中考物理 核心考点二轮专项训练 综合压轴专题二 力电综合（含解析） (2).doc

2015中考核心考点二轮专项训练综合压轴专题二 力电综合一、中考回放1（2014鄂州）小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图甲所示电源电压保持3v不变，电流表量程为01a，电阻不计，粗细均匀的电阻丝mn全长12cm，总电阻为9，它的阻值与其接入电路的长度成正比水平光滑杆ab上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片p、物体q通过硬杆相连滑片与电阻丝始终保持良好接触水流冲击力为零时，滑片p刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小（1）电阻ro的阻值为多少？（2）当电流表读数为0.5a时，物体所受的冲击力大小为多少？【解析】本题为力电综合题，主要是电学知识；考查了电路的连接及欧姆定律的应用，（1）根据电流表满偏时，电流表的示数和电源电压，利用欧姆定律公式变形可求得电阻ro的阻值；电流表满偏时，电流i=1a；由i=u/r可得，r0=3；（2）根据电流表读数为0.5a时，可求得电阻丝电阻，根据电阻丝mn全长12cm，总电阻为9，它的阻值与其接入电路的长度成正比，可求得接入电路的长度，然后根据弹簧弹力与其伸长量x的关系可求得物体所受的冲击力大小；电流为i=0.5a时，电阻丝电阻r=3，因为粗细均匀的电阻丝mn全长12cm，总电阻为9，它的阻值与其接入电路的长度成正比所以接入电路的长度为4cm，由图乙知：f=kx，k=4n/cm，x=4cm则f=4n/cm4cm=16n【答案】（1）3；（2）16n【点评】解本题的关键是了解滑片在不同位置时电路所处的状态，并转化成拉力所对应的示数；考查学生对欧姆定律的应用及图象的分析能力；2（2014武汉）某电开水器的结构如图甲所示（剖面图），简化的内部电路如图乙所示，进水管管口的阀门由轻质浮子1和与它们相连的两根轻质硬杆控制，只有进水管中的水压在正常范围内，冷水箱和煮水箱中的水位就比出水管管口低，冷水不会从出水管流出当冷水箱中的水位达到一定高的时，浮子2浮起，会触动单刀三掷开关s1，煮水电热管r1通电发热，冷水被煮沸，水面升高，开水就从出水管进入贮水箱，当贮水箱中水位达到一定高度时，浮子3浮起，又会触动单刀三掷开关s1，煮水暂停，一旦贮水箱中水温下降使温控开关s2闭合，保温电热管r2就会通电发热，开水处于保温状态（1）已知煮水电热管r1的阻值为12.1，保温电热管r2的阻值为48.4，求电开水器的最大发热功率（2）图甲中，当浮子1上升到最高处后，它的最上端恰好和出水管管口相平，阀门就会将进水管管口关闭，此时ac杆沿竖直方向已知浮子1的体积v=2.5104m3，进水管管口和阀门的横截面积s均为1104m2（不计阀门的质量、管壁的厚度及两者之间的摩擦）；bo：ba=20：1（o为轻质浮子1的球心、a为两轻质硬杆的相交处，b为轻质硬杆bo的转轴），水箱内水面上方的气压p0=1105pa为了不让冷水直接进入贮水箱，进水管管口阀门的上表面受到的压强不能超过多少pa？【解析】本题为力电综合题；主要考查了电能和电功率、压强和液体压强的计算。（1）根据开关位置的改变，判断出电路的连接情况，然后根据p=ui=u2/r判断功率的大小并求出最大功率；电压相同时，电阻越小功率越大，r1r2，当只有r1工作时，发热功率最大，则p=u2/r=4000w（2）根据阿基米德原理求出当浮子1恰好与出水管相平时且浸没时受到的浮力，根据杠杆平衡条件求出ac杆对阀门压力，则由于进水管管口阀门下受大气压的作用，同时阀门上表面还受到一个和ac杆产生的压力压强相平衡的压强，所以求出它们的和即为不让冷水直接进入贮水箱上表面受到的最小压强为了不让冷水直接进入贮水箱，当浮子1恰好与出水管相平时且浸没时受到的压强最大：此时受到的浮力f浮=水gv=1.0103kg/m310n/kg2.5104m3=2.5n，根据杠杆平衡条件得：facba=f浮bo，a点受到的最大压力为fac=50n；由于进水管管口阀门下表面受到大气压的作用，所以为了不让冷水直接进入贮水箱阀门上表面受到最小的压强为p最大=p0+p=6105pa【答案】（1）4000w（2）6105pa【点评】本题的关键是对杠杆oab进行正确的分析，根据杠杆平衡条件得出a点受到的最大压力；考查了学生对密度公式、阿基米德原理、压强定义式的掌握和运用3（2014湖北）如图甲所示的电路中，r2为滑动变阻器，r1、r3为定值电阻，电源两端电压保持恒定不变改变滑片p的位置，两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中则：（1）当滑片移至a端时，对应的是图乙中的b点；（2）当滑片移至b端时，电路中的电流为1a；（3）r1的阻值为多少？