中考物理复习 题型复习（四）综合计算题试题

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺题型复习(四) 综合计算题第1讲力学计算题型之一压强和浮力的综合计算1(2016鄂州)如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总质量为800 g，杯的底面积为100 cm2，现将一个质量为600 g，体积为400 cm3的实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯厚度不计，水未溢出)求：(1)物体A所受到的浮力；(2)物体A一半浸入水中后，水对烧杯底部压强增大了多少？(3)物体A一半浸入水中后，烧杯对台秤表面的压强解：(1)物体A的一半浸入水中时受到的浮力：F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg400106 m32 N(2)由力的作用是相互的，水对A有向上的浮力，物体A对水有向下压力，所以水对烧杯底部增大的压力：FF浮2 N，水对烧杯底部增大的压强：p200 Pa(3)烧杯对台秤的压力等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力之和，即：FG杯和水F浮8 N2 N10 N，烧杯对台秤的压强：p1 000 Pa2(2016滨州)有一圆柱形容器，放在水平桌面上现将一棱长为10 cm，质量为2.7 kg的正方体金属块放在容器底部(如图所示)g取10 N/kg.求：(1)物体密度(2)物体对容器底的压强(3)向容器中加入水至8 cm深时，水对容器底的压强多大？物体受到容器的支持力多大？(容器足够高，物体与容器底没有紧密接触)解：(1)物体的体积：VL3(10 cm)31 000 cm31103 m3，物体的密度：2.7103 kg/m3(2)物体对容器底的压力：FGmg2.7 kg10 N/kg27 N受力面积：SL2(10 cm)2100 cm21102 m2物体对容器底的压强：p2.7103 Pa(3)水对容器底的压强：p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.08 m800 Pa物体排开水的体积：V排Sh1102 m20.08 m8104 m3物体受到的浮力：F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg8104 m38 N物体受到容器的支持力：F支GF浮27 N8 N19 N3(2016乐山)如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量的水，其内底面积为100 cm2.弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩，将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中，弹簧测力计的示数F与花岗岩下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示(g取10 N/kg)求：(1) 在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小；(2) 花岗岩的密度；(3) 从开始提起到花岗岩完全离开水面，水对容器底部减小的压强解：(1)由图乙可知，花岗岩的重量为G5.6 N, 花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的拉力F5.6 N, 所以花岗岩所受水的浮力大小F浮GF5.6 N3.6 N2 N(2)由阿基米德原理F浮水gV排，可得V排花岗岩未露出水面前V物V排由， 花岗岩的密度为水1.0103 kg/m32.8103 kg/m3(3) 花岗岩离开水面后，水面下降的高度为h， 所以水对容器底部减小的压强p水gh水g1.0103 kg/m310 N/kg200 Pa4(2016呼和浩特)如图所示，一实心正方体铝块浸没在密度为0.9103 kg/m3的油中，其质量为2.7 kg，上表面与液面相平行，上、下表面的深度分别为h1和h2，且2h1h220 cm，求：(1)铝块上表面处的液体压强；(2)若使铝块在图示位置处于静止状态，还应使其在竖直方向受到一个多大的力；(3)若图中正方体是由密度为3.6103 kg/m3的合金制成，且处于悬浮状态，则该正方体空心部分体积是多少？