《2025年亮点给力提优课时作业本九年级物理上册苏科版》

6. 如图所示是甲、乙两机械的参数.甲、乙相比,乙的 ()

A. 总功较小
B. 有用功较小
C. 额外功较大
D. 机械效率较高

答案： C 解析:由图可知,甲机械的有用功是1500J,所占的比例(机械效率)是75%,总功$W_{甲总}=\frac {W_{甲有用}}{η}=\frac {1500J}{75\% }=2000J$,额外功$W_{甲额外}=W_{甲总}-W_{甲有用}=2000J-1500J=500J$;乙机械的额外功是900J,所占的比例是30%,机械效率是70%,总功$W_{乙总}=\frac {W_{乙额外}}{30\% }=\frac {900J}{30\% }=3000J$,有用功$W_{乙有用}=W_{乙总}-W_{乙额外}=3000J-900J=2100J$.综上所述,乙的总功较大,有用功较大,额外功较大,机械效率较小,故C正确.

7. (2024·山东泰安)如图所示,汽车通过滑轮组将物体吊起.已知汽车的质量为$3×10^3kg,$牵引力$F_1$为4000N,对绳子的拉力$F_2$为2500N;物体的重力为6000N,物体匀速上升的速度始终为0.5m/s,汽车受到的摩擦力为汽车重力的1/20,g取10N/kg.下列说法中 ()

① 滑轮组的机械效率为80%
② 汽车受到的摩擦力为150N
③ 汽车牵引力在4s内做的功为$8×10^3J$
④ 汽车牵引力的功率为6000W
A. 只有①正确
B. 只有①④正确
C. 只有①②正确
D. 只有③④正确

答案： B 解析:由图可知,$n=3$,滑轮组的机械效率$η=\frac {W_{有用}}{W_{总}}×100\% =\frac {Gh}{F_{2}s}×100\% =\frac {Gh}{F_{2}nh}×100\% =\frac {G}{nF_{2}}×100\% =\frac {6000N}{3×2500N}×100\% =80\% $,故①正确;汽车受到的摩擦力为汽车重力的$\frac {1}{20}$,则汽车受到的摩擦力$f=\frac {1}{20}G_{车}=\frac {1}{20}m_{车}g=\frac {1}{20}×3×10^{3}kg×10N/kg=1.5×10^{3}N$,故②错误;汽车牵引力在4s内做的功$W=F_{1}s=F_{1}nvt=4000N×3×0.5m/s×4s=2.4×10^{4}J$,故③错误;汽车牵引力的功率$P=\frac {W}{t}=\frac {2.4×10^{4}J}{4s}=6000W$,故④正确.故选B.

8. 工人把两个相同的货箱分别沿如图所示的斜面A和B以相同的速度匀速推上货车,斜面A和B的粗糙程度和高度相同,斜面A的长度小于斜面B的长度.甲图中工人对货箱做的有用功为W₍甲₎、斜面的机械效率为η₍甲₎,乙图中工人对货箱做的有用功为W₍乙₎、斜面的机械效率为η₍乙₎,则W₍甲₎______W₍乙₎,η₍甲₎______η₍乙₎.(均选填“＞”“＜”或“=”)

答案： = ＞ 解析:由题意可知,两斜面的高度相同,则货箱最终上升的高度相同,由$W_{有用}=Gh$可知,工人对货箱做的有用功相同,即$W_{甲}=W_{乙}$;斜面A和B的粗糙程度和高度相同,斜面A的长度小于斜面B的长度,则斜面A受到货箱的压力小于斜面B受到货箱的压力,所以斜面A上货箱受到的摩擦力小,由$W_{额外}=fs$可知,甲图中工人做的额外功小于乙图中工人做的额外功,有用功相同,则甲图中工人做的总功小于乙图中工人做的总功,由$η=\frac {W_{有用}}{W_{总}}×100\% $可知,甲图中斜面的机械效率大于乙图中斜面的机械效率,即$η_{甲}＞η_{乙}$.
方法归纳
计算斜面机械效率时要明确有用功为克服物体重力所做的功,额外功为克服斜面的摩擦力所做的功,总功为沿斜面方向的拉(推)力所做的功.

