北京市初中物理一模计算题汇编.doc

专业资料为你而备2010年北京市初中物理一模计算题汇编S2AR1R2R3SS1Vab1. （2010年海淀一摸）小阳同学在科技月制作了一个多档位电热器模型为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响，他将电表接入电路中，其电路如图所示电源两端电压不变，R1的阻值为20，滑动变阻器的最大阻值为R2当开关S闭合，S1、S2断开时，将滑动变阻器的滑片置于b端，此时电压表示数为U1，R3消耗的功率P3为6.4W；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U2；当开关S、S1、S2都闭合时，将滑动变阻器的滑片置于中点，电流表的示数为I2已知I1I2=37，U1U2=29求：（1）R2的阻值；（2）电源两端的电压；（3）当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片置于b端时，通电10s，多档位电热器产生的总热量【解析】 当开关S闭合，S1、S2断开，将滑动变阻器的滑片置于b端时，等效电路如图甲所示；当开关S、S2闭合，S1断开时，等效电路如图乙所示；当S、S1、S2都闭合时，将滑动变阻器的滑片置于R2中点，等效电路如图丙所示；当S、S1、S2都闭合时，将滑动变阻器的滑片置于b端时，等效电路如图丁所示P3=6.4WU1甲R1UI1乙AR3R2R1UII2R1R2/2UA丙R3I3R1R2UA丁R3U2（1）由图乙得：I1R1=U2.由图丙得：I2由题意得：U2=U/得：，将=，R1=20代入运算得R2=30（2）设图甲中电流为I，由图甲得：IR1=U1由图甲和图乙得，I（R1+R2+R3）=U2.由题意得：U1U2=29/得：，将R1=20、R2=30代入解得R3=40由题意得：P3=I2R3，I=0.4A由图甲得电源电压：U= I（R1+R2+R3）=0.4A（20+30+40）=36V （3）由图丁得：Q=s=1404J ABOD2. （2010年海淀一摸）图是一个建筑工地提升物体的装置示意图，其中AB是一个以O为支点的杠杆，且AO:OB=3:4，D是一个系在杠杆B端的配重物体，重为2580N人可以通过固定在杠杆A端的滑轮组提升物体有一质量为60kg的工人站在水平地面上，他对地面的压强p0=1.2104Pa他利用该装置匀速提升一块木材时，配重物体D受到的支持力为N1，工人对地面的压强p1=0.8104Pa；他利用该装置匀速提升一块钢材时，配重物体D受到的支持力为N2，工人向下的拉力为F2；已知N1:N2=7:6，提升木材时滑轮组的机械效率=90%，每个滑轮质量都相等，绳重及滑轮与轴的摩擦不计，不计杆的重力，g取10N/kg求：（1）工人提升木材时向下的拉力F1；（2）工人提升钢材以0.3m/s的速度匀速上升需要的功率【解析】 人站在地面上时受力如图（1）所示，提升木材时，人站在地面上受力如图（2）所示，提升钢材时，人站在地面上受力如图（3）所示；提升木材时动滑轮受力如图（4）所示，杠杆A端定滑轮受力如图（5）所示，杠杆受力及力臂如图（6）所示，配重物体受力如图（7）所示；提升钢材时动滑轮受力如图（8）所示，杠杆A端定滑轮受力如图（9）所示，杠杆受力及力臂如图（10）所示，配重物体受力如图（11）所示F人支0G人（1）F 1G人（2）F人支1F 2G人（3）F人支2（4）G轮F木2F 1（6）ABOL1L2FA1FB1（7）DFB1N1GD（5）FA13F1G轮（8）G轮F钢2F 2（9）FA23F2G轮（10）ABOL1L2FA2FB2（11）DFB2N2GD（1）由图可知：G人=p0S人.提升木材时人受力如图（2）所示：G人=F人1+p1S人.