2021年秋人教版物理九年级全册专题综合强化：有用功、额外功

1、有用功、额外功考点一：斜面1. 小明同学的体重为 500 N ,用重10 N的水桶提着重100 N的水登上5 m高的教室，在这一过程中，他做的有用功和额外功分别是A. 500 J，50 JB. 500 J，2550 JC. 550 J，2500 JD. 3000 J，50 J2. 用功率恒为160W的拉力，使质量为 5kg的物体以4m/s的速度沿30°角的斜坡匀速拉到坡顶，斜坡长60m那么以下说法错误的选项是A. 物体从斜坡底端到达坡顶的时间是15sB.物体上坡时的牵引力是 40NC.物体上坡时受到的摩擦力为15ND.斜面的机械效率是50%3. 如下图，在斜面上将一个重9N的物体匀速

2、拉到高处，沿斜面向上的拉力为5N,斜面长3m高1m那么以下说法中不正确的选项是：A. 该过程中做的有用功为 9JB. 这个斜面的机械效率为 60%C. 物体所受到的摩擦力是 5ND. 减小斜面与物体间的摩擦可以提高斜面的机械效率4将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端如下图，斜面长1.2m，高0.4m，斜面对物体的摩擦力为0.3N 物体大小可忽略.那么以下说法正确的选项是A. 沿斜面向上的拉力 0.3NB. 有用功0.36J，机械效率20%C. 有用功1.8J，机械效率20%D. 总功2.16J，机械效率 83.3%5. 如下图，斜面长5m,高1m,把重为5000N的物体匀速地推向斜

3、面顶端，假设斜面是光滑的，那么推力为N;如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80%那么所用推力为 N,物体受到的摩擦力为 No6. 组合机械的斜面长 4m高2m将重为100N的物体从斜面的底端匀速拉到顶端，如下图，需用的拉力为40N,需要的时间是5s。那么，将物体从底部拉到顶部所做的有用功是 J，拉力做的总功的功率是 W7. 如下图，将一块1m长的木板一端架高 0.4m,用50N沿木板的拉力把一个重为100N的小铁块从底端匀速拉到顶端。此过程中拉力做的总功是 J,机械效率为 ,木板对小铁块的摩擦力为 No8. 在斜面上将一个质量为0.4kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端(如下图)，所用时间为4

4、s，斜面长s=1m、(g=10N/kg )求:(1) 物体受到的重力.(2) 拉力所做的有用功.(3) 拉力所做的总功和总功率.(4) 物体在斜面上受到的摩擦力.考点二：滑轮组1.图1中力 水平拉动重为 G的物体A在水平路面匀速移动了 so改用滑轮组拉动 A在同一路面匀速移动了 s,拉 力为 (如图2)o此过程滑轮组()图1A.总功为_C.机械效率为GsMM2.如下图，某同学使用动滑轮把600N的重物匀速提升了 3m所用的拉力是 400N。以下说法正确的选项是A. 机械效率是80%B.有用功是1800JC. 额外功是 300JD. 总功是2100J3.如下图，用拉力 F使物体竖直匀速上升，以下

5、说法正确的选项是A. 对物体做的功是额外功B. 拉力F做的功是有用功C. 拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍D. 增加物体重力可以提高滑轮组的机械效率4. 用同一滑轮组分别把100 N和200 N的重物匀速提高 5m如果两种情况下的额外功相等，那么A. 所做的总功相等B. 所做的有用功不相等C. 两次的机械效率相等D. 用于拉绳子的力两次相等5. 如图，两个滑轮组由每个质量均相同的滑轮组成，用它们分别将重物G、G2提高相同的高度，不计绳重和摩擦阻力，以下说法正确的选项是A. 假设G=G ，拉力做的额外功相同B. 假设G=G2,拉力做的总功相同C. 假设G=G ,甲的机械效率大于乙的机械效率D

6、. 用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变6. 如下图，某工地用滑轮组将重为5000N的货物匀速提升6m,所用时间为20s，在绳的末端所用拉力为 2200N,以下说法错误的选项是A. M处滑轮的作用是改变力的方向B. 提升货物过程中的有用功是3X 104JC. 拉力的功率为 660WD. 假设只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大7. 如下图，动滑轮重 3N,用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，1s内将重为27N的物体提高0.2m，如果不计绳重及摩擦，那么以下计算结果正确的选项是A. 绳子自由端移动的速度为0.2m/s效率为90%C.提升物体所做的有用功为6J簧测力计的示数为 9

