参考答案
第十一章 简单机械和功
11.1 杠 杆
【问题导学】
一、什么是杠杆 10.甲:2 靠调节平衡螺母使杠杆恢
1.用起子撬、用钳子拔等 用钳子拔 复平衡 乙:1 实验初始,没有调节杠杆
更省力 在水平位置平衡
2.都是由较硬的材质制成的,都能绕 【课后作业】
固定点转动,都受到力的作用. 直的、弯 1.A 2.A 3.C 4.C 5.D 6.B
的都有 7.1500 2000 8.1.5 330
3.一固定点 硬棒 9.24
4.用撬棒将地面上的石块撬起;用铡
刀切纸;用筷子夹瓶内的物体;用活塞式抽
水机抽水时,手柄的工作情况;理发时的剪
刀等
5.(1)转动 (2)转动 (3)转动
(4)动力作用线 (5)阻力作用线
6.首先确定杠杆的支点,再确定力的 ()水平 () 变大
作用线;然后使用直角三角板画出从支点 10.1 21
到力的作用线的垂线,垂足要落在力的作 【新题看台】
用线上,用符号指明哪个线段是力臂,并写 1.C 解析:如图所示,踮脚时,脚掌与
出字母l1或l2. 地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的
二、杠杆的平衡条件 拉力向上,从图中可知动力臂大于阻力臂,
1.静止 匀速转动 是省力杠杆.
2.(1)水平 (2)水平
3.多 偶然
5.动力×动力臂=阻力×阻力臂
F
F 1
l2
1l1=F2l2或F =2 l1
三、杠杆的分类和应用
1.(1)> 距离 (2)< 距离 (3) 2.C
= 天平 2.没有(不存在) 3.B 解析:根据题意可知,千斤顶与
【课堂作业】 车底部接触的地方为支点,车的重力为阻
1.D 2.B 3.C 4.B 5.C 6.杠 力,其作用点大致在车的重心上,支点到阻
杆 在力的作用下,能绕某一固定点转动, 力作用线,即车所受重力的作用线的距离
且本身不变形 直的 弯曲的 7.静止或 为阻力臂,人的推力为动力,支点到动力作
做缓慢的匀速转动 水平 右 右 用线的距离为动力臂,车的重力,即阻力不
8.2.25×103 900 变,阻力臂越短,阻力和阻力臂的乘积 越
9.如图所示 小,则动力和动力臂的乘积越小,因此,千
— 1 —
斤顶应 放 在 车 所 受 重 力 的 作 用 线 上,故 轮;如果滑轮与运动的物体相连接,随物体
ACD错误,B正确. 一起运动,这个滑轮就是动滑轮.
4.C 5.300 二、探究定滑轮和动滑轮工作时的特点
6.如图所示 1.转轴O 点 l1 l2 半径 = =
半径 等于
2.探究分析:(1)相等 (2)相反 施
力方向 (3)相等
实验结论:距离 力 施力
注意点:(1)摩擦力
1
7.(1)水平位置 右 3.O 直径 半径 2 2
直径
(2)探究杠杆平衡所遵循的普遍规律 < > = >
F1l1=F2l2 4.探究分析:(1)等于 一半
(3)2 变大 (2)相同 施力
8.(1)如图所示 (3)两
实验结论:一半 距离 施力
注意点:(1)滑轮
( G物+G动2) 2
大 重 轻质 重
(2)变小 变小 (3)大 (4)乙 5.
等臂 两倍
解析:(1)延长F 作用线,由支点作其 【课堂作业】2
作用线的垂线,l2 是其力臂.(2)由图可知 1.D 2.C 3.C 4.B 5.A 6.D
当α 角增大时,力臂l2 变小;由于拉力F1 7.200 100 8.定 10 = = 大小
的方向与脊柱夹角始终为12°,且OA 这段 方向 9.100 100 10.(1)由表中数据
距离不变,则O 点到F1 作用线的距离不 可看出,使用定滑轮时(乙图)F1≠G,这是
变,即动力臂不变,阻力为箱子的重力不 由于没有考虑弹簧测力计外壳受到的重
变,根据杠杆平衡条件可知,F1 变小.(3)如 力; G使用动滑轮时(丙图)F ≠ ,是由于没
果考虑到人上半身的重力,由于上半身的 2 2
重力会阻碍杠杆的转动,根据杠杆平衡条 有考虑动滑轮受到的重力. (2)使用定滑
件可知实际拉力将变大.(4)比较甲、乙两 轮时(乙图),水平拉动弹簧测力计(或实验
种姿势可知甲的支点太高,在搬起物体时, 前先测出弹簧测力计自身的重力);使用动
阻力臂减小得慢,则腰背部复杂肌肉的等 滑轮时(丙图),要先测出钩码和动滑轮的
效拉力F1 要比较长时间的使用较大的力, 总重,然后比较拉力与总重的关系(或采用
所以图乙中的姿势比较正确. 轻质滑轮或增加钩码重).
