《2025年亮点给力大试卷九年级物理上册苏科版》

20. 用五个相同的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别将重为$G_{1}$、$G_{2}$的两物体匀速提升相同高度,绳自由端所需的拉力$F_{1}$、$F_{2}$大小恰好相等,不计摩擦、绳和木板的重,则两滑轮组拉力做功之比$W_{1}:W_{2}= $______,两滑轮组的机械效率之比$\eta_{1}:\eta_{2}= $______.

答案： 1:2　1:1　解析:由图可知,n1=2、n2=4,将两物体匀速提升相同高度,设为h,则绳自由端移动的距离s1=2h、s2=4h,F1=F2,所以两滑轮组拉力做功之比W1:W2=F1s1:F2s2=s1:s2=2h:4h=1:2;不计摩擦、绳重和木板重,F1=1/n1(G1+G动)、F2=1/n2(G2+2G动),则G1=2F1-G动、G2=4F2-2G动=2(2F2-G动),F1=F2,所以G2=2G1,由η=W有用/W总×100%=Gh/Fs×100%=Gh/Fnh×100%=G/nF×100%可知,两滑轮组的机械效率之比η1:η2=G1/2F1:G2/4F2=G1/2F1:2G1/4F1=1:1.

21. 新趋势 学科融合 骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统,最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的,其模型就是杠杆.如图所示是踮脚时的示意图,人体的重力为阻力,小腿肌肉施加的拉力为动力.重力为600 N的小明在0.5 min内完成40个双脚同时踮起动作,每次踮脚过程脚跟离开地面的高度为9 cm,小腿肌肉对每只脚的拉力为______N;小明在这0.5 min内踮脚过程中克服重力做的功为______J,功率为______W.

答案： 200　1440　48　解析:每只脚踮起时受到的阻力F2=1/2G=1/2×600N=300N,由图知,动力F1的力臂l1=8cm+4cm=12cm,阻力臂l2=8cm,由杠杆的平衡条件可得F1l1=F2l2,则小腿肌肉对每只脚的拉力F1=F2l2/l1=300N×8cm/12cm=200N;每次踮脚过程脚跟离开地面的高度h1=9cm,由数学知识可得l2/l1=h2/h1,即8cm/12cm=h2/9cm,解得每次重心升高的高度h2=6cm=0.06m,每次踮脚克服重力做的功W2=Gh2=600N×0.06m=36J,小明踮脚过程中克服重力做的功W=40W2=40×36J=1440J;小明踮脚过程中克服重力做功的功率P=W/t=1440J/0.5×60s=48W.

22. 如图甲所示,AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒且与力传感器相连;图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像.物体M的质量为______g;已知OA的长度为30 cm,OB足够长,AC能承受的最大弹力大小为15 N,若要硬棒不断,物体从A点开始运动的最长时间为______s.(g取10 N/kg)

答案： 1000　12.5　解析:由图乙知,M在A点时,传感器受到的压力F=10N,传感器受到的压力大小等于M的重力大小,则M的重力G=F=10N,M的质量m=G/g=10N/10N/kg=1kg=1000g.由图乙知,当M运动到支点O时,传感器受到的压力为0,用时5s,OA=30cm,则M的运动速度v=OA/t=30cm/5s=6cm/s.当M运动到支点O右侧,AC承受的最大弹力Fmax=15N时,设此时M到支点O的距离为L,由杠杆的平衡条件可得Fmax×OA=GL,即15N×30cm=10N×L,解得L=45cm,则M运动的距离s=OA+L=30cm+45cm=75cm,由v=s/t可得,M运动的最长时间tmax=s/v=75cm/6cm/s=12.5s.

23. (4分)按要求作图.
(1) 如图甲,质量忽略不计的硬棒AC能绕O点转动,在C端挂一物体,在B点施加力$F_{1}$时,硬棒刚好处于静止状态.请画出$F_{2}的力臂l_{2}$以及作用在硬棒上B点的最小动力$F_{1}$.
(2) 如图乙所示,在建筑工地上,工人师傅利用一根绳子和两个滑轮运送建筑材料.请在图中画出最省力的滑轮组绕绳方法.

答案：

(1)如图所示　　　　　　　
(2)如图所示
　 　　

24. (7分)(2025·江西南昌期中)风车是利用风力做功的装置,小明制作了一架小风车,风车转起来时,回形针能被提到一定高度,他想粗略测量风车在一定风速下做功的功率,实验装置如图所示.

(1) 小明是通过测量细线对______做功的功率来测量风车做功的功率.
(2) 除了图中的实验器材,还必需的测量工具有:______、刻度尺和______.
(3) 实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止,这是为了方便测量______.若测得回形针匀速上升的高度为h、所用的时间为t、回形针的总质量为m、回形针的个数为n,则风车做功的功率P= ______.
(4) 实验过程中,风车转轴处总会有摩擦,这会使测得的风车功率与实际相比偏______(选填"大"或"小").
(5) 小明联想到同学们跳绳时克服重力做功的平均功率,若不计绳重,假设同学们起跳的平均高度相同、跳绳的快慢相同,则影响同学们跳绳功率的因素是______.

答案：
(1)回形针　
(2)天平　秒表　
(3)对回形针的拉力　mgh/t　
(4)小　
(5)自身重力