（4）电源的电压为多少？【解析】本题为电学综合计算题；主要考查电路和欧姆定律的知识和应用，（1）由电路图可知，当滑片移至a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路中的总电阻最小，由i=u/r可知，电路中的电流最大，由图象可知，对应的是图乙中的b点；（2）当滑片移至b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图象可知电路中的电流为1a；（3）因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以，当滑片移至b端时，r1两端的电压最小，图象中ab是r1的iu图象，此时u1=1v，电路中的电流i=1a，则r1=1；（4）由图象可知，滑片位于a端时，v2的示数为3v，电路中的电流i=3a，滑片位于b端时，v2的示数为9v，电路中的电流i=1a，因串联电路中的总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，所以，u=uv2+ir3=uv2+ir3，即3v+3ar3=9v+1ar3，解得：r3=3，电源的电压u=uv2+ir3=3v+3a3=12v【答案】（1）b；（2）1；（3）r1的阻值为1；（4）电源的电压为12v【点评】本题的解题关键是判断出滑片位于两端时对应的电表示数之间的关系，对学生的读图能力要求较高；考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用4（2014湖北）一个底面积为10m2的圆柱状容器，装有适量的水，现在将一个体积为20m3、密度为0.8103kg/m3的物体a放入其中，最终物体a漂浮于水面上则：（1）物体a所受到的浮力是多少？（2）如图所示，若将画斜线部分截取下来并取出（其体积为浸入水中体积的一半），则取出的那部分物体的质量是多少？（3）待剩余部分再次静止后，容器底部受到压强减小了多少？（g=10n/kg）【解析】本题为力学综合题；主要考查压强和浮力的关系和计算问题，（1）已知物体a的体积，根据密度公式求出质量，根据g=mg求出重力，物体a漂浮，浮力等于木块重力；由=m/v得：物体a的质量ma=ava=0.8103kg/m320m3=1.6104kg，则ga=mag=1.6104kg10n/kg=1.6105n物体a漂浮于水面上，f浮=ga=1.6105n（2）利用阿基米德原理求出排开水的体积，则可知取出的那部分物体的体积，根据密度公式求出其质量；由f浮=水gv排得：v排=16m3，取出的那部分物体的体积v=8m3，由=m/v得质量：m=av=0.8103kg/m38m3=6.4103kg，（3）根据取出的那部分物体的质量求出重力，则根据p=f/s求变化的压强根据取出的那部分物体的重力g=mg=6.4103kg10n/kg=6.4104nf=g=6.4104n，p=6400pa【答案】（1）1.6105n（2）6.4103kg（3）6400pa【点评】在解题时选对方法就可起到事半功倍的效果，本题考查了阿基米德原理的应用和压强的计算，注意柱状容器里的液体压强可以利用公式p=f/s求，物体漂浮时的浮力利用漂浮的条件来求5（2014孝感）在图甲所示的电路中，电源电压为6v且保持不变，电阻r1的阻值为30同时闭合开关s和s1，电流表的示数如图乙所示求：（1）通过电阻r1的电流；（2）电阻r2的阻值；（3）在10s内，电流通过电阻r1产生的热量；（4）电阻r1与电阻r2工作时的电功率p1和p2之比【解析】本题为电学综合题；主要考查了电路和欧姆定律的应用及电能和电功率的计算，同时闭合开关s和s1时，两电阻并联，电流表测干路电流（1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻r1的电流；i1=0.2a；（2）根据并联电路的电流特点结合通过电阻r1的电流确定电流表的量程，并根据分度值读出示数，进一步求出通过r2的电流，利用欧姆定律求出r2的阻值；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即ii1=0.2a，所以，图中电流表的量程为03a，分度值为0.1a，干路电流i=0.8a，通过电阻r2的电流：i2=ii1=0.8a0.2a=0.6a，则r2的阻值：r2=10；（3）根据q=i2rt求出电流通过电阻r1产生的热量；在10s内，电流通过电阻r