() 【课后作业】11.2 滑 轮 1
1.D 2.C 3.D 4.A 5.D 6.B
【问题导学】 7.100 200 8.26 4 9.4 10.(1)
一、定滑轮和动滑轮 变小 忽略了测力计的重力 (2)动滑轮
1.可以固定一个小轮子,将绳子绕过 本身有重力 将动滑轮的重力计算在提升
小轮,然后用绳子将木料拉上楼. 2.没有. 的物体的重力中
3.是的. 4.定滑轮 动滑轮 5.判断 【新题看台】
定滑轮和动滑轮的依据是滑轮的轴是否随 1.C 2.D 3.A 4.B
物体移动.判断时,要先明确滑轮轴的位 5.B 解析:使用定滑轮不省力,当两
置,分析它是与某个固定不动的物体连在 个人用力拉绳的一端时,若想把对方提起,
一起,还是随物体一起移动,如果滑轮与固 则所用的拉力不能小于对方的重力,而自
定物体连在一起,不随重物移动,则为定滑 己站在地面上所能提供的拉力不会大于自
— 2 —
己的重力,由于小胖的重力大,小李的重力 次类推,则拉力的大小也是F=G,故当再加
小,所以小胖能把小李拉起来,B选项正确. 一个动滑轮时,仍是这种情况,所以再次平衡
6.A 10 7.7 时拉力的大小仍是F=G,B是正确的.
7.140 540 解析:吊筐、动滑轮和人
11.2 滑 轮(2) 的总重为:G=80N+10N×2+600N=
【 】 700N;把人、动滑轮和吊筐看作一个整体,问题导学
重为G,则可以看成有、 5
股绳子承担总重
一 滑轮组
, 1 11.如图所示 G 则F=5G=5×700N=140N
;吊筐
上表面所受的总拉力等于两个动滑轮挂钩
对吊筐的拉力,即F总=4F-2G轮=140N
×4-10N×2=540N.
8.640
9.如图所示:甲 乙
2.定 动 3.省 改 变 距 离
() G G物+G动 f阻4.1 股数n (n n n 2
)n
n 5.里 外 动 定 6.(1)只入不
舍 (2)上 下 奇动偶定 (3)①(n-1)
多 ②n 多 (4)动 2N+1 解析:根据滑轮组的原理进行分析,即
二、轮轴 将a 线头固定在下方水平牵线上,b 线头
1.轮 轴 轴 固定在下方水平牵线上.
2.大轮 轴 大于 小于 省 10.(1)100N (2)450N
3.门把手、扳手等. 【新题看台】
【课堂作业】 1.B 2.B 3.A
1.C 2.C 3.C 4.D 5.C 6.B 4.0.6 5.4
7.省力 改变力的方向 8.轮轴 省力 6.如图所示
9.如图所示
10.丙 如图所示
7.(1)560Pa (2)210块 (3)4m
11.3 功
【问题导学】
一、什么是功
1.力 力 2.Fs 3.焦耳(J) 1
【课后作业】 二、做功了吗
1.B 2.D 3.C 4.B 5.C 1.力 力 2.(1)力 距离 (2)外力
6.B 解析:由于每个动滑轮的质量与物 (3)垂直 3.(1)同体 (2)同时 (3)同
体的质量相等,故通过分析可知,拉起第一个 向 (4)唯一 4.无 5.不变 6.探究分
动滑轮的绳子的力正好为物体的重力G,依 析:小 相等 探究结论:少于 省功
— 3 —
三、斜面 9.(1)280N (2)20块 (3)1500W
1.省 距离 省 省 2.斜坡等. 【课后作业】
【课堂作业】 1.D 2.C 3.B 4.C 5.C 6.600
1.D 2.B 3.D 4.C 5.D 6.D 6000 7.= < 8.2∶3 3∶2 9.=
7.40 8.①④ ① 9.450 10.490 甲
10 11.8000 12.(1)20J (2)20J (3) 10.(1)m总=m车+m货=1.5t+1t=
使用斜面可以省力,但不能省功. 2.5t=2.5×103kg,G=mg=2.5×103kg×
【课后作业】 10N/kg=2.5×104N,F牵=f=0.1G=0.1
1.C 2.B 3.C 4.A 5.C 6.B
×2.5×104 3
F压
7.C 8.1 3.6 9.静止 24 10.2∶ N=2.5×10N (2)p= S =
1 2∶1 11.(1)6.75×108N (2)7× G 2.5×104N s
104Pa (3)3×1012J S= 0.1m2 =2.5×10
5Pa (3)v=t
【新题看台】 1000m
= /() 50s =20ms
,P=F牵v=2.5×103
1.C 2.C 3.C 4.100 0 5.1
4.5 (2)0.675 N×20m/s=5×104W
6.(1)127.2kg (2)2×105J 11.(1)小轿车在水平路面上匀速行
驶,牵引力
11.4 功 率 F=f阻=1200N
,
W=Fs=1200N×300m=3.6×105J
【问题导学】 (2)小轿车在水平路面上匀速行驶的
一、功率 s 300m时间t= = =20s,
1.做功的多少 做功 做功时间 v 15m/s5
2.所用时间 单位 3.快慢 快慢 多少 W 3.6×10JP=t= 20s =1.8×10
4 W
W W
4. Pt 5.瓦特 瓦t P W 1 (3)
W Fs
P= = =Fv,
1 6.(1)功 时间 (2)时间t内 (3)统 t t
一 7.压强 密度 8.Fv 增加 增加 由于P1=P2,所以F1v1=F2v2,
增加 匀速 同一 同一 F1v1 v1 15m/s /
二、估测上楼时的功率 v2= F =2 1.5= 1.5 =10ms
W
1.P= 磅秤(或体重计) 【新题看台】t 2.