由式得：=，F1=g=N=200N （2）提升木材时，=，提升木材时定滑轮受力根据图（5）可知，FA1=3F1+G轮=640N提升木材时杠杆受力根据图（6）可知FA1L1= FB1L2 提起钢材时，配重物体受到的支持力，N2=2100N=1800N提起刚才时，定滑轮对杠杆的拉力为FA2，提起刚才时，工人对绳的拉力为F2，工人提升钢材以0.3m/s的速度匀速上升需要的功率为P，3. （2010年西城一摸）如图所示电路电源两端电压保持不变只断开开关S1，滑片移至端点B时，电流表的示数为I1；电压表的示数为U1；R2消耗的电功率；只闭合开关S1，滑片P仍在端点B时，电压表示数为U2，电流表的示数为I2；R2消耗的电功率求：（1）；（2）只断开开关S3，滑动变阻器的滑片P在端点A时，电路消耗的电功率【解析】 只断开开关S1，滑片P移至端点B时，电路连接如图甲所示；只闭合开关S1，滑片P仍在端点B时，电路连接如图乙所示；只断开开关S3，滑动变阻器的滑片P在端点A时，电路连接如图丙所示；甲、乙两图中，电阻R2阻值不变，R1R2电压U一定，甲图中，电流I1一定，P总P2P2甲、丙两图中，电压U一定，P3P总P2P3P29W67.5W 4. （2010西城一模）如图甲所示装置中，物体甲重G甲150N，动滑轮重G轮50N，人重G人650N轻杆AB可以绕O点转动，且OAOB59不计轴摩擦和绳重，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为F1210N求：（1）物体乙受到的重力G乙若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图乙所示，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为F2780N求：（2）此时地面对人的支持力F3【解析】 （1）杠杆两端受力如图1所示根据杠杆平衡条件：物体乙受力如图2所示（2）加入弹簧后，物体乙受力如图3所示根据杠杆平衡条件：物体丙替代物体甲后，滑轮受力如图4所示人受力分析如图5所示，5. （2010年东城一模）如图所示电路，设电源电压不变当只闭合开关时，电流表的示数是；当只闭合开关时，电流表的示数是；已知当通过控制开关和，使电路消耗的最大功率和最小功率分别为和，已知电路消耗的总功率达到最小时，电压表的示数之比为2:1，电阻消耗的电功率为2W，求：（1）电阻与之比；（2）电路消耗的最大功率；（3）电路消耗的总功率分别达到最小和最大时，在2s内产生的热量与之比6. （2010年东城一摸）如图所示装置，重为的物体放置在水平桌面上，两侧用水平细线拴住，左侧水平细线通过定滑轮悬挂重为的物体，浸没在一个足够大的盛水容器中，右侧通过滑轮组拉着重为的物体，恰好使物体在水平桌面上匀速向右运动（物体未露出水面）；撤去盛水容器，用一个竖起向下的力拉物体，使物体匀速上升时，滑轮组的机械效率为；当把盛水容器放在右侧使物体浸没在水中，此时在再用一个竖起向力拉物体，使物体在5s内匀速上升10cm（物体未露出水面）时，滑轮组的机械效率为；已知物体和水的密度之比为，两次拉力之比为若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及物体在水中的阻力，取求：（1）物体所受浮力；（2）与的比值；（3）物体没有露出水面时，拉力的功率R3S1SR1V1V2A1PR2AB7. （2010年宣武一摸）如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变闭合开关S、S1，当滑片P移至滑动变阻器R2的A端时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，电流表A的示数为I1，滑动变阻器R2消耗的电功率P2为2.6W当只闭合开关S，将滑片P移至滑动变阻器R2的中点时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，电流表A的示数为I2，电阻R1消耗的电功率为P1闭合开关S、S1，当滑片P移至滑动变阻器R2的B端时，电流表A的示数为I3，电阻R3的电功率为P3已知U13/5U1，U23U2求：（1）电流I1与I2的比值；（2）电功率P1的大小；（3）电功率P3的大小（4）此电路通过断开、闭合开关及移动滑动变阻器滑片P，电路所消耗的最小电功率（请画出相关电路状态的等效电路图） 【解析】 当闭合开关S、S1，且滑片P置于变阻器的A端时，等效电路如图甲所示；当只闭合开关S，且滑片P置于变阻器的中点时，等效电路如图乙所示；当闭合开关S、S1，且滑片P置于变阻器的B端时，等效电路如图丙所示1/2 