《2025年学霸提优大试卷九年级物理上册苏科版》

9. 小红用图示装置探究滑轮组提升重物时的机械效率.下表是她设计的实验数据记录表格及所测的数据:

| 实验序号 | 物重$G/N$ | 物体上升高度$h/cm$ | 手的拉力$F/N$ | (1)绳端移动距离s/cm |
| 1 | $2$ | $10$ | $1.0$ | $30$ |
| 2 | $3$ | $10$ | $1.4$ | $30$ |
| 3 | $6$ | $10$ | $2.5$ | $30$ |
(1) 请将表格中信息补充完整.
(2) 第一组数据中,动滑轮对重物所做的功是0.2$J$,拉绳所做的功是0.3$J$,拉绳所做的功和动滑轮拉重物做的功不相等的原因是动滑轮上升时,需要克服动滑轮重、绳重和摩擦做功.
(3) 在上面的活动中,将重物提升一定高度所做的功叫作有用功.手拉绳所做的功叫作总功,将这两个功的比值叫作机械效率.
(4) 请分析小红的实验数据,为提高该滑轮组提升重物时的机械效率,可以采取的措施是增加物体的重力.

答案：
(1)绳端移动距离s/cm　
(2)0.2 0.3　动滑轮上升时,需要克服动滑轮重、绳重和摩擦做功　
(3)有用　比值　
(4)增加物体的重力
解析:
(1)由图可知,由三段绳子承担重物，则绳端移动距离s=3h,根据表格数据可知,物体上升高度h=10cm,而最后一列为30,所以最后一列为绳端移动距离s/cm.
(2)第一组数据中,动滑轮对重物所做的功W₁=G₁h₁=2N×0.1m=0.2J;拉绳所做的功W₂=F₁s₁=1N×0.3m=0.3J,由于动滑轮上升时，需要克服动滑轮重做功，还需要克服绳重和摩擦做功，所以拉绳所做的功和动滑轮拉重物做的功不相等.
(3)由于将重物提升一定高度所做的功是实验中必须做的功，所以叫作有用功;由于有用功在总功中占的比值为机械效率，所以将这两个功的比值叫作机械效率.
(4)由三次实验数据可知,物体越重，滑轮组的机械效率越高，所以要想提高机械效率，可以在动滑轮重力不变时，增加物体的重力.

10. (2024·淮安)在“探究杠杆平衡条件”实验中.
(1) 请在图甲中画出$F_{1}的力臂l_{1}$.

(2) $F_{2}的力臂l_{2}$为______$cm$.当$F_{2}的大小为1 N$时,$F_{1}$竖直向上拉杠杆,仍使杠杆在水平位置平衡,$F_{1}= $______$N$.
(3) 小明学过杠杆知识后自制了一根杆秤(自重不计),如图乙所示,要想增大杆秤的测量范围,你有哪些方法?______(写出一种方法即可),小明猜想制作的杆秤刻度是均匀的,请你通过推理证实.(写出推理过程,涉及的物理量用图中字母表示).

答案：

(1)如图所示
(2)10.0 0.5
(3)换用质量更大的秤砣(增大m₂) 见解析
解析:
(1)过支点O作力F₁作用线的垂线段即为力臂l₁,作图如答案图所示.
(2)由图甲可知,F₂的力臂l₂=10.0cm;当F₂的大小为1 N时,F₁竖直向上拉杠杆,此时F₁的力臂l₁=20.0cm,根据杠杆平衡条件F₁l₁=F₂l₂,F₁大小为F₁=F₂l₂/l₁=1N×0.1m/0.2m=0.5N.
(3)要想增大杆秤的测量范围,可以换用质量更大的秤砣.根据杠杆平衡条件,两力臂不变,秤砣重力变大,对杆秤的拉力变大,即动力变大,那么阻力会变大,即称量的物体重力变大,则杆秤的测量范围变大;根据杠杆平衡条件可得m₁g×OA=m₂g×OB,则有OB=m₁g×OA/m₂g=m₁/m₂OA,因为OA和m₂均为定值,所以OB和m₁成正比,所以制作的杆秤刻度是均匀的.