《2024年海淀单元测试AB卷九年级物理全一册沪粤版》

20. (2022·天津中考)热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹. 于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究.
问题一：压力作用效果跟哪些因素有关.
问题二：重力势能大小跟哪些因素有关.
(1)做实验①②③是为了探究________（选填“问题一”或“问题二”）.
(2)利用实验④⑤可探究重力势能大小与________是否有关.
(3)我国民法典中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为. “高空抛物”危害性大的原因可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论：______________________________.

答案：
(1)问题一
(2)质量
(3)在质量一定时，高度越高，重力势能越大

21. 无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，它主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶. 一款质量为2 t的无人驾驶汽车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶了20 min，无人驾驶汽车在这个过程中的功率为4×10⁴ W. 求在这段时间内(g取10 N/kg)：
(1)无人驾驶汽车对平直公路的压力.
(2)无人驾驶汽车行驶的距离.
(3)无人驾驶汽车的牵引力.

答案： 解：
(1)无人驾驶汽车对平直公路的压力$F_{压} = G = mg = 2000\ kg×10\ N/kg = 20000\ N$.
(2)$t = 20\ min = \frac{1}{3}\ h$，由$v = \frac{s}{t}$可得，无人驾驶汽车行驶的距离$s = vt = 72\ km/h×\frac{1}{3}\ h = 24\ km$.
(3)无人驾驶汽车的速度为$72\ km/h = 20\ m/s$，由$P = \frac{W}{t} = \frac{Fs}{t} = Fv$可得，无人驾驶汽车的牵引力$F_{牵} = \frac{P}{v} = \frac{4×10^{4}\ W}{20\ m/s} = 2000\ N$.

22. 科技馆里两位老人正饶有兴致地体验升降座椅装置，小明观察后画出简图（如图）进行研究. 若爷爷质量m人＝60 kg，奶奶用F＝240 N的拉力将爷爷匀速拉升到顶端，该过程中奶奶手握住绳子向下拉动的总长s＝6 m. 不计绳重和摩擦，g取10 N/kg，求：
(1)奶奶所做的功.
(2)动滑轮(含座椅)的质量.
(3)该升降座椅装置的机械效率（结果精确到0.1％）.

答案： 解：
(1)奶奶所做的功$W_{总} = Fs = 240\ N×6\ m = 1440\ J$.
(2)由图知，承担动滑轮的绳子股数$n = 3$，故$3F = (m_{人} + m_{动})g$，$3×240\ N = (60\ kg + m_{动})×10\ N/kg$，所以动滑轮(含座椅)的质量$m_{动} = 12\ kg$.
(3)升降座椅装置所做的有用功$W_{有用} = m_{人}gh = m_{人}g\frac{s}{n} = 60\ kg×10\ N/kg×\frac{6\ m}{3} = 1200\ J$，该升降座椅装置的机械效率$\eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\% = \frac{1200\ J}{1440\ J}×100\% \approx 83.3\%$.