《2025年亮点给力大试卷九年级物理上册苏科版》

27. (6分)如图所示,某工人利用动滑轮将一个重为300 N的货箱在6 s内匀速提升3 m.此过程中,绳子自由端所受的拉力为F,动滑轮的机械效率为75%,求:
(1) 有用功W有用.
(2) 拉力F.
(3) 拉力做功的功率P.

答案： （1）900 J （2）200 N （3）200 W
解析:（1）对物体做的有用功$W_{有用}=Gh=300\ N× 3\ m = 900\ J$.（2）由$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}× 100\%$可得,拉力做的总功$W_{总}=\frac{W_{有用}}{\eta}=\frac{900\ J}{75\%}=1200\ J$,拉力$F=\frac{W_{总}}{s}=\frac{W_{总}}{nh}=\frac{1200\ J}{2× 3\ m}=200\ N$.（3）拉力做功的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1200\ J}{6\ s}=200\ W$.

28. (7分)某公司设计了一款仅由太阳能供电的实验电动汽车,该车太阳能电池板的光电转换效率为30%,电池板产生的电能直接给电机供电,电机可将输入电能的80%用来驱动汽车行驶.如图所示,该款汽车在平直公路上从A地出发,以36 km/h的速度匀速行驶1 h到达B地,设该车在行驶中所受阻力恒为300 N,车上太阳能电池板一直稳定供电,且电池板每平方米面积上接收的太阳平均辐射功率为1000 W,不考虑其他能量损失.求:
(1) A、B两地之间的距离.
(2) 此过程中驱动汽车行驶需要的电能$E_1.$
(3) 该车装配的太阳能电池板面积大小.

答案： （1）$3.6× 10^{4}\ m$ （2）$1.35× 10^{7}\ J$ （3）$12.5\ m^{2}$
解析:（1）由$v=\frac{s}{t}$可得,A、B两地的距离$s = vt = 36\ km/h× 1\ h = 36\ km = 3.6× 10^{4}\ m$.（2）汽车在平直公路上匀速行驶,受到的阻力和汽车的牵引力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,汽车的牵引力$F = f = 300\ N$,汽车所做的有用功$W = Fs = 300\ N× 3.6× 10^{4}\ m = 1.08× 10^{7}\ J$,电机将输入的电能转化为机械能的效率$\eta = 80\%$,则此过程中驱动汽车行驶需要的电能$E_{1}=\frac{W}{\eta}=\frac{1.08× 10^{7}\ J}{80\%}=1.35× 10^{7}\ J$.（3）设该车装配的太阳能电池板面积大小为S,太阳能电池板的光电转换效率$\eta_{光电} = 30\%$,则获得的太阳能$E_{2}=\eta_{光电}PS t$,不考虑其他能量损失,$E_{2}=E_{1}$,则太阳能电池板的面积$S=\frac{E_{2}}{\eta_{光电}Pt}=\frac{1.35× 10^{7}\ J}{30\%× 1000\ W/m^{2}× 3600\ s}=12.5\ m^{2}$.