第1课时 机械效率-【提优精练】2024-2025学年九年级全一册物理（沪粤版）

11.3 如何提高机械效率 第1课时机械效率 片基础题 券实必备知识 知识点一有用功、额外功和总功 1.【教材改编题】通过滑轮组将货物提升至一定的高度，如图所示，该过程中所做的有用功是 A.克服货物重力所做的功 B.克服摩擦力所做的功 )拉力 C拉动绳子所做的功 D.克服动滑轮重力所做的功 2.【新题型·开放】一台起重机将重3600N的货物提高4m。如果额外功是9600J,则： (1)起重机做的有用功是 J (2)总功是 J。 (3)起重机在哪些方面做了额外功？ ① ② 知识点三三机械效率 3.下列关于机械效率的说法正确的是 A.机械效率可以提高到100% B.额外功与总功之比越小，机械效率越大 C,功率大的机械，机械效率高 D.机械效率越高，有用功就越多 4.【易错题】小昕在测量机械效率的实验中，分别用甲、乙、丙三种机械将重为 ↑W刀 0.45 1N的物体匀速提升0.2m,记录它们所做的总功如图所示，则 0.30 A.甲的机械效率高于乙 B.乙的额外功大于甲 0.15 C.丙的数据是错误的 D.甲的有用功小于乙 知识点机械效常的计算 5.体重为600N的小阅用如图所示的滑轮组来提升重1350N的物体，他用500N的拉 力使该物体缓慢匀速上升，5s内物体上升了1m。不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦， 下列说法中正确的是 A.小阅拉力做功的功率为100W B.此时滑轮组的机械效率为75% C,提升重物的过程中克服动滑轮重力做功450J D.小阅用该滑轮组能提起的最大物重为1650N 第十一章机械功与机械能丨7 优能力题 培养关健能力 6.【跨学科·鼓学】如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在动滑轮下面重为G的物体 缓缓上升，不计绳重和轴摩擦。现改变物体的重力G,则动滑轮的机械效率”与物重G的关系可 能符合下列图中的 ∠二上 7.如图所示，物体在5N拉力的作用下，以0.2m/s的速度在水平地面上向左做匀速直线运动，滑轮 组的机械效率为80%。在拉动物体运动的过程中： (1) (选填“A”或“B”)是动滑轮，从动滑轮上引出的绳子段数n= (2)绳子自由端移动的速度为 m/s; (3)拉力F的功率是 W: (4)5s内拉力F做的功是 J: (5)物体受到的水平地面的摩擦力是 片创新题 新中考·新考法 8.【综合能力题】小蒲同学是一个爱思考问题的同学，他看到某小区正在建造的楼房地基上有起重机 在不停地吊起地面上的建筑材料，于是他查阅了起重机资料，下面是其中某一款塔式起重机简易 示意图（图甲），小蒲知道了塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装（动滑 轮重、绳重及摩擦不计，g取10N/kg)。 连接起升 ↑固定点 平衡臂 起重臂 电动机 平衡重 起升电动机 甲 丙 (1)为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越 (选填“大” 或“小”) (2)图乙为某起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a是 (选填“动滑轮”或“定滑轮”)，若钢 丝绳能承受的最大拉力为3×10N,则该起重机能吊起的货物质量不能超过 kg。 (3)若图乙的起重机换用如图丙所示滑轮组，在需要考虑动滑轮重力的情形下，用拉力F将重为 8000N的物体匀速在5s时间内提升了0.5m,若滑轮组的机械效率？为80%，则该过程中拉力 F所做功的功率为 W 8I物理九年级全一册(HY)W,=Gh=500NX0.05m=25J。小丽 解析：(1)由题图乙可知，物块微匀追直线运 1min跳绳做的总功W=nW,=120×25J= 动，6一10s内物块A的速度与06s内相 3000J,1min跳绳的平均功率P=Y 等，0~68内物块A的速度0=三=1：2m 6s 3000J =50W 0.2m/s,610s内A的速度保持在0.2m/s,且 60s 不随时间变化。(2)0108内物块A向上做 73:41:2解桥：由-氵可得两辆汽车行 句速直线运动，物体受到竖直向上的拉力，坚 直向下的摩擦力和竖直向下的重力，所受的 摩擦力F,=F-G=6N-3N=3N,(3)物 驶的速度之比” 2 3 由P=Fo 块A在4s内移动的路程s'='= 0.2m/s×4s=0.8m,拉力F对A做的功 W=Fs'=6N×0.8m=4.8J,拉力F对A P F 做功的功率P=7=。、=1,2W,4二力 可得，两辆汽车的牵引力之比 F. p 刚撤去时，物体由于惯性会继续向上运动。 由于撤去磁力，压力也不再存在，摩擦力也不 存在，此时物体只受到竖直向下的重力。 可得两辆 11.3如何提高机械效率 WPitP1 汽车微功之比0=P:D2 第1课时机械效率 8.(1)4m/s(2)2.88×10J(3)4800W 1.A 解析：（们）物流机器人行驶的时间1=1min= 2.