專題01 機械功和機械能（考點清單）-2024-2025學年九年級物理上學期期中考點大串講（滬粵版）

第十一章《機械功與機械能》知識清單第十一章《機械功與機械能》知識清單

知識知識清單01機械功1．功的定義：作用在物體上的，使物體在上移動了一段，就說這個力對物體作了功兩個因素必須同時具備，缺一不可一是二兩個因素必須同時具備，缺一不可一是二是3.力對物體不作功的三種情況類型“不勞無功”(有距離無力，F＝0)“不動無功”(有力無距離，s＝0)“垂直無功”(力和距離垂直)舉例人踢足球，人在足球飛出后不對足球做功用力搬石頭，但未搬動，人對石頭不做功提著水桶在水平面上行走，人對水桶沒有做功即講即練即講即練1．（2024?常州）起重機將1000N的重物先豎直向上勻速提升3m,再懸停6s,起重機對重物做功情況是（）A．提升過程做了功，懸停過程做了功B．提升過程不做功，懸停過程不做功C．提升過程不做功，懸停過程做了功D．提升過程做了功，懸停過程不做功答案：D4.功的計算：規(guī)定：力對物體做的功(W)等于跟物體在力的方向上通過的的乘積。（功=力×距離）5.功的公式：W表示功，F表示力，s表示沿力的方向移動的距離6．功的單位：在國際單位制中，力的單位是牛（N），距離的單位是米（m）,功的單位就是?！っ住９Φ膯挝挥幸粋€專門的單位叫做，簡稱，符號為。物理含義：用1N的力使物體沿著水平面移動1m的距離，則該力對物體做了1J的功7．常見功的估算舉起兩只雞蛋1米高，兩個雞蛋的重力約為N，移動距離為1m，所做的功大約為J。舉起一袋10kg的大米到肩上，大米重力為N，假設人的平均身高為1.6m，，則所做的功大約為J。一個質量為60kg的人從一樓走到三樓，人的重力為N，假設每層樓高3m，則克服重力所做的功大約為J。拿起一瓶500mL的礦泉水放到桌子上，假設礦泉水的重力為N，提高距離約為1m，則所做的功大約為J。（礦泉水瓶重不計）即講即練即講即練1．（2023?青島）下列有關單位換算關系，不正確的是（）A．1Pa=1N/m2 B．1J=1N?m C．1J=1N?s D．1W=1J/s【答案】C2．（2024?吉林）某架無人機重330N，在一次試飛中從高空豎直下降1000m,無人機所受重力做的功為