7、NB.滑轮组的机械D.弹8.用如下图的滑轮组把重100N的物体匀速提升0.5m，所用的拉力是 80N,以下说法正确的选项是B.有用功是50J，额外功是D.总A. 总功是50J，有用功是80J 20JC. 总功是100J ,有用功是80J功是80J，机械效率是62.5%9. 施工工地上，一个滑轮组经改良后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改良后和改良前相比较A. 总功不变，有用功增加B.总功不变，额外功减少了了C.有用功不变，总功减少了D.做的有用功减少了10. 施工工地上，一个滑轮组经改良后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改良后和改良前相比()A. 总功不变，

8、有用功增加了B. 总功不变，额外功减少了C. 有用功不变，总功减少了D. 做的有用功减少了11. 用图示甲、乙两种方式将同一重物匀速提升相同高度。图中所有滑轮等重，且不计绳重和摩擦。在重物上升过程中，甲的有用功 乙的有用功，甲的额外功 乙的额外功，甲的总功 乙的总功，甲的机械效率乙的机械效率。(填“大于 “等于或“小于)I JG曲12. 某同学利用如下图装置将重为500N的重物从一楼匀速上到二楼，他在绳端施加的拉力F=300N,每层楼高3m不计绳重和摩擦那么他做的有用功为J ;动滑轮重为N.13. 在建筑工地上，“吊车是常见的一种起重设备如图为吊车上的滑轮组的示意图在起重过程中，钢丝绳用X 1

9、01 2 3N的拉力F,将重为1.2 X 104N的物体在10s内匀速提升6m (不计绳重和摩擦)求：14. 如下图装置是实验室在用轻绳绕成的滑轮组悬挂的重物G=4.8N,当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为Fi=1.8N ;当重物匀速上升时，手对轻绳的拉力为F2=2.0N，且物重上升过程中动滑轮恰好转过1圈.动滑轮周边凹槽的周长 C=0.3m,求(1) 动滑轮的重力；(2) 重物上升过程中的有用功、总功以及滑轮组的机械效率.参考答案考点一：斜面1. 小明同学的体重为 500 N ,用重10 N的水桶提着重100 N的水登上5 m高的教室，在这一过程中，他做的有用功和额外功分别是A. 5

10、00 J，50 JB. 500 J，2550 JC. 550 J，2500 JD. 3000 J，50 J【答案】B【解析】由题意可知 小明的目的是提水 所以对水做功为有用功，而在提水上楼的同时不得不对桶和克服自身体重做功 这些功是额外功，有用功为 W有用=Gh=100N< 5m=500J;额外功为 W =G0h= 500N+10N X 5m=2550J.故答案为：B.2. 用功率恒为160W勺拉力，使质量为 5kg的物体以4m/s的速度沿30°角的斜坡匀速拉到坡顶，斜坡长60m那么以下说法错误的选项是A. 物体从斜坡底端到达坡顶的时间是15sB.物体上坡时的牵引力是 40NC

11、.物体上坡时受到的摩擦力为15ND.斜面的机械效率是50%【答案】D【解析】A.物体从斜坡底端到达坡顶的路程为60m,速度为4m/s,所以是t=15s,故A正确；B. 牵引力的功率恒为160W,物体的速度是4m/s,所以牵引力是 F=40N,故B正确；C. 根据30°角对应的直角边是斜边的一半，可知斜面的高为30m此过程中拉力做的，总功为 Wm=Fs=40Nx60m=2400J,有用功为 Wr用=Gh=mgh=5kgx10N/kgx30m=1500J,那么做的额外功为 W额外=W-W有用=2400J-1500J=900J ,所以摩擦力大小为f=W额外2弓兰=15N,故C正确；斜面的机

12、械效率是n=W有用/W总=打：'-：=62.5%,故D错误。故答案为：D3. 如下图，在斜面上将一个重 9N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为5N,斜面长3m高1m那么以下说法A. 该过程中做的有用功为9JB. 这个斜面的机械效率为60%C. 物体所受到的摩擦力是 5ND. 减小斜面与物体间的摩擦可以提高斜面的机械效率【答案】C【解析】A、拉力做的有用功:W有用=Gh=9NK 1m=9J, A不符合题意；B、拉力F对物体做的总功：护有 Q7Wm=Fs=5NX 3m=15J,斜面的机械效率，B不符合题意；1用芦 1a/C克服摩擦力所做的额外功：W®=WaW有=15J-9J=