9. (2025·江苏无锡月考)如图所示,金属杆OA长4m,OC长2m,OD长3m,杆子质量均匀分布,将某物体放在C点,在A点用竖直向上的力F拉杠杆,使杠杆A点移动到B点,AB的长是0.6m,这个过程中,杠杆的机械效率为80%.如果将该物体放在D点,同样使A点移动到B点,那么杠杆的机械效率将______(选填“变大”“变小”或“不变”),此时机械效率是______(保留一位小数).

答案： 变大 85.7% 解析:力F做的额外功是将金属杆提升所做的功,将物体从C点移至D点,同样使A点移动到B点,杆上升的高度不变,物体上升的高度变大,则额外功不变、有用功变大,由$η=\frac {W_{有用}}{W_{有用}+W_{额外}}×100\% =\frac {1}{1+\frac {W_{额外}}{W_{有用}}}×100\% $可知,杠杆的机械效率将变大;金属杆质量分布均匀,重心在杆OA中间,即C点位置,已知物体在C点时杠杆的机械效率为80%,物体上升高度与金属杆重心上升高度相等,即$h=h_{杆}$,则有$η=\frac {W_{有用}}{W_{有用}+W_{额外}}×100\% =\frac {G_{物}h}{G_{物}h+G_{杆}h}×100\% =\frac {G_{物}}{G_{物}+G_{杆}}×100\% =80\% $,化简得$G_{杆}=\frac {1}{4}G_{物}$.由题意知,D在AC中点,将物体移至D点后,同样使A点移动到B点,金属杆重心上升的高度不变,由数学知识可知物体上升的高度$h'=\frac {3}{2}h_{杆}$,则此时杠杆的机械效率$η'=\frac {G_{物}h'}{G_{物}h'+G_{杆}h_{杆}}×100\% =\frac {\frac {3}{2}G_{物}h_{杆}}{\frac {3}{2}G_{物}h_{杆}+\frac {1}{4}G_{物}h_{杆}}×100\% \approx 85.7\% .$

10. 新趋势 传统文化 (2025·江苏无锡期中)如图甲所示是我国古人使用绞车和滑轮吊起石材时的模拟图,其简化结构图如图乙所示,绞盘横杆长度L与滚轴直径d之比为4:1,已知每块大理石的重力为280N,吊框的重力为100N,不计绳重和机械间的所有摩擦,g取10N/kg.

(1) 绞车可以看作______(选填“轮轴”或“斜面”).
(2) 一位工匠的最大推力为400N,在某次工作中,该工匠匀速推动绞车提升大理石板10m.
① 在绳子最大拉力足够的情况下,该工匠最多一次能够借助绞车吊起多少块大理石板?
② 此时绞车的机械效率为多少?(百分号前保留1位小数)

答案：
(1)轮轴
(2)①5 ②93.3% 解析:
(1)由图乙可知,通过转动绞盘使绳子绕到滚轴上,从而拉起物体,绞盘相当于轮,滚轴相当于轴,所以绞车可以看作轮轴.
(2)横杆长度L与滚轴直径d之比为4:1,当工匠用最大推力时,根据杠杆的平衡条件得$F_{最大}×\frac {1}{2}L=F_{拉}×\frac {1}{2}d$,则绳子对吊框的最大拉力$F_{拉}=\frac {F_{最大}×\frac {1}{2}L}{\frac {1}{2}d}=\frac {400N×4}{1}=1600N$,所以最多吊起大理石板的块数$n=\frac {F_{拉}-G_{框}}{G_{石}}=\frac {1600N-100N}{280N}\approx 5.4$,n取整数,则最多吊起5块大理石板;②此时绞车吊起大理石板的重力$G=5G_{石}=5×280N=1400N$,不计绳重和机械间的所有摩擦,此时绞车的机械效率$η=\frac {W_{有用}}{W_{总}}×100\% =\frac {W_{有用}}{W_{有用}+W_{框}}×100\% =\frac {Gh}{Gh+G_{框}h}×100\% =\frac {G}{G+G_{框}}×100\% =\frac {1400N}{1400N+100N}×100\% \approx 93.3\% .$