专题02 功、功率、机械效率（陕西专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级物理上学期期末真题分类汇编（陕西专用）

专题03 功、功率、机械效率 考点1 功、功率概念的辨析 1．（23-24九年级上·陕西汉中·期末）下列有关功和功率的说法，正确的是（　　） A．机器的功率越大，做功越快 B．机器做的功越少，功率越小 C．机器做功的时间越短，功率越大 D．抽水机的功率越大，抽的水越多 2．（23-24九年级上·陕西西安交大附中·期末）小亮在夏天的某个周末参加实践活动，利用小推车帮助农民爷爷搬运西瓜，下列说法正确的是（　　） A．推小推车的力越大，对小推车做的功越多 B．推小推车的距离越远，对小推车做的功越多 C．推力做的功越多，表示做功越快 D．推力做功的功率越大，做功不一定越多 考点2 功、功率的计算 3．（23-24九年级上·陕西渭南临渭区·期末）一个质量约为50kg的中学生从一楼登上教学楼的三楼，所用时间为20s，在此过程中，他克服自身的重力做功的功率最接近于（　　） A．25W B．150W C．225W D．1500W 4．（23-24九年级上·陕西汉中·期末）2023年9月23日至10月8日，第19届亚运会在杭州市隆重举行，本届亚运会各种自动化科技应用悉数亮相，机器人技术成亮点。如图是一款智能送餐机器人的重力是，如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动10m，它所受到的阻力为。则机器人的重力做功 J。牵引力对机器人做功 J，功率为 W。 考点3 机械效率概念辨析和比较 5．（23-24九年级上·陕西西安高新三中·期末）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．有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高 6．（23-24九年级上·陕西汉中·期末）一个滑轮组经改进后提高了机械效率，把同一物体提升同样的高度，改进后与改进前相比（　　） A．做的有用功减少了 B．总功不变，额外功减少了 C．做的有用功增加了 D．有用功不变，额外功减少了 7．（23-24九年级上·陕西西安铁一中·期末）如图，小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M（绳长不变），做功情况如图，则（　　） A．甲的总功大于乙 B．甲的机械效率大于乙 C．甲提升M的高度小于乙 D．甲的机械效率等于乙 考点4 机械效率的计算 8．（23-24九年级上·陕西西安高新一中·期末）生活中我们经常使用简单机械，请分析题目并回答下列问题： （1）工人用如图甲所示的滑轮组将重物竖直向上匀速提升2m，用时20s，此过程中重物上升的速度是 m/s。若增大提升重物的质量，该滑轮组的机械效率将变 ； （2）如图乙所示，供轮椅上下的斜坡长L＝6m，高h＝3m。小明用100N的拉力平行于斜坡向上将重为150N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为 J，斜坡的机械效率为 ； （3）如图丙所示，石头垂直作用在撬棒上C的力是700N，已知撬棒AD＝1m，CD＝BC＝0.15m，若沿图中动力的方向恰好撬动石头，则施加在撬棒A点的力F是 N。 9．（23-24九年级上·陕西西安西工大附中·期末）如图所示，工人用300N的拉力，在12s内将重为480N的物体竖直向上匀速提升了2m。此过程中拉力F所做的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 ，拉力做功的功率为 W。 10．（23-24九年级上·陕西西安铁一中·期末）盘山公路相当于以下哪种简单机械（　　） A．杠杆 B．斜面 C．滑轮 D．轮轴 11．（23-24九年级上·陕西渭南临渭区·期末）小明学习了简单机械后，利用材质相同的木板搭建了AB、CD两个长度不同的斜面，如图所示，他把两件完全相同的货物，分别从斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度匀速推到顶端，两次搬运过程中，小明克服货物重力做功的功率 （选填“相等”或“不相等”）；若货物的质量为100kg，D到水平地面的高度为2m，CD的长度为4m，沿CD的推力大小为625N，则沿斜面CD将货物匀速推到顶端的过程中，克服重力做功为 J，斜面CD的机械效率为 %。（g取10N/kg） 考点5 探究影响滑轮组机械效率因素的实验 12．