小专题一 功、功率和机械效率的计算-【精英新课堂·三点分层作业】2025-2026学年九年级上册物理（沪粤版2024）

小专题一功、功率 类型①功、功率的计算 1.“引体向上”是一种增强手臂力量很好的体 育锻炼项目，深受同学们的喜爱。如图所 示，质量为50kg的小宇做引体向上，在 1min时间内完成了12个，每次匀速上拉。 他每完成一次引体向上做功200J。请你帮 他完成下列问题：(g取10N/kg) (1)小宇每次做“引体向上”时，身体重心上 升的高度是多少？ (2)他在1min内的平均功率是多大？ 2.[新素材]利用5G无人配送快递车可有效节 约成本。下图为一辆在水平路面上匀速行 驶的四轮5G无人配送车，满载时质量为 1000kg。配送车受到路面的阻力大小始终 为整辆车总重力的0.06倍，最高车速可达 50km/h,g取10N/kg。请计算： (1)满载时配送车匀速行驶时所受的牵引力。 (2)满载时速度约为36km/h,求该车牵引力 做功的功率。 和机械效率的计算 类型2机械效率的计算 3.如图，一固定斜面顶端装有定滑轮，为测量 该装置提升物体时的机械效率，用弹簧测力 计连接细绳，跨过定滑轮将重为6N的物体 沿斜面向上匀速拉动0.6m,物体上升的高度 为0.3m,弹簧测力计的示数为4N。求此 过程中： (1)做的有用功。 (2)该装置的机械效率。 4.[模型建构]如图所示，某景区的盘山公路似 玉带环绕，层层叠起，全长10km,公路的海拔 落差高度1000m,我们把盘山公路简化为 一个斜面模型。现有一辆满载的新能源客 车，以5m/s的速度沿盘山公路从山底匀速 行驶至山顶，客车受到的牵引力恒为20000N, 客车满载时总质量为6000kg。请完成下列问 题：(g取10N/kg) (1)整个过程中，发动机对满载客车所做的 有用功是多少？ (2)盘山公路的机械效率是多少？ (3)行驶过程中客车所受的摩擦力是多大？ 第十一章功与机械能 麟 9 5.如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常 要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，已知箱子质量为20kg,斜面长3m,斜面 高1.2m,g取10N/kg。求： 3 2m 1.2ml 利用斜面搬运 徒手搬运 (1)箱子受到的重力。 (2)箱子受到的摩擦力。 (3)斜面的机械效率。 (4)使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。 6.(2024·呼和浩特中考)杠杆是一种让人类 突破自身力量极限的简单机械。如图所示， OA长20cm,OB长120cm,小宇同学竖直 下压B端，重物被竖直匀速顶起10cm,已知 重物质量为270kg,求：(g取10N/kg) (1)若不计杆重和摩擦，上述过程在B端施 加多大的力。 10 精英新课堂物理I九年级上册HY (2)若实际使用600N的力，则这个过程的 机械效率是多大。 7.[跨学科实践·工程实践]图甲是《墨经》 中记载的我国古代提升重物的工具 “车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车 梯”使100kg的重物在10s内沿直线匀速 竖直上升2m,所用的拉力为400N,g取 10N/kg。求： (1)使用“车梯”时做的有用功。 (2)使用“车梯”时人做功的功率。 (3)使用“车梯”时做的额外功。 (4)“车梯”的机械效率。 AT参考答案 第十一章功与机械能 11.1功 核心要点 1.力距离2.力力距离3.乘积4.焦耳J1 夯基础·逐点练 1.B2.有没有3.做不做4.C5.86.D 提能力·整合练 7.D8.D9.A10.011.100012.0.60 培素养·拓展练 13.642 11.2功率 核心要点 1.多少时间做功的多少所用时间2.快慢3.g4.瓦特W1100 夯基础·逐点练 1.B2.