11.3 第1课时 机械效率的认识-【众相原创】2025-2026学年新教材九年级全一册物理分层练（沪粤版2024）广西专版

%" 众相原创 分层练!广西物理"78# !!!&"机械效率 ! ! "#$%&'()*+ !" #$%&'() !"#!$ >?,@AB,CD, !!质量是 1* :;的小王同学用重 &* '的水桶!提 起重力为 &** '的水!沿楼梯送到三楼!每层 楼高 5 (!完成这一次提水!她对水做的功为有 用功!则她做的有用功和额外功分别是!( 取 &* ',:;$ ""%"# "!6** )!/ 1** )000#!6** )!/ 16* ) $!6** )!6* ) %!5 *** )!6* ) $!甲从货架上拿起茶杯观赏!乙从桌面上端起盛 茶水的茶杯喝茶!甲对茶杯做的是 "有用" 功!乙对茶杯做的是 "额外"功% !均选填 "有用#"额外#或"总#$ &!用动滑轮提起一个重 .** '的物体!用的拉力是 +** '!物体升高& (!则人做的总功为"! ///")! 有用功为"0//")!额外功为"$//")% !"#"$ EFG;-0142356 (!生产生活中常常会用到各种机械设备!下列说 法正确的是 ""%"# "!机械效率越低的机械!做的有用功越少 #!减小摩擦可以提高机械效率 $!机械效率越高!做功越快 %!精密机械的效率能达到 &**? *!如图显示的是甲$乙两机械的参数% 下列说法 正确的是 ""%"# "!甲总功较大 #!甲有用功较小 $!乙额外功较小 %!乙机械效率较高 -!!/*// 贵港$如图所示!用动滑轮提起重物% 若重物为 C** '!工人用!4+** '的 拉力将重物沿竖直方向匀速提升了 1 (!则拉力所做的功为"( ///")! 此动滑轮的机械效率为"8/="% .!如图所示!工人师傅在 5* -的时间内将重为 C** '的物体匀速提升了 + (!拉力大小为 1** '!不计绳重及摩擦$% 在此过程中!求& "&#工人师傅对物体所做的有用功' "/#工人师傅做功的功率' "5#该滑轮组的机械效率% 解#!!"工人师傅对物体所做的有用 功#$有用,',,8// 45* 1,( *// 6$ !$"由图可知&-,&&工人师傅做的总 功#$总 ,%",%-,,(// 45&5* 1, - /// 6& 工人师傅做功的功率#&, $总 # ,- /// 6 &/ 2 , $// 7$ !&"该滑轮组的机械效率#!, $有用 $总 5!//=, ( *// 6 - /// 6 5!//=,.*=% *" +,-./0) 0!如图 &!小明分别使用甲$乙两种机械匀速提升物 体.!绳长不变$!做功情况如图 /!则 ""%"# 0 "!甲的总功大于乙 #!甲的机械效率大于乙 $!甲提升.的高度小于乙 %!甲绳端移动的距离等于乙 8!!多选"科技馆里有一种升降座椅!小明和小刚 饶有兴致地体验后画出如图所示的原理图% 若小明重 6** '!小刚用 /+* '的拉力使小明 在 5 -的时间内匀速上升 *!+ (!不计座椅重% 绳重和摩擦$!下列说法正确的是 "")"# ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 九上!第十一章 &" "!所做有用功为 5** ) #!该滑轮组的机械效率为 .*? $!拉力做功的功率为 &/+ < %!换用轻质动滑轮!该滑轮组的机械效率降低 第 C题图 00 第 &*题图 !/!斜面是一种简单机械!在生活和生产中随处 可见% 如图所示!小明用平行于斜面的推力 将货物从底端匀速推到顶端!已知推力为 +**'!斜面长 5($高 &(!机械效率为 6*?!则 物体所受摩擦力为"$//"'!推力做的总功 为"! *//")!货物的重力为"8//"'% !!!如图所示是在野外用滑轮组拉越野车脱困时 的情景% 汽车质量为 & +** :;!汽车所受阻力 为自重的 *!1倍!利用此滑轮组用 1 *** '的 拉力拉动汽车在 5* -内运动了 6 (% 忽略绳 子和滑轮自重!此时滑轮组的机械效率为 ".*="!拉力做功的功率为"! -//"<% !(取 &* ',:;$ !$!小明用滑轮组提升物体!物体竖直上升移动 的距离随时间变化的关系如图中图线甲所 示!绳子自由端竖直移动的距离随时间变化 的关系如图中图线乙所示% 已知物体的质量 为 C* :;!