《2025年初中必刷题九年级物理上册苏科版》

三、作图题(6分)
8[2024江苏南京期末,中]图1是一个拔草神器。拔草时,拔草神器可以看成一个杠杆。图2为其简化示意图,O为杠杆的支点,请在图2中画出拔草时阻力$F_{2}的力臂l_{2}$以及作用在B点的最小动力$F_{1}$。

答案：
如图所示

【解析】过支点O作到阻力$F_{2}$的垂线，可得阻力臂$l_{2}$；由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OB作为动力臂$L_{1}$最长；动力的方向应该向下，过点B垂直于OB向下作出最小动力$F_{1}$的示意图。

9[2024四川宜宾中考,中]如图是宜宾港一起重机正在吊起货物的情景,请在图中画出此时动力$F_{1}的力臂l_{1}和阻力F_{2}$的示意图。

答案：
如图所示
　　　　　　　　　
【解析】由题图可知，动力$F_{1}$的方向竖直向上，支点O到动力作用线的距离为动力臂$l_{1}$，因货物竖直向下拉动吊臂，绳子作用在吊臂上的点为阻力作用点，过阻力作用点竖直向下作出阻力$F_{2}$。

(1)图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆,为方便提水,它是按照省力(填“省力”或“费力”)杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是“A”“B”或“C”中的B点。
(2)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理,为了更省力,开关应选用①(填“①”或“②”)。

答案：
(1)省力 B
(2)①
【解析】
(1)辘轳的实质是轮轴，动力作用在大轮上，可以省力，即是按照省力杠杆来设计的；支点是两轮绕着转动的固定点，即B点。
(2)水龙头开关的设计也应用了轮轴的原理，增大轮的半径可以增大动力臂，在阻力和阻力臂一定时，可以减小动力，故选择图丙中的①可以更省力。

11[2025陕西咸阳期中,中]2024年4月3日,我国台湾省花莲县发生7.3级地震,台北、新北、桃园等多个城市均感受到强烈震度,地震造成人员伤亡和房屋倒塌。救援人员用如图所示的起重设备把一块质量为480kg的混凝土楼板在6s内提升了2m,所用拉力为2000N(不计摩擦和绳重,g取10N/kg)。
(1)该混凝土楼板的重力为多少?
(2)拉力F做功的功率为多少?
(3)提升该混凝土楼板时起重设备的机械效率为多少?
(4)为了加快救援进度,利用该起重设备同时将两块480kg的混凝土楼板在10s内提高3m,绳子自由端拉力的功率为多少?

答案： 【解】\n该混凝土楼板的重力为$G = mg = 480kg×10N/kg = 4800N$。\n由图可知$n = 3$，拉力F做的总功为$W_{总}=Fs = Fnh = 2000N×3×2m = 12000J$，拉力F做功的功率为$P = \frac{W_{总}}{t} = \frac{12000J}{6s} = 2000W$。\n起重设备所做的有用功为$W_{有}=Gh = 4800N×2m = 9600J$，起重设备的机械效率为$η = \frac{W_{有}}{W_{总}}×100\% = \frac{9600J}{12000J}×100\% = 80\%$。\n不计摩擦和绳重，根据$F = \frac{1}{n}(G + G_{动})$可知，动滑轮的重力$G_{动}=nF - G = 3×2000N - 4800N = 1200N$。利用该起重设备同时将两块480kg的混凝土楼板在10s内提高3m，此时拉力$F' = \frac{1}{n}(2G + G_{动}) = \frac{1}{3}×(2×4800N + 1200N) = 3600N$，绳子自由端拉力所做的总功为$W'_{总}=F's' = F'nh' = 3600N×3×3m = 32400J$，绳子自由端拉力所做功的功率为$P' = \frac{W'_{总}}{t'} = \frac{32400J}{10s} = 3240W$。