(共20张PPT)
[默写、古代诗歌阅读及文言文阅读对应九上第三单元内容]
素养培优
基础过关
能力提升
第1课时 认识动能和势能
11.4 认识动能和势能
第十一章 机械功与机械能
基础过关
知识点 动能
1.下列物体具有动能的是( )
A.空中飞翔的小鸟
B.静止在山顶上的大石头
C.悬挂在天花板下静止的吊灯
D.被拉开的橡皮筋
2.以同样速度行驶的大卡车和小轿车，__________的动能大，故在同样的道路上，不同车型的限速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车________(选填“大”或“小”)。
A
大卡车
小
3.在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明设计了图1所示的方案并进行了实验，钢球的质量mA＞mB，释放的高度hA＞hB。
图1
(1)该实验是通过观察木块被撞后运动的距离，来判断________(选填“钢球”或“木块”)动能的大小，这种实验方法是____________。
钢球
转换法
(2)在甲、乙两次实验中可以看出________(选填“A”或“B”)球撞击木块时的动能更大。这是通过比较________(填字母)得出这一结果的。
A.钢球的质量m
B.钢球释放的高度h
C.木块滑行的距离s
图1
A
C
(3)根据甲、乙两次实验的现象，小明得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法________(选填“正确”或“错误”)，理由是____________________________。
(4)为了探究物体的动能与速度的关系，小明应该让图________两次实验中的钢球分别从同一斜面的________(选填“相同”或“不同”)高度由静止滚下，撞击木块。
错误
没有控制钢球的速度相同
乙、丙
不同
知识点 重力势能
4.篮球场上，运动员投出的篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐，篮球的运动轨迹如图2中虚线所示。从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重力势能( )
A.一直增大
B.一直减小
C.先减小后增大
D.先增大后减小
图2
D
5.在探究“重力势能与哪些因素有关”的实验中，小明准备了三个大小相同的小球(mA＝mB＞mC)，让小球同时由静止释放，小球落到沙地上的状态如图3中虚线球所示。
图3
(1)实验中，小球的重力势能大小是通过______________________来反映的。
(2)根据A、C两球落入沙地的现象，可得出结论：当___________________相同时，重力势能与________有关。
小球陷进沙地的深度
物体所处的高度
质量
(3)根据________两球落入沙地的现象，可得出结论：当物体的质量相同时，重力势能与物体所处的高度有关。
图3
A、B
知识点 弹性势能
6.下列物体中，不具有弹性势能的是( )
A.跳水的跳板 B.拉开的弓
C.手压着的弹簧 D.飞流直下的瀑布
D
7.图4为运动员撑竿跳高的场景，下列说法正确的是( )
A.竿被压得越弯，产生的弹力越小
B.竿被压得越弯，竿的弹性势能越大
C.竿的弹性势能跟被压弯的程度无关
D.竿被压得越弯，运动员的弹性势能越大
图4
B
知识点 动能与势能
8.如图5所示，当蹦床运动员上升到最高处时具有________能；当他从高处落下，与蹦床接触的过程中，蹦床表面发生____________，从而获得________能。
图5
重力势
弹性形变
弹性势
9.质量较小的鸽子与质量较大的大雁在空中飞行。如果它们的动能相等，那么________飞得快些；如果它们的重力势能相等，那么________飞得低些。
鸽子
大雁
10.(2023福建)东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的家。如图6所示，下列说法正确的是( )
A.海豚跃出海面减速上升的过程中，动能不变
B.海豚跃起到最高点时，重力势能最大
C.海豚从高处落回海面的过程中，重力势能不变
D.海豚在海面下加速下潜的过程中，动能变小
图6
B
能力提升
11.(跨学科·地理)某地的等高线如图7所示，数值表示海拔。若把同一物体分别放在A、B、C三点，则相对于海平面，物体的重力势能( )
A.在A点时最大
B.在B点时最大
C.在C点时最大
D.在A、B、C三点一样大
图7
A
12.为创建文明城市，环卫工人采用电动扫地车将地面上的杂物吸入车内。如图8所示，电动扫地车沿斜坡向上匀速前进工作的过程中，扫地车整体的动能________，重力势能________。(均选填“不变”“变大”或“变小”)
图8
变大
变大
素养培优
13. 科技实践是提高学生核心素养的重要途径。如图9是某科技实践小组制作的水火箭的运动轨迹，运动到A点后不再喷水，B点是最高点，则在B点时水火箭的动能___________(选填“为零”或“不为零”)；从B点运动到C点，水火箭的重力势能__________(选填“增大”或“减小”)。
图9
不为零
减小
参考答案：
1.A 2.大卡车 小
3.(1)钢球 转换法 (2)A C
(3)错误 没有控制钢球的速度相同 (4)乙、丙 不同
4.D
5.(1)小球陷进沙地的深度 (2)物体所处的高度 质量 (3)A、B
6.D 7.B 8.重力势 弹性形变 弹性势 9.鸽子 大雁
10.B 11.A 12.变大 变大 13.不为零 减小(共23张PPT)
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素养培优
基础过关
能力提升
11.2 怎样比较做功的快慢
第十一章 机械功与机械能
基础过关
知识点 功率的理解
1.比值法是物理研究的重要方法。用功与时间的比值表示单位时间内做的功，这样就方便比较做功的快慢了，这个比值叫做________。这是用___________________________(选填“相同时间比较做功的多少”或“做功相同比较时间的长短”)的方法来比较做功快慢的。
功率
相同时间比较做功的多少
2.甲汽车发动机的功率为78 kW，表示该发动机每秒钟做功__________J；乙汽车发动机的功率为66 kW，两台发动机正常工作时，甲做功__________比乙快，甲做的功____________比乙做的多。(后两空均选填“一定”或“不一定”)
7.8×104
一定
不一定
3.(2023济南)2023年5月23日12时30分许，我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰，巍巍珠峰再次见证历史！如图1所示。在他们从山脚下到峰顶的过程中，体重(含装备)越大的队员一定( )
A.做功越多
B.功率越大
C.做功越快
D.功率越小
图1
A
知识点 功率的计算
4.如图2所示，中学生小花从地上拿起两个鸡蛋，用了大约2 s的时间将它匀速举过头顶，该过程中小花做的功和做功的功率分别约为( )
A.200 J、100 W
B.100 J、50 W
C.2 J、1 W
D.0.1 J、0.05 W
图2
C
5.小明将重为25 N的物体从地面匀速提升0.4 m，然后又提着物体在水平路面上匀速直线行走了5 m，一共用时20 s，则提升物体的过程中，小明对物体做了________J的功；提着物体水平行走的过程中，小明对物体做了________J的功；整个过程中对物体做功的功率是________W。
10
0
0.5
6.在中考体能测试中，质量为60 kg的同学选择跳绳项目，他在 1 min内跳180个，假设他每次跳离地面的平均高度均为5 cm，则他跳绳的功率是________W。(g取10 N/kg)
90
7.图3是救援直升机实施救援的情景。若消防员与被救人员的总质量为160 kg，两人在拉力的作用下竖直向上匀速移动，速度为2 m/s，g取10 N/kg。求：
(1)拉力的大小；
(2)拉力在10 s内做的功；
(3)拉力的功率。
图3
知识点 功率的测量
8.小红想测自己上楼的功率，所需的器材除皮卷尺、磅秤外，还应当有________。当她分两次从一楼跑到三楼时，小明先后测出了她登楼的时间分别为12 s与15 s，则她第一次做的功W1________(选填“大于”“小于”或“等于”，下同)第二次做的功W2，第一次测出的功率P1________第二次测出的功率P2。
秒表
等于
大于
9.图4所示是武警战士进行爬竿比赛的情景。小华观看后，想要测量战士爬竿的功率。他设计的实验方案如下，请你帮他补充完整。
(1)实验原理：________(用公式表示)。
(2)实验器材：竹竿、电子秤、刻度尺、________等。
图4
秒表
(3)实验步骤：
①用电子秤测出武警战士的质量m，则战士以一定的速度快速爬竿所用的力F＝________(用测定的物理量字母表示)；②用刻度尺测出竹竿的高度h；③用________测量出时间；④得出武警战士爬竿的功率P＝________(用测定的物理量字母表示)。
图4
mg
秒表
能力提升
10.物体在下落过程中的速度会越来越大。如图5所示，将小球从A点由静止释放，先后经过B、C两点，已知AB＝BC。在AB段和BC段，小球的重力做的功分别为W1、W2，做功的功率分别为P1、P2，则( )
A.W1＜W2，P1＜P2
B.W1＝W2，P1＜P2
C.W1＝W2，P1＞P2
D.W1＞W2，P1＞P2
图5
B
11.如图6－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6－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6－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( )
A.F1＝F2，P1＞P2
B.F1＝F2，P1＜P2
C.F1＞F2，P1＞P2
D.F1＜F2，P1＞P2
图6
B
12.体育课上班级举行了一次登山比赛，小明和小刚的体重之比为6∶5，爬到山顶，小明用时50 min，小刚用时45 min，则小明和小刚的做功之比是________，爬山功率之比是________。
6∶5
27∶25
素养培优
13.一辆纯电动汽车在水平马路上匀速直线行驶，其电动机的输出功率为200 kW，速度为72 km/h，共行驶10 min。求：
(1)电动机所做的功；
(2)该车的牵引力。
参考答案：
1.功率 相同时间比较做功的多少 2.7.8×104 一定 不一定
3.A 4.C 5.10 0 0.5 6.90(共19张PPT)
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基础过关
能力提升
第2课时 测算滑轮组的机械效率
11.3 如何提高机械效率
第十一章 机械功与机械能
基础过关
知识点 测算滑轮组的机械效率
1.在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验小组用图1所示的装置进行了实验，记录的实验数据如下表所示。
图1
序 号 ①____ 钩码上升的 高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的 距离s/cm 机械效率η
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30 ②________
3 6 10 2.2 30 90.9%
