第11章 专项训练1 功、功率和机械效率的计算-【一本】2025-2026学年新教材九年级物理上册习题课件（沪粤版2024）

该初中物理单元复习课件系统梳理了机械效率的计算及简单机械（水平滑轮组、斜面、杠杆）的应用，通过类型化方法指导（如水平滑轮组有用功W有用=fs物、斜面W有用=Gh）和例题解析，串联有用功、总功、额外功的核心公式，帮助学生构建机械效率知识体系。 其特色在于“类型分类-方法提炼-问题递进”的复习策略，如水平滑轮组例题从拉力功率到动滑轮重计算，斜面问题逐步求解有用功、功率、效率及摩擦力，培养学生的模型建构和科学推理能力。分层设计覆盖基础与综合题，让不同水平学生提升，教师也能精准把握复习重点。

初中物理 九年级上册·（HY版） 第十一章　功与机械能 专项训练 　 功、功率和机械效率的计算 类型1　利用竖直滑轮组拉动物体 方法指导 　　当用滑轮组竖直提升重物时，有用功W有用＝Gh，总功W总 ＝Fs，额外功W额外＝W总－W有用＝Fs－Gh，机械效率η＝ ×100％＝×100％＝×100％。不计绳重及摩擦时， η＝×100％＝×100％。 上一页 下一页 1. 右图为“测量滑轮组的机械效率”的实验装置。在弹簧测力 计拉力作用下，重6 N的物体2 s内匀速上升了0.1 m，弹簧测力 计的示数如图所示（不计绳重与摩擦）。下列说法错误的是 （　C　） A. 弹簧测力计的拉力为2.4 N B. 物体上升的速度为0.05 m/s C. 弹簧测力计拉力的功率为0.12 W D. 滑轮组的机械效率约为83.3％ C 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 2. （2025·安徽亳州月考）如图所示，工人师傅用150 N的拉 力，使重1 000 N的物体以0.2 m/s的速度在地面上沿水平方向 做匀速直线运动，前进了1 m，物体在运动时受到地面的摩擦 力为200 N，绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦而产生的 额外功为40 J。求： （1）工人师傅拉力的功率； （2）动滑轮重。 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 解：（1）由题图可知，滑轮组绳子的有效段数n＝2，则绳子 自由端移动的速度v绳＝nv物＝2×0.2 m/s＝0.4 m/s 工人师傅拉力的功率 P＝＝＝Fv绳＝150 N×0.4 m/s＝60 W 解：（1）由题图可知，滑轮组绳子的有效段数n＝2，则绳子 自由端移动的速度v绳＝nv物＝2×0.2 m/s＝0.4 m/s 工人师傅拉力的功率 P＝＝＝Fv绳＝150 N×0.4 m/s＝60 W 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 （2）绳子自由端移动的距离s绳＝2s物＝2×1 m＝2 m 工人师傅拉力做的总功W总＝Fs绳＝150 N×2 m＝300 J 有用功W有用＝fs物＝200 N×1 m＝200 J 额外功W额外＝W总－W有用＝300 J－200 J＝100 J 克服动滑轮重而做的额外功 W额动＝W额外－W额外'＝100 J－40 J＝60 J 根据W额动＝G动s物得，动滑轮所受的重力 G动＝＝＝60 N （2）绳子自由端移动的距离s绳＝2s物＝2×1 m＝2 m 工人师傅拉力做的总功W总＝Fs绳＝150 N×2 m＝300 J 有用功W有用＝fs物＝200 N×1 m＝200 J 额外功W额外＝W总－W有用＝300 J－200 J＝100 J 克服动滑轮重而做的额外功 W额动＝W额外－W额外'＝100 J－40 J＝60 J 根据W额动＝G动s物得，动滑轮所受的重力 G动＝＝＝60 N 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 类型2　利用水平滑轮组拉动物体 方法指导 　　当用滑轮组水平匀速拉动物体时，有用功W有用＝fs物，总 功W总＝Fs绳，W额外＝W总－W有用＝Fs绳－fs物，机械效率η＝ ×100％＝×100％。 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 3. 如图所示，物体A受到的重力是100 N，在拉力F的作用下， 物体A以0.2 m/s的速度在水平地面上向右做匀速直线运动。已 知拉力F＝5 N，滑轮组的机械效率为80％，则拉力F的功率 是 W，物体A受到水平地面的摩擦力是 N。 3　 12　 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 4. 在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置可简化为如图所 示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30 s的 时间，就将水平路面上质量为1.5 t的故障车匀速拖离了现场。 故障车被拖离的速度是5 m/s，绳子自由端的拉力F是500 N，地 面对故障车的摩擦力为故障车所受重力的0.08。（g取10 N/kg）求： （1）拉力F在30 s内做的功； （2）整个装置的机械效率。 