苏科版九年级物理全一册 第十一章 总复习 练习题教学课件PPT初三公开课

1、第十一章简单机械和功四、功率第1课时功率及其计算物理苏科版九年级全一册过基础 教材必备知识精练知识点1认识功率1.甲机器上标有“5 kW”字样,乙机器上标有“1 kW”字样,它们正常工作时,花相同的时间,做功 多的一定是 机器;若做相同的功,花时间少的一定是 机器.(均填“甲”或“乙”)1.【参考答案】甲甲【解题思路】由题意可知,甲的功率比乙的功率大;若花相同的时间,由W=Pt可知,甲做功多;若做相同的功,由t=可知,甲用的时间少.过基础 教材必备知识精练2.某机械的功率是2020 W,表示该机械 ()A.每秒做功2020 JC.每秒的功率是2020 WB.每秒做功2020 W D.做功202

2、0 J2.A过基础 教材必备知识精练3.2020江苏淮安中考小明两次分别用时90 s、40 s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 ()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3.B【解题思路】由题知,小明的体重与前后两次上升的高度均不变,由WG可h=知,两次所做的功相同,故AC错误.两次所做的功相同,由P= 可知,用时少的做功功率大,用时多的做功功率小,故B正确,D错误.故选B.知识点2 功率的大小比较过基础 教材必备知识精练4.关于功率,以下说法正确的是 ()A.据P=可知,机器做功越多,其功率就越大B.据P=可

3、知,机器做功时间越长,其功率就越小机器功率大,则做功快,做功一定多机器功率小,则做功慢,做功可能多4.D【解题思路】据P= 可知,在相同时间内,做功多的机器,功率一定大,选项A缺少“相同时间”这一条件,故A错误;据P= 可知,做相同的功,机器做功时间越长,其功率就越小,故B错误;功率是表示做功快慢的物理量,功率的大小是由做功的多少与做功时间共同决定的,机器的功率大,说明机器做功快,时间不确定,不能说明做的功一定多,故C错误;机器功率小,则做功慢,时间不确定,做的 功可能多,故D正确.过基础 教材必备知识精练5.2021江苏连云港期中甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛,他们做的功W与时间t的关系

4、如 图所示.若规定做功最快的获胜,则最后胜出的一定是 ()A.甲B.乙C.丙D.丁【解题思路】5.A利用题中的图像比较做功的快慢有两种方法方. 法一,作纵轴的平行线,在相同的时间内,比较做功的多少,做功多的做功快;方法二,作横轴的平行线,在做相同的功时,比较时间 的长短,用时短的做功快.过基础 教材必备知识精练6.2021陕西西工大附中月考如图所示,一位身高170 cm的运 动员甲和一位身高160 cm的运动员乙,在挺举项目中用相同时 间,把同样重的杠铃举起.如果他们对杠铃所做的功分别为W甲和W乙,功率分别为P甲和P乙,则下列关系式中正确的是 ()AW.甲=W乙、P甲=P乙 C.WBWW、.P

5、=P D.W甲W乙、P甲P乙甲乙甲乙甲W乙、P甲乙h,甲因为举起杠铃做的功W=Gh,所以举起杠铃做的功W甲W乙;因为P= ,两人举起杠铃用的时间相同,所以做功功率P甲P乙.故选C.过基础 教材必备知识精练7.一台机器的功率不变,它做2 000 J的功用了40 s,该机器的功率是 W.如果再做6 400 J 的功, 还需要 s.7.【参考答案】50128【解题思路】已知W=2000 Jt=40,s,则机器的功率P= =2 000 J=50 W.由P= 可得,再做6400 J40 s50 W的功,需要的时间t=6400 J=128 s.知识点3 用公式P=(W/t)/求功率过基础 教材必备知识精练

6、8.甲、乙两台机器,甲做功是乙做功的5倍,而甲做功所用的时间是乙做功所用的时间的2倍,则甲、乙两 台机器的功率之比是 ()A.P甲P乙 =31 CP. 甲P乙=23B.P 甲 P乙 =13 DP. 甲P乙=528.D【解题思路】甲5乙 甲= 甲 = 2 乙 =52,由题意可知,W=5W,t=2t,则甲、乙两台机器的功率之甲乙甲乙比 乙乙乙乙乙故D正确,ABC错误.故选D.过基础 教材必备知识精练9.在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示.若实心球重20 N,从最高点运动到最低 点的过程中,球下降的高度为3 m,用时0.75 s.则球下降过程中重力做功 J,功率为 W. 若小明的

7、成绩是10 m,则球在空中飞行的过程中小明做功 J.9.【参考答案】60800【解题思路】重力对实心球做功W=Gh=20 N3 m=60 J,重力做功功率P= = 60 J =80 W.0.75 s小明投出的实心球离开手后,不再受手的推力,有运动的距离(由于惯性保持运动),没有力,故人对球不做功, 即做功为0.过基础 教材必备知识精练10.2020江苏宿迁中考节选如图所示,为一款新型机器人,内置智能系统,可以给孩子讲故事,可以陪老 人聊天,且具有净化空气等功能.其质量为50 kg,与地面的接触面积为200 cm2,匀速运动时所受阻力为 重力的0.1.(g取10 N/kg)若机器人在60 s内匀