R2丙U总I3R3甲乙U2U1U总I1R3R2U2U总I2R3R1U1乙（1）由图甲、图乙得：=（2）由图甲、图乙得：；解得：电源两端电压不变，解得：，（3）在甲图中：R2=R3；U1=U2=U；P2=2.6WR2U总R3R1丁在丙图中：P3=4P2=42.6W=10.4W（4）当只闭合开关S，且滑片P置于变阻器的A端时，等效电路如图丁所示因为电路的总电阻最大，所以电路消耗的电功率最小图27A8. （2010年宣武一摸）工人用滑轮组提升水中物体A，如图所示当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，工人对绳子竖直向下的拉力为F1，水平地面对工人的支持力为N1；滑轮组的机械效率1为60%当物体A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中，滑轮组的机械效率为2，工人对绳子竖直向下的拉力为F2，水平地面对工人的支持力为N2已知工人所受重力为500N，；物体A所受重力为1000N不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力，g取10N/kg求：（1）动滑轮所受重力；（2）物体A的密度；（3）滑轮组的机械效率2；（4）当物体A完全在水面下时，以0.1m/s的速度被匀速提升时，滑轮组做功的功率P1（请画出相关受力分析图）【解析】 （1）以工人为研究对象，进行受力分析如图甲、乙所示G人F1N1 F2 N2G人甲乙工人处于静止状态，所以有： 即： 当物体A浸没在水中时，动滑轮与物体A的受力情况如图（A）所示当物体A完全露出水面时，动滑轮与物体A的受力情况如图（B）所示由（A）图：由（B）图：，3F13F2AAAA3F13F2AAAA又将G人=500N，GA=1000N代入，解得：（2）由上式得：解得： （3）（4） BC DAOE9. （2010年丰台一模）如图所示，A为直立固定的水管，底部活塞B与水管接触良好且无摩擦，其中装入适量的水，水不会流出，活塞与水管壁间没有摩擦活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆OCD的C点相连，O为杠杆的固定转轴一个滑轮组，其自由端与杠杆的D点相连滑轮组下面挂着一个重为G的物体E当水对活塞的压强为4103Pa时，杠杆在水平位置平衡已知OC:CD=1:2，活塞B的横截面积为30cm2，活塞与硬杆总重为3N动滑轮自重为2N不计绳重和摩擦求：（1）容器中水受到的重力；（2）物体E的质量（g=10N/kg）【解析】 （1）A是直通型容器，水的重力等于水的压力丁GT1NFDOCD乙甲FNG丙G动2T T1（2）以活塞与硬杆为研究对象，如图甲所示，活塞与硬杆受到自身的重力G、水的压力F和杠杆的支持力N，那么杠杆的支持力N=G+F=12N+3N=15N以杠杆OCD为研究对象，硬杆对杠杆的压力N也为15N，绳作用于杆的向上的拉力为FD，如图乙所示，杠杆OCD处于平衡，则有，以动滑轮为研究对象时，受力分析如图丙所示，动滑轮受到向上的拉力为，受到向下的拉力为T1，受到向下的重力，那么T1=8N以物体E为研究对象时，受力分析如图丁所示，重物受到向上的拉力为，受到向下的重力G，A1A2R1S1R2S2R310. （2010年丰台一模）如图所示，电源电压为15V保持不变当只闭合开关S1时，电流表A1的示数为0.6A；闭合开关S1、S2，电流表A2的示数为2.5A；当电路消耗的最大功率为P1时，R3消耗的功率为P2；当电路消耗的最小功率为P3时，R1和R2消耗的总功率为P4；已知，求：（1）R3的阻值；（2）当S1、S2都断开时，电压表的示数；（3）P2和P4的比值【解析】 （1）当只闭合开关S1时，等效电路如图甲所示；可得R3=25UR3甲I1R3R2R1U丙A1乙R3R2R1UA2（2）当开关S1、S2都闭合时，等效电路如图乙所示，此时电路消耗的功率最大为P1，干路电流为；当开关S1、S2都断开时，等效电路如图丙所示，此时电路消耗的功率最小为P3，电路中电流为= 