第十一章 简单机械和功 专项 功、功率、机械效率的综合计算 -2026-2027学年苏科版物理九年级上学期

**基本信息** 聚焦功、功率、机械效率综合计算，按滑轮、杠杆、斜面、综合四类题型系统覆盖，以典型例题承载知识逻辑与解题应用。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |滑轮类|3题（含中考题）|涉及n判断、效率/功率计算、动态变化|功的定义→机械效率公式→动滑轮重力推导| |杠杆类|1题|中点悬挂模型，功与效率分析|杠杆平衡条件→有用功/总功计算→效率公式应用| |斜面类|1题（墨经引重车情境）|结合摩擦力与额外功|斜面有用功（Gh）→总功（Fs）→额外功（W总-W有）| |综合类|2题（含起重机模型）|多机械结合（滑轮+斜面/杠杆）|单一机械规律→多机械叠加计算→实际应用分析|

第十一章 简单机械和功 专项 功、功率、机械效率的综合计算 过专项 提分专项强化 类型 1 滑轮类 1 [2024 青海中考]如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2 t的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%(g取10 N/kg)。以下分析正确的是 ( ) A.电动滑轮所做的总功为 B.飞船部件的重力为 C.绳子自由端移动的距离为2m D.电动滑轮的功率为： 2某项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70 kg的建筑材料匀速提升了6m ，用时10 s。电动机的输出功率恒定为600 W，不计绳重和摩擦,g取10 N/ kg。 (1)求建筑材料上升的速度。 (2)求10 s内电动机输出的总功。 (3)求动滑轮所受的重力。 (4)若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时，机械效率是90%，求该批建筑材料上升的速度。 3 [2026西安航天菁英学校月考]如图所示，为一滑轮组，在竖直拉力 F 的作用下，使重物匀速上升，在10 s内，绳子端下降了4m ，不计绳重与摩擦。 (1)求重物上升的速度。 (2)若此时该滑轮组的效率为80%，拉力 F=200 N，求所提重物的重力。 (3)若所提重物的重力为420 N，求匀速提升重物时，该滑轮组的机械效率。 (4)若工人重500 N，绳子可承受最大拉力为900 N，求该工人拉滑轮组的最大机械效率。 类型 2 杠杆类 拓展提分区 4如图所示，物体重150 N，挂在杠杆中点，人在A 点用 100 N的力将物体竖直提高0.5m，A点竖直向上移动的距离为1m，在此过程中，下列说法不正确的是 ( ) A.人用的拉力所做的功为100J B.用杠杆提升物体所做的有用功为50 J C.额外功为25 J D.杠杆的机械效率为75% 类型3 斜面类 5 [2026西安高新一中月考]斜面是一种简单机械，在我国战国时期，墨子所作的《墨经》里记载了一种斜面引重车，如图所示，该车前轮矮小，后轮高大，前后轮之间装上木板，在后轮轮轴上系紧绳索，通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面上的重物上，只要轻推车子前进，就可以将重物拉到一定高度。工人师傅想用该斜面引重车将质量为120 kg的木箱从斜面的底端匀速拉到顶端，已知木箱沿斜面运动了5m，升高了1.2m，后轮轮轴施加在绳子上的力为360 N。(不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦)求:(g取10 N/ kg) (1)整个过程克服木箱重力做的功。 (2)该斜面引重车的机械效率。 (3)木箱所受摩擦力的大小。 类型 4 综合类 6如图所示，已知斜面长5m ，高3m。绳端拉力F为50 N。利用这个滑轮装置将重为100 N的物体在5s 内从斜面的底端匀速拉到顶端，不计滑轮的摩擦和绳重，在此过程中 ( ) A.绳端移动的速度是1m /s B.拉力做的功是300 J C.物体在斜面上受到的摩擦力为40 N D.该拉动过程的机械效率为60% 7如图甲是一种建筑工地上常用的塔式起重机上的滑轮组，已知在匀速吊起600 kg的货物时，所用拉力F为2500 N，货物在20s内匀速上升10 m,不计摩擦和绳重,g取10 N/ kg。 (1)滑轮组做的有用功是多少? (2)拉力 F做功的功率是多少? (3)滑轮组的机械效率为多大? (4)图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同，若配重质量为3t ，平衡臂长 起重臂长 当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时，求此时货物的质量。(塔臂的重力不计) 第十一章 简单机械和功 专项 功、功率、机械效率的综合计算 答案版 过专项 提分专项强化 类型 1 滑轮类 1 [2024 青海中考]如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2 t的飞船部件在10 s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%(g取 10 N/kg)。以下分析正确的是 (A) A.电动滑轮所做的总功为 B.飞船部件的重力为 C.绳子自由端移动的距离为2m D.电动滑轮的功率为 2某项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70 kg的建筑材料匀速提升了6m ，用时10 s。