为某居民楼前的无障碍通道，通道长3m，高30cm，小明用沿着通道斜面方向的力推着爷爷匀速上行，爷爷和轮椅的总质量为80kg，若此过程通道斜面的机械效率是80%，则推力的大小为 N，爷爷和轮椅所受摩擦力为 N，若增大通道斜面倾斜程度，此时通道斜面的机械效率将 （选填“增大”“不变”或“减小”）。（g取10N/kg） 【题型5 功率的定义及意义】 20．（23-24九年级上·广西柳州·期中）功率的单位用下列物理学家命名的是（    ） A．牛顿 B．焦耳 C．瓦特 D．阿基米德 21．（23-24九年级上·广西桂林·期中）当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（　　） A．做功多 B．做相同的功所用的时间多 C．做相同的功所用的时间少 D．相同的时间内做功少 22．（23-24八年级下·上海·期中）下表为某汽车的铭牌。观察铭牌，发动机正常工作时的功率称为额定功率，功率是表示物体 的物理量，该汽车正常工作时功率为 瓦，其物理意义是 。 发动机排量（升） 1.781 额定功率（千瓦） 100 60千米/时等速耗油（升/100千米） 6.9 【题型6 比较功率的大小】 23．（23-24八年级下·四川绵阳·期中）已知甲机器的功率小于乙机器的功率，则两台机器正常工作时，下列说法正确的是（    ） A．甲机器做功一定多 B．乙机器做功一定快 C．甲机器做功一定快 D．乙机器做功一定多 24．（11-12九年级·江苏泰州·阶段练习）如图所示，是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像。由图可知，甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比较，正确的是（　　） A．P甲>P乙 B．P甲<P乙 C．P甲=P乙 D．无法比较确定 25．（23-24九年级上·广东东莞·期中）如图所示，物体在同一水平地面上做直线运动，当物体以2m/s的速度运动时，受到的水平推力为F1；当物体以4m/s的速度运动时，受到的水平推力为F2。两次通过相等的距离s，若两次推力做的功分别为W1、W2，两次推力的功率分别为P1、P2，则F1 F2，W1 W2，P1 P2。（均选填“”、“”或“”） 【题型7 功率的计算】 26．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图甲，小林用水平推力推动水平地面上的木箱。此过程中，推力随时间的变化情况如图乙，木箱前进的速度的大小随时间的变化情况如图丙，则（　　） A．0~1s，推力做的功为100J B．3s~5s，推力克服摩擦做功200J C．3s~5s，推力做功的功率为300W D．1s~3s，木箱受到的摩擦力等于5s-6s木箱受到的摩擦力 27．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）研究表明，爬楼梯消耗的热量相当于登山消耗的热量，还具有保持关节的灵活性和加强肠道蠕动等优点。妈妈和小红进行爬楼梯比赛，妈妈和小红的体重之比是2∶3，爬完相同楼高所用时间之比是3∶4，则妈妈和小红爬楼梯的功率之比是（　　） A．2∶1 B．1∶2 C．8∶9 D．9∶8 28．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，在4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为 J；工人对木箱做功为 J；工人做功的功率为 W。 29．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示，滑轮组自重及绳与滑轮的摩擦力不计，物体重300N，在的拉力作用下，物体0.2m/s的速度匀速运动，则物体A在运动的过程中受到的摩擦力为 N；在10s内滑轮组对物体做的功是 J，拉力F的功率是 W。 30．（23-24九年级上·广东东莞·期中）若质量是60kg的人骑着重40kg的电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，g取10N/kg，求： (1)电动自行车受到的牵引力是多少？ (2)行驶10min，牵引力对自行车做的功是多少？ (3)电动自行车的功率是多少？ 31．（23-24九年级下·山东淄博·期中）如图所示，某同学在匀速做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为600N，双手竖直支撑在地面上。 （1）他将身体撑起如图所示，求地面对双手的支持力的大小？ （2）若每次肩部上升的距离均为0.5m，则1分钟内他做40个俯卧撑，求他做功的功率。 32．（22-23八年级下·上海·期中）纯电动汽车具有节能、减排的优点，某纯电动汽车的部分数据如下表所示。在某次正常行驶时，汽车在60秒内沿直线匀速行驶了1000米。 车辆类型 纯电动 电池类型 磷酸铁锂电池 续驶里程（千米） 160 整车质量（千克） 1385 正常行驶功率（瓦） ①求60秒内电机对汽车所做的功； ②求该车正常行驶时牵引力的大小。 【题型8 有用功、额外功和总功的概含】 33．（23-24九年级上·福建福州·阶段练习）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两个物体到相同的高度，不计绳重和摩擦。若GA<GB，则提升A的过程与提升B的过程相比（　　） A．所做有用功较大 B．所做额外功较小 C．所做总功较大 D．机械效率较小 34．（21-22九年级上·江苏徐州·期中）某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书过程中（　　） A．人做的总功相同 B．人做的有用功相同 C．人做功的机械效率相同 D．人做功的功率相同 35．（22-23八年级下·河北石家庄·期末）当你用桶从井中提水时，你对桶做的功是 ；如果桶掉进井里，从井捞桶时，桶里带着一些水，这时你对桶做的功是 ，对水做的功是 （均选填“总功”、“额外功”或“有用功”）。 【题型9 影响机械效率大小的因素和提高机械效率的基本方法】 36．（23-24九年级上·广东广州·期中）如图所示是测量滑轮组机械效率的实验情境，得到的数据记录在表格中。下列说法正确的是（    ） 实验次数 1 2 3 钩码重 4 4 6 钩码上升高度 0.1 0.1 0.1 绳端拉力 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离 0.3 0.5 0.3 机械效率 74.1% 57.1% A．第1次实验是使用乙图装置完成的 B．第3次实验的机械效率为80.1% C．分析比较第1、3次实验可得出：同一滑轮组提升的物重越大，滑轮组的机械效率越高 D．分析比较第2、3次实验可得出：动滑轮重越小，滑轮组的机械效率越高 37．（13-14九年级上·江苏无锡·期中）一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它将同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（　　） A．有用功不变，总功不变 B．有用功不变，总功减少 C．有用功增加，总功增加 D．有用功增加，总功减少 38．（22-23九年级下·江西上饶·期中）如图所示为轱辘取水的装置，该装置能够省 （选填“距离”、“力”或“功”），使用更轻的桶可以 （选填“提高”或“降低”）机械效率。    39．（22-23九年级上·广东惠州·期中）用图甲、乙两种方式匀速将同一物体提升相同的高度，绳重和摩擦力不计。则拉力对重物做的功 ，机械效率 ；若乙图中再挂一物体，机械效率将 。 【题型10 实验探究滑轮组的机械效率】 40．（23-24九年级上·江苏泰州·期中）小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，每个钩码重2N，测得的数据如表： 次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 2 6 0.1 0.3 3 4 0.1 1.4 0.5 57.1% 4 4 0.2 1.4 1.0 57.1% （1）在实验中，应竖直向上 拉动弹簧测力计； （2）第2次实验中测力计示数如图乙所示，拉力大小为 N，滑轮组的机械效率为 ；（精确到0.1%） （3）分析表中数据可知：第4次实验是用图 （选填“甲”、“乙”或“丙”）所示装置完成的。 （4）①分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， ，滑轮组的机械效率越高； ②分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），甲乙滑轮组的机械效率越 ； ③分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体 无关。 41．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，用到的装置如图，实验数据记录如表所示。 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 1 2 0.1 1.2 0.3 ？ 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 70.2% （1）第1次实验中，滑轮组的机械效率为 %（保留一位小数）。 （2）通过比较 （填实验次数的序号）两次实验数据可得：滑轮组机械效率与被提的重物的重力大小有关。 （3）比较1、2两次实验数据可得：用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度 （有关/无关）。 （4）下列操作中，不能提高滑轮组机械效率的是 。（填字母序号） A．减轻动滑轮重　　B．增加所提物体重　　C．机械加润滑油　　D．