主题2 功率和机械效率相关计算-【学海风暴】2025-2026学年九年级下册物理同步备课（沪粤版·新教材）

时，速度越大的物体，具有的动能越大。(2)由乙组 t== v 0.5 m/s =10s;由图乙可知，拉力在10s内做 实验知，金属球的质量不同，金属球下滑的高度相 同，金属球到达斜槽底端的速度相同，且金属球的质 W有用大 量越大，做的功越多，故初步得到的结论是：速度相 功W。=5000J,故滑轮组的机械效率为7=W。 同时，质量越大的物体，具有的动能越大。【实践应 100%= 4500J. 000了×100%=90%；克服动滑轮的重力做 用】汽车的动能越大，能够做的功越多，一旦发生车 的额外功W新=W。-W有用=5000J-4500J=500J, 祸，危害程度越大，所以，为了安全驾驶，必须严禁超 载和超速。 动滑轮的重力G动= wg_500J=100N。 5m 主题二功率和机械效率相关计算 6.解：(1)绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m 1.0.67.2×1047.2×103 【解析】施工材料上升的 绳子自由端移动的速度=三=4m=0.4m/ t10s s 6 m 速度v=广一1030.6m/s:起重机对施工材料做的 (2)滑轮组提升物体时做的有用功W有用=Gh=mgh =70kg×10N/kg×2m=1400J 功W=Gh=1.2×10N×6m=7.2×10J;做功的功 拉力做的总功W总=Fs=400N×4m=1600J 率P=W-7.2X10」=7.2X10w. 10s 此滑轮组的机械效率？=W。 =W4想×10%=1400 16007x 2.C【解析】由图可知，ON为动力臂，OM为阻力臂， 100%=87.5% OM:ON=1:2,即动力臂大于阻力臂，所以该杠杆 (3)工人的重力G人=人g=60kg×10N/kg=600N 是省力杠杆，A错误。根据杠杆的平衡条件得G× 工人对水平地面的压力F=G人一F'=G人一F= OM=F,×ON,则N端受到的拉力Fv=GXOM 600N-400N=200N ON 工人对水平地面的压强 200NX1-1O0N,B错误。M端绳子对物体的拉力 压 200N 2 p-S 400×10-4m2 =5000Pa 等于物体的重力，M端绳子拉力对物体做的功为W 7.68040 85%【解析】此过程中做的有用功W有= Fs=Gh=200N×0.5m=100J,C正确。M端绳子 Gh=170NX4m=680J,拉力做的功Wa=Fs= 拉力对物体做功的功率为P=”_100 =100W,D 100NX2×4m=800J,拉力做功的功率P= W总一 t 错误。 800J 3.解：(1)欣怡的重力G1=m1g=50kg×10N/kg= 20s W有用×100%= =40W,滑轮组的机械效率7=W。 500N 680J 欣怡克服自身重力做功W,=G1h1=500N×12m= 800了X100%=85%. 6000J 8.D【解析】有用功W有用=Gh=15N×0.3m=4.5J, A错误。拉力做的功Wa=Fs=6N×1.2m=7.2J, (2)欣怡爬楼的功率P,= W1_6000J=200w t130s 拉力的功率P= W色=7.2J =0.72W,B错误。斜面 博睿的重力G,=m2g=60kg×10N/kg=600N 博容克服自身重力做功W2=G2h2=600N×12m= 的机械效率7=W。 4.5J W有阳×100%三7.2×100%=62.5% 7200J w2_7200J-180W C错误。克服摩擦做的额外功W额=W。一W右用= 博睿爬楼的功率P。=,=40s 2.2J一4.5J=2.7小，物体受到的摩擦力f=”- s P,>P2,所以欣怡爬楼的功率更大。 2.7J (3)他们爬楼功率不同的原因是各自的体重不同以及 1.2m =2.25N,D正确。 他们爬楼的快慢不同。 9.解：(1)物体移动的距离5物=v物t=0.1m/s×20s= 4.10075%【解析】不考虑绳重和摩擦，根据F= 2 m 2(G%+G)可得，动滑轮重G=2F-G=2X200N 拉力F做的功W总=Fs=100NX3×2m=600J V有班X100%= (2)拉力F做功的功率P= wg_600J=30w 一30N=100N;动滑轮的机械效率7=W t20s 300 NXh G物h×100%=200N×26X100%=75% _W有腿X100%可得有用功W有用=)We= (3)根据)=w。 