绳子自由端的拉力!为 /6* '!(取 &* ',:;% 不计绳重和轮$轴间摩擦!在 *F1 - 的过程中!求& "&#滑轮组对物体做的有用功' "/#拉力!做功的功率' "5#用该滑轮组提升重 66* '的物体时!滑轮 组的机械效率% 解#!!"物体的重力# ',(),8/ ;<5!/ 43;<,8// 4& 由图线甲可知&#,( 2时&,,!/ >1,/:! 1& 滑轮组对物体做的有用功# $有用,',,8// 45/:! 1,8/ 6$ !$"由图线乙可知&#,( 2时&",(/ >1,/:( 1& 拉力%做的功#$总 ,%",$-/ 45/:( 1, !/( 6& 拉力%的功率#&, $总 # ,!/( 6 ( 2 ,$- 7$ !&"由",-,可得&-, " , ,(/ >1 !/ >1 ,(& 不计绳重和摩擦&由%, ! - !'?'动"可得& '动,-%@',(5$-/ 4@8// 4,!(/ 4& 滑轮组的机械效率# !, $有用. $总. 5!/// , '.,. !'.?'动",. 5!/// , '. '.?'动 5!//= , --/ 4 --/ 4?!(/ 4 5!//=,0$:*=% 1" 23 "!45) !&!如图所示!动滑轮重 &/ '!物重 +* '% 现以 *!/ (,-的速度将滑轮竖直向上匀速拉动 & (!测得拉力!大小为 &/* '!此过程中拉力 做的有用功为"!//")!滑轮的机械效率为 "0&:&="% !不计绳重&结果精确到 *!&?$ 第 &5题图00 第 &1题图 !(!如图所示!一根质量分布均匀的木棒/"!$是 它的中点!现在 "点竖直向上施力将挂在 $ 点的重为 &.* '的物体匀速提升 *!5 (!木棒 的机械效率为 C*?!不计摩擦!木棒重为 "$/"'% ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 书 !"# ! !! !"#$%&' 分层作业本 ()*+,-./01 !!"!"功 !"#"#"$"$"%"%"&"&"'!(!( '"%!("不做功!) *++!)",!)-!+ !!"#"功"率 !"%"#"$"$"#"%"&%!&")*+!) *++!)*+ '"解!!)"汽车的速度#!( " # (-++ . -+ / ()+ .0/$ !1"牵引力做的功# $(%"() +++ 23-++ .(-3)+* 4$ !5"牵引力的功率#&( $ # (- 3)+* 4 -+ / ()+ +++ 6% ("!)"!"#!!1" '( # !!5""# )"$%!*"1 ,++!,+ !+"57) !!"解!!)"小宸所做的功# $(%"()++ 23, .(,++ 4$ !1"小宸做功的功率#&( $ # (,++ 4 )+ / (,+ 6% !#"解!!)"小轿车的重力#'()*()"83)+5 9:3)+ 209:( )"83)+, 2& 小轿车受到的阻力#+(+,)'(+")3)"83)+, 2()"83 )+5 2& 由二力平衡条件可知&小轿车匀速行驶时的牵引力#%( +()"83)+5 2$ !1"由图像可知&小轿车匀速行驶时&牵引力的功率#&( $ # (%" # (%!()"83)+5 235+ .0/(*",3)+, 6$ !5"小轿车在整个过程中以恒定的功率行驶&则 )+ /内 小轿车牵引力做的功#$(&#(*",3)+, 63)+ /(*",3 )+* 4% !$"&$% !%"错误!重物在水平匀速移动过程中&在拉力的方向上没 有移动距离&拉力做功为 + !!"$"机械效率 ! ! "#$%&'()*+ !"$!#"有用!额外!$") +++!8++!1++!%"$"&"$ '", +++!;+< ("解!!)"工人师傅对物体所做的有用功#$有用('((;++ 23 * .(, *++ 4$ !1"由图可知&-(5&工人师傅做的总功#$总 (%"(%-(( ,++ 2353* .(- +++ 4& 工人师傅做功的功率#&( $总 # (- +++ 4 5+ / (1++ 6$ !5"该滑轮组的机械效率#!( $有用 $总 3)++<( , *++ 4 - +++ 4 3 )++<(=*<% )"$!*"&$%!!+"1++!) *++!;++!!!"=*<!) -++ !