5.3 功与机械效率 练习课件- 2025-2026学年科学华东师大版九年级上册

该初中科学课件聚焦“功与机械效率”第1课时，核心涵盖功的概念、做功条件及计算，结合斜面、滑轮等简单机械应用。通过山区挑夫路线、工具斜面实例导入，衔接前节简单机械知识，搭建从具体现象到抽象规律的学习支架。 其亮点是生活情境与分层训练结合，以挑夫“S”形路线、篮球运动员做功等实例深化科学观念，通过不同表面做功比较等题目培养科学思维，B组提高题（如电线杆抬高问题）促进探究实践。学生能提升知识应用能力，教师可分层教学，提升教学效果。

第3节 功与机械效率(第2课时) 第5章 简单机械与功 A组 基础训练 1. 一台功率为10kW的机器，当它正常工作时，每分钟做功(　D　) A. 10J B. 2.4×107J C. 104J D. 6×105J D 2. 如图所示，用三种方法拉动同一物体以相等速度v匀速上升相同的高度h。 拉力F1、F2、F3的功率分别是P1、P2、P3。不计滑轮与线及滑轮与转轴之间 的摩擦，不计滑轮、绳的重量。则下列功率大小判定正确的是(　D　) A. P1＞P2＞P3 B. P1＞P3＞P2 C. P2＞P3＞P1 D. P1＝P2＝P3 D 3. 小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升 的高度均不变，比较两次爬楼过程(　B　) A. 用时少的做功多 B. 用时少的做功功率大 C. 用时多的做功多 D. 用时多的做功功率大 4. 功率一定的拖拉机，在甲地上耕地时，10min内匀速前进了1200m；在乙地 上耕地时，20min内匀速前进了2800m。拖拉机在甲、乙两地上耕地所受的阻 力之比是(　A　) A. 7∶6 B. 6∶7 C. 7∶3 D. 2∶1 B A 5. 关于功率，下列说法中正确的是(　C　) A. 做功多的机械，功率一定大 B. 做功时间短的机械，功率一定大 C. 做相同的功，所用时间短的机械功率大 D. 做功多的机械，功率一定小 C 6. 物块在水平拉力F(大小未知)的作用下，在水平直线轨道上运动(如图)，其 中AB＝CD＝10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运 动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是 (　D　) A. 该物块在CD段的惯性比AB段大 B. 该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5 C. 拉力F在AB段所做的功为20J D. 拉力F在CD段做功的功率为10W D 7. 举重是我国的优势体育项目，一位身高170cm的运动员和一位身高160cm的 运动员，在挺举项目中用相同时间，把同样重的杠铃举起，如图所示。如果 他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正 确的是(　C　) A. W1＝W2、P1＝P2 B. W1＞W2、P1＝P2 C. W1＞W2、P1＞P2 D. W1＜W2、P1＜P2 C 8. 如图所示是新建成的淮南孔李淮河大桥，全长约5km。周末小顺一家开车 以20m/s的速度匀速通过大桥，若汽车的输出功率恒为60kW，则牵引力 是 N，通过大桥做功 J。 3000　 1.5×107　 B组 自主提高 9. 在自由下落过程中物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相 继经过B、C两点。已知AB＝BC，如图所示，物体在AB段重力做功为W1，做 功功率为P1；在BC段重力做功为W2，做功功率为P2，则下列关系正确的是 (　D　) A. W1≠W2 P1≠P2 B. W1＝W2 P1＝P2 C. W1＝W2 P1＞P2 D. W1＝W2 P1＜P2 D 10. 如图所示，A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用F=10N的水平向左的力作用在A物块上，使A、B一起向左做匀速直线运动，经过4s，两个物块一起移动了40cm的距离。下列说法中（ ） A ①物块B受到的重力和地面对物块B的支持力是一对平衡力 ②物块A对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左 ③地面对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左 ④物块A对B的摩擦力的功率为1W A. 只有②④正确 B. 只有③④正确 C. 只有②③正确 D. 只有①④正确 11. 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0；t1 时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶；到t2时刻，汽车又 开始做匀速直线运动，速度为v。已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变， 汽车牵引力F随时间变化的图像如图所示，则(　D　) A. t1至t2时间内，汽车做加速运动 B. F0＝2f C. t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶 D. v＝ v0 D 12. 如图甲是一种用于建筑工地、道路、桥梁的爬梯式混凝土搅拌机。工作 时，搅拌机将原料加工成混凝土后自动倒入运料斗，运料斗能通过爬梯顶端 的滑轮沿爬梯上升到一定高度，然后将混凝土倾倒卸下，其原理简图如图 乙。某次运送混凝土时，提升电机将装有400kg混凝土的运料斗匀速提升 8m，用时20s，提升部分钢丝绳拉力为1250N(不计绳重及摩擦，g取10N/kg)。 求： (1)每次运送，克服混凝土重力做了多少功？ 【答案】(1)混凝土的重力：G＝mg＝ 400kg×10N/kg＝4000N，克服混凝土的重力 做功：W有＝Gh＝4000N×8m＝32000J (2)拉力做功是多少？ 【答案】(2)由图可知绳子的股数n＝4，绳子 自由端移动的距离s＝nh＝4×8m＝32m，拉 力做的总功：W总＝Fs＝1250N×32m＝ 40000J (3)拉力做功的功率是多少？ 【答案】(3)拉力的功率：P＝ ＝ 2000W 13. 救援队用吊绳打捞沉到水池底部的实心长方体沉箱，如图甲所示，提升过 程中始终以0.15m/s的速度竖直向上匀速提起。图乙是吊绳的拉力F随时间t变 化的图像，整个提起过程用时80s，g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3， 不计水的阻力及水面高度的变化。 