J，在此過程中無人機的重力勢能將?！敬鸢浮?.3×105；減小3．在水平地面上，用60N水平拉力重100N的木箱，使木箱沿拉力方向前進5m,拉力所做的功等于J，重力所做的功等于J?！敬鸢浮?00；04．根據你對生活中物理量的認識，下列數據最符合實際情況的是（）A．一名中學生的步行速度為10m/sB．一名中學生從一樓到二樓，所做的功大約為100JC．一名中學生的重力約為500ND．一名中學生雙腳站立時對地壓強約為100Pa【答案】C8.功的原理：使用機械時，人們所做的功，都等于不用機械而直接用手所做的功，也就是說。（機械的黃金定律）利用功的原理說明斜面是省力機械GGFlh在斜面上搬運重物時，如果忽略摩擦力，設斜面長為l，高為h，物體所受的重力為G，人推重物的力為F根據功的原理，推力F所做的功?就應當等于不用斜面而由人直接將該重物提到同一高度時克服重力所做的功，即。因此，推力F可以表示為。因為直角三角形斜邊大于直角邊，這表明，利用斜面來搬運重物時，所用的力可以小于重物所受的重力，即利用斜面可以省力?。此外，斜面的省力情況與斜面的高度和長度有關。在高度相同的情況下，斜面越長，越省力。因此，通過加長斜面，可以減少所需的力量，使得搬運重物變得更加容易?。綜上所述，斜面是一種省力的機械。在高度相同的情況下，斜面越長，越省力。生活中的斜面即講即練即講即練1．如圖所示，工人師傅利用斜面把重物勻速推到車上，此過程中工人利用斜面可以省，但要費距離，即使用任何機械都不能省?！敬鸢浮苛?；功知識清單02功率知識清單02功率1．比較做功的快慢的方法方法一：方法二：即講即練即講即練1．我們可以用兩種方法來判斷物體做功的快慢。如圖表示挖掘機挖土與人力挖土做功的快慢不同，你認為（選填“挖掘機”或“人”）做功較快，所用的判斷方法：。另一種判斷方法：。2.功率定義在物理學中，把的多少與的比值，叫功率。意義：表示做功的的物理量。功率大的做功快。3．功率的計算公式P表示功率，W表示功，t表示做功的時間4．功率的單位在國際單位制中：功的單位是，時間的單位是,功率的單位就是。功率的單位有個專門的名字叫做，簡稱，符號。（1瓦=1焦/秒。1千瓦=1000瓦）即講即練即講即練1．甲、乙兩臺塔吊機器的功率分別為P甲=25kW和P乙=40kW。則下列判斷正確的是（）A．乙一定比甲做功快B．乙一定比甲做功多C．相同時間內兩機器做功一樣多D．做同樣多的功，甲所用時間更少【答案】A2．（2024?江西）如圖所示，物塊在大小為F的拉力作用下，在時間t內沿拉力方向移動的距離為s,則此過程中拉力對物塊做的功為

，功率為

。（均用題中所給字母表示）【答案】；3．（2024?上海）塔吊吊起重物，在豎直方向勻速上升時，若以地面為參照物，則此重物是

的（選填“運動”或“靜止”）。若拉力為1×104N，重物上升的距離為40m,重物上升所用的時間為50s,則拉力做功為

焦，功率為

瓦?！敬鸢浮窟\動；4×105；80004．（2024?黑龍江）如圖某廠家開發(fā)的汽車，其質量為1500kg,車輪與地面接觸的總面積為0.075m2，該車在水平路面上勻速直線行駛13.8km,用時10min,這一過程中汽車發(fā)動機的輸出功率為4.6×104W。（1）汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓強是多少？（2）汽車牽引力所做的功是多少？（3）行駛過程中汽車受到的阻力是多少？【答案】（1）2×105Pa；（2）2.76×107J；（3）2×103N。5．拓展公式Fv邊長為a，質量為m的正方體木塊，在力F的作用下在水平面上，以速度v做勻速直線運動，運動時間為tFv物體移動的距離拉力F做的功拉力F做功的功率（F為恒力，v不變）其他物體的重力物體的密度物體對水平面的壓強即講即練即講即練1．（2023?巴中）已知木箱重為1000N，在水平拉力F的作用下向右以0.5m/s的速度做勻速直線運動，地面對木箱的摩擦力為重力的0.3倍。經過5s，地面對木箱的支持力做功

J，拉力F做功的功率為

W。【答案】0；150。6．常見功率的估算中學生跳繩的功率約為60W；人騎自行車的功率約為70W；優(yōu)秀運動員短時間運動的功率約為1000W即講即練即講即練1．（2019?邵陽）參加今年邵陽市初中畢業(yè)學業(yè)考試的王小鵬同學聽到考試預備鈴響了，考室還在四樓呀！一口氣從一樓跑到四樓考室，所用時間為30秒。他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近（）A．1.5W B．15W C．150W D．1500W【答案】C7．功率的測量測量人爬樓時的功率原理：=1\*GB3①用測出人的的質量m=2\*GB3②用測出樓層的高度h=3\*GB3③用測出爬樓所用的時間t則人爬樓的功率P==即講即練即講即練1．跳繩是我市初中畢業(yè)生體育測試的項目之一，小華想利用所學的物理知識估測自己跳繩時克服重力做功的平均功率（不計繩重）。（1）用體重計測量自己的質量m；（2）用刻度尺測出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）；（3）用