#"解!!)"物体的重力# '()*(;+ 9:3)+ 209:(;++ 2& 由图线甲可知&#(, /时&(()+ >.(+") .& 滑轮组对物体做的有用功# $有用('((;++ 23+") .(;+ 4$ !1"由图线乙可知&#(, /时&"(,+ >.(+", .& 拉力%做的功#$总(%"(1-+ 23+", .()+, 4& 拉力%的功率#&( $总 # ()+, 4 , / (1- 6$ !5"由"(-(可得&-( " ( (,+ >. )+ >. (,& 不计绳重和摩擦&由%( ) - !'?'动"可得& '动(-%@'(,31-+ 2@;++ 2(),+ 2& 滑轮组的机械效率#!( $有用. $总. 3)++/( '.(. !'.?'动"(. 3 )++/( '. '.?'动 3)++<( --+ 2 --+ 2?),+ 2 3)++<(81"*<% !$")++!85"5<!!%"1+ ! # "#$,-./0)%&'( !"#!#"错误!摩擦力!大 $"!)"1=!!1"+"+=*!8+<!!5"相同!%"&# &"低!高!摩擦!'"%"("&$%")"#"*"$ !+"1!8+<!减小物体0和斜面接触面的粗糙程度 !!"(!(!' !#"!)"无关!+"=!!1"8+<!偏大!!5"多!小 !,"变小 !!"%"动能和势能 ! ! "#$12342 !"%"#"#"$"$"%"%"&"%"'"#"("% )"!)"速度!!1"1!!5"前 1!减小!!,"质量一定时&速 度越大&动能越大!!*"同一 *"!)"1!!1"质量!!5"#!!+"$#"!!"$"!#","改变 !$"2!等于!!%"&!!&"等于!小于 ! # "#$%&2)56 !"高度!重力势!动!#"%"$"#"%"$#!&"机械能 '"&"("&")"&"*"&%"!+"&"!!"% !#"变小!变大!不变!!$"变大!不变!变大 !%"弹性势!动!不守恒!!&"$# !'"答!高速公路上的汽车速度大&动能大&刹车失灵车辆冲 向高处的大斜坡时&将动能转化成重力势能&车就能停 下来$斜坡上铺砂砾&增大了接触面的粗糙程度&增大了 摩擦力&汽车就能很快地停下来% 小专题培优 !"功!功率!机械效率的综合训练 !"%"#"$"$"$"%"#"&"$"'"&% ("秒表!等于!大于!)")+!+!+"*!*"1!1+!+"=1 !+"解!!)"由题意可得&人和车受到的阻力# +(+,+1'总(+,+1)总 *(+,+13!=+ 9:?* 9:"3)+ 209:( )* 2& 自行车做匀速直线运动&即%(+()* 2$ !1"根据!( " #可得 &自行车行驶的路程# "(!#(* .0/3*3-+ /() *++ .& 匀速行驶时牵引力所做的功#$(%"()* 23) *++ .( 1"1*3)+, 4$ !5"牵引力做功的功率# &( $ # (%" # (%!()* 23* .0/(=* 6% !!")8+!-1"*!变大!!#"51 !$"解!!)"由图可知&-(,&不计绳重和摩擦&根据%( ) - !'? '动"可知&拉绳子的力# %( ) - !'?'."( ) , 3!) +++ 2?8+ 2"(1=+ 2$ !1"拉绳子的力做的有用功# $有用('(() +++ 23) .() +++ 4$ !5"拉绳子的力做的总功# $总(%"(%-((1=+ 23,3) .() +8+ 4& 则拉绳子的力做功的功率# &( $总 # () +8+ 4 * / (1)- 6$ !,"此过程中的机械效率# !( $有用 $总 3)++<( ) +++ 4 ) +8+ 4 3)++<!;1"-<% ()*+2345.678" 思维导图建体系 力!距离!$!力!通过的距离!乘积!%"!焦耳!焦! 4!不能!做功!&!快慢! $ # !瓦特!瓦!6!需要的' 有价值!不得不做!$有用?$额外! $有用 $总 3)++/!做功!运 动!大!大!受重力作用!大!高!弹性形变!大!动能 !势能!守恒!电!机械 广西中考对点练 !"%"#"&"$"%"%"#"&"%"'"$"("$")"%"*"$ !+"'(! '( %" 3)++<!!!")1+!8+<!!#")7)!-7* !$"解!!)"货轮行驶的速度#!( " # (1++ . *+ / (, .0/$ !1"牵引力做的功#$(%"(*3)+* 231++ .