4.(
1.C 2.C 3.D
1)磅秤(或体重计) (2)高度h 注意
点:() 解析:因为雨滴在落到地面前都做匀1 高度 (2)重 实验结论:功率 交
流评估: , ,估测法.物理估测是对物理量的大 速直线运动 所以雨滴受到的是平衡力 雨2
致数据范围或数量级进行科学推算的方 滴受到的阻力f=mg=kv ,所以雨滴的
法.估算题主要不在“数”而在“理”,不追求 mg, W Fs速度 又因为 ,
数据精确而追求方法正确. v= k P=t=t =Fv
【课堂作业】 P1所以 两 滴 雨 滴 重 力 的 功 率 之 比 为 =
1.C 2.D 3.B 4.1000 50 P2
5.10 1 0 6.300 30 7.240 96 m1g
8.(1)磅秤、刻度尺、秒表(或手表) Fv m gv m1 k m31 1 1 1 1
(2)B (3)表格如下: Fv =m v = = .2 2 2g 2 m2gm m
3
2
一楼到三 2
箱子的 上楼所用 搬运器材 k
/ 楼的竖直质量m kg 时间t/s 的功率P/W 4.B 解析:该同学的重力/ G=m =高度h m g45kg×10N/kg=450N;跳一次所用时间
— 4 —
1 ; 60s W 25Jt1= s1min内所跳的次数3 n=
功率
1 = P=t=1 =75W
3s 3s
180;起跳的最大高度h=0.1m,克服重力 9.(1)6×104Pa (2)1.2×106J
做功 W =Gnh=450N×180×0.1m=
8100J;1min内克服重力做功的平均功率 11.5 机械效率
W 8100J
P= = =135W. 【问题导学】t 60s
5.= > 6.20 10W 一、再探动滑轮
7.3 450 解析:(1)由坐标图可知: 1.(1)竖直 匀速 (2)钩码 动滑轮
当搬运质量为15kg的物体时,人用于搬 (3)大于 (4)重力 摩擦 2.(1)物体
运物体的功率(输出)最大,其值为50W; 有用 (2)摩擦 没有 (3)动 3.目的
30捆书籍,总质量为150kg,每捆书籍的 有用 额外 有用 额外 4.+
质量是5kg,由于搬运书籍所需要做的总 二、机械效率
功是一定的,为了尽可能快地将这批书籍 W 有用1.有用 总 2. 3.(1)大小
搬上新家,要求人始终在最大功率(输出) W 总
状态下工作,因此每次应搬运质量15kg 单位 (2)有用 小 (3)有用 (4)ηW 总
的书籍,即他每次应搬3捆. W 有用 4.(1)增加 (2)减小 润滑剂(2)每次搬运的书籍的重力: η
G=mg=15kg×10N/kg=150N; 减小 轻质
重力做的功: 【课堂作业】
W=Gh=150N×10m=1500J; 1.C 2.C 3.C 4.D
W
由P= 得,每 次 上 楼 所 用 的 时 间: 5.D 解析:滑轮组中,有三段绳子承t 担,因此拉力移动的距离为3s,则总功为
W 1500J
t= = =30s, 3F2s,A错误;拉力的有用功为F1s,则额P 50W 外功是3F2s-F1s,B错误,D正确;机械
每次下楼所用的时间: W 有 F1s
1 1 效率为η= , 错误t'= t= ×30s=15s, W
=
总 3F C .2s
2 2
: 6.1 91% 7.1800 83.3% 100 则一个来回需要的时间
, 8.0.6 1.8 75 9.