4 6 15 2.2 45 90.9%
5 6 10 3.3 20 90.9%
(1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做________直线运动。
(2)表格中①横线处应填的内容为______________________，②横线处计算出的机械效率为________(计算结果精确到0.1%)。
(3)分析1、2、3次的实验数据可知，同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越________(选填“高”或“低”)。
匀速
钩码的重力G/N
88.9%
高
(4)分析3、4次的实验数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度________(选填“有关”或“无关”)；分析________两次的实验数据可知，滑轮组的机械效率与绳子的绕线方式________(选填“有关”或“无关”)。
(5)根据实验结论可知，提高滑轮组的机械效率可采取的措施是____________________________________________________________________(写出一条即可)。
无关
3、5
无关
减小动滑轮的重力(或增大提升物体的重量；或对滑轮组使用润滑油)
知识点 有关滑轮组的机械效率的计算
类型1 竖直方向的滑轮组
2.如图2所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起相同的高度。已知每个滑轮重为20 N，忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断不正确的是( )
A.甲方式中车对绳子的拉力为400 N
B.乙方式中人对绳子的拉力为210 N
C.甲、乙两种方式做的有用功相等
D.甲、乙两种方式的机械效率相等
图2
D
3.如图3所示，工人用300 N的拉力在12 s内将重为480 N的物体竖直向上匀速提升了2 m。此过程中拉力F做的有用功为________J，滑轮组的机械效率为________，拉力做功的功率为________W。
图3
960
80%
100
4.如图4所示，小明同学用拉力F匀速提升重270 N的物体，若每个滑轮均重30 N，绳重和摩擦忽略不计，物体在10 s内竖直匀速上升2 m，则拉力F为________N，拉力做的有用功为________J，滑轮组的机械效率为________。若增大重物的质量，滑轮组的机械效率将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
图4
150
540
90%
增大
5.小金利用圆珠笔杆、钢丝、细绳制成了图5所示的滑轮组，用2 N的力F将质量为600 g的物体A竖直向上匀速提升了10 cm，则绳子自由端移动的距离为________m，小金克服物体A的重力做的功为________J，该装置的机械效率为________%。(g取10 N/kg)
图5
0.6
0.6
50
6.如图6所示，某工人利用滑轮组将一个重为300 N的货箱在6 s内匀速提升4 m。此过程中，绳子自由端所受的拉力为F，工人做功的功率恒定为0.25 kW，动滑轮自重为60 N，则工人所做的功是__________J，滑轮组的机械效率是________，拉力F的大小是________N。
图6
1.5×103
80%
125
类型2 水平方向的滑轮组
7.如图7所示，用5 N的拉力F，使物体在5 s内水平向左匀速滑动 1 m，物体与地面间的摩擦力为9 N，下列判断正确的是( )
A.A是定滑轮，B是动滑轮
B.拉力F的功率为2 W
C.此过程中所做的有用功是5 J
D.滑轮组的机械效率为80%
图7
B
8.一辆质量是3.5×103 kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用图8的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力F是 1×103 N，汽车沿水平方向匀速移动了2 m，滑轮组的机械效率为90%。求：
(1)拉力移动的距离；
(2)拉力做的有用功；
(3)汽车受到的阻力大小。
图8
能力提升
9.用如图9－甲所示的滑轮组提升重为240 N的物体，已知拉力F为100 N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图9－乙所示，反映绳子自由端运动的图线是________(选填“A”或“B”)，动滑轮重为________N，该滑轮组的机械效率为________。
图9
A
60
80%
参考答案：
1.(1)匀速 (2)钩码的重力G/N 88.9%
(3)高 (4)无关 3、5 无关 (5)减小动滑轮的重力（或增大提升物体的质量；或对滑轮组使用润滑油）
2.D 3.960 80% 100 4.150 540 90% 增大
5.0.6 0.6 50
6.1.5×103 80% 125
7.B
汽车做的是匀速直线运动，所以汽车所受的拉力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以汽车受到的阻力：f＝F′＝1.8×103 N
答：(1)拉力移动的距离为4 m；
(2)拉力做的有用功为3.6×103 J；
(3)汽车受到的阻力大小为1.8×103 N。
9.A 60 80%(共23张PPT)
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重点实验精练
思维导图
易错精练
《第十一章 机械功与机械能》章末小结
思维导图
力
距离
有距离无力
力与距离垂直
W＝Fs
W＝Pt
焦耳
J
使用任何机械都不能省功
快慢
P＝Fv
W
kW
1
有用功
总功
无
无
做功
运动
质量
速度
被举高
质量
高度
弹性形变
弹性形变
相互转化
守恒
减小
易错精练
易错点 功和功率的计算
1.下列有关功的估测错误的是( )
A.将两个鸡蛋举高1 m做功约1 J
B.将一袋10 kg的大米扛到肩上做功约150 J
C.重500 N的人上一层楼克服重力做功约5 000 J
D.将500 mL的矿泉水从地上拿起做功约8 J
C
2.小铭同学经常参与家庭事务，帮妈妈分担工作。周末，他从超市采购归来，手提一袋大米，站在速度为1.5 m/s匀速竖直上升的电梯内。若小铭受到的重力为500 N，所带物品重为200 N，在电梯上升10 m的过程中，小铭对所带物品做的功为________J，电梯对他的支持力做的功为________J，电梯对他的支持力做功的功率为________W。
2 000
7 000
1 050
易错点 功、功率、机械效率的关系
3.关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是( )
A.功率大的机械，机械效率一定高
B.利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功
C.功率大的机器比功率小的机器做功多
D.机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大
B
易错点 功、功率、机械效率的比较
图1
4.图1是一个小球自由下落过程中拍摄的频闪照片(每相邻两幅照片拍摄的时间间隔相同)。小球从a点下落到b点的过程中，重力做的功为W1，功率为P1；小球从b点下落到c点的过程中，重力做的功为W2，功率为P2，则有W1______W2，P1______P2。(均选填“>”“<”或“＝”)
＜
＜
5.分别用图2所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内将重为100 N的物体G匀速提升相同的高度，每个滑轮的重力均为10 N。不计绳重及摩擦，此过程中所用的拉力F甲______F乙，拉力做功的功率P甲______P乙，两个滑轮组的机械效率η甲______η乙。(均选填“＞”“＜”或“＝”)
图2
＞
＝
＝
易错点 机械效率的相关计算
6.工人师傅用如图3所示的滑轮组将重为480 N的货物匀速提升了10 cm，动滑轮重为120 N，不考虑绳重和摩擦，拉力F的大小为________N，工人师傅做的额外功为________J，该滑轮组的机械效率为________。
图3
200
12
80%
7.如图4所示，利用滑轮组拉物体，物体以0.2 m/s的速度向左做匀速直线运动，作用在绳子上的拉力F为1 000 N，在5 s内拉力做功的功率为________W；若该滑轮组的机械效率为80%，则物体受到的阻力为________N。
图4
400
1 600
8.如图5所示，手用力F1直接将物体A匀速提升高度h，做功为300 J；若借助长为5 m的斜面用力F2把物体A匀速提升相同的高度，斜面的机械效率是60%，则借助斜面做的有用功为______J，拉力F2为________N，物体A受到斜面的摩擦力为________N。
图5
300
100
40
易错点 动能、势能、机械能的变化
9.判断下列情况下物体的动能、重力势能、机械能的变化情况。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(1)在平直轨道上，列车从车站启动，动能________，重力势能________，机械能________。
(2)雾炮车在水平路面上匀速前进喷洒水的过程中，雾炮车的动能________，重力势能________，机械能________。
(3)摄影师利用无人机进行航拍，在无人机匀速上升的过程中，其动能________，重力势能________，机械能________。
增大
不变
增大
减小
减小
减小
不变
增大
增大
易错点 机械能守恒
10.在冬奥会自由式滑雪比赛中，选手的运动轨迹如图6所示，如果不计空气阻力，下列说法正确的是( )
图6
A.选手在a点和c点时的动能都为零
B.选手在a点和e点时都处于静止状态，因此机械能相等
C.选手从a点下滑到b点的过程中，机械能守恒
D.选手从c点下落到d点的过程中，机械能守恒
D
重点实验精练
11.小南在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了图7－甲所示的实验方案，并进行了如下实验。
图7
步骤1：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；
步骤2：让钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2；
步骤3：换用质量不同的钢球让钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块使木块移动，记下木块移动的距离s3。
(1)实验中研究的是________(选填“钢球”或“木块”)的动能大小，其动能大小是通过__________________反映的。
(2)比较v1、v2，可知v1________v2(选填“＞”“＜”或“＝”)，这是因为钢球的重力势能越大，转化为钢球的________能越大。
钢球
木块移动的距离
＞
动
(3)步骤1和步骤2的目的是探究动能大小与________的关系；若s1＞s2，则可得出结论：__________________________________________。