Es 60%×600J=360J 5.90100【解析】滑轮组提升物体A做的有用功 W有用=Gh=900N×5m=4500J,物体A运动的时间 物体与地面间的滑动摩擦力了=W-360J=180N S物 △14 九年级物理HY版主题二功率和机械效率相关计算 类型①功率相关计算 (3)请你说说两位同学爬楼功率不同的原因。 1.在某老旧小区改造工地上，工人用起重机将 重1.2×104N的施工材料匀速吊上6m高 工作台，用了10s。施工材料上升的速度是 m/s;起重机对施工材料做功 J,做功的功率是 W。 2.(2025云南)《天工开物》中记载了我国古代 的井上施工装置，其简化模型如下图所示，O 为支点，OM:ON=1:2,M端用绳子悬挂 重200N的物体，在N端用竖直向下的拉力 在1s内使物体缓慢上升了0.5m。忽略杠 杆和绳的自重，下列说法正确的是() 类型②机械效率相关计算 4.用一个动滑轮将一个重力为300N的物体匀 速向上提升2m,所用的拉力为200N。若不 考虑绳重和摩擦，则这个动滑轮重 N,该动滑轮的机械效率为 A.该杠杆是费力杠杆 0 B.杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力 5.(2025凉山)用图甲所示的滑轮组提升物体 大小为400N A。已知被提升物体A的重力为900N,卷 C.M端绳子拉力对物体做的功为100J 扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A D.M端绳子拉力对物体做功的功率为50W 以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F 3.九年级(9)班的同学在学习了功率后，在班 做的功随时间变化的图像如图乙所示（不计 里举行了一场比赛，比一比从一楼到五楼谁 绳重和滑轮与绳间的摩擦)。此过程中滑轮 爬楼的功率大。他们测量出每层楼的层高 组提升重物的机械效率为 %,动 为3m。欣怡和博睿两位同学的质量分别是 滑轮的重力为 N。 50kg和60kg,比赛时，欣怡用时30s,博睿 . ↑W灯 用时40s。(g取10N/kg) 10000 (1)从比赛开始到比赛结束，欣怡克服自身 三目卷扬机 7500 5000 重力做了多少功？ 2500 (2)请通过计算判断欣怡和博睿谁爬楼的功 5101520s 率更大。 乙 84 九年级物理HY版 6.(2025遂宁)我国很早就有使用滑轮的记载， J,拉力做功的功率是 图甲所示的汉代砖刻便记录了矿山使用滑 W,滑轮的机械效率是 轮做起吊机械的场景。借助图乙所示的装 8.如右图所示，将一个重力为 置（篮子质量不计），质量为60kg的采矿工 15N的物体从斜面底端匀 人用400N的拉力将70kg的矿石从矿坑匀 速拉到顶端，用时10s,已知沿斜面向上的拉 速提起，10s内矿石上升了2m。(忽略绳重 力F为6N,斜面长度s为1.2m,斜面高度h 及滑轮的摩擦，g取10N/kg) 为0.3m。下列说法正确的是 () A.有用功为7.2J B.拉力的功率为1.8W C.斜面的机械效率为37.5% D.物体受到的摩擦力为2.25N 9.如下图所示，重800N的物体在100N水平 汉代砖刻 拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平 甲 乙 地面向左匀速直线运动了20s,滑轮组的机 (1)求绳子自由端移动的速度。 械效率为60%。求： (2)求此滑轮组的机械效率。 (1)拉力F做的功。 (3)若工作时矿工双脚与地面的接触面积为 (2)拉力F做功的 400cm,求他对水平地面的压强大小。 功率。 (3)物体与地面间的滑动摩擦力。 类型③功率十机械效率综合计算 7.如右图所示，物体重170N,动滑轮 重10N,小明用100N竖直向上的 拉力将物体匀速提升4m,用时 20s,则此过程中做的有用功是 下册大单元主题复习 85