(1)1.8 (2)86%
t1=t+t'=30s+15s=45s (3)控制变量法 (4)滑轮组的机械效率与
总共有30捆书籍,1次搬3捆,所以, 钩码重有关,与钩码上升的速度无关
要完成搬运任务需要10个来回,则他最快 10.(1)刻度尺 (2)匀速直线 (3): 71.4%完成搬运任务并返回原地所用的总时间
(4)斜面的机械效率越高 11.(1)100
t总=10t1=10×45s=450s. W (2)80%
() s8.1v=t 【课后作业】
0.3m 1.B 2.C 3.A 4.B 5.C 6.C(2)根据杠杆原理可得 F= 1m × 7.可以改变力的方向 270 2700
1000N=300N 90% 8.60% 9.甲 大于 大于
60 1 10.100 250 80% 11.(1)控制变量法(3)跳一次的时间t=180s=
;每次
3s (3)(a)1、3或2、4 相等 (b)1、2或3、
做功W=mgh=50kg×10N/kg×0.05m 4 正确 12.(1)300J 150W (2)第二
=25J; 趟做功效率高.理由:小勇两次克服自己体
重做的额外功不变,第二趟提两壶油时增
大了有用功,从而增大有用功在总功中的
— 5 —
比值,所以做功效率高.
出水后, G最大机械效率:
【 】 η
最大=
新题看台 G+G动
1.C 2.A 3.A 4.D 5.D 3000N×100% = ×100% =
6.200 80% 7.400 500 80% 变大 3000N+200N
8.减小 增大 9.(1)90.9% (2)增大 93.75%.
减小 (3)滑轮与轴间有摩擦、绳子有重 (4)由于电动机工作时拉绳子的功率
力(合理均可) 保持不变,所以,根据P=Fv 可知:电动机
10.(1)1800J (2)
, ,
75W (3)80% 的拉力最小时 绳端的速度最大 此时箱子
11.(1)匀速吊起重物的过程中做的有 上升的速度也最大.当箱子所受浮力最大
用功W ( ),有用=Gh=9.0×103N×10m=9.0 时 箱子浸没在水中上升时 电动机的拉
力最小,箱子上升的速度最大;箱子所受的
×104J
( 浮力:2)匀速吊起重物的过程中做的总功 / 3 /
W 总=Fs=F·3h=4.0×103N×30m = F浮=ρgV排=1000kgm ×10Nkg
W ×0.1m
3=1000N.
1.2×105 ,
有用
J 滑轮组的机械效率η= × 则电动机的最小拉力:W 总
9.0×104J 1( ) 1(
100%= F= G箱+G动-F浮 = 3000N1.2×105J×100%=75% 2 2
() +200N-1000N
)=1100N;
3 克服摩擦和钢丝绳重做的额外功 由P=Fv 可得,绳端的最大速度:
W 额外=0.3W有用=0.3×9.0×104J=2.7× P 1100W
104J,克服动滑轮重做的额外功W 动=W 总 v最大= = =1m/s,
-W -W =1.2×105J-9.0×104
F 1100N
有用 额外 J- 则箱子上升的最大速度:
2.7×104J=3.0×103J,动滑轮的重G= 1 1
W 3.0×103动 J v最大'= v最大= ×1m/s=0.5m/s.
h = 10m =3.0×10
2N 2 2
12.(1)箱子在水底时下表面的深度h 第十二章 机械能和内能
=6m,此处水产生的压强:p=ρgh=1×
103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa. 12.1 动能 势能 机械能(1)
(2)电动机工 作 时 拉 绳 子 的 功 率 为
1100W保持不变,将箱子从水底提到地面 【问题导学】
用时t=24s, 一、动能
W
由P= 得电动机所做的总功:t W 总=
1.做功 正在 减少 过程 状态
2.运动的物体具有能量 3.运动 4.探究
Pt=1100W×24s=2.64×104J; 分析:(1)不同 大 长 多 大 小 短
(3)在提升箱子过程中,不计绳重、摩 少 小 (2)不同 长 多 大 短
擦和水的阻力,有用功是动滑轮对箱子的 少 小 探究结论:速度 质量 速度
拉力所做的功,额外功是克服动滑轮重所 质量 讨论:(1)运用控制变量法,即研究动
做的功; 能大小与物体的质量的关系时,应控制物体
W 有用 W 有用 的运动速度相同;研究动能大小与物体的运
由 η = W =总 W =有用+W 额 动速度的关系时,应控制物体的质量相同.