(4)钢球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑行一段距离后停下，如图7－甲所示。设木块克服摩擦力所做的功为W，钢球与木块碰撞前的动能为Ek，则W________Ek(选填“＞”“＜”或“＝”)。
速度
质量一定时，速度越大，物体的动能越大
＜
(5)为了让质量不同的钢球获得相同的初速度，有同学认为可以不用让两球都从同一斜面的同一高度处滚下，而是设计了图7－乙的装置，只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可(不考虑各种能量损耗)。通过讨论发现该方法不合理，原因是小球的质量不同，所以弹簧恢复原状的过程中弹性势能全部转化为小球的动能，小球获得的__________是不同的。
速度
参考答案：
易错精练 1.C 2.2 000 7 000 1 050 3.B 4.＜ ＜
5.＞ ＝ ＝ 6.200 12 80% 7.400 1 600
8.300 100 40 9.(1)增大 不变 增大
(2)减小 减小 减小 (3)不变 增大 增大
10.D
重点实验精练 11.(1)钢球 木块移动的距离 (2)＞ 动
(3)速度 质量一定时，速度越大，物体的动能越大
(4)＜ (5)速度(共32张PPT)
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要点梳理
课堂小测
第2课时 测算滑轮组的机械效率
11.3 如何提高机械效率
第十一章 机械功与机械能
实验突破
典例精练
要点梳理
1．完成下列滑轮和滑轮组机械效率的计算
Fs
G物h
G动h
Fs
fs物
Fs
(注：表中G物表示被拉物体的重力，h表示物体上升的高度，F表示绳端拉力的大小，s表示绳端移动的距离，G动表示动滑轮的重力，f表示物体所受的摩擦力，s物表示物体移动的距离)
实验突破
实验 测算滑轮组的机械效率
例题 建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组的机械效率，节约电能呢？为此，同学们进行了“影响滑轮组机械效率的因素”实验，实验装置如图1所示，实验数据记录如下表所示。
图1
实验 次数 钩码 重G/N 钩码上升 高度h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动 距离s/m 机械
效率η
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
4 4 0.1 1.5 0.4 ______
(1)实验中应沿________方向____________拉动弹簧测力计。
(2)分析表中数据可知，第4次实验是用________(选填“甲”“乙”或“丙”)装置来完成的，表格中横线处的机械效率为________(结果精确到0.1%)。
竖直
匀速
丙
66.7%
图1
实验 次数 钩码 重G/N 钩码上升 高度h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动 距离s/m 机械
效率η
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
4 4 0.1 1.5 0.4 ______
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升相同的重物，滑轮组的机械效率与________________________无关。
(4)通过比较________两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升的重物越重，滑轮组的机械效率越________。
重物上升的高度
1、3
高
图1
实验 次数 钩码 重G/N 钩码上升 高度h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动 距离s/m 机械
效率η
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
4 4 0.1 1.5 0.4 ______
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同的重物，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越________。
低
图1
实验 次数 钩码 重G/N 钩码上升 高度h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动 距离s/m 机械
效率η
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
4 4 0.1 1.5 0.4 ______
(6)小华发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数时，弹簧测力计的示数不稳定。小华认为如果能在弹簧测力计静止时读数，会更准确。同组的小明认为如果这样，测量的机械效率会________(选填“偏大”或“偏小”)，其原因是忽略了___________对滑轮组机械效率的影响。
偏大
摩擦力
图1
实验 次数 钩码 重G/N 钩码上升 高度h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动 距离s/m 机械
效率η
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
4 4 0.1 1.5 0.4 ______
(7)如果没有刻度尺，能否测出滑轮组的机械效率？为什么？
答：______________________________________________________
____________________________________________________________。
(8)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中能提高机械效率的是________。(多选，填字母)
A．增加物重 B．减轻动滑轮重
C．增加提升物体的速度 D．增加物体上升的高度
AB
1.实验中要多次改变提升钩码的数量来测量滑轮组的机械效率，目的是获得多组数据，归纳出物理规律。
2．滑轮组的机械效率与提升物体的高度、绳子的绕线方式无关；同一滑轮组的机械效率不是定值。
3．提高滑轮组机械效率的主要途径：(1)减少额外功(如减轻机械自重)；(2)增加有用功(如增加物重)。
典例精练
知识点 滑轮组的机械效率
类型1 竖直方向的滑轮组
例1 某班学生在物理实验室中探究滑轮组的相关问题。用图2所示的滑轮组将一个重12 N的物体匀速提升30 cm，所用的拉力F为5 N，不计绳重及摩擦。求：
(1)提升物体所做的有用功；
图2
解：物体被提升的高度：h＝30 cm＝0.3 m
提升重物所做的有用功：
W有用＝Gh＝12 N×0.3 m＝3.6 J
(2)滑轮组的机械效率；
图2
(3)动滑轮的重力；
解：动滑轮的重力：G动＝3F－G＝3×5 N－12 N＝3 N
(4)用该滑轮组匀速提升重48 N的物体时，请通过计算说明与之前相比滑轮组的机械效率的变化情况。
图2
答：(1)提升物体所做的有用功为3.6 J；
(2)滑轮组的机械效率为80%；
(3)动滑轮的重力为3 N；
(4)与之前相比滑轮组的机械效率变大。
类型2 水平方向的滑轮组
例2 如图3所示，质量为960 kg的物体A放在水平地面上，利用滑轮组水平拉动物体A，使其在20 s内匀速向左运动4 m。已知物体A运动时受到地面的阻力是其重力的0.07，水平拉力F＝500 N，g取10 N/kg。求：
(1)物体A在运动过程中受到的阻力；
图3
解：物体A在运动过程中受到的阻力：
f＝0.07G＝0.07mg＝0.07×960 kg×10 N/kg＝672 N
(2)拉力F做功的功率；
图3
(3)滑轮组的机械效率。
答：(1)物体A在运动过程中受到的阻力为672 N；
(2)拉力F做功的功率为200 W；
(3)滑轮组的机械效率为67.2%。
图3
课堂小测
实验1
1.用如图4所示的装置探究滑轮组的机械效率，下列说法错误的是( )
图4
D
知识点1
2.图5是工人用滑轮组提升重物的情景。已知动滑轮的重为40 N，当他用大小为200 N的拉力匀速提升重物时，若不计绳重和摩擦，则物体的重力为________N，滑轮组的机械效率为________%。
图5
360
90
3．用图6所示的动滑轮拉动物体A，当水平拉力F＝50 N时，恰好可以使物体A向右做匀速直线运动。已知物体A所受地面的摩擦力为60 N，若物体A水平移动了0.6 m，则在此过程中拉力F做的有用功为________J，该动滑轮的机械效率为________。
图6
36
60%
4．工人用图7所示的滑轮组搬运重1 200 N的石块A。工人所用拉力F为120 N，石块A沿水平方向匀速移动3 m，若滑轮组的机械效率为75%，则拉力F做的功为________J，有用功为________J，石块A受到的拉力为________N，摩擦力为________N。
图7
1 080
810
270
270
参考答案：
要点梳理
1．①Fs ②G物h ③G动h ④Fs ⑤fs物 ⑥Fs
实验突破
例题 (1)竖直 匀速 (2)丙 66.7% (3)重物上升的高度
(4)1、3 高 (5)低 (6)偏大 摩擦力
(8)AB
典例精练
例1 解：(1)物体被提升的高度：h＝30 cm＝0.3 m
提升重物所做的有用功：
W有用＝Gh＝12 N×0.3 m＝3.6 J
(2)由题图知，n＝3
绳端移动的距离：s＝nh＝3h＝3×0.3 m＝0.9 m
拉力做的总功：W总＝Fs＝5 N×0.9 m＝4.5 J
滑轮组的机械效率：
(3)动滑轮的重力：G动＝3F－G＝3×5 N－12 N＝3 N
94．1%>80%，故此时滑轮组的机械效率变大
答：(1)提升物体所做的有用功为3.6 J；
(2)滑轮组的机械效率为80%；
(3)动滑轮的重力为3 N；
(4)与之前相比滑轮组的机械效率变大。
例2 解：(1)物体A在运动过程中受到的阻力：
f＝0.07G＝0.07mg＝0.07×960 kg×10 N/kg＝672 N
(2)由题图知，n＝2，绳子自由端移动的距离：
s＝ns物＝2×4 m＝8 m
拉力做的总功：W总＝Fs＝500 N×8 m＝4 000 J
(3)拉力做的有用功：W有用＝fs物＝672 N×4 m＝2 688 J
滑轮组的机械效率：
答：(1)物体A在运动过程中受到的阻力为672 N；
(2)拉力F做功的功率为200 W；
(3)滑轮组的机械效率为67.2%。
课堂小测
1．D 2.360 90 3.36 60% 4.1080 810 270 270(共19张PPT)
[默写、古代诗歌阅读及文言文阅读对应九上第三单元内容]
11.1 怎样才叫做功
素养培优
基础过关
能力提升
第十一章 机械功与机械能
基础过关
知识点 判断力是否做功
1.(2023镇江)小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则( )
A.①中小华对这筐玉米做了功
B.②中小华对这筐玉米做了功
C.③中他们对这筐玉米做了功
D.④中他们对手推车没有做功
C
2.运动会上，从运动员手中掷出去的铅球在空中运动的过程中，对它做功的是( )
A.运动员的手 B.重力
C.惯性 D.没有力对它做功
3.足球被脚踢开后沿水平草地向前继续滚动，是因为足球具有________；在此过程中，脚对足球___________，足球的重力对足球___________(以上两空均选填“做功”或“不做功”)。