增大提升物体的速度 （5）小林发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，他就静止时读数，如果这样做，测得的机械效率将 （变大/变小/不变）。 42．（23-24九年级下·湖南长沙·期中）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，某兴趣小组的同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。 次数 物体的重力G/N 提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 4 4 0.2 1.8 0.6 74.1% （1）第3次实验测得的机械效率是 （结果精确到0.1%）； （2）分析比较第1、2、3次的实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 ； （3）分析比较第 次的实验数据可得，机械效率与物体上升的高度无关。 43．（23-24九年级上·广西崇左·期中）在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用如图所示的两组滑轮组进行了5次测量，测得数据如表： 实验次数 动滑轮重 物重 钩码上升高度 动力 动力作用点移动的距离 滑轮组的机械效率 1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6 2 0.5 1 0.2 0.7 0.6 47.6 3 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6 4 0.5 4 0.1 2 0.3 66.7 5 1 4 0.1 1.6 0.5 ① （1）表格中编号①处数据为 ； （2）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 有关； （3）有的同学认为机械越省力，它的机械效率越高。你是用小明收集到的第 两组数据对比分析来判断这句话是错误的；若第5组实验时，钩码上升的时间为3s，则第5组实验过程中克服摩擦及绳重做功的功率为 W。用如图乙所示的滑轮组提升重物，若不计摩擦和绳重，绳子能承受的最大拉力为5N，则该滑轮组的最大机械效率为 ； （4）在实验过程中弹簧测力计示数不稳定，有同学认为匀速拉动弹簧测力计上升比较困难，可以使弹簧测力计拉着绳子末端静止时读数，他的观点是 （选填“正确”或“错误”）的；这样算得的机械效率值与实际值相比偏大，是因为读得弹簧测力计的示数 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 【题型11 实验探究斜面和杠杆的机械效率】 44．（22-23九年级上·广东惠州·期中）小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如下图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计拉动小车，调节斜面倾斜角的大小多次测量，得到下表所示的数据： 斜面倾斜角 小车重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 拉力F/N 有用功 总功 机械效率 12° 5 0.2 1 2.1 1.0 2.1 47.6 30° 5 0.5 1 3.6 2.5 （a） 69.4 45° 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3 （b） （1）实验过程中拉力应沿着斜面使小车在斜面上做 运动； （2）表格中的空格中的是数据应为：（a） （b） ； （3）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：其他条件相同时，斜面倾斜角越大，斜面的机械效率越 ； （4）若将小车换成等质量的木块做实验，则表格中每组数据中测力计的示数将 （变大／变小／不变），机械效率将 （变大／变小／不变）。 45．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）为了更好地赓续端溪书院文脉，弘扬中华优秀传统文化，我校建成端溪书院历史文化展览馆，展览馆外面的台阶设计了一个无障碍通道，如图所示，它其实就是一个斜面。小明联想到上物理课时老师讲过的知识，想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关．他提出了以下的猜想： A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关 B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关 小明同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表： 实验次数 斜面倾角 物块重力 斜面高度 拉力 斜面长 有用功 总功 机械效率 ① 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0 ② 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60% ③ 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71% （1）在实验操作过程中，应沿斜面向上 拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大。应该把木板下面的木块向 移动（填“左”或“右”）； （2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为 %，第②次实验中总功为 J； （3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想 （选填“A”或“B”）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：在其它条件相同时，斜面倾角越大．机械效率越 ； （4）除了小明的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与斜面的 。 46．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）斜面是一种简单机械，小明想探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”。于是他找来木块A、长木板B、三个高度不同的长方体C和弹簧测力计进行实验，如下图。 实验 次数 斜面倾斜 程度 木块重 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面的 拉力F/N 木块沿斜面 移动距离s/m 斜面的机 械效率 1 较缓 5 0.2 3.3 0.5 60.6% 2 较陡 5 0.25 3.8 0.5 65.8% 3 最陡 5 0.3 4.2 0.5 （1）除上述器材外，小明要完成实验还需要的一种测量器材是 ； （2）在实验过程中，应沿斜面向上拉动木块，使木块做 运动； （3）实验记录数据如表，则第3次实验时斜面的机械效率为 ； （4）分析比较表中的实验数据，可得到的结论是：斜面越陡，机械效率 ； （5）除了倾斜程度会影响斜面的机械效率，你还能猜想到斜面的 也会影响到斜面的机械效率。 47．（23-24九年级上·安徽芜湖·期中）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，O为支点，总重为G的钩码悬挂在杠杆上的A点，竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，测得钩码上升的高度为h，弹簧测力计示数为F，其移动距离为s。 （1）该实验中杠杆的机械效率为 （用题目中物理量的符号表示）； （2）钩码悬挂在A点时，杠杆机械效率为，若同样的将钩码悬挂在B点进行实验，仍将钩码缓慢提升高度h，杠杆的机械效率为，忽略摩擦， （选填“大于”、“小于”或“等于”）； （3）若保持钩码悬挂在A点不变，而将弹簧测力计作用点从杠杆最右端移到B点，仍然竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，将钩码仍提升高度h，忽略摩擦，此时杠杆的机械效率为，则 （选填“大于”、“小于”或“等于”）。 48．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）某综合实践小组为教学楼一楼的台阶设计了一个无障碍通道，如图1所示，它其实就是一个斜面，在设计的过程中，他们对斜面的省力情况与斜面的倾斜程度的关系进行了研究。他们利用重G1=4N的木块1、重G2=1N的木块2、刻度尺、长木板和弹簧测力计进行了如下探究。 （1）实验过程中他们要用弹簧测力计沿木板匀速直线拉动木块，此时的拉力 摩擦力（选填“等于”或“不等于”） （2）小组发现甲、乙、丙三次实验的拉力F1>F2>F3，所以他们得出了结论： ； （3）在实验过程中，为了使实验更严谨，通过斜面高和长来确定斜面的倾斜程度，于是用刻度尺测量了斜面长为s=1.1m，木块1长为a=0.1m，三次实验的斜面高分别为h1、h2、h3，其中h2=0.2m，他们根据这些数据可以算出乙斜面的机械效率η=80%，则物体在乙斜面上受到的摩擦力为 N； （4）他们通过计算发现甲、乙、丙的机械效率依次变小，于是从理论的角度进行了论证：按甲、乙、丙三种情况将木块1拉到顶端时，有用功 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。斜面越缓，木块对斜面的压力就越大，当斜面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力就越 ，所以额外功就越 ，因此斜面的机械效率变小。 【题型12 机械效率的计算】 49．