F动拉箱h F动拉箱 , ()在探究动能大小与物体质量的关系时,= 可 知 动 滑 2F动拉箱h +G动h F动拉箱+G动 让质量不同的物体从同一斜面相同高度滑
轮对箱子的拉力越大,滑轮组的机械效率 下,以控制速度相同;在探究动能大小与物
越高,所以出水后滑轮组的机械效率最大. 体的运动速度的关系时,让同一物体从斜面
箱子的重力: 的不同高度滑下,以控制质量相同而速度不
G=mg=300kg×10N/kg=3000N; 同. (3)运用转换法,即让运动物体推动另
— 6 —
课时培优作业
11.5 机械效率
2.有用功、额外功、总功
(1)有用功:使用机械时,机械对 所做
本节主要学习有用功、额外功、总功的概念,机 的功或者说对人们 的功,通常称为有用
械效率的概念,用有关公式进行简单的计算,知道 功,用W 有用 表示;
机械效率总小于1、提高机械效率的意义和主要方 (2)额外功:使用机械时,机械克服自身重力和
法.在学习中应通过探究使用动滑轮的特点,知道使 必须做的功,而这些功对人们
用机械就要做额外功;通过实验与讨论,认识提高 用,但又不得不做,这样的功叫作额外功,用 W 额外
机械效率的主要方法;在探究活动中,对节约能源 表示;
有新的认识. (3)总功:使用机械时, 力对机械所做
的功,称为总功,用W 总 表示.
3.区分有用功和额外功的方法:区分有用功和
一、再探动滑轮
额外功时,看做功的
“ ”,
,为达到人们的目的
阅读教材P22 再探动滑轮 完成下面内容.
而做的功叫有用功,其余的功是额外功
: .
例如从井中
1.活动 再探动滑轮
打水,目的是将水提上来,则克服水的重力做的功
(1)按P22图11-38组装器材,用动滑轮提升
是 功,克服水桶和绳重做功不是做功的目
钩码沿 方向 提升一段距离,分别
的,则为 功.但如果是水桶掉到井里,要将
测出绳子所受的拉力F,钩码所受的重力G,物体上
水桶从井中捞上来,这是做功的目的,则克服桶重
升的高度h,手移动的距离s,计算出手拉绳子做的
做的功是 功,但桶中不可避免地有水,则
功W=Fs,动滑轮对钩码做的功W'=Gh,比较两
克服水和绳重做的功是 功.
者的大小;
4.三者之间的大小关系:W总=W有用 W额外.
(2)改变 重或 重再做几次实
5.三种机械的功的比较
验,将数据填在表格中;
杠杆 滑轮组 斜面
动滑轮
手对绳 钩码的 手移动 钩码上 手拉绳 有用
实验 对钩码
子的拉 重力 的距离 升的高 子做的 W 有用=Gh W 有用=Gh W 有用=Gh功
次数 做的功
力F/N G/N s/m 度h/m 功W/J
W'/J 克 服 动 滑 轮 的
重、绳 重、摩 擦
1 克 服 杠 杆 自 克 服 摩 擦 力 所
力所做的功
2 身的重力、摩 做的功
额外 ①W 额外 =W 总
擦 力 等 所 做
3 ①W 额外 = W 总功 -W 有用
的功,W 额外= -W 有用
(3)分析论证:手拉绳子所做的功W ②不 计 绳 重 和W 总-W 有用
, ②W 额外=F摩L动滑轮对物体所做的功W'; 摩擦时 W 额外=
(4)实验结论:利用动滑轮提升钩码做功时,除 G动h
了克服钩码本身的重力做功外,还必须克服动滑轮 总功 W 总=Fs W 总=Fs W 总=FL
的 、绳重及 力而多做功. 二、机械效率
注意:拉力沿竖直方向时,拉力最小,且弹簧测 1.物理学中,将 功与 功的比
力计示数稳定,便于控制;匀速运动可保持拉力不 值叫作机械效率,用η表示.
变,便于测出弹簧测力计的示数,不能读取物体处 2.机械效率的数学表达式:η=
于静止时弹簧测力计的示数作为拉力的大小,这是 ×100%.
因为匀速拉动和静止时弹簧测力计的示数并不相 3.注意点:(1)机械效率是有用功跟总功的比
等,匀速拉动时要克服绳与滑轮之间的摩擦,所以 值,它只有 ,没有 .
实际拉力要偏大;改变实验条件,多测几组数据,避 (2)由于额外功的存在, 功总比总功
免偶然性,得出一般规律. 小,因此机械效率总是 于1的.
2 4
物理 九年级上册
(3)机械效率描述了机械的性能.机械效率越
高,表明机械做功时, 功在总功中所占的
比例越高,它不表明机械做功的多少,也不表明机
械做功的快慢.
(4)
W 有用
机械效率的计算公式η=W ×100%
,变
总 A.62.5% B.100%
形式:W 有用= 和W 总= . C.80% D.50%
4.怎样提高滑轮组的机械效率 4.某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二
机械效率由有用功和总功两个因素共同决定 楼,如果分别采用如图所示的两种方式搬运,F1 和
的,分析机械效率高低时不能只考虑一个因素. F2 做功的情况,以下判断正确的是 ( )
() W 有用 W 有用1 由公式η= W ×100%= ×总 W 有用+W 额外
100%可知,如果该机械的额外功(W 额外)一定,有用
功(W 有用)越大,机械效率(η)越高.例如用同一滑轮
组把一巨石和一乒乓球提到相同的高度,前者的机
械效率要高.可见,在机械结构一定的情况下,
两种方式机械效率一定相等
物重可以提高机械效率. A.