8、速行驶30 m,求此过程中牵引力做功的功率.10.解:因为机器人做匀速直线运动,所以牵引力F=f=0.1G=0.1500 N=50 N,牵 引力做功W=Fs=50N30 m=1 500 J,牵引力做功的功率P= =1 500 J=25 W.60 s过能力 学科关键能力构建1.一则题为20秒60级台阶他抱着晕倒的女士冲向医院的新闻报道(如图)让救人兵哥哥、东部 战区海军战士朱墨岩刷屏全国.在这20 s内,朱墨岩登台阶的平均功率接近()A.5.5 WB.55 WC.550 WD.5 500 W1.C【解题思路】60级台阶的高度约为12 m,朱墨岩和晕倒的女士的总重力约为1 000 N,登台阶时所做

9、的总功约为W=F=1000sN12 m=12 000 J,平均功率约为P= =12 000 J=600 W.故选C.20 s过能力 学科关键能力构建2.妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,假设全程做匀速运动.妈妈的体重 是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍.若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身)重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是( AW. W=1211BWW2=1.23CP. 1P2=11 DPP2=123.2.D【解题思路】爬山时,克服重力做的功为WG,由h=题知h相,同W与G成,正比GG1=2,21,则W1W2=21,A、B错误;功率

10、P= ,由题知t1t2=31,代入公式得P1P2=23,C错误,D正确.过能力 学科关键能力构建3.2020 湖南长沙中考小杰背着书包回家,在水平路面上行走100 m用时100 s,乘坐电梯从1楼到21楼用时30 s.以下符合实际的是 () A.电梯对小杰做功约3.6103 JB.小杰乘坐电梯上升时,对书包不做功 C.电梯对小杰做功的功率约1200 WD.小杰在水平路面行走时,重力做功的功率约600 W3.C【解题思路】设小杰的质量为50 kg,重力约为500 N,书包的质量约为5 kg,重力约为50 N.从1楼 上到21楼,小杰上升的高度约为h=3 m20=60 m,电梯对小杰做的功WG=G

11、人(h=+G包)h=(500N+50 N)60m=3.3104 J,A不符合实际.小杰乘坐电梯上升时,小杰对书包的力竖直向上,书包在力的方向上移动了距离,故小杰对书包做了功,B不符合实际.电梯对小杰做功的功率P= =3.3104J=1 100 W,C符合实际.30 s小杰在水平路面行走时,小杰没有在重力的方向上移动距离,故重力对小杰不做功,D不符合实际.过能力 学科关键能力构建4.如图所示,用一滑轮组在5 s内将一重为200 N的物体向上匀速提起2 m,不计动滑轮及绳的自重和摩擦.下列说法正确的是 ()A滑轮可以省力绳子自由端移动的距离为1 m C.拉力F大小为100 ND.拉力F的功率为40

12、 W【解题思路】4.C由题图可知,n=2A滑,轮为定滑轮,不能省力但能改变力的方向.绳子自由端移动的距离s=2h=22 m=4 m.不计动滑轮及绳的自重和摩擦,拉力F=1G=1200 N=100 N.拉力做功225 sW=Fs=100N4 m=400 J,拉力做功的功率P= =400 J=80 W.过能力 学科关键能力构建5.如图所示,物体在5 N的水平拉力F作用下,沿水平面以0.2 m/s的速度匀速运动了4 s,拉力F的 功率为 W.5.【参考答案】2【解题思路】拉力的功率P= =5 N20.2 m/s4 s=2 W.4 s过能力 学科关键能力构建6.如图所示,斜面长AB=2m,高BC=1m

13、.某人用30 N的力F沿斜面将重力为50 N的物体在1min内 由A 拉到B,则此人做功的功率是 W.6.【参考答案】160 s【解题思路】拉力做的功W=Fs=30 N2 m=60 J,此人做功的功率是P= =60 J=1 W.过能力 学科关键能力构建7.我们在超市购物时,常常使用购物车.已知购物车的质量为10 kg,小明用 10 N 的水平推力推 着购物车沿水平地面运动了4 m,用时4 s.(取g=10 N/kg)求:(1)购物车的重力; (2)推力所做的功; (3)推力的功率.7.解: (1)购物车的重力G=mg=10kg10 N/kg=100 N;(2)推力所做的功W=Fs=10N4 m

14、=40 J;4 s(3)推力的功率P= =40 J=10 W.过能力 学科关键能力构建8.如图所示,已知物体所受重力为20 N,某人利用图中所示滑轮匀速将其提起.若物体在5 s内被 提升了10 m,(不计绳重和摩擦)求:人的拉力F;在这段时间内拉力F的功率P.8.解:(1)由题图可知,该滑轮为定滑轮,不计绳重和摩擦,则人的拉力F=G=20 N; (2)由定滑轮的特点可知,拉力端移动的距离s=h=10 m,则在这段时间内拉力F所做的功W=Fs=20N10 m=200 J,5 s拉力F的功率P= =200J=40 W.过能力 学科关键能力构建9. 现有30包大米,总质量为150 kg,小明想尽快将

15、它们搬到10 m高处的库房,如图所示为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像,由图可知他可以提供的最大 功率为 W.为尽可能快地将大米搬到库房,他每次应搬 包,若每次下楼时间是上楼时间的一半,则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是 s.(g=10 N/kg)过能力 学科关键能力构建9.【参考答案】503450【解题思路】30包大米总质量为150 kg,则每包大米质量为5 kg.由题图可知,小明可以提供的最大功率为50 W.要尽可能快地将大米搬到库房则需要他提供最大功率,最大功率时搬动15 kg大米,所以他每次应搬3包.他把这些大米搬上楼做功W=mgh=150kg10

