《2025年奔跑吧少年九年级科学全一册浙教版》

11. 如图所示,古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起。使用定滑轮可以改变动力方向(填“省力”“省距离”或“改变动力方向”);吊桥可以看作杠杆,绳子对它的拉力是动力,吊桥的重力是阻力。在拉起吊桥的过程中,阻力臂变小(填“变大”“变小”或“不变”)。

答案： 改变动力方向 变小

12. 如图所示,用平行于斜面的拉力F,将一个重力为G的物体由粗糙斜面底端匀速拉到顶端,斜面长为L,高为h。拉力所做的有用功是Gh;物体受到的摩擦力是$\frac { F L - G h } { L }$。

答案： $ Gh $ $ \frac { F L - G h } { L } $

13. 某同学发明一自动升降排水井盖(如图甲所示),暴雨时通过收集雨水实现井盖的自动抬升(如图乙所示),加快路面雨水的排放。
(1)井盖抬升过程中,定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)在某次排水过程中,重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中克服井盖重力做功15焦。
(3)要使降水量稍小时就能抬升井盖,可采取的措施有减小井盖的重力(合理均可)(写出一条)。

答案：
(1) 改变力的方向
(2) 15
(3) 减小井盖的重力(合理均可)

14. 科学兴趣小组的同学为了研究斜面的功能,利用小车、斜面、铁架台、刻度尺、细沙、细线等器材,进行相关实验。
①测出小车的重力,记录数据;②按如图所示的装置组装器材,将斜面木板的夹持杆固定在铁架台上,小车放在倾斜程度较缓的斜面上,用细线绕过滑轮将小车和砝码盘连在一起;③往砝码盘中加适量的细沙,使小车刚好匀速向上运动,测出细沙和砝码盘的总重力,即沿斜面拉小车的力F,记录数据;④改变斜面的倾斜程度,重复上述实验。

(1)本实验还需要用到的测量工具是弹簧测力计。
(2)分析表格数据可知,本实验的结论是使用斜面可以省力,且斜面的倾斜程度越小,越省力。
(3)实验中用细沙而不用砝码的原因是添加细沙可以更细微地改变拉力大小。
(4)兴趣小组的同学想利用本装置研究斜面的倾斜程度对机械效率的影响,你认为在上述实验数据的基础上还要测出斜面的长度和高度。

答案：
(1) 弹簧测力计
(2) 使用斜面可以省力,且斜面的倾斜程度越小,越省力
(3) 添加细沙可以更细微地改变拉力大小
(4) 斜面的长度和高度

15. 如图所示,建筑工地上,施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料,3秒内重物匀速上升了3米,如图乙所示为滑轮组工作时拉力F与物体上升高度h的关系图像。(忽略绳重和摩擦)
(1)3秒内绳子自由端移动的距离是____9米。
(2)3秒内拉力做功的功率是多少?
由图乙可知,重物匀速上升 3 米的过程中,拉力 $ F = 3000 $ 牛,3 秒内拉力做的功 $ W _ { \text { 总 } } = F s = 3000 $ 牛 $ × 9 $ 米 $ = 27000 $ 焦,则拉力做功的功率 $ P = \frac { W _ { \text { 总 } } } { t } = \frac { 27000 \text { 焦 } } { 3 \text { 秒 } } = 9000 $ 瓦。
(3)已知提升1500牛重物时,该装置的机械效率为75%,求动滑轮的重。
忽略绳重和摩擦,根据 $ \eta = \frac { W _ { \text { 有用 } } } { W _ { \text { 总 } } } = \frac { W _ { \text { 有用 } } } { W _ { \text { 有用 } } + W _ { \text { 额外 } } } = \frac { G h } { G h + G _ { \text { 动 } } h } = \frac { G } { G + G _ { \text { 动 } } } $ 可知,动滑轮重 $ G _ { \text { 动 } } = \frac { G } { \eta } - G = \frac { 1500 \text { 牛 } } { 75 \% } - 1500 $ 牛 $ = 500 $ 牛。

答案：
(1) 9
(2) 由图乙可知,重物匀速上升 3 米的过程中,拉力 $ F = 3000 $ 牛,3 秒内拉力做的功 $ W _ { \text { 总 } } = F s = 3000 $ 牛 $ \times 9 $ 米 $ = 27000 $ 焦,则拉力做功的功率 $ P = \frac { W _ { \text { 总 } } } { t } = \frac { 27000 \text { 焦 } } { 3 \text { 秒 } } = 9000 $ 瓦。
(3) 忽略绳重和摩擦,根据 $ \eta = \frac { W _ { \text { 有用 } } } { W _ { \text { 总 } } } = \frac { W _ { \text { 有用 } } } { W _ { \text { 有用 } } + W _ { \text { 额外 } } } = \frac { G h } { G h + G _ { \text { 动 } } h } = \frac { G } { G + G _ { \text { 动 } } } $ 可知,动滑轮重 $ G _ { \text { 动 } } = \frac { G } { \eta } - G = \frac { 1500 \text { 牛 } } { 75 \% } - 1500 $ 牛 $ = 500 $ 牛。