2022-2023学年安徽省六安市舒城县九年级（上）段考物理试卷（10月份）

这是一份2022-2023学年安徽省六安市舒城县九年级（上）段考物理试卷（10月份），共31页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）长L＝80cm的细绳上端固定，下端系一个质量m＝100g的小球，将小球拉起至细绳与竖直方向成60°角的位置，不计空气阻力，则小球摆到最低点时 J，绳子做功 J。
2．（2分）如图所示，A、B为相同的均质物块，长为20cm，4s后A掉下，立即改变推力大小使B以不变的速度继续运动，推力F做的功为 J。
3．（4分）火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高，则火箭箭体的内能 ，机械能 （均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
4．（2分）一光滑斜面高h＝1.5m，长L＝3m，重200N的物体在平行于斜面向上的拉力F的作用下，则F＝ N。
5．（2分）爸爸驾驶总质量为1.5×103kg的小轿车带小明去旅行，如图所示，若汽车做直线运动，运动的速度v与时间t的关系如图所示，则前10s牵引力做功 J。
6．（2分）如图所示，在研究滑轮组时，测得A物体重为6N，使A以0.2m/s的速度匀速右移时，乙测力计的示数为2.4N，则拉动甲测力计的功率为 W。
7．（2分）若跳绳者的质量m＝50kg，此跳绳者在1min内克服重力做的功8100J，则此跳绳者每次跳绳的时间（即A点） s。（保留三位小数）
8．（2分）水平地面上放置一个重200N的物体A，滑轮的机械效率为80%，用如图所示的滑轮匀速拉动物体时，则地面对物体A的摩擦力为 N。
二、选择题（14分）
9．（2分）《舌尖上的中国2》聚焦于普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美。如图所示，通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识（ ）
A．煎：在煎饼的过程中，饼吸热，饼的内能增加
B．炒：炒腊肉时，腊肉放热，腊肉的内能增加
C．蒸：蒸饭时有“白气”冒出，这是水汽化形成的水蒸气
D．拌：香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子没有做无规则运动
10．（2分）一物体受到30N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，拉力F对物体做的功为（ ）
A．10JB．1JC．0JD．50J
11．（2分）小明打篮球时，将篮球投向篮球框，篮球在空中的运动轨迹如图所示，篮球重约6N。则篮球从A处离手后在空中运动至B处的过程中，克服重力做的功约为（ ）
A．2JB．25JC．10JD．20J
12．（2分）质量相同的甲、乙两个小球，从静止开始自由下落，经过如图所示的位置时恰好机械能相等，下列说法正确的是（ ）
A．两球在落地瞬间的速度相等
B．此时甲、乙两球的动能相等
C．此时甲、乙两球的速度v甲＜v乙
D．两球下落前的初始位置的高度h甲＜h乙
13．（2分）如图所示，BA、CA和DA三个光滑斜面的高度均为h，斜面长BA＞CA＞DA1、F2和F3，推力所做的功分别为W1、W2和W3则（ ）
A．F1＞F2＞F3，Wl＞W2＞W3B．Fl＜F2＜F3，Wl＜W2＜W3
C．Fl＝F2＝F3，W1＝W2＝W3D．Fl＜F2＜F3，Wl＝W2＝W3
14．（2分）用4个相同的滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升A、B两个物体时，拉力F相等。不计绳重和摩擦，则滑轮组乙的机械效率为（ ）
A．85%B．70%C．95%D．75%
15．（2分）如图所示，将小球压入水中，在a处静止释放，小球在b处受到的合力为零且速度最大。请分析小球由a到c的运动过程（水和空气的阻力不可忽略）（ ）
A．小球在c处于静止状态
B．由a运动到b，小球的机械能增加
C．由a运动到b，小球的动能减小
D．由b运动到c，小球的机械能守恒
三、实验题（18分）
16．（12分）小明为研究动能大小与哪些因素有关，设计了如图实验，让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞，请结合实验回答下列问题：
（1）实验中通过 反映小球动能的大小；实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下，当高度 （填“越大”或“越小”）时，观察到弹簧被压缩得越短，说明小球动能大小与速度有关。
（2）为了研究动能大小是否和物体质量有关，应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度滚下，这样做的目的是 。