16、 N/kg10 m=15 000 J,上 楼需要的 时间t= =15 000J=300 s,他下楼需要的时间是150 s,故他最快完成搬运任务并返回原地所50W用的时间是300 s+150 s=450 s.第十一章简单机械和功四、功率第2课时功率的测量与应用过基础 教材必备知识精练1.汽车上坡时驾驶员加大油门的同时降低车速,加大油门是为了提高功率,那么驾驶员在汽车上 坡时减慢车速的目的是 ()A.保证安全C.增大汽车的牵引力B.省油D.增大汽车惯性1.C知识点1 用公式P=Fv功率过基础 教材必备知识精练2.若汽车在90 kW的额定功率下行驶,此时汽车匀速行驶的速度大小为72 km/h.则汽车

17、牵引力大小为 ()A.1.25103 N C.1.8104 NB.4.5 N D.4.5103 N2.D【解题思路】72 km/h20 m/s根据P=Fv可知,汽车牵引力大小为F= =90103W=90103W=4.5103 N,故D正确.故选D.过基础 教材必备知识精练3.关于功率,以下说法正确的是 ()A.据P= 可知,机器做功越多,其功率就越大B.据P=Fv可知,汽车牵引力一定与运动速度成反比C.据P=可知,只要知道时间t内机器所做的功,就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D.据P=Fv可知,汽车功率一定时,汽车牵引力与运动速度成反比3.D【解题思路】据P= 可知,在相同时间内,做

18、功多的机器,功率一定大,选项A缺少“相同时间”这一条件,故A错误. 据P=Fv可知,汽车功率一定时,汽车牵引力与运动速度成反比,故B错误,D正确.据P=可知,知道时间t内机器所做的功,就可以求得这段时间内做功的平均功率,但不能得出任一时刻机器做功 的功率,故C错误.故选D.过基础 教材必备知识精练4.小龙家最近买了辆轿车,如图甲所示.若轿车以90 kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不 变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,则经过10 s轿车发动机所做的功是 J,当牵引力为N时轿车能保持匀速直线运动.4.【参考答案】91053103【解题思路】轿车发动机的功率P=90 kW=

19、9104 W,由P= 得,轿车发动机所做的功W=Pt=9104W10 s=9105 J.由题图乙可知,轿车保持匀速直线运动的速度v=30 m/s,由30m/sP= =Fv得,轿车发动机的牵引力F= =9104 W=3103N.过基础 教材必备知识精练5.如图所示,用滑轮组提起水桶,已知水桶中水的体积是5 dm3,水桶重为10 N,动 滑轮重为6 N,水桶匀速向上移动的速度为0.5 m/s,忽略摩擦和绳重,拉力F做功 的功率为 W.(g=10 N/kg)【解题思路】5.【参考答案】33由题图可知,滑轮组有效绳子股数为n=3,水桶匀速向上移动的速度为0.5 m/s,则绳子自由端移动的速度v=30.

20、5 m/s=1.5 m/s.根据= 和G=mg可得,水桶内水重为G水=mg=Vg=1103kg/m3510-3 m310 N/kg=50 N,忽略摩擦和绳重,则拉力F=1(G水+G轮+G桶)=1(50 N+6 N+10 N)=22 N,拉力做功33的功率P=F=22vN1.5 m/s=33 W.过基础 教材必备知识精练6.外卖小哥的忙碌也体现了现代生活的快节奏.若摩托车自身质量为150 kg,静止时总着地面积约为240 cm2, 摩托车牵引力的功率为21 kW,某次订单他要把外卖从万达广场送到6 km远的西南大学附属小学,若始终以 18 km/h的速度匀速行驶,求:(1)在这个过程中摩托车牵引

21、力的大小; (2)在这个过程中摩托车牵引力做的功.6.解:(1)摩托车的速度v=18 km/h=5 m/s,摩托车牵引力的功率为P=21 kW=2.1104 W,由P= =Fv得,5 m/s摩托车牵引力的大小F= =2.1104W=4 200 N;3(2)摩托车行驶的时间t= =6 km18 km/h=1 h=1 200 s,则摩托车牵引力做的功W=Pt=2.1104W1 200 s=2.52107 J.过基础 教材必备知识精练7.三位同学准备进行爬楼比赛,看看谁的功率大.他们展开如下讨论,其中正确的是 ( )甲:只有测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,才能进行比较;乙:爬楼的时间相同时

22、,只要测出各自的体重、爬楼的高度,就可以进行比较; 丙:爬楼的高度相同时,只要测出各自的体重、爬楼的时间,就可以进行比较. A.甲、乙和丙 B.甲和乙 C.甲和丙 D.乙和丙7.D【解题思路】根据P= 可知,爬楼的时间相同时,只要测出各自的体重、爬楼的高度,就可以进行比较;爬楼的高度相同时,只要测出各自的体重、爬楼的时间,就可以进行比较.只有计算功率的大小 时,才需测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度.故乙和丙符合题意.知识点2功率的测量过基础 教材必备知识精练8.学校买了一箱物理实验器材,小云将它从一楼搬到三楼,小彬想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率,请帮他完成以下问题.实验器材:

