《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

7. “共建卫生城市,构建美好家园”,如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情景。某次喷洒完后,该车在$4×10^3$ N的牵引力作用下,匀速通过200 m的平直道路用时20 s。求：

(1)此过程中该车的速度。
(2)此过程中该车牵引力做的功。
(3)此过程中该车牵引力做功的功率。

答案： 解：
(1)该车的速度：$v = \frac{s}{t} = \frac{200\,m}{20\,s} = 10\,m/s$
(2)牵引力做的功：$W = Fs = 4×10^3\,N × 200\,m = 8×10^5\,J$
(3)牵引力做功的功率：$P = \frac{W}{t} = \frac{8×10^5\,J}{20\,s} = 4×10^4\,W$
答：
(1)此过程中该车的速度为$10\,m/s$；
(2)此过程中该车牵引力做的功为$8×10^5\,J$；
(3)此过程中该车牵引力做功的功率为$4×10^4\,W$。

8. 如图所示,这是小明家的新能源汽车。假期期间,小明一家驾驶汽车出行,32 min行驶了30 km,已知车和人的总质量为$1.6×10^3$ kg,行驶过程中车受到的牵引力为总重的$\frac{1}{10}$,轮胎与地面的总接触面积是0.08 m^2。求汽车行驶过程中：(g取10 N/kg)

(1)牵引力所做的功。
(2)牵引力做功的功率。

答案： 【解析】：
本题主要考查功和功率的计算，需要利用重力公式、功的公式以及功率的公式进行求解，涉及到物理知识的综合运用。
（1）首先计算车和人的总重力$G$，根据重力公式$G = mg$（其中$m$为质量，$g$为重力加速度）。
然后计算牵引力$F$，已知行驶过程中车受到的牵引力为总重的$\frac{1}{10}$，即$F=\frac{1}{10}G$。
最后根据功的公式$W = Fs$（其中$s$为行驶的路程）计算牵引力所做的功。
（2）根据功率的公式$P=\frac{W}{t}$（其中$W$为功，$t$为时间）计算牵引力做功的功率，注意时间$t$的单位要换算成秒。
【答案】：
(1)车和人的总重力：$G = mg=1.6×10^{3}kg×10N/kg = 1.6×10^{4}N$；
牵引力：$F=\frac{1}{10}G=\frac{1}{10}×1.6×10^{4}N = 1.6×10^{3}N$；
牵引力所做的功：$W = Fs=1.6×10^{3}N×30×10^{3}m = 4.8×10^{7}J$。
(2)行驶时间$t = 32min = 32×60s = 1920s$；
牵引力做功的功率：$P=\frac{W}{t}=\frac{4.8×10^{7}J}{1920s}=2.5×10^{4}W$。
答：
(1)牵引力所做的功为$4.8×10^{7}J$；
(2)牵引力做功的功率为$2.5×10^{4}W$。