《2025年学霸提优大试卷九年级物理上册苏科版》

21. (3 分)如图硬棒可绕墙上的 $O$ 点转动,通过系在 $A$ 点的绳将其固定在墙上.请在图中标出绳所承受的拉力最小时,绳固定在墙上的位置 $P$ 点,并画出该拉力的力臂 $l$.

答案：
如图所示

解析：在阻力和阻力臂不变时，要使动力(拉力)最小，需使动力臂最大，绳对杠杆的拉力作用在A点，只有OA作为动力臂时，动力最小，故过A点作与硬棒垂直的直线代表绳子，与墙壁交于P点，即为绳子の位置.OA为动力臂，用大括号标出，并标l.

22. (3 分)图中的晾晒架挂衣服时可视为杠杆,当挂较重的衣物时,为使晾晒架 $A$ 点受到的支撑力最小,请在 $B$、$C$、$D$ 中选择一点,作出该点受到的拉力 $F_{1}$ 和 $A$ 点受到的支持力 $F_{2}$.

答案：
如图所示

解析：当挂较重的衣物时，为了使晾晒架A点受到的支持力最小，在动力臂和阻力一定时，阻力臂越小，动力越小，所以应选择离支点最近的B点施加阻力$F_{1}$，A点受到的支持力垂直于墙壁向右.

23. (3 分)建筑工地上,工人师傅将如图所示的滑轮装配成滑轮组,利用它通过机车提升重物,绳索经地面上的滑轮改变拉力方向后与机车尾部水平相连,请画出滑轮组的绕线方式.

答案：
如图所示

解析：由图知，滑轮组有一个动滑轮和一个定滑轮，题目要求绳索经地面上的滑轮改变拉力方向后与机车尾部水平相连，则从滑轮引出拉线的拉力方向向下.

24. (6 分)用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验.实验中把不同的磁体吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重,每次实验都匀速拉动绳端使物体上升 10 cm.不计绳重,实验数据如表:

(1)每次实验绳端移动距离为 ______30 cm.
(2)图乙是第 2 次实验中弹簧测力计的示数,则第 2 次实验中滑轮组的机械效率为 ______83.3 %.分析数据可知:在物重不变的情况下,动滑轮越重滑轮组的机械效率越 ______低.
(3)实验中若仅增大绳端移动的距离,则滑轮组的机械效率将 ______不变.
(4)第一次实验中由摩擦引起的额外功为 ______0.03 J.本实验中,在物重不变的情况下,动滑轮变重时,由摩擦引起的额外功占总额外功的比例 ______变小(填“变大”“变小”或“不变”).

答案：
(1)30 cm
(2)83.3 低
(3)不变
(4)0.03 变小

25. (16 分)阅读短文,回答问题:
坐拉器
随着生活水平的提高,人们越来越意识到身体健康的重要性,开始注重体育锻炼.为了便于进行体育锻炼,许多公园和小区都设有健身广场,里面有各种健身器材.坐拉器就是其中的一种,小明和小梅发现坐拉器可以用已学习的知识去研究.观察坐拉器的外形结构如图甲所示,他们根据坐拉器的结构,画出了如图乙所示的简化模型图,人坐在坐拉器座椅上,给手柄 $A$ 施加向下的压力时,操作杆 $AB$ 会绕着转轴 $O$ 转动,连杆 $BD$ 拉动杆 $O'DC$ 绕转轴 $O'$ 转动,座椅将人向上抬起.经过测量可知:$OA:OB= 5:1$,$O'C:O'D= 2:1$,小梅的重力 $G= 450$ N,小明的质量 $m= 60$ kg($g$ 取 10 N/kg).

(1)兴趣小组发现坐拉器在装配时用到一种如图丙所示的螺丝,该螺丝上的螺纹可以简化成的模型是 (B)
A. 杠杆
B. 斜面
C. 滑轮
D. 轮轴
(2)关于该坐拉器及其模型图,下列说法正确的是 (B)
A. 该坐拉器是个组合杠杆,使用过程中可以省功
B. $O'DC$ 杠杆是费力杠杆,而 $BOA$ 杠杆是省力杠杆
C. 人被抬得越高,坐拉器的机械效率越高
D. 该坐拉器的机械效率为定值,不会发生变化
(3)小梅让小明坐在坐拉器的座椅上,小梅拉动手柄逐渐将小明抬起.小梅施加最小拉力的方向是 (C)
A. 始终竖直向下
B. 始终水平向右
C. 始终垂直于 $OA$ 向下
D. 始终竖直向上
(4)小梅让小明继续静止坐在坐拉器的座椅上,小梅竖直向下匀速拉动手柄,将小明抬起.经过测量,手柄竖直向下移动 30 cm,座椅竖直升高 9 cm,用时 5 s,利用坐拉器抬起小明的机械效率为 60%,则小梅抬起小明所做功的功率为 18 W.
(5)忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度.小明又让小梅坐在坐拉器上,小明用手向下拉动手柄 $A$ 将小梅抬起.在保持图乙的状态时,小明需要对手柄 $A$ 施加的拉力至少为 180 N.

答案：
(1)B
(2)B
(3)C
(4)18
(5)180