23、 、 、 .小彬设计的测量步骤如下,其中多余的是 .A.测出箱子的质量mC.测出一楼到三楼的竖直高度hB.测出楼梯的总长度LD.测出小云上楼所用的时间tE.算出小云搬运箱子的功率P小云搬运器材过程中对箱子做功的功率的表达式是P= .请你帮小彬设计一个记录实验数据的表格.过基础 教材必备知识精练【解题思路】(1)测量小云搬运器材过程中对箱子做功的功率的原理是P= = =.m为箱子的质量h, 为一楼到三楼的竖直高度t,为上楼所用的时间.所以需要用台秤测量箱子的质量m,用卷尺测量一楼到三楼的竖 直高度h,用秒表测量上楼所用的时间t.(2)由(1)分析可知,并不需要测量楼梯的总长度.(3)小云搬运器材

24、过程中对箱子做功的功率的表达式是P=.8.【参考答案】(1)台秤卷尺秒表(2)B(3m) gh/t(4)表格如下所示.过能力 学科关键能力构建1.如图所示,水平地面G点两侧粗糙程度不同.在5 N水平恒力F的作用下,物块经过E点开始计时,每经过相同时 间, 用虚线框记录物块的位置.则 ()【解题思路】1.D由题图可知,物块在E段G 的速度比G段H 小,故A错误.物块在G段K 做加速运动,则物块在GK段所受的摩擦力不等于水平恒力,即不等于5 N,故B错误.由于sEF=sGH,且所用的力相同,由W=Fs可知,水平恒 力F所做的功相同,故C错误.所用的力相同,但物块在EG段的速度比GH段小,由P=Fv

25、可知,水平恒力F 在EG段的功率比 在GH段小,故D正确.故选D. A.物块在EG段的速度比GH段大C.水平恒力F在EF段做的功比在GH段多B.物块在GK段所受的摩擦力等于5 N D.水平恒力F在EG段的功率比在GH段小过能力 学科关键能力构建2.如图甲所示,物体在水平地面上做直线运动.当物体运动的路程和时间图像如图乙时,受到的水平推力 为F1;当物体运动的速度和时间图像如图丙时,受到的水平推力为F2.两次推力的功率分别为P1、P2.则下 列 关系正确的是 ( )AF. 1=F2P1P2B.F1=F2P1F2P1P2D.F1P22.B【解题思路】题图乙中物体的路程和时间关系图像是一条倾斜直线,

26、说明物体做匀速直线运动,且运动的速度v1= =4m=2 m/s,此时物体受力平衡,所以F1=f,推力的功率P1=Fv1.1题图丙中速度和时间的关系图2 s像是一条水平直线,说明物体做匀速直线运动,且速度v2=4 m/s,此时物体受力平衡,所以F2=f,推力的功率P2=Fv2.2因为f不变v, 1 v2,所以F1=F2P, 1120 km/h,故小汽车已经超速. 23.6/160m s由 P= =Fv得,小汽车的牵引力为F=38010 W=1 800 N.小汽车匀速行驶,水平方向受力平衡,阻力和牵引力是一对平衡力,所以小汽车受到的阻力为1 800 N.过能力 学科关键能力构建6.“塔吊”是修建高

27、层建筑常见的起重设备,又名“塔式起重机”.某“塔吊”以恒定功率24 kW将质量2 t的重物从静止开始竖直向上提升45 s,全程的v关t- 系如图所示g取.10 N/kg.(1)求t=30 s时重物所受的拉力.求整个过程重物的最大速度.若重物上升的总高度为60 m,则最后12 s拉力的平均功率为多大?过能力 学科关键能力构建6.解:(1)由图像可知,在1545 s阶段重物竖直向上做匀速直线运动,此时重物处于平衡状态,根据二力平衡条 件可知,重物所受的拉力与重力是一对平衡力,二力大小相等,故当t=30 s时,重 物 所 受 的 拉 力F=G=mg=2103kg10 N/kg=2104 N.(2)由

28、题意可知,045 s内,拉力的功率恒定不变,即P=24 kW=2.4104 W,整个过程中,当重物做匀速直线运动时的速度最大,max2104N(3)已知整个过程中重物上升的总高度为60 m,则全程“塔吊”对重物做功W=Gh=2104N60 m=1.2106 J, 前45 s“塔吊”对重物做的功W1=Pt1=2.4104W45 s=1.08106 J,最后12 s拉力做的功W2=W-W1=1.2106J-1.08106 J=1.2105 J ,故最后12 s拉力的平均功率P= 2=1.2105J=1104 W. 212 s即.v= =2.4104W=1.2 m/s.过能力 学科关键能力构建7.一

29、辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车重的0.1,货车(含驾驶员)空载时重为25000N.求货车空载行驶时所受阻力的大小;.若货车以36 km/h的速度空载行驶时,求10 s内货车牵引力做的功;若货车在90 kW的额定功率下,以90 km/h的速度匀速行驶时,求最多可装载多重的货物.过能力 学科关键能力构建7.解:(1)货车空载行驶时所受的阻力大小为牵引力为F=90 000 W=3 600 N, 25 m/s根据二力平衡条件可知,货车所受阻力为f=F=3600 N,0.10.1又f=0.1G,则货车总重为G=3600N=3.6104 N,货车最多可装载货物为G货 =G-G=3

30、.6104N-2.5104 N=1.1104 N.f=0.1G=0.125 000 N=2.5103 N.货车的行驶速度为v=36 km/h=10 m/s,则10 s内货车通过的距离s=vt=10m/s10 s=100 m,因 货车匀速行驶,则其牵引力F=f=2.5103 N,该时间段内货车牵引力做的功为W.=Fs=2.5103N100 m=2.5105 J.货车此时的行驶速度为v=90 km/h=25 m/s,过能力 学科关键能力构建8.已知雨滴在空中匀速竖直下落时,所受空气阻力与速度大小的二次方成正比.现有质量分别为m1和m2的雨滴从空中 竖 直下落,在落到地面之前都已做匀速直线运动,那么

