《2025年课时提优计划作业本九年级物理上册苏科版》

19. 如图所示,用弹簧测力计进行两次操作:①沿竖直方向匀速提升小车,$ h = 30 \text{ cm} $;②沿斜面匀速拉动小车,$ s = 60 \text{ cm} $.记录的数据如下表所示.


| 操作 | 弹簧测力计的示数/N | 小车移动的距离/cm |
| --- | --- | --- |
| 竖直提升 | 10 | 30 |
| 沿斜面拉动 | 5.2 | 60 |
(1)分析表中的数据可知,斜面是一种____(选填“省力”或“费力”)的简单机械.
(2)沿竖直方向匀速提升小车时,拉力所做的功是____J;沿斜面匀速拉动小车时,拉力所做的功是____J;由此实验可推断,利用斜面提升物体时,____(选填“能”或“不能”)省功.

答案：
(1)省力
(2)3 3.12 不能 解析:
(1)由题表中数据可知,沿斜面拉动小车时,拉力比小车的重力小,故斜面是一种省力的简单机械.
(2)沿竖直方向匀速提升小车时, $ h = 30cm = 0.3m $,拉力做的功 $ W_{1} = Gh = 10N \times 0.3m = 3J $,沿斜面匀速拉动小车时, $ s = 60cm = 0.6m $,拉力做的功 $ W_{2} = Fs = 5.2N \times 0.6m = 3.12J $,故利用斜面可以省力,但不能省功.

20. 图中是一辆无人接送车,该车的质量为 2 000 kg,在一次测试中,无人接送车在水平路面上匀速直线行驶了 6 km,用时 10 min.已知车所受的阻力为重力的 $ \frac{1}{50} $,$ g $ 取 10 N/kg.
(1)求测试过程中无人接送车的速度.
(2)求测试过程中无人接送车的牵引力大小.
(3)求测试过程中无人接送车的牵引力所做的功.

答案：
(1) $ v = \frac{s}{t} = \frac{6 \times 10^{3}m}{10 \times 60s} = 10m/s $
(2) $ f = 0.02G = 0.02mg = 0.02 \times 2000kg \times 10N/kg = 400N $, $ F = f = 400N $
(3) $ W = Fs = 400N \times 6 \times 10^{3}m = 2.4 \times 10^{6}J $ 解析:
(1)无人接送车的速度 $ v = \frac{s}{t} = \frac{6 \times 10^{3}m}{10 \times 60s} = 10m/s $.
(2)无人接送车所受的阻力为重力的 0.02 倍,则车受到的阻力 $ f = 0.02G = 0.02mg = 0.02 \times 2000kg \times 10N/kg = 400N $,因为无人接送车匀速直线行驶,车所受的牵引力与阻力是一对平衡力,则牵引力 $ F = f = 400N $.
(3)牵引力做的功 $ W = Fs = 400N \times 6 \times 10^{3}m = 2.4 \times 10^{6}J $.

21. 如图所示,工人用滑轮组提升重为 500 N 的物体,所用的拉力 $ F $ 为 200 N,物体以 0.2 m/s 的速度匀速上升了 10 s.(不计绳重和摩擦)
(1)求物体上升的高度.
(2)求拉力所做的功.
(3)当物重为 800 N 时,求拉力所做的功.
(4)当物重为 800 N 时,物体以 0.3 m/s 的速度匀速上升相同的高度,则拉力做的功将如何变化? 为什么?

答案：
(1) $ h = v_{物}t = 0.2m/s \times 10s = 2m $
(2) $ s = nh = 3 \times 2m = 6m $, $ W_{总} = Fs = 200N \times 6m = 1200J $
(3) $ G_{动} = nF - G_{物} = 3 \times 200N - 500N = 100N $, $ F_{拉} = \frac{1}{n}(G'_{物} + G_{动}) = \frac{1}{3} \times (800N + 100N) = 300N $, $ W'_{总} = F_{拉}s = 300N \times 6m = 1800J $
(4)不变,因为拉力大小不变,物体上升的高度不变,即绳子自由端移动的距离不变,根据 $ W = Fs $ 可知,拉力做的功不变 解析:
(1)物体上升的高度 $ h = v_{物}t = 0.2m/s \times 10s = 2m $.
(2)由题图可知,承担物重的绳子段数 $ n = 3 $,绳子自由端移动的距离 $ s = 3h = 3 \times 2m = 6m $,拉力做的功 $ W_{总} = Fs = 200N \times 6m = 1200J $.
(3)不计绳重和摩擦,则 $ G_{动} = nF - G_{物} = 3 \times 200N - 500N = 100N $,当物重为 800 N 时,拉力 $ F_{拉} = \frac{1}{n}(G'_{物} + G_{动}) = \frac{1}{3} \times (800N + 100N) = 300N $,拉力做的功 $ W'_{总} = F_{拉}s = 300N \times 6m = 1800J $.
(4)不变,因为拉力大小不变,物体上升的高度不变,即绳子自由端移动的距离不变,根据 $ W = Fs $ 可知,拉力做的功不变.

22. 如图所示,一根长为 $ L $ 的木棒的 $ B $ 端放在截面直径为 $ D $ 的圆柱体上,且木棒保持水平,用水平推力 $ F $ 推木棒的 $ A $ 端,圆柱体在水平地面上向前滚动.设木棒与圆柱体、圆柱体与地面间均无滑动现象,当把木棒从图甲位置匀速推至图乙位置时,推力 $ F $ 做的功是 ()

A. $ FL $
B. $ FL + \pi D $
C. $ 2FL $
D. $ 2FL + \pi D $

答案： C 解析:当木棒由题图甲位置运动到题图乙位置时,推力 $ F $ 使木棒移动的距离为 $ 2L $,根据 $ W = Fs $ 可知,推力 $ F $ 做的功 $ W = F \times 2L = 2FL $.