《2025年5年中考3年模拟九年级科学全一册浙教版》

8.「2025杭州树兰中学月考」用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆A点下面的钩码缓缓上升,实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为0.5N。若杠杆本身的重力不计,则下列说法正确的是( )

A.拉力对杠杆做的额外功为0.1J
B.匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数先变小后变大
C.若将钩码从A点移到B点,用同样的方式将钩码提升0.1m,则机械效率降低
D.若将钩码从A点移到B点,用同样的方式将钩码提升0.1m,则机械效率升高

答案：
D 作杠杆动力与阻力的力臂如图：

由图可知，$l_{OC}$ 为钩码对杠杆的拉力的力臂，$l_{OD}$ 为弹簧测力计对杠杆的拉力的力臂，由几何知识可知，$l_{OC}/l_{OD}=l_{OA}/l_{OE}$，由杠杆的平衡条件可得：$G\times l_{OC}=F\times l_{OD}$，则 $F/G = l_{OC}/l_{OD}=l_{OA}/l_{OE}$，由 $l_{OA}/l_{OE}$ 和 $G$ 不变可知，$F$ 不变，即匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数不变，故B错误；拉力做的总功：$W_{总}=Fs = 0.5N\times0.3m = 0.15J$，拉力做的有用功：$W_{有}=Gh = 1.0N\times0.1m = 0.1J$，拉力对杠杆做的额外功：$W_{额}=W_{总}-W_{有}=0.15J - 0.1J = 0.05J$，故A错误；若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m时，有用功不变，此时杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离变小，克服杆与O点的摩擦力做功变小，则额外功变小，由 $\eta = W_{有}/(W_{有}+W_{额})$ 可知，机械效率升高，故C错误，D正确。故选D。

9.「2025杭州世外中学期中」如图甲为工人师傅用滑轮组提升重物的装置示意图,已知动滑轮和水桶总重20N,将重为160N的水以0.2m/s的速度匀速提起,所用时间为20s,此过程工人拉力做的功随时间变化的图像如图乙所示,下列说法正确的是(D)

A.工人的拉力为200N
B.工人做功的功率为100W
C.绳子自由端移动的距离为4m
D.该装置的机械效率为80%

答案： D 由 $v = s/t$ 可得，20s内水桶上升的高度：$h = vt = 0.2m/s\times20s = 4m$，由图甲可知，滑轮组绳子的有效股数 $n = 2$，则绳子自由端移动的距离：$s = nh = 2\times4m = 8m$，故C错误；由图乙可知，20s内拉力做的总功：$W_{总}=800J$，由 $W = Fs$ 可得，工人的拉力：$F = W_{总}/s = 800J/8m = 100N$，故A错误；工人做功的功率：$P = W_{总}/t = 800J/20s = 40W$，故B错误；拉力做的有用功：$W_{有}=Gh = 160N\times4m = 640J$，该装置的机械效率：$\eta = W_{有}/W_{总}=640J/800J = 80\%$，故D正确。故选D。

10.「2024杭州余杭联盟学校月考」如图甲所示,小科分别将A、B两个完全相同的物体,沿左右两边斜面拉到顶端,做功情况如图乙所示。

(1)小科对B做的额外功是____0.5焦;
(2)____右(填“左”或“右”)侧斜面的机械效率更高。

答案： 答案 （1）0.5 （2）右
解析 （1）由题知，A、B是完全相同的物体，上升的高度相同，由 $W_{有用}=Gh$ 可知，拉力做的有用功相同，从乙图可知，对A做的有用功 $W_{有用}=W_{总A}-W_{额外A}=3J - 1J = 2J$，故小科对B做的额外功为 $W_{额外B}=W_{总B}-W_{有用}=2.5J - 2J = 0.5J$；
（2）由题可知 $\eta_{B}=\frac{W_{有用}}{W_{总B}}\times100\%=\frac{2J}{2.5J}\times100\% = 80\%$，$\eta_{A}=\frac{W_{有用}}{W_{总A}}\times100\%=\frac{2J}{3J}\times100\%\approx66.7\%$，所以右侧斜面的机械效率更高。

11.「2025绍兴越秀期末」在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小雨和小明用如图所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如表所示。


(1)小雨是用图中的____乙(选填“甲”或“乙”)滑轮组完成实验的;
(2)实验中用到的测量工具有____刻度尺和弹簧测力计;
(3)在第3次实验中,滑轮组的机械效率是____78.9%;(结果保留一位小数)
(4)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,滑轮组的机械效率与物重的关系可能是____A(选填字母)。

答案： 答案 （1）乙 （2）刻度尺和弹簧测力计 （3）78.9% （4）A
解析 （1）由表中数据可知，绳子的有效段数为 $n = s/h = 0.4m/0.2m = 2$；小雨是利用图中的乙滑轮组完成实验的；（2）因表中要测量物体上升高度和绳端移动的距离以及拉力的大小，故实验中用到的测量工具有刻度尺和弹簧测力计；（3）在第3次实验中，滑轮组的机械效率 $\eta = W_{有}/W_{总}=Gh/(Fs)=3N\times0.2m/(1.9N\times0.4m)\approx78.9\%$；（4）由表中数据可知，物重增大，机械效率逐渐增大，但机械效率 $\eta$ 与物体重力 $G$ 的关系并不成正比，故滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合图A。