《2025年5年中考3年模拟九年级科学全一册浙教版》

6.「2025广东肇庆期末」如图所示,只让塔式起重机做功的功率变大,其机械效率将不变(填“变大”“变小”或“不变”)。某次作业中起重机将900N的物体匀速吊起5m高,拉力F为400N,则这次作业起重机所做有用功为4500J,机械效率为75%。

答案： 答案 不变 4500 75%
解析 功率是表示物体做功快慢的物理量，机械效率是有用功与总功之比，机械效率大小与功率无关，只让塔式起重机做功的功率变大，其机械效率将不变。克服物体重力做的有用功$W_{有用}=Gh=900N\times5m=4500J$。由图知$n=3$，拉力端移动的距离$s=nh=3\times5m=15m$，拉力做的总功$W_{总}=Fs=400N\times15m=6000J$，滑轮组的机械效率$\eta=W_{有用}/W_{总}=4500J/6000J=75\%$。

7.「2024杭州西湖期末」如图所示,动滑轮的重力为20牛,用该滑轮组提升质量为50千克的物体,使物体以0.2米/秒的速度匀速上升,g取10牛/千克,(不计绳重和摩擦)求:

(1)人对绳子的拉力F的大小为260N。
(2)拉力做功的功率为104W。
(3)若人的重力为500牛,则物体匀速上升时,人对地面的压力大小为240N。

答案： 解析
(1)$G_{物}=mg=50kg\times10N/kg=500N$，由图可知，承担重物的绳子股数$n=2$，人对绳子的拉力$F=\frac{1}{2}(G_{物}+G_{动})=\frac{1}{2}(500N+20N)=260N$；
(2)绳子自由端移动的速度$v=2v_{物}=0.4m/s$，拉力做功的功率$P=Fv=260N\times0.4m/s=104W$；
(3)人拉物体匀速上升时，人对地面的压力：$F_{压}=G_{人}-F=500N-260N=240N$。

8.「2025杭州观成教育集团期中」为了尽快疏通道路,抢险救援人员利用如图所示的滑轮组将质量3t的故障车拖出公路。已知地面对故障车的阻力为其重力的0.08倍,在水平拉力F为$1×10^3N$作用下车辆在30s内沿水平方向匀速直线移动了3m,g取10N/kg。求:

(1)故障车受到地面的阻力为$2.4×10^{3}N$；
(2)拉力F的功率为300W；
(3)该滑轮组的机械效率为80%。

答案： 解析
(1)故障车的重力$G=mg=3\times10^{3}kg\times10N/kg=3\times10^{4}N$；由题意可知，故障车受到地面的阻力$f=0.08G=0.08\times3\times10^{4}N=2.4\times10^{3}N$。
(2)由图可知$n=3$，绳子自由端移动的距离$s=ns_{物}=3\times3m=9m$；拉力做的总功$W_{总}=Fs=1\times10^{3}N\times9m=9\times10^{3}J$；拉力做功的功率$P_{总}=W/t=9\times10^{3}J/30s=300W$。
(3)拉力做的有用功$W_{有用}=fs_{物}=2.4\times10^{3}N\times3m=7.2\times10^{3}J$；滑轮组的机械效率$\eta=W_{有用}/W_{总}=7.2\times10^{3}J/(9\times10^{3}J)=80\%$。

9.「2025杭州拱墅期末」如图甲所示为用滑轮组匀速提升重物的示意图;如图乙所示为卷扬机对绳子竖直向下的拉力F与卷扬机拉绳子的速度v的关系图像,卷扬机拉绳子的功率P保持不变,动滑轮重为90N。不计绳重及摩擦。

(1)滑轮组匀速提升不同重物时,随着卷扬机对绳子竖直向下的拉力F的减小,滑轮组的机械效率______减小(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)当卷扬机拉绳子的速度v为0.2m/s时,求卷扬机拉绳子的功率P和滑轮组的机械效率。
90W 90%

答案： 答案
(1)减小
(2)90W 90%
解析
(1)拉力为F，动滑轮重为$G_{动}$，由图甲可知，绳子的有效股数$n=2$，则重物的重力为$2F-G_{动}$，滑轮组的机械效率为$\eta=W_{有用}/W_{总}=(2F-G_{动})h/(F\cdot2h)=(2F-G_{动})/(2F)=1-G_{动}/(2F)$；当F减小时，$G_{动}/(2F)$增大，$1-G_{动}/(2F)$减小，即机械效率减小；
(2)由图乙可知，卷扬机拉绳子的速度v为0.2m/s时，卷扬机对绳子竖直向下的拉力$F=450N$，则卷扬机拉绳子的功率$P=Fv=450N\times0.2m/s=90W$，由$nF=G_{物}+G_{动}$，可得$G_{物}=nF-G_{动}=2\times450N-90N=810N$，滑轮组的机械效率为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}\times100\%=\frac{Gh}{Fs}\times100\%=\frac{G}{2F}\times100\%=\frac{810N}{450N\times2}\times100\%=90\%$。