31、在两雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中,其重力的功率之比 为 ( )Dm. 1 m2A. 13 23B. 1 2C.2 : 1.8.A【解题思路】因为雨滴落地之前均已做匀速直线运动,所以雨滴受的是平衡力,雨滴受到的阻力为f=mg=kv2,所以雨滴的速度为v= .又因为P= =fv, 2 2 2 2 21122 23所以两雨滴功率之比为 1= 1 1= 1 1= = 3 1.故选A.第十一章简单机械和功五、机械效 率第1课时滑轮及滑轮组的机械效率过基础 教材必备知识精练知识点1 认识机械效率1.小明用滑轮组把一箱货物从一楼提升到三楼,感到很“吃力”,他在滑轮组的轴上加润滑油后,感 觉好多了.则加

32、上润滑油后,小明做功的()A.有用功减小,总功不变 C.有用功减小,总功减小B.有用功不变,总功减小 D.有用功增大,总功增大1.B【解题思路】加润滑油前后小明都用同一滑轮组提升同样的货物,也就是说对货物做的功 是不变的,即有用功是不变的;但加了润滑油,小明用的拉力减小了,把同样的货物拉到三楼,所用的 力小了,做的功自然就少了,即总功是减小的.故选B.过基础 教材必备知识精练2.体重是400 N的小丽用重10 N的水桶,提起重为100 N的水沿楼梯送到6 m高的宿舍里使用,完 成这一次提水,她对水做的功为有用功,则她做的有用功和额外功分别是 ()A.600 J,60 J C.660 J,2 4

33、00 JB.600 J,2 460 J D.3 000 J,60 J【解题思路】2.B提装有水的水桶上楼,对水做的功W用有=Gh=100水N6 m=600 J,做的额外功W额外=G人h+G桶h=400 N6 m+10 N6 m=2 460 J.故选B.过基础 教材必备知识精练3.小明用如图所示的动滑轮提起140 N的水桶,动滑轮重20 N(不计绳重和摩 擦),小明拉绳子的拉力为 N;如果向水桶内再加入40 N的水,提起时动 滑轮的机械效率 (填“变大”“变小”或“不变”).80变大3.【参考答案】【解题思路】不计绳重和摩擦,小明拉绳子的拉力F=1(G物+G动)=1(140 N+20 N)=80

34、 N.机械22效率=有用 有用+额外= + = 1 动动1+,所提升的物体重力G变大,机械效率变大过基础 教材必备知识精练4.两台机械完成的有用功之比W1 W=2 47,它们的机械效率分别为1=60%,2=75%,则两 台机械 所做总功之比为 ()A.57B.75C.1635D.3516总总24.A【解题思路】由= 有用100%可知,总1= 122 171260% 17= = 475%=5.故选A.知识点2机械效率的简单计算过基础 教材必备知识精练5.如图所示小冯在健身运动过程中,脚腕用50 N的拉力使物体A上升,若物体A的质量为4 kg,在2 s内匀 速 上升0.4 m,则小冯的脚腕对物体A

35、做的有用功为 J,脚腕对物体A做功的机械效率为 ,脚腕 对物体A做的总功的功率为 W.(取g=10N/kg)【解题思路】5.【参考答案】1680%10脚腕将物体A提起0.4 m,所做的有用功W有用=Gh=mgh=4kg10 N/kg0.4 m=16 J;由题图知该滑轮是定滑轮,所以脚腕处移动距离s=h=0.4m, 则拉力做的总功W总=Fs=50 N0.4m=20 J,所以脚腕对物体A做功的机械效率= 有用100%=16J100%=80%;总20J2 s脚腕对物体A做的总功的功率P= 总=20J=10 W.过基础 教材必备知识精练6.如图所示,物体重100 N,动滑轮重10 N,小明用60 N的

36、拉力(方向不变)将物体匀速提升2 m,则此过程中有用功是 J,额外功是 J,则滑轮的机械效率是 .6.【参考答案】2004083.%3【解题思路】拉力做的有用功W有用=Gh=100N2 m=200 J,由题图知n=2,拉力端移动距离s=2h=22m=4 m,拉 力做的总功W总=Fs=60 N4 m=240 J,拉力做的额外功W额外=W总-W有用=240 J-200 J=40 J,则机械效率= 有用100%=200 J100%83.3%.总240 J知识点3滑轮及滑轮组的机械效率过基础 教材必备知识精练7.2020江苏连云港中考用如图所示的滑轮组在10 s内将重为300 N的物体匀速 提升1 m

37、,拉力大小为120 N,拉力做功的功率为 W,有用功为 J, 滑轮组的机械效率为 .7.【参考答案】3630083.%3【解题思路】由题图可知,滑轮组中承重的绳子的段数n=3,拉力所做的功W总=Fs=nFh=3120N10 s有1 m=360 J,拉力做功的功率P=总360 J=36 W;有用功W=Gh=300 N1 m=300 J;滑轮组的机械效总360 J率= 有=300 J83.3%.过基础 教材必备知识精练8.如图所示,用塔式起重机上的滑轮组匀速提升6000 N的物体,物体上升5m所用 的时间为10s,滑轮组的机械效率是80%,则有用功是 J,总功是 J, 拉力F的功率是 W.8.【参

38、考答案】31043.751043.75103有用总【解题思路】有用功是W=Gh=6 000 N5 m=3104 J,总功是W=有用=4310J80%=3.75104 J,拉力F的功率是P= 总=3.75104 J=3.75103 W.10s过基础 教材必备知识精练9.如图所示,用下列装置提升同一重物,若每个滑轮质量相同,不计摩擦和绳重,则机械效率最低的是()9.D【解题思路】若不计摩擦和绳重,所做额外功就是提升动滑轮做的功,比较各选项中的滑轮 或滑轮组可知,用D选项中的滑轮组时要提升的动滑轮有两个,在有用功相同的情况下,其所做的额 外功最多,机械效率最低.故选D.过基础 教材必备知识精练10.

