《2025年高效精练九年级物理上册苏科版》

16. 如图所示，人用滑轮组拉着重 810 N 的物体使其沿竖直方向以 0.1 m/s 的速度匀速向上运动了 5 s，人对绳子向下的拉力为 300 N. 求：
(1) 物体上升的高度为0.5m；
(2) 滑轮组的机械效率为90%；
(3) 拉力功率为90W.

答案： 1. （1）求物体上升的高度：
解：根据公式$v = \frac{s}{t}$，可得$s=vt$。
已知物体上升速度$v = 0.1m/s$，运动时间$t = 5s$，则物体上升的高度$h=vt=0.1m/s×5s = 0.5m$。
2. （2）求滑轮组的机械效率：
解：由图可知，承担物重的绳子段数$n = 3$。
有用功$W_{有}=Gh$，其中$G = 810N$，$h = 0.5m$，所以$W_{有}=810N×0.5m = 405J$。
绳子自由端移动的距离$s_{绳}=nh$，$n = 3$，$h = 0.5m$，则$s_{绳}=3×0.5m = 1.5m$。
总功$W_{总}=Fs_{绳}$，$F = 300N$，$s_{绳}=1.5m$，所以$W_{总}=300N×1.5m = 450J$。
根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$，可得$\eta=\frac{405J}{450J}×100\% = 90\%$。
3. （3）求拉力功率：
解：方法一：根据$P=\frac{W_{总}}{t}$，$W_{总}=450J$，$t = 5s$，则$P=\frac{450J}{5s}=90W$。
方法二：绳子自由端速度$v_{绳}=nv$，$n = 3$，$v = 0.1m/s$，所以$v_{绳}=3×0.1m/s = 0.3m/s$。
根据$P = Fv_{绳}$，$F = 300N$，$v_{绳}=0.3m/s$，则$P = 300N×0.3m/s=90W$。
综上，（1）物体上升的高度为$0.5m$；（2）滑轮组的机械效率为$90\%$；（3）拉力功率为$90W$。

17. (2024·巴中)如图甲所示的塔吊是施工建设中最常见的设备，其结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型. 已知物体质量为 300 kg，在绳子自由端施加 1 250 N 拉力，物体以 0.5 m/s 的速度匀速上升 10 s. 求：
(1) 绳子拉力端移动的距离为15m；
(2) 拉力的功率为1875W；
(3) 在此过程中滑轮组的机械效率为80%.

答案：
(1) 15m
(2) 1875W
(3) 80%

18. 如图是工人利用滑轮组提升重为 960 N 物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为 0.1 m/s，工人拉力 F 的功率为 120 W，物体上升 10 s 拉力 F 克服滑轮组的摩擦做的功是 140 J，不计绳重. 求：
(1) 工人拉绳子的速度是0.3m/s；
(2) 滑轮组的机械效率是80%；
(3) 滑轮组中的动滑轮的重力是100N.

答案：
(1) 0.3m/s
(2) 80%
(3) 100N