B.两种方式功率一定相等
() W 有用2 由公式η=W +W ×100%
可知,当有 C.两种方式所做的总功一定相等
有用 额外
用功(W 有用)一定时,额外功(W 额外)越小,机械效率 D.两种方式所做的有用功一定相等
(η)越高.因此设法减小额外功可以提高效率,如 5.如图1中力F1水平拉动重为G 的物体A 在
机械自身的重、加 以 摩 水平路面上匀速移动了s.改用滑轮组拉动A 在同
擦、用 材料制作机械等. 一路面上匀速移动了s,拉力为F2(如图2).此过程
注意点:机械效率的高低与是否省力、滑轮组 滑轮组 ( )
绳子的绕法、物体被提升的高度等无关,它反映的
是机械在一次做功的过程中有用功与总功的比值,
同一机械在不同的做功过程中,提升物重不同,机
械效率往往也会不同. 图1 图2
A.总功为F2s
B.额外功为F1s
1.下列说法正确的是 ( ) Gs
A.机械效率越高的机械做功越快 C.机械效率为F2×(3s)
B.机械效率越高的机械做功越多 D.额外功为3F2s-F1s
C.功率越大的机械做功越快 6.如图所示,某同学用一个动滑轮将20N的
D.功率越大的机械做功越多 物体竖直向上匀速提升0.5m高,此过程中绳子自
2.如图所示,用一个重为9N的动滑 由端(右端)向上移动 m.已知物体匀速上
轮来提升物体,在实际工作中竖直向上的 升过程,弹簧测力计的示数为11N,动滑轮的机械
拉力为30N,则动滑轮的机械效率 ( ) 效率是 .
A.一定等于85%
B.一定大于85%
C.一定小于85%
D.以上情况都有可能
3.如图所示,工人用滑轮组吊起质量为40kg
的箱子,工人施加的拉力为25N,箱子被匀速竖直 第6题 第7题
提升了2m,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg,则滑 7.工人把货物拉上货仓时,用了如图所示的滑
轮组的机械效率为 ( ) 轮组,已知货物重为500N,用沿绳方向大小为300N
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课时培优作业
的力F 拉绳端使货物匀速上升3m,此过程中工人所 (2)第3次实验中滑轮组的机械效率是 .
做的功为 J,滑轮组的机械效率为 , (3)小悦的实验中用到的科学研究方法是
若不计绳重和摩擦,则动滑轮重为 N. .
8.小勇用如图所示滑轮组拉着物体匀速前进 (4)综合分析表一、表二的数据,可得出结论:
了0.2m,则绳子自由端移动的距离为 m. .
若物体与地面的摩擦力为9N,则他所做的有用功 10.斜面是一种简单机械,生活中人们常常利
是 J.如果小勇对绳的拉力F=4N,该滑轮 用它来省力.小明想探究“斜面的机械效率与斜面的
组的机械效率为 %. 倾斜程度的关系”.于是他找来木块A、长木板B、三
个高度不同的长方体C 和一只弹簧测力计进行实
验,实验装置如图所示.
9.小悦在“测量滑轮组机械效率”的实验中,设
计了如图所示的装置.小悦想:如果同一滑轮组的绕
线方式不变,还有哪些因素会影响它的机械效率
通过思考,小悦提出了下面的猜想:
(1)除上述器材外,小明要完成实验还需要的
一种器材是 .
(2)在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使
木块做 运动.
(3)实验记录数据如下表,则第3次实验时斜面
的机械效率为 .
(4)分析比较下表中的实验数据,可得到的结
猜想A:被提升的钩码重可能会影响滑轮组的 论是:斜面越陡, .
机械效率;
木块沿
猜想B:钩码匀速上升的速度可能会影响滑轮 沿斜面 斜面的
实验 斜面倾 木块重 斜面高 斜面移
组的机械效率. 拉力 机械次数 斜程度 G/N 度h/m 动的距
为了验证自己的猜想是否正确,小悦分别对这 F/N 效率离s/m η
两个猜想进行了探究,实验数据如下表:
1 较缓 5 0.2 3.3 0.5 60.6%
表一 钩码以相同的速度匀速上升
2 较陡 5 0.25 3.8 0.5 65.8%
钩码上升 弹簧测力 弹簧测力
实验 钩码重 机械
的高度 计的示数 计移动的 3 最陡 5 0.3 4.2 0.5
次数 G/N 效率
h/m F/N 距离s/m η 11.一建筑工人,使用了如图所示的装置将建筑
1 4 0.1 0.3 74.1% 材料提上高处,已知建筑材料的质量为80kg,人对绳
2 6 0.1 2.4 0.3 83.3% 的拉力为500N,重物在拉力的作用下1min匀速上
升了6m,绳重和摩擦不计 (3 8 0.1 3.1 0.3 .g=10N/kg)求:
(1)人在1min内做功的功率.