39、2020江苏苏州中考如图甲,科技馆里两位老人正饶有兴致地体验升降座 椅装置,小明观察后画出简图(如图乙)进行研究.若爷爷的质量m人=60 kg,奶 奶用F=240 N的拉力将爷爷匀速拉升到顶端,该过程中奶奶手握住绳子向下 拉动的总长度s=6 m.不计绳重和摩擦,g取10 N/kg.求:奶奶所做的功;动滑轮(含座椅)的质量;该升降座椅装置的机械效率(保留至0.1%).10.解:(1)W=Fs=240 N6 m=1 440 J.(2)滑轮组中承重的绳子是3股3F=G人+G动=(m人+m动)g3240 N=(60 kg+m 动 )10 N/kg解得m动=12 kg.3) W有=G人h=m人gh=60

40、kg10 N/kg2 m=1 200 J有1 200 J=100%=1 440 J100%83.3%过能力 学科关键能力构建1.甲、乙两个滑轮组如图所示,其中每个滑轮的重量都相同,用它们分别将重物)G1、G2提升相同的高度,不计绳重和摩擦.下列说法中正确的是 ( A.若G1=G2,则拉力做的额外功相同若G1=G2,则拉力做的总功相同若G1=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变1.C【解题思路】甲滑轮组中有一个动滑轮,乙滑轮组中有两个动滑轮,所以把重物提升相同 的高度时,乙滑轮组做的额外功多,A错误;若G=G把,21重物提升相同的高度时,甲

41、、乙所做的有用功相同,因为总功=有用功+额外功,所以乙做的总功大于甲做的总功,B错误;根据= 有用100%总可知,甲的机械效率大于乙的机械效率,故C正确;用同一个滑轮组提起不同的重物,物重越大,机械 效率越大,D错误.过能力 学科关键能力构建2.2020江苏淮安淮阴区月考如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使 挂在下面重为G的物体缓缓上升,动滑轮的重力不可忽略.现改变物体的重力G,则 动滑轮的机械效率与物体重力G的关系可能符合下列图中的 ( )2.B【解题思路】使用动滑轮提升物体的过程中,克服动滑轮的重力、绳重及一切摩擦所做 的功为额外功,克服物体的重力所做的功为有用功.提升的物体越重,

42、做的有用功越多.由机械效率有=100%可知,额外功一定时,有用功越大,机械效率越高,当有用功远大于额外功时,+ 用有用额外机械效率无限接近100%图,线形状几乎不变.故选B.过能力 学科关键能力构建3.2020江苏南京中考如图所示,物体重210 N,动滑轮重25 N.工人用125 N的拉力将 物体匀速提升3 m,用了10 s,此过程中有用功是 J,拉力的功率是 W,滑 轮的机械效率是 ,克服动滑轮重所做的额外功占总功的 %.【解题思路】3.【参考答案】6307584%10有用功W有=Gh=210 N3 m=630 J.绳子自由端移动的距离s=2h=23 m=6 m,拉力做的总功总有总750 J

43、630 J总则拉力的功率W=Fs=125 N 6 m=750 J,P= 10 s=75 W,滑轮的机械效=100%=750 J100%=84%.总克服动滑轮重所做的额外功W额=Gh动=25 N3 m=75 J,750 J 额 100%= 75 J 100%=10%.过能力 学科关键能力构建4.如图所示,小强在30 s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动 6 m,已知物体A重为800 N,它受到的摩 擦力为60 N,小强所用拉力为25 N,则A的重力做功为 J,拉力的功率为 W,此滑轮组的机械 效率为 .【解题思路】4.【参考答案】01580%物体A在重力的方向上没有移动距离,即A的重力做功为0

44、s. =3s=36 m=18 m,W=Fs=25N30 s18 m=450 J,拉力的功率P= =450 J=15 W.克服滑动摩擦力做的有用功为W=fs=60N6 m=360 J.滑轮组的机械效率= 有用100%= 100%=360 J100%=80%.总450 J过能力 学科关键能力构建5.2021江苏徐州月考如图所示,ab、cd为两直棒,工作时此装置将总重为1 200 N的建筑材料甲、乙从 地面上匀速运到高24 m 的楼上,耗时5 min,则建筑材料的运动速度为 m/s;如果手竖直向上的 拉力是500 N,在这个过程中,工人做功的功率为 W,滑轮组的机械效率是 .5.【参考答案】0.08

45、16060%【解题思路】建筑材料的运动速度v= 24 m =0.08 m/s;题图中装置可视为一个滑轮组,其有效绳子560 s股数为n=4,则绳端移动的距离s=4h=424 m=96 m,工人拉力做的功W总=Fs=500 N96 m=560 s有用48 000 J,工人做功的功率为P=总=48 000 J=160 W;工人所做有用功W=G=1200hN24 m=28 800 J,滑轮组的机械效率= 有用100%=28 800 J100%=60%.总48 000 J过能力 学科关键能力构建6.如图所示,每个滑轮均重12 N,用滑轮组拉着重600 N的物体A沿水平 方向匀速移动,在40 s内物体移

