2019年中考物理总复习题型复习（四）综合计算题习题.docx

题型复习(四)综合计算题第1讲力学计算题型之一压强、浮力的综合计算(2018枣庄)现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器，它的下端封闭，上端开口，底面积S200 cm2，高度h20 cm，如图甲所示；另有一个实心匀质圆柱体，密度0.8103 kg/m3，底面积S1120 cm2，高度与容器高相同，如图乙所示(水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)(1) 将圆柱体竖直放在圆柱形容器内，求圆柱体对容器底部的压强是多少？ (2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零，求此时水对容器底部的压强和所注的水重各是多少？圆柱体的重力是多少？当圆柱体对容器底部的压力刚好为零时：圆柱体受到的浮力是多少？圆柱体浸入水中的体积为多少？圆柱体浸入水中的高度是多少？水对容器底部的压强是多少？注入的水的体积是多少？注入的水的重力是多少？1(2018潍坊)如图所示，用细线将正方体A和物体B相连放入水中，两物体静止后恰好悬浮，此时A上表面到水面的高度差为0.12 m已知A的体积为1.0103 m3，所受重力为8 N；B的体积为0.5103 m3.水的密度1.0103 kg/m3.(1)A上表面所受水的压强；(2)B所受重力大小；(3)细线对B的拉力大小解：(1)A上表面所受水的压强pgh1.0103 kg/m310 N/kg0.12 m1.2103 Pa(2分)(2)A和B受到的总浮力F浮总g(VAVB)1.0103 kg/m310 N/kg(1.0103 m30.5103 m3)15 N(1分)根据F浮总GAGB(1分)B受到的重力大小GBF浮总GA15 N8 N7 N(1分)(3)B受到的浮力大小F浮BgVB1.0103 kg/m310 N/kg0.5103 m35 N(1分)细线对B的拉力大小FGBF浮B7 N5 N2 N(1分)答题标准：要有必要的文字说明，先书写公式再代入数据(须带单位)，最后算出答案(须带单位)2(2018济宁)将U形管压强计的金属盒放在盛有某种液体的玻璃杯中相关信息如图所示(g取10 N/kg) 求： (1)液体的密度；(2)体积为60 cm3的小球浸没在液体中受到的浮力3(2018湘西)工人师傅利用汽车作为动力，从水中打捞一个正方体物件，绳子通过定滑轮，一端系着物件，另一端拴在汽车上，如图甲所示汽车拉着物件匀速上升，已知汽车对绳子的拉力F与物件底面距离水底的高度h的变化关系如图乙所示绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计，g取10 N/kg.求：(1)该物件的质量；(2)物件浸没在水中时，受到的浮力；(3)物件上表面恰好到达水面时，下表面受到水的压强4(2017潍坊)边长为0.1 m的正方体木块，漂浮在水面上时，有的体积露出水面，如图甲所示将木块从水中取出，放入另一种液体中，并在木块上表面放一重为2 N的石块静止时，木块上表面恰好与液面相平，如图乙所示g取10 N/kg，已知水的密度水1103 kg/m3，求：(1)图甲中木块受到的浮力大小；(2)图乙中液体的密度；(3)图乙中木块下表面受到液体的压强5(2018襄阳)一个圆柱形杯身的杯子，装12 cm高的水密封后(杯子厚度忽略不计)放在水平桌面上，如图甲所示再将杯子分别倒置在盛有水和某种液体的容器中，静止后杯子内外液面高度差如图乙和图丙所示(水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)图甲中杯底受到水的压强；(2)图丙中某种液体的密度；(3)如果杯子自身质量为80 g，则杯内水的质量题型之二功、简单机械的综合计算(2018荆州)如图所示是蒙华铁路荆州段长江大桥施工现场，工程师用起吊装置在江中起吊工件已知工件重4 000 N，每个滑轮重500 N，声音在水中的传播速度是1 500 m/s.在水面上用超声测位仪向江底的工件垂直发射超声波，经过0.02 s后收到回波(不计绳重和摩擦，g取10 N/kg，水1.0103 kg/m3) (1)求工件在水下的深度；(2)不计工件的高度，求水对工件产生的压强；0.02 s内声音走过的距离是多少？工件在水下的深度是多少？水对工件产生的压强是多少？（3） 当工件在水面下匀速上升时，绳子自由端的拉力为500 N，求工件的体积； 工件受到的浮力是多少？工件的体积是多少？(4)不计动滑轮体积，求工件在水下匀速上升时滑轮组的机械效率(结果在小数点后保留一位数字).整个滑轮组对工件的拉力是多少？滑轮组对工件做的有用功是多少？总功是多少？工件在水下匀速上升时滑轮组的机械效率是多少？1(2018聊城)考古工作者在河底发现了古代的石像，经潜水者测量它的体积约为2 m3.