解：(1)铝块上表面所处的深度：h110 cm0.1 m，铝块上表面处的液体压强：p1gh10.9103 kg/m310 N/kg0.1 m900 Pa(2)正方体的边长：Lh2h10.2 m0.1 m0.1 m正方体铝块的体积：VL3(0.1 m)3103 m3正方体铝块浸没时受到的浮力：F浮gV排gV0.9103 kg/m310 N/kg103 m39 N因铝块静止时处于平衡状态，受到的力为平衡力，所以，施加的力：FGF浮mgF浮2.7 kg10 N/kg9 N18 N即施加竖直向上18 N的力(3)合金处于悬浮状态时受到的浮力和自身的重力相等，则合金的质量：m0.9 kg由可得，正方体中合金的体积：V2.5104 m3空心部分的体积：V空VV103 m32.5104 m37.5104 m35(2016安顺)小英同学得到一边长为10 cm，密度为0.7 g/cm3的正方体木块，她将木块用细线系于圆柱形容器的水中，如图所示，请你帮她分析以下几个问题：(圆柱形容器静止在水平桌面上)(1)木块所受的浮力大小？(2)细线的拉力大小？(3)剪断细线，当木块静止时，容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了多少？解：(1)木块完全浸没V排V(10 cm)31 000 cm31103 m3F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg1103 m310 N(2)G木mgVg0.7103 kg/m31103 m310 N/kg7 NF浮F拉G木绳子对木块的拉力：F拉F浮G10 N7 N3 N(3)根据受力分析：细线未断时：F底G水F浮细线断后木块静止时：F底G水F浮G水G木FF底F底G水F浮(G水G木)F浮G水10 N7 N3 N题型之二压强、浮力与机械效率的综合计算1(2016钦州)如图甲所示，重为3 N，底面积为2102 m2的圆柱形玻璃容器放在水平桌面上，重为5 N，边长为L10.1 m的正方体木块(不吸水)静止在容器的底部，用一根长为L20.05 m的细线(质量和体积不计)将木块与容器底部相连，现向容器缓慢注水，直到木块受到的浮力等于6 N时停止注水(如图乙所示)，已知水的密度为1.0103 kg/m3，g取10 N/kg.容器的厚度不计，求：甲乙(1)木块的密度；(2)注水过程浮力对木块所做的功；(3)木块受到的浮力等于6 N时容器对桌面的压强解：(1)木块的质量：m0.5 kg，木块的密度：0.5103 kg/m3(2)木块受到的浮力等于6 N时，因为浮力大于重力，可知此时细线被拉直，故木块上升的高度即为绳子的长度，所以，注水过程浮力对木块所做的功：WF浮L25 N0.05 m0.25 J(3)木块下表面以下水的体积V1S容L22102 m20.05 m1103 m3根据F浮水gV排可得木块排开水的体积：V排6104 m3则木块浸入水中的高度：h6102 m则木块下表面以上水的体积V2S容hV排2102 m26102 m6104 m36104 m3所以水的总体积VV1V21103 m36104 m31.6103 m3根据公式Gmg和可得，水的重力：G水m水g水Vg1103 kg/m31.6103 m310 N/kg16 N木块受到的浮力等于6 N时容器对桌面的压力：FG容GG水3 N5 N16 N24 N木块受到的浮力等于6N时容器对桌面的压强：p1 200 Pa2(2016桂林)随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道，如图甲所示是某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为780 kg.电梯某次搭载一位质量为70 kg的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系(st)如图乙所示，电动机的输出功率与时间关系(Pt)如图丙所示，电动机的工作效率为80%，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，求： (1)当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500 cm2，则乘客对轿厢的压强为多少帕？