《2025年课时提优计划作业本九年级物理上册苏科版》

21. 如图所示为一款新型无人驾驶电动汽车,在某次性能测试中,汽车沿平直的公路匀速直线行驶,行驶过程中汽车受到的阻力为$1500N$,在$180s的测试时间内汽车匀速行驶了1800m$.
(1)求汽车受到的牵引力.
(2)求汽车牵引力所做的功.
(3)求汽车牵引力做功的功率.

答案： （1）由于汽车匀速直线行驶，所以汽车受到的牵引力等于阻力，即F=f=1500N （2）此过程中，汽车牵引力做的功W=Fs=1500N×1800m=2.7×10^{6}J （3）汽车牵引力做功的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{2.7×10^{6}J}{180s}=1.5×10^{4}W$

22. (2024·盐城)“鲲龙”国产大型水陆两栖飞机$AG600最大起飞质量为53500kg$,正常的巡航速度为$500km/h$,能将$12000kg的水在20s内吸至4m$高处.($g取10N/kg$)
(1)若火场距离最近的水源地$100km$,求飞机从水源地巡航到火场需要的最短时间.
(2)求飞机的最大起飞重力.
(3)求飞机吸水的功率.

答案： （1）$t=\frac{s}{v}=\frac{100km}{500km/h}=0.2h$ （2）G=mg=53500kg×10N/kg=5.35×10^{5}N （3）W=G_{水}h=m_{水}gh=12000kg×10N/kg×4m=4.8×10^{5}J，$P=\frac{W}{t'}=\frac{4.8×10^{5}J}{20s}=2.4×10^{4}W$ 解析：（1）飞机从水源地巡航到火场需要的最短时间$t=\frac{s}{v}=\frac{100km}{500km/h}=0.2h$. （2）飞机的最大起飞重力G=mg=53500kg×10N/kg=5.35×10^{5}N. （3）飞机克服水的重力做的功W=G_{水}h=m_{水}gh=12000kg×10N/kg×4m=4.8×10^{5}J，则飞机吸水的功率$P=\frac{W}{t'}=\frac{4.8×10^{5}J}{20s}=2.4×10^{4}W$.

23. (2024·黑龙江)某厂家开发的汽车的质量为$1500kg$,车轮与水平地面接触的总面积为$0.075m^{2}$,该车在水平地面上匀速直线行驶$13.8km$,用时$10min$,这一过程中汽车发动机的输出功率为$4.6×10^{4}W$.($g取10N/kg$)
(1)汽车静止在水平地面上时,求汽车对地面的压强.
(2)求汽车牵引力所做的功.
(3)求行驶过程中汽车受到的阻力.

答案： （1）$F_{压}=G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×10^{4}N$，$p=\frac{F_{压}}{S}=\frac{1.5×10^{4}N}{0.075m^{2}}=2×10^{5}Pa$ （2）W=Pt=4.6×10^{4}W×10×60s=2.76×10^{7}J （3）$F=\frac{W}{s}=\frac{2.76×10^{7}J}{13.8×10^{3}m}=2×10^{3}N$，f=F=2×10^{3}N 解析：（1）该汽车静止在水平地面上时，对地面的压力$F_{压}=G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×10^{4}N$，对地面的压强$p=\frac{F_{压}}{S}=\frac{1.5×10^{4}N}{0.075m^{2}}=2×10^{5}Pa$. （2）汽车牵引力所做的功W=Pt=4.6×10^{4}W×10×60s=2.76×10^{7}J. （3）汽车受到的牵引力$F=\frac{W}{s}=\frac{2.76×10^{7}J}{13.8×10^{3}m}=2×10^{3}N$，汽车做匀速直线运动，汽车所受的牵引力和阻力是一对平衡力，所以阻力f=F=2×10^{3}N.

24. 如图$A$、$B$所示,平静的湖面上有两艘小船,绳的一端拴在甲船上,绕过乙船上的滑轮,站在船上或岸上的人用$100N$的力拉绳子的另一端.如果图$A$、$B中甲船在20s内向右匀速移动了10m$,同时乙船向左移动了$4m$,则图$A$、$B$中人拉绳子的功率分别为______$W$与______$W$.

答案： 140 90 解析：在题图A中，甲船向右移动10m，同时乙船向左移动了4m，以甲船为参照物，即把甲船看作是静止的（人也是静止的），那么乙船上的滑轮相当于一个动滑轮，而乙船相对于甲船来说20s内移动了10m+4m=14m，因此绳子自由端移动的距离s_{1}=2×14m=28m，人拉绳子做的功W_{1}=Fs_{1}=100N×28m=2800J，20s内人拉绳子的功率$P_{1}=\frac{W_{1}}{t}=\frac{2800J}{20s}=140W$；在题图B中，人站在岸边不动，甲船向右移动10m，乙船向左移动了4m. 如果乙船不动，滑轮为定滑轮，甲船向右移动了10m，则绳子自由端会移动10m；如果甲船不动，乙船动，则滑轮为动滑轮，乙船向左移动了4m，则绳子自由端会移动2×4=8m，故绳子自由端移动的距离s_{2}=10m+8m=18m，人拉绳子做的功W_{2}=Fs_{2}=100N×18m=1800J，20s内人拉绳子的功率$P_{2}=\frac{W_{2}}{t}=\frac{1800J}{20s}=90W$.