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同步训练（沪粤版2024）

专项训练①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 类型2利用水平滑轮组拉动物体 ·方法指导 ·方法指导 当用滑轮组竖直提升重物时，有用功W有用= 当用滑轮组水平匀速拉动物体时，有用功 Gh,总功W意=Fs,额外功W颜外=W总一W有用= W有用=f5物，总功W意=Fs髦，W颜外=W意一W有用= :-Gh,机被教率7W×100%- Fs一f5物，机械效率”=W 丛X10m%-× ×100%=,号×100%.不计髦重及率擦时， G 100%。 Fs 3.如图所示，物体A受到的重力是100N,在拉 Gh nGh十G动h X100%= G×100%。 G十G动 力F的作用下，物体A以0.2m/s的速度在 1.右图为“测量滑轮组的机械效 水平地面上向右做匀速直线运动。已知拉力 率”的实验装置。在弹簧测力 F=5N,滑轮组的机械效率为80%，则拉力F 计拉力作用下，重6N的物体 的功率是 W,物体A受到水平地面 2s内匀速上升了0.1m,弹簧 的摩擦力是 N。 测力计的示数如图所示（不计 A⊙ 绳重与摩擦)。下列说法错误的是 A.弹簧测力计的拉力为2.4N 4.在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置可 B.物体上升的速度为0.05m/s 简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道 C.弹簧测力计拉力的功率为0.12W 路，交警指挥拖车只用了30s的时间，就将水 D.滑轮组的机械效率约为83.3% 平路面上质量为1.5t的故障车匀速拖离了现 场。故障车被拖离的速度是5m/s,绳子自由端 2.(2025·安徽毫州月考)如图所示，工人师傅用 150N的拉力，使重1000N的物体以0.2m/s 的拉力F是500N,地面对故障车的摩擦力为 故障车所受重力的0.08。(g取10N/kg)求： 的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动， (1)拉力F在30s内做的功； 前进了1m,物体在运动时受到地面的摩擦力 (2)整个装置的机械效率。 为200N,绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的 摩擦而产生的额外功为40J。求： 故障车 (1)工人师傅拉力的功率； 7777n777777% (2)动滑轮重。 G 7777777777777777777777 14一本·初中物理9年级上册HY版 类型3利用斜面拉动物体 类型4利用杠杆提升物体 ·方法指导 ♪方法指导 有用功W有用=Gh,总功W。=Fs,额外功 有用功W有用=Gh,总功Ws=Fs,杠杆的机 W额外=W总一W有用=Fs一Gh=fs,斜面的机械 械效率 W有是X10%=Gh W总 Fs ×100%。 ×10%-0×100%=a5× Gh 效率刀=W 6.用如图所示的杠杆从水平位置开始提升重物， 100%。 用F=30N的力将重60N的物体缓慢提升 5.如图所示，一卡车车厢底板距地面的高度为 0.1m,动力F的方向始终竖直向上，已知 1.5m,小明把一块长3m的钢板AB搭在车 OA:OB=1:3,OA:OC=1:4,支点处的 厢底板上，构成一个斜面，他通过这个斜面，用 摩擦不计。 F=600N的力在20s内把一个大木箱由B 处推到A处，已知木箱重1000N。求： (1)小明推木箱做的有用功； (2)小明推木箱的功率； 0 B (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。 △h .3m (1)求杠杆自重G杆。 1.5m (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？ 第十一章功与机械能15参考答案 9.A10.D11.20075% 12.1007575%5013.32 第十一章功与机械能 14.