2026年补充习题江苏九年级物理上册苏科版第20页答案
7. 小明利用图示的滑轮组将重为 900 N 的物体从一楼匀速提升至六楼,所用的拉力为 360 N,绳子自由端移动的速度为 0.3 m/s。(已知每层楼高 3 m)
(1) 小明提升物体用了多长时间?
(2) 小明的拉力做功的功率是多少?
(3) 小明所做的额外功是多少?
(4) 若在此基础上增加一个动滑轮,组成一个新的滑轮组,并仍用它来提升 900 N 的物体。与原先相比,新滑轮组的机械效率将如何变化?为什么?

答案

解:
(1) 物体从一楼到六楼上升的高度:
$h=(6-1)×3\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{m}$
由图可知承担物重的绳子段数$n=3$,绳子自由端移动的距离:
$s=nh=3×15\ \mathrm{m}=45\ \mathrm{m}$
提升物体所用时间:
$t=\dfrac{s}{v}=\dfrac{45\ \mathrm{m}}{0.3\ \mathrm{m/s}}=150\ \mathrm{s}$
(2) 拉力做功的功率:
$P=Fv=360\ \mathrm{N}×0.3\ \mathrm{m/s}=108\ \mathrm{W}$
(3) 拉力做的总功:
$W_{\mathrm{总}}=Fs=360\ \mathrm{N}×45\ \mathrm{m}=16200\ \mathrm{J}$
提升物体做的有用功:
$W_{\mathrm{有}}=Gh=900\ \mathrm{N}×15\ \mathrm{m}=13500\ \mathrm{J}$
所做的额外功:
$W_{\mathrm{额}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有}}=16200\ \mathrm{J}-13500\ \mathrm{J}=2700\ \mathrm{J}$
(4) 新滑轮组的机械效率将变小。
原因:提升900N的物体时,有用功大小不变,增加一个动滑轮后,克服新增动滑轮重力所做的额外功增多,有用功在总功中所占的比例减小,因此滑轮组的机械效率降低。
答:(1) 小明提升物体用时150s;(2) 小明的拉力做功的功率是108W;(3) 小明所做的额外功是2700J;(4) 新滑轮组机械效率变小,原因如上。
8. 如图所示是某学习小组探究斜面机械效率的实验装置,下表所列是他们记录的实验数据。

(1)根据所测的数据计算出对应的机械效率,然后将其填写在表格中。
(2)本实验研究了
对斜面机械效率的影响。从中发现的规律是

(3)在实验中,如果在斜面上铺一条毛巾,那么测得的机械效率将
(变大/变小/不变)。

答案

解:
(1)根据斜面机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$计算:
较缓时:$\eta_1=\frac{10\mathrm{N}×0.1\mathrm{m}}{5.0\mathrm{N}×1\mathrm{m}}×100\%=20\%$
较陡时:$\eta_2=\frac{10\mathrm{N}×0.3\mathrm{m}}{6.7\mathrm{N}×1\mathrm{m}}×100\%\approx44.8\%$
最陡时:$\eta_3=\frac{10\mathrm{N}×0.5\mathrm{m}}{8.4\mathrm{N}×1\mathrm{m}}×100\%\approx59.5\%$
表格机械效率栏从左到右(对应较缓、较陡、最陡)依次填入:20、44.8、59.5。
(2)斜面的倾斜程度;在物重和斜面粗糙程度相同时,斜面越陡,机械效率越高。
(3)变小