1产生的热量：q1=i12r1t=（0.2a）23010s=12j；（4）根据p=ui求出两电阻工作时的电功率之比p1：p2=1：3【答案】（1）0.2a；（2）10；（3）12j；（4）1：3【点评】解本题的关键是根据并联电路的电流特点和指针的位置确定电流表的量程；考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用6（2014孝感）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力f作用下，将重为105n的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m图乙是滑轮组工作时的拉力f与绳自由端移动距离s的关系图（1）计算物体上升的速度（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是功，并列式计算出该物理量（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率【解析】本题为力学综合题，主要考查了滑轮组的机械效率及滑轮组的工作特点；（1）根据滑轮组承担总重的绳子段数n计算出物体上升的高度，再根据v=s/t计算物体上升的速度；滑轮组由三段绳子承担总重，s=3h，h=1m，物体上升的速度v=0.2m/s；（2）根据横纵坐标表示的单位和数值以及其数值变化关系确定该物理量，并计算其大小；纵坐标表示力的大小为50n，大小不变，横坐标表示距离，大小为3m，所以阴影部分表示力所做的功w=fs=50n5m=250j；（3）根据机械效率公式计算滑轮组的机械效率=70%【答案】（1）0.2m/s（2）功，250j（3）70%【点评】解本题的关键是能够正确识图和辨别滑轮组承担总重的绳子的段数；考查了动滑轮的特点和速度、功、机械效率公式的灵活运用7（2014宜昌）我们在进行电学实验时，需要注意灯泡的安全使用和电路安全现有两只白炽灯l1“12v 12w”和l2“18v 9w”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（1）若把灯泡l1和l2并联起来接到某一电源上，为了是灯泡安全工作，电源最大电压为多少伏？此时通电5min，流过灯泡l2的电流做了多少功？（2）若把灯泡l2与一个滑动变阻器串联制作成一个调光台灯，现有一个24v的电源和三个不同型号的滑动变阻器，分别为“10 1a”、“20 0.5a”、“50 0.2a”，要让电路安全工作，请你通过计算说明应该选用哪一个滑动变阻器【解析】本题是电学综合计算题，主要考查了欧姆定律的应用及电能和电功率的计算；（1）已知两灯泡的额定电压和额定功率，可求得两只小灯泡的电阻，两只小灯泡当将他们并联使用时，电路电压同样只能取额定电压较小的那个；然后分别算出通过r1和r2的电流，再根据w=uit可求得流过灯泡l2的电流做了多少功；两灯泡并联时，各支路两端的电压相等，则电源的电压u并=u1=12v，通过灯泡l2的电流i2=1/3a，此时通电5min，流过灯泡l2的电流做功w=ui2t=12v1/3a560s=1200j；（2）判断滑动变阻器的使用规格，同时要考虑滑动变阻器的电阻和允许通过的最大电流滑动变阻器与灯泡串联，灯泡电流大约为i=0.5a滑动变阻器型号是“50 0.2a”不能适用滑动变阻器电阻大约为r=12可以确定滑动变阻器电阻；电路电流最大约为il=0.5a，“50 0.2a”的滑动变阻器电流太小不适合灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为：u=uu2=24v18v=6v，滑动变阻器电阻为：r=12，“10 1a”的电阻太小，不能满足实验需要，所以应选择“20 0.5a”滑动变阻器【答案】（1）12伏；1200j的；（2）“20 0.5a”【点评】由题目的数据选择合适的滑动变阻器时，不但考虑滑动变阻器允许通过的电流，也要考虑滑动变阻器的电阻电路电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流，滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的电阻8（2014宜昌）马来西亚航空公司航班号为mh370的客机于北京时间2014年3月8日0：42从吉隆坡起飞，于凌晨1：20与管制中心失去联系该航班本应于北京时间3月8日6：30抵达北京为寻找失联的mh370航班，美国军方派出一种专业水下搜寻设备“蓝鳍金枪鱼”水下航行器进行海底搜寻，如图所示“蓝鳍金枪鱼”身长近4.9m，直径为0.5m，质量为750kg，最大下潜深度为4500m被投放后，它不需要线缆拖曳，可自主在水下航行（g取10n/kg）（1）已知北京与吉隆坡相距3700km，若按原定时间准时到达，则飞机飞行过程中的平均速度是多少km/h？