电动机的输出功率恒定为600 W，不计绳重和摩擦,g取10 N/ kg。 (1)求建筑材料上升的速度。 (2)求10 s内电动机输出的总功。 (3)求动滑轮所受的重力。 (4)若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时，机械效率是90%，求该批建筑材料上升的速度。 解：(1)建筑材料上升的速度 (2)电动机输出的总功 Pt =600 W×10 s=6000 J。 (3)由题图可知，滑轮组中承重的绳子有2股， 故绳子自由端的拉力 建筑材料的重力 m动滑轮的重力 300 N。 (4)不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η== 代入数据解得 则绳子自由端的拉力F’==1 500 N, 绳子自由端移动的速度 则该建筑材料上升的速度 3 [2026西安航天菁英学校月考]如图所示，为一滑轮组，在竖直拉力 F 的作用下，使重物匀速上升，在10 s内，绳子端下降了4m ，不计绳重与摩擦。 (1)求重物上升的速度。 (2)若此时该滑轮组的效率为80%，拉力 F=200 N，求所提重物的重力。 (3)若所提重物的重力为420 N，求匀速提升重物时，该滑轮组的机械效率。 (4)若工人重500 N，绳子可承受最大拉力为900 N，求该工人拉滑轮组的最大机械效率。 解：(1)由题图可知，,n =2, 在10s内绳端下降4m ,故绳端速度 则重物的上升速度 0.2m/s。 (2)已知滑轮组效率为 80%，根据 EMn=0.0F可知，所提重物的重力G=ηnF=80% ×2×200 N =320 N。 (3)不计绳重与摩擦，根据F= (G+G动)和(2)的数据可知，动滑轮的重力G动 = nF − G =2×200 N −320 N =80 N, 不计绳重与摩擦，若所提重物的重力为420 N，则匀速提升重物时，该滑轮组的机械效率 100% =84%。 (4)工人重500 N，绳子可承受的最大拉力为900 N，但人本身最大拉力不超过其自重500 N，所以可得该滑轮组可以提升的重物的最大重力 2×500 N-80 N=920 N, 同一滑轮组，提升的重物重力越大，机械效率越大，不计绳重与摩擦，工人拉滑轮组的最大机械效率 100% =92%。 类型 2 杠杆类 4如图所示，物体重150 N，挂在杠杆中点，人在A 点用100 N的力将物体竖直提高0.5m，A点竖直向上移动的距离为1m ，在此过程中，下列说法不正确的是(B) A.人用的拉力所做的功为100 J B.用杠杆提升物体所做的有用功为50 J C.额外功为25 J D.杠杆的机械效率为75% 类型 3 斜面类 5 [2026 西安高新一中月考]斜面是一种简单机械，在我国战国时期，墨子所作的《墨经》里记载了一种斜面引重车，如图所示，该车前轮矮小，后轮高大，前后轮之间装上木板，在后轮轮轴上系紧绳索，通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面上的重物上，只要轻推车子前进，就可以将重物拉到一定高度。工人师傅想用该斜面引重车将质量为120 kg的木箱从斜面的底端匀速拉到顶端，已知木箱沿斜面运动了5m，升高了1.2m，后轮轮轴施加在绳子上的力为360 N。(不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦)求:(g取10 N/ kg) (1)整个过程克服木箱重力做的功。 (2)该斜面引重车的机械效率。 (3)木箱所受摩擦力的大小。 解：(1)木箱重力G= mg =120 kg×10 N/ kg=1200 N,整个过程克服木箱重力做的功 1.2m =1 440 J。 (2)作用在木箱上的拉力做的总功W总= Fs =360 N×5m =1 800 J, 该斜面引重车的机械效率 100% =80%。 (3)额外功 W额外=W总−W有用=1 800 J −1 440 J =360 J,木箱所受摩擦力的大小 类型 4 综合类 6如图所示，已知斜面长5m，高3m。绳端拉力F为50 N。利用这个滑轮装置将重为100 N的物体在5s 内从斜面的底端匀速拉到顶端，不计滑轮的摩擦和绳重，在此过程中(D) A.绳端移动的速度是 1m /s B.拉力做的功是300 J C.物体在斜面上受到的摩擦力为40 N D.该拉动过程的机械效率为60% 7如图甲是一种建筑工地上常用的塔式起重机上的滑轮组，已知在匀速吊起600 kg的货物时，所用拉力F为2500 N，货物在20s内匀速上升10 m,不计摩擦和绳重,g取10 N/ kg。 (1)滑轮组做的有用功是多少? (2)拉力 F做功的功率是多少? (3)滑轮组的机械效率为多大? (4)图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同，若配重质量为3t ，平衡臂长 起重臂长 当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时，求此时货物的质量。(塔臂的重力不计) 解：(1)货物的重力G=mg=600kg×10N/kg=6000N,有用功 (2)由题图甲可知n=3，绳子自由端移动的距离s = nh =3×10 m=30 m, 拉力做的总功 拉力做功的功率 (3)滑轮组的机械效率 100% =80%。 (4)因为不计绳重和摩擦时 所以动滑轮的重力G动=nF−G= 3×2500N−6000N =1 500 N; 配重的重力G配=m配g=3×10³ kg×10 N/ kg =3×10⁴ N, 根据杠杆平衡条件有 , 代入数据有 解得 所以此时货物的重力 8500 N, 由G=mg可知，此时货物的质量 850 kg。 学科网（北京）股份有限公司 $