（3）实验中小明发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上，为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关，小明分别将玻璃板、木板和毛巾铺在接触面（含斜面和平面）上，而保证小球质量和高度 （填“相同”或“不同”），发现当小球在玻璃表面滚动时被弹回的高度最大，在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小
（4）小明在（3）实验所得结论基础上进行推理，接触面越光滑小球被弹回得越高，那么小球将 。
A．沿着斜面做匀速直线运动
B．不能上升到初始高度，最终静止在平面上
C．上升到初始高度后静止
D．能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动
17．（6分）小明用如图所示的装置测量动滑轮的机械效率，用同一个动滑轮竖直向上匀速提升不同的钩码，并记录了如表所示的实验数据
（1）第二次实验时弹簧测力计的示数如图所示，则此次实验动滑轮的机械效率是 。
（2）小明所使用的动滑轮的重力可能是
A、0.8N B、1.0N C、1.2N D、1.4N
（3）根据实验表格中数据，可以得出动滑轮的机械效率与 有关。
四、计算题（18题7分，19题5分，20题6分，共18分）
18．（7分）工人师傅用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，货物重100N，滑轮组的效率为50%
（1）动滑轮重为多少？
（2）当某次运送400N货物时，绳子的拉力F是多少？
（3）此人利用此装置分别匀速提升重物G1和G2，机械效率分别为75%和80%，求G1与G2的比值。
19．（5分）如图所示，一根均匀的细木棒CO，4AO＝CO，在C点施加始终竖直向上的力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，求：
（1）作用在C点力F。
（2）木棒的重。
20．（6分）如图所示，用平行于斜面的力F，把重力G为900N的物体沿着长s为5m，在此过程中斜面的机械效率η为90%。
（1）求摩擦力的大小为多少？
（2）若斜面的机械效率为η，用平行于斜面的力F将物体匀速拉到斜面顶端，这时物体受到的摩擦力大小为f。请推证：f＝F（1﹣η）。
2022-2023学年安徽省六安市舒城县九年级（上）段考物理试卷（10月份）
参考答案与试题解析
一、填空题（20分）
1．（4分）长L＝80cm的细绳上端固定，下端系一个质量m＝100g的小球，将小球拉起至细绳与竖直方向成60°角的位置，不计空气阻力，则小球摆到最低点时 0.4 J，绳子做功 0 J。
【答案】0.4；0。
【分析】（1）功，通常利用功的定义式W＝FS进行计算；
（2）做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离；
【解答】解：不计空气阻力，则小球摆到最低点时﹣3kg×10N/kg××0.8m＝7.4J；
绳子的拉力方向与小球的运动方向垂直，在拉力方向上没有移动距离。
故答案为：0.3；0。
2．（2分）如图所示，A、B为相同的均质物块，长为20cm，4s后A掉下，立即改变推力大小使B以不变的速度继续运动，推力F做的功为 1.2 J。
【答案】1.2。
【分析】当A的中点刚好与桌面左端对齐时，A刚好掉下，根据W1＝Fs可求出A刚掉下时，推力F所做的功；当A掉下后，B对桌面的压力变为AB在桌面上时，AB对桌面的压力的一半，由于接触面的粗糙程度不变，故B受到的摩擦力等于AB在桌面上时AB受到的摩擦力的一半，根据B在水平方向上受到平衡力作用可求出A掉下后，推力的大小；当B的中点刚好与桌面左端对齐时，B刚好掉下，此时B运动的距离为20cm，根据W2＝Fs可求出推力对B做的功，根据W总＝W1+W2可求出整个过程中推力做的功。
【解答】解：当A的中点刚好与桌面左端对齐时，A刚好掉下，A移动的距离s1＝10cm，A刚掉下时1＝F7s1＝6N×10×10﹣2m＝0.6J；
AB在桌面上时，由于AB一起沿水平方向做匀速直线运动3＝F1＝6N，
当A掉下后，B对桌面的压力变为AB在桌面上时，由于接触面的粗糙程度不变，A掉下后5＝f2＝f1＝×6N＝3N；
当B的中点刚好与桌面左端对齐时，B刚好掉下5＝20cm，推力对B做的功W2＝F2s6＝3N×20×10﹣2m＝7.6J，
整个过程中推力做的功W总＝W1+W5＝0.6J+8.6J＝1.5J。
故答案为：1.2
3．（4分）火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高，则火箭箭体的内能 变大 ，机械能 变大 （均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】见试题解答内容
