专题一 功率、机械效率的相关计算-【学海风暴】2026-2027学年九年级上册物理同步备课（沪粤版·新教材）

,=W4题×100%=140X 7一wg 1600J ×100%=87.5% (3)工人的重力 G人=m人g=60kgX10N/kg=600N 工人对水平地面的压力 FE=G-F=600N-400N=200N 工人对水平地面的压强 F 200N p=S=400×104m =5000Pa >核心素养提升 0.550%减小增大【解析】由图可知，弹簧测 力计的分度值是0.1N,示数是0.5N。在实验过程 中，通过已知条件可知有用功W有用=Gh=1N× 0.1m=0.1J,总功Wa=Fs=0.5N×0.4m=0.2J, 所以杠轩的机被效率，-×10为=8号× 100%=50%。用杠杆提升钩码时，对钩码做的功为 有用功，忽略杠杆转动轴处的摩擦，克服杠杆自重做 的功为额外功，并且W有用十W=W。;设杠杆重心升 高的距离为h红，则有Gh十G:h红=Fs;将钩码的悬 挂点从A移到B,G不变，h不变，G红不变，杠杆重心 升高的高度变小，克服杠杆自重所做的额外功变小， 所以额外功与有用功的比值减小。因为Gh十G红 变小，所以F也变小根器7-费×10%-× Fs 100%可知，机械效率增大。 第2课时测量滑轮组的机械效率 )课内基础闯关 1.(1)匀速(2)980%(3)费力 【解析】(1)在实验中，应竖直向上匀速拉动弹簧测力 计。(2)根据题图甲可知，绳子的有效段数，=3，绳 子自由端移动的距离s,=n,h,=3×3cm=9cm。第 Gsh3x _W×100%=F,5n 3次实验中，机械效率=w。 6N×0.09m×100%=80.0%。(3)承担 100%=2.5N×0.27m 物重的绳子段数越多，越省力，将图甲装置改接为图 乙装置，提升相同钩码，滑轮组承担物重的绳子段数 由3段变成2段，图乙装置更费力。 2.D 巴课外拓展提高 1.刻度尺 G =无关2.380变大 3.(1)摩擦力偏大(2)0.383.3%(3)低(4)同 一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高 (5)12 【解析】(1)若物体静止时再读数，则会忽略绳子与滑 轮间的摩擦对滑轮组机械效率的影响，这种做法是错 误的。如果这样做，读出的拉力将偏小，计算出的总 功偏小，由刀=W。 W胆×100%可知，测得的机械效率将 偏大。(2)图甲中，滑轮组由三段绳子承担物重，= 3,物体上升的高度为0.1m,则绳端移动的距离s= _W有是X100%= 3h=3×0.1m=0.3m,机械效率7=W。 Gh 6N×0.1m×100%≈83.3%. ×100%=2.4Nx0.3m (3)比较1、2两次实验数据可知，使用不同滑轮组提 升同一重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 (4)比较1、3两次实验数据可知，用同一滑轮组提升 物体时，物重越大，机械效率越高。(5)由图丙可知， 滑轮组的机械效率刀=W -WX100%=w牛wg W有用 Gh' G X100%=G6+Ga万X100%=d G'+Ga ×100%= G十4N×100%=75%,解得被提升物体所受的重力 大小为G=12N。 >核心素养提升 B【解析】图甲中绳子的有效段数为2，图乙中绳子的 有效段数为3，则绳子自由端移动的距离s1=2h,s2= 3h,故s1<s2;不计滑轮摩擦及绳子自重，弹簧测力计 的示数分别为F,=2GaF,=3Ge,故F1>F2:用 滑轮组提升物体时，克服物体的重力所做的功为有用 功，克服动滑轮重力所做的功为额外功，两个装置中 物体重力和动滑轮重均相同，提升的高度也相同，故 有用功和额外功均相同，所以机械效率也相同，即 =2。综上所述，B正确。 专题一功率、机械效率的相关计算 1.解：(1)购物车的重力G=mg=10kg×9.8N/kg= 98N (2)推力所做的功W=Fs=10N×4m=40J (3)推力做功的功率P=”-0】-10W Γt4s 2.