()3)+8 4$ !5"牵引力的功率#&( $ # () 3)+8 4 *+ / (13)+- 6% !%"$#"!&"&"!'"$%"!("& !)"减小!不变 !*"!)"动能!距离"!!1"多!大!!5"阻!匀速 !,"车速 #+"!)"弹簧被压缩的程度!!1"速度!!5"质量!!,"控制 变量法!或转换法" ()9+,:1.;/ !#"!"内"能 !"$"#"$"$"&"%"# &"热传递!转移!'"机械!做功 ("&")"$"*"&"!+"$"!!"&$ !#"热传递!机械!扩散!!$"增加!做功!减少!热传递 !%"做功!热传递!!&"热传递!机械能 !'"不为!大于!热传递!!("热传递!做功 !)"做功!增大!!*"$!#!! !#"#"热量与热值 !"#!#"!)"内能!!1"热量!!5"温度 $"&#!%"完全燃烧!大!不变 &"!)"自下而上!!1"质量!!5"水升高的温度!!,"煤油 '"5",3)+=!5",3)+8!("5"-3)+;!)1+!1"* )"&"*"#"!+"%!!!"内!机械!8 !#"解!!)"此人跑完一次马拉松比赛消耗的热量#3放 ( 1 *++3)+53,"1 4()"+*3)+= 4$ !1"根据3()4可知&完全燃烧酒精的质量# )( 3放 4酒精 ()"+* 3)+= 4 5"+3)+= 409: (+"5* 9:% !$"小于!)3)+=!)75!!%")"*!热值!1 跨学科实践"科学安排饮食与运动 二"!)"内!机械!!1"强度!时间 解!!5"由热量公式可知&早饭摄入 *+ :淀粉&获得的热 量3) ())4淀粉(*+ :3)"=13)+ , 40:(8"-3)+* 4& 摄入 )+ :蛋白质&获得的热量31 ()14蛋白质()+ :3)"=-3 )+, 40:()"=-3)+* 4& 早饭获得的热量3总(3)?31 (8"-3)+ * 4?)"=-3)+* 4( )"+5-3)+- 4$ !,"通常午餐的热量要占一天总量的 ,+<&则午餐需要 获得的热量35 (,+/3(,+<3)"+3)+ = 4(,3)+- 4& )*+ :米饭提供的热量3, (),4淀粉()*+ :3)"=13)+ , 40:( 1"*83)+- 4& 则还需要获得的热量3脂肪(35@3, (,3)+ - 4@1"*83)+- 4( )",13)+- 4()脂肪 4脂肪&解得&)脂肪!5- :$ !*"多余的热量3* ()*4脂肪(* :35";)3)+ , 40:()";**3 )+* 4& 由表格数据可知&打羽毛球消耗多余的热量需要的时间 #( 3* 5"83)+, 4 3)* .AB( )";**3)+* 4 5"83)+, 4 3)* .AB!== .AB% 三"!-"答!合理安排饮食&保证能量摄入!原理#能量守恒 定律"% 适量运动&避免过度消耗能量!原理#能量转换与消耗"% !#"$"物质的比热容 ! ! "#$789 !"热量!升高的温度 #"!)"吸收热量的多少!!1"大于!!5"沙子!!,"控制变 量法!转换法 $"#"%"$"&"#!'"快!小于!乙!("#")"% *"乙!大于!冰!小于!!+"!)"秒表!!1",1!!5"1 !!"$%!!#"'!C ! # "#$789):;<=>?@ !"$"#"%!$"小!内陆!%"%!&")"+*3)+=!)++ '"+",-3)+5!1+!("1")3)+,!1")3)+,!1")3)+5 )"解!!)"3吸 (5水 )%#(,"13)+ 5 40!9:(D"3) +++ 9:3 !8+ D@1+ D"(1"*13)+8 4$ !1"由题知&不计热量损失&天然气完全燃烧放出的热 量#3放(3吸(1"*13)+ 8 4& 由3放 (64得&加热这些水所需要天然气的体积#6( 3放 4天然气 (1"*1 3)+8 4 ,3)+= 40.5 (-"5 .5% *"$"!+"& !!"乙!先减小后不变!17)!1")3)+5 !#"解!!)"金属块放出的热量# 3放(5金 )金!#+金@#金"(+",;3)+ 5 40!9:(D"3)"* 9:3 !,1+ D@1+ D"(1";,3)+* 4$ !1"由题知&水吸收的热量3吸(3放(1";,3)+ * 4& 由3吸(5)%#得&水升高的温度# %#水( 3吸 5水 )水 ( 1";, 3)+* 4 ,"13)+5 40!9:(D"3) 9: (=+ D& 水的末温##水(%#水?