（23-24九年级下·安徽合肥·期中）如图所示，用40N的拉力F沿着水平方向拉绳子，使重为500N的物体A以2cm/s的速度沿水平地面向左匀速运动5s，已知物体A受到的摩擦力为90N，则在该过程中（　　） A．绳子移动的距离为0.3m B．有用功为50J C．拉力F的功率为1.6W D．滑轮组的机械效率为88.9% 50．（23-24九年级上·浙江杭州·期中）甲、乙两斜面的长和高相同，甲斜面的机械效率是60%，乙斜面的机械效率是80%。若将同一物体分别沿这两个斜面从底端匀速推上顶端。推力方向平行于斜面，则推力F甲：F乙为（　　） A．1∶1 B．3∶4 C．4∶3 D．2∶3 51．（23-24九年级下·山东菏泽·期中）如图所示，小明用大小为5N的拉力竖直向下提升物体，重为7N的物体在2s内被匀速提升1m。这个过程中拉力做功的功率为 W，该滑轮的机械效率为 。 52．（23-24九年级下·山东威海·期中）如图所示为专用的无障碍通道，该通道高1m，斜面长4m，用沿斜面200N的推力，在5s内将总重为500N的人和轮椅匀速推到顶端，则该过程中人和轮椅所受的摩擦力为 N，斜面的机械效率为 。 53．（23-24八年级下·北京顺义·期中）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，向下拉动绳子自由端，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升，提升过程中滑轮组的机械效率为90%。已知物体A重450N，不计滑轮组的绳重和轴摩擦。求： （1）绳子自由端受到向下的拉力F。 （2）动滑轮的重力。 （3）绳子自由端拉力的功率P。    54．（23-24九年级上·广东东莞·期中）如图，利用斜面将箱子推进车厢，通常比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了。某同学用100N的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子的质量为20kg，斜面长3m，高1.2m。（g取10N/kg） （1）箱子受到的重力； （2）斜面的机械效率； （3）箱子受到的摩擦力。 55．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，在竖直向下拉力F的作用下，使杠杆从水平位置将一物体缓慢匀速提升.如表是提升物体时采集到的信息：求： 物重G（N） （m） （m） A端上升的高度h/m B端下降的竖直距离s/m 100 0.8 0.4 0.4 0.2 （1）不计杠杆自重和摩擦，杠杆处于水平静止时，拉力F的大小； （2）实际提升所用的拉力F为250N，拉力F做的总功； （3）实际拉力F为250N时，杠杆的机械效率η。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！36 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 功、功率和机械效率 【题型1 功的概念和单位】 1 【题型2 力做功的必要因素】 2 【题型3 功的计算和估算】 4 【题型4 斜面模型及相关计算】 9 【题型5 功率的定义及意义】 11 【题型6 比较功率的大小】 12 【题型7 功率的计算】 13 【题型8 有用功、额外功和总功的概含】 17 【题型9 影响机械效率大小的因素和提高机械效率的基本方法】 18 【题型10 实验探究滑轮组的机械效率】 21 【题型11 实验探究斜面和杠杆的机械效率】 26 【题型12 机械效率的计算】 32 【题型1 功的概念和单位】 1．（20-21八年级下·全国·课后作业）关于功，下列说法正确的是（　　） A．力越大做功越多 B．物体在力的方向上移动的距离越大做功越多 C．做功所用的时间越长做功越多 D．功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积 【答案】D 【详解】A．力越大，物体在力的方向上移动的距离未知，由W＝Fs可知，不能判断做功的多少，故A错误； B．物体在力的方向上移动的距离越大，力的大小未知，由W＝Fs可知，不能判断做功的多少，故B错误； C．做功所用的时间越长，功率的大小未知，由W＝Pt可知，不能判断做功的多少，故C错误； D．根据功的定义可知，功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积，故D正确。 故选D。 2．（22-23八年级下·北京顺义·期中）在国际单位制中，功的国际单位是（　　） A．焦耳 B．千克 C．秒 D．牛顿 【答案】A 【详解】A．在国际单位制中，功、能量、热量的国际单位都是焦耳，故A符合题意； B．在国际单位制中，千克是质量的国际单位，故B不符合题意； C．在国际单位制中，秒是时间的国际单位，故C不符合题意； D．在国际单位制中，牛顿是力的国际单位，故D不符合题意。 故选A。 3．（22-23八年级下·重庆南川·期末）物理学中有时用“乘积”定义物理量。如将“力”与“力的方向上移动的距离”的乘积定义为 。为了纪念英国科学家 ，其名字命名为该物理量的国际单位。 【答案】 机械功 焦耳 【详解】[1]力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量，物理学中称为机械功，简称功。 [2]功的单位是为了纪念英国科学家焦耳，而用他的名字命名。 【点睛】本题考查了功的定义和单位，是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题。 【题型2 力做功的必要因素】 4．（23-24八年级下·内蒙古鄂尔多斯·期中）运动赛场上中国运动员为国争光，在下图所示体育运动中，有关力对物体做功的说法中正确的是（　　） A．甲图中，运动员下落的过程中，重力做了功 B．乙图中，离手后的冰壶向前滑行，此过程中运动员的推力对冰壶做了功 C．丙图中，跳水运动员在下落的过程中，没有力对运动员做功 D．丁图中，运动员举着杠铃保持静止的过程中，举力对杠铃做了功 【答案】A 【详解】A．甲图中，运动员下落的过程中，运动员受到重力作用，并且在重力方向上通过了距离，所以重力对运动员做了功，故A正确； B．离手后的冰壶向前滑行，此过程中运动员对冰壶没有推力，推力没有对冰壶做了功，故B错误； C．丙图中，跳水运动员在下落的过程中，运动员受到重力作用，并且在重力方向上通过了距离，所以重力对运动员做了功，故C错误； D．丁图中，运动员举着杠铃保持静止的过程中，杠铃没有在举力的方向上通过距离，所以举力没有对杠铃做了功，故D错误。 故选A。 5．（23-24八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期中）在下列生活实例中，人对物体做功的是（　　） A．没有搬动石 B．提桶走在水平路面 C．    用力举着杠铃不动 D．提起口袋向上运动 【答案】D 【详解】A．没有搬动石头，有力但没有距离，所以不做功，故A不符合题意； B．提桶走在水平路面上，有力也有距离，但不是在力的方向上通过的距离，所以没有做功，故B不符合题意； C．用力举着杠铃不动，有力但没有距离，所以不做功，故C不符合题意； D．提起口袋向上运动，有力也有距离，并且力和距离的方向相同，所以做功，故D符合题意。 故选D。 6．（23-24九年级下·黑龙江大庆·期中）如图所示的各种情景，下列说法正确的是（　　） A．甲图中：当阀门关闭，蓄水槽中的水静止时，B管中水柱高度最低 B．乙图中：人用力推木箱，但没有推动，则人推木箱的力没有对木箱做功 C．丙图中：水坝筑成上窄下宽的形状，是由于越深处水对坝体侧面浮力越大 D．丁图中：金鱼吐出的气泡正在水中上升时，受到水的压强逐渐变小、浮力不变 【答案】B 【详解】A．甲图中：当阀门关闭，蓄水槽中的水静止时，ABC管为连通器，ABC管的高度相同，故A错误； B．乙图中：人用力推木箱，但没有推动，木箱在推力的作用下没有移动，则人推木箱的力没有对木箱做功，故B正确； C．丙图中：水坝筑成上窄下宽的形状，是由于越深处水对坝体侧面压强越大，故C错误； D．丁图中：金鱼吐出的气泡正在水中上升时，受到水的压强逐渐变小，气泡逐渐增大，由得，浮力变大，故D错误。 故选B。 7．（22-23八年级下·河南郑州·期中）五一假期，小亮一家驾车郊游，小汽车的轮廓（未超速）行驶时，小汽车对地面的压力 小汽车的重力；其重力对小汽车 （选填“做了功”或“不做功”）。 【答案】 小于 不做功 【详解】[1]汽车在快速行驶过程中，车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速，车子上方空气的压强小于车子下方空气的压强，轿车上下方形成压强差，轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力。从而使小汽车对地面的压力小于自身的重力。 [2]汽车在水平路面上行驶时，重力的方向是竖直向下的，汽车的运动方向是水平的，力与运动的方向相互垂直，因此重力不做功。 8．（23-24九年级上·广东肇庆·期中）做功包括两个必要因素：作用在物体上的 和物体在力的方向上通过的 ；小兰用的力提着水桶沿水平方向走了，小兰对水桶 （选填“有”或“没有”）做功。 【答案】 力 距离 没有 【详解】[1][2]做功包括两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。 [3]小兰对水桶的拉力向上，而水桶运动的方向与拉力垂直，即，水桶没有在拉力的方向上通过距离，所以小兰对水桶没有做功。 【题型3 功的计算和估算】 9．（22-23八年级下·上海·期中）某同学将一个实心球从地面拿起来，并举过自己头顶的过程中，做功最接近于（    ） A．0.4焦 B．4焦 C．40焦 D．400焦 【答案】C 【详解】一个实心球的质量约为 m=2000g=2kg 则重力为 G=mg=2kg×10N/kg=20N 从地面举到头顶的高度约为2m，人对课本做的功 W=Gh=20N×2m=40J 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10．