微专题(1)功、功率和机械效率的综合计算-【宝典训练】2025-2026学年新教材九年级全册物理高效课堂(沪粤版2024)

宝典训练·物理·九年级·全册（粤沪版） 微专题（一）功、功率和机械效率的综合计算 方法技巧：常见机械的机械效率。 滑轮（组） 斜面 竖直匀速提升物体 水平匀速拉动物体 F 说明 物体受到的摩擦力f；物体 物重G;物体上升的高度 物重G;重物上升的高度h;绳端的 移动的距离S物；绳端的拉力 h;沿斜面的拉力F;斜面 拉力F;绳端移动的距离S;承担重 F;绳端移动的距离5；绕过 的摩擦力f；斜面长s(不 物的绳子段数n;动滑轮重G动 动滑轮的绳子段数n 计绳重) 7r是= Gh 公式 f驰=（5=ns) 9=或10 G nFs nF 1一G十G动 不计绳重和摩擦) 通用 W有是X100% 公式 ⑦类型功和功率的计算 1.体育课上班级举行了一次登山比赛，小明和小刚体重之比为6：5，爬到山顶，小明用时50mi。小 刚用时45min,则小明和小刚做功之比是 ,爬山功率之比是 2.两辆汽车的功率之比为1：2，在相同时间匀速通过的路程之比为2：3，则两辆汽车的牵引力之比 为 ,两辆汽车做功之比为 3.等电梯费时，爬楼梯费劲，如图所示是某女大学生发明的“爬楼”自行车，3分钟爬 20层楼，速度堪比电梯。若她的质量为60kg,当她3分钟爬楼的高度为60m,她爬 楼的功率为250W,她克服重力所做的功为 J,总功为 J, 她爬楼的效率为 。(g取10N/kg) 4.如图所示是一种小型千斤顶的示意图，往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的 M重物 距离，工人在2s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂1m,把1000N的重物匀速 摇臂 抬高8cm。则物体上升的速度是 m/s,人做的功为J,千斤顶的效 率是 5.重为450N的小明背着2kg的背包周末去麓山，他先在水平路面步行500m到达山脚，用了30min 爬一座高150m的小山，则在水平路面上小明对背包做的功为 J,爬山过程中小明克服自身重 力做的功为 J,功率为 W,而同班的小华同学只用了25min就爬上了此山，则 小华的功率 (选填“一定等于”“一定大于”或“可能小于”)小明的功率。 o●>140. 第十一章功与机械能 ⑦类型2功、功率、机械效率的计算 6.如图1所示是我国古代科学技术著作《天工开物》记载的水碓(du),如图2所示是水碓的杠杆示意 图。水流冲击水轮转动，水轮上离支架比较近的板通过碓尾把碓头的石杵举起、落下，不断春米。 据此回答问题： 雅头 石杵 图1 图2 (1)如图2所示的水碓可视为一个 杠杆，碓头的石杵落下是受到 力的作用。 (2)1小时有质量为3000kg的水从4m的高处流下冲进水轮转动，水轮在这段时间内对水碓做功为 9.6×104J,水对水轮做的功为 J,水轮的机械效率为 %(g取10N/kg)。 7.工人师傅借助于如图所示的滑轮组在10s内将600N的重物匀速提升2m。匀速提升过程中滑轮组 的机械效率是80%，则在提升过程中： (1)他做的有用功为多少？ (2)拉力F的大小是多少？ (3)拉力F的功率多大？ 8.某场馆建设工地上，工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s的速度沿水平方向 匀速向前拉动2m,拉力F=250N,物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍，求： (1)物体A与地面间的滑动摩擦力大小； (2)该滑轮组的机械效率； AAAAAEKKE6A66600066606660600660066666666 (3)拉力F做功的功率。 ●>15● 宝典训练·物理·九年级·全册（粤沪版） 9.小明想把重1000N的木箱A搬到高h=5m,长L=10m的斜面上，如图所示。他沿斜面向上用F= 600N的拉力使木箱A以v=0.2m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端。求： (1)小明同学拉木箱的功率； (2)该斜面的机械效率； (3)木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力。 口类型3图像的计算 10.如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。 