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 解：（1）由v＝可得，故障车在30 s内通过的路程 s车＝v车t＝5 m/s×30 s＝150 m 由题图知，动滑轮上有3段绳子，则绳子自由端移动的距离 s＝3s车＝3×150 m＝450 m 拉力F在30 s内做的功 W总＝Fs＝500 N×450 m＝2.25×105 J 解：（1）由v＝可得，故障车在30 s内通过的路程 s车＝v车t＝5 m/s×30 s＝150 m 由题图知，动滑轮上有3段绳子，则绳子自由端移动的距离 s＝3s车＝3×150 m＝450 m 拉力F在30 s内做的功 W总＝Fs＝500 N×450 m＝2.25×105 J 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 （2）地面对故障车的摩擦力 f＝0.08G＝0.08mg＝0.08×1 500 kg×10 N/kg＝1 200 N 滑轮组克服故障车所受摩擦力做的有用功 W有用＝fs车＝1 200 N×150 m＝1.8×105 J 整个装置的机械效率 η＝×100％＝×100％＝80％ （2）地面对故障车的摩擦力 f＝0.08G＝0.08mg＝0.08×1 500 kg×10 N/kg＝1 200 N 滑轮组克服故障车所受摩擦力做的有用功 W有用＝fs车＝1 200 N×150 m＝1.8×105 J 整个装置的机械效率 η＝×100％＝×100％＝80％ 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 类型3　利用斜面拉动物体 方法指导 　　有用功W有用＝Gh，总功W总＝Fs，额外功W额外＝W总－W有用＝Fs－Gh＝fs，斜面的机械效率η＝×100％＝×100％ ＝×100％。 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 5. 如图所示，一卡车车厢底板距地面的高度为1.5 m，小明把 一块长3 m的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面，他通过 这个斜面，用F＝600 N的力在20 s内把一个大木箱由B处推到A 处，已知木箱重1 000 N。求： （1）小明推木箱做的有用功； （2）小明推木箱的功率； （3）该斜面的机械效率（百分号前保留一位小数）； （4）木箱受到的摩擦力。 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 解：（1）小明推木箱做的有用功 W有用＝Gh＝1 000 N×1.5 m＝1 500 J （2）小明推木箱做的总功W总＝Fs＝600 N×3 m＝1 800 J 小明推木箱的功率P＝＝＝90 W （3）该斜面的机械效率 η＝×100％＝×100％≈83.3％ 解：（1）小明推木箱做的有用功 W有用＝Gh＝1 000 N×1.5 m＝1 500 J （2）小明推木箱做的总功W总＝Fs＝600 N×3 m＝1 800 J 小明推木箱的功率P＝＝＝90 W （3）该斜面的机械效率 η＝×100％＝×100％≈83.3％ （4）小明做的额外功 W额外＝W总－W有用＝1 800 J－1 500 J＝300 J 木箱受到的摩擦力f＝＝＝100 N （4）小明做的额外功 W额外＝W总－W有用＝1 800 J－1 500 J＝300 J 木箱受到的摩擦力f＝＝＝100 N 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 类型4　利用杠杆提升物体 方法指导 　　有用功W有用＝Gh，总功W总＝Fs，杠杆的机械效率η＝ ×100％＝×100％。 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 （1）求杠杆自重G杆。 6. 用如图所示的杠杆从水平位置开始提升重物，用F＝30 N 的力将重60 N的物体缓慢提升0.1 m，动力F的方向始终竖 直向上，已知OA∶OB＝1∶3，OA∶OC＝1∶4，支点处的 摩擦不计。 （2）求杠杆提升重物的机械效率（百分号前 保留一位小数）。 （3）若将动力作用点从B点移到C点，其他条件不变，则杠杆 的机械效率如何变化？ 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 解：（1）杠杆水平放置时，杠杆自重的力臂L＝OC 设OA＝L0，则OB＝3L0，OC＝4L0，故L＝OC＝×4L0＝2L0 根据杠杆平衡条件可知F·OB＝G物·OA＋G杆L，可得F×3L0＝60 N×L0＋G杆×2L0 故3F＝60 N＋2G杆 解得G杆＝15 N 解：（1）杠杆水平放置时，杠杆自重的力臂L＝OC 设OA＝L0，则OB＝3L0，OC＝4L0，故L＝OC＝×4L0＝2L0 根据杠杆平衡条件可知F·OB＝G物·OA＋G杆L，可得 F×3L0＝60 N×L0＋G杆×2L0 故3F＝60 N＋2G杆 解得G杆＝15 N 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 （2）因为OA∶OB＝1∶3，所以B点上升的高度是A点的3倍， 机械效率η＝×100％＝×100％＝×100％＝ ×100％≈66.7％ （2）因为OA∶OB＝1∶3，所以B点上升的高度是A点的3倍， 机械效率η＝×100％＝×100％＝×100％＝ ×100％≈66.7％ 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 （3）因为OA∶L＝1∶2，所以杠杆重心上升的高度是物体上 升高度的2倍，机械效率η'＝×100％＝×100％ ＝×100％＝×100％≈66.7％ 故将动力作用点从B点移到C点，其他条件不变，杠杆的机械效 率不变。 （3）因为OA∶L＝1∶2，所以杠杆重心上升的高度是物体上 升高度的2倍，机械效率η'＝×100％＝×100％ ＝×100％＝×100％≈66.7％ 故将动力作用点从B点移到C点，其他条件不变，杠杆的机械效 率不变。 1 2 3 4 5 6 上一页 下一页 谢谢观看 $