13、6J，由 W®=fs 得摩擦力丁 空 _, C错误，符合题意；D减小斜面与物体间的摩擦，可以减小额外功，有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值变大，可以提咼斜面的机械效率，D不符合题意。故答案为：C。4. 将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端如下图，斜面长1.2m，高0.4m，斜面对物体的摩擦力为0.3N 物体大小可忽略.那么以下说法正确的选项是A. 沿斜面向上的拉力 0.3NB. 有用功0.36J，机械效率20%C. 有用功1.8J，机械效率20%D. 总功2.16J，机械效率 83.3%【答案】D【解析】由题意知： 物重G=4.5N,高h=0.4m,斜面长L=1.2

14、m，受到的摩擦力f=0.3N，那么所做的有用功 Wt =Gh=4.5N X 0.4m=1.8J，所做的额外功 W =fL=0.3N X 1.2m=0.36J。故总功为 Wm=Wt+W额=1.8J+0.36J=2.16J ，机械效率n =W 有/W 总=1.8J/2.16J=83.3%。故答案为：D。5. 如下图，斜面长5m,高1m,把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端，假设斜面是光滑的，那么推力为N;如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80%那么所用推力为 N,物体受到的摩擦力为 No【答案】1000; 1250; 250【解析】物体的有用功为：W有=Gh=5000NX 1m=5000J假设

15、斜面光滑，那么没有额外功，即推力的功W总=5000J推力 F= W总/L = 5000J/5m =1000N.效率为：n = W有/Wi有用功为 W总=W总/ n =5000J/80%=6250J推力 F= W总/L = 6250J/5m =1250N额外功：W额=Wfe、-W 有=6250J-5000J=1250J摩擦力：f=W 额 /s=1250J/5m=250N故答案为：1000; 1250; 250.6. 组合机械的斜面长 4m高2m将重为100N的物体从斜面的底端匀速拉到顶端，如下图，需用的拉力为40N,需要的时间是5s。那么，将物体从底部拉到顶部所做的有用功是 J，拉力做的总功的功

16、率是 W【解析】使用组合机械的目的是将物体提高2m, W有=Gh=100IN< 2m=200J;物体在斜面上移动的距离为4m,所以绳子自由端移动的距离 s=2 X 4m=8m拉力做的总功 Wm、="Fs=" 40N X 8m="320" J，拉力做的总功的功率p w 320J。t 5s故答案为：200; 64.7. 如下图，将一块1m长的木板一端架高 0.4m,用50N沿木板的拉力把一个重为100N的小铁块从底端匀速拉到顶端。此过程中拉力做的总功是 J,机械效率为 ,木板对小铁块的摩擦力为 No【答案】50; 80% 10【解析】拉力所做总功：W=

17、Fs=50N< 1m=50J;有用功：W=Gh=100IN< 0.4m=40J;斜面的机械效率：门门打丄二二-打.摩擦力所做的功为额外功：W=fs=W-W=50J - 40J=10J，木板对小铁jUrr块的摩擦力为：-亠一-:厂.故答案为：50 ; 80% 10.8. 在斜面上将一个质量为 0.4kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端(如下图) ，所用时间为4s，斜面长s=1m、求:(1) 物体受到的重力.(2) 拉力所做的有用功.(3) 拉力所做的总功和总功率.(4) 物体在斜面上受到的摩擦力.【答案】(1)解：物体重力：G=mg=0.4kgX 10N/kg=4N ;(2)解：使用

18、斜面做的有用功:W有用=Gh=4NK 0.2m=0.8J ;(3) 解：由n = =80%#拉力做的总功:兀至0.8Jw总=-=1J,80% SO%拉力做功功率：p_tu 0.25W;(4)解:因为W总_Wr用+W®外所以额外功 血=W总-Wot=1J - 0.8J=0.2J ,由Wi=fs得摩擦力：f=0.2J=0.2N .【解析】(1)知道物体质量，利用 G=mg求其重力；(2)知道斜面高，利用 W=Gh求使用斜面做的有用功；(3)知道"肓爲W斜面效率，利用n =求拉力做的总功，再利用 P=求总功率；(4)克服摩擦力做的功是额外功，根据W总艸总r=Wo+W额外计算出额外

