27.(12分)(2025·辽宁中考)如下图,某同学用一个定滑轮将质量为10kg的重物匀速向上提起9m,其所做的总功为1000J。$g$取10N/kg,求该过程中:
(1)重物受到的重力$G$的大小;
(2)重物受到的拉力$F$的大小;
(3)有用功$W_{有}$;
(4)定滑轮的机械效率$\eta$。

(1)重物受到的重力$G$的大小;
(2)重物受到的拉力$F$的大小;
(3)有用功$W_{有}$;
(4)定滑轮的机械效率$\eta$。
答案
27.(1)100N (2)100N (3)900J
(4)90%
解析:(1)重物受到的重力$G=mg=10kg×10N/kg=100N$
(2)由题可知重物匀速向上运动,则根据二力平衡条件可得重物受到的拉力$F=G=100N$
(3)所做的有用功$W_{有用}=Gh=100N×9m=900J$
(4)定滑轮的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{900J}{1000J}×100\%=90\%$
(4)90%
解析:(1)重物受到的重力$G=mg=10kg×10N/kg=100N$
(2)由题可知重物匀速向上运动,则根据二力平衡条件可得重物受到的拉力$F=G=100N$
(3)所做的有用功$W_{有用}=Gh=100N×9m=900J$
(4)定滑轮的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{900J}{1000J}×100\%=90\%$
28.(6分)阅读材料,回答下列问题。
轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫作轮,小轮叫作轴。图1甲所示的是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径$R$和轴半径$r$分别就是作用在轮和轴上的两个力$F_{1}$和$F_{2}$的力臂,如图1乙所示。根据杠杆的平衡条件可得$F_{1}·R=F_{2}·r$,使用轮轴时,如果动力作用在轮上,那么能省力,且轮半径是轴半径的几倍,作用在轮上的动力就是阻力的几分之一;如果动力作用在轴上就费力,但可以省距离。辘轳就是轮轴的一种,它的侧面图如图2所示,辘轳也可以看成是杠杆的变形,辘轳绕着转动的轴心就是支点,辘轳的把手就是如图1乙所示的轮,作用在把手上的力为动力$F_{1}$,并桶对轴向下的拉力是阻力$F_{2}$。选用身边的器材进行实验可以探究轮轴的特点,如选用圆珠笔笔芯(可以选用中性笔笔芯或普通圆珠笔笔芯,如图3所示),若手头没有圆珠笔笔芯也可以选用其他一头粗一头细的笔代替。该实验不考虑摩擦力不同对结果的影响。

(1)辘轳是
(2)右手捏紧笔管,左手旋转笔头,则右手
(3)当笔管转动一圈,笔头也转动一圈,由于笔头的直径小于笔管的直径,因此捏住笔管的手比捏住笔头的手
(4)若螺丝刀的轮半径是1.5cm,轴半径是0.3cm,则正常使用螺丝刀是
(5)请你再举出一个生活中应用轮轴的实例:
轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫作轮,小轮叫作轴。图1甲所示的是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径$R$和轴半径$r$分别就是作用在轮和轴上的两个力$F_{1}$和$F_{2}$的力臂,如图1乙所示。根据杠杆的平衡条件可得$F_{1}·R=F_{2}·r$,使用轮轴时,如果动力作用在轮上,那么能省力,且轮半径是轴半径的几倍,作用在轮上的动力就是阻力的几分之一;如果动力作用在轴上就费力,但可以省距离。辘轳就是轮轴的一种,它的侧面图如图2所示,辘轳也可以看成是杠杆的变形,辘轳绕着转动的轴心就是支点,辘轳的把手就是如图1乙所示的轮,作用在把手上的力为动力$F_{1}$,并桶对轴向下的拉力是阻力$F_{2}$。选用身边的器材进行实验可以探究轮轴的特点,如选用圆珠笔笔芯(可以选用中性笔笔芯或普通圆珠笔笔芯,如图3所示),若手头没有圆珠笔笔芯也可以选用其他一头粗一头细的笔代替。该实验不考虑摩擦力不同对结果的影响。
(1)辘轳是
省力
(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。(2)右手捏紧笔管,左手旋转笔头,则右手
能
(选填“能”或“不能”)使笔管部分保持不被旋转。(3)当笔管转动一圈,笔头也转动一圈,由于笔头的直径小于笔管的直径,因此捏住笔管的手比捏住笔头的手
费
(选填“省”或“费”)距离。(4)若螺丝刀的轮半径是1.5cm,轴半径是0.3cm,则正常使用螺丝刀是
省力
(选填“省力”或“费力”)的,且动力和阻力之比是$1:5$
。(5)请你再举出一个生活中应用轮轴的实例:
水龙头(合理即可)
。答案
28.(1)省力 (2)能 (3)费 (4)省力 $1:5$ (5)水龙头(合理即可)
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