质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的 速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，g取10N/kg,则动滑轮的重力为N; 装置最多能匀速运载 N的货物；第2s内拉力F的功率为 W;此装置提升重物的最大 机械效率为 ↑W灯 F/N 500 4 ↑vl/(m·s) 12 400 10 300 200 A 100 0 2 012345t/s 乙 (第10题图)》 (第11题图) 11.如图甲所示，滑轮组在拉力F的作用下，拉着重400N的物体A以1m/s的速度在水平地面上做匀 速直线运动，已知拉力F所做的功与时间的图像如图乙所示，A物体与地面之间的滑动摩擦力为 80N。不计绳重和摩擦，g取10N/kg,则物体A的质量为 kg;动滑轮B的质量为 kg; 滑轮组的机械效率为 ●>16● 第十一章功与机械能 12.在如图甲所示的滑轮组中，每个滑轮等重，不计绳重和摩擦，每次均缓慢竖直拉升绳子将物体G1 匀速提升到同样的高度。如果物体重G1从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断，图乙记录了在 此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。求： (1)每个滑轮的重力； ↑7/% (2)绳子能承受的最大拉力； 100 (3)当物体重800N时，滑轮组的机械效率。 50 0LLLLLLLL G 10002000G./ 乙 13.如图甲所示斜面的倾角为30°，斜面长s=0.4m。用力F将质量为200g的木块，沿斜面匀速拉到 高处。已知拉力F做的功W与木块沿斜面运动距离s的关系如图乙所示。求：(g取10N/kg) (1)拉力F大小。 个W小 0.5 (2)斜面的机械效率。 30° 0.4s/m 甲 乙 ●>17高效课堂宝典训练物理九年级全册（粤沪版） 5.解：(1)拉力F做的有用功W有=Gh=400N×2m=800J; 15.(1)动能(2)重力势能 (②)滑轮组的机械效率？一×10%= ×100% (3)弹性势能(4)动能和重力势能 1000J (5)动能和重力势能(6)动能和重力势能 =80%; 16.不变减小 (3)由图可知，滑轮组承担物重绳子的有效股数n=2, 17.减小减小 则绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m,由W= 第2课时机械能及其转化 F可得，拉力F大小F=WL=100OJ=250N, 4m 1.动势 不计绳重和摩擦，由F=1(G+G)可得， 2.动能势能机械 3.(1)低小动重力势 动 动滑轮重G=nF-G=2×250N-400N=100N; (2)高大动 动重力势 (4)不计绳重和摩擦，如果提升的物重变为700N,则滑 (3)动重力势 轮组的肌般效率7=二×100%= Gh' (G+G) 4.(1)减小变大动弹性势 (2)变大减小弹性势动 100%=G千6X10%=70NP0X100%=87.5%。 G 700N (3)动能弹性势能 答：略。 5.(1)弹性势动(2)动弹性势 6.60037.580省力 (3)弹性势动重力势 7.10020增大 (4)动弹性势弹性势 动 8.15083.3增大 6.(1)减小减小增大增大重力势 11.4 动能和势能 (2)增大增大减小减小动 微专题（一）功、功率和机械效率的综合计算 第1课时 认识动能和势能 1.6:527:252.3:41:2 1.能量能J能量 3.3.6×10°4.5×10180% 2.动能质量速度大 4.0.0410080% 3.重力势能位置的高度质量大 5.06.75×10437.5可能小于 4.弹性势能形变越大 6.(1)费力重(2)1.2×10580 5.势能 7.解：(1)拉力所做的有用功W有用=Gh=600N×2m= 6.(1)做功做功做功 (2)做功做功能 1200J; 7.运动动能 (2)匀速提升过程中滑轮组的机械效率是80%，根据？ 8.(1)小球到达水平面 -W盟可得，拉力所做的总功W。=W盟=120 Wa 80% (2)速度动能 1500J,由图可知绳子有效段数n=3,重物匀速提升 (3)速度质量 2m,绳端移动的距离s=3h=3×2m=6m,根据W:= (4)控制变量法（或转换法） (⑤)质量速度大大 F,可知，拉力F的大小F=W差=1500J=25ON, 6m 9.(1)桌腿进入沙子的深度转换法 探究压力的作用 (3)拉力的功率P=W=1500I=150w。 