第十一章 第9课时 认识机械效率-【课时提优计划作业本】2024-2025学年九年级物理上册（苏科版）

第十一章 简单机械和功 第9课时 认识机械效率 知识导引 1. 利用机械做功时,对人们有用的功叫 功,记为 ,利用机械做功时,并非我们 所需要的,但又不得不做的功叫 功,记为 .利用机械做功时,动力对机械所 做的功叫 功,记为 2. 总功W。、有用功W、额外功W之间的关系是 物理学中,将 叫作机械效率. 3. 机械效率的计算公式:机械效率一 :用符号表示:一 .对于实际机 械,由于 功的存在,机械的机械效率总 (选填“大于”“等于”或“小 于”)100%. 课堂作业 1. 值日时,小阳将一桶水从一楼提到二楼,在此过程中,关于做功的说法正确的是 A. 对桶做的功是有用功 B. 对水做的功是有用功 C. 对水做的功是额外功 D. 克服自身重力做的功是总功 2.(2023·连云港)下列关于机械效率的说法正确的是 A. 越省力的机械,机械效率越高 B. 做功越快的机械,机械效率越高 C. 所做有用功越多的机械,机械效率越高 D. 所做有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高 _ 3. 分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举起相同高度,做的有用功中最多的是 _ A. 杜杆 B.斜面 C. 滑轮组 D. 一样多 4. 质量为0.5kg的塑料桶装满水后总质量为10kg,小明将其从地面匀速搬到高度为1m的 桌面上,在竖直向上搬水的过程中所做的总功是 J.有用功是 J.机械效率是 .(g取10N/kg) 5.(2022·烟台)如图所示,用动滑轮将重为160N的物体在5s内匀速提升1m,所 用拉力F为100N,在此过程中,拉力F做的功为 I,拉力做功的功率 22 为 W,动滑轮的机械效率为 课后作业 6. 如图所示是甲、乙两个机械的参数,下列说法正确的是 ) 甲械 乙机 9001 A. 甲做的总功较大 150f 250 30 B. 甲做的有用功较小 75 70 C. 乙做的额外功较小 口有用 □外功 D. 乙机械效率较高 29 课时提优计划 作业本物理九年级上>>>)>>)) 7. 甲、乙两种机械所做的总功之比是2;3,机械效率之比是3;1,则它们所做的有用功 之比是 ( ) C.2:9 A.2:3 B.2:1 D.9:2 8.(2023·雅安)“争创全国文明城市,建设活力魅力雅安”.雅安市启动了对部分老旧小 区改造升级工程,工人利用滑轮组提升重480N的建筑材料,如图所示.已知工人对绳 子的拉力F为200N,建筑材料在10s内匀速上升了5m,不计绳重及摩擦.下列说法 正确的是 A. 动滑轮所受重力为280N B. 滑轮组所做的有用功为3000] C. 拉力F做功的功率为300W D. 滑轮组的机械效率为75% 9. 如图所示,斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N 的物体从底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150N(忽略绳子的重 力).则下列说法正确的是 A. 物体在斜面上受到的摩擦力是50N B. 拉力做功的功率是50W C. 拉力所做的功是300] D. 斜面的机械效率是80% 10.(2023·荆州)一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体,使 物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s,已知物体 与地面间的滑动摩擦力为150N,滑轮组的机械效率为60%,在此过程中,下列说法正确 的是 - A. 绳子自由端移动的距离为3m B. 拉力做的有用功为500] C. 拉力做的额外功为150] D. 拉力做功的功率为25W 11. 如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为400N的箱子在5s内匀速 向上提升5m,动滑轮的质量为8kg.(不计绳重和摩擦,g取10N/kg) (1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.(要求:人用力向下拉细绳) (2)在匀速提升箱子的过程中,求人对绳子的拉力以及拉力的功率 (3)求滑轮组的机械效率(百分号前保留1位小数) 经典提优 12.(双选)在“测量图甲所示滑轮组机械效率”的实验中,通过改变物 重G或动滑轮重G。进行多次实验,得到了如图乙所示的机械效率 与物重或动滑轮重的关系图像,图乙中纵轴表示机械效率的倒数 7 1.若不计绳重与摩擦,则横轴可能表示 ,_ _~ 7 D. 