（23-24九年级下·湖南郴州·期中）图甲是一件汉代陶井模型，在井架下侧有一个可以旋转的定滑轮，古人利用定滑轮从井里提水。图乙是小亮制作的模拟装置，小亮将总质量为10kg的沙袋匀速提升了5m，上升的速度为0.5m/s，不计绳重与摩擦，下列说法正确的是（　　） A．小亮对绳子自由端的拉力为10N B．这个过程中，小亮做了50J的功 C．这个过程中，小亮拉绳的功率为50W D．使用定滑轮，可以省力 【答案】C 【详解】A．定滑轮不省力，不计绳重与摩擦，小亮对绳子自由端的拉力为 F=G=mg=10kg×10N/kg=100N 故A错误； B．这个过程中，小亮做的功为 W=Gh=mgh=10kg×10N/kg×5m=500J 故B错误； C．这个过程中，小亮拉绳的功率为 P=Fv=100N×0.5m/s =50W 故C正确； D．定滑轮的本质是一个等臂杠杆，使用定滑轮，不能省力，故D错误。 故选C。 11．（23-24九年级下·云南曲靖·期中）用图甲的滑轮组，匀速提升重80N的物体到一定高度，图乙、丙、丁分别表示竖直向下的拉力F、物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系。不计绳重和摩擦，下列计算结果正确的是（　　） A．0~1s内，物体对地面的压力是30N B．1s~2s内，拉力F做的功是625J C．2s~3s内，绳子自由移动的距离为11.25m D．动滑轮重70N 【答案】A 【详解】A．由图甲可知，滑轮组承重绳子股数n=3，根据图丙，2~3s时，物体做匀速直线运动，根据图乙，此时的拉力为40N，计算动滑轮的重力为 在0~1s内，拉力为30N，动滑轮对物体的拉力为 物体对地面的压力为 故A正确； B．根据图丁，在1~2s内，物体移动1.25m，拉力做功为 故B错误； C．在2~3s内，根据图丁，计算物体移动的距离为 绳子自由移动的距离为 故C错误； D．由图甲可知，滑轮组承重绳子股数n=3，根据图丙，2~3s时，物体做匀速直线运动，根据图乙，此时的拉力为40N，计算动滑轮的重力为 故D错误。 故选A。 12．（2024·甘肃武威·二模）一个工人用200牛的水平推力，在25秒钟内推动重1200牛的箱子沿水平路面匀速前进了50米，则工人做的功是 焦，当改用300N的力水平推这个箱子时，地面对箱子的摩擦力大小为 N。 【答案】 1×104 200 【详解】[1]该工人做的功 W=Fs=200N×50m=1×104J [2]工人用200N的力水平推这个箱子，能使其匀速运动，箱子受的摩擦力与推力是平衡力 f=F=200N 改用300N的力水平推这个箱子时，箱子对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力不变，仍为200N。 13．（23-24九年级下·重庆潼南·期中）055型驱逐舰是我国正在研发的新一代万吨级大型驱逐舰（如图所示），该舰具有防空、反潜、反舰、对陆攻击等综合作战能力。该舰满载排水量为1.2万吨，则在海面上满载时所受浮力为 N；当它以40km/h的速度匀速航行时受到的阻力为，则航行1km的过程中动力做的功是 J。（） 【答案】 【详解】[1]该舰满载排水量为1.2万吨，则在海面上满载时所受浮力为 [2]由平衡条件得，动力 航行1km的过程中动力做的功是 14．（22-23八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）如图，在相等的时间内把同一物体分别沿AO、BO两个光滑斜面匀速拉到相同的高度，拉力所做的功分别为WA和WB，拉力分别为FA和FB，它们之间的关系WA WB，FA FB。（选填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】 等于 小于 【详解】[1]由功的原理可知，使用任何机械都不省功，即沿斜面AO和BO所做的功相同，即WA=WB。 [2]由于AO>BO，WA=WB，根据可知，FA<FB。 15．（23-24八年级下·贵州铜仁·期中）一架喷气式飞机，质量为7000kg，轮子与地面的总接触面积为，飞机起飞过程中从静止开始滑跑，当路程达到2500m时，速度达到起飞速度。其中有300m是匀速直线滑跑，滑跑时受到的阻力为1400N，。求： （1）喷气式飞机所受重力； （2）喷气式飞机静止时对地面的压强； （3）在300m匀速直线滑跑的过程中，牵引力对喷气式飞机所做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）喷气式飞机所受重力 （2）喷气式飞机静止时对地面的压力 喷气式飞机静止时对地面的压强 （3）在300m匀速直线滑跑的过程中，喷气式飞机处于平衡状态，阻力与牵引力大小相等，则 牵引力对喷气式飞机所做的功 答：（1）喷气式飞机所受重力为； （2）喷气式飞机静止时对地面的压强为； （3）在300m匀速直线滑跑的过程中，牵引力对喷气式飞机所做的功为。 16．（23-24八年级下·山东济南·期中）如图所示，质量为48kg的小华同学骑着一辆质量为12kg的自行车，该车在水平路面上匀速行驶时，每个车胎与路面的接触面积为2×10-3m2，所受阻力为总重力的0.1倍。（g取10N/kg）请通过计算回答：小华骑车时： （1）自行车对水平路面的压强多大？ （2）小华在平直路面上匀速骑行500m，克服阻力所做的功多大？ 【答案】（1）1.5×105Pa；（2）3×104J 【详解】解：（1）总质量为 m总=m人+m车=48kg+12kg=60kg 自行车对水平路面的压力为 F压=G总= m总g=60kg×10N/kg=600N 自行车对水平路面的压强为 （2）因为在水平路面上匀速行驶，受力平衡，则牵引力为 F牵=f阻=0.1G总=0.1×600N=60N 克服阻力做的功为 W=F牵s路=60N×500m=3×104J 答：（1）自行车对水平路面的压强为1.5×105Pa； （2）小华在平直路面上匀速骑行500m，克服阻力所做的功为3×104J。 【题型4 斜面模型及相关计算】 17．（23-24九年级上·江苏·阶段练习）如图所示，重为G的物体在平行于斜面的拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。已知斜面的长为s、高为h，物体从斜面底端匀速运动到顶端的过程中，关于该过程，下列判断正确的是（　　） A．拉力做的有用功为fs B．拉力做的总功为Gh C．斜面对物体的摩擦力大小为f=F﹣ D．斜面的机械效率为 【答案】C 【详解】A．利用斜面提升重物，拉力做的有用功W有用=Gh，额外功W额=fs，故A错误； B．物体在拉力F的作用下沿斜面向上运动，拉力做的总功为W总=Fs，故B错误； C．因为W总=W有用+W额，即Fs=Gh+fs，摩擦力 故C正确； D．机械效率是有用功占总功的比值，斜面的机械效率 故D错误。 故选C。 18．（20-21九年级上·安徽马鞍山·阶段练习）如图所示，将同一物体G分别沿光滑斜面由B、C匀速提升到A时，如若沿斜面的拉力分别为FB、FC，各个过程拉力做功为WB、WC，则它们的大小关系正确的是（　　） A．WB＞WC，FB＜FC B．WB＝WC，FB＜FC C．WB＞WC，FB＝FC D．WB＝WC，FB＝FC 【答案】B 【详解】斜面光滑说明摩擦力为0，拉力除了克服物体重力做功之外没有做额外功，则两次做的功都等于克服物体重力做的功，两次分别把同一物体提升到相同的高度，克服物体重力做的功相同，所以拉力做功也相同，即 WB＝WC 斜面BA的倾斜角度小于斜面CA的倾斜角度，所以 sAB＞sAC 由W=Fs可知所以物体沿BA运动时拉力较小，即 FB＜FC 故选B。 19．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示为某居民楼前的无障碍通道，通道长3m，高30cm，小明用沿着通道斜面方向的力推着爷爷匀速上行，爷爷和轮椅的总质量为80kg，若此过程通道斜面的机械效率是80%，则推力的大小为 N，爷爷和轮椅所受摩擦力为 N，若增大通道斜面倾斜程度，此时通道斜面的机械效率将 （选填“增大”“不变”或“减小”）。（g取10N/kg） 【答案】 100 20 增大 【详解】[1] 爷爷和轮椅的总重力 通道高 又 得 又 得 [2]推力做的额外功 由 得摩擦力 [3] 若增大通道斜面倾斜程度，压力、摩擦力减小，斜面长减小，由 可知额外功减小。推同样的物体，斜面高不变，有用功不变，有用功不变、额外功减小，总功减小，由效率公式 可知通道斜面的机械效率变大。 【题型5 功率的定义及意义】 20．（23-24九年级上·广西柳州·期中）功率的单位用下列物理学家命名的是（    ） A．牛顿 B．焦耳 C．瓦特 D．阿基米德 【答案】C 【详解】理学家中，以瓦特的名字命名为功率的单位；以牛顿的名字命名为力的单位；没有用阿基米德命名为物理量的单位；以焦耳的名字命名为功的单位。 故选C。 21．（23-24九年级上·广西桂林·期中）当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（　　） A．做功多 B．做相同的功所用的时间多 C．做相同的功所用的时间少 D．相同的时间内做功少 【答案】C 【详解】A．根据公式，做功的多少与功率和做时间都有关，没有指明时间，无法判断做的多少，故A不符合题意； BC．根据公式，做相同的功，功率大的所用的时间少，故B不符合题意，C符合题意； D．根据公式，相同的时间，功率大的所做功多，故D不符合题意。 故选C。 22．（23-24八年级下·上海·期中）下表为某汽车的铭牌。观察铭牌，发动机正常工作时的功率称为额定功率，功率是表示物体 的物理量，该汽车正常工作时功率为 瓦，其物理意义是 。 发动机排量（升） 1.781 额定功率（千瓦） 100 60千米/时等速耗油（升/100千米） 6.9 【答案】 做功快慢 100000W 1秒钟内做功100000J 【详解】[1]功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大，做功越快。 [2][3]由表中数据可知，该汽车正常工作时功率为100kW=100000W，它表示的物理意义是该汽车汽车正常行驶时，1秒钟内做功100000J。 