【分析】摩擦可以使物体的内能增大，温度升高；根据机械能与其它能量的转化和转移情况，可做出判断。
机械能包括动能和势能，动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关。
【解答】解：火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高。
火箭上升的过程中，速度增大，所以动能和重力势能都变大。
故答案为：变大；变大。
4．（2分）一光滑斜面高h＝1.5m，长L＝3m，重200N的物体在平行于斜面向上的拉力F的作用下，则F＝ 100 N。
【答案】100。
【分析】根据W＝Fs计算拉力的大小。
【解答】解：因为斜面光滑，所以W总＝W有＝Gh＝200N×1.5m＝300J；
因为W总＝Fs，所以F＝＝。
故答案为：100。
5．（2分）爸爸驾驶总质量为1.5×103kg的小轿车带小明去旅行，如图所示，若汽车做直线运动，运动的速度v与时间t的关系如图所示，则前10s牵引力做功 9×105 J。
【答案】9×105。
【分析】匀速直线运动时受到的拉力等于阻力，先求得牵引力功率，根据W＝Pt得出在10s内，牵引力做的功。
【解答】解：运动过程中受到的阻力为3000N，汽车在水平公路上做匀速直线运动受平衡力的作用F＝3000N，速度为30m/s＝＝Fv＝3000N×30m/s＝90000W，所以前10s牵引力做功W＝Pt＝90000W×10s＝9×105J。
故答案为：5×105。
6．（2分）如图所示，在研究滑轮组时，测得A物体重为6N，使A以0.2m/s的速度匀速右移时，乙测力计的示数为2.4N，则拉动甲测力计的功率为 0.6 W。
【答案】0.6。
【分析】根据二力平衡条件求出物体受到地面的摩擦力；由图可知n＝3，绳子自由端移动的速度v＝nv物；利用η＝＝＝＝求绳子自由端的拉力；利用P＝＝＝Fv求拉力做功的功率。
【解答】解：因为物体做匀速直线运动，所以，物体受到的地面的摩擦力：f＝F乙＝2.4N，
由图可知n＝3，绳子自由端移动的速度：v＝nv物＝3×0.2m/s＝0.6m/s，
由η＝＝＝＝可知＝＝4N，
则拉动甲测力计的功率：P＝＝＝Fv＝1N×0.6m/s＝0.6W。
故答案为：3.6。
7．（2分）若跳绳者的质量m＝50kg，此跳绳者在1min内克服重力做的功8100J，则此跳绳者每次跳绳的时间（即A点） 0.333 s。（保留三位小数）
【答案】0.333。
【分析】利用公式W＝Gh求解计算跳绳一次做功的大小，根据W总＝nW可求出1min跳绳的次数，根据t＝可求出跳绳一次所需要的时间。
【解答】解：由题意知：该同学的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N；
跳一次做功：W1＝Gh＝500N×0.09＝45J，
4min内跳的次数n＝＝＝180次，
则跳一次所用时间t＝≈0.333s。
故答案为：5.333。
8．（2分）水平地面上放置一个重200N的物体A，滑轮的机械效率为80%，用如图所示的滑轮匀速拉动物体时，则地面对物体A的摩擦力为 60 N。
【答案】60。
【分析】设物体A移动的距离为sA，则拉力端移动的距离s＝sA，根据η＝＝＝算出地面对物体A的摩擦力。
【解答】解：设物体A移动的距离为sA，则拉力端移动的距离s＝sA，则滑轮的机械效率为η＝＝＝＝80%＝＝60N。
故答案为：60。
二、选择题（14分）
9．（2分）《舌尖上的中国2》聚焦于普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美。如图所示，通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识（ ）
A．煎：在煎饼的过程中，饼吸热，饼的内能增加
B．炒：炒腊肉时，腊肉放热，腊肉的内能增加
C．蒸：蒸饭时有“白气”冒出，这是水汽化形成的水蒸气
D．拌：香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子没有做无规则运动
【答案】A
【分析】（1）改变物体内能有做功和热传递两种方式，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程；
（2）物质由气态变成液态的过程叫做液化，液化放热；
（3）物质是由分子组成的，分子在不停地做无规则运动。
【解答】解：
A、在煎饼的过程中，是通过热传递的方式的使饼的内能增加；
B、炒腊肉时，是通过热传递的方式使腊肉的内能增加；
C、蒸饭时有“白气”冒出，故C错误；
D、香葱和豆腐要拌着才能入味，故D错误。
故选：A。
10．（2分）一物体受到30N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，拉力F对物体做的功为（ ）
