《2025年初中必刷题九年级物理上册沪粤版》

1 [2024河南许昌期末,中]使用如图所示的杠杆提升重物时(O为支点),在竖直向下的拉力F的作用下,重物匀速缓慢上升,相关数据如表:
|物重G/N|拉力F/N|时间t/s|A端上升的竖直距离h/m|B端下降的竖直距离s/m|
|200|500|0.5|0.4|0.2|
(1)求拉力做功的功率;
(2)求此过程中,该杠杆的机械效率。

答案： 【解】
(1)拉力所做的功W总=Fs=500N×0.2m=100J，拉力做功的功率P=W总/t=100J/0.5s=200W；
(2)此过程中，有用功W有用=Gh=200N×0.4m=80J，该杠杆的机械效率η=W有用/W总×100%=80J/100J×100%=80%。

2 [2023四川眉山中考,中]如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知重物重力$G_{物}= 1000N$,动滑轮重力$G_{动}= 200N$。在工人用力F作用下,重物匀速上升,30s达到规定高度6m处。不计绳重和机械之间的摩擦。
(1)求拉力做功的功率;
(2)求滑轮组的机械效率;(结果保留到0.1%)
(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到90%,则该重物的重力是多少?

答案： 【解】
(1)拉力做的有用功为W有用=G物h=1000N×6m=6000J，额外功为W额=G动h=200N×6m=1200J，拉力做的总功为W总=W有用+W额=6000J+1200J=7200J，由P=W/t知，拉力做功的功率为P=W总/t=7200J/30s=240W。
(2)滑轮组的机械效率η=W有用/W总=6000J/7200J≈83.3%。
(3)不计绳重和机械之间的摩擦，根据η=W有用/W总=G物h/(G物h+G动h)=G物/(G物+G动)可知，机械效率达到90%时，有90%=G物′/(G物′+200N)，解得G物′=1800N。

3 [2025山西长治期中,中]如图所示,用滑轮组帮助汽车脱困,滑轮B的作用是改变力的方向;汽车被水平匀速拉动1.2m,用时4s,作用在绳子自由端的拉力F为1000N,汽车受到的摩擦力f为1600N,则此过程中拉力F做功的功率为600W,滑轮组的机械效率为80%。

答案： 改变力的方向　600　80　【解析】滑轮B是定滑轮，作用是改变力的方向。由图可知n=2，绳子自由端移动的距离s=ns车=2×1.2m=2.4m，拉力做的总功W总=Fs=1000N×2.4m=2400J，拉力做功的功率P=W/t=2400J/4s=600W。此过程中，有用功W有用=fs车=1600N×1.2m=1920J，滑轮组的机械效率η=W有用/W总×100%=1920J/2400J×100%=80%。

4 [2023湖北荆州中考,中]以“‘荆歌’铁马,奔向未来”为主题的2023荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场地建设过程中,工人利用长度$L= 3m$的斜面把质量为240kg的重物匀速推到$h= 1m$高处,如图所示,工人所用推力$F= 1000N$。g取10N/kg。
(1)求推力做的有用功;
(2)求斜面的机械效率;
(3)工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度,为了省力,换用长度为5m的斜面,此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6:5,共用时20s,求工人推力做功的功率。

答案： 【解】
(1)推力做的有用功为克服重物重力所做的功，即W有用=Gh=mgh=240kg×10N/kg×1m=2400J。
(2)推力做的总功W总=FL=1000N×3m=3000J，斜面的机械效率η=W有用/W总×100%=2400J/3000J×100%=80%。
(3)换斜面前，工人做的额外功W额=W总 - W有用=3000J - 2400J=600J，由W额=fl得重物与斜面间的摩擦力f=W额/L=600J/3m=200N。由题意可知，换斜面后重物受到的摩擦力f′=6/5f=6/5×200N=240N；推力做的有用功W有用′=G′h=m′gh=300kg×10N/kg×1m=3000J；额外功W额′=f′L′=240N×5m=1200J；则推力做的总功W总′=W有用′+W额′=3000J+1200J=4200J；推力做功的功率P=W总′/t=4200J/20s=210W。