《2025年亮点给力大试卷九年级物理上册苏科版》

21. 新趋势 传统文化 桔槔是中国古代一项伟大的发明.如图是古人利用桔槔从井里汲水的示意图,在它的前端A处用一根轻质细杆系一个水桶,在后端B处绑一块配重的石块$,O_1$为支点且$O_1A= 3O_1B.$汲水时,先缓慢向下拉杆;装水后,缓慢向上提杆.配重石块质量为30 kg,桶重20 N,桔槔的自重及摩擦不计.(g取10 N/kg)
(1)当人沿AC方向向下拉杆时,桔槔是______杠杆;若移动支架,以$O_2$为支点,则拉力$F_1$的大小将______.
(2)向上提杆时人不施力,只借助配重石块,一次最多可以提起______kg水.
(3)为满足不同场合的提水需求,可以更换配重石块.若汲水时,向下拉杆的力为$F_1',$装满水后,水和桶总重为200 N,向上提桶的力为$F_2',$当$F_1'$和$F_2'$的大小相等时,配重石块质量应为______kg.

答案：
(1)省力 变大
(2)8
(3)33 解析:
(1)当人沿 AC 方向向下拉杆时,A 端的力为动力,B 端的力为阻力,此时动力臂$O_{1}C$大于阻力臂$O_{1}D$,桔槔属于省力杠杆;若移动支架,以$O_{2}$为支点,阻力的大小不变,拉力$F_{1}$的力臂减小,而阻力臂变大,由杠杆的平衡条件可知,拉力$F_{1}$变大.
(2)向上提杆时,由数学知识可知,$\frac{O_{1}C}{O_{1}D}=\frac{O_{1}A}{O_{1}B}=\frac{3}{1}$,即$O_{1}C=3O_{1}D$,人不施力,只借助配重石块,由杠杆的平衡条件可得,$(G_{水}+G_{桶})× O_{1}C=G_{石}× O_{1}D$,即$(m_{水}×10\ N/kg+20\ N)×3O_{1}D=30\ kg×10\ N/kg× O_{1}D_{2}$,解得$m_{水}=8\ kg$.
(3)若汲水时,向下拉杆的力为$F'_{1}$,装满水后,水和桶总重为200 N,向上提桶的力为$F'_{2}$,当$F'_{1}$和$F'_{2}$的大小相等时,设配重石块的质量为m,根据杠杆的平衡条件,下拉时有$m×10\ N/kg× O_{1}D=(20\ N+F'_{1})×3O_{1}D$,向上提水时有$m×10\ N/kg× O_{1}D=(200\ N-F'_{2})×3O_{1}D$,$F'_{1}=F'_{2}$,联立以上三式,解得$m=33\ kg$.

22. (6分)按照题目要求作图.
(1)在图甲中画出起重机吊杆的动力$F_1$的力臂$l_1$和阻力$F_2$的示意图.
(2)在图乙中画出人利用滑轮组提起重物时绳子的绕法.
(3)在图丙中的圆圈内填上合适的电表符号,使两灯组成并联电路.

答案：

(1)如图所示
(2)如图所示
(3)如图所示

23. (6分)小明用定滑轮匀速提升质量为18 kg的物体,10 s内将物体升高3 m,定滑轮的机械效率为90%.(g取10 N/kg)求:
(1)此过程中的有用功.
(2)人对绳子的拉力.
(3)人对机械做功的功率.

答案：
(1)540 J
(2)200 N
(3)60 W 解析:
(1)此过程中的有用功$W_{有用}=Gh=mgh=18\ kg×10\ N/kg×3\ m=540\ J$.
(2)拉力做的总功$W_{总}=\frac{W_{有用}}{\eta}×100\%=\frac{540\ J}{90\%}=600\ J$,人对绳子的拉力$F=\frac{W_{总}}{s}=\frac{600\ J}{3\ m}=200\ N$.
(3)人对机械做功的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{600\ J}{10\ s}=60\ W$.

24. (9分)小明在烧杯中装入200 g的水,测得水的温度为20℃,然后用酒精灯给水加热.当水温上升到70℃时,消耗了酒精7 g.[水的比热容c水$= 4.2×10^3J/(kg·℃),$酒精的热值q酒精$= 3×10^7J/kg]$求此过程中:
(1)水增加的内能.
(2)酒精燃烧放出的热量.
(3)酒精灯加热的效率.

答案：
(1)$4.2×10^{4}\ J$
(2)$2.1×10^{5}\ J$
(3)20% 解析:
(1)水增加的内能等于水温度升高时吸收的热量,即$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t-t_{0})=4.2×10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.2\ kg×(70\ ^{\circ}C-20\ ^{\circ}C)=4.2×10^{4}\ J$.
(2)酒精燃烧放出的热量$Q_{放}=mq_{酒精}=7×10^{-3}\ kg×3×10^{7}\ J/kg=2.1×10^{5}\ J$.
(3)酒精灯加热的效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{4.2×10^{4}\ J}{2.1×10^{5}\ J}×100\%=20\%$.