#+ (=+ D?5* D()+* D& 在标准大气压下&水的沸点为 )++ D& 所以水沸腾后吸热&温度保持 )++ D 不变&水的末温为 )++ D&水升高的温度为 )++ D@5* D(-* D% !$"#!!%"-"1!) -8+ !#"%"热机与社会发展 !"#!#"属于!内!$"%"%"#"&"&"'"$"("& )"5+!-";3)+-!*")"1,13)+;!-";3)+,!,+< !+"%"!!"&"!#"$"!$"$"!%"做功"压缩 !&"丙!内能转化为机械能 !'",+!+"=1!做功!!("机械!做功!!)"压缩!减小 跨学科实践"燃油汽车与电动汽车的对比研究 二"解!!)"发动机输出的有用功$有用(3放3!(,"-3)+ = 43 5+<()"583)+= 4$ !1"电动机输出的机械能 $机械 ($电3!.(*+ 96(E3 ;+<(,* 96(E$ !5"燃油汽车行驶 )++ 9.的费用为 - F3-元0F(5-元& 电动汽车行驶 )++ 9.的费用为 ) 1 3,, 96( E 3 +"-元096(E()5"1元& 所以使用燃油汽车和电动汽车相比&电动汽车更经济% 三"答!!,"电动汽车的能量转化效率通常高于燃油汽车的 原因#电动机直接将电能转化为机械能&能量损耗较少$ 而燃油汽车需要通过热机将内能转化为机械能&能量损 耗较大% !*"燃油汽车和电动汽车在环境影响方面的差异# 燃油汽车排放尾气&污染空气!原理#燃烧汽油产生有害 气体"% 电动汽车不直接排放尾气&但电池生产和处理可能对环 境造成影响!原理#电池中的化学物质可能污染环境"% 小专题培优 #"热量!热效率相关计算 !"8",3)+)+!大于 #"解!!)"水放出的热量# 3放水(5水 )水!#+ @#"(,"13)+ 5 40! 9:(D"3,3)+, 9:3 !;* D@,* D"(8",3)+; 4$ !1"由题意知&焦炭完全燃烧放出的热量# 3放焦炭(3放水(8",3)+ ; 4& 由3放()4得&完全燃烧焦炭的质量# )焦炭( 3放焦炭 4焦炭 ( 8", 3)+; 4 5"+3)+= 409: (18+ 9:% $"解!!)"某城镇每天产生 5+ G生活垃圾&) G生活垃圾能 )榨*出 ),+ 9:燃料油&所以共)榨*出燃料油的质量 )( 5+3),+ 9:(, 1++ 9:& 这些垃圾)榨*出的燃料油完全燃烧释放出的热量#3放( )4油(, 1++ 9:3,"+3)+ = 409:()"-83)+)) 4$ !1"由3放()4可得&要放出 )"-83)+ )) 4的热量需要完全 燃烧煤的质量# )煤( 3放 4煤 ()"-8 3)+)) 4 53)+= 409: (* -++ 9:$ !5"由!( 3吸 3放 3)++<可得&水吸收的热量# 3吸(3放 !()"-83)+ )) 435+<(*"+,3)+)+ 4& 由公式3(5)%#得&质量为 *++ G的水吸收 *"+,3)+)+ 4的 热量时升高的温度# %#( 3吸 5水 )水 ( *"+, 3)+)+ 4 ,"13)+5 40!9:(D"3*++3)+5 9: (1, D% %"1+!1+ &"解!!)"完全燃烧 +") 9:)可燃冰*放出的热量# 3放()可燃冰 4(+") 9:3,"13)+ = 409:(,"13)+- 4$ !1"已知!(*+/&3放(,"13)+ - 4& 由!( 3吸 3放 3)++<可得&水吸收的热量# 3吸(!33放(*+<3,"13)+ - 4(1")3)+- 4$ !5"由3吸(5)%#可得# 水升高的温度# %#( 3吸 5水 )水 ( 1") 3)+- 4 ,"13)+5 40!9:(D"3*+ 9: ()+ D& 则水的末温##(#+?%#(1+ D?)+ D(5+ D% '"解!!)"这些燃料完全燃烧放出的热量#3放 ()氢 4氢 (-3 )+, 9:3)",3)+8 409:(8",3)+)1 4$ " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 众相原创 分层练!参考答案 众相原创 分层练!参考答案 众相原创 分层练!参考答案