解：(1)自行车对水平路面的压力 F=Ga=(m人+m车)g=(65kg+15kg)×10N/kg= 800N (2)自行车对水平路面的压强 F 800N p=5=2×103m =4X105Pa (3)该市民骑车时受到的牵引力F'=f=15N 骑车的速度v=36km/h=10m/s 所以该市民做功的功率P=W_F坠=F'=15NX 10m/s=150W 3.解：(1)小庆做一次引体向上，在下降过程中重力做的 功W=Gh=600N×0.7m=420J (2)小庆跳一次绳时克服自身重力做的功W,=Gh'= 600N×5×10-m=30J 1min内克服重力做的总功W。=200W,=200×30J =6000J 小庆跳绳过程中克服自身重力做功的平均功率 we_6000」=100w P= t1×60s 4.解：(1)重物受到的重力 G=mg=100kg×10N/kg=1000N 使用“车梯”时，所做的有用功 W有用=Gh=1000N×2m=2000J 上册详解详析 3 (2)绳子自由端移动的距离s=nh=4X2m=8m 使用“车梯”时人做的功（拉力做的总功） W总=Fs=400N×8m=3200J 该过程中人做功的功率P=W-320=320W 10s (3)使用“车梯”时做的额外功 W外=W。一W有m=3200J-2000J=1200J (4)“车梯”的机械效率7=W。 -x10m%=× 100%=62.5% 5.解：(1)汽车静止时对泥泞地面的压力 Fm=G=mg=2X103kg×10N/kg=2×10N 汽车静止时对泥泞地面的压强 p-专-00m 2×104N =2.5×10°Pa (2)拉力F做的总功 Wa=Fs=1×103NX6m=6×103J 拉力F做功的总功率 P。=we=6X102j =200W t0.5×60s (3)拉力做的有用功 W有用=7W。=90%×6×103J=5.4×103J 1 汽车移动的距离5华=2X6m=3m 汽车受到地面的阻力 f=W题-5.4x10J=1.8X10N S车 3 m 6.解：(1)由G=mg可得，箱子受到的重力 G箱子=mg=20kg×10N/kg=200N (2)将箱子沿着斜面推上车厢过程中做的总功 W。=Fs=100N×3m=300J 做的有用功W有用=G箱于h=200N×1.2m=240J 由W总=W额外十W有用可得，W外=W。一W有用=300J -240J=60J 由W=F得，箱子受到的摩擦力f=”-60】=20N 3m (3)斜面的机械效率 240J N布m100%300X100%=803 刀=w。 (4)①使用更为光滑的斜面：②减小斜面坡度。（合理 即可) 11.4动能和势能 D课内基础闯关 1.D2.A3.高度 a、c 4.D【解析】由图可知，D点的位置最高，由重力势能大 小的影响因素可知，在重力不变时，队伍在D点的重 力势能最大。 5.重力势动 6.D【解析】动能转化为重力势能，必然是动能减小而 重力势能增大。热气球匀速下降时，质量不变，速度 不变，所以动能不变，故不是由动能转化为重力势能， A错误。拉弓射箭时，弓的弹性势能转化为箭的动 能，B错误。渔网散开落下时，渔网的高度变小，速度 变大，重力势能转化为动能，C错误。滑板滑上坡顶， 九年级物理HY版 其高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，动 能转化为重力势能，D正确。 ®课外拓展提高 1.增大减小 2.守恒相同【解析】滑梯的高度相同，小磊的质量一 定，所以小磊下滑前的重力势能一定，因为不计摩擦 和空气阻力，机械能是守恒的：沿不同路径下滑时小 磊的重力势能全部转化为动能，所以到达滑梯最底端 时小磊的动能相同，速度相同。 变式重力势能等于【解析】乙球在上升过程中，质 量不变，速度减小，则动能减小，高度增大，则重力势 能增大，所以乙球在上升过程中动能转化为重力势 能。由题可知，甲、乙两球的质量相等，抛出时两球的 速度相等，高度相等，所以两球的动能相等，重力势能 相等，即机械能相等；由于不计空气阻力，则小球的机 械能是守恒的，落地时两球的机械能相同；因为两球 落地瞬间的高度相同，则重力势能相同，两球落地瞬 间的动能也相同；根据动能大小的影响因素可知，两 球落地瞬间的速度相同。 3.C4.C 5.BD【解析】水从下水库被抽到上水库，高度升高，质 量不变，所以重力势能增大，A错误。物料运输车沿 盘山路行驶，速度增大时，动能会增大，B正确。