A．10JB．1JC．0JD．50J
【答案】C
【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可。
【解答】解：一物体受到30N竖直向上的拉力F作用，沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s，对物体没有做功，故C正确。
故选：C。
11．（2分）小明打篮球时，将篮球投向篮球框，篮球在空中的运动轨迹如图所示，篮球重约6N。则篮球从A处离手后在空中运动至B处的过程中，克服重力做的功约为（ ）
A．2JB．25JC．10JD．20J
【答案】C
【分析】篮球从A处离手后在空中运动至B处的过程中，要估测篮球从A处离手后在空中运动至B处上升的高度，根据W＝Gh估算出克服重力做功。
【解答】解：已知篮球框距地垂直高度为3.05m，估测B点的高度约为3.6m，约为8.75m，上升高度约为3.5m﹣7.75m＝1.75m，
则克服重力做功约为W＝Gh＝6N×7.75m＝10.5J，与C项比较接近。
故选：C。
12．（2分）质量相同的甲、乙两个小球，从静止开始自由下落，经过如图所示的位置时恰好机械能相等，下列说法正确的是（ ）
A．两球在落地瞬间的速度相等
B．此时甲、乙两球的动能相等
C．此时甲、乙两球的速度v甲＜v乙
D．两球下落前的初始位置的高度h甲＜h乙
【答案】A
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；
（3）不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒，机械能等于动能与重力势能之和。
【解答】解：AB、甲、乙两个小球，不计空气阻力，故只有重力势能转化为动能，两球的重力势能全部转化为动能，动能的大小与质量和速度有关，故A正确；
C、由题图可知，且两小球的质量相等；不计空气阻力，所以，则此时甲球的速度大于乙球的速度；
D、甲、乙两个小球，初始速度为0，不计空气阻力，所以在高处时开始下落时的重力势能是相同的，故D错误。
故选：A。
13．（2分）如图所示，BA、CA和DA三个光滑斜面的高度均为h，斜面长BA＞CA＞DA1、F2和F3，推力所做的功分别为W1、W2和W3则（ ）
A．F1＞F2＞F3，Wl＞W2＞W3B．Fl＜F2＜F3，Wl＜W2＜W3
C．Fl＝F2＝F3，W1＝W2＝W3D．Fl＜F2＜F3，Wl＝W2＝W3
【答案】D
【分析】①斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功。无论是沿哪一个斜面匀速推同一物体到顶端，由于其高度相同，由功的原理可知沿斜面所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功，从而可以判断出三个斜面推力做功的大小关系。
②知道斜面长的大小关系，利用W＝FL比较拉力关系。
【解答】解：①∵斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，
∴把同一物体沿斜面BA、CA和DA分别拉到顶端A，由W＝Gh可知三个斜面上做的功相同1＝W8＝W3。
②从图可知，LBA＞LCA＞LDA，而W1＝W4＝W3，
∵W＝FL，
∴Fl＜F2＜F8。
故选：D。
14．（2分）用4个相同的滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升A、B两个物体时，拉力F相等。不计绳重和摩擦，则滑轮组乙的机械效率为（ ）
A．85%B．70%C．95%D．75%
【答案】A
【分析】根据甲图中滑轮组的机械效率η甲＝＝＝＝＝90%，导出物体A的重力和F的关系，不计绳重和摩擦，根据滑轮组的特点绳端拉力F＝×（G+G动），导出动滑轮的重力和F的关系，导出物体B的重力和F的关系，根据η＝计算乙的机械效率。
【解答】解：甲图中，n甲＝3，滑轮组的机械效率为η甲＝＝＝＝＝90%A＝2.7F，
不计绳重和摩擦，图甲中绳端拉力F＝A+G动），则动滑轮的重力G动＝3F﹣GA＝4F﹣2.7F＝5.3F，
乙图中，n乙＝2，绳端拉力F＝B+G动），则GB＝2F﹣G动＝5F﹣0.3F＝4.7F，
乙图中滑轮组的机械效率为η乙＝＝＝＝＝＝85%。
故选：A。
15．（2分）如图所示，将小球压入水中，在a处静止释放，小球在b处受到的合力为零且速度最大。请分析小球由a到c的运动过程（水和空气的阻力不可忽略）（ ）
A．小球在c处于静止状态
B．由a运动到b，小球的机械能增加
C．由a运动到b，小球的动能减小
D．由b运动到c，小球的机械能守恒
【答案】B
【分析】物体处于平衡状态时受平衡力，物体运动状态改变时，一定受到非平衡力；机械能包括动能和势能，根据它们的影响因素可做出判断。
