《2025年亮点给力大试卷九年级物理上册苏科版》

14. (6分)(2024·河南新乡模拟)如图所示,中考体育测试中,小宇同学正在测试自己的仰卧起坐的成绩.小宇同学质量为50 kg,她上半身(肚脐以上)质量约为全身质量的60%;若一分钟内她做了40个仰卧起坐,每次上半身重心上升的高度均为0.3 m,这1 min小宇共消耗4000 J能量.(g取10 N/kg)求:
(1) 小宇完成1次仰卧起坐,克服重力所做的功.
(2) 这段时间内她克服重力做功的功率.
(3) 这个过程小宇做功的效率.

答案：
(1)90 J
(2)60 W
(3)90% 解析:
(1)小宇同学质量为50 kg,她的重力G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N,每次上半身重心上升的高度均为0.3 m,仰卧起坐1次克服自身重力做功W=60%Gh=60%×500 N×0.3 m=90 J.
(2)1 min内完成40个仰卧起坐,克服重力所做的功W有用=40×90 J=3600 J,这段时间克服重力做功的功率P=W有用/t=3600 J/60 s=60 W.
(3)这个过程小宇做功的效率η=W有用/W总×100%=3600 J/4000 J×100%=90%.

15. (11分)玻璃装运车间常用“低压吸盘吊车”吊运玻璃,如图甲所示,先将多个吸盘压在玻璃上,然后启动抽气机抽出吸盘内空气使吸盘内的气压减小,在大气压作用下吸盘将玻璃“吸住”,再通过电动机牵引滑轮组自由端的绳子就可以将玻璃吊起.图乙为“低压吸盘吊车”的结构示意图,若吸盘及支架的总质量为45 kg,每个滑轮的质量为15 kg,不计抽气管和绳重,不计绳子与滑轮的摩擦,在某次吊装过程中,吊车将一块重为90 kg的玻璃以0.4 m/s的速度吊高2 m.g取10 N/kg,求:
(1) 本次吊装过程中所做的有用功.
(2) 本次吊装过程中,电动机对绳子自由端的拉力及做功的功率.
(3) 本次吊装过程中,该装置的机械效率.

答案：
(1)1800 J
(2)750 N 600 W
(3)60% 解析:
(1)玻璃的重力G=mg=90 kg×10 N/kg=900 N,则吊装过程中所做的有用功W有用=Gh=900 N×2 m=1800 J.
(2)吸盘、支架和动滑轮的总重力G架动=(m架+m动)g=(45 kg+15 kg)×10 N/kg=600 N,由图可知n=2,绳子自由端的速度v=nv物=2×0.4 m/s=0.8 m/s,因为不计抽气管和绳重,不计绳子与滑轮的摩擦,所以绳子自由端的拉力F=1/n(G+G架动)=1/2×(900 N+600 N)=750 N,则拉力做功的功率P=Fv=750 N×0.8 m/s=600 W.
(3)因为不计抽气管和绳重,不计绳子与滑轮的摩擦,所以该装置的机械效率η=W有用/W总×100%=Gh/(Gh+G架动h)×100%=G/(G+G架动)×100%=900 N/(900 N+600 N)×100%=60%.