苏科版九年级物理 第6课 简单机械与功 计算题（学生版）

第6课简单机械与功计算专题

学习目标

1.掌握简单机械的特点及作用；

2.会用杠杆平衡条件解题；

3.理解功和功率的概念，了解功和功率在实际生活和生产中的应用;

4.知道有用功、额外功、总功间的关系，能计算机械效率；

5.能在具体实际中找到提高机械效率的办法。

预习导学

简单机械有用功总功额外功机械效率

杠杆W有用=G6W,^=FsW帧—W狂用〃一区卫

%Fs

匕GhGhG

W/A=FSW—Wg-W耽

%,FsFnhFn

滑轮组Wnn\=GhW,奸G/J+G衲力（不计VV妒G动M不计绳重和

Gh__G_

绳重和摩擦）摩擦）

%Gh+G动hG+G动

〃—叫

W胪W忌一WOJ

W总k

斜面W有用=G/?W<i=Gh+flw额引

（/为摩擦力）（/为摩擦力）

Gh+fl

探究提升

知识点一：杠杆计算

I.灵活运用杠杆平衡条件公式及其变形公式：①杠杆平衡条件公式公式FL=F?L2②求解动力，用变形公

式&=F2L2/L③求解动力臂，用变形公式L=F?L2/3④掌握杠杆平衡条件公式中各个字母代表的物理量

2.用杠杆提升物体的用功、额外功和总功求法：①用杠杆提升物体做的有用功W«"Gh②用杠杆提升物体做的

总功W*Fs③用杠杆提升物体做的额外功W领外二W总TV制

其中h是重物G被提升的高度，s是动力F移动的距离。h与s的关系可以根据相似三角形建立。

JT*Gh

3.杠杆机械效率的求解H=xlOO^o=—x100%

/FS

①用杠杆提升物体时，有用功和总功的比值.称为杠杆机械效率。

②杠杆机械效率公式：n=（wmu/WQX100%

【探究重点】

杠杆的平衡条件是：动力X动力臂=阻力X阻力臂，用字母表示为：W=他；杠杆的平衡不是单独由力或力臂

决定的，而是由它们的乘积来决定的。

机械效率：有用功跟总功的比值。机械效率计算公式：/7=^xl00%o

【例题精讲】

1.（2022•广西百色・中考真题）如图所示，轻质细杆可绕竖直墙上的。点转动，末端挂一个重为150N的物体，拉

力产沿水平方向,当小45。时，拉力F=No若保持拉力沿水平方向，让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位

置，则拉力将（选填“变大，或"变小"）。

【巩固训练】

2.（2021•甘肃兰州•二模）如图所示，杆秤秤蛇的质量为0.2kg,杆秤自身质量忽略不计，若杆秤水平静止时，被测

物体和秤泥到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m,则被测物体的质量为_kg,若秤吃上粘有油污，则测量值比被测物