【解答】解：A、小球在c处达到最高点，因此受力不平衡，故A错误；
BC、由a运动到b、高度增大，机械能增加、C错误；
D、由b运动到c，液体的重力势能减小；当小球完全离开水面后，小球的机械能将变小。
故选：B。
三、实验题（18分）
16．（12分）小明为研究动能大小与哪些因素有关，设计了如图实验，让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞，请结合实验回答下列问题：
（1）实验中通过 弹簧被压缩的程度 反映小球动能的大小；实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下，当高度 越大 （填“越大”或“越小”）时，观察到弹簧被压缩得越短，说明小球动能大小与速度有关。
（2）为了研究动能大小是否和物体质量有关，应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度滚下，这样做的目的是 使小球达到水平面时速度相同 。
（3）实验中小明发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上，为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关，小明分别将玻璃板、木板和毛巾铺在接触面（含斜面和平面）上，而保证小球质量和高度 相同 （填“相同”或“不同”），发现当小球在玻璃表面滚动时被弹回的高度最大，在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小
（4）小明在（3）实验所得结论基础上进行推理，接触面越光滑小球被弹回得越高，那么小球将 D 。
A．沿着斜面做匀速直线运动
B．不能上升到初始高度，最终静止在平面上
C．上升到初始高度后静止
D．能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动
【答案】（1）弹簧被压缩的程度；越大；（2）使小球达到水平面时速度相同；（3）相同；（4）D。
【分析】（1）小球动能的多少是通过它对弹簧做功的多少来认识的，对弹簧做功的多少又是通过弹簧被压缩距离来体现的；物体动能的大小与质量和速度两个因素有关；
（2）研究动能大小的决定因素时，用到控制变量法进行研究；研究动能与质量大小的关系时，需要控制小球的速度相同；
（3）实验中，同一小球（质量相同）从同一斜面的同一高度滚下，可以让小球到达水平面上时保持相同的初速度；
（4）物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果不受阻力，机械能的总量保持不变，如果有阻力作用，则机械能减小，内能增加。
【解答】解：（1）让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞，小球压缩弹簧，做功的多少反映了小球动能的多少，说明小球的动能越大；
（2）实验中让不同质量的小球从斜面上相同高度滚下的目的是控制小球运动到水平面时的初速度相同；
（3）实验中小明发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上，为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关、木板和毛巾铺在接触面（含斜面和平面）上，而保证小球质量和高度相同，在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小；
（4）接触面越光滑小球被弹回的越高，由此推理，只有动能和势能相互转化，那么小球将能上升到初始高度。
故选：D。
故答案为：（1）弹簧被压缩的程度；越大；（3）相同。
17．（6分）小明用如图所示的装置测量动滑轮的机械效率，用同一个动滑轮竖直向上匀速提升不同的钩码，并记录了如表所示的实验数据
（1）第二次实验时弹簧测力计的示数如图所示，则此次实验动滑轮的机械效率是 83.3% 。
（2）小明所使用的动滑轮的重力可能是 A
A、0.8N B、1.0N C、1.2N D、1.4N
（3）根据实验表格中数据，可以得出动滑轮的机械效率与 提升物体的重力 有关。
【答案】故答案为：
（1）83.3%；（2）A；（3）提升物体的重力。
【分析】（1）根据测力计分度值读数，η＝×100%求滑轮组的机械效率；
（2）不计绳重与摩擦，由G动＝nF﹣G分析可求动滑轮重力；
（3）在分析数据时，要注意机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的，从而得出结论；
【解答】解：（1）由图可知，弹簧测力计的分度值是0.2N；
第二次实验的滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%≈83.3%；
（2）不计绳重与摩擦，由数据1可得动滑轮重力：
