《2025年通成学典课时作业本九年级物理上册苏科版宿迁专版》

20. (2024·宿迁段考)小明为了估测自己上楼的功率,测得每级楼梯高度为h,共有n级楼梯,测得他自身质量为m,还需要测量的物理量及符号是上楼共用时间t,则小明上楼功率的表达式为$P=\frac{mgh}{t}$(用题中所测物理量的符号及常数表示)。

答案： 上楼共用时间t $P=\frac{mgh}{t}$

21. 如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105N的物体匀速提起,在5s时间内绳子自由端移动的距离s= 3m,图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图。
(1) 若绳重和摩擦力不计,则动滑轮重为45N。
(2) 图乙中涂色部分的面积表示的物理量是总功,该物理量(涂色部分)大小为150 J。
(3) 该滑轮组提升此物体时的机械效率为70%。
(4) 若绳重和摩擦力不计,再次将重为135N的物体匀速提起,则该滑轮组提升此物体时的机械效率为75%。

答案： （1）45 （2）总功 150 J （3）70% （4）75%

22. (2024·宿迁期中)如图所示,工人师傅用平行于斜面的推力,将质量为60kg的物体从斜面底端匀速推上斜面,物体移动的距离为10m,上升的高度为3m,在此过程中斜面的机械效率是80%,则在斜面上匀速运动过程中,推力做的功为2250J,物体所受摩擦力为45N。若斜面倾斜程度不变,只将斜面长度改为15m,仍以同样的方式将此木箱匀速推到斜面顶端,此时斜面的机械效率将不变(增大/不变/减小)。(g取10N/kg)

答案： 2250 45 不变

23. (2024·宿迁二模)用如图所示滑轮组匀速提升重为350N的物体,人的重力为500N,人对绳的拉力为200N,不计绳重和摩擦。
(1) 求滑轮组的机械效率。
(2) 在此过程中,物体在5s内匀速上升了2m,求拉力的功率。
(3) 如果绳子能承受的最大拉力是800N,拉动过程中绳始终未断裂,人用此滑轮组能提升的最大物重是多少?
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答案： （1）滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{\text{有用}}}{W_{\text{总}}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%=\frac{Gh}{Fnh}×100\%=\frac{G}{nF}×100\%=\frac{350\ \text{N}}{2×200\ \text{N}}×100\%=87.5\%$ （2）绳子自由端移动的距离$s=nh=2×2\ \text{m}=4\ \text{m}$，拉力做的总功$W_{\text{总}}=Fs=200\ \text{N}×4\ \text{m}=800\ \text{J}$，拉力做功的功率$P=\frac{W_{\text{总}}}{t}=\frac{800\ \text{J}}{5\ \text{s}}=160\ \text{W}$
（3）由图可知$n=2$，因为不计绳重和摩擦时，$F=\frac{1}{n}(G+G_{\text{动}})$，所以动滑轮的重力$G_{\text{动}}=nF-G=2×200\ \text{N}-350\ \text{N}=50\ \text{N}$；因为人的重力为500 N，小于绳子能承受的最大拉力800 N，所以使用滑轮组时，人向下的最大拉力大小等于人自身的重力，即$F_{\text{最大}}=G_{\text{人}}=500\ \text{N}$，因为不计绳重和摩擦时，$F=\frac{1}{n}(G+G_{\text{动}})$，所以用此滑轮组能提升的最大物重$G_{\text{物最大}}=nF_{\text{最大}}-G_{\text{动}}=2×500\ \text{N}-50\ \text{N}=950\ \text{N}$