(1)1.44×10°(2)2.4×10 605. (3)①克服挂钩、钢绳、动滑轮等机域重力 ②克服部件之间的摩擦 该物流机器人匀逸行驶的速度v= 3.B 240m=4m/s 4.C【易错警示】在有用功相同的情说下，不能 60s 认为所做瑟功越大，机梳效单就慧高，因为机 (2)该物流机器人未装运货物时的重力G= 械效率是有用功与总功之比 mg=600kg×10N/kg=6000N. 5D解析：n=3,绳子自由端移动的距离s h=3×1m=3m,拉力做的总功Wg 滨物流机器人匀建行驶时所受阻力F:= G= 5 Fx=500N×3m=1500J,拉力微功的功率 5×6000N=1200N. p-1500」-300w,故A错误：济轮 该物流机器人在平直道路上做匀谁直线运 G 组的机械效率7一示×100% 1350N 动，它受到的牵引力F=F=1200N, 3X500N× 该物流机器人牵引力做的功W=Fs 100%=90%,故B错误：不计绳重和轴摩擦， 1200N×240m=2.88×103J. (3)该物流机器人牵引力败功的功率P= F=】(G+G),动滑轮的重力G4=F一 w_2.88×10」=4800W. G=3×500N-1350N=150N,克服动滑轮 60s 重力做的功W。=Gh=150NX1m= 9.(1)如图甲所示。(2)3N 150」，故C得误：小阅通过滑轮组向下拉绳子 (3)4.8J1.2W(4)向上运动 如图乙 时的最大拉力F我大=G人=600N,不计绳重 所示。 和轴摩擦，F=上(G十G),所以小阅用该滑 轮组能提起的最大物重G版火=nF赢k一G动 3×600N-150N=1650N,故D正确. 6.B 7.(1)B3(2)0.6(3)3(4)15 (5)12解析：(1)由图可知，在拉动物体运动 的过程中，B滑轮随物体一块运动，可知它是 2 动滑轮，从动滑轮上引出3段绳子：(2)绳子 4.C解析：图甲中n=2,绳子自由端运动的距离 自由端移动的速度v绳=30=3X0,2m/s s摇=2h=2×0.6m=1.2m,有用功W有￥ 0.6m/s:(3)拉力F的功率P=Fvt Gh=20N×0.6m=12J,总功W￥=F1s属 5N×0.6m/s=3W:(4)5s内绳子自由端移 W女粉平 动的距离s%=V%1=0.6m/8×5s=3m,58 12NX1.2m=144小，机械效率7一 内拉力F做的功W=F德=5NX 12J 区m=15J:6)因为)-×100%，所以物 10%-1×100%≈8,3%.图乙中”=3 绳子自由端运动的距离5%'-3s=3X0.6m 体受到的水平地面的摩擦力F=3F=3× 1.8m,有用功W乙=Fsw=15N×0.6m 0.8×5N=12N. 9小，总功W=F:s#'=6NX1.8m= 8.(1)大(2)定滑轮6×10(3)1000 解析：(1)由杠杆的平衡条件可知G×L+扇= _W起×100%= 10.8小，其机核效率形=W2 FXL,则Ge=×F,由题意可知： 10.8×100%≈83,3%。由以上计算可知， 9J L年南、F不变，L越长，则G能童越大，由G 两滑轮组的慈功不相等，机械效率相等，故C mg可知，配各的平衡重的质量应越大 正确，A错误。时间相同，总功不同，拉力微 (2)由图乙可知，滑轮a固定不动，因此滑轮8 功的功率不同，即拉力做功的快慢不同，故B 为定滑轮。因为动滑轮重，绳重及摩擦不计 错误。由于没有说明不计蝇重和摩擦，所以 时F=二G,所以该起重机能吊起的货物重力 不能根据力的平衡求出动滑轮的重力，故D 错误。 G=2F=2×3×10N=6×10N.由G=mg 【易错零示】判断滑轮组的省力情况时，如果 可知，该起重机能吊起的货物质量m= G 没有指明不计绳重和摩擦，就不能使用公式 6×10'N 下=上(G。十G。)分新求解挂力，物重线动滑 10 N/kg =6×10kg。(3)由图丙可知n= 轮的重力 2,有用功W有m=G'方=8000N×0.5m= 5.2.11.50.40070% 400J由7×10%可如，拉力微的 6.(1)①②如图所示。 总功W是= W=4000J 80% =5000J.拉力做 功的功率P= 50001=1000W. 5 s 第2课时 测量滑轮组的机械效率 1.B2.D ③省力动力臂大于阻力臂 3(1)0.1(2)283.3(3)不变 (2)①探究动滑轮拉动的物体越轻，机械效率 解析：(1)物体上升的建度4=么=02四 是否越高 12s ②用测力计直接拉着物体沿水平方向做匀 0.1m/s。(2)n=2,不计绳重和摩擦，根据 速直线运动，物体处于平衡状态，由二力平衡 F=专G。十G:)可知，动清轮的重力G。 条件可知，滑动摩擦力F,大小等于拉力： b.改用动滑轮拉动同一物体在同一水平面上 2F-G=2×6N一10N=2N:该滑轮组的 做匀速直线运动，记下测力计的示数F,并求 5×100%=2×6N×100% 出动滑轮的机械效率： 机拔效率刀=2F c在物体上方放置不同数量的砝码，重复上面 83.3%。(3)不计摩擦及绳重，政变图中滑轮 的实验两次： 组的绕线方法，提起同一重物时，W言 d分析动滑轮的机械效率与物体重力的关系， Gh,W#=Gh,W=Gh十G4h,根据 检验猜想是否正确。 G物 专题培优功、功率和 刀一G十G 一X100%可知，滑轮组的机战效 机械效率的相关计算 率不变。 1.25.76 解析：长方体砖的质量分布均匀，平 3