求：(1)开始提起时，沉箱下表面受到水的压强(不计大气压)。 【答案】(1)开始提起(t＝0)时，沉箱下表面与水面 的距离：h＝s＝vt＝0.15m/s×50s＝7.5m，沉箱下 表面受到水的压强：p＝ρ水gh＝ 1.0×103kg/m3×10N/kg×7.5m＝7.5×104Pa。 (2)0～40s内拉力的功率。 【答案】(2)由图可知0～40s内拉力为5.1×104N， 提升过程中的速度为0.15m/s，0～40s内拉力的功 率：P＝ ＝Fv＝5.1×104N×0.15m/s＝ 7.65×103W。 (3)沉箱的密度为多大？ 【答案】(3)由图可知：沉箱的重力为8.1×104N， 则质量m＝ ＝8.1×103kg，浮力为：F浮 ＝G－F拉＝8.1×104N－5.1×104N＝3×104N，则： V物＝V排＝ ＝ ＝3m3；沉箱的密度为：ρ物 ＝ ＝2.7×103kg/m3。 THANK YOU！ $第3节 功与机械效率(第3课时) 第5章 简单机械与功 A组 基础训练 1. “建设美丽城市，优化市内交通”，台州市在建设轻轨S1号线时使用了大型机械——盾构机。如图是轻轨建设施工挖隧道的盾构机正面，下列关于工作中的盾构机说法正确的是（ ） D A. 做的功越多，机械效率越高 B. 做功多的盾构机，功率大 C. 延长工作时间，可提高机械效率 D. 做功越快的盾构机，功率越大 2. 朝鲜族有一种群众喜爱的娱乐跳板，若支点在跳板中央，当体重均为600N 的两名运动员从1.5m处由静止下落到跳板一端时，静止于另一端重为450N的 女运动员被向上弹起3m高。若不计空气阻力，跳板的机械效率为(　C　) A. 100％ B. 90％ C. 75％ D. 25％ C 3. 重为30N的A物体，用图甲、乙所示两种方法被提升和水平移动。若A物体 在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F1＝18N，F2＝8N，A物体在5s内匀速 移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是(　D　) A. 绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大 B. F1做功比F2做功少 C. 两种方法中所做的有用功一样多 D. 两种方法中机械效率相同 D 4. 如图所示，斜面长s为1.2m，高h为0.3m。现将重为16N的物体沿斜面向上 从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则有关计算错误的 是(　B　) A. 斜面的机械效率为80％ B. 拉力做的总功为4.8J C. 提升物体所做的有用功为4.8J D. 物体由斜面底端运动到顶端的时间为2s B 5. 用如图所示的滑轮组，将5块相同的大理石，分两次从地面匀速提升相同的 高度；若每块大理石重为G，第一次运2块，第二次运3块，两次拉力分别为 F1、F2，效率分别为η1、η2(绳重及摩擦均忽略不计)。下列选项正确的是 (　D　) A. F1＝G B. F2＜1.5G C. η1＝η2 D. η1＜η2 D 6. 用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升的物体M质量为76kg，M的体积为3×10-3m3，在物体M未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙，不计绳重和摩擦力大小（g取10N/kg）。下面分析不正确的是（ ） D A. 此过程中，绳子自由端的拉力F大小为400N B. 动滑轮重力为70N C. 当物体M没有露出水面时，动滑轮下端挂钩上绳子的拉力为730N D. 当物体M没有露出水面的过程中，该滑轮组提升货物的机械效率为95% 7. 图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s。改用滑轮组拉 动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2(如图2)。此过程中滑轮组(　D　) A. 总功为F2s B. 额外功为F1s C. 机械效率为 D. 额外功为3F2s－F1s D 8. 如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢 升高0.1m，拉力大小为8N，拉力移动的距离为0.25m，该杠杆的机械效率 为 ，此杠杆属于 (填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。 90％　 省力　 9. 小科用三种不同的方法抬升重为200N的物体。 (1)如图甲，将物体匀速竖直向上抬升3m，F甲所做的功为 ⁠。 (2)如图乙，斜面长5m，高3m，拉力F乙＝150N，沿斜面匀速拉动物体至斜面 顶端，该斜面工作时的机械效率为 ⁠。 (3)如图丙，在2s内将重物匀速提升3m，已知动滑轮的重为10N。拉力F丙做功 的功率为 。(不计绳重及摩擦) 600J　 80％　 315W　 B组 自主提高 10. 如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，在此过程中滑 轮组的机械效率和所做的额外功分别为(　D　) A. 80％ 800J B. 80％ 1000J C. 62.5％ 200J D. 80％ 200J D 11. 如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。 用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90％。下列判断正确的 是(　B　) A. 拉力F1的大小为450N B. 用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80％ C. 分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大 D. 分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少 B 12. 救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为 2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜 面高为2m，斜面长为5m(不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩 擦和滑轮与轴间的摩擦，g取10N/kg)。