(2)电动机的电梯启动上升12 s内，消耗的电能是多少焦？(已知电动机对轿厢所做的功等于其Pt图象与时间轴所围成的阴影部分面积大小)(3)电梯配重的质量为多少千克？解：(1)乘客对轿厢的压力FGmg70 kg10 N/kg700 N乘客对轿厢的压强p14 000 Pa(2)前2 s做的功W12 s7 000 W7 000 J后10 s做的功W2Pt4 000 W10 s40 000 J12 s内做的总功WW1W27 000 J40 000 J47 000 J消耗的电能W58 750 J(3)后10 s的速度v2 m/s由PFv得电动机对轿厢的拉力：F拉2 000 N轿厢和乘客的总重力：G总m总g(780 kg70 kg)10 N/kg8 500 N配重的重力：G配G总F拉8 500 N2 000 N6 500 N配重的质量：m配650 kg3(2014南宁)图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体A从江底沿竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为6.25103 N，滑轮组的机械效率为80%.已知A的重力2104 N，A上升的速度始终为0.1 m/s.(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响)求：(1)长方体A未露出水面时受到的浮力；(2)长方体A的密度；(3)长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率(4)把长方体A按图21甲中的摆放方式放在岸边的水平地面上，它对地面的压强甲乙解：(1)A 未露出水面所受的浮力F浮GF12104 N1104 N1104 N(2)由F浮水gV排得V排1 m3A浸没在水中，A的体积VAV排1 m3A的质量m2103 kgA的密度A2103 kg/m3(3)依题意，80%，F6.25103 N，设物体上升h高度时所需的时间为t由，得n4(段)s4hvA0.1 m/s拉力F的功率为：P4FvA46.25103 N0.1 m/s2 500 W(4)依题意得：A的高度LvAt0.1 m/s(100 s80 s)2 m则A的横截面积：SA0.5 m2A对地面的压强：pA4104 Pa 4.(2016攀枝花)配重M单独置于水平地面上静止时，对地面压强为3105帕，将配重M用绳系杠杆的B端，在杠杆的A端悬挂一滑轮，定滑轮重150 N，动滑轮重90 N，杠杆AB的支点为O，OAOB53，由这些器材组装成一个重物提升装置，如图所示，当工人利用滑轮组提升重力为210 N的物体以0.4 m/s的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡，此时配重M对地面压强为1105帕(杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g取10 N/kg)求：(1)求滑轮组的机械效率？(2)配重M质量是多少千克？(3)为使配重M不离开地面，人对绳的最大拉力是多少牛顿？解：(1)根据图示可知，n2，则F(GG动)(210 N90 N)150 N滑轮组的机械效率：100%100 %100%100%70 %(2)设配重M的底面积为S，由压强公式p可得：3105 Pa当物体匀速上升时，作用在杠杆A端的力：FA3FG定3150 N150 N600 N由杠杆平衡条件可得，FBOBFAOA即FB1 000 N由p可得：1105 Pa联立可得：3解得GM1 500 N由Gmg可得，m150 kg(3)当配重对地面的压力为0时，人对绳子的拉力最大，此时B端受到的拉力为1 500 N由杠杆平衡条件可得，FBOBFAOA即FA900 N由二力平衡条件可得：3FG定FAF250 N5(2014柳州)一个质量为4 kg、底面积为2.0102 m2的金属块B静止在水平面上，如图甲所示甲乙 丙现有一边长为lA0.2 m的立方体物块A，放于底面积为0.16 m2的圆柱形盛水容器中，把B轻放于A上，静止后A恰好浸没入水中，如图乙所示(已知水的密度为水1.0103 