解得：（3）R1、R2的电压之和为，解得=11. （2010年崇文一模）如图所示装置，物体B重为50N，体积VB=1.010-3m3，B在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着物体A在水平面上向左匀速运动，此时滑轮组的机械效率为80%若将物体B换成与物体B体积相同的物体C后，用水平向右的力F拉物体A，使物体C在水中4s内匀速上升0.4m（物体未露出水面），此时滑轮组的机械效率为60%不计绳重、滑轮轴处摩擦及水的阻力，g取10N/kg，计算结果保留位小数求：（1）物体B在水中受到的浮力F浮（2）水平面对物体A的摩擦力fA（3）物体C所受重力GC与拉力F的比值（4）拉力F的功率P【解析】 （1）B在水中受到的浮力 （2）当B在水中下沉，物体A在水平面上匀速运动，A水平方向受力情况如图（甲）所示当用力F拉物体A，物体C在水中匀速上升时，A水平方向受力情况如图（乙）所示当物体B浸没在水中时，动滑轮与物体B的受力情况如图（A）所示当物体C浸没在水中时，动滑轮与物体C的受力情况如图（B）所示由甲图：1= =80%， f = F拉 =16.7（3）1=80%，G轮=10N2=60% GC=25N由乙图：，2=60%，=1（4）12. （2010年崇文一模）电子体重秤的原理如图所示，R0为定值电阻，R是电阻值随所受压力大小发生变化的可变电阻，更换电压表（量程为3V）的表盘后可直接显示人体质量大小已知R的电阻与所受压力F变化的关系如图象所示设踏板的质量忽略不计，电源电压保持9V不变，g=10N/kg（1）空载时，电压表的示数为1V，求R0的电阻值（2）该体重秤的量程是多大？（3）如果保持体重秤结构和电压表量程不变，只在电路中增加一个电阻，使体重秤的量程增大到计算说明应使用多大的电阻？如何连接？（4）改装后的体重秤电路总功率变化范围是多大? 【解析】 （1）体重秤空载时受到的压力为0，由图象可知，此时电阻R=240，电阻R0两端的电压U1=1V则R两端的电压此时电路中的电流I=，R0=30（2）当U1=3V时，=0.1A此时电阻由图象可知此时的受到的压900N，体重秤的量程为90kg（3）F=G=mg=110kg10N/kg=1100N当压力为1100N时，由图象可知电阻R的电阻是20，R两端的电压为应串联一个电阻其阻值为（4），功率变化范围（） S1 S2R1R2APBCD R313. （2010石景山一摸）如图所示电路中，电源电压保持不变当滑片P滑至A端，闭合开关S1和S2时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1；当滑片P滑至A端，只闭合开关S1时，电流表的示数为I2，电压表的示数为，电阻R1消耗的电功率为；当滑片P滑至B端，只闭合开关S1时，电流表的示数为I3，电阻R2消耗的电功率为，此时和恰好相等，且电阻R3消耗的电功率为6W若，求：（1）I1和I2之比（2）R1和R3之比（3）滑片P滑至A端，只闭合开关S1时，电阻R2消耗的电功率【解析】 当滑片P位于A端，S1、S2合时，等效电路如图甲所示；当滑片P位于A端，只S1合时，等效电路如图乙所示；当滑片P位于B端，只S1合时，等效电路如图丙所示； 图甲I1R1U U1 图乙U U1 P1I2R1R2P2图丙U U1P2I3R1R2R3P3U2U3（1）由图甲、乙：= 解得：= （2）由图甲、乙： 解得：由图乙、丙：= = 解得：=由图乙、丙：= 解得： （3）由图乙、丙：=，将=6W代入解得：=19.2WAOBQ出水口天花板C14. （2010年石景山一模）如图所示为一种蓄水箱的放水装置，AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AB呈水平状态，AO=40cm，BO=10cmQ是一个重为5N、横截面积为100cm2的盖板，它通过细绳与杠杆的A端相连在水箱右侧的水平地面上，有一质量为50kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上的盖板若水箱中水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F1，水平地面对人的支持力为N1，滑轮组机械效率为1；若水箱中水深为100cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F2，水平地面对人的支持力为N2，滑轮组机械效率为2已知1与2之比为4449，盖板的厚度、绳重及绳与滑轮间的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上，g取10N/kg求：（1）当水箱中水深为100cm时，盖板上表面所受水的压强 （2）动滑轮的总重（3）N1和N2之比【解析】 （1）水深h2=100cm时：（2）盖板恰好要被拉起时，分别以盖板、杠杆、动滑轮、人为研究对象，受力分析示意图依次为图1、图2、图3、图4图3FCG动4F图4F G人N图2FAFBAOB图1FQG板FA水深h1=50cm时，由图1：由图2：FA1=55N 55N40cm= FB110cm FB1=220N由图3：1水深h2=100cm时，同理可得：=105N FB2=420N2由题意： ，G动=60N（3）由图3：，由图4： 同理可得：N2=380N 15. （2010年怀柔一模）某同学设计了一个如图所示的电路当滑动变阻器R3的滑片滑至最B端，只闭合开关S、S1时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1，滑动变阻器消耗的功率为P3；当滑片P滑至中点，只闭合开关S、S2时，电流表的示数为I2，电压表的示数为U2，滑动变阻器消耗的电功率为，此时电阻R2消耗的电功率为0.5W若，；求：（1）为多大？（2）通过调节开关和滑动变阻器，电路的最大功率为多少瓦？ 【解析】 当滑片P位于B端，S、S1闭合时，等效电路如图甲所示；当滑片P位于中点，S、S2闭合时，等效电路如图乙所示；当滑片P位于A端，S、S1、S2都闭合时，等效电路如图丙所示；（1）由图甲、乙得：= = 解得：=（2）= = 解得：= ，解得：由图乙得： 解得： =9W由图丙得：=9W =4.5W=9W+4.5W=13.5W16. （2010怀柔一摸）如图所示是工人用滑轮组提升水中实心物体A的示意图当物体A完全在水面下被匀速提升到杠杆刚好水平时，工人对绳子的拉力为FA，各段绳子都竖直，工人对水平地面的压强为0.4104Pa， 水平地面对工人的支持力为N，OA=2OB，已知物体A的体积为800dm3，工人的质量为70kg，双脚与地面的接触面积为500cm2，动滑轮的重力为400N不计绳重、滑轮与轴的摩擦、杠杆的重力以及水的阻力，（g取10N/kg）求：（1）物体A所受的浮力为多少牛?（2）物体A的密度为多少？【解析】杆F拉FBF拉AAF浮GANG人人F拉人：.杆：.轮：物：.由得代入得FB=1000N代入得代入得，Agv=9600NR1R3S2S1R2S17. （2010平谷一摸）如图所示电路，电源电压一定电阻R3=10W，当S、S1、S2都闭合时，电压表示数为U1；当开关S闭合，S1、S2 断开时，电压表示数为U2，R1的电功率为0.3W，已知，R2消耗的最大功率和最小功率之比为94求：（1）电阻R2的阻值；（2）电源电压；（3）当开关S、S1闭合，S2断开时，电路消耗的电功率是多少？【解析】乙P1=0.3WR1R2U2U总U2U3R3U总R1丙甲U总R1R2R3U1=10当S、S1、S2都闭合时，等效电路如图甲所示；当开关S闭合， S1、S2断开时，等效电路如图乙所示；当开关S闭合，S2断开时，等效电路如图丙所示（1）= （2）（3）（4）（5） 在丙图中： 18. （2010平谷一摸）如图所示是小刚利用现有设备设计的一个滑轮组来打捞落水铝锭的示意图已知图中大小滑轮的质量之比为3：1，小刚身体的质量是65kg，铝锭的体积为0.06m3，铝锭出水前与完全出水后小刚对地面的压力之比为9：7，铝的密度为2.7103kg/m3（若不计水的阻力、不计绳重和摩擦，g取10N/kg），求：（1）前铝锭受到的浮力是多少？（2前此滑轮组的机械效率是多少？（3如果铝锭以0.06米/秒的速度匀速上升，小刚作用在绳子自由端拉力的功率是多少？ 【解析】 设小动滑轮的重力为，则大动滑轮的重力为 （1）水前铝锭浸没在水中（），铝锭处于平衡状态，所以有：图（一）G铝-F浮F133G动甲乙G铝F133G动乙F拉2G动F1G动F拉2F1甲图（二）图（三）甲G人TF拉G人T F拉乙（2）以大动滑轮为研究对象：出水前小动滑轮对大动滑轮的拉力为，出水后小动滑轮对大动滑轮的拉力为，受力分析如图（一）甲、乙所示n