（填測量器材）記錄跳n次所用的時間t；（4）計算出跳繩時克服重力的平均功率P=（用字母表示）；（5）若跳繩者的質量m=50kg,跳繩者的重心高度隨時間變化的情況如圖所示。根據圖中所給條件，可估算出此跳繩者在1min內克服重力做功的平均功率為

W。（g取10N/kg）（6）若他要比較和其他同學跳繩的平均功率大小（設跳起的平均高度相同），則

。A.跳繩快的功率一定大B.跳繩的快慢相同，體重大的功率大C.體重相同，跳的個數越多的功率越大D.體重相同，跳的時間越長的功率越大【答案】（3）秒表；（4）；（5）135；（6）B2．小明家買了一桶水，小明的爸爸要將這桶水從一樓搬到他家所住的三樓，小明想用所學的物理知識測量他爸爸搬水的過程中對這桶水所做功的功率。（1）小明設計的實驗步驟如下，其中不必要的是

（填字母）。A.測出這桶水的重力；B.測出兩層樓的樓梯總長度；C.測出兩層樓的豎直高度；D.測出上樓所用的時間；E.算出他爸爸搬運這桶水的功率。（2）小明在測量中所需要的器材有：彈簧測力計（量程足夠大）、和

。（3）小明設計了一個記錄數據的表格，請你幫小明完成表格第一行中還未填好的內容。兩層樓的高度h/m爸爸上樓的時間t/s爸爸搬運這桶水的功率P/W1506.432（4）結合表中的數據，計算出小明爸爸搬運這桶水的功率

W?！敬鸢浮浚?）B；（2）皮尺（或卷尺），秒表（或手表、鐘表）；（3）這桶水的重力G/N；（4）30。知識清單03機械效率知識清單03機械效率1．有用功與額外功對人們有價值的功叫做既無利用價值但又不得不做的功叫做動力對機械所做的功叫做關系：即講即練即講即練1．著名作家馮驥才在《挑山工》中描述了挑山工用扁擔將貨物運送上山的情景，如圖所示。在這個過程中，挑山工做的有用功是對

做的功，挑山工做的功是對人、扁擔、貨物做的功?！敬鸢浮控浳?；總2．鐵桶里裝著沙子，小龍?zhí)嶂F桶將沙子送到樓上，他對沙子所做的功叫

，對鐵桶做的功叫

。如果目的是送桶到樓上，則小龍對沙子做的功叫

?！敬鸢浮坑杏霉?；總功；額外功2．機械效率：機械效率：跟的比值，用

表示。計算公式：η=×100%。大小：使用任何機械都不可避免地要做額外功，有用功總是

總功，故機械效率總是小于

。即講即練即講即練1．如圖是甲、乙兩機械的參數，若將甲機械更換成乙機械，機械效率將（選填“增大”、“減小”或“不變”），乙機械做了有用功J。表格是某些機械的一組數據，請你找出這些機械設備效率的共同特點如表：某些機械設備的機械效率噴氣發(fā)動機16%～24%起重機40%～50%汽油機22%～27%柴油機28%～30%抽水機60%～80%【答案】減小；2100；機械效率總小于1滑輪組的機械效率的計算圖例公式滑輪組豎直實際半理想（不計繩重及摩擦）實際類型中的公式都可用克服重力做功G：物體重力h：物體上升的高度F：拉力s：拉力移動的距離（繩子末端移動的距離）s=nh,（n：滑輪組的股數）理想水平即講即練即講即練1．（2024?常州）如圖所示，工人利用動滑輪勻速提升重物，已知物重400N，施加在繩端豎直向上的拉力F為250N，在100s內將物體提升10m。不計繩重與摩擦，此過程中動滑輪的機械效率為

