《2025年一遍过九年级物理全一册苏科版》

2 如图所示,物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动,其中AB= CD= 10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和4m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦力分别为1N和2N,则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2:1,拉力F在AB段做功的功率为2W。

答案： $2:1$ 2

一辆汽车在公路上做直线运动,其s-t图像如图所示。0~12s内,汽车牵引力做功为$W_1,$功率为$P_1；$12~24s内,汽车牵引力做功为$W_2,$功率为$P_2。$若汽车在行驶过程中所受牵引力恒定不变,则下列判断正确的是 (D)
$A. W_1= W_2,P_1= P_2$

$B. W_1＜W_2,P_1＞P_2$

$C. W_1＞W_2,P_1= P_2$

$D. W_1＞W_2,P_1＞P_2$

答案： D 由题图可知,0~12 s内,汽车行驶的路程$s_{1}=120\ \text{m}$,速度为$v_{1}=\frac{s_{1}}{t_{1}}=\frac{120\ \text{m}}{12\ \text{s}}=10\ \text{m/s}$;12~24 s内,汽车行驶的路程为$s_{2}=160\ \text{m}-120\ \text{m}=40\ \text{m}$,汽车行驶的时间为$t_{2}=24\ \text{s}-12\ \text{s}=12\ \text{s}$,汽车行驶的速度为$v_{2}=\frac{s_{2}}{t_{2}}=\frac{40\ \text{m}}{12\ \text{s}}\approx3.33\ \text{m/s}$;若汽车在行驶过程中所受牵引力恒定不变,0~12 s内汽车牵引力做功为$W_{1}=Fs_{1}$,12~24 s内汽车牵引力做功为$W_{2}=Fs_{2}$,由于$s_{1}＞s_{2}$,故$W_{1}＞W_{2}$。0~12 s内汽车牵引力做功的功率为$P_{1}=Fv_{1}$,12~24 s内汽车牵引力做功的功率为$P_{2}=Fv_{2}$,由于$v_{1}＞v_{2}$,故$P_{1}＞P_{2}$。故D正确。

3.1 如图甲所示,物体在水平地面上做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图乙所示时,受到的水平推力为$F_1；$当物体运动的速度和时间图像如图丙所示时,受到的水平推力为$F_2。$两次推力的功率分别为$P_1、$$P_2,$则下列关系正确的是 (B)

$A. F_1= F_2,P_1＞P_2 B. F_1= F_2,P_1＜P_2$
$C. F_1＞F_2,P_1＞P_2 D. F_1＜F_2,P_1＞P_2$

答案： B 题图乙中物体的路程和时间关系图像是一条倾斜直线,说明物体做匀速直线运动,且运动的速度$v_{1}=\frac{s}{t}=\frac{4\ \text{m}}{2\ \text{s}}=2\ \text{m/s}$,此时物体受力平衡,所以$F_{1}=f$,推力的功率$P_{1}=F_{1}v_{1}$。题图丙中速度和时间的关系图像是一条水平直线,说明物体做匀速直线运动,且速度$v_{2}=4\ \text{m/s}$,此时物体受力平衡,所以$F_{2}=f$,推力的功率$P_{2}=F_{2}v_{2}$。因为f不变,$v_{1}＜v_{2}$,所以$F_{1}=F_{2}$,$P_{1}＜P_{2}$。故选B。

3.2 小龙家最近买了辆纯电动汽车,如图甲所示。若汽车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,则经过10s汽车发动机所做的功是$9×10^{5}$J。当牵引力为$3×10^{3}$N时汽车能保持匀速直线运动。

答案： $9×10^{5}$ $3×10^{3}$

4 [2025南京金陵中学模拟改编]如图是一台用于火灾现场侦察、灭火的消防机器人,其质量为600kg,以2m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了160m,行驶时所受阻力为其重力的0.03。求：(g取10N/kg)

(1)消防机器人通过160m路程所用的时间。
(2)在水平地面匀速直线前进的过程中,消防机器人牵引力做功的功率。

答案： 解:
(1)消防机器人通过160 m路程所用的时间$t=\frac{s}{v}=\frac{160\ \text{m}}{2\ \text{m/s}}=80\ \text{s}$。
(2)消防机器人在水平地面上做匀速直线运动,所以消防机器人受到的牵引力与阻力为一对平衡力,则消防机器人受到的牵引力$F_{\text{牵}}=f=0.03G=0.03mg=0.03×600\ \text{kg}×10\ \text{N/kg}=180\ \text{N}$,根据$P=Fv$得,消防机器人牵引力做功的功率$P=F_{\text{牵}}v=180\ \text{N}×2\ \text{m/s}=360\ \text{W}$。

5 [2024淮安清江浦区期中]跳绳是某省体育与健康考试的选考项目之一。如图为某次跳绳模拟测试中,身高158cm、质量45kg的小禾重心高度随时间变化的情况。小禾每只鞋底与地面的接触面积为$180cm^2(g$取10N/kg)。请回答下列问题：

(1)小禾1min跳绳180次。
(2)小禾双脚静止站立在水平地面上做跳绳测试前的准备,她对地面的压强是1.25×10^{4}Pa。
(3)小禾每跳一次克服重力所做的功是22.5J,在1min跳绳测试内克服重力做功的功率是67.5W。

答案：
(1)180
(2)$1.25×10^{4}$
(3)22.5 67.5