《2025年亮点给力大试卷九年级物理上册苏科版》

26. (7 分)用 100 N 的水平力推着小车在水平面上做匀速直线运动,5 s 内小车前进了 10 m,则在这段时间内:
(1) 推力做功是多少?
(2) 推力的功率是多少?

答案： （1）1000 J （2）200 W 解析:（1）推力做功$W = Fs = 100N×10m = 1000J$.（2）推力的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{1000J}{5s}=200W$.

27. (12 分)3D 打印笔是具有立体绘画功能的画笔,如图甲所示,通电后笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图乙所示,电源电压恒为 5 V,打印笔工作有高温挡和低温挡两个挡位,高温挡和低温挡的功率之比为$ 3:2,R_1= 5 Ω,$忽略电阻丝阻值随温度的变化.求:

(1) 处于低温挡时,电路中的电流大小.
(2) 处于高温挡时,通电$ 1 min,R_2 $产生的热量.
(3) 若只要求将高温挡的功率提升 20%,请通过计算具体说明改进措施.

答案： （1）1 A （2）150 J （3）将$R_{2}$换为 6.25 Ω的电阻 解析:（1）由图乙可知,只闭合开关$S_{1}$时电路为$R_{1}$的简单电路,开关$S_{1}$、$S_{2}$均闭合时$R_{1}$和$R_{2}$并联,由电阻的串并联特点可知,只闭合开关$S_{1}$时电路的电阻较大,由$P=\frac{U^{2}}{R}$可知,电路消耗的电功率较小,打印笔处于低温挡,则$S_{1}$、$S_{2}$均闭合时打印笔处于高温挡.低温挡时,电路中的电流$I_{1}=\frac{U}{R_{1}}=\frac{5V}{5\Omega}=1A$.（2）低温挡的功率$P_{低}=P_{1}=\frac{U^{2}}{R_{1}}=\frac{(5V)^{2}}{5\Omega}=5W$,处于高温挡时,$R_{1}$的功率不变,高温挡和低温挡的功率之比为$3:2$,即$P_{高}:P_{低}=(P_{1}+P_{2}):P_{1}=3:2$,则$P_{2}=\frac{1}{2}P_{1}=\frac{1}{2}×5W = 2.5W$,处于高温挡时,通电 1 min,$R_{2}$产生的热量$Q_{2}=W_{2}=P_{2}t = 2.5W×60s = 150J$.（3）高温挡原来的功率$P_{高}=\frac{3}{2}P_{低}=\frac{3}{2}×5W = 7.5W$,只要求将高温挡的功率提升 20%,则改进后高温挡功率$P_{高}'=P_{高}(1 + 20\%)=7.5W×1.2 = 9W$,由于只提高高温挡功率,所以$R_{1}$的阻值不变,则提升后$R_{2}$的功率$P_{2}'=P_{高}'-P_{低}=9W - 5W = 4W$,由$P=\frac{U^{2}}{R}$可得,$R_{2}$改变后的阻值$R_{2}'=\frac{U^{2}}{P_{2}'}=\frac{(5V)^{2}}{4W}=6.25\Omega$.