19、功 W额, 再根据 W额外=fS计算出摩擦力.考点二：滑轮组1.图1中力 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A. 总功为一jfa.B. 额外功为-一GsC. 机械效率为二恥(対D. 额外功为J-【答案】D【解析】滑轮组中，有三段绳子承当，因此拉力移动的距离为3S,那么总功为3F2S, A不符合题意；拉力的有用功为FiS,那么额外功是3F2S-F1S, B不符合题意，D符合题意；机械效率为H ，C不符合题意；故答案为：D2.如下图，某同学使用动滑轮把600N的重物匀速提升了3m所用的拉力是400N。卜列说法正确的选项是()A. 机械效

20、率是80% 1800JC.额外功是300JB.有用功是D. 总功是2100J【答案】B【解析】有用功二曰二站0V 沁二【迪2; B符合题意；拉力做的总功为:-_-一-一d不符合题意；厂】必鮎：黛加m疔軒宜珥 1 QfMl/C不符合题意；动滑轮的机械效率A不符合题意。故答案为：B。3. 如下图，用拉力 F使物体竖直匀速上升，以下说法正确的选项是A.B.拉力F做的功是有用功C.拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍D.增加物体重力可以提高滑轮组的机械效率对物体做的功是额外【答案】D【解析】对物体做的功是有用功， 故A选项错误；拉力F做的功是总功，故B选项错误；分析滑轮组的结构可知 n=3,那么拉力F

21、移动的距离是物体移动距离的3倍，故C选项错；增加物体重力时，有用功增大，克服动滑轮重和摩擦力D选项正确。故答案为 Do做的额外功不变、有用功在总功中所占比例增大，所以机械效率增大，故4. 用同一滑轮组分别把100 N和200 N的重物匀速提高 5m如果两种情况下的额外功相等，那么A. 所做的总功相等B. 所做的有用功不相等C. 两次的机械效率相等D. 用于拉绳子的力两次相等【答案】【解析】B.有用功为提升物体做的功，两次物体的重不同，提高的高度相同，根据阳有=Gh知，所做的有用功不相等,A.因为B符合题意；莎忑丄闿“常疝泪，额外功相等，有用功不等，所以总功也不等，A不符合题意;D.使用滑轮组时

22、，拉力为：，物体的重不等，所以用于拉绳子的力两次不相等，D不符合题意；故答案为：B。5. 如图，两个滑轮组由每个质量均相同的滑轮组成，用它们分别将重物G、G2提高相同的高度，不计绳重和摩擦阻力，以下说法正确的选项是A.假设G=G,拉力做的额外功相冋B.假设 G=G2,拉力做的总功相冋C.假设G=G,甲的机械效率大于乙的机械效率D.用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变【答案】C【解析】A、图甲只需克服一个动滑轮的重力做功，图乙需要克服2个动滑轮的重力做功，图乙中做的额外功大，A不符合题意；B、两个图中拉力做的有用功相同，图乙中做的额外功大，根据W沪Wt用+W额外知图乙中拉力做的做功大，B不

23、符合题意；WC两个图中拉力做的有用功相同，图乙中拉力做的做功大， 根据n二亍 E认知甲的机械效率大于乙的机械效率，总C符合题意；wD用同一个滑轮组提起不同的重物，有用功不同、额外功相同，即总功不同，根据n知机械效率不同，D不符合题意。故答案为：C。6. 如下图，某工地用滑轮组将重为5000N的货物匀速提升6m,所用时间为20s，在绳的末端所用拉力为 2200N,以下说法错误的选项是A. M处滑轮的作用是改变力的方向B. 提升货物过程中的有用功是3X 104JC. 拉力的功率为 660WD. 假设只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大【答案】CA正确;【解析】解：A、M处滑轮的轴的位置不变

24、，是定滑轮，其作用是改变力的方向，故B、提升货物过程中的有用功W有用=Gh=5000N< 6m=3X 104J，故B正确；C 由图知n=3，那么拉力端移动距离 s=3h=3 x 6m=18m拉力做的总功 W总=Fs=2200NX 18m=3.96 x 104J ,拉力做功功率：P= 二 =1980W 故 C错；t20?D只增加货物所受的重力，有用功增加，额外功不变，有用功占和总功的比值变大，滑轮组的机械效率也会随之 增大，故D正确.应选C.7. 如下图，动滑轮重 3N,用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，1s内将重为27N的物体提高0.2m，如果不计绳重及摩擦，那么以下计算结果正确的

