《2025年1课3练单元达标测试九年级物理上册苏科版》

9 跨学科 “比力气”游戏 大人、男孩、女孩三人用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏,如图所示是该游戏装置的示意图.绳的一端固定在一根木棍上,在两根木棍上绕几圈后女孩抓住绳的另一端向外拉,大人、男孩则各握住一根木棍向外拉,女孩可以轻松把大人和男孩拉到一起(忽略绳与木棍之间的摩擦).以下关于三人的拉力大小和运动距离的说法正确的是( ).


A.大人的拉力最大,女孩的运动距离最长
B.女孩的拉力最大,运动距离也最长
C.大人和男孩的拉力一样大,女孩的运动距离最长
D.三人的拉力一样大,运动距离一样长

答案： A [解析]每股绳子上的力相等，设绳子上力的大小为F，大人的圆木棍上有六股绳，大人的拉力为6F，男孩的圆木棍上有五股绳，男孩的拉力为5F，女孩的拉力为F，故大人的拉力最大；女孩的拉力最小，省力费距离，所以女孩的运动距离最大。故B、C、D错误，A正确。

10 同学们共同研究滑轮的特点.
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但可以改变______.他们通过进一步分析还发现:使用定滑轮时,相当于一个______杠杆.
(2)他们研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物,如图乙所示.记录的数据如表所示.

|实验序号|滑轮重/N|重物重/N|弹簧测力计示数/N|
|1|1|4|2.5|
|2|2|4|3.0|
|3|3|4|3.5|

①通过观察和比较测量结果,可得初步结论:使用动滑轮可以省力,但不能改变______;用动滑轮匀速竖直提起同一重物时,不考虑绳重、摩擦力,弹簧测力计的示数等于提升重力的______.在实验中测绳端拉力时,应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计,且在______(填“静止”或“拉动”)时读数.
②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时,拉力方向对拉力的影响,则需要选择______滑轮与______重力的物体来进行实验对比.(填“相同”或“不同”)

答案：
(1)力的方向　等臂　
(2)①力的方向　一半　拉动　②相同　相同
[解析]
(1)定滑轮既不省力，也不费力，但可以改变力的方向，支点在转轴上，动力臂和阻力臂都等于半径，其实质是一个等臂杠杆。
(2)①动滑轮不能改变力的方向，但可以省力，由于动滑轮和物体的总重力由两段绳子承担，所以用动滑轮匀速竖直提起同一重物时，不考虑绳重、摩擦力，弹簧测力计的示数等于提升重力的一半；实际情况中，拉力的方向和装置中的摩擦力都是影响拉力大小的因素，所以在实验中测绳端拉力时，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计，且在拉动时读数。②根据控制变量法，要研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时，拉力方向对拉力的影响，要保证使用相同的滑轮和相同重力的物体，只改变拉力的方向。

11 如图所示,通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为360N的物体匀速提高2m(不计绳重和摩擦).
(1)求动滑轮重.
(2)求绳自由端的移动速度.
(3)若重物再增加140N,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力至少多大?

答案：
(1)40 N
(2)0.2 m/s
(3)270 N
[解析]
(1)由图可知，吊起动滑轮的绳子的股数$n = 2$，不计绳重和摩擦，由$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$可知，动滑轮的重力$G_{动}=nF - G_{物}=2×200\ \text{N}-360\ \text{N}=40\ \text{N}$。
(2)绳子自由端移动的距离$s = nh = 2×2\ \text{m}=4\ \text{m}$，绳自由端的移动速度$v=\frac{s}{t}=\frac{4\ \text{m}}{20\ \text{s}}=0.2\ \text{m/s}$。
(3)若重物再增加140 N，则后来物体的重力$G_{物}' = 360\ \text{N}+140\ \text{N}=500\ \text{N}$，不计绳重和摩擦，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力$F'=\frac{1}{n}(G_{物}'+G_{动})=\frac{1}{2}×(500\ \text{N}+40\ \text{N})=270\ \text{N}$。