《2025年金钥匙提优训练课课练九年级物理上册苏科版徐州专版》

7. 体育课上,亮亮和晶晶决定进行爬杆比赛,他们同时出发,结果又同时到达相同高度的杆顶。想判断谁的功率大,还需要知道的物理量是 (D)

A.杆的高度
B.爬杆时间
C.两人的身高
D.两人的体重

答案： 7 D

8. 功率相等的两辆汽车,在相等的时间内匀速通过的距离之比是2:1,则 (A)

A.两辆汽车所做的功之比是1:1
B.两辆汽车的牵引力之比是2:1
C.两辆汽车所做的功之比是1:2
D.两辆汽车的牵引力之比是1:1

答案： 8 A

9. (2024·沛县校级段考)跳绳是某市初中毕业生体育测试的项目之一,小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。
(1)用台秤(或电子秤)(填测量器材)测量自己的质量m。
(2)用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h(人的重心上升的高度)。
(3)用秒表记录跳n次所用的时间t。
(4)计算出跳绳时克服重力的平均功率$P=$$\frac{nmgh}{t}$(用字母表示)。
(5)两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则B。(填字母)
A. 频率相同,跳的时间长的功率大
B. 频率相同,体重大的功率大
C. 体重相同,跳的时间长的功率大
D. 体重相同,频率高的功率小
(6)小明同学在跳绳测试中,1min跳180次,每次腾空的最大高度平均为4cm,则他在跳绳过程中,克服重力做功的平均功率约是C。(填字母)
A. 360W
B. 600W
C. 60W
D. 500W

答案： 9
(1)台秤(或电子秤)
(4)$\frac{nmgh}{t}$
(5)B
(6)C

10. 发展地铁列车可以减少汽车尾气的排放。现有一沿直线运动的地铁列车,以恒定功率$6×10^{3}$kW从甲站由静止开始启动,先加速运动20s,此过程中的平均速度为36km/h,再以72km/h的速度匀速运动80s,接着关闭发动机,列车失去牵引力,利用摩擦力做减速运动,此过程中的平均速度也是36km/h,经过15s后到达乙站停止。求:
(1)列车加速运动时的平均牵引力。
(2)关闭发动机后,列车克服摩擦力所做的功。

答案： 10
(1)列车的功率$P = 6×10^{3}\ kW = 6×10^{6}\ W$，列车加速运动过程的平均速度$v_{1} = 36\ km/h = 10\ m/s$，由$P = \frac{W}{t} = \frac{Fs}{t} = Fv$得，列车加速运动时的平均牵引力$F = \frac{P}{v_{1}} = \frac{6×10^{6}\ W}{10\ m/s} = 6×10^{5}\ N$
(2)列车匀速行驶的速度$v_{2} = 72\ km/h = 20\ m/s$，由$P = \frac{W}{t} = \frac{Fs}{t} = Fv$得，列车匀速行驶时的牵引力$F' = \frac{P}{v_{2}} = \frac{6×10^{6}\ W}{20\ m/s} = 3×10^{5}\ N$。列车匀速直线行驶时受到的摩擦力$f = F' = 3×10^{5}\ N$，由于压力和接触面的粗糙程度不变，列车减速行驶时受到的摩擦力仍为$3×10^{5}\ N$，列车减速过程的平均速度$v_{3} = 36\ km/h = 10\ m/s$，由$v = \frac{s}{t}$得，列车减速行驶的路程$s = v_{3}t = 10\ m/s×15\ s = 150\ m$，则关闭发动机后，列车克服摩擦力所做的功$W = fs = 3×10^{5}\ N×150\ m = 4.5×10^{7}\ J$

11. 小波同学帮父母搬家,现有30捆书籍,每捆书籍的质量都为5kg。小波想尽快将它们搬上10m高处的新家。小波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像如图。由图可知,为了尽可能快地将这批书籍搬上新家,他每次应搬3捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半,则他最快完成搬运任务并返回原地,所用的总时间为450s。(g取10N/kg)

答案： 11 3 450 解析：由图可知，当搬运质量为15kg的物体时，人用于搬运物体的功率(输出)最大，其值为50W。30捆书籍，每捆书籍的质量为5kg，总质量为150kg，由于搬运书籍所需要做的总功是一定的，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，要求人始终在最大功率(输出)状态下工作，因此每次应搬运质量为15kg的书籍，即他每次应搬3捆。每次搬运的书籍的重力$G = mg = 15\ kg×10\ N/kg = 150\ N$，克服重力做的功$W = Gh = 150\ N×10\ m = 1500\ J$，每次上楼所用的时间$t = \frac{W}{P} = \frac{1500\ J}{50\ W} = 30\ s$，每次下楼所用的时间$t' = \frac{1}{2}t = \frac{1}{2}×30\ s = 15\ s$，则一个来回需要的时间$t_{1} = t + t' = 30\ s + 15\ s = 45\ s$，总共有30捆书籍，1次搬3捆，所以，要完成搬运任务需要10个来回，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的总时间$t_{总} = 10t_{1} = 10×45\ s = 450\ s$。