（2）工作人员利用起重机匀速将“蓝鳍金枪鱼”从甲板吊到2m的高空，然后匀速平移3m，在此过程中起重机对“蓝鳍金枪鱼”做了多少功？（3）“蓝鳍金枪鱼”漂浮在海面上时，排开海水的体积是多少m3？（结果保留两位小数，海水密度为1.03103kg/m3）【解析】本题为力学综合题，主要考查了变速运动与平均速度；阿基米德原理；功的计算；（1）从资料中找出飞机的起飞时间和到达时间，求出飞机从吉隆坡机场飞往北京机场的时间，利用速度公式求平均速度；从吉隆坡机场飞往北京机场的时间t=6：3000：42=5.8h，全程的平均速度：v=s/t=638km/h；（2）知道质量，根据g=mg求出重力，再根据w=gh求出起动机对“蓝鳍金枪鱼”做的功蓝鳍金枪鱼受到的重力：g=mg=750kg10n/kg=7.5103n；电动起重机对蓝鳍金枪鱼做的功：w有用=gh=7.5103n2m=1.5104j；（3）“蓝鳍金枪鱼”处于漂浮状态，利用平衡条件求出“蓝鳍金枪鱼”受到的浮力，然后利用浮力的计算公式求出排开海水的体积“蓝鳍金枪鱼”受到的浮力f浮=g艇=7.5103 n，f浮=海水gv排，排开水的体积：v排0.73m3；【答案】（1）638km/h；（2）1.5104j；（3）0.73m3【点评】解本题的关键是阿基米德原理公式及其变形的应用，还要知道物体漂浮时浮力等于物体自身重力；考查浮力和排开水的体积的计算二、15年中考考点解读中考压轴题是人们对中考试卷中最后一道或两道题的习惯称谓。压轴题的特点是：综合性强、难度大、区分度高。对于考生来说，若攻克了压轴题，就意味着能力强，可得高分；对命题者来说，把压轴题当作是一份试卷的“压轴戏”，常在“新颖”、“综合”上下工夫；对高一级学校来说，希望通过压轴题的选拔功能来选拔合格新生。因此，顺利解决压轴题就成为考生中考成败的一个关键，也是广大毕业班物理教师和学生共同关注的焦点问题。一、在中考物理试题中，力学约占全卷40，分析大量的中考物理压轴试题，出现频率较高的有下列三个方面的内容：1有关密度的计算。密度是所有物质都具有的基本特性，人们认识这种特性有一定的实际价值，它被教学大纲列为重点“掌握”的内容，从而决定了其在初中物理学中的重要位置，它成为各地中考物理命题的热点和重点。主要命题形式，可能直接计（测）算固体和液体的密度；也可能将固体置于液体中，通过与浮力联系求密度；还可能从密度概念出发求混合物中某一种物质的质量（或体积），情景多变，形式很活，层次或难度要求可深可浅。2有关压强的计算。压强既包括力的概念，也反应压力的作用效果，亦属教学大纲“掌握”的重点内容。近年来有关压强的命题很热，如有计算固体（或叠加体）产生的压强、有液体产生的压强；它与密度知识结合命题，也有与浮力知识结合命题；特别是“改变物体所受浮力大小，计算液体产生压强的变化”，在难度上形成了“制高点”。3有关简单机械的计算。简单机械知识的本身并不属“掌握”的要求，但是它有“方便、省力、省距离”等特点，极易联系我们的生活实际，同时它的工作状态必然联系到力及其平衡、做功和机械效率等重要知识，因此被命题者青睐。出现几率最多的形式为滑轮或滑轮组的使用。4电学综合题在所有中考物理试卷中的出现率是100，相对难度也是较大的。其一是考查知识点多。命题者往往将欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律、滑动变阻器等综合在一起，知识密度大；其二是电路结构复杂。由于大纲规定，电路计算仅限于两个用电器的串联或并联，因而命题趋势主要在“电路变化”上做文章，通过开关的闭合，使电路结构复杂多变，灵活性强；第三是解题方法技巧灵活。这类题能考查出各类学生的水平、能力，区分度较高，故成为各地中考压轴题。三、2015中考应考策略为适应素质教育，各地中考物理试题中实验题考查比例呈攀升趋势。大部分省、地由原来10-15，增加到2030。题型由常规填空、选择、连图等小题，演变为对实验现象的观察、操作、数据处理、综合计算的压轴题。特别是力学实验和电学实验，出现率更高。为什么这两方面实验成为命题人关注的热点呢？一方面它们包含的知识点较多。如天平、量筒、密度等都是初中力学中的重要知识点，电流表、电压表、变阻器、串并联电路、欧姆定律是初中电学中的重要知识点。两线穿珠，带动了力、电两大块知识体系。另一方面，力、电实验，方法多样，附加条件不同，解决方法亦各异，这就成为发展学生智力，考查学生思维创新、科研能力的一个很好载体。当前，探究压轴题的命题趋势和规律，研究压轴题的解题技能、技巧已成为初中物理的热点课题。