B
惯性
不做功
不做功
知识点 功的简单计算
4.在水平地面上，小明用50 N的水平推力推动重100 N的箱子前进了10 m，推力做的功为( )
A.0 J B.500 J C.1 000 J D.1 500 J
B
5.如图1，物体在相同的力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F所做的功分别为W1、W2、W3，则力F三次所做的功的大小关系是( )
图1
A.W1＝W2＝W3 B.W1＞W2＞W3
C.W1＜W2＜W3 D.无法判定
A
6.如图2所示，用手掌平托着两个鸡蛋升高50 cm，此过程中手掌对鸡蛋做的功约为( )
图2
A.0.05 J B.0.5 J C.5 J D.50 J
B
7.工人用绳子将重400 N的矿石从矿井深处匀速提到地面，工人做功2 000 J，不计绳重与摩擦，则矿井的深度为( )
A.4 m B.2 m C.8 m D.5 m
D
8.为方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了图3所示的专用通道。若将总重为600 N的残疾人和轮椅沿8 m长的斜面推至2 m高的入口处，沿斜面所用的推力为200 N，则在此过程中推力对轮椅做的功为__________J，克服重力做的功为__________J，斜面的支持力对轮椅做的功为__________J。
图3
1 600
1 200
0
9.为了在2060年实现碳中和目标，我国大力发展新能源汽车。现在新能源汽车已经走进普通家庭。图4是我国自主生产的一款纯电动汽车，在平直公路上匀速行驶1 000 m，用时50 s，此过程中汽车牵引力做的功为1.5×106 J。求：
(1)汽车匀速行驶时的速度；
(2)汽车匀速行驶时受到的牵引力。
图4
知识点 机械功原理
10.下列说法中正确的是( )
A.省距离的机械也可以省力
B.省力的机械一定费距离，且不省功
C.省距离的机械不省力，但省功
D.省力的机械一定省功
B
11.图5是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，该装置________省力，________省距离，________省功。(均选填“能”或“不能”)
图5
能
不能
不能
能力提升
12.如图6，将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC以相同的速度匀速拉到顶点A，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功分别为W1、W2，下列说法正确的是( )
A.F1＜F2、W1＞W2
B.F1＞F2、W1＝W2
C.F1＞F2、W1＞W2
D.F1＜F2、W1＝W2
图6
D
13.如图7所示，质量为50 kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量占全身质量的60%，则她上半身的重力为__________N。她在1 min内做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的高度均为0.3 m，则她在这段时间内克服重力所做的功为__________J。(g取10 N/kg)
图7
300
3 600
素养培优
14.如图8－甲所示，粗糙程度相同的水平地面上放一重为5 N的物体。用水平拉力F作用于物体，拉力F的大小与时间t的关系以及物体的运动速度v与时间t的关系分别如图8－乙、丙所示。由图像可知，0～6 s内物体受到的摩擦力为________N，6～9 s内物体运动的距离为________m，6～12 s内拉力对物体所做的功为________J。
图8
6
18
108
参考答案：
1.C 2.B 3.惯性 不做功 不做功 4.B 5.A 6.B
7.D 8.1 600 1 200 0
10.B 11.能 不能 不能 12.D 13.300 3 600 14.6 18 108(共21张PPT)
[默写、古代诗歌阅读及文言文阅读对应九上第三单元内容]
要点梳理
课堂小测
11.2 怎样比较做功的快慢
第十一章 机械功与机械能
典例精练
要点梳理
1．比较做功的快慢：做功不仅有多有少，而且有快慢。为了比较做功的快慢，可以在做功相同时，比较____________________；也可以在相同时间内，比较______________。
2．功率
(1)定义：在物理学中，把________的多少与所用________的比叫做功率，用字母________表示。
(2)物理意义：表示物体做功____________的物理量。
(3)计算公式：________。
(4)国际单位：________，简称瓦，符号：________；常用单位还有千瓦(kW)。1 kW＝________W，1 W＝1 J/s。
所用的时间
做功的多少
做功
时间
P
快慢
瓦特
W
103
典例精练
知识点 功率的理解
例1 下列关于功和功率的说法正确的是( )
A．功率越大的机械做功一定越多
B．某机械的功率是200 W，表示其每秒能做200 W的功
C．做相同的功，所用时间越少，功率越大
D．做功时间相同，做功越少，功率越大
功率是表示做功快慢的物理量；功率大的机械做功不一定多，做功多的机械功率不一定大。
C
知识点 功率的计算
例2 一台挖土机以恒定功率工作时，1 min内做功为1.8×106 J，该挖掘机的功率为________kW；若该挖掘机这段时间做的功由平均功率为200 W的工人去完成，需要的时间为________s。
30
150
例3 如图1所示，总重为5×104 N的无人驾驶公交车5 min内在平直公路上匀速直线行驶了2 400 m，受到的牵引力为公交车总重的0.03。求：
(1)公交车的牵引力；
(2)牵引力对该公交车所做的功；
(3)牵引力对该公交车做功的功率。
图1
答：(1)公交车的牵引力为1.5×103 N；
(2)牵引力对该公交车所做的功为3.6×106 J；
(3)牵引力对该公交车做功的功率为1.2×104 W。
例4 一辆新能源小汽车在平直公路上以20 m/s的速度行驶，发动机提供的牵引力是600 N。则此过程中发动机的输出功率为多少千瓦？
知识点 功率的测量
例5 小明同学想测出自己从一楼上到三楼做功的功率。
(1)所需要的测量工具有：台秤(或磅秤)、________、卷尺。
(2)小明同学设计的实验步骤如下，其中多余的是________。
A．测出自身的质量m; B．测出楼梯的总长度L；
C．测出一楼到三楼的竖直高度h; D．测出上楼所用的时间t；
E．算出上楼的功率P。
(3)小明同学上楼的功率的表达式是P＝________。(用题中所给物理量表示)
秒表
B
(4)请你帮小明设计一个实验记录表格。
人的质量 m/kg 上楼梯所用 的时间t/s 一楼到三楼的 竖直高度h/m 功率P/W
课堂小测
知识点1
1.用________来表示物体做功的快慢。甲机器的功率比乙机器的功率大，表示甲机器做功比乙机器________。某机器正常工作时的功率为2 kW，其物理意义是__________________________________________。
功率
快
该机器正常工作时1 s做功2 000 J
知识点2
2.用30 N的水平推力，经过2 s的时间，使重100 N的物体在水平桌面上移动了50 cm。在这个过程中，重力做功的功率为________J，推力F做功的功率为________W。
3．一台功率恒定的机器，以1 m/s的速度匀速提升质量为1 t的重物，则该机器的输出功率为________kW；若用该机器匀速提升重为2×104 N的重物，则提升的速度为________m/s。(g取10 N/kg)
0
7.5
10
0.5
知识点3
4.小刚想粗略地测算自己做引体向上时克服重力做功的功率，如图2。
(1)请帮他将下面的实验步骤补充完整。
①用_______________测出小刚的质量m；
②用刻度尺测量小刚吊在单杠上时下巴到单杠的
距离，即人体上升的高度h；
图2
电子秤(台秤)
③连续完成n次引体向上，记录所需要的______________(填物理量及其符号)。
(2)计算做功的功率P＝________(用已知量g及上述所测物理量的符号表示)。
图2
时间t
参考答案：
要点梳理
1．所用的时间 做功的多少
(4)瓦特 W 103
典例精练
例1 C
例2 30 150
例3 解：(1)公交车的牵引力：
F＝0.03 G＝0.03×5×104 N＝1.5×103 N
(2)牵引力对该公交车所做的功：
W＝Fs＝1.5×103 N×2 400 m＝3.6×106 J
(3)牵引力对该公交车做功的功率：
答：(1)公交车的牵引力为1.5×103 N；
(2)牵引力对该公交车所做的功为3.6×106 J；
(3)牵引力对该公交车做功的功率为1.2×104 W。
答：此过程中发动机的输出功率为12 kW。
例5 (1)秒表 (2)B
(4)
人的质量 m/kg 上楼梯所用 的时间t/s 一楼到三楼的 竖直高度h/m 功率P/W
课堂小测
1．功率 快 该机器正常工作时1 s做功2 000 J
2．0 7.5 3.10 0.5
4．(1)①电子秤(台秤) ③时间t(共18张PPT)
[默写、古代诗歌阅读及文言文阅读对应九上第三单元内容]
素养培优
基础过关
能力提升
第2课时 机械能及其转化
11.4 认识动能和势能
第十一章 机械功与机械能
基础过关
知识点 动能和势能的相互转化
1.图1是小明带着妹妹玩蹦床时的情景。小明在空中上升过程中，________能转化为__________能；小明从接触蹦床到下落至最低点的过程中，动能和重力势能转化为__________能。
图1
动
重力势
弹性势
2.如图2所示，小球从A点释放，经过最低点B摆到右侧最高点C的过程中，不计空气阻力，__________能会先减小后增大，小球在________(选填“A”“B”或“C”)点的动能最大，在A点和C点的重力势能________(选填“相同”或“不同”)。
图2
重力势
B
相同
知识点 机械能及其转化
3.某城市的铁路车站的设计方案如图3所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。从能量利用的角度看，进站时，车辆驶上站台，________能转化为________能，机械能________(选填“增大”“减小”“不变”)。
图3
动
重力势
减小
4. 2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。图4为返回舱在空中减速下落时的情景，该过程中返回舱的动能________，重力势能________，机械能________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
图4
减小
减小
减小
5.(2023怀化)如图5，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，不受空气阻力，机械能守恒，当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能________(选填“减小”或“增大”)，卫星在________(选填“远”或“近”)地点时势能最大。
图5
增大
远
6.根据生活中的实际情况完成下列填空。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(1)小林乘坐的缆车缓慢匀速上升时，他的重力势能________，动能________，机械能________。