【题型6 比较功率的大小】 23．（23-24八年级下·四川绵阳·期中）已知甲机器的功率小于乙机器的功率，则两台机器正常工作时，下列说法正确的是（    ） A．甲机器做功一定多 B．乙机器做功一定快 C．甲机器做功一定快 D．乙机器做功一定多 【答案】B 【详解】BC．功率是表示做功快慢的物理量，甲机器的功率小于乙机器的功率，所以乙机器做功一定快，故B正确，C错误； AD．根据W=Pt可知，只知道两机器功率大小，做功时间未知，无法比较做功多少，故AD错误。 故选B。 24．（11-12九年级·江苏泰州·阶段练习）如图所示，是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像。由图可知，甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比较，正确的是（　　） A．P甲>P乙 B．P甲<P乙 C．P甲=P乙 D．无法比较确定 【答案】A 【详解】由图像可知，当时间相同时，W甲>W乙，根据公式可知，P甲>P乙。故A正确，BCD错误。 故选A。 25．（23-24九年级上·广东东莞·期中）如图所示，物体在同一水平地面上做直线运动，当物体以2m/s的速度运动时，受到的水平推力为F1；当物体以4m/s的速度运动时，受到的水平推力为F2。两次通过相等的距离s，若两次推力做的功分别为W1、W2，两次推力的功率分别为P1、P2，则F1 F2，W1 W2，P1 P2。（均选填“”、“”或“”） 【答案】 ＝ ＝ ＜ 【详解】[1]物体在同一水平地面上以不同的速度做直线运动，物体对地面的压力和接触面的粗糙程度相同，故摩擦力相同，由二力平衡可知，水平推力等于摩擦力，故水平推力相等，即F1＝F2。 [2]因为两次通过相等的距离s，F1＝F2，根据W＝Fs，W1＝W2。 [3]由知，t1＞t2；再根据知，P1＜P2。 【题型7 功率的计算】 26．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图甲，小林用水平推力推动水平地面上的木箱。此过程中，推力随时间的变化情况如图乙，木箱前进的速度的大小随时间的变化情况如图丙，则（　　） A．0~1s，推力做的功为100J B．3s~5s，推力克服摩擦做功200J C．3s~5s，推力做功的功率为300W D．1s~3s，木箱受到的摩擦力等于5s-6s木箱受到的摩擦力 【答案】D 【详解】A．0~1s，木箱静止不动，推力没有做功，故A不符合题意； B．3s~5s，推力为200N，木箱的速度为1m/s，木箱运动的距离为 推力做功为 故B不符合题意； C．3s~5s，推力做功的功率为 故C不符合题意； D．1s~3s和5s-6s，木箱受到的摩擦力都是滑动摩擦力，木箱对地面的压力和接触面的粗糙程度都不变，所以滑动摩擦力不变，即1s~3s，木箱受到的摩擦力等于5s-6s木箱受到的摩擦力，故D符合题意。 故选D。 27．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）研究表明，爬楼梯消耗的热量相当于登山消耗的热量，还具有保持关节的灵活性和加强肠道蠕动等优点。妈妈和小红进行爬楼梯比赛，妈妈和小红的体重之比是2∶3，爬完相同楼高所用时间之比是3∶4，则妈妈和小红爬楼梯的功率之比是（　　） A．2∶1 B．1∶2 C．8∶9 D．9∶8 【答案】C 【详解】妈妈和小红爬相同的楼梯，说明克服重力做功移动的距离相同，妈妈和小红的体重之比是2∶3，爬完相同楼高所用时间之比是3∶4，则妈妈和小红爬楼梯的功率之比为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 28．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，在4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为 J；工人对木箱做功为 J；工人做功的功率为 W。 【答案】 0 600 150 【详解】[1]由题知，箱子在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0J。 [2]工人对木箱做功为 [3]工人做功的功率为 29．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示，滑轮组自重及绳与滑轮的摩擦力不计，物体重300N，在的拉力作用下，物体0.2m/s的速度匀速运动，则物体A在运动的过程中受到的摩擦力为 N；在10s内滑轮组对物体做的功是 J，拉力F的功率是 W。 【答案】 120 240 24 【详解】[1]由图知道，n=3，滑轮组自重及摩擦不计，则 物体A在运动的过程中受到的摩擦力 [2]由知道，物体移动距离 拉力端移动距离 滑轮组自重及摩擦不计，则滑轮组对物体做的功等于拉力F做的功，滑轮组对物体A做的功 [3]拉力F的功率是 30．（23-24九年级上·广东东莞·期中）若质量是60kg的人骑着重40kg的电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，g取10N/kg，求： (1)电动自行车受到的牵引力是多少？ (2)行驶10min，牵引力对自行车做的功是多少？ (3)电动自行车的功率是多少？ 【答案】(1)20N (2)7.2×105J (3)120W 【详解】（1）由题意知，人和自行车的总重力为 G总=m总g=(60kg+40kg)×10N/kg=1000N 电动自行车在匀速行驶，处于平衡状态，因此受到的牵引力等于阻力，为 F牵=f=0.02G总=0.02×1000N=20N （2）行驶10min，自行车行驶的路程为 s=vt=6m/s×10×60s=3600m 牵引力对自行车做的功为 W=F牵s=20N×3600m=72×105J （3）电动自行车的功率 31．（23-24九年级下·山东淄博·期中）如图所示，某同学在匀速做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为600N，双手竖直支撑在地面上。 （1）他将身体撑起如图所示，求地面对双手的支持力的大小？ （2）若每次肩部上升的距离均为0.5m，则1分钟内他做40个俯卧撑，求他做功的功率。 【答案】（1）360N；（2）120W 【详解】解：（1）根据杠杆平衡条件可得 解得。 （2）1分钟内该同学做的功 他做功的功率 答：（1）地面对双手的支持力的大小为360N； （2）他做功的功率为120W。 32．（22-23八年级下·上海·期中）纯电动汽车具有节能、减排的优点，某纯电动汽车的部分数据如下表所示。在某次正常行驶时，汽车在60秒内沿直线匀速行驶了1000米。 车辆类型 纯电动 电池类型 磷酸铁锂电池 续驶里程（千米） 160 整车质量（千克） 1385 正常行驶功率（瓦） ①求60秒内电机对汽车所做的功； ②求该车正常行驶时牵引力的大小。 【答案】①；②6000N 【详解】解：①根据可得，60秒内电机对汽车所做的功为 ②汽车在60秒内沿直线匀速行驶了1000米，根据W=Fs可得，该车正常行驶时牵引力的大小为 答：①60秒内电机对汽车所做的功为； ②该车正常行驶时牵引力的大小为6000N。 【题型8 有用功、额外功和总功的概含】 33．（23-24九年级上·福建福州·阶段练习）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两个物体到相同的高度，不计绳重和摩擦。若GA<GB，则提升A的过程与提升B的过程相比（　　） A．所做有用功较大 B．所做额外功较小 C．所做总功较大 D．机械效率较小 【答案】D 【详解】A．A、B两个物体升高到相同的高度，由W有=Gh知，当GA<GB时，提升A做的有用功小于提升B做的有用功，故A不符合题意； B．用相同的滑轮提升A和B，当A、B两个物体升高到相同的高度时，动滑轮升高的高度相同，不计绳重和摩擦，由W额=G动h知它们做的额外功相同，故B不符合题意； C．由总功等于有用功与额外功之和可知，A和B的额外功相同，A的有用功小，则A的总功小，故C不符合题意； D.由知，在动滑轮相同时，由于GA<GB，则A装置的机械效率较小，故D符合题意。 故选D。 34．（21-22九年级上·江苏徐州·期中）某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书过程中（　　） A．人做的总功相同 B．人做的有用功相同 C．人做功的机械效率相同 D．人做功的功率相同 【答案】B 【详解】这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由可知，两次所做的有用功相等；用方法一所做的额外功为一次克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于方法一的额外功，则方法二的总功大于方法一的总功，即用方法一搬书时做功少；由可知 η1＞η2 即用方法一搬书时机械效率高。 因上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，所以方法二所用时间长；由可知 P1＞P2 即用方法一搬书时功率大。 综上分析可知，ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 35．（22-23八年级下·河北石家庄·期末）当你用桶从井中提水时，你对桶做的功是 ；如果桶掉进井里，从井捞桶时，桶里带着一些水，这时你对桶做的功是 ，对水做的功是 （均选填“总功”、“额外功”或“有用功”）。 【答案】 额外功 有用功 额外功 【详解】[1]用水桶从井中提水的时候，目的是提水，所以对水做的功是有用功，同时还要将水桶提起来，所以对桶做的功是额外功。 [2][3]从井捞桶时，目的是捞桶，所以对桶做的功是有用功，同时，还要将桶中的部分水提起来，所以对水做的功是额外功。 【题型9 影响机械效率大小的因素和提高机械效率的基本方法】 36．（23-24九年级上·广东广州·期中）如图所示是测量滑轮组机械效率的实验情境，得到的数据记录在表格中。