46、动了8 m,拉力F做的功为1 280 J.不计绳 重及机械内部摩擦,那么,拉力F的功率为 W,滑轮组的机械效率 为 .6.【参考答案】3292.5%【解题思路】拉力F的功率P= 总=1 280 J=32 W.不计绳重及机械内部摩擦,克服动滑轮重力所做的功40 s为额外功,动滑轮提升高度h=s物=8 m,额外功W额外=G动h=12N8 m=96 J,则有用功W有用=W总-W额外总1 280 J=1 280 J-96 J=1 184 J,滑轮组的机械效率=有用100%=1 184 J100%=92.5%.过能力 学科关键能力构建7.2020 江苏南通中考如图所示,塔式起重机上的滑轮组将重为1.21

47、04 N的重 物匀速吊起2 m时,滑轮组的机械效率为80%,g取10 N/kg.(1)求提升重物做的有用功. (2)求绳端的拉力.(3)若动滑轮的质量为40 kg,求克服摩擦和钢丝绳重所做的功.7.解:(1)提升重物做的有用功W有用=Gh=1.2104 N2 m=2.4104 J.用总总有(2)由=80%可得,拉力做的总功W=42.410 J有用80%80%4=310J,由题图可知,承担物重绳子股数n=3,绳端移动的距离s=3h=32 m=6 m,总由W=Fs可得,拉力F=6 m 总= 310 J4 =5 000 N,(3)对动滑轮、克服摩擦和钢丝绳重所做的额外功W额=W总-W有用=3104

48、J-2.4104 J=6 000 J, 提 升动滑轮做的额外功W额1=G动h=m动gh=40kg10 N/kg2 m=800 J,克服摩擦和钢丝绳重所做的额外功W额2=W额-W额1=6 000 J-800 J=5 200 J.过能力 学科关键能力构建8.质量为60 kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图 像如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计.(g=10 N/kg)影响滑轮组机械效率的因素之一是 .若工人在1 min内将货物匀速向上提高了6 m,作用在钢绳上的拉力为400 N,求拉力的功率. (3)求动滑轮受到的重力.(4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货

49、物时,此滑轮组的机械效率最大值是多少?过能力 学科关键能力构建总3 3 8.解:(1)动滑轮的重力(或物重) (2) 由 题 图 可 知 n=3, W=Fs=3Fh=3400N6 m=7 200 J,P= =7 200 J=120 W.60 s(3)由图像可知,当G=300 N时,=60%,F=+ 动=300 N+ 动,33=有 用 = =300 N=100 N,解得G, 动=200 N.(4)工人对绳子自由端的最大拉力为Fmax=G人=m人g=60 kg10 N/kg=600 N,能够 提升货物的最大重力为G物=3Fma-xG动=3600 N-200 N=1 600 N,机械效率的最大值ma

50、x= 有用= 物 总3m ax1 800 N=1 600 N88.9%.第十一章简单机械和功五、机械效 率第2课时探究滑轮及滑轮组的机械效率过基础 教材必备知识精练知识点探究滑轮及滑轮组的机械效率1.2020江苏宿迁中考小华用如图所示装置测量动滑轮的机械效率,下列说法正确的是() A.实验中为测量方便,让弹簧测力计在静止时读数B.弹簧测力计对绳子的拉力与物体的重力是一对平衡力 C.增大物体被提升的高度,可以提高动滑轮的机械效率D.增大物体重力与动滑轮重力的比值,可以提高动滑轮的机械效率(不计绳重和摩擦)1.D【解题思路】A项,当弹簧测力计静止读数时,不存在摩擦力,所测拉力偏小,额外功偏小,所求

51、机械 效率偏大,故A错误.B项,平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,故B错总 误.C项,n=2,动滑轮的机械效率= 有用= = = ,由此可知,动滑轮的机械效率与h无关,故C错误.D项,不动1+ 有用 1计绳重和摩擦,动滑轮的机械效率= = += 动,故D正确.总过基础 教材必备知识精练2.2020湖南岳阳中考“测滑轮组的机械效率”的实验数据如下表:(1)实验时,应沿竖直向上的方向 拉动弹簧测力计. (2)第2次实验中弹簧测力计的示数如右图所示,为 N. (3)第3次实验滑轮组的机械效率是 .(保留到0.1%)(4)如果用这个滑轮组提升7 N的重物,则它的机械效率可

52、能是 (填序号). A.60%B.70%C.80%过基础 教材必备知识精练2.【参考答案】(1)缓慢匀速(2)24.(3)769%.(4)C【解题思路】(2)由题图可知,该弹簧测力计的分度值为0.2 N,其示数为2.4 N.(3)由表可知,第3次实验中滑轮组 做的有用功W有=G=6hN0.1 m=0.6 J,总功W=F=26.s总N0.3 m=0.78 J,所以机械效率总0.78 J= 有= 0.6 J 76.9%.(4)由表中数据可知,用同一滑轮组提升重物时,物重越重,滑轮组的机械效率越高;第3次实验中提升的物重为6 N,所以当用该滑轮组提升7 N的重物时,其机械效率应大于76.9%,C正确

53、.过基础 教材必备知识精练3.在“探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量.数据记录如下:完成表格中第3次实验中(a)(b)处的计算,填在下面的横线上:(a) ;(b) .通过比较 两次实验数据(填实验序号),可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重 (填“有关”或“无关”).小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,通过比较 (填实验序号)两次实验数据,可知他 的观点是 (填“正确”或“错误”)的.过基础 教材必备知识精练3.【参考答案】(1)1.32909.(2) 有关(3) 错误【解题思路】(1)第3次数据中W,总=Fs=3.3 N0.4 m=1.

