《2025年5年中考3年模拟九年级物理全一册苏科版》

1.[2025江苏苏州姑苏月考] 在更换家用轿车的轮胎时,剪式千斤顶是一种常用工具,图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。使用时,将底部支撑台置于水平地面,保持千斤顶竖直,将顶升置于汽车车身下,用手摇动扳手使扳手绕O点不断旋转,带动丝杆转动。通过丝杆水平拉动左端铰链,使支架向内收缩,顶升升高,从而将汽车车身顶起,丝杆上刻有梯形扣,图乙是梯形扣的实物图。

(1)该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的,在顶起车身的过程中,丝杆上的梯形扣属于下列哪一种简单机械? D。
A.滑轮 B.滑轮组
C.杠杆 D.斜面
(2)现使用该剪式千斤顶更换轮胎,顶起汽车车身后,若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为10000N,且等于顶升对车身的支持力,千斤顶自身质量忽略不计。
①若底部支撑台与地面接触面积为$0.04m^2,$顶起汽车车身后手不再用力,则千斤顶对地面产生的压强是2.5×10⁵Pa。
②顶起汽车车身后,为了方便更换轮胎,需要继续摇动扳手,使顶升继续升高一段距离,若人摇动扳手使顶升在1min内升高12cm,用千斤顶顶起车身时的机械效率为80%,则人做功的功率是25W。

答案：
(1)D　
(2)①2.5×10⁵　②25

2.小明的质量为50kg,每只脚与地面的接触面积为$0.02m^2。$用如图所示滑轮组提升重150N的物体时,滑轮组机械效率为75%。使用此滑轮组能提起的物体最重为950N,若物体再重,绳子将断裂。绳重及摩擦均不计。(g取10N/kg)
(1)动滑轮总重力为多少?
(2)使用此滑轮组在空气中匀速提起最重的物体时,若物体被提升1m用时10s,小明做功的功率是多大?
(3)当小明用此滑轮组匀速提起重物的机械效率为90%时,小明对地面的压强是多大?

答案：
(1)绳重及摩擦均不计，滑轮组的机械效率η = $\frac{W_{有用}}{W_{总}}$ = $\frac{Gh}{Gh + G_{动}h}$ = $\frac{G}{G + G_{动}}$ = $\frac{150N}{150N + G_{动}}$ = 75%，解得动滑轮总重力G动 = 50N。
(2)由图知，n = 4，使用此滑轮组在空气中匀速提起最重的物体时，拉力F最大 = $\frac{1}{4}$(G最大 + G动) = $\frac{1}{4}$×(950N + 50N) = 250N，拉力端移动距离s = 4h = 4×1m = 4m，拉力做功W = F最大s = 250N×4m = 1000J，拉力做功功率P = $\frac{W}{t}$ = $\frac{1000J}{10s}$ = 100W。
(3)滑轮组的机械效率η' = $\frac{G'}{G' + G_{动}}$ = $\frac{G'}{G' + 50N}$ = 90%，此时提升物重G' = 450N，此时小明对绳子的拉力F' = $\frac{1}{4}$(G' + G动) = $\frac{1}{4}$×(450N + 50N) = 125N，绳子对小明的拉力F'' = F' = 125N，小明的重力G人 = m人g = 50kg×10N/kg = 500N，小明对地面的压力F压 = G人 - F'' = 500N - 125N = 375N，小明对地面的压强p = $\frac{F_{压}}{S}$ = $\frac{375N}{0.02m²×2}$ = 9375Pa。

3.某施工队利用图1海上打捞平台装置打捞物体,使用电动机和滑轮组将物体从海底竖直匀速吊起,物体上表面到水面的距离为15m,图2中A、B、C、D四个点是物体从海底竖直向上匀速吊起过程经过的4个位置。图3是物体所受拉力F随时间t变化的图像。(不计水对物体的阻力)

(1)请在图3物体所受拉力F随时间变化的图像上标出对应的A、B、C、D四个点。
(2)如图1物体旁边的“·”表示该物体,请在图中画出物体此时的受力示意图,此时物体受到的重力是 N,浮力是 N。
(3)求物体从A到B吊起过程中的速度。
(4)物体离开水面后从C被匀速提升到D,若电动机此时提供给滑轮组绳子自由端的动力为$2×10^4N,$求滑轮组的机械效率。

答案：

(1)见解析　　
(2)见解析　3×10⁴　1×10⁴
(3)0.5m/s　
(4)75% 解析　
(1)由图2可知，物体从A到D，物体一开始浸没，后来部分露出水面，再后来离开水面，物体受到的浮力先不变再逐渐变小，最后不受到浮力，而拉力F = G - F浮，物体所受拉力先不变再逐渐增大，最后不变，A、B、C、D四个点在图中的位置如图所示。　　　　　　
(2)浸没在水中的物体受到浮力、重力、拉力的作用，如图所示。　　　　　　 由图3可知，物体离开水面后，物体受到的拉力F1 = 3×10⁴N，物体重力G = F1 = 3×10⁴N；物体浸没在水中时，受到的拉力F2 = 2×10⁴N，物体受到的浮力F浮 = G - F2 = 3×10⁴N - 2×10⁴N = 1×10⁴N。
(3)物体从A到B通过的距离s1 = 15m，所用时间t = 30s，物体从A到B吊起过程中的速度v = $\frac{s_1}{t}$ = $\frac{15m}{30s}$ = 0.5m/s。
(4)物体离开水面后从C被匀速提升到D，若电动机此时提供给滑轮组绳子自由端的动力F' = 2×10⁴N，由图知，n = 2，滑轮组的机械效率η = $\frac{W_{有用}}{W_{总}}$ = $\frac{Gh}{F's}$ = $\frac{Gh}{F'nh}$ = $\frac{G}{nF'}$ = $\frac{3×10^4N}{2×2×10^4N}$ = 75%。