如图所示，在打捞石像的过程中，考古工作者用动滑轮将石像匀速提升，需要竖直向上的拉力F1.6104 N在没有将石像提出水面前，若不计摩擦和滑轮重力，(水1.0103 kg/m，g取10 N/kg)求：(1)石像受到的浮力；(2)石像的重力；(3)石像的密度；(4)若将石像提升了3 m，石像受到水的压强减少了多少？解：(1)F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg2 m32104 N(3分)(2)绳子对石像的拉力：F拉2F21.6104 N3.2104 N(1分)石像的重力：GF浮F拉2104 N3.2104 N5.2104 N(2分)(3)由GmgVg得，石像的密度：2.6103 kg/m3(3分)(4)由pgh可得，石像受到水的压强减少了p水gh1水gh2水gh1.0103 kg/m310 N/kg3 m3104 Pa(2分)答题标准：要有必要的文字说明，先书写公式再代入数据(须带单位)，最后算出答案(须带单位)2(2018孝感)搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦，工人的重力为640 N，与地面接触的总面积为4102 m2，提升时间为20 s，重物上升高度为2 m求：(1)提升时绳自由端的速度为多少；(2)若拉力F的大小为150 N，则拉力的功率为多少；(3)若上述过程中所提货物重为360 N，则滑轮组的机械效率为多少；(4)若仍用该滑轮组提升另一货物，当提升过程中该工人对高台的压强为2.0104 Pa，则所提升货物的重力为多少3(2017咸宁)质量为60 kg的李师傅在装修施工时，利用如图所示的滑轮组来提升装修材料他用200 N的拉力在20 s内将500 N的材料提升了10 m，不计绳重及摩擦求：(g取10 N/kg)(1)动滑轮的重力；(2)他施加拉力的功率；(3)他利用此滑轮组工作时的最大机械效率(保留一位小数) 4.(2017河南)如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500 N的推力，将重800 N的货物从A点匀速推至B点；再用100 N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5 s，到达C点已知AB长3 m，BC长1.2 m，距地面高1.5 m.(1)利用斜面搬运货物主要是为了_(2)货物在水平面上运动的速度为多少？(3)水平推力做功的功率为多少？(4)斜面的机械效率为多少？5(2017重庆A卷)图甲是天工开物中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙所示轻质杠杆的支点O距左端l10.5 m，距右端l20.2 m在杠杆左端悬挂质量为2 kg的物体A，右端挂边长为0.1 m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20 N求：(g取10 N/kg)(1)此时杠杆左端所受的拉力大小为多少牛？(2)正方体B的密度为多少千克每立方米？(3)若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4103 Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少牛顿？ 甲乙 第2讲电学计算题型之一欧姆定律的综合计算类型1动态电路计算1(2017德州)如图甲所示，实验小组的同学设计了一种测量温度的电路已知电源电压为6 V且保持不变，R0是定值电阻，Rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示电流表采用“00.3 A”的量程(1)当环境温度是40 时，电流表的示数为0.2 A，求此时Rt两端的电压及R0的阻值；(2)该电路能测量的最高温度是多少？2(2017江西)如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6 V0.5 A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)，电流表的量程为00.6 A，电压表量程为03 V，滑动变阻器规格为“20 1 A”(1)电源电压调至6 V，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6 A，则电压表的示数是多少？R0的阻值是多少？(2)电源电压调至8 V，断开开关S1、闭合开关S2，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围类型2分类讨论计算3(2018广东)如图1所示，已知定值电阻R1的阻值为30 ，闭合开关时整个电路正常工作，两电流表的指针都在同一位置，示数如图2所示(设电源电压保持不变)，求：(1)电源电压U是多少？