(2)飞机起飞后加速爬升的过程中，飞机的动能________，机械能________。
(3)正在喷洒农药的无人机沿水平方向匀速飞行时，它的重力势能________，机械能________。
增大
不变
增大
增大
增大
减小
减小
7.如图6所示，小磊分别沿三条滑道从滑梯同一高度处由静止滑到水平地面。若忽略空气阻力和摩擦，此过程中小磊的机械能是________(选填“守恒”或“不守恒”)的，他到达滑梯最底端时的速度________(选填“相同”或“不相同”)；若考虑空气阻力和摩擦，小磊下滑过程中机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
图6
守恒
相同
减小
能力提升
8.(2023烟台)跳水运动中蕴含着许多物理知识。下列有关图7所示跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是( )
A.运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小
图7
B.运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小
C.运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小
D.运动员从最高点下落的过程中，机械能增大
C
9.如图8所示，弹簧下端悬挂一个小球，用手托住小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B(不超过弹簧弹性限度)，小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是( )
A.小球的重力势能一直在减少，动能一直在增加
B.小球减少的重力势能全部转化为动能
C.弹簧的弹性势能不断增大
D.小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大
图8
C
10.(2023东莞期末)泥石流之所以会造成巨大的危害，是因为石、泥土被雨水从高处冲下来时将________能转化为巨大的________能。灾害发生后，救灾飞机迅速到达灾区上空，当它在一定高度匀速飞行并投下救灾物资后，飞机的机械能将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
重力势
动
变小
11. 如图9所示，是天工开物中的“筒车”汲水装置。水流冲击水车转动，水流的动能转化为水车轮子的________能；水车转动又提高了一部分水的高度，其实质是水流通过“筒车”这个机械装置，把自己整体的动能转化为一部分水的________能，达到了汲水浇田的目的。
图9
动
重力势
12.(2022广东)图10－甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图10－乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在________点最大，B点重力势能的大小________E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是________(选填“变化”或“不变”)的。
图10
C
等于
变化
素养培优
13. 如图11所示，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由落下，沿光滑轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力)，则小球由A点运动到O点的过程中，小球的重力势能________(选填“增大”“减小”或“不变”)；小球在B点的机械能________(选填“大于”“小于”或“等于”)在A点的机
械能；小球离开B点后的运动轨迹应该是
图中的________(选填“a”“b”“c”或“d”)曲线。
图11
减小
等于
c
参考答案：
1.动 重力势 弹性势 2.重力势 B 相同
3.动 重力势 减小 4.减小 减小 减小 5.增大 远
6.(1)增大 不变 增大 (2)增大 增大 (3)减小 减小
7.守恒 相同 减小
8.C 9.C 10.重力势 动 变小 11.动 重力势
12.C 等于 变化 13.减小 等于 c(共36张PPT)
[默写、古代诗歌阅读及文言文阅读对应九上第三单元内容]
类型3
类型1
类型2
微专题1 功、功率、机械效率的计算
第十一章 机械功与机械能
类型1 功和功率的比例问题
1.甲、乙两车都在平直的公路上匀速行驶，甲、乙两车的牵引力之比为3∶4，速度之比为2∶3，则在相等的时间内，甲、乙两车通过的路程之比为________，甲、乙两车牵引力所做的功之比为________，功率之比为________。
2.两台机器的功率之比为5∶1，则它们在相同时间内做的功之比为________，做同样多的功所需的时间之比为________。
2∶3
1∶2
1∶2
5∶1
1∶5
3.甲、乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶(杆长相同)时，甲用8 s，乙用9 s，若甲、乙两人的体重之比为4∶3，则甲、乙两人爬到杆顶做的功之比是________，甲、乙两人做功的平均功率之比是________。
4∶3
3∶2
类型2 功和功率的计算
4.(2023巴中)如图1所示，重为1 000 N的木箱在水平拉力F的作用下向右以0.5 m/s 的速度做匀速直线运动，地面对木箱的摩擦力为木箱重力的 0.3倍。经过5 s，地面对木箱的支持力做的功为________J，拉力F做功的功率为________W。
图1
0
150
5.重为450 N的小明背着2 kg的背包周末去爬山，他先在水平路面步行500 m到达山脚，再用了30 min 爬一座高150 m的小山，则在水平路面上小明对背包做的功为________J；爬山过程中小明克服自身重力做的功为____________J，功率为________W。(g取10 N/kg)
0
6.75×104
37.5
6.小哲想粗略测算自己在单杠上做引体向上的功率。如图2所示，他用0.5 min做了10个引体向上，已知小哲的质量为48 kg，每次引体向上他能将自身重心提高0.5 m，则他每次引体向上所做的功为________J，他做引体向上的功率为________W。(g取10 N/kg)
图2
240
80
7.(2023绵阳)“单臂哑铃划船”运动能充分训练背阔肌。训练时，按照如图3所示的姿势，提升、放下哑铃为1次动作。已知哑铃的质量为15 kg，训练者60 s完成一组训练，每组12次动作，每次提升哑铃的竖直高度是30 cm。则训练者在1次提升哑铃的过程中做功为________J，完成一组训练过程中提升哑铃做功的功率为________W。(g取10N/kg)
图3
45
9
8.正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5 W，那么在1 h内心脏做的功为________J，这些功可把一个质量为50 kg的人匀速举高________m。(g取10N/kg)
5 400
10.8
9. 如图4所示，为惠山森林公园盘山公路，它的竖直高度可达330 m，公路全长约6 km。一辆质量为1.5 t的家用汽车在3000 N的牵引力作用下，从山底行驶到山顶，用时5 min，牵引力做功为__________J，克服重力做功为____________J，牵引力做功的功率为________W。(g取10N/kg)
图4
1.8×107
4.95×106
6×104
10.如图5所示，重50 N的物体A，在水平向左的拉力F的作用下，以5 cm/s的速度做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为10 N。若弹簧测力计重、滑轮重以及绳与滑轮之间的摩擦忽略不计，则拉力F为________N，物体A受到的摩擦力为________N，拉力的功率为________W。
图5
10
20
1
类型3 机械效率
11.沈燕家最近买了一辆汽车。若汽车以60 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6所示。求：
(1)经过20 s，汽车发动机所做的功；
(2)当汽车保持匀速直线运动时，受到的阻力。
图6
12.(2023东莞期末)工人用如图7所示的滑轮组将一箱重960 N的装修材料匀速提高3 m，用时1 min，所用拉力为300 N，不计箱子重、绳重和摩擦，工人所做的功为________J，拉力做功的功率为________W，该滑轮组的机械效率为________。
图7
3 600
60
80%
13.往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去。如图8所示，工人用斜面把质量为120 kg的重物推到高为1 m的车上，推力为500 N，斜面的机械效率为80%，则斜面长为________m，推力做的额外功是________J，重物受到的摩擦力为________N。(g取10 N/kg)
图8
3
300
100
14.《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图9所示。若接水槽离取水处高3 m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5 kg，筒车旋转一周所用时间为60 s。若水流冲击筒车的功率为50 W，则筒车旋转一周取水的机械效率是________%。(g取10 N/kg)
图9
60
15.如图10是甲、乙两机械的参数，若将甲机械更换成乙机械，机械效率将________(选填“增大”“减小”或“不变”)，乙机械做的有用功为________J。
图10
减小
2 100
(1)匀速行驶时的牵引力；
(2)匀速行驶过程中牵引力所做的功；
(3)匀速行驶过程中电机驱动的效率。
图11
17.某建筑工地用图12所示的滑轮组提升质量为72 kg的建材。当电动机对绳子施加300 N的拉力F时，建材以0.1 m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计绳重和摩擦，g取10 N/kg。求：
(1)拉力F的功率；
(2)滑轮组的机械效率。
图12
18.如图13所示，用滑轮组将一正方体物块在5 s内沿水平方向匀速拉动10 m，绳自由端施加的拉力F的大小为20 N，该滑轮组的机械效率为80%。求：
(1)拉力F做的功；
(2)拉力F做功的功率；
(3)物体受到的摩擦力。
图13
参考答案：
1.2∶3 1∶2 1∶2 2.5∶1 1∶5 3.4∶3 3∶2
4.0 150 5.0 6.75×104 37.5 6.240 80 7.45 9
8.5 400 10.8 9.1.8×107 4.95×106 6×104
10.10 20 1
11.解：(1)经过20 s，汽车发动机所做的功：
W＝Pt＝60×103 W×20 s＝1.2×106 J
18.解：(1)由题图可知，n＝2，
则拉力端移动的距离：
s＝ns物＝2×10 m＝20 m
拉力F做的功：
W＝Fs＝20 N×20 m＝400 J(共26张PPT)
[默写、古代诗歌阅读及文言文阅读对应九上第三单元内容]
要点梳理
课堂小测
典例精练