效果（合理即可） t 10s (2)①④⑤ 答：略。 (3)质量相同的物体，所处位置的高度越高，重力势能 8.解：(1)物体A与地面间的滑动摩擦力f=0.2×2000N 越大 =400N; (4)物体的质量位置的高度大大 (2)滑轮组的机械效率)产×100%=2，办 fs 10.(1)弹簧的弹性势能与弹簧的材料和形变程度（或被 400N 压缩的程度)有关 2X250N=80%; (2)木块移动的距离 (3)当弹簧的长度、粗细和材料均相同时，形变程度 (3)拉力F的功率P=W=2F=2×250NX0.4m/s= (或被压缩的程度)越大，弹簧的弹性势能越大 200W。 11.B12.C13.D14.C 答：略。 2 九年级全册参考答案 9.解：(1)小明同学拉木箱的功率为P=W是=s=F 机械效率：有用W有用额外功W颜外 (1)重力影响(2)阻力 =600N×0.2m/s=120W: (2)有用功为W有m=Gh=1000N×5m=5000J, 总功：有用功总功程×10听小于 总功W总=Fs=600N×10m=6000J, 机械能：能够对别的物体做功能能够做的功 机械 _W题X100%=6000 机械效率刀一W。 5000J 】运动运动质量运动速度重力质量 ≈83.3%； 物体位置的高度弹性形变弹性形变程度弹性势 (3)额外功为W额外=W。一W有用=6000J一5000J=1000J, 动动能重力势能不变增加增加 而W%=fL,则摩擦力的大小为f=W=100J-10o0N。 1.C2.D3.D4.大于大于5.等于50% L 10m 6.D7.20050508.C 答：略。 9.弹性形变弹性势动 10.5804080% 10.(1)B(2)重力势(3)相同木块移动的距离 11.40280% (4)质量甲、乙(5)越大越大(6)不可行 12.解：(1)由图可知，当物体重200N时，机械效率为 50%。 第十二章 内能与热机 W有一 G物h G数 12.1内能 由公式7wGh+Gah-G十G得： 1.分子动能分子势能任何温度焦耳J G-g-6。- -200N=200N, 2.温度剧烈大质量状态物质的种类大 由图可知动滑轮为两个，所以每个滑轮重100N; 3.做功热传递等效 (2)当绳子要被拉断时拉力最大，由图可知物体在 4.温度差内高温低温温度 1800N时绳子断了，则F=G十G题=1800N+200N 5.内其他形式的其他形式的内内其他形式的 4 6.(1)分子间隙无规则运动作用力 =500N: (2)动分子动能势分子势能势分子势能 (3)当物体重800N时，滑轮组的机械效率 (3)内(4)J 800N 7=W=c0+GF800N+200N100%80%。 7.(1)多大大(2)剧烈大增大 (3)不变降低减小变化 答：略。 8.(1)燃烧气体增大(2)做功机械内 13.解：(1)由图乙可知，当木块沿斜面运动0.4m时，拉力 9.导热增加热传递 F做的总功为0.5J, 10.降低减小热传递 由w。=F5可知，拉力F=W鱼=0,5=1,25N: 11.(1)不等于(2)大于 s0.4m (3)小于熔化过程中持续吸热(4)b (2)由直角三角形中30°所对应的边是斜边的一半可 知，木块沿斜面运动0.4m时，木块上升的高度： 12.2热量与热值 1 1.焦耳J增加减少 h=25=2X0.4m=0.2m, 2.(1)完全燃烧qJ/kgJ/m 木块的重力：G=mg=200×10-3kg×10N/kg=2N, (2)mgVg(3)不同燃料的种类 拉力做的有用功：W有=Gh=2N×0.2m=0.4J,则斜 3.温度（或温度高）内能热量做功 面的机械放率：一肥×10%-8×100%-80%。 4.C、E、G5.C 6.种类热值相同7.热值。化学内 答：(1)拉力F大小为1.25N;(2)斜面的机械效率为 8.3.0×105偏小3.0×10 80%。 9.解：氢的质量m=21t=2.1×10kg,氢完全燃烧释放出 第十一章《功与机械能》单元复习 的热量Q做=mq=2.1×10kg×1.4×10J/kg=2.94 功：力的方向一段距离 ×102J;若产生相同的热量，需要完全燃烧煤的质量 (1)作用在物体上的力 m煤 Q=2.94X102J=9.8×10kg. (2)物体在力的方向上移动的距离焦耳J1Fs 9煤 -3×10J/kg 功率：物体做功快慢做功的多少与所用时间的比 W 答：21t氢完全燃烧释放出的热量是2.94×102J;如果 完全燃烧热值为3×10J/kg的煤，产生相同的热量，则 瓦特W千瓦kW1kW=1000W 需要煤的质量为9.8×10kg。 3