解：(1)人对物体做的有用功 W有m=Gh=350N×2m=700J 11.1功 (2)由题图可知n=2,绳子自由端移动的距离 1.力力的方向上2.B3.6004.25.7506.D7.B s=nh=2X2 m=4 m 8.C9.A10.A11.相等不做12.450600 拉力做的总功W=Fs=250N×4m=1000J 13.(1)不做(2)40014.0.42040 拉力做功的功率P=W=1000】=200W t 5s 15.解：(1)该同学推木箱做的功 W1=F1s1=40N×2m=80J (3)因为不计绳重和摩擦时F=上(G十G。),所以动滑轮 (2)搬木箱所用的力至少等于木箱所受的重力，即 所受的重力G=nF-G=2×250N-350N=150N F2=Gt=100N 把木箱从一楼搬到三楼，木箱上升的高度 滑轮组的机械效率 s2=h=4m×2=8m W布用' G'h VX10%wwX1oo%CA+G月 该同学对木箱做的功W2=F2s2=100N×8m=800J G' 300N 16.= 100%=G+G。×100%=300N+150N×100%≈ 11.2功率 66.7% 1.做功多少做功多少做功时间控制变量法 15.D 2.A3.B4.D5.C6.82.5 第2课时机械效率的测量 7.解：(1)做引体向上时需要克服重力做功，已知小明重G 1.(1)匀速直线0.6(2)0.07562.5%(3)大无关 500N,每次上升的距离h=0.6m 小明完成1次引体向上做的功 2.(1)竖直向上(2)不会3.(1)匀速(2)越低(3)83.3% 4.A5.D6.不变 W=Gh=500N×0.6m=300J 7.(1)匀速直线0.771.4%(2)摩擦力(3)0.5 (2)小明10s内做的总功W=4W=4×300J=1200J 小明做功的功率P=W=-1200」-120W 8.(1)66.7%杠杆的自重（合理即可）(2)变大 10s 第3课时机械效率的综合训练 8.C9.C10.B11.B12.751501513.102 1.D2.D3.D4.B 14.解：(1)汽车所受的阻力 f=0.1G=0.1mg=0.1×5000kg×10N/kg=5×103N 5.60%变大6.83.3%247.80%变大 因为汽车做匀速直线运动，牵引力F与阻力f是一对平 8.(1)匀速直线0.05(2)0.380(3)大无关(4)A 衡力，所以汽车的牵引力F=f=5×103N 9.(1)33.12(2)省力省功(3)96.2% (2)由P=W_s=F得，汽车的建度 10.解：(1)工人做的有用功 Γt-t W有m=Gh=600N×2m=1200J P7×104W u=F=5×102N =14m/s 由题知，总功W=1500J 滑轮组的机械效率 (3)汽车行驶的时间t=10min=600s 10min内汽车的牵引力做的功 -0×10%-180}×10%-60% 刀=w。 W=Pt=7×10W×600s=4.2×107J (2)当他用400N的拉力匀速提升其他货物时，额外功占 15.A 总功的15%，则有用功占总功的85%，即滑轮组的机械效 11.3机械效率 率7=85% 由题图知，该滑轮组承担物重的绳子段数n=3,则该滑轮 第1课时机械效率 组的机械效率 1.D2.有用功总功 Gh 3.有用功总功小于有用功额外功 7W"X10%6AX100%Fx36X10%e Fs 4.D5.C6.1.44×1060% 7.24075% 3FX100% 8.解：(1)物体上升的高度h=5cm=0.05m 所以此时提升的货物所受的重力 绳子自由端移动的距离s=3h=3×0.05m=0.15m G'=37'F=3×85%×400N=1020N 在此过程中拉力做的功W=Fs=0.4N×0.15m=0.06J 专项训练1功、功率和机械效率的计算 (2)有用功W有m=Gh=0.9N×0.05m=0.045J 该滑轮组的机械效率 1.C =W4X100%=0.045J〉 2.