乙 A. G C.G 305.200 40 80% 300 N×75m-2.25×101.汽车全程克服摩擦力做的功W 解析;由题图可知:承担物重的绳子段数 W +W.-15×101+2.25×101-3.75×10$. n-2,绳子自由端移动的距离s-2h-2×1m-2m.拉力做的 $7. (1)f-0.1G-0.12.5t10N-2.5t10N (2)一 总功W。-Fs=100Nx2m-200I.拉力做功的功率P 36 km/h-10 m/s.F-f-2.5ti10N.s-v-10m/sx Wa200I-4o W,有用功 Waw=Gh=160 Nx1m= $ $ -100m.W-Fs-2.5t10Nt100 m-2.5t10$ 58 (3)'=90 km/h-25 m/s.F-90x10 W3 600 N. 1601.动滑轮的机械效率7-W{。 W100%-01 )25ms 200 100%-80%. 0.1 0.1 课后作业 G-G-3.6t10 N-2.5t10 N-1.1t10 N 解析: 6. B 解析:由题图可知,W-1500J.Wz-900J.= (1)货车空载行驶时所受的阻力/-0.1G-0.1×2.5× W-s 1500I-2 0001.Ws- 75%,n-70%,则W- $0*N-2.5t10N.(2)u-36km/h-10m/s.10s内货车行 75% 驶的路程s=vt-10ms×10s-100m.由于汽车匀速直线 行驶,故牵引力F-f-2.5×10N.10s内货车牵引力做的 功 W-Fs-2.5ti10*Nti100 m-2.5ti10 1.(3)' Wz-Wz-3000 I-900 J-21001.W*W.B正$ 确:W-W*-W-2000J-1500]-5001.W 90 km/h-25m's,故此时牵引力F= 25 m/s Wz.C错误;由题意可知,甲的机械效率是75%,乙的机械 3600N,由于汽车匀速直线行驶,则此时汽车受到的阻力/ 效率是70%,>,D错误. 7. B 解析:有用功之比W # W-32 0.10.1 W 10 N.货车装载的货物重力G. -G'-G-3.6X10{*N- B正确. 2.5X10 N-1.1X10fN. 8. C 解析:由题图可知,承重绳子的段数n一3,因为不计绳 经典提优 重及摩擦,所以3F-G+G.,动滑轮的重力G。=3F- 18. D 解析:由f=b、P=Fu和F=可得,P=b ,当速 G -3X200N-480N-120N.A错误;滑轮组做的有用功 度增大到原来的2倍,发动机的输出功率P要增大到原来的 W -Gh-480Nx5m-24001.B错误;拉力做的功 8倍. W。-Fs-F$3h=200N×3×5m=3000 1.拉力F做功$ 第9课时 认识机械效率 功率P-W8-300o-300oW.C正确:滑轮组的机械效率 知识导引 10s 1. 有用 Wu 额外 W 总 W。2. W=W十 W W。 总功 9. A 解析:拉力F做的功W。-Fs-150N×3m-4501. 100% 额外 小于 有用功W =Gh=500N×0.6m=300J.则额外功W= 课堂作业 W-Wa-450]-300]-150J.由W =fs可得,物体 1. B 解析:小阳将一桶水从一楼提到二楼,目的是提水,对 .Ws150I-50 N.A正确, 在斜面上受到的摩擦力/一 水做的功为有用功;克服和自身重力做的功为额外功,有 3m 用功加上额外功等于总功。 2. D 解析:机械效率是有用功与总功的比值,机械省力与 6s 的机械效率W。 -Wx100%-300 否与机械效率大小没有关系,因此省力的机械,机械效率不 4501 ×100%~66.7%. 一定高,A错误;做功越快的机械,功率越大,功率反映了物 D错误. 体做功的快慢,机械效率与功率大小没有直接关系,B错误; 10. D 解析:-2.物体移动的距离s=-0.1m/sx 机械效率是指有用功与总功的比值,所做有用功越多的机 $0 -1m,绳子自由端移动的距离s-2s-2x1m-2m. 械,有用功与总功的比值不一定大,机械效率不一定高,C错 A错误;拉力做的有用功W=fs-150Nx1m-1501. 误;所做有用功与总功的比值越大的机械,机械效率就越高, D正确, 60% 3. D 解析;用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举起相同的 额外功W=W -W=2501-1501=1001.C错误; 高度,根据公式W"一Gh可知,做的有用功相等.D正确. 力做功的功率P-W。-250J-25W.D正确. 4. 100 95 95% 解析:在竖直向上搬水的过程中所做的 *10“ 总功即为克服桶和水的总重力所做的功,即W。一Gh 11.