《2025年拔尖特训九年级物理上册苏科版》

1. 用一个动滑轮将重为200 N的物体匀速提起,动力臂是 (用图中的字母表示)；若不改变力的大小,通过向下施加拉力就能将重物提起,则再增加一个 滑轮即可实现。

答案： $l_{1}$ 定

2. 如图所示的螺丝刀也是一种简单机械,叫轮轴,手柄 (粗/细)一些的螺丝刀用起来更省力。

答案： 粗

3. (2023·泰州)工人站在地面上用如图所示的滑轮组提升重物,画出滑轮组的绕绳方式。

答案：
如图所示

4. (2023·常州)用如图所示的滑轮组提升重物G,请画出最省力的绕绳方式。

答案：
如图所示

5. 跨学科实践·工程实践 高速铁路的输电线无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触。如图所示为输电线的牵引装置,钢绳的一端通过滑轮组悬挂着20个相同的坠砣,每个坠砣的质量为25 kg,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,输电线A端受到的拉力大小为 N。若某段时间内坠砣串下降了30 cm,则输电线A端向左移动了 cm。(g取10 N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩)

答案： $1× 10^{4}$ 15 解析:20个坠砣的总重力$G=20mg=20× 25\ kg× 10\ N/kg=5000\ N$,由题图可知,使用的滑轮组承担A端拉力的绳子段数$n=2$,图中坠砣挂在钢绳的自由端,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,可得$G=\frac{1}{2}F_{A}$,则输电线A端受到的拉力大小$F_{A}=2G=2× 5000\ N=1× 10^{4}\ N$。坠砣挂在钢绳的自由端,坠砣串下降高度$h=2s_{A}$,输电线A端向左移动的距离$s_{A}=\frac{1}{2}h=\frac{1}{2}× 30\ cm=15\ cm$。

6. 如图所示为一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置,该提升装置相当于 (填简单机械名称)模型；人们借助这种装置的主要目的是 (省力/省距离)；若某同学所用的拉力为300 N,不计摩擦和装置的自重,则摩托车的质量为 kg。(g取10 N/kg)

答案： 滑轮组 省力 150 解析:提升物体时,上面的滚轴的轴固定不动,属于定滑轮;下面的滚轴和物体一起移动,属于动滑轮,所以把该装置看成由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。该装置既能省力,又能改变力的方向。不计摩擦和装置的自重,人对绳的拉力$F=\frac{1}{5}G=300\ N$,所以$G=5F=5× 300\ N=1500\ N$,则摩托车的质量$m=\frac{G}{g}=\frac{1500\ N}{10\ N/kg}=150\ kg$。

7. *如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,$G_1= 60\ N$,$G_2= 38\ N$,在甲、乙两种情况下,绳子在相等拉力$F$的作用下静止。每个动滑轮的重力为 ( )

A.3 N
B.6 N
C.11 N
D.22 N

答案： B 解析:设每个滑轮的重力为$G$,将动滑轮和重物看作一个整体,因不计绳重和摩擦力,故据力的平衡条件,在甲种情况下:$3F=G_{1}+G$ ①;在乙种情况下:$2F=G_{2}+G$ ②;由① - ②可得$F=G_{1}-G_{2}=60\ N-38\ N=22\ N$ ③;将③代入①可得$G=3F - G_{1}=3× 22\ N-60\ N=6\ N$。

8. 如图所示,利用甲、乙两种方式使吊篮中的人匀速升高,拉动绳子的力$F_1和F_2$相等,两种方式中人与吊篮的总重力分别为$G_1和G_2$,则$G_1和G_2$的关系是(不计绳重和摩擦) ( )

A.$G_1＞G_2$
B.$G_1= G_2$
C.$G_1＜G_2$
D.无法确定

答案： A 解析:甲方式中,有$n_{1}=4$段绳子拉动动滑轮、吊篮和人;乙方式中动滑轮上绳子的段数$n_{2}=3$,不计绳重和摩擦,则$F_{1}=\frac{G_{动}+G_{1}}{4}$、$F_{2}=\frac{G_{动}+G_{2}}{3}$,拉动绳子的力$F_{1}$和$F_{2}$相同,所以$\frac{G_{动}+G_{1}}{4}=\frac{G_{动}+G_{2}}{3}$,则$\frac{G_{动}+G_{2}}{G_{动}+G_{1}}=\frac{3}{4}$,可知$G_{动}+G_{2}＜G_{动}+G_{1}$,所以$G_{1}＞G_{2}$,故A正确。

9. 如图所示,滑轮重及滑轮与绳的摩擦均不计。向上拉绳的速度是1.2 m/s,拉绳的力$F$是9 N。由此可知 ( )

A.物重是27 N,物体的速度是0.4 m/s
B.物重是18 N,物体的速度是0.6 m/s
C.物体受到的摩擦力是27 N,物体的速度是0.4 m/s
D.物体受到的摩擦力是18 N,物体的速度是0.6 m/s

答案： C 解析:滑轮组由3段绳子承担拉力,因此物体受到的摩擦力$f = 3F = 3× 9\ N=27\ N$,物体移动的速度$v_{物}=\frac{1}{3}v_{F}=\frac{1}{3}× 1.2\ m/s=0.4\ m/s$。