(2)通过定值电阻R2的电流是多少？(3)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后只有一个电流表的示数发生了变化，请判断Rx替换的是电阻R1还是R2.(4)此时替换后电流表示数减少了0.3 A，求未知电阻Rx的阻值4(2018兰州)如图甲所示，电阻R1的阻值为20 ，滑动变阻器R2上标有“50 2 A”的字样，当滑动变阻器的滑片P移至a端时，闭合开关S，电流表的示数为0.3 A.(1)求电源电压U；(2)若将一只电压表并联接入该电路(A和B)、(B和C)或(A和C)中的某一部分电路两端，调节滑动变阻器R2的滑片P，使电压表的指针指在图乙所示的位置，请指出电压表所有可能连接的位置，并求出滑动变阻器R2对应的电阻值题型之二电功和电功率的综合计算(2018枣庄)如图甲所示的电路，电源电压保持不变小灯泡L标有“2.5 V0.25 A”字样，滑动变阻器R1的最大值为30 ，定值电阻R230 ，电流表的量程为00.6 A，电压表的量程为03 V求：(1)小灯泡的额定功率是多少？小灯泡的额定电压_V.小灯泡的额定电流_A.小灯泡的额定功率是多少.(2)只闭合S、S2和S3，将变阻器R1的滑片P调到中点时，电流表示数为0.45 A，则电源电压是多少？只闭合S、S2和S3，画出简化电路图.电路的总电阻.电源电压是多少？(2) 只闭合开关S、S1，移动变阻器的滑片P，小灯泡L的IU图象如图乙所示在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是多少？只闭合开关S、S1，画出简化电路图.滑动变阻器R1允许的最小值电路的最大电流是多少？电路的总电阻是多少？滑动变阻器R1允许的最小值是多少？滑动变阻器R1允许的最大值变阻器的最大电压即为通过电路的电流滑动变阻器R1允许的最大值滑动变阻器R1允许的取值范围是_类型1纯电路图类1(2018江西)如图所示，电源电压可调，小灯泡L1标有“6 V6 W”的字样，小灯泡L2、L3都标有“6 V12 W”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)(1)闭合开关S1、S2、S3，调节电源电压为6 V时，求电流表A1的示数；(2)闭合开关S2，断开开关S1、S3，调节电源电压为12 V时，求电路消耗的总功率；(3)闭合开关S2、S3，断开开关S1，调节电源电压为10 V时，求小灯泡L2的实际发光功率 2.(2018包头)如图所示为某调光灯模拟电路，电路中电源电压不变，灯泡L标有“6 V3 W”字样，且灯丝电阻随温度的变化而变化，定值电阻R1的阻值为6 .将滑动变阻器R2的滑片P置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为6 V和0.2 A；移动滑片P至某一位置，电压表和电流表示数分别为3 V和0.5 A求：(1)灯泡L正常发光时的电阻是多少？(2)当R2的滑片P在最右端时，闭合开关，灯泡L的实际功率是多少？(3)为使灯泡安全工作，R2的滑片能自由滑动，且滑片P滑到某一端时灯泡能正常发光，应采取怎样的保护措施？请计算说明3(2018襄阳)如图所示电路，电源电压可调，R110 ，小灯泡标有“6 V6 W”字样(阻值不变)滑动变阻器R2上标有“15 2 A”的字样，求：(1)若只闭合S1，调节电源电压，使灯泡L正常工作10 s，灯泡消耗的电能(2)若只闭合S2，调节电源电压，移动滑动变阻器滑片，电压表示数在13 V之间变化，求电源电压的最大调节范围4(2018聊城)如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R120 ，R210 ，R是滑动变阻器当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电流表的示数为0.3 A；当滑动变阻器滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为U1，保持滑动变阻器滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，电压表的示数为U2，且U1U223，求：(1)电源电压；(2)滑动变阻器的最大阻值；(3)要使整个电路消耗的电功率为最小，请写出：开关S1、S2的开闭状态，滑动变阻器滑片P移动到的位置，并计算出最小电功率是多少解：(1)当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，R1连入电路由I可得：UIR10.3 A20 6 V(3分)(2)当滑动变阻器滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，电路为滑动变阻器R和R1串联，电压表测R电压，此时电路电流I1；保持滑动变阻器滑片P位置不变，当开关S2闭合S1断开时，电路为滑动变阻器R和R2串联，电压表测R电压，此时电路电流I2.