(1)根据题目要求,应用两段绳子承担 物重,如图所示 ms gh-10kgx10N/kgx1m=100J;桶中水的质量m$= (2)G-G+ng= n-m-10kg-0.5kg-9.5kg,有用功Wam-Gh- 400 N+8kgX10 N/kg-480 N,人对绳子 ns gh-9.5kgx10 Nkgx1m-95J;机械效率-W Wix 5$ .12. F-Ft2-240 NX2x1m/s-480 W (3)W-G= 过 $$ 0 0 N$5m-20 00 I.W-Fs-240 N$2t5m-240 01. W&_x100%- W 2000] -2400 ×100%~83.3% 解析:见 答案。 经典提优 12. BC 解析;由题图甲可知,承重绳子的段数n一3,若不计 绳重与摩擦,此滑轮组的机械效率y-W{。l Wx100%- -# 解析:(1)第1次实验和第2次实验用的滑轮组是相同的,第 Gli 100%-- 2次实验中钩码重力较大,第1次实验机械效率是74.1%, )(G+G)X3 第2次实验机械效率是83.3%,第2次实验滑轮组的机械效 率更高,由此得出结论:使用同样的滑轮组,提升的钩码越 重,滑轮组的机械效率越高.(2)第3次实验中所做的有用功 知,则横轴可能表示一或G. W -Gh-4N$0.1m-0.4J:又因为W.-F$-1.1N$ 0.5m-0.551.则机械效率n-W。 -Wx100%0 第10课时 机械效率的测量实验 知识导引 100%~72.7%;根据第3次实验中弹策测力计移动的距离 W&utx100% 可知,物重由5段绳子承担,由“奇动偶定”的规律可知,绳子 1.(1)W (2)钩码的重力G 钩码提升的高 的固定端在动滑轮上.(3)在此实验中,额外功主要是克服动 度五 拉力大小F 绳端移动的距离:(3)弹策测力计 刻 滑轮重力和绳子与滑轮之间的摩擦力做的功,动滑轮越重, 度尺(4)竖直、匀速 缓慢 2. 物体重力 动滑轮自重 所做的额外功越多.(4)若不计绳重和摩擦,有用功W. 绳重及摩擦 课堂作业 G Grsx100%可知,减小动滑轮的 1. B 解析:若在弹测力计静止时读数,则不能体现出绳 子与滑轮间的摩擦对机械效率的影响,拉力偏小,总功偏小 重力,可以减小额外功,提高机械效率;增大物体的重力,可 根据W Wx100%可知,此时所测的机械效率偏大,A错 以增大有用功,也可以提高机械效率,综上所述,提高机械效 误:因n-3.则滑轮组的机械效率7-Wn 率的方法有增大有用功,减小额外功,具体措施为减小动涩 轮自重,减小摩擦,增大物重.(5)实验中应该沿竖直方向匀 速拉动弹策测力计,如果在弹测力计静止时读出拉力大 小,由于没有了摩擦,额外功变小,在有用功不变的情况下, 量和s,即可以不用刻度尺,B正确;在物重、绳重和摩擦一 机械效率就会变大. 定时,动滑轮越重,克服滑轮重力做的额外功越多,有用功在 课后作业 总功中所占的比例越小,机械效率越低,即滑轮组的机械效 5. B 解析:①使用轻质的滑轮,在有用功不变的情况下,额 率与动滑轮重力大小有关,C错误;使用滑轮组时不可避免 外功减少了,可提高滑轮组的机械效率;②用滑轮组提升很 地要克服动滑轮重力、绳重和摩擦而做额外功,使得有用功 轻的物体,有用功减少了,有用功在总功中占的比例减小,会 小于总功:机核效率不会达到100%,D错误. 使滑轮组的机械效率降低;③在滑轮的轮与轴之间涂些润渭 油可减小摩擦,在有用功不变的情况下,减少了额外功,可提 2. D 解析;由图线&或者图线么可知:当动滑轮的重力一定 时,滑轮组的机械效率随物重的增大而增大,故可以验证猜想 高滑轮组的机械效率;④多绕上几段绳子,有用功、额外功、 总功都不会发生变化,不能提高滑轮组的机械效率;增加 一;由图线a和图线可知,提升物体的重力相同时,动滑轮的 提升物体的重力,在额外功一定的情况下,增大了有用功,可 重力不同,滑轮组的机械效率不同,故也可以验证猜想二. 提高滑轮组的机械效率,综上所述,可提高滑轮组机械效率 3. A 解析:不计绳重及摩擦,则拉力F-1(G+G).,由 的方法是①③. 题图可知,承重的绳子段数分别为n一2、n一3,则绳子受到 6. D 解析:把同一物体匀速提升相同的高度,有用功 的拉力分别为F-(Gn+Go)、F:-(G+Ga).故 W一Gh,前后两次做的有用功不变,A、B错误;有用功一 定,机械效率增加,由公式-W。 W需 F.>F.W 100%可知,总功减小,额外功减小,C错误,D正确. 7. D 解析:由题图可知,甲、乙滑轮组中的承担物重的绳子 Gnx100%,动滑轮重相同,物体重力相同,滑轮组的 段数n分别为3和2.且物重G>G。,动滑轮重G。相同,不 GG 机械效率相同,即n.一. 计绳重和摩擦,由F-一(G+G )可知,F。与F:的大小关 4.(1)高(2)0.472.7 如图所示(3)增大 (4)减小 系不能确定,A错误;已知物体上升的高度相同,且物重 减小 减小 增大(5)大 匀速 G. G,动滑轮重G。相同.由公式W-Gh、W=G$ .13·