《2025年拔尖特训九年级物理上册苏科版》

9.(2024·徐州模拟)如图所示为小球从高处由静止开始下落的过程中下落高度与时间的关系图像,下列有关重力对该球做的功与时间的关系图像,正确的是( )

A.
B.
C.
D.

答案： C 解析:根据题图可知,小球在单位时间内下落的高度越来越大,小球的重力不变,根据W=Gh可知,单位时间内重力对该球做的功也越来越多,所以重力做的功随时间的变化图像与下落高度随时间的变化图像的形状是相同的。结合选项可知C符合题意。

10. 一根匀质实心金属棒AB置于水平地面上,用弹簧测力计始终沿竖直方向拉棒的B端,将其缓慢匀速拉离地面,如图所示。在此过程中,关于弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度h的关系,下列选项中最合理的是( )

A.
B.
C.
D.

答案：
D 解析:金属棒没离开地面时,金属棒在拉力作用下绕着A端被缓慢匀速提起,此时金属棒可看作一个杠杆,支点为A,动力为测力计对金属棒的拉力,阻力为金属棒的重力,设棒长为L,金属棒的重心离A端的距离为d,如图所示;根据杠杆的平衡条件可得F₁l₁=Gl₂,且由数学知识可得l₁/l₂=L/d,所以F₁/G=d/L,这一过程中G、d、L均不变,所以测力计对金属棒的拉力F₁不变,且F₁＜G。金属棒没离开地面时,测力计对棒所做的功W=F₁h,因F₁不变,所以W和h成正比关系。当金属棒AB离开地面后,因竖直匀速提起金属棒,由二力平衡条件可知拉力F₁'=G,测力计对棒所做的功W'=F₁'(h-L),且此过程中F₁'不变,故W'和h成线性关系,但F₁'＞F₁,金属棒离开地面后图线更陡。综上,D选项最能表现弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度h的关系,故D正确,A、B、C错误。

11. 一名学生在玩搭积木游戏时,将平放在水平地面上的完全相同的10块正方体实心积木一块一块地叠高,如图所示。已知每块正方体积木的质量为100 g,棱长均为5 cm,这个过程中人至少要克服积木的重力做功______J,叠高后的积木对地面的压强是______Pa。(g取10 N/kg)

答案： 2.25 4000 解析:把10块积木看成一个整体,10块积木的总重力G总=m总g=10mg=10×0.1kg×10N/kg=10N,原来重心的高度h₁=1/2×5cm=2.5cm=0.025m,叠高后整体的重心高度h₂=1/2×10×5cm=25cm=0.25m,叠高后重心整体上升的高度h=h₂ - h₁=0.25m - 0.025m=0.225m,克服总重力做的功W=G总h=10N×0.225m=2.25J。因为水平面上物体对支持面的压力和自身的重力相等,所以叠高后的积木对地面的压力F=G总=10N,受力面积S=a²=(0.05m)²=2.5×10⁻³m²,则叠高后的积木对地面的压强p=F/S=10N/2.5×10⁻³m²=4000Pa。

12.(2024·广安)周末,小成同学骑自行车前往离家较近的图书馆学习。在某段平直的公路上,其运动的v-t图像如图所示。已知小成和自行车的总重力为600 N,运动时所受阻力大小恒为总重力的20%。
(1)求自行车在匀速直线运动时所通过的路程。
(2)如果自行车在前10 s内所通过的路程为30 m,那么自行车在0～50 s内克服阻力所做的功为多少？

答案： （1）根据图像知,在10~50s内做匀速直线运动,t=50s - 10s=40s,速度v=5m/s;匀速直线运动时所通过的路程s=vt=5m/s×40s=200m （2）自行车受到的阻力f=20%×G=0.2×600N=120N;运动的路程s'=200m+30m=230m;在0~50s内克服阻力所做的功W=fs'=120N×230m=27600J