表二 钩码以不同的速度匀速上升
(2)滑轮组的机械效率.
钩码上升 弹簧测力 弹簧测力
实验 钩码重 机械
的高度 计的示数 计移动的
次数 G/N 效率
h/m F/N 距离s/m η
1 6 0.1 2.4 0.3 83.3%
2 6 0.1 2.4 0.3 83.3%
3 6 0.1 2.4 0.3 83.3%
(1)第1次实验时,弹簧测力计的示数如图所
示,读数为 N.
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物理 九年级上册
拉动物体,下列叙述正确的是 ( )
1.下列关于简单机械的理解,正确的是 ( )
A.吃饭用的筷子是个省力杠杆 A.重力做的功是有用功
B.滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 B.拉力F1做的功是额外功
C.使用杠杆,就是为了省力 C.绳子自由端的拉力F 做的功是总功
D.使用动滑轮不省力,但可以省距离 D.该滑轮的机械效率可能等于100%
2.如图所示,物体G 在竖直向上的拉 7.工人站在地面上,用定滑轮将27kg的物品吊
力F 的作用下,匀速上升0.2m,已知G= 运到10m高处,使用定滑轮的优点是 .
18N,F=10N.这一过程中,不能得到的结 若不计绳重及摩擦,匀速吊运所需的拉力是
论是 ( ) N;若匀速吊运时的实际拉力是300N,则人所做的有
A.绳子自由端上升0.4m 用功是 J,定滑轮的机械效率是 .(g
B.拉力F 做功4J 取10N/kg)
C.动滑轮重为2N 8.一台起重机将重3600N的货物提高5m的
D.该动滑轮的机械效率为90% 过程中,如果总功为30000J,则起重机的机械效率
3.分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两 为 .
个动滑轮组成的滑轮组,匀速提升同一物体到同一 9.用两个完全相同的滑轮,分别以图中两种方
高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组(不计绳重和 式将重为G 的物体匀速提升相同高度(绳重、摩擦
摩擦,设每个滑轮质量相等),则下列选项中正确的是 不计).使用 (选填“甲”或“乙”)滑轮可
( ) 以改变用力方向,所用拉力F甲 (选填“大
A.η组<η动<η定 B.η动<η定<η组 于”“等于”或“小于”,下同)F乙,滑轮的机械效率η甲
C.η定<η动<η组 D.η定<η组<η动 η乙 .
4.李华同学利用如图装置提起水中的物块,下
列判断正确的是 ( )
10.用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件
货物重100N,每次运送的量不定,图乙记录了在整
A.装置中的滑轮是定滑轮 个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变
B.装置中的AOB 是省力杠杆 化的图像,由图可知动滑轮重为 N,当某次
C.装置的机械效率可以达到100% 运送4件货物时,绳子的拉力F 是 N,滑轮
D.物块上表面露出水面前,所受浮力不断减小 组的机械效率是 .(不考虑绳重和摩擦)
5.同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重
为100N的物体,已知滑轮重20N,绳重和滑轮的
摩擦力不计.则 ( )
甲 乙
11.某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪
些因素有关时,提出了一些猜想,小组将对猜想进
A.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲<η乙 行验证.
B.手的拉力:F甲=F乙;机械效率:η甲=η乙 (1)如果影响机械效率的因素有多个,要研究
C.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲>η乙 机械效率与某个因素的关系,需要先控制其他几个
D.手的拉力:F甲6.利用如图所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速 (2)下列A、B是同学提出的两个猜想:
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课时培优作业
猜想A:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效
率与滑轮组细线的绕法有关;
猜想B:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效 1.(巴中中考题)关于功、功率、机械效率的说
率与滑轮组提升的物重有关. 法正确的是 ( )
(3)为了验证上述猜想是否正确,同学们准备 A.功率越大,做功越快,机械效率越大
分别按下图中的图1、图2、图3和图4的滑轮组进 B.做功越少,功率越小,机械效率越小
行实验. C.功率越大,反映做功越快,与机械效率无关
D.机械效率越大,表明它做的功越多
2.(衡阳中考题)下列做法,不能够改变滑轮组
机械效率的是 ( )
A.改变提升重物的高度
B.用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮
C.提升更重的物体
图1 图2 图3 图4 D.给定滑轮加润滑油
(a)按图 滑轮组准备做的两个实验记 3.(牡丹江中考题)如图所示,用滑轮组将钩码
录是用来验证猜想A的,若实验测得两滑轮组的机 缓慢提升一定高度,在这个过程中 ( )
械效率大小 (选填“相等”或“不相等”), A.滑轮组提升钩码做的功是有用功
则可初步判断猜想A是错误的; B.弹簧测力计拉力做的功是额外功
(b)按图 滑轮组准备做的两个实验记 C.滑轮组的机械效率与钩码重无关
录是用来验证猜想B的,若实验测得两滑轮组的机 D.弹簧测力计上升的高度是钩码的2倍
械效率大小不相等,则可初步判断猜想B是
(“正确”或“错误”)的.