少大3.0.94.多大5.(1)磅秤(3)秒表时间t(4)①mg ②ngh nmgh③mh6.A 提能力·整合练 7.A8.D9.=<10.1507511.1:212.解：(1)被救人员匀速直线上升时， 受到的重力和拉力是一对平衡力，拉力的大小为F=G=mg=70kg×10N/kg= 700N。(2)拉力的功率为700W,则拉力在10s内做的功为W=Pt=700WX10s= 7000J。(3)由题可知被救人员匀速直线上升，根据P=Y=F0可知，在(2)的基础上 被数人员向上移动的述度为一号-测N-1/ 11.3机械效率 第1课时 机械效率 核心要点 4有用功W用总功w。 W有用小于 夯基础·逐点练 1.A2.B3.D4.C5.50%6.C 提能力·整合练 7.B8.B9.大于大于10.改变力的方向160011.解：(1)由图甲可知承担物 重绳子的段数=2，则滑轮组的机被效率一×10的%-学×100%-忌×10% 2x00N×100%=75%。(2)绳子自由端移动的速度=20=2X0.3m/s= 900N 0.6m/s,拉力的功率P=W-F强=F爆=600N×0.6m/s=360W。(3)不计绳重 t 和摩擦时，根据公式F=】(G+G),得动滑轮重G勤=nF-G=2X600N-900N= 300N,提升的物重改为1200N时，不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率7=W有× Gh 100%=(G午G)元×100%=GCG扇 G千G×10%=12000400N×10%=80%. 1200N (4)图乙“机械效率更高”的观点正确。与图甲相比，图乙的定滑轮要达到相同的目的 (或做相同的有用功)，要少做额外功，即所做的总功少，故图乙机械效率比图甲的高。 第2课时测量滑轮组的机械效率 核心要点 1会2a重2小 -49 夯基础·逐点练 1.C2.(1)匀速(2)90.9%(3)D3.C4.B 提能力·整合练 5.B6.A7.C 培素养·拓展练 8.(1)匀速(2)2.291(3)钩码的重力不变(4)小明做的总功(5)一 小专题一功、功率和机械效率的计算 1.解：(1)小宇所受的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,则身体重心上升的高度 W200J h=G-00为=0.4m。(2)由题意知，1min时间内完成了12个引体向上，则完成 1个引体向上的时间=2-5s,则平均功率P-Y-20】=40W。2.解：1)因 t5s 满载时配送车匀速行驶，处于平衡状态，所受牵引力和阻力是一对平衡力，所以满载时 配送车匀速行驶时所受牵引力F=f=0.06mg=0.06×1000kg×10N/kg=600N, (2)36km/h=10m/s,牵引力做功的功率P=Fv=600N×10m/s=6000W。 3.解：(1)有用功为W有用=Gh=6N×0.3m=1.8J。(2)总功为W总=Fs=4N× Q.5m=241,所以滑轮超的机被效率为)是×100%-2×10%=75%。 4.解：(1)客车满载时所受总重力G=mg=6000kg×10N/kg=6×104N,发动机对满 载客车所做的有用功W有用=Gh=6×10N×1000m=6×10J。(2)牵引力做的总功 W。-Fs=2000NX10X10°m=2X10J,则盘山公路的机械效率y-×10%- 6X102J×100%=30%。(3)行驶过程中所做的额外功W额外=W总一W有用=2×10°J一 2×108J 6X10?J=1.4×10J,客车所受的摩擦力f=W处=4X10」=1,4X10N. s10×103m 5.解：(1)箱子受到的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N。(2)推力所做的功W总= Fs=100N×3m=300J,有用功W有用=Gh=200N×1.2m=240J,额外功W额外= W。