25、选项是nA.绳子自由端移动的速度为0.2m/sB.滑轮组的机械效率为90%C. 提升物体所做的有用功为6JD.弹簧测力计的示数为 9N【答案】B【解析】解：由图可知，滑轮组承当物重的绳子股数n=3,A 1s内将物体提高0.2m，那么物体升高速度为0.2m/s ,那么绳子自由端移动的速度v=3v物=3x 0.2m/s=0.6m/s，故A错；BCD由于不计绳重及摩擦，那么绳端的拉力F= | G物+G轮=| 27N+3N =10N,即弹簧测力计的示数为10N;绳子自由端移动距离 s=3h=3 x 0.2m=0.6m,拉力F做的总功： W总=Fs=10NX 0.6m=6J,有用功： Wr用=Gh=27

26、NX 0.2m=5.4J ,滑轮组的机械效率：甲有书 5AJn =- = z x 100%=90% 故 B 正确、CD错误.应选B.8. 用如下图的滑轮组把重100N的物体匀速提升 0.5m，所用的拉力是 80N,以下说法正确的选项是A.总功是50J，有用功是B.有用功是50J，额外功是80J 20JC. 总功是100J ,有用功是80JD. 总功是80J，机械效率是62.5%【答案】D【解析】有用功为：W=Gh=100N< 0.5m=50J，总功为： W总=Fs=80NX 0.5m X 2=80J,额外功为：Wfe =80J-50J=30J ,机械效率n =62.5%,ABC不符合题意

27、，D符合题意故答案为：D.9. 施工工地上，一个滑轮组经改良后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改良后和改良前相比较A.总功不变，有用功增加了B.总功不变，额外功减少了C.有用功不变，总功减少了D.做的有用功减少了【答案】C【解析】改良前后物体相同，上升的高度相同，所以有用功相同，机械效率提高了，是额外功减少了，总功减少了，C符合题意，ABD不符合题意.故答案为：C.10. 施工工地上，一个滑轮组经改良后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改良后和改良前相比A. 总功不变，有用功增加了B. 总功不变，额外功减少了C. 有用功不变，总功减少了D. 做的有用功减少了【

28、答案】C【解析】改良前后物体相同，上升的高度相同，所以有用功相同，机械效率提高了，是额外功减少了，总功减少了，C符合题意，ABD不符合题意.故答案为：C.11. 用图示甲、乙两种方式将同一重物匀速提升相同高度。图中所有滑轮等重，且不计绳重和摩擦。在重物上升过程中，甲的有用功 乙的有用功，甲的额外功 乙的额外功，甲的总功 乙的总功，甲的机械效率乙的机械效率。填“大于 “等于或“小于【答案】等于；小于；小于；大于【解析】用图示甲、乙两种方式将同一重物匀速提升相同高度。因为 吟召型二©?，所以在重物上升过程中，甲的有用功等于乙的有用功；因为潦徐二皐曲，乙中有两个动滑轮，所以甲的额外功小于乙

29、的额外功； 因为 敢曾萍舞丨忒狗与，所以甲的总功小于乙的总功；机械效率为：，有用功相等，乙的总功大，故甲的机械效率大于乙的机械效率。1 护克故答案为：等于；小于；小于；大于 12. 某同学利用如下图装置将重为500N的重物从一楼匀速上到二楼，他在绳端施加的拉力不计绳重和摩擦那么他做的有用功为 J ;动滑轮重为 N.F=300N,每层楼高3m【答案】1500； 100【解析】解：此过程中，所做有用功：W=Gh=500NX 3m=1500J;由图可知，有2段绳子承当物体和动滑轮的总重，即n=2,不计绳重和摩擦， F=300N,那么 F=亍6总=G+Gt,即 300N=亍500N+G动,解得G动=100N.故答案为：1500； 100.13. 在建筑工地上，“吊车是常见的一种起重设备.如图为吊车上的滑轮组的示意图.在起重过程中，钢丝绳用X 103N的拉力F,将重为1.2 X 104N的物体在10s内匀速提升6m 不计绳重和摩擦求：1滑轮组提升重物所做的有用功和总功.(2) 滑轮组拉力F的功率