kg/m3，A的密度A0.5103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)B对水平面的压强；(2)把B从A上取走后(如图丙所示)，A浮出水面的体积；(3)把B从A上取走后，水对容器底部压强改变了多少；(4)把B从A上取走，水的重力做功多少解：(1)B的重力：GBmBg4 kg10 N/kg40 NB对水平面的压强：pB2103 Pa(2)取走B后，A漂浮在水面上，由GAF浮可知，AgVA水gV排V排 VA0.2 m0.2 m0.2 m4103 m3则A浮出水的体积：V露VAV排8103 m34103 m34103 m3(3)设液面高度变化为h，原来水深为h，容器底面积为S，由于水的总量保持不变，故hSVA(hh)SV排化简可得，h0.025 m压强变化量：p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.025 m2.5102 Pa(4)设A上升的高度为a，如下图所示： 甲乙则有alAhlAalAh0.2 m0.025 m0.075 m，下降的水可等效为物块A上升部分的体积，则这部分水的质量：m水 la1.0103 kg/m3(0.2 m)20.075 m3 kg重心下降的高度：h hlAa(0.025 m0.2 m0.075 m)0.15 m水的重力做功：WGmgh3 kg10 N/kg0.15 m4.5 J第2讲电学计算1(2015南宁)如图甲所示的电路图，电源电压为9 V且保持不变，小灯泡L标有“6 V6 W”的字样，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P从某点A移到另一点B的过程中(图中未标出)，电流表与电压表示数的变化曲线如图乙所示求：(1)小灯泡正常发光时的电阻；(2)小灯泡正常发光60 s消耗的电能；(3)小灯泡电功率为2.1 W时的电阻；(4)滑片P在A、B位置时，滑动变阻器消耗的电功率之差解：(1)由P可知，灯泡正常发光时电阻R6 (2)灯泡正常发光t60 s消耗的电能WPt6 W60 s360 J(3)由图示图象可知，灯泡两端电压U3 V时通过灯泡的电流I0.7 A，灯泡实际功率PUI3 V0.7 A2.1 W由I可知此时灯泡电阻R4.3 (4)由图象可知，在A位置时，灯泡两端电压为2 V，电流为0.5 A则变阻器两端电压UUUL9 V2 V7 V，此时变阻器消耗的功率PUI17 V0.5 A3.5 W在B位置时，灯泡两端电压为6 V，电流为1 A，此时变阻器消耗的功率PUI13 V1 A3 W，PPP3.5 W3 W0.5 W2(2016德阳)如图所示电源电压恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值为20 ，定值电阻R230 ，灯泡L标有“6 V 3.6 W”字样，且电阻不变当滑动变阻器滑片滑到最左端，只闭合S1时，灯L刚好正常发光求：(1)灯泡工作时的电阻；(2)当S1断开、S2闭合时，将滑动变阻器的滑片滑到最右端，R2在5 min内做的电功是多少？(3)该电路工作时能消耗的最大功率是多少？ 解：(1)灯泡工作时的电阻为R10 (2)当滑动变阻器滑片滑到最左端，它接入电路的阻值为0，此时只闭合S1时，灯L刚好正常发光，说明电源电压等于灯L的额定电压，即U6 V；当S1断开、S2闭合时，将滑动变阻器的滑片滑到最右端，R1的最大值与R2串联，此时电路中的电流为I0.12 AR2在5 min内做的电功为W2I2R2t(0.12 A)230 560 s129.6 J(3)该电路工作时，最小的总电阻为R2与L并联的总电阻，即Rmin7.5 ，能消耗的最大功率为Pmax4.8 W3(2016南宁)某校科技小组设计了如图甲所示的汽车转向灯电路模型原理图，接通相应指示灯后，该指示灯会亮(正常发光)、暗(微弱发光)交替闪烁电路中电源电压12 V不变，指示灯的规格均为“12 V6 W”，R0为定值电阻，左转或右转指示灯单独闪烁时，电压表两端实际电压随时间的变化规律如图乙所示设指示灯的电阻不变，电磁铁线圈及衔铁的电阻值不计求：, 甲 乙(1)指示灯的电阻；(2)转向开关S与触点“3”和“4”接通时，指示灯正常发光状态下通过衔铁的电流；(3)转向开关S与触点“2”和“3”接通时，指示灯微弱发光状态下的实际电功率；(4)转向开关S与触点“4”和“5”接通时，指示灯交替闪烁工作1 