下列说法正确的是（    ） 实验次数 1 2 3 钩码重 4 4 6 钩码上升高度 0.1 0.1 0.1 绳端拉力 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离 0.3 0.5 0.3 机械效率 74.1% 57.1% A．第1次实验是使用乙图装置完成的 B．第3次实验的机械效率为80.1% C．分析比较第1、3次实验可得出：同一滑轮组提升的物重越大，滑轮组的机械效率越高 D．分析比较第2、3次实验可得出：动滑轮重越小，滑轮组的机械效率越高 【答案】C 【详解】A．第一次实验时物体上升的高度为0.1m，绳端移动的距离为0.3m，根据可知，第1次实验绳子的有效段数为3，故第1次实验是使用甲图做的实验，故A错误； B．第3次实验的机械效率 故B错误； C．第1、3次绳子的有效段数都为3，实验使用的装置相同，提升物体的重力不相同，第3次物体的重力大，机械效率高，故可得结论：同一滑轮组提升的物重越大，滑轮组的机械效率越高，故C正确； D．第2次绳子的有效段数为 第2、3次中，所用装置不同（动滑轮重不同），所提钩码的重力大小不同，故由第2、3次数据可知不能得出滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，故D错误。 故选 C。 37．（13-14九年级上·江苏无锡·期中）一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它将同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（　　） A．有用功不变，总功不变 B．有用功不变，总功减少 C．有用功增加，总功增加 D．有用功增加，总功减少 【答案】B 【详解】因为把同一物体匀速提升同样的高度，所以，改进前后利用滑轮组所做的有用功相同，即不变；由 可知，改装后的机械效率提高了，说明改装后利用有用功所占总功的比例增加，即总功减小或额外功减少。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 38．（22-23九年级下·江西上饶·期中）如图所示为轱辘取水的装置，该装置能够省 （选填“距离”、“力”或“功”），使用更轻的桶可以 （选填“提高”或“降低”）机械效率。    【答案】 力 提高 【详解】[1]辘轳是轮轴，相当于一个杠杆，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力杠杆可以省力，但是费距离。 [2]在有用功一定时，使用更轻的桶可以减小额外功，减少额外功可以提高机械效率。 39．（22-23九年级上·广东惠州·期中）用图甲、乙两种方式匀速将同一物体提升相同的高度，绳重和摩擦力不计。则拉力对重物做的功 ，机械效率 ；若乙图中再挂一物体，机械效率将 。 【答案】 = > 变大 【详解】[1]根据公式W=Gh可知，将同一物体提升相同的高度，拉力对重物做的功。 [2]不计绳重和摩擦，甲图中定滑轮的机械效率为100%，乙图中还要克服动滑轮的重力做额外功，机械效率小于100%，所以机械效率。 [3]不计绳重和摩擦，滑轮的机械效率 动滑轮重力不变，乙图中再挂一物体，物重变大，机械效率将变大。 【题型10 实验探究滑轮组的机械效率】 40．（23-24九年级上·江苏泰州·期中）小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，每个钩码重2N，测得的数据如表： 次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 2 6 0.1 0.3 3 4 0.1 1.4 0.5 57.1% 4 4 0.2 1.4 1.0 57.1% （1）在实验中，应竖直向上 拉动弹簧测力计； （2）第2次实验中测力计示数如图乙所示，拉力大小为 N，滑轮组的机械效率为 ；（精确到0.1%） （3）分析表中数据可知：第4次实验是用图 （选填“甲”、“乙”或“丙”）所示装置完成的。 （4）①分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， ，滑轮组的机械效率越高； ②分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），甲乙滑轮组的机械效率越 ； ③分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体 无关。 【答案】 匀速 2.4 83.3% 丙 物体越重 低 被提升的高度 【详解】（1）[1]在测绳端拉力时，需竖直向上匀速拉动测力计。 （2）[2]由图示测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N。 [3]由表中实验数据可知，第2次实验，有用功 总功 滑轮组效率为 （3）[4]由数据知第4次实验中，s为h的5倍，所以滑轮组由5段绳子承担物重，由图示可知，第4次实验所用的装置是丙。 （4）①[5]分析第1、2次实验数据可知，使用的同一滑轮组，提升的钩码重力越大，机械效率越高，可得使用同一滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越高。 ②[6]分析第1、3次实验数据，提升的物重相同，动滑轮重力越大，机械效率越低。 ③[7]分析第3、4次实验数据可知，使用同一滑轮组提升相同的重物，物体被提升的高度改变，机械效率不变，可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。 41．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，用到的装置如图，实验数据记录如表所示。 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 1 2 0.1 1.2 0.3 ？ 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 70.2% （1）第1次实验中，滑轮组的机械效率为 %（保留一位小数）。 （2）通过比较 （填实验次数的序号）两次实验数据可得：滑轮组机械效率与被提的重物的重力大小有关。 （3）比较1、2两次实验数据可得：用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度 （有关/无关）。 （4）下列操作中，不能提高滑轮组机械效率的是 。（填字母序号） A．减轻动滑轮重　　B．增加所提物体重　　C．机械加润滑油　　D．增大提升物体的速度 （5）小林发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，他就静止时读数，如果这样做，测得的机械效率将 （变大/变小/不变）。 【答案】 55.6 1、3 无关 D 变大 【详解】（1）[1]有用功 总功 机械效率 （2）[2]由表中数据可知，1、3两组物体上升高度相同，物体重力不相等，机械效率不相等，可得：滑轮组机械效率与被提的重物的重力大小有关。 （3）[3]由表中数据可知， 1、2两次物体重力相等，物体提升高度不同，滑轮组机械效率相同，故得出结论：用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。 （4）[4] A．对动滑轮所做的功是额外功，减轻动滑轮重，可以减小额外功，在有用功一定的情况下，可以提高滑轮组机械效率，故A不符合题意；　　 B．增加所提物体重，可以在额外功不变的情况下，增大有用功，所以可以提高滑轮组机械效率，故B不符合题意； C．机械加润滑油，可以减小克服摩擦所做的额外功，在有用功一定的情况下，可以提高滑轮组机械效率，故C不符合题意；　　 D．增大提升物体的速度，相同时间内，物体上升的高度变大，由[3]分析可知，机械效率与物体上升高度无关，故D不能提高滑轮组的机械效率，故D符合题意。 故选D。 （5）[5]在测力计静止时读数，不存在克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦，所以测力计示数会偏小，总功会变小，而有用功不变，由 可知，机械效率会变大。 42．（23-24九年级下·湖南长沙·期中）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，某兴趣小组的同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。 次数 物体的重力G/N 提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 4 4 0.2 1.8 0.6 74.1% （1）第3次实验测得的机械效率是 （结果精确到0.1%）； （2）分析比较第1、2、3次的实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 ； （3）分析比较第 次的实验数据可得，机械效率与物体上升的高度无关。 【答案】 74.1 大 3和4 【详解】（1）[1]第3次实验测得的机械效率是 （2）[2]由第1、2、3次的实验数据可以得，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越大。 （3）[3]分析比较第3、4次的实验数据可得，提升的重物重力相同时，物体上升的高度不同，机械效率不变，机械效率与物体上升的高度无关。 43．（23-24九年级上·广西崇左·期中）在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用如图所示的两组滑轮组进行了5次测量，测得数据如表： 实验次数 动滑轮重 物重 钩码上升高度 动力 动力作用点移动的距离 滑轮组的机械效率 1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6 2 0.5 1 0.2 0.7 0.6 47.6 3 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6 4 0.5 4 0.1 2 0.3 66.7 5 1 4 0.1 1.6 0.5 ① （1）表格中编号①处数据为 ； （2）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 有关； （3）有的同学认为机械越省力，它的机械效率越高。