南方新課堂金牌學(xué)案九年級物理滬粵版
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例2 在抗洪搶險行動中，小明需要把一個質(zhì)量為240kg的重物搬到2m高的車上，為了省力，他用5m的長木板搭了一個斜面（如圖）。搬運過程中，他用沿斜面向上1200N的力，歷時1min將重物勻速地推到車上。此過程中小明對重物做的有用功為
4800
J，總功為
6000
J，額外功為
1200
J。（g取10N/kg）
答案：4800；6000；1200
解析：有用功$W_{有}=Gh=mgh=240kg×10N/kg×2m = 4800J$；總功$W_{總}=Fs=1200N×5m = 6000J$；額外功$W_{額}=W_{總}-W_{有}=6000J - 4800J=1200J$。
例3 [易錯題]下列說法中正確的是（
C
）
A. 機械效率越高，機械做功一定越快
B. 做功越多的機械，機械效率一定越高
C. 有用功占總功比例越大，機械效率越高
D. 通過改進機械的性能可以使機械效率達到100%
答案：C
解析：機械效率是有用功與總功的比值，與做功快慢（功率）無關(guān)，A錯誤；做功多但有用功占比低，效率不一定高，B錯誤；有用功占比越大，效率越高，C正確；額外功不可避免，效率不可能100%，D錯誤。
針對訓(xùn)練 工人用滑輪組把一箱箱貨物從一樓提升到五樓，在滑輪組上加潤滑油后，機械效率提高了，則加潤滑油后工人提升同樣的重物時，做的（
D
）
A. 有用功減小，總功不變
B. 有用功增加，總功增加
C. 有用功減小，總功減小
D. 有用功不變，總功減小
答案：D
解析：提升同樣重物，有用功$W_{有}=Gh$不變；加潤滑油減小摩擦，額外功減小，總功$W_{總}=W_{有}+W_{額}$減小，D正確。
例4 隨著人們生活水平的提高，不少居民小區(qū)都配備了健身房。小明每個周末回家都會到健身房鍛煉身體，如圖所示是小明最喜愛的用于鍛煉臂力的健身拉力器結(jié)構(gòu)示意圖。如果小明每次用250N的拉力向下拉動拉桿，使質(zhì)量為20kg的配重在0.4s內(nèi)勻速升高40cm后，再放手讓其自由落下。不計拉桿和繩的重力，g取10N/kg。求：
（1）小明拉動拉力器過程中克服配重的重力所做的有用功；
（2）小明拉動拉力器的功率P；
（3）小明鍛煉過程中拉力器的機械效率η。
答案：（1）80J；（2）250W；（3）80%
解析：
（1）配重重力$G=mg=20kg×10N/kg = 200N$，高度$h = 40cm=0.4m$，有用功$W_{有}=Gh=200N×0.4m = 80J$；
（2）由圖知繩子段數(shù)$n = 2$，拉力移動距離$s=nh=2×0.4m = 0.8m$，總功$W_{總}=Fs=250N×0.8m = 200J$，功率$P=\frac{W_{總}}{t}=\frac{200J}{0.4s}=250W$；
（3）機械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{總}}×100\%=\frac{80J}{200J}×100\% = 80\%$。