体的真实质量要—（选填“偏大”或〃偏小〃）

知识点二：滑轮组计算

用滑轮组竖直提升物体有用功、额外功和总功以及机械效率的求法：有用功WfjxGh；总功We=Fs；额外功

W屯一W"用

①s=nh其中人是重物G被提升的高度，s是动力F移动的距离，n是动滑轮上的绳子段数。

②滑轮组机械效率的求解。用滑轮组提升物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。滑轮组机械效

率公式：n=(Wffm/W.e)xioo%；n=(WKJII/W总)x100%=(G/nF)>100%

【探究重点】

用滑轮组水平拉动物体有用功、额外功和总功以及机械效率的求法：有用功Wfi『fs2；总功W转Fsi额外功

W於外=W电一W”用

①s产”2其中S1是动力F移动的距离，S2是重物水平移动的距离，f是物体匀速运动受到的阻力，n是动

滑轮上的绳子段数。

②滑轮组机械效率的求解。用滑轮组水平拉动物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。滑轮组机

械效率公式：q=（w制/w&）xioo%n=（w有用/w动xioo%=（fS2/Fsjxioo%

【例题精讲】

3.（2023・广东珠海・珠海市紫荆中学桃园校区校考三模）如图所示，分别使用滑轮或滑轮组匀速提升质量为叫的物

体，每个滑轮的质量为色，在相同的时间内物体被提升的高度均为1m,不计绳重和摩擦，下列说法正确的足（）

A.滑轮组中A滑轮可以省功B.动滑轮的重力为5N

C.滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少D.每次提升重物时，滑轮组做的额外功为10J

【巩固训练】

4.（2023•北京海淀二模）如图所示，用滑轮组提升所受重力为400N的物体，在拉力厂的作用下，绳子自由端竖直

向上匀速移动了3m,用时10s,滑轮组的额外功是100J。对于这一过程，下列说法正确的是（）

A.滑轮组的机械效率是80%

B.滑轮组提升物体所做的有用功是1200J

C.拉力厂的功率是40W

D.动滑轮所受的重力为100N

知识点三：斜面计算

以斜面为载体的综合计算题，考查的知识点一般包括斜面的机械效率；速度公式及其应用；功率的计算.在解

题时会用到速度公式v=s/t,功率P=Fv,根据W=Gh求出有用功，推力做的功W=Fs即总功，然后根据机械效率的计

算公式可求出斜面的效率.

用斜面提升物体有用功、额外功和总功求法：①有用功W简尸Gh②总功WFs③额外功W额外=W总一W研

其中s是动力F沿着斜面移动的距离，h是重物上升的高度，s和h的关系，通常可由解三角函数得到，一般斜面

倾斜角给出。

【探究重点】

①用斜面提升物体时，有用功和总功的比值.称为斜面的机械效率。

（Jhh

②斜面的机械效率；n=777-x100%=普x1oo%=:——X1。。％,

%FlG物〃+/7

【例题精讲】

5.（2023•河南郑州二模）如图所示，工人用10s沿斜面把一箱货物从底端匀速拉到顶端，拉力为800N,斜面长5m、

高2m,货物质量为160kg,对此，下列说法正确的是（g取10N/kg）（）

A.货物的重力和斜面对货物的支持力是一对平衡力

B.货物受到的摩擦力大小为800N

C.拉力的功率为400W

D.斜面的机械效率是75%

【巩固训练】

6.（2022•甘肃兰州•中考真题）如图所示，斜面长10m,高4mo用平行于斜面450N的拉力，将重100N的物体,

从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（）

A.利用此装置既可以省力，也可以省功B.物体受到的摩擦力为50N

C.对物体所做的有用功为500JD.该斜面的机械效率为80%

知识点四：功与功率计算

【探究重点】

1.功的公式：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：用二尸S。功的单位：国际单位制中，

功的单位是：焦耳，符号是J,1J=IN-mo

W

2,功率公式：尸=一=9乙单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特，符号是W。常用单位还有千瓦（kW）、

t

马力。功率公式的解释：物体在拉力尸的作用下，以速度丫沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力

与物体速度的乘积，即产二8。

【例题精讲】

7.（2023・湖北黄冈二模）跳绳是冬季的一种健身运动，旁人看起来似乎很简单，然而亲自跳起来就会感到运动量是

相当大的。有位同学对此作了专门研究：跳绳者的质量是50kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根

据所给条件可估算出此跳绳者在lmin内做功的平均功率为W（g取10N/kg）。

【巩固训练】

8.（2023娄底市娄星区•模）在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化

的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N,在这段时间（4s〜8s）内，木箱受到的推力的功率是

W,8s-10s内木箱受到的摩擦力是N（忽略空气阻力）。

八v/(m/s)

随堂演练逐点突破达标自测

-------------------N-------------------

1.（2020•四川省泸州市）（多选）如图所示，已知固定斜面长5m、倾角为30。,木箱重150N。某同学用大小为100N

的推力沿斜面向上推木箱，使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中，关于木箱所受的力对木箱做的功，下列

判断正确的是（）

A.木箱克服重力做功的大小为500J

B.木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J

C.推力做功的大小为500J

D.斜面支持力做功的大小为375J

2.（2023天津红桥一模）如图所示，在处于水平平衡的杠杆八点，挂上4个钩码（每个钩码的质量为50g）,若使

杠杆在水平位置保持平衡，作用在杠杆8点的力最小为（g取10N/kg）（）

O

A.15NB.6NC.3ND.1.5N

3.（2021•黑龙江大庆・中考真题）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程（5）一时间⑴

关系如图所示，下列正确的是（）

A.物体20s时的速度大于8s时的速度B.0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力

C.0-12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功D.0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率

4.（2023・上海长宁二模）如图所示的轻质杠杆，在A点悬挂重为20牛的物体甲，在8点施加竖直向上的动力F,

使杠杆在水平位置处于静止状态。若杠杆上每一格的距离均相等，则该杠杆属于杠杆（选填“谷力〃或“费力，

所需力少的大小为牛，此时物体甲所受合力的大小为牛。

5.（2023安徽亳州一模）如图所示，明明同学在10s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动60cm,已知物体受

