（暑假专项预习）简单机械和功计算题-2024-2025学年物理九年级上册苏科版（2024）

（暑假专项预习）简单机械和功计算题-2024-2025学年物理九年级上册苏科版（2024） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．如图所示，是某建筑工地上使用的起重机及其调杆上滑轮的示意图。若某次工作时电动机上的钢丝绳以的拉力将重为的建筑材料在内匀速提升。求： (1)钢丝绳的拉力F所做的有用功； (2)钢丝绳的拉力F所做的总功； (3)起重机上滑轮组的机械效率； (4)钢丝绳的拉力F做功的功率。 2．小明利用如图滑轮将质量为3kg的建筑材料运送到平台上，小明所用竖直向上的拉力F为25N，建筑材料匀速上升的速度v为2m/s，忽略绳重和摩擦（g取10N/kg）。求： (1)滑轮的重力； (2)2s内拉力F做的功； (3)若绳子能承受的最大拉力为200N，该滑轮的最大机械效率是多少？ 3．某汽车总重为2×104N，静止时轮胎与水平地面的总接触面积为0.05m2，不考虑外界因索影响，汽车行驶时受到的阻力为汽车总重的0.05倍且不变。如图所示是汽车以恒定功率行驶时的速度（v）与时间（t）的图像，g取10N/kg。求： (1)汽车静止在水平地面上时对地面的压强： (2)汽车匀速行驶时的功率； (3)0~10s内，汽车行驶过程中牵引力做的功。 4．周末，小丽爸爸计划驾驶他们家新买的新能源汽车从曲靖南城门出发到昆明西山风景区游玩。图甲为手机导航时显示的数据，他们选择两小时的导航方案，图乙给出了新能源电车的部分参数。 (1)若按导航提供的2h的行驶方案来计算，从南城门行驶到西山风景区的平均速度是多少？ (2)若该辆新能源汽车空载静止在水平地面上时轮胎与地面的总接触面积是0.1m2，则车对地面的压强是多大？ (3)马力是功率的一种单位，通常用于机车，内燃机等工业领域，分为英制（HP）马力和公制（PS）马力，一公制马力等于每秒钟把重735 N的物体匀速提高1米所做的功。请根据提供的电动车参数计算该电车的最大功率是多少kW？ 5．据报道，蚊子口器刺入人体皮肤的力约为，蚊子口器半径约为。求： (1)蚊子口器对皮肤产生的压强； (2)若蚊子口器刺入人体皮肤的深度为1mm，在此过程中蚊子所做的功； (3)蚊子口器对皮肤产生的压强相当于多少米深处水所产生的压强；（） 6．如图甲所示，是某科技小组同学设计的利用电动机通过滑轮组匀速提升物体的装置图。图乙是使用该电动机提升不同物体时，电动机对绳子竖直向上的拉力F与绳子自由端的速度v的关系图像。当使用该装置匀速竖直提升810N的物体A时，电动机拉动绳子的速度为0.2m/s。若电动机拉动绳子的功率始终保持不变，不计绳重和滑轮的摩擦。求： (1)动滑轮受到的重力； (2)若用该装置提升另一物体B时，电动机拉动绳子的速度为0.5m/s，此时滑轮组的机械效率。 7．如图1所示，静止在水平地面上的物块，受水平拉力F作用，F随时间t的变化关系如图2所示。物块在第时开始运动，物块做匀速直线运动，小羽每隔记录的物块位置和时刻如图3所示，则 (1)，物块受到的摩擦力 N； (2)，拉力F做的功是多少？功率是多少？ 8．我国科技飞速发展，激发起学生的学习和研究热情。某兴趣小组在实验室中模拟深水打捞过程。装置如图甲所示，A为封闭的圆柱形金属罐，横截面积，B滑轮重力，在横截面积为的圆柱形水槽中装有某种未知密度的液体。现将金属罐A从槽底匀速捞起，在向上捞起过程中，绳索拉力与金属罐A底面到水槽底的距离的关系图像如图乙所示，图丙为金属罐A顶面刚到液面的位置，图丁为金属罐A底面刚离开液面的位置。取，不计绳重和摩擦及液体的阻力，不计物体表面附着液体的影响，捞起过程中金属罐A不与水槽侧壁接触。完成下列问题： (1)过程中滑轮组的机械效率； (2)金属罐A的体积； (3)金属罐A在位置时液体对水槽底部的压强。