《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

1. 一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,50 s内通过的路程是1000 m,它的速度为20m/s,汽车受到的牵引力为3000 N,牵引力做功的功率为60000W。

答案： 解：汽车的速度：$v = \frac{s}{t} = \frac{1000\ m}{50\ s} = 20\ m/s$
牵引力做功的功率：$P = Fv = 3000\ N × 20\ m/s = 60000\ W$
20；60000

2. 小勇放学后,背着重40 N的书包沿水平路面走了200 m,用时3 min,又用1 min爬上了大约9 m高的四楼回到了家,小勇的重力为600 N。则他在回家过程中对书包所做的功为360J,他克服总重力所做总功的功率是24W。(沿水平路面行走时不考虑重心高度的变化)

答案： 解：
1. 对书包做功：
W1 = G书包h = 40N×9m = 360J
2. 克服总重力做功：
W总 = (G人 + G书包)h = (600N + 40N)×9m = 5760J
总时间t = 3min + 1min = 4min = 240s
功率P = W总/t = 5760J/240s = 24W
360；24

3. 小明参加社区志愿服务,利用斜面将箱子匀速推到车上,如图甲所示。已知斜面高1.2 m,长3 m,箱子的重力为300 N,小明施加的沿斜面向上的推力是200 N,箱子沿斜面向上运动的s-t图像如图乙所示,求：
(1)推力做的有用功。
(2)推力做功的功率。
(3)克服摩擦力做的功。

答案：
(1)解：有用功$W_{有}=Gh=300\,N×1.2\,m=360\,J$
(2)解：由图乙知，$t=6\,s$时，$s=1.8\,m$，速度$v=\frac{s}{t}=\frac{1.8\,m}{6\,s}=0.3\,m/s$
总功$W_{总}=Fs$，功率$P=Fv=200\,N×0.3\,m/s=60\,W$
(3)解：斜面长$L=3\,m$，总功$W_{总}=FL=200\,N×3\,m=600\,J$
克服摩擦力做功$W_{额}=W_{总}-W_{有}=600\,J-360\,J=240\,J$
答案：
(1)$360\,J$；
(2)$60\,W$；
(3)$240\,J$

4. 如图所示,一个重为600 N的物体,通过滑轮组在25 N的拉力作用下2 s内匀速直线运动了2 m。已知物体受到的滑动摩擦力为60 N,此过程中,绳子自由端移动了6m,拉力的功率是75W,该滑轮组的机械效率是80%。

答案： 【解析】：
题目考查了滑轮组的相关计算，包括绳子自由端移动的距离、拉力的功率以及滑轮组的机械效率。需要运用滑轮组的特点、功和功率的公式以及机械效率的公式来进行计算。
首先，由图可知，与动滑轮相连的绳子段数$n = 3$。
根据滑轮组的特点，绳子自由端移动的距离$s$与物体移动的距离$s_{物}$的关系为$s = ns_{物}$。
已知物体移动的距离$s_{物}=2m$，所以绳子自由端移动的距离$s = 3×2m = 6m$。
拉力做的总功$W_{总}=Fs$，已知$F = 25N$，$s = 6m$，则$W_{总}=25N×6m = 150J$。
根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，已知时间$t = 2s$，所以拉力的功率$P=\frac{150J}{2s}=75W$。
有用功是克服摩擦力做的功，$W_{有}=fs_{物}$，已知$f = 60N$，$s_{物}=2m$，则$W_{有}=60N×2m = 120J$。
根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$，可得$\eta=\frac{120J}{150J}×100\% = 80\%$。
【答案】：
$6$；$75$；$80\%$

5. 在斜面上将一个将重500 N的物体匀速拉到顶端处,如图所示,若此时沿斜面向上的拉力为300 N,斜面长2 m、高1 m。则拉力做的有用功为500J,此斜面的机械效率为83.3%(精确到0.1%)。物体在斜面上匀速运动时所受的摩擦力为50N。

答案： 【解析】：
本题主要考查了功的计算、机械效率的计算以及对有用功和额外功的理解。
首先，计算拉力做的有用功。有用功是指对人们有用的功，本题中是将物体提升一定高度所做的功，根据公式$W_{有用} = Gh$（$G$是物体重力，$h$是物体被提升的高度）来计算。
接着，计算拉力做的总功。总功是指动力对机械所做的功，根据公式$W_{总} = Fs$（$F$是拉力，$s$是拉力移动的距离）来计算。然后根据机械效率的公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$来计算机械效率。
最后，计算摩擦力。先求出额外功，额外功是指并非我们需要但又不得不做的功，总功等于有用功加上额外功，所以额外功等于总功减去有用功。而克服摩擦力做的功就是额外功，根据公式$W_{额} = fs$（$f$是摩擦力，$s$是斜面长度）可求出摩擦力。
【答案】：
1. 计算拉力做的有用功：
已知物体重力$G = 500N$，斜面高度$h = 1m$，根据$W_{有用} = Gh$可得：
$W_{有用}=500N×1m = 500J$。
2. 计算此斜面的机械效率：
已知拉力$F = 300N$，斜面长$s = 2m$，根据$W_{总} = Fs$可得：
$W_{总}=300N×2m = 600J$。
再根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$可得：
$\eta=\frac{500J}{600J}×100\%\approx83.3\%$。
3. 计算物体在斜面上匀速运动时所受的摩擦力：
先计算额外功$W_{额}$，因为$W_{总}=W_{有用}+W_{额}$，所以$W_{额}=W_{总}-W_{有用}=600J - 500J = 100J$。
又因为$W_{额} = fs$，所以摩擦力$f=\frac{W_{额}}{s}=\frac{100J}{2m}=50N$。
综上，答案依次为：500；83.3%；50。