到水平地面的摩擦力为120N,滑轮组的机械效率为80%,则拉力尸做功的功率为Wo

6.（2022•广东•东莞市茶山中学一模）如图所示，一轻质杠杆的8端挂一质量为10千克的物体，八端用一细绳将杠

杆系于地上，细绳与杠杆间的夹角为30。，04=lm,OB=0.4m,此时杠杆在水平位置平衡，现在0点放一质量为5kg

的物体，用F=10N的水平拉力使物体以0.1m/s的速度向左匀速滑动.问：

（1）物体在0点，杠杆水平静止时细绳4c的拉力是多少？

（2）物体运动到距4点多远的地方，细绳AC的拉力恰好为零？

7.（2023•广东茂名•校联考三模）小明家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的

接触面积是装修工人用5（X）N的拉力/通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m,用时20s。

（g=10N/kg）求：

（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强；

（2）拉力〃的功率：

（3）滑轮组的机械效率。

课时提优注支双基强化落实

1.（2023河南信阳一模）如图所示，一均匀杠杆可以绕中点。自由转动，杠杆上垂直粘有A、B两根粗细相同的蜡

烛且刚好在水平位置平衡，两蜡烛所处位置到O点的水平距离/AO=2/8。，现同时点燃蜡烛，经时间/,它们减少了

相等的质量，下列说法正确的是（）

A.点燃前A、B蜡烛重力之比为逅2

B.经时间f，杠杆右端下沉

C.经时间,,杠杆左端下沉

D.经时间/,杠杆继续保持水平平衡

2.（2023•四川成都二模）如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，绳子能承受的最大拉力分别为400N

和160N,每个滑轮重力均为50N。当滑轮组下端挂重340N的物体，用水平向右的力尸拉绳了咱白端，物体在10s

内上升了2m,不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，下列分析正确的是（）

B

"/〃，〃〃

Z/ZZZZZZ/ZZZZZZZ/1

A.测力计的示数为330N

B.绳子自由端拉力”的功率为78W

C.此装置提升重物的最大机械效率约为88.9%

D.滑轮组做的额外功为200J

3.（2023江苏苏州一模）如图所示，把重为G的物体甲从4点竖直向卜.匀速拉至8点的过程中，绳的拉力对甲做

的功为WA8：用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B等高的。点，在此过程中的拉力

MB唯D

A.B.

%

Wgf\B

C.D.

吃MD+MB

4.（2021•黑龙江绥化市・中考真题）甲、乙两人各自推动一辆小车，从同一地点同时向西做直线运动，乙的推力是50N,

运动情况如图所示。以乙为参照物，则甲向,运动；乙推车功率是Wo

5.（2023四川内江一模）用一个动滑轮把80N的沙袋从地面提到6m高的脚手架上，所用的力是50N,这一过程

所做的有用功是J，这个动滑轮的机械效率是

6.（2022•甘肃武威•二模）某工人利用如图所示的滑轮组提升重900N的物体，物体在18s内匀速上升了3m,绳子

末端的拉力为400N,不计绳重和摩擦，求：

（1）工人做功的总功率；

（2）刃滑轮的重力；

（3）若用此滑轮组匀速吊起另一物体时，该滑轮组的机械效率达到80%,求此时工人所用的拉力。

/〃/〃〃

7.（2022•福建福州•二模）如图，一质量不计的跳板人8,两端分别与河岸和浮箱连接，且可以在竖直方向转动（不

计转动过程摩擦）。浮箱上放着5包相同的货物，一位工人逐个将货物通过跳板搬至岸上。浮箱为长方体，上下浮

动时上表面保持水平，水面相对河岸位置不变。已知人、浮箱和每包货物的重均为500N,浮箱底面积为2m，求：

（1）人站在浮箱上还未开始搬运时，漂浮的浮箱受到浮力；

（2）当人背着最后一包货物走到A8中点。时。，浮箱受到浮力（不计跳板形变）；

（3）将货物从8搬运到A,搬第一包货物与最后一包货物，货物克服重力做功相差多少？

温故知新复习旧知预习新知

1.CO”天津红桥一模）如图所示，斜面长为.3高为h,用沿斜面向上的力把一个重为G的物体匀速拉到坡顶,

下列说法中正确的是（）

A.若斜面的机械效率，7=1,则拉力尸=G

B.若斜面的机械效率<=1,则拉力”二，

C.若斜面的机械效率，7<1，则拉力「二,

D.若斜面的机械效率，7<1,则物体与斜面间的摩擦力/二驷二史

s

2.（2021云南二模）现给出结论