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《（暑假专项预习）简单机械和功计算题-2024-2025学年物理九年级上册苏科版（2024）》参考答案 1．(1) (2) (3)75% (4) 【详解】（1）根据题意，拉力F所做的有用功 （2）由图知，绳子自由端移动的距离s=2h，拉力所做的功 （3）起重机上滑轮组的机械效率 （4）钢丝绳的拉力F做功的功率 2．(1) (2) (3) 【详解】（1）建筑材料的重力为 忽略绳重和摩擦，动滑轮上有2股绳，滑轮的重力为 （2）2s内，绳子自由端移动的距离为 拉力F做的功 （3）忽略绳重和摩擦，若绳子能承受的最大拉力为200N，物体最大重力为 该滑轮的最大机械效率是 3．(1)4×105Pa (2)2×104W (3)2×105J 【详解】（1）汽车静止时对地面的压强 （2）匀速行驶时牵引力等于阻力，汽车行驶时受到的牵引力 汽车匀速行驶时的功率 （3）0~10s内，汽车做加速运动，此时牵引力不等于阻力，汽车是恒定功率行驶，故牵引力做功为 4．(1) (2) (3)1137.78 【详解】（1）由导航方案可知，从南城门行驶到西山风景区的路程s=153km，需要行驶的时间t=2h 则从南城门行驶到西山风景区的平均速度 （2）从车辆参数信息中可知，电动车的质量 车受到的重力 车对水平面压力的 车对地面的压强 （3）把重为735 N的物体匀速提高1m所做的功 此时功率 则1马力等于0.735 kW 由电车参数可知电动车最大马力为1548，即最大功率 5．(1) (2) (3)0.05m 【详解】（1）蚊子口器对皮肤产生的压强 （2）若蚊子口器刺入人体皮肤的深度为1mm，在此过程中蚊子所做的功 （3）水所产生的压强等于蚊子口器对皮肤产生的压强，由得到水的深度 6．(1) (2) 【详解】（1）由图乙可知，当绳子自由端的速度为0.2m/s时，绳子自由端的拉力为300N。由图甲可知，承担物重的绳子股数为3，则根据可知动滑轮受到的重力 （2）根据图乙可知电动机的功率 当电动机拉动绳子的速度为0.5m/s时，拉力 则物体B的重力 滑轮组的机械效率 7．(1)2 (2)48J，24W 【详解】（1）由图3知，12s到18s物体在相同时间内通过的路程相等，物块做匀速直线运动，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，由图2知，此时的拉力大小为F=4N，根据二力平衡的条件，此时f=F=4N 物块在第6s时开始运动，1～5s时，物体处于静止状态，拉力和摩擦力是平衡力，由图2可知，拉力是2N，摩擦力f1=2N。 （2）14～16s，拉力F做的功 功率为 8．(1)80% (2)7.5×10-3m3 (3)9.6×103Pa 【详解】（1）由图甲可知，滑轮组的绳子承重股数为n=2，由图乙可知，在h1~h2过程中，金属罐已经露出水面，金属罐的重力为 绳子自由端的拉力为 则此过程中滑轮组的机械效率为 （2）设金属罐A的高度为hA，则金属罐A浸没在液体中排开液体的体积为V排=ShA=（h0+hA-h1）×3S 则VA=V排=ShA=250×10-4m3×0.3m=7.5×10-3m3 （3）金属罐A浸没在液体内部，由图乙知，物体A受竖直向上的浮力、绳索拉力T1=110N及竖直向下的重力，A静止时T1+F浮=G 代入数据有110N+F浮=200N 解得F浮=90N，则液体的密度为 由图乙可知，金属罐A在h2位置时，液体的深度为0.8m，液体对容器底部的压强p=ρ液gh′=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.8m=9.6×103Pa 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$