，繩端拉力做功的功率為

W?！敬鸢浮?0%；502．（2023?眉山）如圖所示，工人用滑輪組提升重物，已知重物重力G物=1000N，動滑輪重力G動=200N。在工人用力F作用下，重物勻速上升，30s達到規(guī)定高度6m處。不計繩重和機械之間的摩擦。求：（1）拉力做功的功率；（2）滑輪組的機械效率；（3）若用該裝置提升另一重物時，機械效率達到90%，則該重物的重力是多少？【答案】（1）240W；（2）83.3%；（3）1800N。3．（2024?廣元）假期間，小明隨爸爸去建筑工地勞動體驗。用如圖所示的滑輪組來提升材料，當提升的材料重力為300N時，滑輪組機械效率為75%，則動滑輪的重力為

N；若繩子能承受的最大拉力為500N，則該滑輪組能提起材料的最大質量為

kg。（空氣阻力、摩擦力及繩重不計，g取10N/kg）【答案】100；904．（2023?婁底）如圖所示，重6N的物體在F=2N的水平拉力作用下，以10cm/s的速度向左勻速運動了5s,已知物體所受的摩擦力為3N，則拉力做的功為

J，動滑輪的機械效率為

?！敬鸢浮?；75%杠桿、斜面的機械效率的計算斜面杠桿即講即練即講即練1．（2023?江西）如圖所示，利用斜面將箱子推進車廂，通常要比把箱子直接從地面搬進車廂省力多了。某同學用100N的力沿斜面向上勻速推動箱子，已知箱子質量為20kg,斜面長3m,斜面高1.2m,g=10N/kg。求：（1）箱子受到的重力；（2）箱子受到的摩擦力；（3）斜面的機械效率；（4）使用斜面推箱子時有哪些更省力的方法?！敬鸢浮浚?）200N；（2）20N；（3）80%；（4）減小斜面的坡度、減小斜面的粗糙程度，都可以省力。2．（2024?呼和浩特）杠桿是一種讓人類突破自身力量極限的簡單機械。如圖所示，OA長20cm,OB長120cm,張宇同學豎直下壓B端，重物被豎直勻速頂起10cm,已知重物質量為270kg,求：（1）若不計桿重和摩擦，上述過程在B端施加多大的力；（2）若實際使用600N的力，則這個過程的機械效率?！敬鸢浮?50；75%功、功率、機械效率的區(qū)別1.機械效率越大，有用功跟總功的比值越大。有用功總小于總功，所以機械效率總小于1；功率表示做功的快慢，功率大做功快2.功、功率、機械效率之間沒有直接聯系。做功多的功率不一定大，做功多的機械效率不一定高，功率大的機械效率不一定高3.機械效率與是否省力、是否省距離、功率的大小、機械做功的多少均無關即講即練即講即練1．（2023?連云港）下列關于機械效率的說法正確的是（）A．越省力的機械，機械效率越高B．做功越快的機械，機械效率越高C．所做有用功越多的機械，機械效率越高D．有用功與總功的比值越大的機械，機械效率越高【答案】D測量滑輪組機械效率的實驗【實驗原理】【實驗器材】鉤碼（若干）、定滑輪和動滑輪（若干）、鐵架臺、細繩（若干）、、等?！緦嶒灢襟E】（1）用彈簧測力計測量鉤碼所受的（2）用所給器材按圖示進行組裝，并記下鉤碼和繩端的初位置（3）用彈簧測力計拉動繩子自由端，使鉤碼上升一段距離，從彈簧測力計讀出的值；分別用刻度尺測出鉤碼上升的距離h和繩子自由端移動的距離s，將這三個值填入表格（4）然后根據和計算出有用功和總功，根據計算出該滑輪的機械效率并填入表格；（5）只改變所掛鉤碼的數量，重復以上實驗步驟兩次，記錄并計算實驗數據；（6）控制鉤碼數量與上述最后一次實驗不變，改變鉤碼上升的高度，重復以上實驗步驟，記錄并計算實驗數據；（7）控件制鉤碼數量與上述最后一次實驗不變，改變動滑輪個數，重復以上實驗步驟，記錄并計算實驗數據。【數據處理】實驗次數鉤碼重G/N鉤碼上升的距離h/N有用功W有/J拉力F/N繩端移動的距離s/m總功W總/J機械效率η/%12345【實驗結論】（1）同一滑輪組，提起的物重越大，滑輪組的機械效率（2）用不同的滑輪組，提升相同的物體，動滑輪越重，滑輪組的機械效率（3）滑輪組的機械與提升重物上升的高度即講即練即講即練1．（2023?揚州）在學習了機械效率的相關知識后，課外研究小組有同學猜想：同一個機械的機械效率是不變的。為了驗證猜想，他們用如圖所示的滑輪組進行實驗，改變鉤碼個數，用彈簧測力計沿豎直方向拉著細繩，使鉤碼勻速向上運動，測得的數據如表1。實驗次數鉤碼重G/N鉤碼上升的高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m有用功W有用/J總功W總/J機械效率η/%120.11.00.30.20.3066.7230.11.40.30.30.4271.4350.12.20.30.50.6675.8（1）分析表中的數據，他的猜想是

