《2025年综合应用创新题典中点九年级物理全一册沪粤版》

10. 建筑工人用如图所示的滑轮组,在$4 s内将重为1 500 N的物体沿水平方向匀速移动2 m$的过程中,所用的拉力大小为$375 N$,物体受到水平地面的摩擦力为物重的$0.4$倍。在此过程中下列说法错误的是(C)
①绳子自由端沿水平方向移动了$6 m$
②物体受到的拉力为$750 N$
③拉力$F的功率为750 W$
④滑轮组的机械效率为$80\%$

A.只有①④
B.只有①②
C.只有①②③
D.①②③④

答案： C 【点拨】由图可知,n=2,则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=ns物=2×2m=4m,故①错误,符合题意;物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则物体受到的拉力F拉=f=0.4G=0.4×1500N=600N,故②错误,符合题意;拉力F做的功W总=Fs=375N×4m=1500J,则拉力F的功率P=W总/t=1500J/4s=375W,故③错误,符合题意;有用功W有用=fs物=600N×2m=1200J,滑轮组的机械效率η=W有用/W总×100%=1200J/1500J×100%=80%,故④正确,不符合题意。故选C。✧点规律 使用滑轮组水平方向拉物体时,根据我们的目的,克服物体所受地面摩擦力做的功是有用功,拉力做的功为总功,克服机械之间摩擦力做的功为额外功。

11. 如图甲所示,$A$、$B$是两个完全相同的物体,琴琴同学分别将$A$、$B$两物体拉到斜面顶端,对物体做功情况如图乙所示。对物体$A$做的有用功是2$J$,对物体$B$做的额外功是0.5$J$。

答案： 2;0.5 【点拨】由图乙可知,对物体A做的总功为3J,额外功为1J,故对物体A做的有用功W有用=W总A-W额外A=3J-1J=2J;A、B是两个完全相同的物体,都拉到斜面顶端,故对两物体做的有用功相同;由图乙可知,对物体B做的总功为2.5J,故对物体B做的额外功W额外B=W总B-W有用=2.5J-2J=0.5J。

12. [2025·南昌期中] 如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种滑轮组,分别用$F_{A}$、$F_{B}匀速提升重力为G_{A}$、$G_{B}的A$、$B$两物体升高相同的高度,不计绳重和摩擦。若$G_{A}= G_{B}$,则$F_{A}$＞$F_{B}$；若$G_{A}＞G_{B}$,则两滑轮组的机械效率$\eta_{甲}$＞$\eta_{乙}$。(均填“$＞$”“$＜$”或“$=$”)

答案： ＞;＞ 【点拨】甲滑轮组中,由2段绳子吊着动滑轮,不计绳重和摩擦,拉力FA=GA+G动/2,乙滑轮组中,由3段绳子吊着动滑轮,拉力FB=GB+G动/3,动滑轮重力相同,若GA=GB,则FA＞FB;不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为η=W有用/W总×100%=W有用/W有用+W额外×100%=Gh/Gh+G动h×100%=G/G+G动×100%,动滑轮重力相同,若GA＞GB,则两滑轮组的机械效率η甲＞η乙。

13. (科学思维 科学推理)滑轮组是建筑工人不可缺少的省力工具。工人师傅用如图所示的装置将水泥从地面匀速运至高处,若水泥重为$G_{0}$,桶重为$G_{1}$,动滑轮重为$G_{2}$,该装置的机械效率为$\eta$(不计绳重和摩擦),工人师傅作用在绳子自由端的拉力$F$为(D)

A.$\dfrac{G_{0}}{3}$
B.$\dfrac{G_{0}+G_{1}}{3\eta}$
C.$\dfrac{G_{0}}{3\eta}+G_{0}$
D.$\dfrac{G_{0}}{3\eta}$

答案： D 【点拨】由图知,n=3,根据题意,不计绳重和摩擦,工人师傅作用在绳子自由端的拉力F=1/3(G0+G1+G2),故A错误;克服水泥重力做的有用功W有用=G0h,绳子自由端的拉力做的总功W总=Fs=Fnh,滑轮组的机械效率η=W有用/W总×100%=G0h/Fnh×100%,所以绳子自由端拉力F=G0h/nhη=G0/nη=G0/3η,故BC错误,D正确。

14. [2025·淮南期中] 斜面是一种常见的简单机械。如图所示的斜面高为$h = 2 m$,斜面长为$L = 5 m$。现用平行于斜面的拉力$F = 300 N$,将一个$G = 600 N$的重物从斜面底端匀速拉到斜面顶端。求：
(1)拉力做的有用功。
(2)斜面的机械效率。
(3)斜面对重物的摩擦力$f$。

答案： 【解】
(1)拉力做的有用功W有用=Gh=600N×2m=1200J。
(2)拉力做的总功W总=FL=300N×5m=1500J,斜面的机械效率η=W有用/W总×100%=1200J/1500J×100%=80%。
(3)克服摩擦力做的额外功W额外=W总-W有用=1500J-1200J=300J,斜面对重物的摩擦力大小为f=W额外/L=300J/5m=60N。