《2025年实验班提优训练暑假衔接版八升九年级物理苏科版》

8. 如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为 18 N 的物体缓慢升高 0.1 m,拉力大小 F = 8 N,拉力移动的距离为 0.25 m. 拉力所做的功为____2____J,有用功为____1.8____J,杠杆的机械效率为____90____%.

答案： 2 1.8 90

9. 如图所示,在 20 N 的水平拉力 F 作用下,重 200 N 的物体沿水平地面向左做匀速直线运动,物体与地面间的滑动摩擦力为 48 N,则滑轮组的机械效率为____80%____;若物体的速度为 0.2 m/s,则 1 min 内拉力做的功为____720____J.

答案： 80% 720 [解析]由题图可知,拉动滑轮的绳子股数 $ n = 3 $,滑轮组的机械效率: $ \eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\% = \frac{fL}{Fs} × 100\% = \frac{fL}{FnL} × 100\% = \frac{f}{nF} × 100\% = \frac{48N}{3 × 20N} × 100\% = 80\% $;物体移动的距离: $ L = vt = 0.2m/s × 60s = 12m $,绳子自由端移动的距离: $ s = nL = 3 × 12m = 36m $,拉力做的功: $ W = Fs = 20N × 36m = 720J $.

10. 小明用如图所示的滑轮将重为 3 N 的钩码缓缓匀速竖直提升 0.2 m,钩码上升时间为 4 s,弹簧测力计示数为 2 N. 该滑轮实质上是一个省力杠杆,钩码上升速度 v 为0.05m/s,拉力的功率 P 为0.2W,机械效率 η 为75%. 在滑轮下方再增加一个钩码,该滑轮的机械效率变大. 若去掉条件“4 s”,以上所求三个物理量中仍然能够求出的有$ \eta $.

答案： 省力 0.05 0.2 75% 大 $ \eta $

11. 如图所示,用滑轮组将一个重物竖直向上匀速提升 2 m,所用拉力 F = 100 N,若该过程中滑轮组的机械效率为 80%,则滑轮组对重物做的有用功为____320__J.

答案： 320

12. 小明用如图所示的滑轮组将 600 N 的物体匀速提升 1 m,绳子自由端施加的拉力为 250 N,不计绳重和一切摩擦,则克服物体重力做的功为______J,滑轮组的机械效率为______.
12. 小明用如图所示的滑轮组将 600 N 的物体匀速提升 1 m,绳子自由端施加的拉力为 250 N,不计绳重和一切摩擦,则克服物体重力做的功为600J,滑轮组的机械效率为80%.

答案： 600 80% [解析]克服物体重力做的功: $ W_{有用} = Gh = 600N × 1m = 600J $,由题图可知,滑轮组绳子的有效股数 $ n = 3 $,则绳子自由端移动的距离: $ s = nh = 3 × 1m = 3m $,绳子自由端拉力做的功: $ W_{总} = Fs = 250N × 3m = 750J $,滑轮组的机械效率: $ \eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\% = \frac{600J}{750J} × 100\% = 80\% $.

13. 2022 年 4 月,一头质量为 180 kg 的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅,被救援人员送至科研基地治疗. 救援过程中,利用如图所示的滑轮组,在 40 s 时间内,救援人员用 500 N 的拉力 F 拉动绳端,抬轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升 2 m. g 取 10 N/kg,则此过程中:
(1)滑轮组对海豚做的有用功有多大?（3600J）
(2)拉力 F 做功的功率有多大?（100W）
(3)滑轮组的机械效率有多大?（90%）

答案： 3600J
(2) 100W
(3) 90%
[解析]本题考查功、功率、机械效率的计算.
(1) 滑轮组对海豚做的有用功: $ W_{有用} = Gh = mgh = 180kg × 10N/kg × 2m = 3600J $.
(2) 拉力移动距离: $ s = nh = 4 × 2m = 8m $,
拉力做功: $ W_{总} = Fs = 500N × 8m = 4000J $,拉力做功的功率: $ P = \frac{W_{总}}{t} = \frac{4000J}{40s} = 100W $.
(3) 滑轮组的机械效率:
$ \eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\% = \frac{3600J}{4000J} × 100\% = 90\% $.