《2025年小题狂做九年级物理上册苏科版巅峰版》

11. 图甲是小丽探究动能大小与速度关系时的实验场景:斜面上有两平行轨道,将两小球1、2从轨道上由静止释放,与放置在水平木板上的两个相同木块A、B发生碰撞,两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。

(1)为完成实验,应使两个质量相同的小球从轨道上不同高度由静止释放。(均填“相同”或“不同”)
(2)由图甲场景可知,碰撞木块前瞬间,小球1(填“1”或“2”)的动能较大。
(3)木块被碰撞后,最终停止在木板的右端。碰撞后木块获得的动能等于(填“大于”“小于”或“等于”)木块克服摩擦力做的功。滑行中,木块的动能转化成内能。
(4)小磊在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改成如图乙、丙所示,木板固定在水平面上,使不同质量的小球从同一高度由静止开始释放,该实验是通过比较木块滑行的距离来比较小球动能大小的,图中错误的操作是未保持木块初始位置相同。改正错误后进行实验,发现图丙中木块滑得远些,则可以得出结论:速度相同时,质量越大,动能越大。

答案： （1）相同 不同 （2）1 （3）等于 内 （4）木块滑行的距离 未保持木块初始位置相同 速度相同时,质量越大,动能越大 提示:
(1)探究动能与速度关系时,应使质量相同的小球从轨道上不同高度由静止释放。
(2)图甲中,小球1是从较高的位置滑下的,碰撞木块前瞬间速度较大,动能较大。
(3)滑行中,木块克服摩擦做功,将动能转化为内能,故碰撞后木块获得的动能等于木块克服摩擦所做的功。
(4)实验中通过比较木块在木板上滑行的距离来比较动能大小,距离越远,动能越大。实验中应保持木块初始位置相同。图丙木块滑得远,则小球的动能大,可得出结论:速度相同时,位置越大,动能越大。

12. 在阳光明媚的“十一黄金周”期间,王老师开着他的小汽车出去旅游。他注意到在水平高速路面上以90km/h的速度匀速行驶0.05h后,油箱显示消耗汽油1kg,他查了一下自己这款车的发动机效率为30%。问:(汽油的热值是$4.5×10^7J/kg)$
(1)该汽车发动机的功率是多少?
(2)该汽车发动机的牵引力是多少?
(3)为了提高汽油发动机的效率,工程师们正在研发一种六冲程汽油机,它的每一个工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相同;第四个冲程结束以后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,最后再将水蒸气排出,由此可见该汽油机的最后一个冲程一定是______冲程;这种汽油机理论上的极限转速可以达到2700r/min,则在极限转速下,该汽油机1s对外做功多少次?
(4)若王老师的车使用这款“六冲程”汽油机,在同样消耗1kg汽油的情况下,汽车可以多行驶1.5km,则这款“六冲程”汽油机的效率为多少?
(1)$7.5×10^{4}W$
(2)3000N
(3)排气30次
(4)40%

答案： （1）$7.5×10^{4}W$ （2）3000N （3）排气 30次 （4）40% 提示:
(1)$Q_{放}=mq=1kg×4.5×10^{7}J/kg=4.5×10^{7}J$,$W_{有用}=\eta Q_{放}=30\%×4.5×10^{7}J=1.35×10^{7}J$,$P=\frac{W_{有用}}{t}=\frac{1.35×10^{7}J}{0.05×3600s}=7.5×10^{4}W$。
(2)$s=vt=25m/s×0.05×3600s=4500m$,$F=\frac{W_{有用}}{s}=\frac{1.35×10^{7}J}{4500m}=3000N$。
(3)2700r/min=45r/s,每个工作循环转3周,对外做功2次,1s对外做功次数$n=\frac{45}{3}×2=30$次。
(4)$s'=4500m+1500m=6000m$,$W'_{有用}=Fs'=3000N×6000m=1.8×10^{7}J$,$\eta'=\frac{W'_{有用}}{Q_{放}}×100\%=\frac{1.8×10^{7}J}{4.5×10^{7}J}×100\%=40\%$。