(4)接着,小组进行了实验验证.
12.小勇同学利用星期天积极参加社会实践活
动,到养老院当义工,在活动中要帮助老人将3壶相
同的油从一楼搬到三楼.小勇第一趟将一壶油从一
, ; 第3题 楼提到三楼 用时20s第二趟将两壶油从一楼提到 第4题
三楼,用时30s.已知每壶油的质量为5kg,小勇的 4.(常州中考题)如图所示,小明探究滑轮组的
质量为45kg,每层楼的楼高是3m.(g=10N/kg) 机械效率,动滑轮重1N,用3N的拉力F 通过该滑
(1)第一趟小勇做了多少有用功 小勇做功的 轮组匀速拉起重4N的物体,物体沿竖直方向上升
总功率是多少 0.2m.此过程中,额外功和机械效率分别是 ( )
(2)比较小勇两趟做功效率的高低,并说明 A.0.2J,83.3% B.0.2J,80%
理由. C.0.4J,80% D.0.4J,66.7%
5.(宜昌中考题)航空母舰上的飞机起飞时,由
于跑道距离有限,可采用蒸汽弹射来帮助飞机迅速
起飞所需要的速度,我国正在加紧研制这项技术,
力争在后续的航母中投入使用.蒸汽弹射是将水蒸
气的内能转化为飞机的动能,转化效率约为9%,对
于蒸汽弹射以下说法正确的是 ( )
A.功率大、效率高 B.功率大、效率低
C.功率小、效率高 D.功率小、效率低
6.(漳州中考题)用一个动滑轮,把重100N的
物体匀速提升2m,所用的拉力为62.5N,则提升重
物所做的有用功是 J,此动滑轮的机械效率
为 .
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物理 九年级上册
7.(六盘水中考题)如图所示,小刚欲将一袋粮 10.(淮安中考题)如图所示,用500N的拉力,
食从地面抬到楼顶,在不计绳重和摩擦的情况下,小 将重1200N的木箱匀速提升1.5m,所用的时间为
刚用动滑轮把重40N的一袋粮食匀速提高10m,他 30s.
所用拉力为25N,则整个过程中,小刚所做的有用功 (1)拉力所做的有用功是多少
是 J,总功是 J,动滑轮的机械效率 (2)拉力的功率是多少
是 ;如果用该动滑轮把重100N的一袋粮食 (3)滑轮组的机械效率是多少
匀速提升相同高度,则这个动滑轮的机械效率将
(选填“变大”“变小”或“不变”).
11.(南通中考题)如图所示,塔式起重机上的
滑轮组将重为9.0×103N的重物匀速吊起10m,作
第7题 用在绳端的拉力为第8题 4.0×10
3N.
( ()求提升重物做的有用功8. 海南中考题)如图所示,提沙子时,用质量 1 .
()求滑轮组的机械效率
较小的塑料桶代替铁桶后(其他条件不变)做的额 2 .
, ()若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功外功 机械效率比用铁桶时 (均 3
“ ” 的 倍,求动滑轮的重选填 增大 或“减小”). 0.3 .
9.(连云港中考题)用如图所示装置测量动滑
轮的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力
计,使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升.实验数据如
下表.
12.(孝感中考题)用滑轮组与电动机结合使用
可节省人力,提高工作效率.如图所示,是一业余打
捞队打捞某密封箱子的示意图,已知电动机工作时
拉绳子 的 功 率 为 1100 W 保 持 不 变,箱 子 质 量
300kg、体积0.1m3,每个滑轮重200N,水深6m,水
动滑轮 钩码上 绳端移
钩码重 绳的拉 机械 面离地面4m,将箱子从水底提到地面时,用时24s
序号 重力 升高度 动距离
力G/N 力F/N 效率η (不计绳重、摩擦和水的阻力,取g=10N/kg).求:G/N h/m s/m (1)箱子在水底时下表面受到水的压强.
① 0.1 1 0.2 0.6 0.4 83.3% (2)电动机把箱子提升到地面做的总功.
② 0.1 2 0.2 1.1 0.4 (3)整个打捞过程中,滑轮组机械效率的最
③ 0.2 2 0.2 1.2 0.4 83.3% 大值.
(1)
() ,
第②次实验时,测得动滑轮的机械效率约 4
整个打捞过程中 箱子上升的最大速度.
为 .
(2)分析表中数据可知,对于同一动滑轮,所提
升钩码的重力增大,机械效率将 ;提升相
同重力的钩码时,动滑轮的重力增大,其机械效率
将 .(选填“增大”“减小”或“不变”)
() G动+G3 分析表中数据可知,F≠ ,可能的原2
因是 .
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