min消耗的电能解：(1)由P得小灯泡的电阻RL24 (2)转向开关S与触点“3”和“4”接通时，左右指示灯L1和L2并联且正常发光，电路中消耗的总功率P总P1P26 W6 W12 W由PUI得此时电路中的总电流也即流过衔铁的I总1 A(3)转向开关S与触点“2”和“3”接通时，指示灯L1与R0串联，左指示灯正常工作，由图乙知，指示灯微弱发光状态下，此时由图乙可得电压表示数U19.6 V，则U灯U总U112 V9.6 V2.4 V，此时灯实际功率P0.24 W(4)转向开关S与触点“4”和“5”接通时，由图乙可知：右转指示灯工作1 min时，正常发光的时间 t160 s40 s，微弱发光的时间为t260 s20 s在一个周期内：正常发光0.2 s消耗的电能为W0.2P额0.261.2 J微弱发光0.1 s消耗的电能为0.1 P0.10.240.024 J所以一个周期内消耗的总电能为W周 W1 W21.224 J所以1 min内总消耗的电能为W总W周244.8 J4(2016咸宁)如图所示电路，电源电压U和小灯泡L电阻不变，R1、R2是定值电阻，当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为3 V，电流表的示数为0.1 A；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为0.6 A；电阻R2的电功率是3.6 W求：(1)电阻R1的电阻值为30，电源电压6V.(2)当开关S、S1闭合，S2断开时，电流10 s内通过电阻R1所产生的热量(3)当开关S、S1、S2都闭合，小灯泡L正常发光，小灯泡L的额定电功率解：(1)当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R1、R2和灯泡串联，电压表测量R1两端的电压，由I得电阻R1的电阻R130 此时电路的总电阻R60 由串联电路电阻的关系可得R260 30 10 20 当开关S、S2闭合，S1断开时，电阻R1和灯泡L断路，只有R2工作，由PUI得电源电压U6 V电阻R2的电阻值R210 (2)当开关S、S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电流10 s内通过电阻R1所产生的热量Qt10 s12 J(3)当开关S、S1、S2都闭合，电阻R1、R2和灯泡并联，小灯泡L的额定电功率PL1.8 W5(2015玉林如图所示，电源电压为6 V，只闭合S时，R消耗的功率为3.6 W；只闭合S1时电流表的示数为I1，R1消耗的功率为P1；只闭合S2时电流表的示数为I2，R2消耗的功率为P2，若I1I223、P1P289，求：(1)R的阻值；(2)R1与R2的比值；(3)R1与R2的阻值6(2016丹东)如图，电源电压恒为6 V，定值电阻R为6 ，灯泡L标有“6 V3 W”字样，灯丝电阻不变，求：(1)灯泡L正常发光的电阻是多少？(2)开关S1、S2、S3分别在什么状态时，整个电路中消耗的总功率最小？最小功率是多少？(3)开关S1、S2、S3分别在什么状态时，整个电路中消耗的总功率最大？最大功率是多少？解：(1)由P可知，灯泡正常发光的电阻：RLRL12 (2)当S2闭合，S1、S3断开时，此时L与R串联，电路的总电阻最大，由P可知，电路总功率最小电路中的总电阻：R总RLR12 6 18 ，电路的总功率：Pmin2 W(3)当S2断开，S1、S3闭合时，此时L与R并联，L正常发光，电路总电阻最小，由P可知，电路中电功率最大；电阻R的功率：PR6 W电路的总功率：PmaxPLPR3 W6 W9 W7(2016德州)在如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，调节滑片P从a端移动到b端过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示求：甲乙(1)电路中电流最小时，1 min内电流通过电阻R做的功；(2)电源电压和定值电阻R0；(3)若电压表量程为015 V，电流表量程为03 A，为保证电表正常工作，定值电阻R0消耗的功率范围解：(1)由图乙可知，电路中的最小电流I小0.2 A，R两端的电压UR20 