《2025年学习之友九年级物理上册苏科版》

11. 如图11-5-4所示滑轮组,重物G= 12牛,每个滑轮重3牛,人用拉力F在2秒内把物体匀速提高了3米,不计绳重和滑轮轴处摩擦。求：

(1)人做的有用功是多少？
(2)人的拉力F为多少牛？
(3)滑轮组机械效率为多少？额外功为多少？
(4)物体上升的速度为多少,人拉绳子的速度为多少？

答案： 解：$​W_{有}=Gh={ 12 }\ \text {N}×{ 3 }\ \text {m}={ 36 }\ \text {J}​$
解：$​F=\frac 13(G+G_{动})=\frac 13×(12\ \text {N}+3\ \text {N})=5\ \text {N}​$
解：$​η=\frac G{3F}=\frac {12\ \text {N}}{3×5\ \text {N}}×100\%=80\%​$
$​ W_{额}=G_{动}h={ 3 }\ \text {N}×{ 3 }\ \text {m}={ 9 }\ \text {J}​$
解：$v_{物}=\frac{h}{t}=\frac{3m}{2s}=1.5m/s$
$​s_{绳}=3h=3×3\ \text {m}=9\ \text {m}​$
$​ v_{绳}=\frac {s_{绳}}t=\frac {{ 9 }\ \text {m}}{{ 2 }\ \text {s}}={ 4.5 }\ \text {m/s}​$

12. 如图11-5-5所示,用手通过一个弹簧测力计,沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在动滑轮下的钩码缓慢上升。

(1)在动滑轮匀速缓缓上升的过程中,弹簧测力计的示数是稳定不变的(填“不断变化着的”或“稳定不变的”)。
(2)手移动距离s与钩码上升高度h之间的关系是s=2h。
(3)以上过程中,拉力做的额外功有克服动滑轮重做的功(填一条即可),若动滑轮重$G_{1}$,钩码重$G_{2}$,弹簧测力计的示数为F,则动滑轮的机械效率可用字母表示为$\frac {G_2}{2F}×100\%$。

答案：
稳定不变的
​ s=2h​
克服动滑轮重做的功
$​ \frac {G_2}{2F}×100\%​$

13. 如图所示,小明分别使用甲、乙图中两种不同的机械将同一物体M匀速提升同样高度。测得两次拉力$F_{甲}$、$F_{乙}$和物体M所受的重力$G_{M}$如下表所示。

(1)从表中数据可知：甲机械费力(填“省力”“费力”或“不省力也不费力”),甲机械所做的有用功等于(填“大于”“等于”或“小于”)乙机械所做的有用功；
(2)若已知乙图中物体M上升的速度为0.05m/s,在10s内,乙机械拉力$F_{乙}$的功率为0.8W,求拉力$F_{乙}$做的功8J。
(3)求乙机械提升物体M时的机械效率62.5%。

答案：
(1)
因为$F_{甲}=12N\gt G_{M}=10N$，所以甲机械费力；
根据$W_{有}=Gh$，将同一物体$M$匀速提升同样高度，甲机械所做的有用功等于乙机械所做的有用功。
(2)
根据$P = \frac{W}{t}$，可得$W = Pt$，已知$P = 0.8W$，$t = 10s$，则$W_{乙}=Pt=0.8W×10s = 8J$。
(3)
由$v=\frac{h}{t}$可得，物体$M$上升的高度$h = vt=0.05m/s×10s = 0.5m$；
$W_{有}=G_{M}h=10N×0.5m = 5J$；
根据$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$，$W_{总}=W_{乙}=8J$，所以$\eta=\frac{5J}{8J}×100\% = 62.5\%$。
答案依次为：
(1) 费力；等于；
(2) $8J$；
(3) $62.5\%$。