有了扎实的基础知识和基本技能，就一定能攻克压轴题吗？回答是否定的。不少学生都有这样的体验：解压轴题得一两分不难，拿满分就不那么容易了。那么压轴题到底难在何处呢？我们认为，压轴题难就难在难以深入地探究题设条件与问题求解之间的内在联系或怎样运用所学的知识和技能，它需要考生有较强的综合分析能力，尽力挖掘隐含条件及它们之间的联系，方能最终解决问题。命题者往往将欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律、 滑动变阻器等综合在一起，知识密度大；其二是电路结构复杂。由于大纲规定， 电路计算仅限于两个用电器的串联或并联，因而命题趋势主要在“电路变化”上 做文章，通过开关的闭合，使电路结构复杂多变，灵活性强；第三是解题方法技 巧灵活。这类题能考查出各类学生的水平、能力，区分度较高，故成为各地中考 压轴题。四、2015中考应考演练1如图是一个上肢力量健身器示意图d是动滑轮；配重a的质量为140kg，底面积是8.0102m2，杠杆eh可绕o点在竖直平面内转动，oe：oh=1：2假定运动员体重是600n，一只脚板与地面的接触面积为2.0102m2，（不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10n/kg）问：（1）配重a自由放置时对地面的压力是多大？（2）当人将配重a匀速提升0.2m时，人做功340j，动滑轮重为多少？（3）当配重a和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时，人对绳的拉力为多大？【解析】本题为力学综合题，主要考查压力及重力与压力的区别；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算公式的应用；（1）配重a自由放置时对地面的压力等于其重力，根据g=mg即可求出；f=g=mg=140kg10n/kg=1400n；（2）根据图示可知，人所做的功等于克服配重a做的功和克服动滑轮重所做的功，据此求出动滑轮重；w总=gah+g动h，即340j=1400n0.2m+g动0.2m，则g动=300n；（3）设人对绳的拉力为f，从表示出人对地面的压力，然后根据杠杆平衡的条件求出作用在杠杆e端的作用力，并对d进行受力分析求出作用在动滑轮与a之间绳上的拉力，从而得出a对地面的压力，最后根据配重a和人对地面的压强相等求出拉力的大小设配重a和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时，人对绳的拉力为f；人对地面的压力：f人=600nf；由foh=feoe可得，fe=2f；则对d分析可知，2f=g动+f即f=4f300n，故配重a对地面的压力为fa：1400nf=1400n4f+300n=1700n4f；因为配重a和人对地面的压强相等，则p人=pa，f=250n【答案】（1）1400n；（2）300n；（3）250n【点评】解本题时注意根据题干先分清研究的对象，对其进行受力分析，然后逐个解答；本题是力学中难度较大的计算题，涉及简单机械和压强的综合2如图的实验中学物理课外活动小组自制的电热暖手器的电路原理图电源电压恒为8v，s为间单刀三掷开关，发热体的电阻分别是r1=2，r2=1，r3=5问：（1）该电热暖手器工作时的最小电流是多少？（2）该电热暖手器消耗的最大电功率是多少？（3）当开关调至“2”位置时，r2在1min内最多可以产生多少焦耳的热量？【解析】本题是电学综合题，主要考查电功和热量的综合计算及电功率的计算；由电路图可知，当开关接“1”时，电热手暖器只r1接入电路；当开关接“2”时，电阻r1、r2串联；当开关接“3”时，电阻r1、r2、r3串联；（1）因为电源电压不变，根据欧姆定律可知，当电路中电阻最大时，电流最小，据此求出最小电流；电路的总电阻最大，电热暖手器工作时的电流最小，即i=1a；（2）根据p=u2/r可知，当电路中的电阻最小时，电路中的电功率最大；电热暖手器消耗的最大电功率：p=32w；（3）根据q=u2/rt可知，r2在1min内最多可以产生的热量；当开关接“2”时，电阻r1、r2串联，则r2在1min内产生的热量：q=426.7j【答案】（1）1a；（2）32w；（3）426.7j【点评】解答此题的关键是根据档位不同确定对应的电路连接关系；考查了欧姆定律、功率和电热的计算3在实际生活中电池本身是有电阻的，因此，实际的电池可以等效为一个没有电阻的理想电池和一个阻值一定的电阻串联而成在如图甲所示电路中，电源由几个相同的铅蓄电池组成（每节电压为2v）合上开关s，变