V1 min内电流通过电阻R做的功：WRURI小t20 V0.2 A60 s240 J(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：UI小R0UR0.2 AR020 V当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流I大1.2 A则电源的电压：UI大R01.2 AR0因电源的电压不变，所以，0.2 AR020 V1.2 AR0解得：R020 ，电源的电压UI大R01.2 A24 24 V(3)当电路中的电流最大时定值电阻R0消耗的功率最大，则R0消耗的最大功率：P0大(I大)2R0(1.2 A)220 28.8 W当电压表的示数最大时电路中的电流最小，R0消耗的电功率最小，此时R0两端的电压：U0小UUR大24 V15 V9 VR0消耗的最小功率：P0小4.05 W8(2016百色)如图所示，电源电压恒为6 V，灯泡L标有“6 V3 W”的字样，R1为定值电阻，R2为标有“20 1 A”字样的变阻器，电流表的量程为03 A，电压表的量程为03 V， (1)求灯泡L正常工作时的电流和电阻；(2)当S1、S2、S3 均闭合时，电流表的示数为1.7 A，求R1的阻值；(3)当闭合S1，断开S2、S3时，要保证电路中各元件安全工作的情况下，求变阻器 连入电路的阻值为多大时电路总功率最小？此最小值为多少？解：(1)由PUI得，I0.5 A，R12 (2)当S1、S2、S2均闭合时，R2短路，R1与L并联，电压表示数为0，电流表测干路电流，此时L正常工作，则通过L的电流为0.5 A，所以通过的电流I1IIL1.7 A0.5 A1.2 A由I得R15 (3)当闭合S1，断开S2、S3时，R1与 R2串联，由PUI知，当电流最小时，电路中的电功率也最小，此时电路中的电阻最大，为保证电路安全，电路中最大电流只能为1 A，滑动变阻器两端电压最大只能为3 V，灯泡两端的电压为3 V，电路中的电流I0.6 A1 A，电路安全，滑动变阻器连入电路中的电阻R25 ，电路消耗的电功率P6 V0.6 A3.6 W第3讲力、热、电大综合的计算题型之一 力、电综合计算1(2016北海)电动车是环保的交通工具，行驶时蓄电池给电动机供电，表1是某厂家生产的电动车的主要参数，测试员还做了其他参数的测试测试一：一次性充满电后，在相同的路面、不同负重情况下连续行驶的最大里程数sm，结果如表2.表1：整车整车质量40kg最高车速30km/h蓄电池蓄电容量0.55kWh电动机额定电压48V额定功率240W表2：负重(kg)6080100120sm(km)2825.823.320.5测试二：电动车一次性充满电后连续行驶直至储存电能将耗尽的过程中，在同样的路面 ，行驶里程s对电动机牵引力F的影响，得到的图象如图所示根据以上数据求：(1)电动车以6 m/s速度匀速行驶100 s的路程(2)由表2数据反映的现象，其原因是负重越重，克服摩擦力做功越多(摩擦力增大)(3)在测试二中电动车的蓄电池所储存的能量剩余量低于10 %后电动车已无法连续行驶，此时行驶里程为30 km，求这次测试中该电动车的效率解：(1)由v可得：svt6 m/s100 s600 m(2)由表中数据得出电动自行车负重越重，一次充满电行驶的最大里程越短；因为电动自行车负重越重，克服摩擦力做功越多(摩擦力增大)(3)图象可知，行驶里程为30 km时，所做的功分三个阶段，=1.14该电动车的效率：100 %90%64 %2(2016河池)小华到商厦看到载货电梯后，对其结构和工作原理产生了浓厚的兴趣，他通过查阅资料了解到，电梯是通过电动机带动钢丝绳，利用滑轮组来提升重物，其机械部分结构如图甲所示某次工作电梯在25 s内将质量为500 kg的重物匀速提升15 m，电动机对钢丝绳的拉力F3103 N为了安全，电梯设置有超载自动报警系统，其控制电路工作原理如图乙所示，已知电源电压U8 V，保护电阻R1100 ，电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图丙所示求：(1)提升物体的有用功率；(2)滑轮组的机械效率；(3)当电流表的示数达到20 mA时，电梯会发出超载警报声，该电梯承载的物重就小于多少牛？