54、32 J;机械效率总1.32 J= 有用100%= 1.2 J 100%90.9%.两次实验中,钩码的重力相同,动滑轮的重力不同,机械效率也不同,因此探究的是机械 效率与动滑轮自重的关系.比较两次实验,同一个机械,动滑轮重力不变,提升的物体重力不同时,机械效率也不同,提 的物体越重,机械效率越大,可知小明的观点是错误的.过基础 教材必备知识精练4.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某实验小组用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑 轮组.实验测得的数据如表所示.把表格内的第4次实验数据补充完整 (结果精确到0.1%).这次数据是用 (填“甲”或 “乙”)图中所示的滑轮组测得的.分析比较第1、2、

55、3次实验数据可以判定,增加物重可使滑轮组的机械效率 (填“变 大”“变小”或“不变”).在第1次实验中,拉力F所做的额外功为 J.某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越 大,他的想法正确吗?请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断:.【拓展】若不计摩擦和绳重,用第一次实验的装置以0.1 m/s的速度匀速提起5 N的物体,拉力的功 率是 W.过基础 教材必备知识精练4.【参考答案】(1)66.7%乙(2)变大01.(3)不正确,第1次比第4次省力,但两次的机械效率相同【拓展】0.644(1)第4次实验的机械效率= 有用4 = 2 N0.1 m 1

56、00%66.7%;由于n= 总1.5 N0.2 m40.1 m4 =0.2 m=2,故选择的是【解题思路】装置乙;(2)比较第1、2、3次实验数据可知,对于同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高,因此增大物体的重力可=2 N0.3 m=0.3 J,有用1总1额外以提高滑轮组的机械效率;根据第1次实验数据可知W,0.1 m=0.2 J,W =1 N则 W1=W总-1W有用1=0.3 J-0.2 J=0.1 J;(3) 不正确;比较第1、4次实验数据可知,第1次比第4次省力,但两次的机械效率相同.【拓展】不计摩擦和绳重,第1次实验中,绳子的股数n=3,根据F=+物动可知,动滑轮的重力为动物G=

57、nF-G=31 N-2 N=1 N;当匀速提起5 N的物体时,绳子自由端的拉力为F=物+ 动=5 N+1 N=2 N,绳子自由端移动的速度3vF=nv物=30.1 m/s=0.3 m/s,拉力F的功率为P=FvF=2N0.3m/s=0.6 W.第十一章简单机械和功五、机械效 率第3课时杠杆和斜面的机械效率过基础 教材必备知识精练1.注重科学探究某小组同学用如图所示的实验装置测定杠杆的机械效率.小敏用如图甲所示的实验装置测定杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠 杆下面的钩码缓缓上升.(1)实验中,测力计的示数F为 N,钩码总重G为1.0 N,钩码上升高度h为0.1 m时,

58、C点上升了0.3 m,则杠杆的机械效率为 %.实验中若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是.若只将钩码的悬挂点由A移至B仍,将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将 (填“变 大”“变小”或“不变”).小王用如图乙所示的实验装置测量杠杆的机械效率.O为杠杆的转轴,不计摩擦实. 验时,给杠杆B端施 加 竖直向下的力F使,挂在A端的钩码缓缓上升.图(中杠杆为质量分布均匀的直棒)如表所示是提升钩码时收集到的实验数据.知识点1 杠杆的机械效率过基础 教材必备知识精练如表所示是提升钩码时收集到的实验数据.【解题思路】第组实验中,杠杆的机械效率为 .由 三组实验,可以初步得出的结论:相同的杠杆

59、,提升的钩码越重效率越高.1.【参考答案】(1)05.66.7(2)杠杆的重力(3)变大(4)80%(1()5由)题图可知,弹簧测力计的分度值是0.1 N,所以它的示数是0.5 N小. 敏在实验过程中,做的有 用 功W有 用 =Gh=1.0N0.1 m=0.1 J, 总 功W总=Fs=0.5N0.3 m=0.15 J,总0.15 J则杠杆的机械效率= 有用100%= 0.1J 100%66.7%.过基础 教材必备知识精练有用功是提升钩码所做的功,额外功主要是克服杠杆重力做的功,所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力.钩码的悬挂点在A点时,由杠杆的平衡条件得GlOA=FlOC;悬挂点移至

60、B点时,由杠杆的平衡条件得 GlOB=FlOC,因钩码从A点 移至B点时,力臂变大,则拉力F也变大,钩码升高的高度不变,即总功变大.如果仍使钩码提升相同的高度,杠杆 提 升的高度减小,即做的额外功减小,因此杠杆的机械效率变大.总5 N0.02 m(4)第组实验中,杠杆的机械效率= 有用= = 2N0.04 m100%=80%.(5)由表中三组实验数据可知,同一杠杆提起的钩码越重,杠杆的机械效率越 高.过基础 教材必备知识精练【解题思路】2.【参考答案】1 20084070%120工人的推力做的功为W总=FL=400 N3 m=1 200 J,其中克服箱子的重力所做的功为有有用总1 200 J用