第1课时 认识动能和势能
11.4 认识动能和势能
第十一章 机械功与机械能
要点梳理
1．能量
(1)物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量或________。物体能够做的功越多，它具有的能量就越________。
(2)单位：能的单位与功的单位相同，在国际单位制中，能的单位是________。
能
多
焦耳(J)
2．动能与势能
(1)物体由于________而具有的能叫做动能。物体的动能跟________和________有关；速度越大，质量越大，具有的动能就________。
(2)物理学中，把物体由于被举高的而具有的能叫做____________。重力势能与物体被举高的________和________有关。物体的位置越高，质量越大，它具有的重力势能就________。
(3)物体发生____________而具有的能叫做弹性势能。弹性势能与物体的________________和________有关。弹性物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹性势能就________。
(4)__________能和__________能统称为势能。
运动
质量
速度
越大
重力势能
高度
质量
越大
弹性形变
弹性形变程度
材料
越大
重力势
弹性势
典例精练
知识点 动能
探究动能的大小跟哪些因素有关(重点实验)
例1 图1是探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验装置，图中
s甲＜s乙＜s丙。
图1
(1)实验中，探究的动能是指________(选填字母)。
A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能
C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击后的动能
(2)在本实验中，小球的动能大小是通过________________来反映的，这里运用的物理研究方法是____________。
(3)对比甲、乙两次实验，可得出结论：在质量相同时，物体的________越大，动能________。
B
木块移动的距离
转换法
速度
越大
图1
(4)实验中，让质量不同的两个小球从相同的高度由静止滚下，目的是使小球撞击木块时的________相同。
(5)对比________两次实验，可以探究动能大小与质量的关系。通过这两次实验可得出结论：_______________________________________
______________________________________ 。
速度
乙、丙
当物体的速度相同时，物体的质量越大，动
能越大
图1
(6) 老师提议用小球做实验时最好选用刻有凹槽的斜面，使用这种斜面的好处是________________________________。
(7)若水平面绝对光滑，本实验将________(选填“能”或“不能”)达到探究目的，原因是_________________________________________
_______________________________________ 。
便于控制小球的运动方向
不能
木块将做匀速直线运动，无法通过移动的距
离来比较小球动能的大小
图1
实验中应用的实验方法：
(1)控制变量法：探究动能与速度的关系时，使用同一小球，控制质量相同；探究动能与质量的关系时，将质量不同的小球从斜面上同一高度处由静止释放，控制碰撞前的速度相同。
(2)转换法：用木块移动的距离来反映小球碰撞时动能的大小。
知识点 重力势能
例2 某同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三个金属块m1、m2和m3(m1＝m2＜m3)。他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个金属块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫的深度如图2所示。
(1)实验中可以通过观察________________________来比较金属块重力势能的大小。这里运用的物理研究方法是________ 。
(2)通过甲、乙两次实验可初步得出的结论是：在质量相同时，物体被举得越________，重力势能越大。由此得出重力势能的大小与物体被举的________ 有关。
(3)比较________两次实验，说明金属块的位置相同时，
质量越大，铁钉进入泡沫的深度越深，金属块的重力势能
越大。由此得出重力势能的大小与________ 有关。
铁钉进入泡沫的深度
转换法
高
高度
甲、丙
质量
知识点 弹性势能
例3 (1)如图3所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与物体发生____________的大小有关。
图3
弹性形变
(2)如图4所示，跳水运动员为获得充足的空间滞留时间，都会在跳水前先用力下压跳板，跳板由于发生____________而具有__________能，可以让运动员上升得更高。跳板的弯曲程度越大，具有的____________能越大，运动员上升得越高。
图4
弹性形变
弹性势
弹性势
知识点 动能与势能
例4 车窗抛物很容易引发事故，是因为从高速行驶的车中抛出的物体具有较大的________能；禁止高空抛物是因为高处的物体具有较大的________能，容易给人造成伤害；被绷紧的橡皮筋打到后会非常疼，是因为绷紧的橡皮筋具有较大的________能。
动
重力势
弹性势
例5 (RJ素材)战斗机在空中加油时，空中加油机和战斗机保持同一速度沿水平方向匀速飞行，如图5所示。在加油的过程中，战斗机的动能________，重力势能________；加油机的动能________，重力势能________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
图5
增大
增大
减小
减小
分析动能和重力势能的变化时，不能只考虑影响动能和重力势能的常见因素——“速度”和“高度”，还需特别留意“质量”这个因素。
动能、重力势能和弹性势能的比较：
能量 动能 重力势能 弹性势能
必要条件 有一定速度 有一定高度 发生弹性形变
影响因素 速度、质量 高度、质量 弹性形变程度、材料
课堂小测
知识点1
1.速度相同的火车、汽车与摩托车，它们的动能( )
A.火车的最大 B．汽车的最大
C.摩托车的最大 D．一样大
A
2．如图6所示，在“探究动能的大小与什么因素有关”的实验中，下列说法不正确的是( )
A．实验中用到了控制变量法
B.若水平面光滑，也能完成实验
C.木块运动的距离越远，说明小球的动能越大
D.同一小球从不同高度滚下，推动木块滑行的
距离不同，说明动能大小与速度有关
图6
B
知识点2
3.如图7所示，货架上放着A、B、C三个体积相同的实心球，mA＝mB图7
B
C
知识点3
4.如图8所示，网球比赛中，选手用力击球，球拍因网球线形变而具有了________能；球拍把网球弹出的过程中弹性势能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，此时网球________(选填“有”或“没有”)重力势能。
图8
弹性势
减小
有
知识点4
5.就动能、重力势能、弹性势能而言，下列物体中，只具有动能的是________，只具有重力势能的是________，主要具有弹性势能的是________，同时具有动能和势能的是________。(均填字母)
A.钟表内卷紧的发条 B．在水平地面上行驶的汽车
C.正在爬坡的汽车 D．在空中飞行的小鸟
E.在轨道上运行的人造地球卫星 F．被压缩了的弹簧
G.吊在房顶的电灯 H．在水平地面上滚动的足球
I.在山顶上静止的石头
BH
GI
AF
CDE
参考答案：
要点梳理
1．(1)能 多 (2)焦耳(J)
2．(1)运动 质量 速度 越大
(2)重力势能 高度 质量 越大
(3)弹性形变 弹性形变程度 材料 越大
(4)重力势 弹性势
典例精练
例1 (1)B (2)木块移动的距离 转换法
(3)速度 越大 (4)速度
(5)乙、丙 当物体的速度相同时，物体的质量越大，动能越大
(6)便于控制小球的运动方向
(7)不能 木块将做匀速直线运动，无法通过移动的距离来比较小球动能的大小
例2 (1)铁钉进入泡沫的深度 转换法 (2)高 高度 (3)甲、丙 质量
例3 (1)弹性形变 (2)弹性形变 弹性势 弹性势
例4 动 重力势 弹性势
例5 增大 增大 减小 减小
课堂小测
1．A 2.B 3.B C 4.弹性势 减小 有
5．BH GI AF CDE(共19张PPT)
[默写、古代诗歌阅读及文言文阅读对应九上第三单元内容]
要点梳理
课堂小测
11.1 怎样才叫做功
第十一章 机械功与机械能
典例精练
要点梳理
1．机械功的概念：物理学中规定，作用在物体上的力，使物体在________的方向上移动一段________，我们就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。
2．做功的两个必要因素
(1)作用在物体上的________；
(2)物体在____________上通过的________。
力
距离
力
力的方向
距离
3．功的计算
(1)物理学中规定，力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动距离的__________。功的计算公式是____________。
(2)公式中：功用符号______表示，单位是________，简称______(符号是______)；力用符号______表示，单位符号是______；距离用符号______表示，单位符号是________。1 J＝1 N·m。
4．研究表明：省力的机械必然费距离；省距离的机械则一定费力；既省力又省距离的机械是______________。也就是说，使用任何机械都____________。
乘积
W＝Fs
W
焦耳
焦
J
F
N
s
m
不存在的
不能省功
典例精练
知识点 判断力是否做功
例1 对于图1中的四类情景，下列判断正确的是( )
A．图甲：用力推汽车，没有推动，人对汽车做了功
B．图乙：提着滑板在水平路面上行走，人对滑板做了功
C．图丙：用沿斜面向上的推力将木箱推到斜面的顶端，人对木箱做了功
D．图丁：举重运动员举着杠铃静止时，运动员对杠铃做了功
图1
C
三种不做功的情况
图示 劳而无功 (有力无距离) 不劳无功 (有距离无力) 垂直无功
(力与距离垂直)
举例 用力搬石头没有搬动，人对石头没有做功 踢出去的足球在空中飞行，脚对足球不做功
人提着水桶水平向前运动，提水桶的力不做功
知识点 功的简单计算
例2 重为300 N的物体静止在水平地面上，现用50 N的水平推力，使其在地面上移动了0.8 m的距离，撤去推力后物体又向前滑行了0.2 m。则此过程中，推力做的功为________J，物体所受的重力做的功为______ J。
40
0
例3 如图2所示，电动叉车托着质量为1 000 kg的货物，沿水平方向匀速行驶了10 m，接着把货物匀速竖直提升0.5 m。在此过程中，叉车对货物做了多少功？(g取10 N/kg)
图2
解：由于叉车对货物的力是竖直向上的，因此叉车仅在竖直提升货物的过程中对货物做功。
由题意知，叉车对货物的力：
F＝G货＝m货g＝1 000 kg×10 N/kg＝10 000 N.