-W有用=300」一240J=60J,斜面对箱子的摩擦力∫=W丝=0】-=20N。(3)斜 3 m 面的机械效率7一Wa W通X100%=00X100%=80%。(4)沿斜面推动物体时，斜面 坡度越小越省力，可适当减小斜面的坡度。（合理即可）6.解：(1)重物受到的重力 G=mg=270kgX10N/kg=2700N,过支点画出动力和阻力的力臂，如图所示： B,由图可知，O点为支点，不计杆重和摩擦，根据杠杆平衡的原理可 重物 10 得GXL-FXL2根据三角形关系可得F=G气治×G)X2700ND 450N。(2)由题意知，重物被竖直匀速顶起10cm即0.1m,根据三角形关系可知，力 动的距离为0.6m,因此这个过程的机械效率？=有州X100%=X100 2700NX0.1m×100%=75%。7.解：(1)由G=mg可得，重物受到的重力为G= 600NX0.6m mg=100kg×10N/kg=1000N,由W有用=Gh可得，使用“车梯”时，所做的有用功为 W有用=Gh=1000N×2m=2000J。(2)由图乙知，承担动滑轮的绳子段数为n=4, 绳子自由端移动的距离为s=nh=4×2m=8m,使用“车梯”时人做功（拉力做的总功） 为Ws=F=40NX8m-3200J,由P-g可知，该过程中人做功的功率为P=W- t 3200」=320W。(3)由w整=W有用+W外可得，使用“车梯”时做的额外功为W额外= 10s Wa-W=3200J一2000J=120J.(④)由)-W×100%可得，车梯的机械 效率为7W×100%-号88}×10%=62.5%. 50 11.4动能和势能 第1课时动能和势能 核心要点 1.做功2.运动质量速度质量速度3.受重力作用高大4.弹性形变 大势能 夯基础·逐点练 1.A2.增大3.B4.(1)速度(2)质量(3)大(4)物体的动能与速度有关 (5)超载(6)不可行相同5.质量B、C6.变小变大 提能力·整合练 7.C8.B9.AB 培素养·拓展练 10.(1)弹簧被压缩的程度(2)速度(3)质量(4)控制变量法（或转换法） 第2课时机械能的转化 核心要点 1.动能势能2.不变减少3.电机械 夯基础·逐点练 1.B2.153.弹性势动4.重力势动5.A6.B7.不变减小减小 8.等于b 提能力·整合练 9.A10.B11.A12.D 培素养·拓展练 13.D 第十一章整合与提升 本章知识构建 ①力的方向上②力③力④距离⑤W=Fs⑥做功的多少⑦所用时间 ⑧P=”⑨100W里X100%⑩运动吧速度⑧重力作用质量 ⑤弹性形变⑥弹性形变大小⑩转化⑧减少 教材素材延伸 1.不做做了2.多高度a、c 重点实验突破 1.(1)50(2)被提升的物重(3)4、50.196%(4)错误偏小2.(1)上增大 斜面的坡度(2)滑至底端时速度越大(3)斜向上由于人的速度较大容易冲出滑 梯，即人此时的动能较大，因此可以将人的动能转化为重力势能，以防止人冲出滑梯 (4)滑梯表面的光滑程度、滑梯的坡度 中考考点强化 1.D2.C3.C4.解：(1)物体沿竖直方向匀速上升，物体处于平衡状态，受到的竖直 向上的拉力与竖直向下的重力大小相等，受力示意图如图所示： F。 (2)100t的物 YG 体所受的重力G=mg=1×105kg×10N/kg=1×10N,塔机匀速提起货物，拉力与物 体所受重力大小相等，即F=G=1×10°N,塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速 提升100m,拉力做的功W=Fs=1×105N×100m=1×108J。(3)塔机在(2)过程中 所用时间为200s,则拉力做功的功率P=W=1X10J=5X10W。5.A6.AC t200s 7.80075%1008.B9.B10.ABD11.AC 第十二章内能与热机 12.1内能 核心要点 1.分子动能分子势能2.剧烈多少3.做功热传递等效传导对流 辐射4.转移转化 51