解：(1)由题图可知，滑轮组绳子的有效段数n=2,则绳子 0.06了×100%=75% 自由端移动的速度v,=n0=2X0.2m/s=0.4m/s 物理9年级上 工人师停拉力的功率P=W_P:=FU=I50N× (3)因为OA:L=1:2,所以杠杆重心上升的高度是物体 t 0.4m/s=60W 上升高度的2倍，款核发率7=费×100% (2)绳子自由端移动的距离5=25=2×1m=2m Gh G G曲h十G#h# ×100%=G#+2G# ×100%= 工人师傅拉力做的总功W”=Fs=150NX2m=300J 有用功W有m=fs,=200NX1m=200J 60N 额外功W鬟外=W多-W有m=300J一200J=100J 60N+2X15N×100%≈66.7% 克服动滑轮重而做的额外功 故将动力作用点从B点移到C点，其他条件不变，杠杆的 W动=W每外一W鬟外'=100J一40J=60J 机械效率不变。 根据W。黄=G动5得，动滑轮所受的重力 11.4动能和势能 W_60J=60N G动= 5物1m 第1课时动能和势能 3.312 1.D2.(1)转换法(2)①大②同一(3)越大3.C 4.解：（①）由0=可得，故障车在30s内通过的路程 4.多高度a、c5.C6.B7.A8.D9.B 10.动重力势 s本=v4t=5m/s×30s=150m 11.(1)①木块在木板粗糙表面上移动的距离②当弹簧相同 由题图知，动滑轮上有3段绳子，则绳子自由端移动的距离 时，弹簧弹性势能的大小与弹簧压缩的长度有关③消除 s=3s年=3×150m=450m 摩擦生热带来的能量消耗，减小实验误差(2)没有控制 拉力F在30s内做的功 弹簧压缩的长度相同 W=Fs=500N×450m=2.25×105J 12.25010 (2)地面对故障车的摩擦力 f=0.08G=0.08mg=0.08×1500kg×10N/kg=1200N 第2课时机械能及其转化 滑轮组克服故障车所受摩擦力做的有用功 1.B2.C3.D4.弹性势动重力势 W有m=fs车=1200N×150m=1.8×103J 5.减小增大减小6.不守恒小 整个装置的机械效率 7.重力势动减小8.C9.B10.D11.D )2×100%-20×1×1o0%=80% 12.先增大后减小>13.动弹性势不是14.c有 1一W嘉 章末复习 5.解：(1)小明推木箱做的有用功 W有m=Gh=1000N×1.5m=1500J 知识体系构建 (2)小明推木箱做的总功W。=Fs=600NX3m=1800J ①力的方向②力③力④距离⑤W⑥焦耳(J) 小明推木箱的功率P= w_1800」=90w ⑦N·m⑧Fs⑨做功的多少⑩快慢①P②瓦特(W) 20s (3)该斜面的机械效率 Bp-W t PFu⑤之比Bw0X10%@了 一W嘉 _1500J×100%≈83.3% W有题×100%=1800丁 ⑧高©运动四质量①速度②重力⑧质量四高度 ⑤弹性形变团弹性形变的大小⑦动能®势能④减少 (4)小明做的额外功 易错二次闯关 W#=W落-W有用=1800J-1500J=300J 1.C2.D 木箱受到的摩擦力f= W数=300 =100N 考点真题演练 1.C2.B3.D4.35006.3×100 1 6.解：(1)杠杆水平放置时，杠杆自重的力臂L=2OC 5.解：(1)机器人所受的重力 设OA=L,则0B=3L,0C=4L:故L=20C=专× 1 G=mg=55 kgX10 N/kg=550 N (2)2s内机器人对箱子所做的功 4L。=2L0 W=Fs=100N×1m=100J 根据杠杆平衡条件可知F·OB=G物·OA十G杆L,可得 (3)2s内机器人对箱子做功的功率P=”-100J=50W F×3L。=60N×L。十G#×2Lo t 2s 故3F=60N+2G 6.C7.B8.D9.动10080%10.80%①③ 解得G=15N 11.解：(1)钢板所受重力 (2)因为OA：OB=1：3,所以B点上升的高度是A点的 G族=m制长g=3600kg×10N/kg=3.6×10N 提升钢板做的有用功 3倍，机核效率)×10%-9×10%-× Fh W有m=Gsh=3.6×10°NX10m=3.6×105J 10o0%-3200N×10%667% (2)滑轮组共有4段绳子拉着动滑轮，故绳端移动距离为 物体提升高度的4倍，即s=40m 册(HY版)⑦