《2025年一遍过九年级物理全一册苏科版》

典例1（竖直方向滑轮组的机械效率）如图所示，用滑轮组提升重800 N的物体时，重800 N的物体在10 s内匀速上升1 m。已知拉力F为500 N，则在这一过程中做的有用功为______J，滑轮组的机械效率是______，拉力的功率为______W。

答案： 800 80% 100
解析：有用功$W_{有用}=Gh=800\,N × 1\,m=800\,J$；
由题图知，$n=2$，绳端移动距离$s=nh=2 × 1\,m=2\,m$；
总功$W_{总}=Fs=500\,N × 2\,m=1000\,J$；
机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%=\frac{800\,J}{1000\,J} × 100\% =80\%$；
拉力的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1000\,J}{10\,s}=100\,W$。

典例2（水平方向滑轮组的机械效率）如图所示，用滑轮组将重为60 N的物体在5 s内沿水平方向匀速拉动4 m，拉力F=15 N，物体受到地面的摩擦力为重力的0.4，则拉力的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。

答案： 24 80%
解析：物体受到的摩擦力$f=0.4G=0.4 × 60\,N=24\,N$；
由题图知，$n=2$，绳端移动距离$s=ns_{物}=2 × 4\,m=8\,m$；
总功$W_{总}=Fs=15\,N × 8\,m=120\,J$；
拉力的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{120\,J}{5\,s}=24\,W$；
有用功$W_{有用}=fs_{物}=24\,N × 4\,m=96\,J$；
机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%=\frac{96\,J}{120\,J} × 100\% =80\%$。

典例3 利用如图所示的斜面提升物体可以______（填“省力”或“费力”）。用平行于斜面的拉力，将重为5 N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，物体移动的距离为1 m，上升的高度为0.2 m；已知斜面的机械效率为50%，则拉力大小为______N。

答案： 省力 2
解析：有用功$W_{有用}=Gh=5\,N × 0.2\,m=1\,J$；
总功$W_{总}=\frac{W_{有用}}{\eta}=\frac{1\,J}{50\%}=2\,J$；
拉力$F=\frac{W_{总}}{l}=\frac{2\,J}{1\,m}=2\,N$；
因为$F=2\,N＜G=5\,N$，所以斜面省力。

变式训练 利用如图所示装置将重为100 N的物体从斜面的底端匀速拉到顶端，已知斜面的长$l$为5 m，高$h$为2 m，拉力F为50 N，则该装置的机械效率为（ ）
A. 40% B. 50% C. 80% D. 100%

答案： A
解析：有用功$W_{有用}=Gh=100\,N × 2\,m=200\,J$；
总功$W_{总}=Fl=50\,N × 5\,m=250\,J$；
机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%=\frac{200\,J}{250\,J} × 100\% =40\%$。