小专题一 功、功率和机械效率的计算-【鸿鹄志·名师测控】2025-2026学年新教材九年级上册物理（沪粤版2024 安徽专版）

小专题一功、功率和机械效率的计算 类型1功、功率的计算 类型2机械效率的计算 1.“引体向上”是一种增强手臂力量很好的体 3.(2023·安徽中考)如图，一固定斜面顶端装 育锻炼项目，深受同学们的喜爱。如图所 有定滑轮，为测量该装置提升物体时的机械 示，质量为50kg的小宇做引体向上，在 效率，用弹簧测力计连接细绳，跨过定滑轮将 1min时间内完成了12个，每次匀速上拉。 重为6N的物体沿斜面向上匀速拉动0.6m, 他每完成一次引体向上做功200J。请你帮 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： 他完成下列问题：(g取10N/kg) (1)做的有用功。 (2)该装置的机械效率。 (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？ 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, 2.[新素材](2024·淮南月考)利用5G无人配 客车满载时总质量为6000kg。请完成下列问 送快递车可有效节约成本。下图为一辆在 题：(g取10N/kg) 水平路面上匀速行驶的四轮5G无人配送 (1)整个过程中，发动机对满载客车所做的 车，满载时质量为1000kg。配送车受到路 有用功是多少？ 面的阻力大小始终为整辆车总重力的0.06 (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？ 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。 第十一章功与机械能9 5.(2023·江西中考)如图所示，利用斜面将箱 (2)若实际使用600N的力，则这个过程的 子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬 机械效率是多大。 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： 3m 1.2m 1.2m 利用斜面搬运 徒手搬运 (1)箱子受到的重力。 7.[跨学科实践·工程实践]图甲是《墨经》 (2)箱子受到的摩擦力。 中记载的我国古代提升重物的工具 (3)斜面的机械效率。 “车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车 (4)使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。 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。 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) 「物 (1)若不计杆重和摩擦，上述过程在B端施 加多大的力。 10物理1九年级上册HY基醋过关 11.4动能和势能 参考答案 1.C2.(1)匀速(2)90,9%(3)D3.C4.B 第1课时动能和势能 能力提升 新知桩理 第十一章功与机械能 5.B6.A7.C 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 11.1功 思维拓展 大势能 8.(1)匀速(2)2.291(3)钩码的重力不变(4)小明做的总功(5) 新知梳理 基础过关 1.力距离2.力力距离3.乘积4.焦耳J1 小专题一功、功率和机械效率的计算 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 基础过关 1.解：(1)小字所受的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,则身体重心上升的高度 (5)超载(6)不可行相同5.质量B、C6.变小变大 1.B2.有没有3.做不做4.C5.86.D 能力提升 A=-=0,4m,(2)由愿意知，1mm时间内完成了2个引体向上，则完成 能力提升 7.C8.B9.AB 7.D8.D9.A10.011.100012.0.60 1个引休向上的时间=2=5，则平均功率P=”-00】=40W。2.解：1)因 58 思维拓展 思维拓展 13.642 满截时配送车匀速行驶，处于平衡状态，所受牵引力和阻力是一对平衡力，所以满截时 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） 配送车匀速行驶时所受牵引力F=f=0.06mg=0.06X1000kg×10N/kg=600N. 第2课时机械能的转化 11.2功率 新知梳理 新知梳理 (2)36km/h-10m/s,牵引力做功的功率P-Fp=600N×10m/s=6000W, 3.解：(1)有用功为Wm=Gh=6N×0.3m=1.8J。(2)总功为W。-Fs-4N× 1.动能势饱2.不变诚少3.电机械 1.多少时间做功的多少所用时间2.快授3.罗4.瓦特W11000 基础过关 基础过关 0.6m=2.41.所以滑轮组的机械效率为，一×10%-×10%=75%. 1.B2.153.弹性势动4.重力势动5.A6.B7.不变减小或小 1.B2.少大3.0.94.多大5.(1)磅秤(3)秒表时间t(4)①mg 4.解：(1)客车满载时所受总重力G=mg=6000kg×10N/kg=6×10N,发动机对满 8.