（23-24九年级上·陕西渭南临渭区·期末）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如表： 次数 钩码重G/N 钩码上升的距离h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率η/% 1 2 5 1 15 66.7% 2 4 5 1.7 15 78.4% 3 6 5 15 （1）实验操作中应该沿竖直方向 拉动弹簧测力计，同组的小华发现实验过程中边拉动边读数时，弹簧测力计示数不稳定，如果能在弹簧测力计静止时读数会更准确，小明认为如果这样，测量的结果将比真正的滑轮组机械效率要 （填“偏大”或“偏小”），其原因是忽略了 对滑轮组机械效率的影响； （2）第三次实验中的机械效率为 ； （3）通过上面的实验数据可得出：对同一个滑轮组，其提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 ；如果在图甲的实验探究过程中，小明在不改变其他条件的情况下，把动滑轮换为一个质量更大的滑轮，则所测得的机械效率将比原来 （以上两空选填“高”或“低”）。 13．（23-24九年级上·陕西西安交大附中·期末）丰收的季节，小明想帮家里人将玉米运送到高为3m的粮仓架上，为了省力他设计了如图所示的滑轮组装置，用此装置将一袋质量为51kg的玉米以0.15m/s的速度运送到粮仓架上，绳子自由端的拉力为182N，（不计绳重、袋子重和滑轮与绳子之间的摩擦，g取10N/kg） （1）图中属于动滑轮的是 （选填“A”“B”或“C”），其作用是 ； （2）整个运送过程中，小明所做的有用功是多少？小明的拉力的功率是多少？ （3）已知一袋玉米的质量一定，为了使滑轮组的机械效率提升至95%以上，则动滑轮的重力不应超过多少？（结果保留1位小数） 14．（23-24九年级上·陕西西安陕师大附中·期末）学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上，拉绳使其匀速上升1.6m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是（　　） A．拉力做功80J B．拉力的功率为20W C．动滑轮重12.5N D．若增大衣物的质量，机械效率将减小 15．（23-24九年级上·陕西汉中·期末）小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表： 实验次数 物重 物体上升的 高度 测力计的 示数 测力计移动的 距离 1 6 3 2.5 9 2 6 5 2.5 17 3 6 8 2.5 24 （1）分析表中数据，回答以下问题： ①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是 ，应改为 ； ②第3次实验中滑轮组的机械效率是 ； ③滑轮组的机械效率与 无关。 （2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。 ①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变 ； ②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率 （选填“相同”或“不相同”）。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 功、功率、机械效率 考点1 功、功率概念的辨析 1．（23-24九年级上·陕西汉中·期末）下列有关功和功率的说法，正确的是（　　） A．机器的功率越大，做功越快 B．机器做的功越少，功率越小 C．机器做功的时间越短，功率越大 D．抽水机的功率越大，抽的水越多 【答案】A 【详解】A．功率是单位时间内做功的多少，是表示做功快慢的物理量；做功越快，功率越大；做功越慢，功率越小，故A正确； BC．功率是描述物体做功快慢的物理量，并不是表示做功的多少；因为功率等于单位时间内所做的功，由此可知做功越多，不一定功率就越大；做功时间越短，不一定功率就越大，故BC错误； D．相同时间内，功率越大，做功就越多；抽水机的功率越大，但做功的时间不确定，所以做功的多少也不确定，即不能确定抽的水越多，故D错误。 故选A。 2．（23-24九年级上·陕西西安交大附中·期末）小亮在夏天的某个周末参加实践活动，利用小推车帮助农民爷爷搬运西瓜，下列说法正确的是（　　） A．推小推车的力越大，对小推车做的功越多 B．推小推车的距离越远，对小推车做的功越多 C．推力做的功越多，表示做功越快 D．推力做功的功率越大，做功不一定越多 【答案】D 【详解】A根据W=Fs可知，推力大，但是小车运动的距离未知，无法判断做功的多少，故A错误； B．根据W=Fs可知，小车运动距离远，但是推力未知，无法判断做功的多少，故B错误； C．根据可知，做的功多，但是时间未知，无法判断做功快慢，故C错误； D．根据W=Pt可知，推力做功的功率大，但是时间未知，做的功不一定越多，故D正确。 故选D。 考点2 功、功率的计算 3．