《2025年亮点给力提优课时作业本九年级物理上册苏科版》

6. (2025·江苏南京期中·3分)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到水平向右的拉力F的作用,F的大小与时间的关系如图乙所示,物体运动的速度与时间的关系如图丙所示.则0~2s拉力做的功为______J,2~4s物体的机械能______(选填“变大”“变小”或“不变”),4~6s拉力的功率为______W.

答案： 0 变大 8 解析：由图丙知，在 $ 0 \sim 2 \, \text{s} $ 内物体处于静止状态，移动距离为零，由 $ W = F s $ 知，$ 0 \sim 2 \, \text{s} $ 拉力做功为 $ 0 \, \text{J} $；由图丙知，在 $ 2 \sim 4 \, \text{s} $ 内物体做加速运动，速度不断增大，物体的质量保持不变，则物体的动能增大；高度不变，物体的重力势能不变，根据机械能等于动能和势能之和可知，$ 2 \sim 4 \, \text{s} $ 物体的机械能变大. 由图丙知，在 $ 4 \sim 6 \, \text{s} $ 内，物体做匀速直线运动，速度为 $ 2 \, \text{m/s} $，由图乙知此过程中拉力 $ F = 4 \, \text{N} $，则 $ 4 \sim 6 \, \text{s} $ 内拉力 $ F $ 做功的功率 $ P = F v = 4 \, \text{N} \times 2 \, \text{m/s} = 8 \, \text{W} $.

7. (3分)可燃冰具有热值大、储量大、能直接点燃等特点.已知可燃冰的热值为$1.4×10^1⁰J/m^3,$则体积为$1.5m^3$的可燃冰完全燃烧放出的热量为______J.假设这些热量全部被水吸收,可以使______kg的水温度升高50℃；若某装置仅能使水的吸热效率达到60%,那么使这些水温度升高40℃需要燃烧可燃冰$______m^3.[c$水$= 4.2×10^3J/(kg·℃)]$

答案： $2.1 \times 10 ^ { 10 }$ $1 \times 10 ^ { 5 }$ $2$ 解析：$1.5 \, \text{m} ^ { 3 }$ 可燃冰完全燃烧放出的热量 $ Q_{\text{放}1} = V_{\text{冰}1} q = 1.5 \, \text{m} ^ { 3 } \times 1.4 \times 10 ^ { 10 } \, \text{J/m} ^ { 3 } = 2.1 \times 10 ^ { 10 } \, \text{J} $；由题意可知，水温度升高 $ 50 \, ^ { \circ } \text{C} $ 吸收的热量 $ Q_{\text{吸}1} = Q_{\text{放}1} = 2.1 \times 10 ^ { 10 } \, \text{J} $，由 $ Q = c m \Delta t $ 可得，水的质量 $ m_{\text{水}} = \frac{Q_{\text{吸}1}}{c_{\text{水}} \Delta t_{1}} = \frac{2.1 \times 10 ^ { 10 } \, \text{J}}{4.2 \times 10 ^ { 3 } \, \text{J/(kg} \cdot ^ { \circ } \text{C)} \times 50 \, ^ { \circ } \text{C}} = 1 \times 10 ^ { 5 } \, \text{kg} $；水温度升高 $ 40 \, ^ { \circ } \text{C} $ 吸收的热量 $ Q_{\text{吸}2} = c_{\text{水}} m_{\text{水}} \Delta t_{2} = 4.2 \times 10 ^ { 3 } \, \text{J/(kg} \cdot ^ { \circ } \text{C)} \times 1 \times 10 ^ { 5 } \, \text{kg} \times 40 \, ^ { \circ } \text{C} = 1.68 \times 10 ^ { 10 } \, \text{J} $，由 $ \eta = \frac{Q_{\text{吸}}}{Q_{\text{放}}} \times 100\% $ 可得，该过程可燃冰完全燃烧放出的热量 $ Q_{\text{放}2} = \frac{Q_{\text{吸}2}}{\eta} = \frac{1.68 \times 10 ^ { 10 } \, \text{J}}{60\%} = 2.8 \times 10 ^ { 10 } \, \text{J} $，由 $ Q_{\text{放}} = V q $ 可得，该过程需要燃烧可燃冰的体积 $ V_{\text{冰}2} = \frac{Q_{\text{放}2}}{q} = \frac{2.8 \times 10 ^ { 10 } \, \text{J}}{1.4 \times 10 ^ { 10 } \, \text{J/m} ^ { 3 }} = 2 \, \text{m} ^ { 3 } $.

8. 新素养科学思维(2025·江苏常州质检·3分)小明在学校选修课《小牛顿实验室》上做出了一个张拉结构——悬浮桌,图中阴影部分A为桌面部分、B为桌子的底架,这两部分之间仅靠竖直软绳CD和EF相连.已知A重40N且左右对称、质量分布均匀,软绳CD到A的竖直对称轴以及EF的距离分别为$l_1= 20cm$和$l_2= 40cm.$经分析可知,软绳EF对桌面A的作用力大小为______N,方向向______(选填“上”或“下”)；软绳CD对A的作用力大小为______N.