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图乙、丙、丁所示，图乙表示电压表示数与电流表示数的关系关系；图丙表示滑动变阻器的功率跟电压表示数的关系；图丁表示铅蓄电池输出电能的效率与变阻器接入电路电阻大小的关系，b点时最大不计电表、导线对电路的影响，求：（1）每节铅蓄电池的阻值；（2）铅蓄电池的节数；（3）变阻器的总电阻【解析】本题是电学综合计算题，主要考查欧姆定律的应用和电功率的计算；当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，根据欧姆定律表示出电源的电压；根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据p=i2r表示出滑动变阻器消耗的电功率，利用数学知识得出滑动变阻器消耗的最大功率，由图丙可知最大功率得出等式，联立等式得出电源的电压和总内阻，根据每节蓄电池的电压为2v得出节数，进一步求出每节铅蓄电池的阻值；由图丁可知，铅蓄电池输出电能的最大效率，根据p=i2r和得出等式即可求出滑动变阻器的最大阻值【答案】（1）0.5；（2）3节；（3）6【点评】解答本题的关键是得出滑动变阻器消耗的最大功率和明白铅蓄电池输出电能的效率以及根据图象得出相关的知识；考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用4三峡船闸是世界上最大的，共有5级如图所示的闸室现有一艘轮船从水位是150m的上游进入首级闸室，当首级闸室的水位降到130m时，轮船就可以进入下一级闸室了其首级人字闸门每扇门高40m，宽20m，厚3m，由钢制材料制成（钢的密度取钢=8103kg/m3，g取10n/kg）求：（1）其中一扇首级人字闸门的体积；（2）其中一扇首级人字闸门的质量；（3）轮船通过首级闸室的过程中，闸室底部受到水的压强减小了多少【解析】本题是力学综合题，主要考查密度公式的应用；液体的压强的计算；（1）知道人字闸门每扇门高、宽、厚，根据体积公式求出其体积；v=abc=40m20m3m=2400m3；（2）知道一扇首级人字闸门的体积和材料的密度，根据=求出其质量；由=可得，其中一扇首级人字闸门的质量：m=v=8103kg/m32400m3=1.92107kg；（3）由题意可知轮船通过首级闸室的过程中水位的变化，根据p=gh求出闸室底部受到水的压强减小的量；轮船通过首级闸室的过程中，水位减小了：h=150m130m=20m，闸室底部受到水的压强减小了：p=水gh=1.0103kg/m310n/kg20m=2105pa【答案】（1）2400m3；（2）1.92107kg；（3）2105pa【点评】解本题的关键是由题意得出轮船通过首级闸室的过程中水位的变化；考查了密度公式和液体压强公式的应用5如图所示，灯泡l标有“8v 4w”的字样，开关s闭合，滑片p在中点时，电压表的示数为4v，灯泡正常发光（假定灯泡电阻不随温度变化而变化）求：（1）灯泡的电阻rl；（2）电源电压u额；（3）滑动变阻器的最大阻值r【解析】本题是电学综合计算题，主要考查欧姆定律的应用及有关的计算问题；（1）根据r=u2/p求出灯泡的电阻；灯泡的电阻为：rl=16；（2）根据串联电路电压特点求出电源的电压；当滑片p在中点时，r与灯泡l串联，灯泡正常发光，ul=u额=8v，串联电路的电压等于各分电压之和，电源电压u=ur+ul=4v+8v=12v（3）灯泡在额定电压下的实际功率和额定功率相等，根据i=求出电路中的电流，最后根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻，即可求出变阻器的最大阻值r灯泡正常发光，电路中的电流：i=0.5a；滑动变阻器接入电路的电阻为：r=8，变阻器的最大阻值r=2r=28=16【答案】（1）16（2）12v；（3）16【点评】解答本题的关键是能根据灯泡正常发光，利用电功率公式确定电路中的电流和灯泡两端的电压；考查了串联电路的电流、电压特点和欧姆定律的计算6随着生活品味的提升，玻璃房逐渐受到人们的青眯，这大玻璃窗户的清洁可由如图所示的“自动擦窗机器人”完成某“自动擦窗机器人”的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘当自动擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上（g取10n/kg）（1）当自动擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，摩擦力为20n此时若真空泵继续向外抽气，则自动擦窗机器人受到的摩擦力不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）（2）吸盘与玻璃的接触面积为1.2103m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5105pa，则吸盘对玻璃的压力是多大？