9. 某科技活动上的一款遥控汽车如图甲所示。小明遥控其运动的$s-t$图像如图乙所示,遥控汽车在0~20 s内做

匀速
(选填“匀速”或“变速”)直线运动;若40~50 s内遥控汽车牵引力做功的功率为10 W,则遥控汽车的牵引力为5
N。答案
9.匀速 5
解析
【分析】
要解决本题,需结合s-t图像的特点判断运动类型,再利用速度公式和功率公式计算牵引力。首先,匀速直线运动的s-t图像为倾斜直线,路程与时间成正比;其次,从图像中提取对应时间段的路程和时间,计算速度后,通过功率公式变形求牵引力。
【解析】
1. 判断0~20s的运动类型:在s-t图像中,匀速直线运动的路程随时间均匀变化,图像为倾斜直线。0~20s内,遥控汽车的s-t图像是倾斜直线,说明速度不变,因此做匀速直线运动。
2. 计算40~50s的速度:40~50s内,遥控汽车通过的路程$ s = 40m - 20m = 20m $,运动时间$ t = 50s - 40s = 10s $,根据速度公式$ v = \frac{s}{t} $,得速度$ v = \frac{20m}{10s} = 2m/s $。
3. 求牵引力:已知功率$ P = 10W $,根据功率公式$ P = Fv $,变形得牵引力$ F = \frac{P}{v} = \frac{10W}{2m/s} = 5N $。
【答案】
匀速;5
【知识点】
s-t图像、功率计算
【点评】
本题结合s-t图像考查运动判断和功率公式应用,关键是从图像中提取有效信息,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需结合s-t图像的特点判断运动类型,再利用速度公式和功率公式计算牵引力。首先,匀速直线运动的s-t图像为倾斜直线,路程与时间成正比;其次,从图像中提取对应时间段的路程和时间,计算速度后,通过功率公式变形求牵引力。
【解析】
1. 判断0~20s的运动类型:在s-t图像中,匀速直线运动的路程随时间均匀变化,图像为倾斜直线。0~20s内,遥控汽车的s-t图像是倾斜直线,说明速度不变,因此做匀速直线运动。
2. 计算40~50s的速度:40~50s内,遥控汽车通过的路程$ s = 40m - 20m = 20m $,运动时间$ t = 50s - 40s = 10s $,根据速度公式$ v = \frac{s}{t} $,得速度$ v = \frac{20m}{10s} = 2m/s $。
3. 求牵引力:已知功率$ P = 10W $,根据功率公式$ P = Fv $,变形得牵引力$ F = \frac{P}{v} = \frac{10W}{2m/s} = 5N $。
【答案】
匀速;5
【知识点】
s-t图像、功率计算
【点评】
本题结合s-t图像考查运动判断和功率公式应用,关键是从图像中提取有效信息,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
三、实验探究题
10. 兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究。

(1)由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟
(2)他们做了如图所示的三次实验:用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度处由静止开始滚下,碰到水平面上的物块,将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远,说明金属球到达水平面时的动能就越
(3)分析甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是:
(4)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车
10. 兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究。
(1)由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟
速度
有关。由“安全驾驶莫超载”可猜想:汽车的动能可能跟质量
有关。(2)他们做了如图所示的三次实验:用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度处由静止开始滚下,碰到水平面上的物块,将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远,说明金属球到达水平面时的动能就越
大
。这用到了科学探究实验方法中的转换法
。(3)分析甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是:
质量一定时,物体的速度越大,动能越大
。(4)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车
超载
(选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。答案
10.(1)速度 质量 (2)大 转换法
(3)质量一定时,物体的速度越大,动能越大 (4)超载
(3)质量一定时,物体的速度越大,动能越大 (4)超载
解析
【分析】
首先,结合生活现象分析猜想:“快”对应速度,“超载”对应质量,由此猜想动能的影响因素;实验中通过物块被撞击的距离反映金属球的动能,属于转换法;对比甲、丙两图的变量(质量相同,速度不同)得出结论;甲、乙两图变量是质量,对应超载的情况。
【解析】
(1)“十次车祸九次快”说明速度大时危害大,因此猜想汽车的动能与速度有关;“安全驾驶莫超载”说明质量大时危害大,因此猜想汽车的动能与质量有关。
(2)实验中,金属球动能越大,对物块做功越多,物块被撞击得越远,所以物块被撞击得越远,说明金属球到达水平面时的动能越大;这种将不易观察的动能大小转换为物块移动距离的方法是转换法。
(3)甲、丙两图中,金属球质量相同,从不同高度滚下(到达水平面的速度不同),丙图中金属球速度小,物块移动距离近,因此结论:质量一定时,物体的速度越大,动能越大。
(4)甲、乙两图中,金属球从同一高度滚下(速度相同),质量不同,乙图中金属球质量小,物块移动距离近,说明速度一定时,质量越大动能越大,这解释了汽车超载(质量大)行驶时危险性大的原因。
【答案】
(1)速度;质量 (2)大;转换法 (3)质量一定时,物体的速度越大,动能越大 (4)超载
【知识点】
动能的影响因素;转换法
【点评】
本题是探究动能影响因素的基础实验题,考查控制变量法和转换法的应用,结合生活实际理解动能的影响因素,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先,结合生活现象分析猜想:“快”对应速度,“超载”对应质量,由此猜想动能的影响因素;实验中通过物块被撞击的距离反映金属球的动能,属于转换法;对比甲、丙两图的变量(质量相同,速度不同)得出结论;甲、乙两图变量是质量,对应超载的情况。
【解析】
(1)“十次车祸九次快”说明速度大时危害大,因此猜想汽车的动能与速度有关;“安全驾驶莫超载”说明质量大时危害大,因此猜想汽车的动能与质量有关。
(2)实验中,金属球动能越大,对物块做功越多,物块被撞击得越远,所以物块被撞击得越远,说明金属球到达水平面时的动能越大;这种将不易观察的动能大小转换为物块移动距离的方法是转换法。
(3)甲、丙两图中,金属球质量相同,从不同高度滚下(到达水平面的速度不同),丙图中金属球速度小,物块移动距离近,因此结论:质量一定时,物体的速度越大,动能越大。
(4)甲、乙两图中,金属球从同一高度滚下(速度相同),质量不同,乙图中金属球质量小,物块移动距离近,说明速度一定时,质量越大动能越大,这解释了汽车超载(质量大)行驶时危险性大的原因。
【答案】
(1)速度;质量 (2)大;转换法 (3)质量一定时,物体的速度越大,动能越大 (4)超载
【知识点】
动能的影响因素;转换法
【点评】
本题是探究动能影响因素的基础实验题,考查控制变量法和转换法的应用,结合生活实际理解动能的影响因素,难度适中。
【难度系数】
0.6
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