由两电路R两端电压表示数比U1U223可得：两电路电流比I1I223所以()()23解得R20 (4分)(3)当电路电功率最小时：开关S1闭合S2断开(1分)滑动变阻器滑片P移动到最左端(移动到电阻最大处)(1分)PUI0.9 W(2分)答题标准：要有必要的文字说明；先书写公式，再带入数据(须带单位)，最后算出答案(须带单位)类型2电路图图象类5(2018德州)实验小组的同学设计了如图a所示的电路，已知电源电压不变，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P的位置，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图b所示的两条UI图线其中利用电压表V1和电流表A的数据描绘出甲图线，利用电压表V2和电流表A的数据描绘出乙图线求：(1)定值电阻R2的阻值；(2)电源电压的大小及定值电阻R1的阻值；(3)R2的最大功率6(2018淄博)如图甲所示电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器闭合开关S.移动滑片P，滑动变阻器的电功率与电流关系的图象如图乙所示，求：(1)滑动变阻器的最大阻值；(2)R0的阻值和电源电压7(2018青岛)如图甲所示电路，电源电压恒为6 V，小灯泡L的IU图象如图乙所示电阻R1为30 ，滑动变阻器R2的额定电流为1 A，电流表的量程为00.6 A，电压表的量程为03 V请画出该题的各个等效电路图(1)当开关S1、S2、S3都闭合时，L正常发光，此时通过R1的电流是多少？(2)只闭合开关S3，移动滑片P，当R2接入电路中的阻值为其最大阻值的时，电流表的示数为0.2 A，滑动变阻器的最大阻值是多少？(3)在保证各元件安全的条件下，电路消耗的最大功率和最小功率各是多少？第3讲力、热、电综合计算题型之一力、热综合1(2018恩施)如图，质量为0.1 kg的铁球从高为2.3 m的斜面顶端无摩擦下滑后，撞击到水平地面上的金属块假设撞击时铁球的机械能有20%转化成内能，并全部被铁球自身吸收c铁0.46103 J/(kg)，假设铁球在整个运动过程中与接触面无摩擦、不计空气阻力，g取10 N/kg(1)求铁球下滑到斜面底端的过程中，重力做功多少？(2)求铁球升高的温度为多少？2(2018宜昌)近几年来，我国大力推广新能源汽车，2017年12月宜昌市正式发放新能源汽车牌照某款电动汽车(如图)以60 km/h的速度匀速行驶了80 km，所受的牵引力为720 N，耗电18 kWh，请解答下列问题：(1)牵引力所做的功及功率各是多少？(2)上述行驶过程中，电动车的效率是多少？(3)有一款与它外形，重量均相同的汽油车，在相同路面上以60 km/h的速度行驶80 km，其效率为25%，需要消耗多少kg汽油？(q汽油4.5107 J/kg)题型之二多挡位用电器类(含电热综合)1(2018随州)某种智能型电饭锅，如图甲所示，有加热、保温、断电的功能其内部简化的电路如图乙所示，开关S可根据设定在“1”“2”“3”挡之间自动转换，某次煮饭时电功率与时间的关系如图丙所示求：(1)电阻R1的阻值；(2)此次煮饭产生的总热量如果用来烧水，其中80%热量被水吸收，则能将多少千克初温是20 的水烧开在一个标准大气压下，水的比热容c水4.2103 J/(kg)，计算结果保留2位小数2(2018眉山)小黄家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水器设有高、中、低三挡，电热丝R150 ，电热丝R2220 ，电热转化效率为84%，水的比热容为4.2103 J/(kg)，求：(1)高温挡的加热功率；(2)用低温挡将22 kg水从20 加热到60 需要的时间3.(2018滨州)图甲是一家用电暖器，有“低温”“中温”“高温”三挡，铭牌见下表(“高温”挡功率空出)，图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”挡请完成下列问题：牌电暖器额定电压220 V额定功率低温挡550 W中温挡1 100 W高温挡频率50 Hz(1)“低温”挡正常工作时的电阻是多少？(2)“高温”挡正常工作时的总电流是多少？(3)若某房间内空气质量为60 kg，空气温度为10 ，设空气的比热容为1.1103 J/(kg)且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作20 min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少？