《2025年亮点给力提优课时作业本九年级物理上册苏科版》

【变式2】如图所示,斜面高1.2m、长5m,小明用沿斜面向上150N的推力,将总重为500N的小车匀速推到斜面顶端. 该过程中,小明做的有用功为______J,斜面的机械效率为______,物体在斜面上所受的摩擦力为______N,使用该斜面______(选填“能”或“不能”)省功.

答案： 600 80% 30 不能 解析:小明做的有用功 $ W_{有用} = Gh = 500N \times 1.2m = 600J $;小明做的总功 $ W_{总} = Fs = 150N \times 5m = 750J $,则该斜面的机械效率 $ \eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} \times 100\% = \frac{600J}{750J} \times 100\% = 80\% $;克服小车与斜面间的摩擦力做的额外功 $ W_{额外} = W_{总} - W_{有用} = 750J - 600J = 150J $,则物体在斜面上所受的摩擦力 $ f = \frac{W_{额外}}{s} = \frac{150J}{5m} = 30N $.使用斜面时要克服摩擦力做额外功,不能省功.

【变式3】(2025·广东茂名期末)如图所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物体A沿水平地面做匀速直线运动,A与地面间的滑动摩擦力为120N,则物体A受到的拉力是______N,滑轮组的机械效率为______；若A的速度为0.2m/s,则拉力的功率是______W.

答案： 120 80% 30 解析:物体 A 与地面间的滑动摩擦力为 120 N,物体 A 沿水平地面做匀速直线运动,处于平衡状态,所以物体 A 受到的拉力 $ F_A = f = 120N $.由图可知,动滑轮上有 3 段绳子,绳子自由端移动的距离 $ s = 3s_A $,则滑轮组的机械效率 $ \eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} \times 100\% = \frac{F_As_A}{Fs} \times 100\% = \frac{F_As_A}{F \times 3s_A} \times 100\% = \frac{F_A}{3F} \times 100\% = \frac{120N}{3 \times 50N} \times 100\% = 80\% $.物体的速度为 0.2 m/s,则拉力的功率 $ P = Fv = F \times 3v_A = 50N \times 3 \times 0.2m/s = 30W $.

【变式4】如图所示,用竖直向上的力F匀速拉动杠杆的右端,使重力为50N的物体缓慢升高0.1m,测得拉力F= 24N,A端移动的距离为0.25m. 在这一过程中,拉力做的有用功为______J,额外功为______J,杠杆的机械效率为______(百分号前保留1位小数).

答案： 5 1 83.3% 解析:该过程中拉力做的有用功是克服物体重力做的功,则有用功 $ W_{有用} = Gh = 50N \times 0.1m = 5J $;该过程中做的总功 $ W_{总} = Fh_A = 24N \times 0.25m = 6J $,则做的额外功 $ W_{额外} = W - W_{有用} = 6J - 5J = 1J $;杠杆的机械效率 $ \eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} \times 100\% = \frac{5J}{6J} \times 100\% \approx 83.3\% $.

典例3 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,小芳用如图所示的滑轮组分别做了如图甲、乙、丙所示的3次实验,实验数据记录如表所示.


(1) 在实验操作中应该______拉动弹簧测力计.
(2) 进行第3次实验时,弹簧测力计示数为______N,机械效率约为______.
(3) 分析实验数据,小芳得出的实验结论是：使用同一滑轮组提升不同重物,______可以提高机械效率.
(4) 第1次实验时,钩码上升的速度为0.05m/s,则拉力的功率为______W.
(5) 小芳进一步分析数据,发现用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的重物增加时,所做的额外功将______(选填“变大”“不变”或“变小”),分析原因：______.
【答案】(1) ______ (2) ______ ______ (3) ______ (4) ______ (5) ______ ______

答案：
(1) 竖直匀速
(2) 1.8 74.1
(3) 增大重物的重力
(4) 0.15
(5) 变大 摩擦力变大