（23-24九年级上·陕西渭南临渭区·期末）一个质量约为50kg的中学生从一楼登上教学楼的三楼，所用时间为20s，在此过程中，他克服自身的重力做功的功率最接近于（　　） A．25W B．150W C．225W D．1500W 【答案】B 【详解】一层教学楼的高度约为3m，中学生从一楼登上教学楼的三楼，上升的高度约为6 m，克服重力做的功为 W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J 他克服自身的重力做功的功率 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4．（23-24九年级上·陕西汉中·期末）2023年9月23日至10月8日，第19届亚运会在杭州市隆重举行，本届亚运会各种自动化科技应用悉数亮相，机器人技术成亮点。如图是一款智能送餐机器人的重力是，如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动10m，它所受到的阻力为。则机器人的重力做功 J。牵引力对机器人做功 J，功率为 W。 【答案】 0 1000 40 【详解】[1]由于机器人在水平路面上做匀速直线运动，没有在重力的方向上移动距离，由做功的两个必要条件知道，此过程中机器人的重力没有做功，即机器人的重力做功为0J。 [2]机器人在水平路面上以0.4m/s的速度沿直线匀速运动，处于平衡状态，受到平衡力的作用，大小相等，所以所受的牵引力 F=f=100N 则牵引力对机器人做功 W=Fs=100N×10m=1000J [3]牵引力对机器人做功的功率 考点3 机械效率概念辨析和比较 5．（23-24九年级上·陕西西安高新三中·期末）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．有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高 【答案】D 【详解】A．机械效率是指有用功与总功的比值，与省力情况无关，故A错误； B．功率是描述物体做功快慢的物理量，做功慢的机械，其功率小；机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系，故B错误； C．机械效率是指有用功与总功的比值，所做有用功越多，总功未知，机械效率不一定越高，故C错误； D．机械效率是指有用功与总功的比值，有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高，故D正确。 故选D。 6．（23-24九年级上·陕西汉中·期末）一个滑轮组经改进后提高了机械效率，把同一物体提升同样的高度，改进后与改进前相比（　　） A．做的有用功减少了 B．总功不变，额外功减少了 C．做的有用功增加了 D．有用功不变，额外功减少了 【答案】D 【详解】把同一物体匀速提升同样的高度，由可知，前后两次做的有用功不变，一个滑轮组经改进后提高了机械效率，由可知，改进后总功减少了，由可知，改进后额外功减少了。 故选D。 7．（23-24九年级上·陕西西安铁一中·期末）如图，小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M（绳长不变），做功情况如图，则（　　） A．甲的总功大于乙 B．甲的机械效率大于乙 C．甲提升M的高度小于乙 D．甲的机械效率等于乙 【答案】B 【详解】A．由图可知，甲、乙做的有用功一样多，乙做的额外功较多，所以，乙的总功大于甲，故A不符合题意； BD．甲、乙做的有用功一样多，乙的总功大于甲，根据可知，甲的机械效率大于乙，故B符合题意，D不符合题意； C．甲、乙做的有用功一样多，物体重力相同，根据可知，甲提升M的高度等于乙，故C不符合题意。 故选B。 考点4 机械效率的计算 8．（23-24九年级上·陕西西安高新一中·期末）生活中我们经常使用简单机械，请分析题目并回答下列问题： （1）工人用如图甲所示的滑轮组将重物竖直向上匀速提升2m，用时20s，此过程中重物上升的速度是 m/s。若增大提升重物的质量，该滑轮组的机械效率将变 ； （2）如图乙所示，供轮椅上下的斜坡长L＝6m，高h＝3m。小明用100N的拉力平行于斜坡向上将重为150N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为 J，斜坡的机械效率为 ； （3）如图丙所示，石头垂直作用在撬棒上C的力是700N，已知撬棒AD＝1m，CD＝BC＝0.15m，若沿图中动力的方向恰好撬动石头，则施加在撬棒A点的力F是 N。 【答案】 0.1 大 450 75% 105 【难度】0.65 【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算、机械效率的简单计算、斜面机械效率的计算 【详解】（1）[1]重物上升的速度为 [2]由可知，若增大提升重物的质量，该滑轮组的机械效率将变大。 （2）[3]有用功为 W有＝Gh＝150N×3m＝450J [4]总功为 W总＝Fs＝100N×6m＝600J 机械效率为 （3）[5]如图丙，若沿图中动力的方向恰好撬动石头，则D为支点，动力臂 AD＝1m 由杠杆平衡原理知 FC×DC＝F×AD 代入数据解得：F＝105N。 9．（23-24九年级上·陕西西安西工大附中·期末）如图所示，工人用300N的拉力，在12s内将重为480N的物体竖直向上匀速提升了2m。此过程中拉力F所做的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 ，拉力做功的功率为 W。 【答案】 960 80% 100 【详解】[1]有用功为 W有＝Gh＝480N×2m＝960J [2]由图知n＝2，拉力F移动的距离 s＝3h＝2×2m＝4m 拉力F所做的总功为 W总＝Fs＝300N×4m＝1200J 滑轮组的机械效率为 [3]拉力做功的功率为 10．（23-24九年级上·陕西西安铁一中·期末）盘山公路相当于以下哪种简单机械（　　） A．杠杆 B．斜面 C．滑轮 D．轮轴 【答案】B 【详解】盘山公路通过增大上山道路的长度来减小上山所需要的力，高度相同时，盘山公路越长越省力，相当于一个变形的斜面，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11．（23-24九年级上·陕西渭南临渭区·期末）小明学习了简单机械后，利用材质相同的木板搭建了AB、CD两个长度不同的斜面，如图所示，他把两件完全相同的货物，分别从斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度匀速推到顶端，两次搬运过程中，小明克服货物重力做功的功率 （选填“相等”或“不相等”）；若货物的质量为100kg，D到水平地面的高度为2m，CD的长度为4m，沿CD的推力大小为625N，则沿斜面CD将货物匀速推到顶端的过程中，克服重力做功为 J，斜面CD的机械效率为 %。（g取10N/kg） 【答案】 不相等 2000 80 【详解】[1]由W=Gh可知，两次搬运G与h均相等，所以克服货物重力做的功相等；CD的长度大于AB的长度，两次搬运的速度相同，由 可知，所用时间不相等；做功大小相等、做功时间不相等，由 可知，沿两个斜面推货物，克服货物重力做功的功率不相等。 [2][3]货物重力 G=mg=100kg×10N/kg=1000N 克服重力做的有用功 W有用=Gh=1000N×2m=2000J 推力做的总功 W总=Fs=625N×4m=2500J 斜面的机械效率 考点5 探究影响滑轮组机械效率因素的实验 12．（23-24九年级上·陕西渭南临渭区·期末）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如表： 次数 钩码重G/N 钩码上升的距离h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率η/% 1 2 5 1 15 66.7% 2 4 5 1.7 15 78.4% 3 6 5 15 （1）实验操作中应该沿竖直方向 拉动弹簧测力计，同组的小华发现实验过程中边拉动边读数时，弹簧测力计示数不稳定，如果能在弹簧测力计静止时读数会更准确，小明认为如果这样，测量的结果将比真正的滑轮组机械效率要 （填“偏大”或“偏小”），其原因是忽略了 对滑轮组机械效率的影响； （2）第三次实验中的机械效率为 ； （3）通过上面的实验数据可得出：对同一个滑轮组，其提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 ；如果在图甲的实验探究过程中，小明在不改变其他条件的情况下，把动滑轮换为一个质量更大的滑轮，则所测得的机械效率将比原来 （以上两空选填“高”或“低”）。 【答案】 匀速 偏大 摩擦力 高 低 【详解】（1）[1][2][3]实验操作中应该沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计的示数等于拉力大小；同组的小华发现实验过程中边拉动边读数时，弹簧测力计示数不稳定，若在弹簧测力计静止时读数，则没有测量出机械之间的摩擦力，测量值偏小，求出的总功偏小，而有用功大小不变，根据可知，测量的结果将比真正的滑轮组机械效率要偏大，其原因是忽略了摩擦力对滑轮组机械效率的影响。 （2）[4]图中测力计分度值为0.2N，第三次实验中测力计的示数为2.4N，第三次的机械效率为 （3）[5][6]纵向比较上面的实验数据可得出：对同一个滑轮组，其提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；如果在图甲的实验探究过程中，小明在不改变其他条件的情况下，把动滑轮换为一个质量更大的滑轮，则克服动滑轮重力做的额外功变大，因有用功不变，有用功占总功的比例变小，故所测得的机械效率将比原来低。 