《2025年新编基础训练九年级物理上册通用版Y》

3. (2025·六安)如图甲所示,水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力$F$把木箱向前推动。此过程中,推力$F和木箱前进的速度v的大小随时间t$的变化情况分别如图乙、丙所示。在$3～5s$内,推力对木箱所做功的功率为______ $W$。

20

答案： 20

[例2](2025·池州)工人用如图所示的装置把重$G = 300N$的物体,从斜面底部匀速拉到$h = 3m$高的平台上(斜面与水平地面的夹角为$30^{\circ}$)。工人对绳子的拉力为$F = 125N$,动滑轮重$G_{轮}= 50N$,不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦,求:

1. 绳子对物体做的功$W$。
2. 整个装置的机械效率$\eta$。

答案：
(1)1 200 J
(2)60% 解析:
(1)由图可知,滑轮组的线段n=2,根据公式$F=\frac{1}{n}(F_{绳对物}+G_{动})$可知,绳子对物体的拉力为$F_{绳对物}=nF-G_{轮}=2×125\ N-50\ N=200\ N$,物体从斜面底部移动到3 m高的平台上,移动的距离为$s_{物}=\frac{h}{\sin30^\circ}=\frac{3\ m}{\frac{1}{2}}=6\ m$,根据公式$W=Fs$可知,绳子对物体做的功为$W=F_{绳对物}s_{物}=200\ N×6\ m=1\ 200\ J$。
(2)物体克服重力做的功为有用功,根据公式$W=Fs$可知,有用功为$W_{有用}=Gh=300\ N×3\ m=900\ J$,根据公式$s=nh$可知,工人对绳子拉力移动的距离为$s_{拉}=ns_{物}=2×6\ m=12\ m$,工人对绳子的拉力为总功,根据公式$W=Fs$可知,总功为$W_{总}=Fs_{拉}=125\ N×12\ m=1\ 500\ J$,根据公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$可知,$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{900\ J}{1\ 500\ J}×100\%=60\%$。

4. (2025·芜湖)如图所示,塔式起重机上的滑轮组用$1.2×10^{4}N的力将重为3×10^{4}N的重物匀速吊起2m$,动滑轮的重力为$500N$,下列说法正确的是(C)

A.提升重物做的有用功为$1.8×10^{5}J$
B.滑轮组的额外功为$1000J$
C.滑轮组的额外功为$1.2×10^{4}J$
D.滑轮组的机械效率为$80\%$

答案： C

5. (2025·马鞍山)如图所示,斜面长$1m$,高$0.4m$,小明在沿斜面用$5N的拉力向上匀速拉动一个重为10N$的物体到斜面顶端的过程中,物体所受斜面的摩擦力为1 $N$。

答案： 1

6. (2025·亳州)工人利用如图所示的滑轮组提升物体。已知绳子自由端拉力为$500N$,物体在竖直方向上被匀速提升了$3m$,该滑轮组的机械效率为$80\%$。则该过程中的有用功为2400 $J$。

答案： 2 400

7. (2025·亳州)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小明用同一滑轮组提升不同的物体,如图甲、乙所示,记录实验数据,并绘出$\eta与G_{物}$的关系图像,如图丙所示。

1. 实验中应竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计,使物体升高。
2. 图乙中弹簧测力计的示数为3.2 $N$。
3. 图丙中的曲线表明,同一滑轮组的机械效率$\eta随所挂物重G_{物}$的增大而增大(选填“减小”或“增大”)。
4. 若实验中的细绳足够结实,滑轮组的机械效率不会(选填“会”或“不会”)到$100\%$。

答案： 1.竖直向上 2.3.2 3.增大 4.不会