《2025年5年中考3年模拟九年级物理全一册苏科版》

4.如图所示,利用滑轮组沿水平方向匀速拉动物积为$2dm^3、$重力为147N的金属物体A前进时,若绳子自由端拉力F= 27N,不计滑轮重、绳重和绳与滑轮间摩擦,g= 9.8N/kg,求:
(1)物体A的质量是多少?
(2)物体A的密度是多少?
(3)物体A与地面间的摩擦力是多大?
(4)绳子自由端在2s内移动了3m,则物体A移动的速度为多少?

答案： 解析
(1)由G = mg可得,物体A的质量:m = $\frac{G}{g}$ = $\frac{147N}{9.8N/kg}$ = 15kg。
(2)物体A的密度:ρ = $\frac{m}{V}$ = $\frac{15kg}{2×10^{-3}m^{3}}$ = 7.5×10³kg/m³。
(3)由图可知,n = 3,不计滑轮重、绳重和绳与滑轮间摩擦,拉力F = $\frac{1}{n}$f,则物体A与地面间的摩擦力:f = nF = 3×27N = 81N。
(4)绳子自由端移动的距离s = ns物,物体A移动距离:s物 = $\frac{s}{n}$ = $\frac{3m}{3}$ = 1m,物体A移动的速度:v物 = $\frac{s_{物}}{t}$ = $\frac{1m}{2s}$ = 0.5m/s。

5.如图所示,绳子质量和绳与滑轮间摩擦都不计,人的重力为600N,平板重力为200N,小滑轮重力为60N,要使平板处于平衡状态,求:
(1)人拉绳子的力;
(2)人对平板的压力。

答案：
解析
(1)如图1所示,将人、平板看作一个整体,有3段绳子承担整体的重力,3段绳子上的力不同,整体处于平衡状态,则有:F₂ + F₁ + F₁ = G人 + G板 = 600N + 200N = 800N①;如图2所示,以小滑轮为研究对象,由力的平衡条件可得:F₂ = 2F₁' + G轮②;而F₁与F₁'大小相等,②代入①可得:2F₁' + G轮 + F₁ + F₁ = 800N,整理可得:4F₁ + G轮 = 800N,所以,4F₁ = 800N - G轮 = 800N - 60N = 740N,解得F₁ = 185N,人拉绳子的力F₁' = F₁ = 185N。

(2)由于绳子对人有向上的拉力F₁,则人对平板的压力F压 = G人 - F₁ = 600N - 185N = 415N。

6.如图所示,放在水平桌面上的物体A重300N,通过滑轮组挂着100N的物体B,每个滑轮重10N,A物体恰能在水平桌面上做匀速直线运动。
(1)不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,则桌面对A的摩擦力大小为多少?
(2)若在物体A上施加一个水平向左的拉力F恰好使物体A向左匀速运动,则拉力F为多大?
(3)若物体A移动速度为20cm/s,则物体B移动速度为多大?

答案： 解析
(1)不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,下面的动滑轮受到向上的拉力F'、自身重力和两个向下的拉力(每个拉力大小为100N),则动滑轮受到向上的拉力F' = 2×100N + 10N = 210N;由于力的作用是相互的,所以桌面上物体A受到向右的拉力大小等于动滑轮受到的向上的拉力大小,即F拉 = F' = 210N;则桌面对A的摩擦力大小:f = F拉 = 210N。
(2)物体A向左匀速运动时处于平衡状态,合力为0,此时A受到的摩擦力f'方向向右,由力的合成可知,此时拉力的大小等于摩擦力f'与F拉之和,即F = 210N + 210N = 420N。
(3)下面的滑轮实质为一个费力的动滑轮,可省一半距离,因为物体A移动速度为20cm/s,则物体B移动速度为vB = 2×20cm/s = 40cm/s。