《2025年通城学典课时作业本九年级物理上册苏科版江苏专版》

20. 如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105N的物体匀速提起,在5s时间内绳子自由端移动的距离$s= 3m$,图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图。
(1) 若绳重和摩擦力不计,则动滑轮重为______N。
(2) 图乙中涂色部分的面积表示的物理量是______,该物理量(涂色部分)大小为______。
(3) 该滑轮组提升此物体时的机械效率为______。
(4) 若绳重和摩擦力不计,再次将重为135N的物体匀速提起,则该滑轮组提升此物体时的机械效率为______。

答案：
(1) 45
(2) 总功 150J
(3) 70%
(4) 75%

21. 小华用如图所示的装置探究滑轮组的机械效率,实验数据记录如表所示:
|实验序号|1|2|3|
|--|--|--|--|
|物重G/N|2|3|6|
|物体上升高度h/m|0.10|0.10|0.10|
|拉力F/N|1.0|1.4|2.5|
|机械效率η|66.7%|71.4%| |
(1) 实验中应竖直向上______拉动弹簧测力计,绳端移动距离为______m。
(2) 第3次实验的机械效率为______%。
(3) 分析数据可知,提高同一滑轮组的机械效率,可以采取的措施是______;小华所用动滑轮的重一定小于______N。

答案：
(1) 匀速 0.30
(2) 80.0
(3) 增加提升物体的重力 1

22. (2024·无锡期中)如图所示,某工人利用滑轮组在200s内将2700N的重物匀速提升了10m,此过程中绳端的拉力F为1000N,不计钢丝绳的重力和摩擦。
(1) 求动滑轮的重力。
(2) 求绳端拉力F的功率。
(3) 当此滑轮组的机械效率低于多少时,利用该装置提升重物不再省力。(结果精确至0.1%)

答案：
(1) 由图可知，$ n = 3 $，不计钢丝绳的重力和摩擦，根据 $ F = \frac{1}{n}(G + G_{动}) $ 可知，动滑轮的重力 $ G_{动} = nF - G = 3 \times 1000N - 2700N = 300N $
(2) 绳端拉力做的功 $ W = Fs = Fnh = 1000N \times 3 \times 10m = 3 \times 10^{4}J $，绳端拉力 $ F $ 的功率 $ P = \frac{W}{t} = \frac{3 \times 10^{4}J}{200s} = 150W $
(3) 根据题意该滑轮组不省力，即绳末端的拉力与提升重物的力相等，则滑轮组的效率 $ \eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} \times 100\% = \frac{G'h'}{F's'} \times 100\% = \frac{G'h'}{F'nh'} \times 100\% = \frac{G'}{nF'} \times 100\% = \frac{1}{3} \times 100\% \approx 33.3\% $