（3）自动擦窗机器人竖直向下运动时，若真空泵继续向外抽气，则自动擦窗机器人受到的摩擦力不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）（4）自动擦窗机器人在6s内均速竖直向下运动了0.6m，重力做功的功率是多大？【解析】本题是力学综合计算题，主要考查了重力、弹力、摩擦力；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；（1）“擦窗机器人”的重力g=mg=2kg10n/kg=20n，“擦窗机器人”静止时处于平衡状态，即受力平衡，在竖直方向上摩擦力和重力平衡，则摩擦力大小等于重力大小20n，只要“擦窗机器人”在竖直玻璃上静止，重力不变，摩擦力就不变；（2）由p=得，吸盘对玻璃的压力f=ps=1.5105pa1.2103m2=180n（3）因为重力不变，所以摩擦力不变；（4）擦窗机器人6s下降的高度h=s=0.6m，重力做功w=gh=20n0.6m=12j，重力做功功率p=2w【答案】1）20；不变；（2）180n；（3）不变；（4）12j，2w【点评】解题关键是物体在平衡状态下受平衡力，找出平衡力；考查了二力平衡的特点及对压强公式、重力公式、功、功率公式的应用7如图所示，电源电压为12v，且保持不变已知滑动变阻器的最大阻值为24，r0为未知阻值的定值电阻，小灯泡标有“6v 3w”字样，求：（1）灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少？（2）当s闭合，s1，s2都断开时，要是小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值为多大？（3）当s闭合，s1，s2都断开时，移动滑动变阻器的滑片p至b端时（a或b），小灯泡的亮度最暗，此时电流表的示数是0.33a（计算结果保留两位小数）（4）s，s1，s2都闭合时，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的总功率最小，且最小功率为18w，求r0的阻值【解析】本题是电学综合计算题，主要考查欧姆定律的应用和电功率的计算；（1）由电功率公式的变形公式可以求出额定电流，然后由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻rl=12；（2）当s闭合，s1、s2都断开时，灯l和滑动变阻器串联；灯泡正常工作时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点可求滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值（3）电路总电阻越大，电路电流越小，灯泡实际功率越小，灯泡越暗，应用串联电路特点与欧姆定律求出电路电流当滑片在b端时，滑动变阻器阻值全部接入电路，电路电流最小，灯泡最暗，此时电路电流：i0.33a；（4）当闭合s、s1、s2时，r0与滑动变阻器并联，滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路总功率最小，由p=ui求出电流电流，然后应用并联电路特点与欧姆定律求出定值电阻阻值滑动变阻器在b端时电路总功率最小，由p=ui可知，电路最小电流：i=1.5a，通过r0的电流：i0=ii滑=1a，r0的阻值为r0=12【答案】（1）12欧姆，0.5a；（2）12欧姆；（3）0.33a；（4）12欧姆【点评】解答本题的关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别和电流表示数的确定；考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律的计算8邵坪高速是连接邵阳市与新邵坪上沪昆高铁站的重要交通线，全长约34km，预计于今年年底正式通车通车后，邵坪高速将与沪昆高铁实现无缝对接，有望实现1h左右从邵阳抵达长沙若一辆小车质量为1.5103kg，每个车轮与路面的接触面积为0.15m2，如图所示，请计算（g取10n/kg）：（1）该小车的重力为多少n？（2）该小车静止在水平路面上对路面的压强为多少pa？（3）若邵坪高速限速100km/h，该小车驶完邵坪高速全程最少需多少h？ 【解