《2025年一阅优品作业本九年级科学全一册华师大版》

26. 在学习了“机械能”相关内容后,同学们在老师的指导下为我市某游乐园体验项目设计了“过山车模型”,同时针对该模型的科学性设计了评价表。
| “过山车模型”评价表(节选) | | | |
| 评价指标 | 优秀 | 合格 | 待改进 |
| 指标一 | 设计合理,运行过程安全,体验感好。 | 能正常使用 | 不能正常运行 |
| 指标二 | 更好地利用地理优势,摆脱外界能源依赖。 | 适当使用外界能源 | 能量完全依靠外界 |

同学们利用凹槽,拼接软管、小车、注射器等材料制作了如图所示的模型。


(1)小组成员使用凹槽和拼接软管的好处是____。
(2)在某次实验中小车从A点匀速下滑至B点,该过程小车的机械能____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)该小组设计的作品,小车不借助外界能量,从A点静止下滑,不考虑能量损失,小车____(填“能”或“不能”)顺利通过C点。
(4)根据评价表,该模型“指标一”被评为“优秀”,“指标二”被评为“待改进”。为使该模型的“指标二”达到优秀水平,请你针对该模型提出更合理的设计方案：____。

答案：
(1) 引导小车运动路径，减少摩擦，使小车能顺利滑行
(2) 减小
(3) 能
(4) 提高A点的高度，利用重力势能转化为动能，摆脱外界能源依赖

27. (11分)某型号汽车发动机的额定功率为$6×10^{4}\ W$,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800 N。在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求：
(1)发动机所提供的牵引力大小。
(2)行驶速度的大小。(保留一位小数)
(3)行驶5 min牵引力所做的功。

答案：
(1)解：因为汽车在水平路面匀速行驶，所以牵引力F与阻力f是一对平衡力，即F=f=1800N。
(2)解：由P=Fv得，行驶速度v=P/F=6×10⁴W/1800N≈33.3m/s。
(3)解：行驶时间t=5min=300s，牵引力所做的功W=Pt=6×10⁴W×300s=1.8×10⁷J。
(1)1800N；
(2)33.3m/s；
(3)1.8×10⁷J。

28. (12分)如图甲所示,拉力F通过滑轮组,将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处。图乙是拉力F随时间t变化的关系图像。不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力,g取10 N/kg,求：
(1)金属块完全浸没在水中时受到的浮力大小。
(2)金属块的密度。($\rho_{水}= 1×10^{3}\ kg/m^3$)
(3)如果直接将金属块平放在水平地面上,它对地面的压强大小。

答案：
(1)由图甲知，滑轮组承担物重的绳子段数$n = 2$。由图乙知，金属块完全浸没时拉力$F_1=68\ N$，完全拉出水面后拉力$F_2 = 108\ N$。不计动滑轮重力等，金属块重力$G=nF_2=2×108\ N=216\ N$，完全浸没时金属块受到的拉力$F_{拉}=nF_1=2×68\ N=136\ N$。浮力$F_{浮}=G - F_{拉}=216\ N-136\ N=80\ N$。
(2)由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$得，金属块体积$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{80\ N}{1×10^{3}\ kg/m^3×10\ N/kg}=8×10^{-3}\ m^3$。金属块质量$m=\frac{G}{g}=\frac{216\ N}{10\ N/kg}=21.6\ kg$，密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{21.6\ kg}{8×10^{-3}\ m^3}=2.7×10^{3}\ kg/m^3$。
(3)金属块边长$a=\sqrt[3]{V}=\sqrt[3]{8×10^{-3}\ m^3}=0.2\ m$，底面积$S=a^2=(0.2\ m)^2=0.04\ m^2$，对地面压强$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{216\ N}{0.04\ m^2}=5400\ Pa$。
(1)$80\ N$；
(2)$2.7×10^{3}\ kg/m^3$；
(3)$5400\ Pa$