4(2018通辽)图甲是芳芳家某型号电热加湿器的原理图，图丙为其部分技术参数R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R23R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热，高挡为大功率加热)额定电压/V220 高挡发热功率/W400 最大注水量/kg3 丙(1)求加湿器处于低挡位置时的发热功率(2)某次使用加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量如图乙所示是该次使用加湿器工作30 min的图象，请计算加湿器在高挡正常工作时消耗的电能如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少？计算结果保留整数，水的比热容为4.2103 J/(kg)(3)一天，芳芳断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中如图丁所示的电能表的转盘在5 min内转了27圈，求此时电阻R2的实际加热功率是多少？题型之三实际应用型电路类(含电力综合、电力热综合)【力与运动】如图所示，在弹簧末端A点挂一漏斗弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比，即Fkx(k为常数)，题中弹簧的形变都是弹性形变，k100 N/m，不计弹簧本身质量和漏斗质量(1)若物体重力增大10 N，求弹簧变化的长度；(2)漏斗装满细沙，当漏斗中细沙流出1.5 kg时，求A点上升的距离；(3)求漏斗中流出细沙的质量m与A点上升的距离h的关系式(g取10 N/kg，可视为漏斗始终处于平衡状态)【运动与电】如图，电源电压为6 V，保护电阻R020 ，R是长为0.2 m的均匀电阻线，阻值与其长度成正比，其最大值为20 .(1)滑片由b点开始向上滑动，若滑片移动的距离为0.15 m时，求电流表的示数；(2)求电流表示数I与滑片P离b点的距离Lb的关系式在例1和例2的基础上，将弹簧的A点与滑片P相连接，如图所示上述给予的条件均不改变(提示：A点移动的距离与滑片移动的距离存在什么关系)求：电流表的示数I与流出细沙质量m的关系式1(2018呼和浩特)体感器可以把力学物理量转化成电学信号，然后通过相互之间的函数关系，直接测出力的大小测量压力大小的压力传感器，工作原理如图所示，其中M、N均为绝缘材料，M、N间有可收缩的导线(电阻大小不计)，弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压恒为12 V，已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系闭合开关S，压力F00时，滑片P在最上端；压力F11 N时，电流表示数为1 A，电压表示数为3 V，当滑片P滑至最下端时，电压表示数为7.5 V求：(1)定值电阻R1的大小；压力F1与R2阻值之比k；(2)当滑片P滑至最下端时，压力F2的大小；(3)压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式2(2018恩施)如图，图a为测量体重的电子秤原理图，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器，电流表A(量程为00.1 A，转换刻度后可以显示体重大小)其中AOBO51，已知压力传感器的电阻R与所受压力F变化的关系如图b所示设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压恒为3 V，g取10 N/kg.计算：(1)如果某人站在该秤踏板上时，电流表的示数为12 mA，这个人的体重是多少？(2)该秤能显示的最大体重值是多少？ 3.(2018黄冈)洗碗机是自动清洗碗、筷、盘、碟等餐具的机器某型号家用洗碗机工作程序为：首先给水箱注水，当水注满时停止注水并自动加热，水温上升到50 即停止加热，洗涤程序启动，水从喷管喷出，对餐具清洗、喷淋，直到洗涤过程结束，排水系统启动，将水箱中的废水排出，水的比热容为4.2103 J/(kg)，设水箱中水的初温为20 ，加热时产生的热量全部被水吸收(1)图甲为等效的加热电路图，R为发热电阻，其中位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关此开关除了具有注满水自动加热功能(一般的水是导体)外，还具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时，_的功能(2)图乙为该洗碗机某次正常工作时的Pt图象求发热电阻的阻值多大？(不计水的电阻)(3)某家庭每天洗碗2次，若人工洗碗一次用水20 kg，则改用该洗碗机洗碗，该家庭一年(按300天计算)可节水多少千克？