《2025年金钥匙课时学案作业本九年级物理上册苏科版》

1.(2024·苏州期末)如图甲所示是欧洲中世纪使用的吊车,如图乙所示是我国古人使用的绞车。关于吊车与绞车的认识,下列说法错误的是(C)

A.图甲的吊车是轮轴与定滑轮的组合
B.图甲中工人脚踩巨轮走过的距离一定大于重物上升的高度
C.图乙的绞车是轮轴与定滑轮、动滑轮的组合
D.图乙中的定滑轮改变了施力方向

答案： C

2.(2024·新乡获嘉模拟)如图所示,小强利用一次性筷子、勺子、细线、金属环等制作了古人常用的弹射武器——抛石机模型。用质量为80g的实心正方体铜块作为“炮弹”,手指竖直向下拉动金属环,使“炮梢”水平静止,此时“炮轴”到铜块重心的距离为30cm,“炮轴”到细线的距离为10cm,金属环与手指的接触面积是25$mm^2$。不计模型自重及摩擦,g取10N/kg。
(1)抛石机实质是一个______(填简单机械名称)；抛出的炮弹对于炮轴来说是______(运动/静止)的。
(2)勺子所受压力及手指所受压强是多少？
(3)调试模型发射时,“炮梢”从水平位置顺时针旋转了$30^{\circ}$,该过程克服铜块重力做了多少功？

(1)抛石机实质是一个杠杆；抛出的炮弹对于炮轴来说是运动。
(2)铜块的质量m=80g=0.08kg;勺子所受压力F=G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N;手指竖直向下拉动金属环,手的拉力是动力F₁,勺子所受压力F为阻力,根据杠杆平衡条件,F₁×l₁=F×l₂,F₁= (F×l₂)/l₁=(0.8N×30cm)/10cm=2.4N,金属环与手指的接触面积S=25mm²=2.5×10⁻⁵m²,手指所受压强p= F₁/S=2.4N/(2.5×10⁻⁵m²)=9.6×10⁴Pa
(3)“炮梢”从水平位置顺时针旋转了30°,利用直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半的性质,铜块升高的高度h=1/2×30cm=15cm=0.15m,该过程克服铜块重力做功W=Gh=0.8N×0.15m=0.12J

答案： （1）杠杆 运动 （2）铜块的质量m=80g=0.08kg;勺子所受压力F=G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N;手指竖直向下拉动金属环,手的拉力是动力F₁,勺子所受压力F为阻力,根据杠杆平衡条件,F₁×l₁=F×l₂,F₁= (F×l₂)/l₁=(0.8N×30cm)/10cm=2.4N,金属环与手指的接触面积S=25mm²=2.5×10⁻⁵m²,手指所受压强p= F₁/S=2.4N/(2.5×10⁻⁵m²)=9.6×10⁴Pa （3）“炮梢”从水平位置顺时针旋转了30°,利用直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半的性质,铜块升高的高度h=1/2×30cm=15cm=0.15m,该过程克服铜块重力做功W=Gh=0.8N×0.15m=0.12J

3.(2024·重庆开州期末)中国目前已成为世界基建强国,如图甲所示的塔吊是基建的常用设备,其部分结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型。已知物体质量为120kg,动滑轮的重力为300N,在绳子自由端施加拉力F后物体在10s内匀速上升5m。不计绳重和一切阻力,g取10N/kg。求：
(1)提升物体时做的有用功。
(2)10s内拉力F的功率。
(3)此时滑轮组的机械效率。

答案： （1）物体的重力G=mg=120kg×10N/kg=1200N,有用功W有用=Gh=1200N×5m=6000J （2）由图可知n=3,不计绳重和一切阻力,绳子自由端拉力F=1/n(G+G动)=1/3×(1200N+300N)=500N;绳子自由端移动的距离s=nh=3×5m=15m,拉力所做的功W总=Fs=500N×15m=7500J,拉力F的功率P=W总/t=7500J/10s=750W （3）滑轮组的机械效率η=W有用/W总×100%=6000J/7500J×100%=80%