（選填“正確”或“錯誤”）的。（2）實驗小組又進行了如下的探究：改變滑輪的個數組成不同的滑輪組，仍用彈簧測力計沿豎直方向向上勻速拉動細繩，測得的數據如表2。實驗次數動滑輪個數鉤碼重G/N繩端拉力F/N鉤碼上升的高度h/m繩端移動距離s/m有用功W有用/J總功W總/J機械效率η/%4163.60.20.41.21.4483.35262.40.20.81.21.9262.56362.20.21.21.22.6445.5分析數據可知：物重相同，動滑輪個數越多越省力，但機械效率越。進一步分析還發(fā)現，當滑輪組越來越省力時，它的額外功越來越大，甚至會出現額外功

有用功的情況，所以設計一個機械模型時，既要考慮省力，還要考慮

。（3）根據表2中的數據，如果增加動滑輪個數繼續(xù)實驗，將會出現的困難是

，你的改進方法是?！敬鸢浮浚?）錯誤；（2）低；大于；機械效率；（3）繩端移動距離太長，不便操作；降低重物上升的高度。2．（2023?湘潭）用圖所示裝置測量滑輪組的機械效率，部分實驗數據如下表：實驗次數鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩子自由端移動距離s/cm機械效率η12.051.01566.7%24.051.81574.1%34.0101.83074.1%46.052.515（1）實驗過程中，緩慢豎直拉動彈簧測力計，使鉤碼向上做

運動。第1次實驗時，鉤碼上升的時間為3s,此過程中，繩子自由端上升的速度為

m/s。（2）第4次實驗時所做的有用功為

J，滑輪組的機械效率是

%。（3）分析1、2、4次實驗的數據可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越

（選填“大”或“小”），滑輪組的機械效率越高；分析2、3次實驗的數據可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度

（選填“有關”或“無關”）。（4）用滑輪組提升重物時，下列選項中也可提高機械效率的是

。A．換用更輕的動滑輪B．加快提升物體的速度【答案】（1）勻速直線；0.05；（2）0.3；80；（3）大；無關；（4）A。知識清單04機械能1．能量知識清單04機械能一個物體能夠對別的物體，這個物體就具有。一個物體能夠做的功越多，這個物體具有的能量就越多，可以用的多少來衡量物體做功的多少即講即練即講即練1．關于能量下列說法正確的是（）A．質量大的物體具有的能量多B．物體能夠對外做的功越多，則該物體的能量越大C．因為物體具有的能量很多，所以物體對外做的功也一定很多D．因為能量很抽象，所以無法判斷能量大小關系【答案】B2．動能：物體由于而具有的能叫動能。一切運動的物體都具有動能物體的動能跟和有關，運動物體的越大，越大，它具有的動能就越大。即講即練即講即練1．在公路上我們時常會看到限速標志，如圖所示。對不同車型限速不同是因為

