《2025年课时训练九年级物理上册苏科版江苏人民出版社》

8 近期电动平衡车在公园、小区慢慢多了起来,不管是大人还是小孩都对这个代步工具充满好奇和喜爱,下表是某品牌两轮电动平衡车铭牌的部分信息,请据此回答下列问题：
| 净重 | 12.8 kg |
| 续航 | 约为22 km(典型续航指充满电,载重为70 kg,环境温度为25 ℃时,以15 km/h的平均速度在平坦路面行驶的距离) |
| 电动机额定输出功率 | 350 W×2 |
| 最高车速 | 16 km/h |

(1)该车充满电后,若以典型续航行驶,能行驶的最长时间约为 ______ min.
(2)当该平衡车在额定输出功率下以最高车速匀速直线行驶时,受到路面的阻力为 ______ N.

答案：
(1)88
(2)157.5 [解析]
(1)根据v＝s/t可得，以典型续航行驶的最长时间t＝s/v＝22km/15km/h＝22/15 h＝88 min.
(2)当平衡车在额定输出功率下以最高车速匀速直线行驶时，处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，由P＝W/t＝Fs/t＝Fv可得，受到路面的阻力f＝F＝P/v＝350W×2/(16/3.6)m/s＝157.5 N.

9 新情境 人工心脏推动血液 我国自主创新研发成功的全磁悬浮人工心脏为心衰患者带来重获新生的希望,被医学界亲切地称为“中国心”,如图所示为其动力部分示意图.若人工心脏推动血液流动的功率为1.5 W,则每小时人工心脏对血液做功 ______ J.高糖高盐高脂饮食习惯会造成心脑血管负担,一部分原因是血液 ______ 变大导致血液压强升高,而当血压高到致命的200 mm汞柱时相当于压强约为 ______ Pa.($\rho_{汞}= 13.6×10^{3}\ kg/m^3$,g取10 N/kg)

答案： 5400 密度 2.72×10⁴ [解析]根据P＝W/t可得，人工心脏对血液做的功为W＝Pt＝1.5 W×3600 s＝5400 J.液体压强与液体的密度和深度有关，高糖高盐高脂饮食习惯会造成心脑血管负担，一部分原因是血液密度变大导致血液压强升高.当血压高到致命的200 mm汞柱时相当于压强p＝ρ_汞gh＝13.6×10³ kg/m³×10 N/kg×200×10⁻³ m＝2.72×10⁴ Pa.

10 杂技表演在我国具有悠久的历史.如图所示为杂技“顶竿”表演,甲站在地面上,肩上顶着一根重量为$G_1= 50\ N$的竖直竹竿,重量为$G_2= 550\ N$的乙用5 s的时间沿竹竿匀速上爬4 m,然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2 m.求：
(1)乙沿竹竿上爬的速度；
(2)乙沿竹竿上爬过程中摩擦力对乙所做的功和功率；
(3)整个过程中甲对竿和乙做的功.

答案：
(1)0.8 m/s
(2)2200 J 440 W
(3)0 [解析]
(1)乙沿竹竿上爬的速度为v＝s/t＝4m/5s＝0.8 m/s.
(2)乙沿竹竿匀速上爬和乙在竹竿上静止时均处于平衡状态，受到的摩擦力和重力是一对平衡力，所以乙受到摩擦力的大小f＝G₂＝550 N，方向和重力的方向相反，即竖直向上；乙沿竹竿匀速上爬时，摩擦力对乙所做的功W＝fs＝550 N×4 m＝2200 J，摩擦力对乙做功的功率为P＝W/t＝2200J/5s＝440 W.
(3)甲对竿的作用力是竖直向上的，乙沿竹竿匀速上爬时甲对乙没有力的作用，且竿静止，甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2 m过程中，运动的距离是沿水平方向的，而甲对竿和乙的作用力方向竖直向上，则甲对竿和乙做的功为0.

11 港珠澳大桥被誉为现代七大奇迹之一,其中长约为5600 m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连,引桥长为1000 m,竖直高度为40 m,简化图如图所示.重为$5×10^{4}\ N$的汽车在沉管隧道中以90 km/h的速度匀速行驶,所受阻力为其重力的0.05.从引桥最低端上坡开始汽车功率增大到90 kW匀速行驶,耗时45 s到达人工岛路面.问：
(1)汽车完全通过沉管隧道需要多长时间？
(2)汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做了多少功？功率为多少？
(3)汽车在引桥上所受阻力的大小？

答案：
(1)224 s
(2)1.4×10⁷ J 62500 W
(3)2050 N [解析]
(1)汽车在沉管隧道中速度为v₁＝90 km/h＝25 m/s，完全通过沉管隧道的路程为s₁＝5600 m，则汽车完全通过沉管隧道需要的时间为t＝s₁/v₁＝5600m/25m/s＝224 s.
(2)汽车所受的阻力为f＝0.05G＝0.05×5×10⁴ N＝2500 N，由二力平衡的条件可知，汽车受到的牵引力为F＝f＝2500 N，则汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做的功为W＝Fs₁＝2500 N×5600 m＝1.4×10⁷ J；汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做功的功率为P＝W/t＝Fs₁/t＝Fv₁＝2500 N×25 m/s＝62500 W.
(3)汽车在引桥上行驶时功率为P′＝90 kW＝9×10⁴ W，根据P＝W/t可得，牵引力所做的功为W_牵＝P′t′＝9×10⁴ W×45 s＝4.05×10⁶ J，克服重力做功为W_重＝Gh＝5×10⁴ N×40 m＝2×10⁶ J，由牵引力做的功是克服重力和阻力做的功之和可知，克服阻力做功为W_阻＝W_牵－W_重＝4.05×10⁶ J－2×10⁶ J＝2.05×10⁶ J，阻力大小为f′＝W_阻/s₂＝2.05×10⁶J/1000m＝2050 N.