4(2018武汉)图甲是某种电动出水的电热水瓶的结构剖面图，图乙是它的电路示意图，其中电源板的作用是将220 V的交流电变成低压直流电，供出水电动机和出水定位灯使用(1)出水定位灯的作用是方便夜间判断出水的位置，避免烫伤出水定位灯是由小凸透镜、刻有图案“”的透明胶片和小灯泡组成出水定位灯发光时，会在放置电热水瓶的桌面上留下一个清晰明亮的像，相对于定位灯里透明胶片上的图案“”，桌面上所成的像是_(填“”“”“”或“”)，而且这个像是_(填“放大”“等大”或“缩小”)的(2)该电热水瓶的说明书上标注着“12分钟快速沸腾的条件：水温25 ，水量4 kg，沸腾温度100 ，电压220 V”若加热管的电阻为24.2 ，则在此快速沸腾的条件下，该电热水瓶的加热效率为多少？(3)已知圆柱形内胆的底面积为250 cm2，出水口比最高水位高3 cm.当内胆中装有2 L水时，按住出水开关20 s，出水电动机恰好能抽出1 L的水若不计出水管的体积和水的流速，则出水电动机的输出功率约为多少？ 5.(2018长沙)如图甲、乙所示，某科技小组自制了一个测量水的深度的装置，它由测量头和控制盒构成，测量头的测量面是一个涂有绝缘漆的底面积为2 cm2的压敏电阻R1，R1的电阻随水对它的压力F的变化关系如图丙所示，控制盒内有一个定值电阻R0和一个最大阻值为90 的滑动变阻器R2，电源电压保持不变，通过电路调节，可使控制盒的功率达最大值Pm，科技小组通过控制盒的功率最小值和Pm的比值来标记水的深度，不计导线的电阻，电压表的量程为03 V科技小组在确保电路安全的情况下，进行如下的操作，(水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)R1未放入水中时的电阻为多少？(2)R1未放入水中时，闭合S，断开S1，将R2的滑片移至最上端此时电压表示数达到最大值，R0的电功率为P0，测量头放到水下深度h110 m时，闭合S，断开S1，将R2的滑片移至某一位置时，R0的电功率为P0，电路的总功率为P总，R1的电功率为P1.已知P0P094，P总P161，此时R0两端的电压为多少？(3)测量头放到水下深度h23 m时，调节电路，控制盒的最小功率与Pm的比值为多少？答案第1讲力学计算题型之一压强、浮力的综合计算例(1)phg0.8103 kg/m30.2 m10 N/kg1.6103 Pa(2)GmgS1hg0.8103 kg/m3120 cm30.2 m10 N/kg19.2 NF浮G19.2 N由F浮液gV排得物体排开水的体积：V排1.92103 m3h浸0.16 mp水gh浸1.0103 kg/m310 N/kg16102 m1.6103 PaV注水VV排Sh浸V排200104 m20.16 m1.92103 m31.28103 m3G水m水g水gV注水1.0103 kg/m310 N/kg1.28103 m312.8 N针对训练2(1)金属盒受到液体压强与U形管中两边水的压强差相等，即：p金属盒p压强计，由pgh可得：液gh液水gh水，所以液体密度：液水1103 kg/m30.8103 kg/m3(2)由F浮液gV排可得：F浮0.8103 kg/m310 N/kg60106 m30.48 N3.(1)由图乙可知，该物件离开水面后的拉力F22 500 N，由于图甲中，滑轮为定滑轮，则物体的重力为GF22 500 N，则物体质量：m250 kg(2)由图乙知，物体在水中时所受的拉力F11 250 N根据称重法可知物件浸没在水中时受到的浮力：F浮GF12 500 N1 250 N1 250 N(3)由图乙知，物件上表面恰好到达水面时，下表面所处的深度为h5.5 m5 m0.5 m，则下表面受到水的压强：pgh1103 kg/m310 N/kg0.5 m5103 Pa4.(1)木块排开水的体积为：V排V浸V木(0.1 m)36104 m3图甲中木块所受的浮力为：F浮1水gV排1103 kg/m310 N/kg6104 m36 N(2)由(1)知木块重力G木F浮16 N在图乙中，物体漂浮在液面上，物体所受的浮力等于物体的总重力，即F浮2G总2 N6 N8 N根据公式F浮液gV排可得液体的密度：液0.8103 kg/m3(3)图乙中，木块下表面受到液体的压强为：p液gh0.8103 kg/m310 N/kg0.1 m800 Pa5.