答案： 20 下 60 解析：计算 $ EF $ 对桌面 $ A $ 的作用力时，$ D $ 为支点，此时 $ A $ 的重力使得杠杆逆时针旋转，则软绳 $ EF $ 对桌面 $ A $ 的作用力应使得杠杆顺时针旋转，所以软绳 $ EF $ 对桌面 $ A $ 的作用力方向竖直向下，则此时 $ A $ 的重力的力臂为 $ l_{A} = l_{1} = 20 \, \text{cm} $，软绳 $ EF $ 拉力的力臂为 $ l_{EF} = l_{2} = 40 \, \text{cm} $，由杠杆的平衡条件可得 $ F_{EF} l_{EF} = G l_{A} $，即 $ F_{EF} \times 40 \, \text{cm} = 40 \, \text{N} \times 20 \, \text{cm} $，解得软绳 $ EF $ 对桌面 $ A $ 的作用力 $ F_{EF} = 20 \, \text{N} $. 计算 $ CD $ 对 $ A $ 的作用力时，$ E $ 作为支点，则此时 $ A $ 的重力的力臂为 $ l_{A}' = l_{1} + l_{2} = 20 \, \text{cm} + 40 \, \text{cm} = 60 \, \text{cm} $，软绳 $ CD $ 拉力的力臂为 $ l_{CD} = l_{2} = 40 \, \text{cm} $，由杠杆的平衡条件可得 $ F_{CD} l_{CD} = G l_{A}' $，即 $ F_{CD} \times 40 \, \text{cm} = 40 \, \text{N} \times 60 \, \text{cm} $，解得软绳 $ CD $ 对 $ A $ 的作用力 $ F_{CD} = 60 \, \text{N} $.

9. (4分)按要求作图.
(1) 用轻质滑轮组将重力为G的物体提起来,在图甲中画出不同的绕线方法.要求：不计绳重和摩擦$,F_1= G/4,F_2= G/3.$
(2) 随着社会的发展和科技的进步,工具的种类越来越多,工具的使用极大地方便了人们的生活.如图乙是一种蔬菜挤水器,其手柄可以看作一个杠杆,图丙是其简化示意图,请在图丙中画出：阻力$F_2$的力臂$L_2；$在A点施加的最小动力$F_1$的示意图.

答案：

(1) 如图所示

(2) 如图所示

10. 新趋势创新实验(6分)小明在超市买了一个哈密瓜,回到家用弹簧测力计测量其重力时,发现哈密瓜的重力超出了弹簧测力计的量程,身边又找不到其他合适的测量工具,于是他找来了一些细绳(不计重力)、一把米尺等物品按如下示意图进行了改进.
步骤一：将细绳系在米尺的50cm刻度线处,米尺刚好能在水平位置平衡；
步骤二：将弹簧测力计在竖直方向调零(如图甲左)；
步骤三：在米尺45cm刻度线处挂上哈密瓜,用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处,并竖直向下拉挂钩,使米尺在水平位置平衡,如图甲所示.

(1) 小明是利用______(选填“二力”或“杠杆”)平衡相关知识来计算哈密瓜的重力.
(2) 在步骤一中,使米尺在水平位置平衡是为了避免______对测量结果的影响.
(3) 当小明在操作步骤三时,他父亲指出弹簧测力计的使用存在问题,你认为小明这样使用弹簧测力计会使测量结果______(选填“偏大”或“偏小”).
(4) 小明分析后改用如图乙所示的正确方法操作：他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后,重新调零(如图乙左),并重新测出拉力为3N,最后计算出哈密瓜的重力为______N.
(5) 小明发现：如图乙和图丙所示,先后竖直向下和斜向下拉弹簧测力计,均使米尺在水平位置平衡时,弹簧测力计两次的示数分别为F和F',你认为F______(选填“＞”“＜”或“=”)F'.
(6) 如图丁所示,小明又在米尺40cm刻度线处挂了一个重力为2.5N的苹果,当米尺再次在水平位置平衡时,弹簧测力计示数为4N.若将弹簧测力计、系哈密瓜的细绳、系苹果的细绳对米尺的拉力分别用$F_1、$$F_2、$$F_3$表示,它们的力臂分别为$L_1、$$L_2、$$L_3,$于是小明猜想$F_1L_1= ______$也能使杠杆平衡.

答案：
(1) 杠杆
(2) 米尺自身重力
(3) 偏小
(4) 15
(5) ＜
(6) $ F_{2} L_{2} + F_{3} L_{3} $ 解析：
(1) 该实验中米尺能绕悬挂点转动，则米尺可看作杠杆，所以小明是利用杠杆平衡的相关知识来计算哈密瓜的重力的.
(2) 将细绳系在米尺的 $ 50 \, \text{cm} $ 刻度线处，使米尺刚好能在水平位置平衡，是为了避免米尺自身重力对测量结果的影响.
(3) 小明在操作步骤三时，用细绳把弹簧测力计的拉环系在 $ 75 \, \text{cm} $ 刻度线处，弹簧测力计自身有一定的重力，只需较小的拉力作用在米尺的右侧就能使米尺平衡，所以这样使用弹簧测力计会使测量结果偏小.
(4) 由杠杆的平衡条件可得 $ G L_{2} = F L_{1} $，即 $ G \times (50 \, \text{cm} - 45 \, \text{cm}) = 3 \, \text{N} \times (75 \, \text{cm} - 50 \, \text{cm}) $，解得 $ G = 15 \, \text{N} $.
(5) 将弹簧测力计斜向下拉时，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂将变短，由杠杆的平衡条件可知，米尺在水平位置平衡时，拉力变大，所以 $ F ＜ F' $.
(6) 杠杆左侧的两个拉力可看作阻力，则阻力与阻力臂乘积之和为 $ F_{2} L_{2} + F_{3} L_{3} $；杠杆右侧的拉力 $ F_{1} $ 可看作动力，则动力与动力臂的乘积为 $ F_{1} L_{1} $，所以我们可以猜想：若满足 $ F_{1} L_{1} = F_{2} L_{2} + F_{3} L_{3} $，也能使杠杆平衡.