《2025年能力素养与学力提升九年级物理上册苏科版》

8. 工人用一个定滑轮匀速提升质量为18kg的物体,所用的拉力为200N,物体升高2m,g取10N/kg。求：
(1) 工人做的总功。
(2) 定滑轮的机械效率。

答案： $(1)$ 求工人做的总功
解：
- 定滑轮的特点是不省力但可以改变力的方向，绳子自由端移动的距离$s$与物体上升的高度$h$相等，即$s = h = 2m$。
- 根据功的计算公式$W = Fs$（其中$F$是拉力，$s$是在力的方向上移动的距离），已知拉力$F = 200N$，$s = 2m$，则工人做的总功$W_{总}=Fs = 200N×2m = 400J$。
$(2)$ 求定滑轮的机械效率
解：
先求有用功，根据$G = mg$（其中$m$是物体质量，$g$是重力加速度），已知$m = 18kg$，$g = 10N/kg$，可得物体重力$G=mg = 18kg×10N/kg = 180N$。
再根据有用功公式$W_{有}=Gh$（$G$是物体重力，$h$是物体上升高度），$G = 180N$，$h = 2m$，所以有用功$W_{有}=Gh = 180N×2m = 360J$。
最后根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$，$W_{有}=360J$，$W_{总}=400J$，则$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{360J}{400J}×100\% = 90\%$。
综上，答案依次为：$(1)$$\boldsymbol{400J}$；$(2)$$\boldsymbol{90\%}$ 。

9. 一质量为40kg的重物放在水平地面上,利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m,此时的机械效率为80%,则有用功为40J,动滑轮重力为100N,拉力为250N。(g取10N/kg,不计绳重和摩擦)

答案： 40 100 250

10. 如图所示,用该滑轮组把重600N的货物以0.4m/s的速度匀速提高10m,所用拉力为400N,此时拉力所做的有用功为6000J,拉力的功率为320W,滑轮组的机械效率为75%。

答案： 6 000 320 75%

11. 如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用F_{A}、F_{B}匀速提升重为G_{A}、G_{B}的A、B两物体,不计绳重和摩擦。若G_{A} ＞ G_{B},则$\eta_{甲}$＞$\eta_{乙}；$若F_{A} = F_{B},则G_{A}＜G_{B}。(均选填“＞”“＜”或“=”)

答案： ＞ ＜

12. 如图甲所示,斜面静置于水平面上,小明同学将A、B两个完全相同的物体,分别沿左、右两侧斜面由底端拉到顶端,做功情况如图乙所示。则小明对A做的总功为3J、有用功为2J；左、右两侧斜面的机械效率之比为5:6。

答案： 3 2 $ 5:6 $

13. 用动力臂是阻力臂3倍的杠杆,将重600N的物体抬高40cm,手向下压杠杆的力是250N,手下降的高度是120cm,人做的总功是300J,机械效率是80%。

答案： 1. 首先求手下降的高度$h_{2}$：
根据杠杆原理$l_{1}h_{1}=l_{2}h_{2}$（这里$l_{1}$、$l_{2}$为动力臂和阻力臂，$h_{1}$、$h_{2}$为动力作用点和阻力作用点移动的距离），已知$\frac{l_{1}}{l_{2}} = 3$，$h_{1}=40cm$。
由$h_{2}=\frac{l_{1}}{l_{2}}h_{1}$，可得$h_{2}=3×40 = 120cm$。
2. 然后求人做的总功$W_{总}$：
根据功的公式$W = Fs$，这里$F = 250N$，$s=h_{2}=1.2m$（因为$120cm = 1.2m$）。
则$W_{总}=Fh_{2}=250N×1.2m = 300J$。
3. 最后求机械效率$\eta$：
先求有用功$W_{有}$，根据$W = Gh$，$G = 600N$，$h = 0.4m$（因为$40cm = 0.4m$），所以$W_{有}=Gh=600N×0.4m = 240J$。
再根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$，可得$\eta=\frac{240J}{300J}×100\% = 80\%$。
故答案依次为：$120$；$300$；$80\%$。

14. 工人用如图所示的机械将物体匀速提升到某一高度,若物体的重力与滑轮的重力之比$G_{物} : G_{滑轮} = 3 : 2$,忽略绳重与摩擦的影响,则机械效率为(C)
A.80%
B.67%
C.60%
D.40%

答案： C