(1)p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.12 m1 200 Pa(2)设杯子底面积为S，杯子在水中和液体中受到浮力相等，有水g(Sh1Sh2)液g(Sh1Sh3)把h10.12 m，h20.04 m，h30.08 m代入上式解得液0.8103 kg/m3(3)由Gmg知G杯80 g10 N/kg0.8 N图乙中，杯子和杯内水的总重等于杯子在水中受到的浮力，有G杯水gSh1水gSh1水gSh2把h10.12 m，h20.04 m，G杯0.8 N代入上式解得S2103 m2则m水水Sh11.0103 kg/m32103m20.12 m0.24 kg题型之二功、简单机械的综合计算例(2)svt1 500 m/s0.02 s30 mhs30 m15 mp水gh1.0103 kg/m310 N/kg15 m1.5105 Pa(3)F(G物G轮F浮)F浮G物G轮nF4 000 N500 N3500 N3 000 NV工件V排0.3 m3(4)F拉4 000 N3 000 N1 000 NW有用F拉h1 000 NhW总F3h500 N3h66.7%针对训练2(1)重物上升的速度为：v物0.1 m/s，由图知n3，所以绳自由端的速度为v绳nv物30.1 m/s0.3 m/s(2)当拉力为150 N时，拉力的功率为：PFv绳即：P150 N0.3 m/s45 W(3)当G物360 N，F150 N时，滑轮组的机械效率为即80%(4)当G物360 N时，F150 N，由F(G物G动)得：G动3FG物3150 N360 N90 N当工人对高台的压强为2.0104 Pa时，工人对高台的压力：F压pS2.0104 Pa4102 m2800 N其中F压F支，人对绳末端的拉力：F拉F支G人800 N640 N160 N由F拉(G物G动)得，另一重物的重力为G物3F拉G动，即G物3160 N90 N390 N3(1)由图可知，连接动滑轮绳子的股数n3，不计绳重及摩擦，由F得，动滑轮的重力：G动nFG3200 N500 N100 N(2)绳子自由端移动的距离：snh310 m30 m则绳子移动的速度：v绳1.5 m/s则他施加拉力的功率：PFv绳200 N1.5 m/s300 W(3)李师傅的重力：G人mg60 kg10 N/kg600 N人能提供的最大拉力等于自身重力，即FG人600 N当人施加最大拉力时，提升的物重最大，滑轮组的机械效率最高，此时的最大物重：GnFG动3600 N100 N1 700 N则滑轮组的最大机械效率：94.4%4(1)省力(2)货物在水平面上运动的距离为s1.2 m，所用时间为t5 s在水平面上运动的速度：v0.24 m/s(3)水平推力做功的功率：PFv100 N0.24 m/s24 W(4)在斜面上推力做的功：W总Fs500 N3 m1 500 J做的有用功：W有Gh800 N1.5 m1 200 J则斜面的机械效率：80%5.(1)此时杠杆左端所受的拉力大小为物体A的重力F左GAmAg2 kg10 N/kg20 N(2)设正方体B对杠杆的拉力为F右，则F左l1F右l2，即20 N0.5 mF右0.2 m，解得F右50 N正方体B的重力为GBF右F支50 N20 N70 N由Gmg，mV得，即正方体B的密度B7103 kg/m3(3)若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4103 Pa，则泥地能承受的最大压力：F最大pS4103 Pa0.1 m0.1 m40 N杠杆右侧的拉力F右GBF最大70 N40 N30 N为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力即杠杆左端所受的最小拉力应满足F最小l1F右l2，即F最小0.5 m30 N0.2 m，F最小12 N，则物体A的重力至少为12 N.第2讲电学计算题型之一欧姆定律的综合计算1(1)由图甲知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，当环境温度是40 时，由图乙知，热敏电阻的阻值为Rt25 ，此时电流表的示数为I0.2 A，由I可得，Rt两端的电压：UtIRt0.2 A25 5 V因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压：U0UUt6 V5 V1 V则R0的电阻值：R05 (2)电流表采用“00.3 A”的量程，故最大电流不能超过0.3 A，此时电路中的最小总电阻：R小20 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，热敏电阻的最小阻值：Rt小R小R020 5 15 由图乙知，对应的最高温度为90 .2(1)闭合开关S1和S2，灯泡L与滑动变阻器R串联后再与R0并联，电流表测干路电流，电压表测R两端的电压，由并联电路的电压规律，灯泡正常发光时，电压表的示数：URUUL6 V6 V0 V此时通过灯泡的电流IL0.5 A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R0的电流：I0IIL0.6 A0.5 A0.1 A由I可得，R0的阻值：R060 (2)灯泡的电阻：RL12 断开开关S1，闭合开关S2，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，因电源电压UUL，所以，灯泡正常发光时，电路中的电流最大，即I大0.5 A，此时电路中的总电阻：R总16 滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小R总RL16 12 4 当电压表的示数UR大3 V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，L两端的电压：ULUUR大8 V3 V5 V电路中的电流：I，即，解得R大7.2 所以，滑动变阻器的阻值变化范围为47.2 .3.