13．（23-24九年级上·陕西西安交大附中·期末）丰收的季节，小明想帮家里人将玉米运送到高为3m的粮仓架上，为了省力他设计了如图所示的滑轮组装置，用此装置将一袋质量为51kg的玉米以0.15m/s的速度运送到粮仓架上，绳子自由端的拉力为182N，（不计绳重、袋子重和滑轮与绳子之间的摩擦，g取10N/kg） （1）图中属于动滑轮的是 （选填“A”“B”或“C”），其作用是 ； （2）整个运送过程中，小明所做的有用功是多少？小明的拉力的功率是多少？ （3）已知一袋玉米的质量一定，为了使滑轮组的机械效率提升至95%以上，则动滑轮的重力不应超过多少？（结果保留1位小数） 【答案】 A 省力 1530J 81.9W 26.8N 【详解】解：（1）[1][2]定滑轮是轴固定不动的滑轮；动滑轮的轴跟被拉起的物体一起运动。由图可知，A滑轮会随物体一起运动，故A是动滑轮；动滑轮相当于省力杠杆，其作用是省力。 （2）[3]玉米重为 整个运送过程中，小明所做的有用功是 [4]由图可知，滑轮组由3股绳承担物重，绳子自由端移动的速度 小明的拉力的功率是 （3）[5]由 可得 解得G动=26.8N。动滑轮的重力不应超过26.8N。 答：（1）图中属于动滑轮的是A，其作用是省力。 （2）整个运送过程中，小明所做的有用功是1530J，小明的拉力的功率是81.9W； （3）已知一袋玉米的质量一定，为了使滑轮组的机械效率提升至95％以上，则动滑轮的重力不应超过26.8N。 14．（23-24九年级上·陕西西安陕师大附中·期末）学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上，拉绳使其匀速上升1.6m，用时5s（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是（　　） A．拉力做功80J B．拉力的功率为20W C．动滑轮重12.5N D．若增大衣物的质量，机械效率将减小 【答案】B 【详解】A．如图，滑轮组做的有用功 拉力做的功 故A错误； B．拉力的功率 故B正确； C．滑轮组做的额外功 动滑轮与横杆的总重 则动滑轮的重小于12.5N，故C错误； D．若增大衣物的质量，滑轮组的额外功不变，有用功增多，由可知，机械效率将提高，故D错误。 故选B。 15．（23-24九年级上·陕西汉中·期末）小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表： 实验次数 物重 物体上升的 高度 测力计的 示数 测力计移动的 距离 1 6 3 2.5 9 2 6 5 2.5 17 3 6 8 2.5 24 （1）分析表中数据，回答以下问题： ①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是 ，应改为 ； ②第3次实验中滑轮组的机械效率是 ； ③滑轮组的机械效率与 无关。 （2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。 ①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变 ； ②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率 （选填“相同”或“不相同”）。 【答案】 17 15 上升的高度 拉力方向 相同 【详解】（1）①[1][2]由第一次和第三次数据可知，绳子端移动的距离与物体上升的高度的关系 s=3h 所以第二次实验测力计移动的距离s为17cm是错误的，应为 s3=3h3=3×5cm=15cm ②[3]由图数据可知，第3次实验滑轮组所做的有用功为 拉力所做的总功为 第3次实验中滑轮组的机械效率为 ③[4]第1次实验中滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率为 第2次实验中滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率为 所以滑轮组的机械效率与物体上升高度（绳子移动距离）无关。 （2）①[5]小红多使用一个定滑轮，起到改变力的方向的作用，小红这样做的目的是拉力方向。 ②[6][7]当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，由W有=Gh可知，两次所做有用功相同，若忽略绳重及摩擦，两位同学使用各自的滑轮组中动滑轮的重力相同，所做额外功相同，所以它们的机械效率相同。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$