解：(1)根据题意可知有用功即是对重物所做的功W有用G物h500 kg10 N/kg15 m7.5104 J有用功的功率P有用3 000 W(2)滑轮组的机械效率56% (3)当电流表的示数达到20 mA时，电梯会发出超载警报声，说明此时电梯承载的物重达最大值，由I 得此时电路中的电阻：R400 R1、R2串联，根据串联电路电阻大小有关系有R2RR1400 100 300 由图丙可知，当R2300 时，R2所受的压力F8 000 N根据二力平衡知识可知，电梯承载的物重GF8 000 N，这是电梯承载的最大物重3(2016威海)如图是某电动轮椅工作示意图开关S1和S2由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速， 向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退已知蓄电池电压为24 V且保持不变，R2的阻值为10 ，电动机的额定功率为100 W，额定电压为24 V，请解答下列问题：(1)当开关S1和S2同时接触对应点1(填“1”或“2”)时电动轮椅前进；电动轮椅既能前进又能后退，是因为电动机线圈中电流的方向能够改变(2)当轮椅后退时，电流表示数为1 A，此时电动机的实际功率是多少？(3)当电动轮椅以额定功率工作时，电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为2 m/s，若此时电动轮椅消耗的电能有75%转化为电动轮椅前进的机械能，此时电动轮椅受到的阻力是多大？解：(2)电路中的总功率P总UI24 V1 A24 WR2消耗的功率P2I2R2(1 A)210 10 W此时电动机消耗的实际功率PMP总P224 W10 W14 W(3)由可得电动机的机械功率P轮椅P电动机100 W75%75 W由P轮椅Fv可得牵引力F牵37.5 N因为轮椅是匀速前进的，所以有fF奉37.5 N题型之二电、热综合计算1(2015北海)如图甲是电加热恒温箱的原理图，由控制电路和加热电路组成(部分电路尚未连接完整)其中控制电路由U16 V的电源、电磁继电器(线圈电阻忽略不计)、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联而成加热电路由U2220 V的电源和R048.4 的电热丝组成R1和R0置于恒温箱内图乙是热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系图当控制电路的电流达到0.05 A时，衔铁被吸下来，触点处断开，加热电路停止工作，当控制电路中的电流小于0.05 A时，衔铁被弹回，触点处接通，加热电路正常工作，从而使恒温箱内的温度达到理想的恒温效果根据上述信息回答下列问题：(1)请你在电路图中画线将加热电路与电磁继电器正确地连接好；当热敏电阻的温度升高时，电磁铁的磁性增强(填“增强”“减弱”或“不变”)(2)电热丝正常工作100 s产生的热量是多少？(3)若设定恒温箱的恒温温度为60 ，则滑动变阻器接入电路的电阻为多少？若滑动变阻器的最大阻值为80 ，求恒温箱可设定的最高恒温温度解：(1)(2)Qt100 s105 J(3)R总120 由乙图知，恒温箱的恒温温度为60 时，R170 ，则R2R总R1120 70 50 R1R总R2120 80 40 ，由乙图知，对应的温度为100 2(2016怀化)爱好科学的小明同学找来了一种电热饮水机如图：甲是饮水机的简化示意图，S是温控开关，当S、S1都闭合时为加热状态，S断开、S1闭合为保温状态图乙是饮水机的铭牌参数请你帮他求出：型号：YSJ66额定电压：220 V额定加热功率：1 000 W额定保温功率：44 W满箱水的质量：2 kg频率：50 Hz甲乙(1)初温为20 的一满箱水，用此饮水机将水加热到90 需要吸收的热量是多少？c水4.2103 J/(kg)(2)电阻丝R2的阻值多大？(3)在正常加热状态工作下，加热5 min需要消耗的电能是多少J?解：(1)水吸收的热量：Q吸cm(tt0)4.2103 J/(kg)2 kg(90 20 )5.88105 J(2)S断开、S1闭合为保温状态此时电路为R2的简单电路，已知P保温44 W，由P可得电阻丝R2的阻值：R21 100 (3)已知P加热1 000 W，t5 min300 s由P可得，加热5 min需要消耗的电能：WP加热t1 000 W300 s3105 J3(2016滨州)有一只电热水壶，其铭牌上标有“220 V 1210 W”的字样，不考虑温度对电阻的影响，水的比热容4.2103 J/(kg)，g取10 N/kg.