(1)由图1知，R1与R2并联，电流表A1测R1的电流I1，电流表A测干路电流I总根据图2得I10.3 A，I总1.5 A，R1两端的电压U1I1R10.3 A30 9 V由于并联电路支路电压等于电源电压，所以电源电压UU19 V(2)根据并联电路的电流规律有I总I1I2，所以通过R2的电流I2I总I11.5 A0.3 A1.2 A(3)如果A1的示数发生变化，则A的示数也一定变化，这显然不符合题意，可见，示数发生变化的一定是电流表A，而电流表A1的示数不变，由此推断未知电阻Rx替换的是R2(4)当Rx替换R2后，设此时总电流为I总，据题意得I总I总0.3 A1.5 A0.3 A1.2 A则通过Rx的电流：IxI总I11.2 A0.3 A0.9 A根据欧姆定律可求出Rx10 4(1)当变阻器的滑片P移至a端时，变阻器连入电路的电阻为0，电路中只有R1，闭合开关S后，电流表A的示数为0.3 A，即通过R1的电流I10.3 A，由欧姆定律得，R1两端的电压(即电源电压)：UU1I1R10.3 A20 6 V(2)电源电压为6 V，电压表只能选用小量程，其示数应为2 V；则电压表不能接在电源两端，即不能接在AC间；当电压表并联在AB两端时，此时电压表测R1两端的电压，即U12 V，则滑动变阻器两端的电压：U滑UU16 V2 V4 V根据串联分压规律可得：，即解得：R滑40 当电压表并联在BC两端时，此时电压表测R2两端的电压，即U滑2 V，此时R1两端的电压：U1UU滑6 V2 V4 V根据串联分压规律可得：，即：，解得：R滑10 综上可知，电压表可接在AB间，对应的变阻器连入电路中的电阻为40 ；电压表也可接在BC间，对应的变阻器连入电路中的电阻为10 .题型之二电功和电功率的综合计算例(1)2.50.25PLULIL2.5 V0.25 A0.625 W(2)变阻器连入电路的阻值R1Rmax30 15 电路总电阻R总10 电源电压UIR总0.45 A10 4.5 V(3)灯泡的额定电流IL0.25 A电流表允许通过的最大电流IA0.6 A则电路的最大电流Imax0.25 A电路总电阻：R总18 灯泡的电阻：RL10 R1minR总RL18 10 8 电压表能测的最大电压UV3 V小灯泡两端的电压ULUUV4.5 V3 V1.5 V由图乙可知此时通过小灯泡的电流IL0.2 AR1max15 815针对训练1(1)闭合S1，S2，S3等效电路如图1所示L1和L2并联且正常发光，则电流表A1的示数为II1I23 A图1(2)闭合S2，断开S1、S3，等效电路如图2，L3和L2规格相同，分压都为6 V，则两灯均正常发光则PP2P312 W12 W24 W图2(3)闭合S2，S3，断开S1，等效电路图如图3，电路中只接入L2，L2两端实际电压为10 V，远远超过额定电压6 V，此时灯泡烧杯，实际功率为0 W.图32.(1)R灯12 (2)I灯0.5 A当U23 V时，I20.5 A灯泡正常发光则R1两端电压U1I2R10.5 A6 3 V电源电压：UU额U1U26 V3 V3 V12 V当P在右端时，U26 V，I20.2 A则R1两端电压：U1I2R10.2 A6 1.2 VU灯UU1U212 V1.2 V6 V4.8 VP灯U灯I24.8 V0.2 A0.96 W(3)为使灯泡安全工作，R2的滑片能自由滑动，且滑片P滑到某一端时灯泡能正确发光，则P在左端时，灯泡正常发光，此时电路中的电流II灯0.5 AR总24 RR总R灯24 12 12 可将R1替换为R或再串联一个6 的电阻3.(1)只闭合S1时，灯泡L正常工作10 s消耗的电能：WPt6 W10 s60 J(2)只闭合S2时，R1、R2串联，设电源电压为U，电压表示数为UR，有U(R1R2)，当UR1 V，R110 ，R20时，电源电压最小值为U最小1 V当UR3 V，R110 ，R215 时，电源电压最大值为U最大7.5 V所以电源电压最大调节范围是：1 VU7.5 V5.(1)由欧姆定律I得，R22 (2)由串联电路中电压关系得，电源电压：UU1IR1将图中两组已知数据代入公式，得：U1.3 V0.2 AR1U1.0 V0.5 AR1联立得：U1.5 V，R11 (3)当滑动变阻器接入电路中电阻值最小时，R2的功率最大，此时，电压表V1和