《2025年全优单元同步测试卷九年级科学全一册浙教版》

27. (6分)如图甲所示,一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连,BC的长为3m。质量为m的物体从离水平面高h的A点由静止释放,最后静止于水平面上的C点。如图乙所示,若在水平面上的D点处再连接一个光滑的圆弧槽,且BD的长为0.7m,物体从A点由静止释放,第一次到达左侧圆弧槽的E点,之后再下滑直至最终静止。

(1)图甲中,物体从A点滑到水平面时,重力所做的功为mgh(用题中符号表示)。物体从B点到C点的过程中,能量的转化情况是动能转化为内能,直至动能为零。
(2)图乙中,最后物体静止在水平面上的位置距B点0.2m。

答案：
(1)mgh 动能转化为内能,直至动能为零
(2)0.2 【解析】题图甲中,物体在BC段运动时,克服阻力做功,将动能转化为内能,直至动能为零;题图乙中,两侧都是光滑的圆弧槽,物体在圆弧槽上运动时,机械能不减小,因而物体在水平面上运动的距离相等,都等于BC的长度3m,故在题图乙中,物体先来回运动4×0.7m=2.8m,然后从B点向左运动3m-2.8m=0.2m,即最后物体静止在水平面上的位置距B点0.2m。

28. (6分)我国研制生产的水陆两栖飞机可在水面直接起飞,主要用于森林灭火和水上救援。该飞机空载时的总质量为41.5t,用于灭火时一次最多携带水12t。根据以上信息,回答下列问题:
(1)飞机在投水灭火过程中,若保持一定高度匀速飞行,则该过程中飞机的机械能将减小。
(2)装满水的该飞机从水面起飞升至400m高空,至少需要克服重力做多少功?(g取10N/kg)
飞机的总重力G总=m总g=(41.5×10³kg+12×10³kg)×10N/kg=5.35×10⁵N;飞机克服重力至少需要做的功W总=G总h=5.35×10⁵N×400m=2.14×10⁸J。

答案：
(1)减小
(2)飞机的总重力G总=m总g=(41.5×10³kg+12×10³kg)×10N/kg=5.35×10⁵N;飞机克服重力至少需要做的功W总=G总h=5.35×10⁵N×400m=2.14×10⁸J。

29. (8分)10月底,某校开展了引体向上比赛。如图所示为小科在单杠上做引体向上。已知小科的质量为50kg,每次做引体向上时重心上升的距离为0.3m,完成4次引体向上所用的时间为10s。求:(g取10N/kg)
(1)小科的重力。
(2)小科完成1次引体向上所做的功。
(3)10s内小科做引体向上的功率。

答案：
(1)小科的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N。
(2)小科的重力G=500N,重心上升的距离h=0.3m,则完成1次引体向上所做的功W=Gh=500N×0.3m=150J。
(3)10s内小科做引体向上的功率P=W总/t=nW/t=4×150J/10s=60W。

30. (8分)某跳伞运动员从飞机上跳下,沿竖直方向降落,一段时间后打开降落伞,最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700N,跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。

(1)图甲中曲线的OA段速度越来越大的原因是运动员和跳伞设备的总重力大于阻力。
(2)如图乙所示为运动员跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图,其中与图甲曲线的CD阶段对应的是(③)。
(3)计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功。
由题图甲可知,运动员在AB段的速度为v=50m/s,时间为t=40s-20s=20s,由速度公式得,运动员在AB段下降的高度h=s=vt=50m/s×20s=1000m,则运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功W=Gh=700N×1000m=7×10⁵J。

答案：
(1)运动员和跳伞设备的总重力大于阻力
(2)③
(3)由题图甲可知,运动员在AB段的速度为v=50m/s,时间为t=40s-20s=20s,由速度公式得,运动员在AB段下降的高度h=s=vt=50m/s×20s=1000m,则运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功W=Gh=700N×1000m=7×10⁵J。