《2025年课时提优计划作业本九年级物理上册苏科版》

1. 滑轮组的机械效率.
(1)利用滑轮组竖直匀速提升物体
①已知物重G、拉力F、物体上升的高度h、绳自由端移动的距离s,则机械效率$\eta =$____.
②已知物重G、拉力F、拉物体的绳子段数n,则机械效率$\eta =$____.
③已知物重G、动滑轮的重$G_{动}$,不计绳重和摩擦,则机械效率$\eta =$____.
(2)利用滑轮组水平匀速拉动物体
①已知物体受到的摩擦力f、拉力F、物体移动的距离$s_{物}$、绳自由端移动的距离s,则机械效率$\eta =$____.
②已知物体受到的摩擦力f、拉力F、承担物重的绳子段数n,则机械效率$\eta =$____.

答案：
(1) ①$\frac{Gh}{Fs} \times 100\%$ ②$\frac{G}{nF} \times 100\%$ ③$\frac{G}{G + G_{动}} \times 100\%$
(2) ①$\frac{fs_{物}}{Fs} \times 100\%$ ②$\frac{f}{nF} \times 100\%$

2. 斜面的机械效率.
(1)已知物重G、斜面的高度h、斜面的长度s、拉力F,则机械效率$\eta =$____.
(2)已知物重G、斜面的高度h、斜面的长度s、摩擦力f,则机械效率$\eta =$____.
(3)已知斜面的长度s、摩擦力f、拉力F,则机械效率$\eta =$____.

答案：
(1)$\frac{Gh}{Fs} \times 100\%$
(2)$\frac{Gh}{Gh + fs} \times 100\%$
(3)$\frac{Fs - fs}{Fs} \times 100\%$

1. 如图所示,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体在10s内竖直上升了1m,人拉绳的力为250N,不计绳重和摩擦.
(1)求人做的有用功.
(2)求滑轮组的机械效率.
(3)求动滑轮的重.
(4)若用这个滑轮组将650N的重物提升1m,求此时拉力做的功和机械效率.

答案：
(1)$W_{有用} = Gh = 350N \times 1m = 350J$
(2) 承担物重的绳子段数$n = 2$，$\eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} \times 100\% = \frac{Gh}{Fs} \times 100\% = \frac{Gh}{F \times 2h} \times 100\% = \frac{G}{2F} \times 100\% = \frac{350N}{2 \times 250N} \times 100\% = 70\%$
(3) 因为不计摩擦和绳重，所以$2F = G + G_{动}$，则$G_{动} = 2F - G = 2 \times 250N - 350N = 150N$
(4) 因为不计摩擦和绳重，所以提升重物的拉力$F_{2} = \frac{1}{2}(G_{物} + G_{动}) = \frac{1}{2}(650N + 150N) = 400N$，$W_{总2} = F_{2}s_{2} = 400N \times 2 \times 1m = 800J$；$\eta_{2} = \frac{W_{有2}}{W_{总2}} \times 100\% = \frac{G_{物}h_{2}}{F_{2}s_{2}} \times 100\% = \frac{G_{物}}{2F_{2}} \times 100\% = \frac{650N}{2 \times 400N} \times 100\% = 81.25\%$

2. (2023·荆州)工人利用长度$L= 3m$的斜面把质量为240kg的重物匀速推到$h= 1m$高处,如图所示,工人所用推力$F= 1000N$.($g$取10N/kg)
(1)求推力做的有用功.
(2)求斜面的机械效率.
(3)工人将另一个质量为300kg的重物匀速推到同一高度处,为了省力,换用长度为5m的斜面,此时重物受到的摩擦力与原来的摩擦力之比为$6:5$,共用时20s,求工人推力做功的功率.

答案：
(1)$W_{有用} = Gh = mgh = 240kg \times 10N/kg \times 1m = 2400J$
(2)$W_{总} = FL = 1000N \times 3m = 3000J$，$\eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} \times 100\% = \frac{2400J}{3000J} \times 100\% = 80\%$
(3)$W_{额外} = W_{总} - W_{有用} = 3000J - 2400J = 600J$，$f = \frac{W_{额外}}{L} = \frac{600J}{3m} = 200N$，$f' = \frac{6}{5} \times 200N = 240N$，$W'_{有用} = G'h = m'gh = 300kg \times 10N/kg \times 1m = 3000J$，$W'_{额外} = f's = 240N \times 5m = 1200J$，$W'_{总} = W'_{有用} + W'_{额外} = 3000J + 1200J = 4200J$，$P = \frac{W'_{总}}{t} = \frac{4200J}{20s} = 210W$ 解析：
(1) 推动重物时做的有用功$W_{有用} = Gh = mgh = 240kg \times 10N/kg \times 1m = 2400J$。
(2) 推力做的总功$W_{总} = FL = 1000N \times 3m = 3000J$，斜面的机械效率$\eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} \times 100\% = \frac{2400J}{3000J} \times 100\% = 80\%$。
(3) 原来的额外功$W_{额外} = W_{总} - W_{有用} = 3000J - 2400J = 600J$，原来的摩擦力$f = \frac{W_{额外}}{L} = \frac{600J}{3m} = 200N$，工人将另一个质量为300kg的重物匀速推到同一高度处，换用长度为5m的斜面，此时的摩擦力与原来的摩擦力之比为6:5，即$f' = \frac{6}{5} \times 200N = 240N$，此时有用功$W'_{有用} = G'h = m'gh = 300kg \times 10N/kg \times 1m = 3000J$，额外功$W'_{额外} = f's = 240N \times 5m = 1200J$，总功$W'_{总} = W'_{有用} + W'_{额外} = 3000J + 1200J = 4200J$，推力做功的功率$P = \frac{W'_{总}}{t} = \frac{4200J}{20s} = 210W$。