叉车对货物做的功：
W＝Fs＝10 000 N×0.5 m＝5 000 J
答：在此过程中，叉车对货物做的功为5 000 J。
2．如果是重力做功或克服重力做功，公式也可以写成W＝Gh。
例4 生产和生活中经常使用各种机械。下列关于使用机械的说法正确的是( )
A．可以省力，同时也可以省功
B．可以省力或省距离，但不能省功
C．只有在费力时才能省功
D．可以省距离，同时也可以省功
知识点 机械功原理
B
课堂小测
知识点1
1.如图所示的情境中，人对物体没有做功的是( )
A.背着书包在水平
路面上匀速行走
B.搬起重物
C.用力将鸡蛋
举高
D.用力推车
往前走
A
2.为了纪念________对物理学的巨大贡献，人们以他的名字作为功的单位。图3是某款重为450 N的智能服务机器人，其内置电动机为机器人提供300 N的水平动力。机器人在水平地面上匀速前进5 m的过程中，其所受的支持力做的功为________J，水平动力做的功为________J。
图3
知识点2
焦耳
0
1 500
3．小红沿着楼梯将一个箱子从地面搬到10 m高的楼上。若小红对箱子做的功为1 800 J，则箱子的重力为________N；接着她又搬着箱子沿水平方向匀速走了20 m，小红对箱子又做了________J的功。
180
0
知识点3
4.使用简单机械无法达成的目的是( )
A.省功 B．省力
C.省距离 D．改变力的方向
A
参考答案：
要点梳理
1．力 距离 2.(1)力 (2)力的方向 距离
3．(1)乘积 W＝Fs (2)W 焦耳 焦 J F N s m
4.不存在的 不能省功
典例精练
例1 C 例2 40 0
例3 解：由于叉车对货物的力是竖直向上的，因此叉车仅在竖直提升货物的过程中对货物做功。
由题意知，叉车对货物的力：
F＝G货＝m货g＝1 000 kg×10 N/kg＝10 000 N
叉车对货物做的功：
W＝Fs＝10 000 N×0.5 m＝5 000 J
答：在此过程中，叉车对货物做的功为5 000 J。
例4 B
课堂小测
1．A 2.焦耳 0 1 500 3.180 0 4.A(共21张PPT)
[默写、古代诗歌阅读及文言文阅读对应九上第三单元内容]
要点梳理
课堂小测
典例精练
第1课时 认识机械效率
11.3 如何提高机械效率
第十一章 机械功与机械能
要点梳理
1．有用功与额外功：在物理学中，把人们需要的、有价值的功叫做__________，记作________；对人们既无利用价值又不得不做的功，叫做__________，记作________；人们在达到一定目的的过程中，动力对机械做的功叫做________，记作________。
有用功
W有用
额外功
W额外
总功
W总
2．机械效率
(1)定义：在物理学中，把__________与________的比值叫做机械效率，用________表示(机械效率通常用百分率表示)。
(2)计算公式：____________________。
(3)使用任何机械时都不可避免地要做额外功，总有W有用________W总，所以机械效率总是________1。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
(4)使用机械做功时，有用功在总功中占的比例越大，机械工作的效率越 ________ 。
有用功
总功
η
小于
小于
高
3．提高机械效率的方法
(1)________________，使机械更合理、更轻巧(减小机械自重)；
(2)使用时按技术规范操作，定时保养(减少机械间的摩擦)。
改进机械结构
典例精练
知识点 认识有用功、额外功和总功
例1 不计绳重，用桶从井中提水的时候，对________做的功是有用功，对________做的功是额外功。(前两空均选填“水”或“桶”)如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是________功，对水做的功是________功。上述两种情况，总功都是________力所做的功。
判断有用功和额外功时关键是明确工作的目的，为了完成目的所做的功是有用功，与之相伴所做的功是额外功。
水
桶
有用
额外
拉
知识点 理解机械效率
例2 关于机械效率，下列说法正确的是( )
A．做功越多的机械，机械效率越高
B．机械做功的功率越大，机械效率越高
C．有用功占总功的比例越大，机械效率越高
D．通过改进机械结构、减小摩擦等可以使机械效率提高至100%
C
对机械效率的理解：
(1)机械效率是一个百分数值，没有单位。
(2)机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，机械效率不一定大。
(3)功率是反映做功的快慢，故功率大，机械效率不一定大。
(4)机械效率的高低与是否省力无关，与机械做功的多少无关。
知识点 机械效率的简单计算
例3 一台功率为0.4 kW的起重机在1 min内将重3 600 N的货物提高4 m，则起重机做的有用功是____________J，总功是____________J，机械效率是________。
1.44×104
2.4×104
60%
例4 仿照下表中机械(1)所给示例，完成其表格。
2
机械 说明 计算
(2) 利用动滑轮拉动物体，使其在水平面上做匀速直线运动。物体受到的摩擦力f＝20 N，物体移动的距离s物＝2 m，拉力F＝12.5 N，绳子自由端移动的距离s绳＝②________ m。 有用功：③__________________________
总功：④____________________________
额外功：⑤__________________________
____________________________________
机械效率：⑥_______________________
____________________________________
4
W有用＝fs物＝20 N×2 m＝40 J
W总＝Fs绳＝12.5 N×4 m＝50 J
W额外＝W总－W有用＝
50 J－40 J＝10 J
机械 说明 计算
(3) 将物体沿斜面从底部匀速拉到顶端，斜面长度s＝4 m，斜面的高度h＝1.2 m, 物体的重力G＝100 N，拉力F＝40 N。 有用功：⑦_______________________________
总功：⑧_________________________________
额外功：⑨_______________________________
_________________________________________
机械效率：⑩____________________________
_________________________________________
物体所受斜面的摩擦力：
___________________________________
W有用＝Gh＝100 N×1.2 m＝120 J
W总＝Fs＝40 N×4 m＝160 J
W额外＝W总－W有用＝160 J－120 J
＝40 J
课堂小测
知识点1
1.铁桶里装着沙子，小龙提着铁桶将沙子送到楼上，他对桶和沙子所做的功是________，对沙子所做的功是________，对铁桶做的功是________。如果目的是送桶到楼上，则小龙对沙子做的功是________。(均选填“有用功”“额外功”或“总功”)
总功
有用功
额外功
额外功
知识点2
2.施工工地上，一个动滑轮经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升相同的高度，改进后和改进前相比( )
A.有用功增加，总功不变
B．额外功减少，总功不变
C.有用功不变，总功减少
D．有用功减少，总功减少
C
知识点3
3.如图1所示，不计摩擦力和绳重，用重为3 N的动滑轮将重为9 N的物体竖直向上匀速提升0.2 m。此过程中拉力做的额外功为________J，有用功为________J，总功为________J，机械效率为________。
图1
0.6
1.8
2.4
75%
参考答案：
要点梳理
1．有用功 W有用 额外功 W额外 总功 W总
2．(1)有用功 总功 η
(3)小于 小于 (4)高
3．(1)改进机械结构
典例精练
例1 水 桶 有用 额外 拉
例2 C
例3 1.44×104 2.4×104 60%
例4 (1)①2 (2)②4 ③W有用＝fs物＝20 N×2 m＝40 J
④W总＝Fs绳＝12.5 N×4 m＝50 J
⑤W额外＝W总－W有用＝50 J－40 J＝10 J
(3)⑦W有用＝Gh＝100 N×1.2 m＝120 J
⑧W总＝Fs＝40 N×4 m＝160 J
⑨W额外＝W总－W有用＝160 J－120 J＝40 J
课堂小测
1．总功 有用功 额外功 额外功 2.C
3．0.6 1.8 2.4 75%(共19张PPT)
[默写、古代诗歌阅读及文言文阅读对应九上第三单元内容]
要点梳理
课堂小测
典例精练
第2课时 机械能及其转化
11.4 认识动能和势能
第十一章 机械功与机械能
要点梳理
1．动能与势能的转化
(1)物体的________和________统称为机械能。
(2)动能和势能是可以相互________；有______________时，在动能与势能的相互转化中，机械能会________。
2．机械能的转化：机械能与其他形式的能之间也可以相互转化。水力发电是水的________能转化为________能；电动机工作时，是________能转化为________能。