求：(1)它正常工作时通过电阻丝的电流有多大？(2)它正常工作时电阻丝的电阻有多大？(3)当实际电压为200 V时，该电热水壶的效率为80%，在一标准大气压下将壶内1 kg的水由20 加热至沸腾，需要加热多少分钟？解(1)由PUI得IP/U 1 210 W/220 V5.5 A(2)由IU/R得RU/I220 V/5.5 A40 (3)水吸收的热量Q吸cm(tt0) 4.2103 J/( kg.)1 kg(1 00 200 )3.36105 J由Q吸/W得W Q吸/ 3.36105 J/80%4.2105 JP实U/R(200 V)2/40 1 000 W由PW/t得tW/P4.2105 J/1 000 W420 s7 min4(2016宜昌)电热加湿器靠电流的热效应工作，某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如下表所示电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中工作电压：220 V工作频率：50Hz最大运行功率：40 W储水箱容量：2.4 L尺寸：高315 mm，底部直径168 mm满水工作时间：高气雾量10 h，低气雾量24 h(1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝R1的电阻值(2)如果加热仓内冷水的温度为20 ，用最大运行功率工作，经过5 min 36 s水沸腾产生蒸气，求加热仓中水的体积c水4.2103 J/(kg)，水1103 kg/m3，电热丝R1产生的热量全部被水吸收，环境为标准大气压(3)当滑片移到最右端时，气雾调节器R2的阻值为605 ，加湿器以低气雾量工作求此时电热丝R1的电功率是多少瓦？24小时R1消耗多少度电？(计算结果保留一位小数)解：(1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，由PUI，IU/R得PU2/R电热丝R1的电阻值R11 210 (2)电热丝R1产生的热量Q放WPt40 W336 s13 440 J由题意可得Q放Q吸cm(tt0)可得加热仓中水的质量m0.04 kg加热仓中水的体积Vm/0.04 kg/1103 kg/m34105 m30.04 L(3)当滑片移到最右端时，气雾调节器R2605 根据I1I2得，变形得，又因为串联电路U U1U2，所以U12/3U，R1消耗的功率P117.8 W24 h消耗的电能WP1t17.8 W24 h0.4 kWh题型之三力、热综合计算1(2016西宁)如图是太阳能热水器内部水箱的结构示意图A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体，密度为2103 kg/m3，悬挂在水箱顶部的压力传感开关S上当S受到竖直向下的拉力达到一定值时闭合，电动水泵M开始向水箱注水；当拉力等于10 N时，S断开，电动水泵M停止注水，此时水箱水位最高为1.2 mg取10 N/kg.求：(1)若水箱内有100 kg的水，该太阳能热水器将水从20 加热到50 时水吸收的热量. c水4.2103 J/(kg)(2)停止注水后水箱底部受到的水的压强(3)若A、B的体积均为400 cm3，A、B受到的总重力(4)正常情况下水箱中的水位最高时如图所示，A受到的浮力(开关S下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计)解：(1)水箱内的水吸收的热量Q吸cmt4.2103 J/(kg)100 kg(5020)1.26107 J(2)停止注水后水箱底部受到的水的压强pgh1103 kg/m310 N/kg1.2 m1.2104 Pa(3)G总m总gV总g(VAVB)g2103 kg/m3(4104 m34104m3)10 N/kg16 N(4)正常情况下，当水位最高时，绳子受到的拉力F最小，此时F总浮 G总F16 N10 N6 N，FB浮水gVB1.0103 kg/m34104 m310 N/kg4 NFA浮 F总浮FB浮6 N4 N2 N2(2016镇江)最近，一项”中国原创”重大发明成为世