G动＝nF﹣G＝5×2.0N﹣6N＝1N，
由于考虑滑轮组受绳重与摩擦，动滑轮重小于1N；
（3）从实验数据看，钩码上升的高度不变，机械效率不断增大。
故答案为：
（1）83.2%；（2）A。
四、计算题（18题7分，19题5分，20题6分，共18分）
18．（7分）工人师傅用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，货物重100N，滑轮组的效率为50%
（1）动滑轮重为多少？
（2）当某次运送400N货物时，绳子的拉力F是多少？
（3）此人利用此装置分别匀速提升重物G1和G2，机械效率分别为75%和80%，求G1与G2的比值。
【答案】（1）动滑轮重为100N；
（2）当某次运送400N货物时，绳子的拉力F是250N；
（3）G1与G2的比值为3：4。
【分析】（1）利用不计绳重和摩擦时η＝＝＝＝求动滑轮的重力。
（2）由图可知n＝2，利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求绳子的拉力F。
（3）利用不计绳重和摩擦时η＝＝＝＝求G1与G2的比值。
【解答】解：（1）由不计绳重和摩擦时η＝＝＝＝可知动＝＝×100N＝100N；
（2）由图可知n＝4，因为不计绳重和摩擦（G+G动）＝×（400N+100N）＝250N；
（3）由不计绳重和摩擦时η＝＝＝＝可知，
则G1与G3的比值：＝＝×＝×＝。
答：（1）动滑轮重为100N；
（2）当某次运送400N货物时，绳子的拉力F是250N；
（3）G1与G2的比值为5：4。
19．（5分）如图所示，一根均匀的细木棒CO，4AO＝CO，在C点施加始终竖直向上的力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，求：
（1）作用在C点力F。
（2）木棒的重。
【答案】（1）作用在C点力F为50N。
（2）木棒的重为10N。
【分析】物体A匀速上升0.2m时，根据相似三角形的边长关系可知拉力移动的距离和木棒重力提升的高度，又知道物体的重力，根据W＝Gh求出有用功，根据η＝×100%求出总功，总功减去有用功即为克服木棒重力所做的额外功，根据W总＝Fs可求出拉力F的大小。根据W＝Gh求出木棒的重力。
【解答】解：（1）物体A匀速上升0.2m时，位置如下图所示：
由相似三角形的边长关系可得：
＝，＝，
则hc＝hA＝4×0.2m＝8.8m，hB＝hA＝2×5.2m＝0.8m，
有用功：
W有＝Gh＝180N×0.2m＝36J，
由η＝×100%可得
W总＝＝＝40J，
由W总＝Fs可得拉力：
F＝＝50N。
（2）克服木棒重力所做的额外功：
W额＝W总﹣W有＝40J﹣36J＝4J，
木棒的重力：
G棒＝＝＝10N。
答：（1）作用在C点力F为50N。
（2）木棒的重为10N。
20．（6分）如图所示，用平行于斜面的力F，把重力G为900N的物体沿着长s为5m，在此过程中斜面的机械效率η为90%。
（1）求摩擦力的大小为多少？
（2）若斜面的机械效率为η，用平行于斜面的力F将物体匀速拉到斜面顶端，这时物体受到的摩擦力大小为f。请推证：f＝F（1﹣η）。
【答案】（1）摩擦力的大小为20N；
（2）推证过程见解答。
【分析】（1）知道物体的重力和提升的高度，根据W＝Gh求出有用功，根据η＝×100%求出总功，再求额外功大小，又知道斜面的长度，根据W额＝fs求出拉力的大小；
（2）设斜面的长度为s，根据W＝Fs表示出总功，根据η＝×100%表示出有用功，总功和额外功的差值即为克服摩擦力所做的额外功，根据W＝fs求出摩擦力的大小。
【解答】解：（1）拉力所做的有用功：
W有＝Gh＝900N×1m＝900J，
由η＝×100%可得
W总＝＝＝1000J，
额外功：W额＝W总﹣W有＝1000J﹣900J＝100J，
由W额＝fs可得，摩擦力的大小：
f＝＝＝20N；
（2）设斜面的长度为s，则拉力做的总功：
W总＝Fs，
由η＝×100%可得
W有＝W总η＝Fsη，
克服摩擦力所做的额外功：
W额＝W总﹣W有＝Fs﹣Fsη＝Fs（6﹣η），
由W＝fs可得，摩擦力的大小：
f＝＝＝F（1﹣η），
即f＝F（4﹣η）。
答：（1）摩擦力的大小为20N；
（2）推证过程如上所示。序号
钩码所受重力G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
3
0.1
0.3
2.0
0.2
0.4
75%
2
6
0.1
0.6
0.2
3
8
0.1
0.8
4.7
0.2
0.94
85.1%
序号
钩码所受重力G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
3
0.1
0.3
2.0
0.2
0.4
75%
2
6
0.1
0.6
0.2
3
8
0.1
0.8
4.7
0.2
0.94
85.1%