动能
势能
转化
摩擦等阻力
减少
机械
电
电
机械
典例精练
知识点 动能和势能的相互转化
例1 图1展示了我们熟悉的生活事例，请你根据要求填空。
图1
(1)如图1－甲所示，地铁列车进、出站的轨道与站台构成一个缓坡，这样的设计可以让列车滑行进站时，将________能转化为____________能储存起来，从而达到节能的目的。
动
重力势
(2)如图1－乙所示，运动员拉弓射箭的过程中，弓弦的__________能转化为箭的________能。
(3)如图1－丙所示，苹果从树上落下的过程中，______________能转化为________能。
(4) 如图1－丁所示，小娟在荡秋千，她从一侧的最高点荡到另一侧最高点的过程中，她的机械能转化情况为__________________
____________________________________________________________ 。
弹性势
动
重力势
动
重力势能转化为动能，再由动能转化为重力势能
图1
判断机械能转化的方法：先根据物体速度、高度、弹性形变程度的变化判断出动能、重力势能、弹性势能的大小变化，再判断机械能之间的转化(减小的能转化为增加的能)。
知识点 机械能守恒
例2 图2所示的洒水车在地面匀速行驶并进行洒水作业时，洒水车整体的动能________，机械能________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
图2
减小
减小
例3 (2023南充)体育课上小唐同学进行传接排球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图3所示。a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则球在a点的机械能__________(选填“大于”“小于”或“等于”)d点机械能；球在a、b、c、d四点中__________点的重力势能最大。
图3
等于
b
1.若题目中出现“不计空气阻力”“不计摩擦”“光滑”等条件时，分析该问题时不用考虑相 关阻力造成的机械能损失，即不存在相应阻力的过程中机械能守恒，否则就要考虑机械能损失。
2．人造地球卫星在大气层外运行，不受空气阻力，因此机械能守恒。
知识点 机械能与其他形式的能的转化
例4 水力发电是将水的机械能转化为__________ 能；风力发电将风能转化为风车的 ________能；电动机是电动车的核心部件，电动机正常工作时，电能转化为________ 能。
电
机械
机械
课堂小测
知识点1
1.下列事例中，属于势能转化为动能的是( )
A.毽子被
向上踢起
B.滚摆向上运动
C.跳伞员
匀速下降
D.跳水运动员
在空中竖直下落
D
知识点2
2.2023年12月15日21时41分，我国在文昌航天发射场使用长征五号遥六运载火箭，成功将遥感四十一号卫星发射升空。火箭加速升空过程中，动能________，重力势能________，机械能________。(均选填“增大”“不变”或“减小”)
增大
增大
增大
3．如图4所示，光滑的半圆形轨道固定在水平桌面上，轨道上的A点、C点在同一高度，B点为最低点。小球从A点由静止释放，不计空气阻力，下列说法不正确的是( )
A.小球经过B点时速度最大
B.小球一定能到达C点
C.整个过程，小球的机械能守恒
D.小球运动过程中，只有动能转化为势能
图4
D
知识点3
4.如图5所示，小涵从滑梯上自由匀速下滑时，感到臀部灼热，在此过程中小涵的机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，因为有部分机械能转化为________能。
图5
减小
内
5．如图6所示，是海浪发电装置，海浪带动浮子上下运动时，绳索带动发电机转动，将海浪具有的________能转化成________能。
图6
机械
电
参考答案：
要点梳理
1．(1)动能 势能 (2)转化 摩擦等阻力 减少
2．机械 电 电 机械
典例精练
例1 (1)动 重力势 (2)弹性势 动 (3)重力势 动 (4)重力势能转化为动能，再由动能转化为重力势能
例2 减小 减小
例3 等于 b
例4 电 机械 机械
课堂小测
1．D 2.增大 增大 增大 3.D
4．减小 内 5.机械 电(共21张PPT)
[默写、古代诗歌阅读及文言文阅读对应九上第三单元内容]
素养培优
基础过关
能力提升
第1课时 认识机械效率
11.3 如何提高机械效率
第十一章 机械功与机械能
基础过关
知识点 认识有用功、额外功和总功
1.分别用杠杆、斜面和动滑轮将同一物体提升相同高度，做的有用功( )
A.杠杆最多 B.斜面最多
C.动滑轮最多 D.一样多
2.小明不小心将水桶掉入井中，用质量忽略不计的钩子将质量为1 kg的桶从离井口5 m的深处匀速捞到井口，称出桶内水的质量为9 kg，这次捞桶的过程中，做的有用功是________J，额外功是________J，总功是________J。(g取10 N/kg)
D
50
450
500
知识点 理解机械效率
3.甲、乙两机械的机械效率分别是η甲＝70%、η乙＝50%，则下列说法正确的是( )
A.使用甲机械更省力
B.使用甲机械做功更快
C.在相同时间内，使用甲机械做的功更多
D.乙机械的额外功在总功中占的比例更大
D
4.下列关于功率、机械效率的说法正确的是( )
A.越省力的机械，机械效率越高
B.功率越大的机械，机械效率越高
C.所做有用功越多的机械，机械效率越高
D.做功相等的情况下，额外功越少的机械，机械效率越高
5.一台抽水机的功率为12 kW，抽水时的机械效率为80%，那么 5 min内抽水机做的总功为__________J，抽水机做的有用功为__________J。
D
3.6×106
2.88×106
知识点 机械效率的简单计算
6.如图1所示，旗杆顶部有一个定滑轮，其机械效率为80%，升旗手通过一根绕过定滑轮的细绳用25 N的力把一面国旗沿竖直方向匀速拉动上升8 m。则升旗手拉动绳子所做的功是________J，升旗手所做的有用功是________J。(不计细绳重)
图1
200
160
7.如图2所示，某同学使用动滑轮把600 N的重物匀速提升了3 m，动滑轮的机械效率为75%，则提升重物做的有用功为________J，总功为________J，所用的拉力为________N。不计绳重与摩擦，动滑轮的重力为________N。若改用质量更小的动滑轮来提升此重物，则动滑轮的机械效率将会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
图2
1 800
2 400
400
200
变大
8.将一个重为4.5 N的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到斜面顶端(如图3所示)。已知斜面长1.2 m，高为0.4 m，斜面对物体的摩擦力为 0.3 N(物体的大小可忽略不计)。则在上述过程中做的有用功为________J，额外功为________J，机械效率约为________(计算结果精确到0.1%)，沿斜面向上的拉力大小为________N。
图3
1.8
0.36
83.3%
1.8
能力提升
9.如图4所示，小明用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的一桶沙从一楼提到二楼，不计绳重与摩擦，且动滑轮的重力小于沙子和桶的总重力，则其拉力F甲______F乙，机械效率η甲______η乙。(均选填“>”“<”或“＝”)
图4
＞
＞
10. 图5是一种小型千斤顶的示意图，往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离。若工人用100 N的力将摇臂竖直向下压1 m，可以把1 000 N的重物匀速抬高8 cm，则工人做的功为________J，该千斤顶的效率为________。
图5
100
80%
11.如图6所示，工人沿斜面用推力F把重为600 N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)，斜面的机械效率为60%。已知斜面长L＝3 m，高h＝1.5 m。求：
(1)推力F做的总功；
(2)推力F的大小；
(3)物体克服摩擦力所做的功；
(4)物体所受摩擦力的大小。
图6
素养培优
12.如图7－甲所示，小明同学分别将A、B两个完全相同的物体，沿左右两边斜面拉到顶端，做功情况如图7－乙所示。则小明对A做的有用功是________J，对物体B做的额外功是________J。
图7
2
0.5
13.如图8－甲所示，一台“水陆两栖挖掘机”在河边采集泥沙。如图8－乙所示，挖掘机在4 s内将装满泥沙的铲斗从最低点A运送到最高点B，接着再用2 s沿水平方向匀速移动4 m将泥沙卸到汽车上。挖掘机在上述运送泥沙的过程中平均功率为60 kW，泥沙总重为1.8×104 N。求：
(1)运送过程中挖掘机对泥沙做的有用功；
(2)整个过程中挖掘机运送泥沙的机械效率。
图8
参考答案：
1.D 2.50 450 500 3.D 4.D 5.3.6×106 2.88×106
6.200 160 7.1 800 2 400 400 200 变大
8.1.8 0.36 83.3% 1.8 9.＞ ＞ 10.100 80%
11.解：(1)推力做的有用功：
W有用＝Gh＝600 N×1.5 m＝900 J
12.2 0.5