在小车A由水平路面被拖上救援车的过 程中，钢绳所做的有用功为 J，整个装置的机械效率为 ⁠， 小车A与斜面间的摩擦力大小为 N。 2×104　 80％　 1×103　 13. 如图所示，小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石，矿石以1m/s的速度 匀速上升8m。已知矿石重2700N，动滑轮重300N，不计绳的重力及滑轮摩 擦，求该过程中： (1)汽车拉力的大小。 【答案】(1)1000N (2)汽车拉力的功率。 【答案】(2)3000W (3)滑轮组的机械效率。 【答案】(3)90％ THANK YOU！ $第3节 功与机械效率(第1课时) 第5章 简单机械与功 A组 基础训练 1. 图中所列工具中，哪种机械相当于斜面(　C　) C 2. 山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是(　B　) A. 加快上山时的速度 B. 省力 C. 减小对物体的做功 D. 工作中养成的生活习惯 B 3. 下图所示中的四种场景，球员对篮球做功的是（ ） A A. 图①中球员带球上篮 B.图②中球员头顶篮球水平走进篮球场 C. 图③中球员持球摆pose D. 图④中球出手后空中飞行的过程 4. 小王用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做功（ ） A 200J B. 300J C. 400J D. 500J 5. 在水平地面上，小孩用50N的水平推力推着120N重的箱子匀速前进了 10m，在这个过程中，小孩对箱子做的功和重力对箱子做的功分别是(　C　) A. 0J和1200J B. 300J和1200J C. 500J和0J D. 500J和1200J C 6. 子弹在枪膛内受到火药爆炸后产生的对气体的平均推力是800N，子弹的质 量为20g，枪膛长55cm。射出后，子弹在空中飞行了80m，则气体对子弹所做 的功是(　C　) A. 4×104J B. 156.8J C. 440J D. 1.08J 7. 一位运动员完成标准的引体向上10次，他总共克服重力做功大约为(　B　) A. 1000J B. 3000J C. 6000J D. 9000J C B 8. 一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平地面、粗糙 水平地面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s后，如图所示，关于力F 所做的功的大小关系正确的是(　D　) A. 在光滑水平地面做功多 B. 在粗糙水平地面做功多 C. 在粗糙斜面做功多 D. 一样大 D 9. 如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F 的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则0～3s，F 对物体做的功为 J，3～6s物体受摩擦力大小为 N。 0　 4　 B组 自主提高 10. 如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动4m，物体A受 到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳 子间的摩 擦，拉力F做的功为(　C　) A. 160J B. 200J C. 20J D. 180J C 11. 质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高 度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起跳后至跃过横杆的过程中克服 重力所做的功(　C　) A. 都必须大于mgh B. 都不一定大于mgh C. 用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mgh D. 用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh C 12. 如图，一长为L的粗细不均匀的水泥电线杆重为G，重心在距A端 L处。当 用竖直向上的力F1将A端缓慢抬高h(B端仍在地面上)时，F1做功为W1；当用竖 直向上的力F2将B端缓慢抬高h(A端仍在地面上)时，F2做功为W2，则：G ＝ ⁠ (用F1表示)，W1∶W2＝ ⁠。 1.5F1　 2∶1　 13. 把边长L＝0.5m、密度ρA＝0.6×103kg/m3的正方体A放入底面积为S＝1m2 的盛水容器中，如图甲所示。将物块B轻放在A的上面，容器中的水面上升了 0.01m，如图乙所示，则物块B的质量为 kg。在这个过程中，A重力做 功的大小为 J。(已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg) 10　 22.5　 14. 目前汽车刹车器均采用油压制动，油压制动刹车时消耗的机械能以内能形 式排放掉，形成能源浪费。现有一种汽车再生制动器，能把汽车刹车制动时 消耗的机械能转化为电能而储存起来，有效地利用了能量。而实际上汽车刹 车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力，仍需要与油压制动器配合使用， 产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求。若某汽车以72km/h的速度行驶，刹车 时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如表： 时间t/s 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 再生刹车阻力f/×103N 8.0 8.1 8.4 9.0 10.0 10.0 10.0 7.5 5.0 (1)汽车刹车时，再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是 ⁠ ⁠。 (2)如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N，t＝1.6s时油压制动器 还需产生 N的刹车阻力。 先 增大后不变再减小　 5.0×103　 (3)在满足(2)的刹车阻力作用下，汽车的行驶路程与时间变化的关系如图所 示，则在0～0.6s内汽车克服刹车阻力所做的功是多少？ 【答案】W＝fs＝1×104N×10m＝1×105J THANK YOU！ $