放水 发电时，水由上水库至下水库，由于要克服摩擦做功， 水的机械能会变小，C错误。水沿自流排水洞自动向 下流动时，高度降低、速度增大，所以重力势能转化为 动能，D正确。 6.(1)速度(2)甲、乙速度(3)甲、丙大(4)小 球推动木块移动的距离转换 核心素养提升 (1)cm6(2)12 【解析】(1)根据生活经验可知，篮球的直径应为 24.6cm,根据公式G=mg可知，该篮球受到的重力G =mg=0.6kg×10N/kg=6N。(2)篮球经过甲、乙 位置时，机械能分别为13J与12J,说明篮球与地面碰 撞的过程中损失的机械能为13J一12J=1J:在乙位 置时的机械能为12J,其中重力势能为10J,根据机械 能等于动能与势能之和可知，篮球在乙位置时的动能 为12J-10J=2J. 阶段训练（一） 1.不做功做功2.重力势动 3.甲乙【解析】由题图a可知，相同时间内，甲通过 的路程长，因此甲物体的速度大于乙物体的速度：由 题图b可知，相同时间内，乙物体做的功大于甲物体 做的功，则功率较大的是乙。 4.3012【解析】由图可知，绳子的有效段数n=3,物 体移动的距离s物=v物t=1m/s×10s=10m,则绳子 自由端移动的距离s=ns物=3X10m=30m,拉力做 的功W。=Fs=5N×30m=150J,拉力所做的有用 功W有用=7Wa=80%×150J=120J,物体受到的摩 擦力f= w有m=120」=12N. 5物 10m 5.B6.B 7.D【解析】乒乓球发球机在同一高度以大小相同的初》》 专题一 功率、机械效率的相关计算 <《4 考向①功率的相关计算 3.体重为600N的小庆在暑假积极锻炼身体。 1.(2025一2026南昌检测)我们在超市购物时， 如图甲所示，他先做引体向上，在某次动作 常常使用购物车，已知购物车的质量为 中，身体重心向上升高约0.7m;随后跳绳， 10kg,小明用10N的水平推力推着购物车 如图乙，在1min内完成跳绳200次，每次跳 沿水平地面运动了4m,用时4s。求： 起时身体重心上升约5cm。求： (1)购物车的重力。 (2)推力所做的功。 (3)推力做功的功率。 (1)小庆做一次引体向上，在下降过程中重 力做的功。 (2)小庆跳绳过程中克服自身重力做功的平 均功率。 2.一位市民骑着自行车在平直的水平路面上 以36km/h的速度匀速行驶，该市民的质量 为65kg,自行车的质量为15kg,前后轮胎和 路面的总接触面积为2×10-3m2。假定骑 行过程中人和车受到的阻力恒为15N,在该 市民骑行过程中，(g取10N/kg)求： (1)自行车对水平路面的压力。 (2)自行车对水平路面的压强。 考向②机械效率的相关计算 (3)该市民做功的功率。 4.物理学与社会发展图甲是《墨经》中记载的 我国古代提升重物的工具“车梯”，图乙是其 等效图。利用此“车梯”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。 上册第十一章 13 (2)使用“车梯”时人做功的功率。 (3)汽车受到地面的阻力大小。 (3)使用“车梯”时做的额外功。 (4)“车梯”的机械效率。 6.如下列图片所示，利用斜面将箱子推进车 厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省 力多了。某同学用100N的力沿斜面向上匀 速推动箱子，已知箱子的质量为20kg,斜面 长3m,斜面高1.2m,g取10N/kg 5.一辆质量为2×103kg的汽车，不慎陷入泥 泞地面，每个车轮胎与地面的接触面积均为 数回 20cm2。汽车司机组织人们用下图所示的滑 利用斜面搬运 徒手搬运 轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉 (1)求箱子受到的重力。 力F为1×103N,汽车沿水平方向匀速直线 (2)求箱子受到的摩擦力。 移动，用了0.5min把汽车从泥泞中拉出，此 (3)求斜面的机械效率。 过程中绳子自由端水平移动了6m,滑轮组 (4)使用斜面推箱子时有哪些更省力的 的机械效率为90%，g取10N/kg。求： 方法？ 拉力F (1)汽车静止时对泥泞地面的压强。 (2)拉力F做功的总功率。 14 九年级物理HY版