越大，物體的動能越大，物體動能還與

有關?！敬鸢浮抠|量；速度2．城市的環(huán)衛(wèi)灑水車對道路灑水，在此過程中，灑水車在水平地面上勻速運動，灑水車的慣性（選填“變大”、“不變”或“變小”），灑水車的動能（選填“變大”、“不變”或“變小”）【答案】變?。蛔冃?．甲、乙兩質量相同的人，同時從同一起跑線出發(fā)，同向做勻速直線運動，某時刻他們的位置如圖所示，此時甲的速度

乙的速度，甲的動能

乙的動能。（兩個空都選填“大于”、“小于”、“等于”）【答案】小于；小于4．（2024?常州）2024年3月26日，美國“弗朗西斯?斯科特?基”大橋被“達利”號集裝箱船撞毀，如圖所示。撞擊前，船突發(fā)故障失去動力，但并沒有立即停下，這是因為

。當船以10.8km/h、合

m/s的速度撞擊大橋時，雖然船速較慢，但由于船的

很大導致其

能很大，使得船將大橋撞毀?！敬鸢浮枯喆哂袘T性；2；質量；動探究動能的大小跟哪些因素有關即講即練即講即練（2022?阜新）在探究“物體的動能跟哪些因素有關”的實驗中，如圖甲、乙、丙所示，將A、B、C三個鋼球先后從同一裝置高度分別為h1、h2、h3的位置由靜止開始滾下（mA=mB＜mC，h1=h3＞h2），水平面上同一位置的木塊被撞出一段距離后停下。請回答以下問題：（1）該實驗探究的是

（填“木塊”或“鋼球”）的動能。（2）實驗通過觀察木塊被鋼球撞出

的長短來判斷鋼球動能的大小，這種研究問題的方法叫

。（3）比較

兩圖進行的實驗，可以探究鋼球動能大小與速度有關。（4）比較

兩圖進行的實驗，可以探究鋼球動能大小與質量有關。此探究過程中兩球剛好運動到水平面時的速度

（填“相等”或“不相等”）。（5）由此實驗聯想到某段道路限速牌上標明“100”和“80”字樣，（填“大客車”或“小轎車”）的限速應該是80km/h。【答案】（1）鋼球；（2）距離；轉換法；（3）甲、乙；（4）甲、丙；相等；（5）1003．重力勢能：物體由于而具有的能。物體被舉得越，質量，它具有的重力勢能就越大。4．彈性勢能：物體由于而具有的能。物體的越強，越大，它具有的彈性勢能就越多。即講即練即講即練1．已入刑法的高空拋物再入治安管理處罰法。2023年8月28日，治安管理處罰法修訂草案提請十四屆全國人大常委會第五次會議審議?！案呖諕佄铩蔽：π源蟮脑蚴歉咛幍奈矬w具有較大的（）A．重力勢能 B．彈性勢能 C．動能 D．內能【答案】輪船具有慣性；2；質量；動2．如圖甲為“會跳的卡片”，A為卡片外側，B為卡片內側，實驗時應把

（選填“A”或“B”）面朝下緊貼桌面，壓平后迅速松開手，觀察到的現象是

，這個現象說明：發(fā)生彈性形變的橡皮筋能對卡片

，因此它具有

能。圖乙、丙是用相同的橡皮筋，相同的卡片制成的，且剪開豁口的深度也是相同的，但乙的豁口間距離更大，實驗時分別將它們在桌面上壓平之后松開手，（選填“乙”或“丙”）卡片可以彈跳得更高一些?！敬鸢浮緽；卡片能跳起來；做功；彈性勢；乙3．小華到家鄉(xiāng)某區(qū)域進行跨學科主題學習