等于6 ②mgh nmgh③m业6.A 载客车所散的有用功W有m=Gh=6×10°N×1000m=6×10'J,(2)牵引力做的总功 能力提升 能力提升 W。-:-2009NX10X10m-2X10J,则盘山公路的轨减效率一需是×10%- 9.A10.B11.A12.D 思雏拓展 7.A8.D9.-<10.1507511.11212.解：(1)被救人员匀速直线上升时， 13.D 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 炎X10%=30%。(3)行驶过程中所做的额外功Wm=W。一Wm=2×10J 第十一章小结与复习 700N。(2)拉力的功率为700W,则拉力在10s内做的功为W=P=700W×108= 6X10J-1.4X10:客车所受的摩擦力了-"-0-1.4X10N 本章知识构建 70001.(3)由题可知被教人员匀速直线上升，根据P=”=F0可知，在(2)的基础上 5.解：(1)箱子受到的重力G=mg=20kgX10N/kg=200N。(2)推力所做的功W。= ①力的方向上②力③力④距离⑤W=F:⑥做功的多少⑦所用时间 故数人员陶上移动的莲度为。一卡-需-1 F3=100N×3m=300J,有用功W有m=Gh=200NX1.2m=240J,额外功W■外= ⑧P-?@100×10%0运动@速度⑧重力作用g质量 11.3机械效率 m。一Wm=300J一240J=60J,斜面对箱子的家擦力fW兰=60=20N.(3)斜 ⑤弹性形变⑥弹性形变大小⑦转化⑧减少 教材素材延伸 第1课时机械效率 面的机枝效率)×100%-8×100%=80%，()沿斜面推动物体时，斜面 1.不做做了2.多高度a,c 新知梳理 4有用功W总功w。小于 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 重点实验突破 G=mg=270kg×10N/kg=2700N,过支点画出动力和阻力的力臂，如图所示： 1.(1)50(2)被提升的物重(3)4.50,196%(4)错误偏小2.(1)上增大 基础过关 身，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 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浙 重物 1.A2.B3.D4.C5.50%6.C 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 能力提升 (4)滑梯表面的光滑程度，滑梯的坡度 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 中考考点强化 重绳子的段数=2，则新轮组的机城效率广×10%-会×10%-=是×100% 得GXL-FXL,根照三角形关系可得F-去G-8器×G-品品×2700N- 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 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 向上的拉力与整直向下的重力大小相等，受力示意图如图所示： F,(2)100的物 2×600N×100%=75%.(2)绳子自由端移动的速度%=2m。=2×0.3m/s= 900N F移动的距离为0.6m,因此这个过程的机械效率)二×10为-偿×10火一 0,6m/s,拉力的功率P=”=F维=F=600NX0.6m/s=360W,(3)不计绳重 2700NX0.1m×100%-75%。7.解：1)由G-mg可得，重物受到的重力为G- 体所受的重力G=mg=1×10kg×10N/kg=1×10N,塔机匀速提起货物，拉力与物 和摩擦时，根据公式F=G+G。),科动滑轮重Ga=nF-G=2X60N-90N= 600N×0.6m mg一100kg×10N/kg-1000N,由W有WGh可得，使用“车梯”时，所做的有用功为 体所受重力大小相等，即F=G=1×10N,塔机一次将10t的物体沿经直方向匀魂 30N.契升的物重改为1200N时，不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率才-× W有m=Gh=1000N×2m=2000J。(2)由图乙知，承担动滑轮的绳子段数为#=4 提升100m,拉力做的功W=F3=1×10N×100m=1×10J。(3)塔机在(2)过程中 绳子自由端移动的距离为=h=4×2m=8m,使用“车梯“时人做功（拉力做的总功） G'h G 1200N 所用时间为200s,则拉力做功的功率P-W-1X101-5X10W。5.A6.AC 10%=G46a×160%=G千G。X10%=1200N+30NX100%=80%. 2008 为W。=F=400NX8m=3200小，由P-W可知，该过程中人做功的功率为P-W且 7.80075%1008.B9.B10.ABD11.AC (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， 32001-320W。(3)由W。=W行m+W米可得，使用“车梯”时做的额外功为W■4= 第十二章内能与热机 10s 第2课时测量滑轮组的机械效率 12.1内能 新知梳理 m:一m=3200J-20J=120.(0由)-%2×10%可得.车梯”的机城 新知植理 12.重2)小 效率为-W是×100%-88×10%=62.5%. 1.分子动能分子势能2.期烈多：少3.做功热传溢等效传导对流 辐射4.转移转化 49 50 —51