《2025年课时训练九年级物理上册苏科版江苏人民出版社》

1 如图所示,物体在相同力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s,力F做的功分别为$W_1、$$W_2、$$W_3,$则$W_1 ______ W_2 ______ W_3.($填“＞”“=”或“＜”)

答案： ＝ ＝ [解析]由题知，物体受到的力大小相同，沿力的方向移动的距离相同，根据W＝Fs可知，力F做的功W₁＝W₂＝W₃.

2 吊车的钢索拉着货物竖直向上运动,如图所示是货物上升的路程s随时间t变化的图像.不考虑空气的阻力和钢索受到的重力,在4 s和10 s时钢索拉力的功率之比是P：P'= ______.

答案： 3∶1 [解析]由图可知，0～6 s内和6～12 s内物体以不同的速度做匀速直线运动，在0～6 s内通过的路程是3 m，速度v₁＝s₁/t₁＝3m/6s＝0.5 m/s，在6～12 s内通过的路程为1 m，速度v₂＝s₂/t₂＝1m/6s＝1/6 m/s，不考虑空气的阻力和钢索受到的重力，钢索的拉力与货物的重力平衡，大小相等，根据P＝W/t＝Fs/t＝Fv可得，在4 s和10 s时钢索拉力的功率之比P∶P′＝Gv₁∶Gv₂＝v₁∶v₂＝0.5 m/s∶1/6 m/s＝3∶1.

3 物体只在重力作用下从静止开始下落,叫自由落体,如图所示是自由落体运动的频闪照片,频闪时间间隔为0.03 s.如果物体在AB段重力做功为$W_1,$做功功率为$P_1,$在BC段重力做功为$W_2,$做功功率为$P_2,$则$W_1 ______ W_2,P_1 ______ P_2.($填“＞”“=”或“＜”)

答案： ＜ ＜ [解析]自由落体运动是加速下落，故相同时间内AB＜BC，物体的重力G不变，所以根据W＝Gh知，W₁＜W₂；物体通过AB和BC段的时间相等，所以根据P＝W/t可知P₁＜P₂.

4 如图所示,在斜面上将一个重为4.5 N的物体匀速拉到高处,共用了3 s,沿斜面向上的拉力为1.8 N,斜面长为1.2 m,高为0.3 m.此过程中克服物体重力做的功为 ______ J；拉力做功的功率为 ______ W.

答案： 1.35 0.72 [解析]拉物体沿斜面上升时克服物体重力做的功为W_G＝Gh＝4.5 N×0.3 m＝1.35 J；拉力做的功为W＝Fs＝1.8 N×1.2 m＝2.16 J，拉力做功的功率P＝W/t＝2.16J/3s＝0.72 W.

5 新情境 智能送餐机器人的功率计算 第19届亚运会在杭州市隆重举行,本届亚运会各种自动化科技应用悉数亮相,机器人技术成亮点.如图所示是一款智能送餐机器人,重力是300 N,如果机器人在水平路面上以0.4 m/s的速度沿直线匀速运动10 m,它所受到的阻力为100 N.则机器人的重力做功 ______ J.牵引力对机器人做功 ______ J,功率为 ______ W.

答案： 0 1000 40 [解析]由于机器人在水平路面上做匀速直线运动，没有在重力的方向上移动距离，由做功的两个必要条件可知，此过程中机器人的重力没有做功，即机器人的重力做功为0 J.机器人在水平路面上以0.4 m/s的速度沿直线匀速运动，处于平衡状态，受到平衡力的作用，所以机器人所受的牵引力F＝f＝100 N，则牵引力对机器人做功W＝Fs＝100 N×10 m＝1000 J.牵引力对机器人做功的功率P＝W/t＝Fs/t＝Fv＝100 N×0.4 m/s＝40 W.

6 如图所示为某路段的示意图,水平路面AB= 200 m、斜坡BC= 120 m、坡高CD= 6 m,有一辆装载货物后总质量m= 5 t的货车,当它以恒定功率$P_1= 1.5×10^4 W$在AB段行驶时,用时$t_1= 20 s,$以恒定功率$P_2$在BC段匀速直线行驶时,用时$t_2= 16 s,$货车在AB段和BC段行驶时受到的阻力大小相同,g取10 N/kg,求：
(1)货车行驶时受到的阻力；
(2)货车通过BC段时克服重力做的功；
(3)货车通过BC段时,牵引力做功的功率$P_2.$

答案：
(1)1500 N
(2)3×10⁵ J
(3)3×10⁴ W [解析]
(1)货车在AB段匀速直线行驶时的速度v₁＝s₁/t₁＝200m/20s＝10 m/s，由P＝W/t＝Fs/t＝Fv可知，货车在AB段行驶时受到的牵引力F＝P₁/v₁＝1.5×10⁴W/10m/s＝1500 N；货车匀速直线行驶，受力平衡，阻力f＝F＝1500 N.
(2)货车的总重力G＝mg＝5×10³ kg×10 N/kg＝5×10⁴ N，货车通过BC段时克服重力做的功W_G＝Gh＝5×10⁴ N×6 m＝3×10⁵ J.
(3)货车通过BC段时阻力做的功W_f＝fs₂＝1500 N×120 m＝1.8×10⁵ J，货车通过BC段时牵引力做的功W＝W_G＋W_f＝3×10⁵ J＋1.8×10⁵ J＝4.8×10⁵ J，牵引力做功的功率P₂＝W/t₂＝4.8×10⁵J/16s＝3×10⁴ W.

7 无人机从某一高处开始竖直下降,下降过程的s-t图像如图所示,已知该无人机整机质量是1.6 kg,g取10 N/kg.求：
(1)无人机在0～1 s内所受向上的阻力大小；
(2)0～4 s内无人机下降的平均速度；
(3)0～4 s内无人机重力做功的平均功率.

答案：
(1)16 N
(2)3 m/s
(3)48 W [解析]
(1)无人机在0～1 s内的s-t图像是一条倾斜的直线，所以无人机在0～1 s内做匀速直线运动，受力平衡，则无人机在0～1 s内所受向上的阻力f＝G＝mg＝1.6 kg×10 N/kg＝16 N.
(2)由图像可知，0～4 s内无人机运动的路程s＝12 m，则0～4 s内无人机下降的平均速度v＝s/t＝12m/4s＝3 m/s.
(3)由图像可知，0～4 s内无人机下降的高度h＝12 m，则0～4 s内无人机重力做的功W＝Gh＝16 N×12 m＝192 J，重力做功的平均功率P＝W/t＝192J/4s＝48 W.