你是用小明收集到的第 两组数据对比分析来判断这句话是错误的；若第5组实验时，钩码上升的时间为3s，则第5组实验过程中克服摩擦及绳重做功的功率为 W。用如图乙所示的滑轮组提升重物，若不计摩擦和绳重，绳子能承受的最大拉力为5N，则该滑轮组的最大机械效率为 ； （4）在实验过程中弹簧测力计示数不稳定，有同学认为匀速拉动弹簧测力计上升比较困难，可以使弹簧测力计拉着绳子末端静止时读数，他的观点是 （选填“正确”或“错误”）的；这样算得的机械效率值与实际值相比偏大，是因为读得弹簧测力计的示数 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 【答案】 50 被提升的物重 4、5 0.1 96% 错误 偏小 【详解】（1）[1] 第五次实验机械效率为 （2）[2] 对比3、4组数据可知，除重物重力不同，其他条件均相同，最终机械效率不同，则可知同一滑轮组的机械效率与被提升的物重有关。 （3）[3] 对比实验4、5可知，第5次实验中动滑轮上绳子段数更多，更省力，但最终机械效率更低，因此可判断机械越省力，它的机械效率越高是错误的。 [4] 克服摩擦及绳重做功为 则第5组实验过程中克服摩擦及绳重做功的功率为 [5] 图乙中滑轮组有效承担物重的绳子段数，能提升物体重力最大为 此时机械效率最大，为 （4）[6][7] 若在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服绳与轮之间的摩擦，所以测得的拉力偏小，这种想法是不正确的，没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。 【题型11 实验探究斜面和杠杆的机械效率】 44．（22-23九年级上·广东惠州·期中）小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如下图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计拉动小车，调节斜面倾斜角的大小多次测量，得到下表所示的数据： 斜面倾斜角 小车重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 拉力F/N 有用功 总功 机械效率 12° 5 0.2 1 2.1 1.0 2.1 47.6 30° 5 0.5 1 3.6 2.5 （a） 69.4 45° 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3 （b） （1）实验过程中拉力应沿着斜面使小车在斜面上做 运动； （2）表格中的空格中的是数据应为：（a） （b） ； （3）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：其他条件相同时，斜面倾斜角越大，斜面的机械效率越 ； （4）若将小车换成等质量的木块做实验，则表格中每组数据中测力计的示数将 （变大／变小／不变），机械效率将 （变大／变小／不变）。 【答案】 匀速直线 3.6 81.4 大 变大 变小 【详解】（1）[1]实验中，应使小车沿斜面做匀速直线运动，小车处于平衡状态，弹簧测力计的示数保持不变，方便读数。 （2）[2]由表格数据知，斜面长1m，拉力为3.6N时，总功 W=Fs=3.6N×1m=3.6J [3]斜面倾斜角为45度时，机械效率 （3）[4]由表格数据知，当小车重、斜面高和长相同时，倾斜角越大，机械效率也越大。 （4）[5]小车换成等质量的木块做实验，则实验中的摩擦由滚动摩擦变成滑动摩擦，其它条件不变时，摩擦力增大，则测力计的示数变大。 [6]质量不变，在同等条件下，做的有用功不变，摩擦力增大，所做的额外功增大，则机械效率变小。 45．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）为了更好地赓续端溪书院文脉，弘扬中华优秀传统文化，我校建成端溪书院历史文化展览馆，展览馆外面的台阶设计了一个无障碍通道，如图所示，它其实就是一个斜面。小明联想到上物理课时老师讲过的知识，想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关．他提出了以下的猜想： A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关 B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关 小明同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表： 实验次数 斜面倾角 物块重力 斜面高度 拉力 斜面长 有用功 总功 机械效率 ① 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0 ② 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60% ③ 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71% （1）在实验操作过程中，应沿斜面向上 拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大。应该把木板下面的木块向 移动（填“左”或“右”）； （2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为 %，第②次实验中总功为 J； （3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想 （选填“A”或“B”）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：在其它条件相同时，斜面倾角越大．机械效率越 ； （4）除了小明的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与斜面的 。 【答案】 匀速 左 60 3 A 大 粗糙程度 【详解】（1）[1]为了使木块受力平衡，弹簧测力计示数稳定，读数更方便，在实验操作过程中，应沿斜面向上匀速拉动木块。 [2]如图所示，把木板下的木块靠近木板与桌面的接触点时，倾斜角变大，故实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向左移动。 （2）[3]根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为 [4]第②次实验中总功为 （3）[5]通过对比实验①、②数据，斜面的倾斜程度相同，物重不同，根据控制变量法，可验证斜面的机械效率可能与物体的重力有关，即可验证小华的猜想A。 [6]通过对比实验②、③数据，物重相同，斜面的倾斜程度不同，倾角越大，效率越大，根据控制变量法，可以得出的探究结论是：在其它条件相同时，斜面倾角越大．机械效率越大。 （4）[7]斜面做额定外功的主要原因是斜面的摩擦力所做的功，故除了小明的猜想以外，斜面的机械效率还可能与斜面的粗糙程度有关。 46．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）斜面是一种简单机械，小明想探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”。于是他找来木块A、长木板B、三个高度不同的长方体C和弹簧测力计进行实验，如下图。 实验 次数 斜面倾斜 程度 木块重 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面的 拉力F/N 木块沿斜面 移动距离s/m 斜面的机 械效率 1 较缓 5 0.2 3.3 0.5 60.6% 2 较陡 5 0.25 3.8 0.5 65.8% 3 最陡 5 0.3 4.2 0.5 （1）除上述器材外，小明要完成实验还需要的一种测量器材是 ； （2）在实验过程中，应沿斜面向上拉动木块，使木块做 运动； （3）实验记录数据如表，则第3次实验时斜面的机械效率为 ； （4）分析比较表中的实验数据，可得到的结论是：斜面越陡，机械效率 ； （5）除了倾斜程度会影响斜面的机械效率，你还能猜想到斜面的 也会影响到斜面的机械效率。 【答案】 刻度尺 匀速直线 71.4% 越高 粗糙程度 【详解】（1）[1]斜面的机械效率为 用弹簧测力计测量重力和拉力，此实验需要测量高度h和距离s，所以需要刻度尺。 （2）[2]要测量沿斜面的拉力，就要让木块做匀速直线运动，因为只有这样，弹簧测力计的示数稳定，测量才是准确的。 （3）[3]第3次实验时斜面的机械效率为 （4）[4]因斜面长一定，斜面高度越大，斜面倾斜程度越大，故分析实验数据，提升相同的物体，随着倾斜程度的变大，机械效率越高。 （5）[5]除了倾斜程度会影响斜面的机械效率，斜面的粗糙程度也会影响到斜面的机械效率，因为斜面越粗糙，摩擦力越大，做的额外功越多，机械效率就越低。 47．（23-24九年级上·安徽芜湖·期中）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，O为支点，总重为G的钩码悬挂在杠杆上的A点，竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，测得钩码上升的高度为h，弹簧测力计示数为F，其移动距离为s。 （1）该实验中杠杆的机械效率为 （用题目中物理量的符号表示）； （2）钩码悬挂在A点时，杠杆机械效率为，若同样的将钩码悬挂在B点进行实验，仍将钩码缓慢提升高度h，杠杆的机械效率为，忽略摩擦， （选填“大于”、“小于”或“等于”）； （3）若保持钩码悬挂在A点不变，而将弹簧测力计作用点从杠杆最右端移到B点，仍然竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，将钩码仍提升高度h，忽略摩擦，此时杠杆的机械效率为，则 （选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 大于 等于 【详解】（1）[1]总重为G的钩码悬挂在杠杆上的A点，竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，测得钩码上升的高度为h，做的有用功 W有用=Gh 弹簧测力计示数为F，其移动距离为s，总功 W总=Fs 该杠杆的机械效率为 （2）[2]杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功，并且 W有用+W额=W总 忽略摩擦，设杠杆重心升高的距离为h′，则有 Gh+G杠杆h′=Fh1 而G不变，h不变，G杠杆不变，钩码悬挂从A点到B点，钩码还升高相同的高度h，但杠杆上升的角度减小，如下图所示： 杠杆重心升高的距离h′变小，所以 Gh+G杠杆h′ 变小，所以Fh1也变小；根据 可知，杠杆的机械效率变大，所以大于。 （3）[3]保持钩码悬挂在A点不变，只是将弹簧测力计作用点从杠杆最右端移到B点，仍然竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，将钩码仍提升高度h，忽略摩擦，由（2）知 Gh+G杠杆h′ 保持不变，故Fh1不变，即总功不变，因有用功 W有用=Gh 不变，根据可知此时杠杆的机械效率为η3=η1。 48．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）某综合实践小组为教学楼一楼的台阶设计了一个无障碍通道，如图1所示，它其实就是一个斜面，在设计的过程中，他们对斜面的省力情况与斜面的倾斜程度的关系进行了研究。他们利用重G1=4N的木块1、重G2=1N的木块2、刻度尺、长木板和弹簧测力计进行了如下探究。 （1）实验过程中他们要用弹簧测力计沿木板匀速直线拉动木块，此时的拉力 摩擦力（选填“等于”或“不等于”） （2）小组发现甲、乙、丙三次实验的拉力F1>F2>F3，所以他们得出了结论： ； （3）在实验过程中，为了使实验更严谨，通过斜面高和长来确定斜面的倾斜程度，于是用刻度尺测量了斜面长为s=1.1m，木块1长为a=0.1m，三次实验的斜面高分别为h1、h2、h3，其中h2=0.2m，他们根据这些数据可以算出乙斜面的机械效率η=80%，则物体在乙斜面上受到的摩擦力为 N； （4）他们通过计算发现甲、乙、丙的机械效率依次变小，于是从理论的角度进行了论证：按甲、乙、丙三种情况将木块1拉到顶端时，有用功 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。斜面越缓，木块对斜面的压力就越大，当斜面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力就越 ，所以额外功就越 ，因此斜面的机械效率变小。 【答案】 不等于 在其他条件相同时，斜面倾斜程度越大，拉力越大，越费力 0.2 变小 大 多 【详解】（1）[1]实验时，应该用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动；木块受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的压力、沿斜面向上的拉力和沿斜面向下的摩擦力，在4个力的作用下处于平衡状态，所以弹簧测力计的示数不等于摩擦力的大小。 （2）[2]甲、乙、丙三次实验斜面的倾斜程度越来越小，三次实验的拉力 F1>F2>F3 根据控制变量法知，在木块重力一定时，斜面的倾斜程度越大，越费力。 （3）[3]在乙图中，拉动木块1时，做的有用功为 乙斜面的机械效率η=80%，则总功为 克服摩擦力做的额外功为 物体在斜面上受到的摩擦力为 （4）[4]甲、乙、丙三种情况，木块的重力不变，竖直距离依次变小，根据可得，将木块1拉到顶端时，有用功逐渐变小。 [5][6]由图知斜面越缓，木块对斜面的压力就越大。由滑动摩擦力的影响因素知，当斜面的粗糙程度一定时，木块对斜面的压力就越大，滑动摩擦力越大；木块移动的距离不变，根据 知额外功变多。 【题型12 机械效率的计算】 49．（23-24九年级下·安徽合肥·期中）如图所示，用40N的拉力F沿着水平方向拉绳子，使重为500N的物体A以2cm/s的速度沿水平地面向左匀速运动5s，已知物体A受到的摩擦力为90N，则在该过程中（　　） A．绳子移动的距离为0.3m B．有用功为50J C．拉力F的功率为1.6W D．滑轮组的机械效率为88.9% 【答案】A 【详解】A．由知道，物体移动的距离 由图知道，n=3，绳子自由端移动的距离 故A符合题意； B．由W有用=fs物知道，克服摩擦力做的有用功 故B不符合题意； C．拉力做的总功 拉力做功的功率 故C不符合题意； D．由知道，滑轮组的机械效率为 故D不符合题意。 故选A。 50．（23-24九年级上·浙江杭州·期中）甲、乙两斜面的长和高相同，甲斜面的机械效率是60%，乙斜面的机械效率是80%。若将同一物体分别沿这两个斜面从底端匀速推上顶端。推力方向平行于斜面，则推力F甲：F乙为（　　） A．1∶1 B．3∶4 C．4∶3 D．2∶3 【答案】C 【详解】由题意可知，两斜面的长和高相同，设斜面长为L，斜面高为h，物体的重力为G，有用功 总功 斜面机械效率 甲斜面的机械效率 乙斜面的机械效率 两斜面机械效率之比 所以 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 51．（23-24九年级下·山东菏泽·期中）如图所示，小明用大小为5N的拉力竖直向下提升物体，重为7N的物体在2s内被匀速提升1m。这个过程中拉力做功的功率为 W，该滑轮的机械效率为 。 【答案】 5 70% 【详解】[1][2]由图可知，承担物重的绳子股数为2，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力做功的功率为 有用功 该滑轮的机械效率为 52．（23-24九年级下·山东威海·期中）如图所示为专用的无障碍通道，该通道高1m，斜面长4m，用沿斜面200N的推力，在5s内将总重为500N的人和轮椅匀速推到顶端，则该过程中人和轮椅所受的摩擦力为 N，斜面的机械效率为 。 【答案】 75 62.5% 【详解】[1]推力做的功 克服重力做的有用功 该过程中人和轮椅所受的摩擦力为 [2]斜面的机械效率为 53．（23-24八年级下·北京顺义·期中）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，向下拉动绳子自由端，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升，提升过程中滑轮组的机械效率为90%。已知物体A重450N，不计滑轮组的绳重和轴摩擦。求： （1）绳子自由端受到向下的拉力F。 （2）动滑轮的重力。 （3）绳子自由端拉力的功率P。    【答案】（1）250N；（2）50N；（3）50W 【详解】解：（1）由图可知，承担重物的绳子股数n=2，滑轮组的机械效率为 则绳子自由端的拉力为 （2）不计滑轮组的绳重和轴摩擦，动滑轮和物体A作为一个整体，受到向上的拉力F拉1、重力的作用，如图所示    由图知 所以动滑轮重力为 （3）物体A上升的速度v物=0.1m/s，绳子自由端移动的速度为 绳子自由端拉力的功率为 （1）绳子自由端受到向下的拉力F为250N； （2）动滑轮的重力为50N； （3）绳子自由端拉力的功率P为50W。 54．（23-24九年级上·广东东莞·期中）如图，利用斜面将箱子推进车厢，通常比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了。某同学用100N的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子的质量为20kg，斜面长3m，高1.2m。（g取10N/kg） （1）箱子受到的重力； （2）斜面的机械效率； （3）箱子受到的摩擦力。 【答案】（1）200N；（2）80%；（3）20N 【详解】解：（1）箱子受到的重力 （2）推力所做的总功 推力做的有用功 斜面的机械效率 （3）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 由可得箱子受到的摩擦力 答：（1）箱子受到的重力为200N； （2）斜面的机械效率为80%； （3）箱子受到的摩擦力为20N。 55．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，在竖直向下拉力F的作用下，使杠杆从水平位置将一物体缓慢匀速提升.如表是提升物体时采集到的信息：求： 物重G（N） （m） （m） A端上升的高度h/m B端下降的竖直距离s/m 100 0.8 0.4 0.4 0.2 （1）不计杠杆自重和摩擦，杠杆处于水平静止时，拉力F的大小； （2）实际提升所用的拉力F为250N，拉力F做的总功； （3）实际拉力F为250N时，杠杆的机械效率η。 【答案】（1）200N；（2）50J；（3）80% 【详解】解：（1）不计杠杆自重和摩擦，杠杆处于水平静止时，根据杠杆的平衡条件可得 带入数据为 解得。 （2）实际提升所用的拉力F为250N，拉力F做的总功为 （3）实际拉力F为250N时，所做的有用功为 杠杆的机械效率为 答：（1）不计杠杆自重和摩擦，杠杆处于水平静止时，拉力F的大小为200N； （2） 实际提升所用的拉力F为250N，拉力F做的总功为50J； （3）实际拉力F为250N时，杠杆的机械效率为80%。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！36 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$