2015年中考物理力热电磁综合计算题汇编

20152015 年中考物理力热电磁综合计算题汇编年中考物理力热电磁综合计算题汇编 力学综合力学综合 1 8 分 2015 盘锦 如图甲所示 正方体石料在钢丝绳拉力作用下 从水面上方以恒 定不变的速度缓慢下降 直至没入水中 图乙是钢丝绳拉力 F 随时间 t 变化的图象 g 取 10N kg 水 1 0 103kg m3 求 1 石料全部没入水中时受到的浮力 2 石料的体积 3 石料浸没后钢丝绳拉力的功率 解 1 由图象可知 在空气中受到的拉力 F1 2 5 104N 浸没在水中受到的拉力 F2 1 5 104N 因为匀速下降浸没水中 石料全部浸没水中受到的浮力 F浮 F1 F2 2 5 104N 1 5 104N 1 0 104N 2 根据 F浮 G排 液V排g 石料的体积 V石 V排 1m3 3 根据 V l3 1m3 得石料边长 l 1m 由图可知 200s 至 300s 之间石料下降 1m 石料运动的速度 V石 0 01m s 石料浸没后钢丝绳拉力的功率 P Fv 1 5 104N 0 01m s 150W 答 1 石料全部没入水中受到的浮力 1 0 104N 2 石料的体积 1m3 3 石料浸没后钢丝绳拉力的功率 150W 2 7 分 2015 黄冈 电动蛙式打夯机 图甲 是利用冲击和冲击振动来夯实 平整场 地的机械 由电动机 皮带轮 偏心块 夯架 夯锤等组成 图乙 启动电动机 在旋转 着的偏心块离心力作用下 夯架绕后轴上下摆动 当夯架向下摆动时夯锤就夯击土层 向 上摆动时时打夯机前移 故每夯击一次 机身即向前移动一次 表是某型号电动蛙式打夯 机的部分参数 设夯锤夯击土层的能量全部用于夯实土层 1 若打夯机以 10m min 的平均速度沿直线前进 则 10min 前进了多少米 2 为了估算某次夯锤夯击土层时的冲击力 小明将重为 4N 底面积为 1cm2的圆柱体竖 直平放在被夯击土层上 土层被压下的深度相同 则此次夯击时的平均冲击力为多少牛 3 施工时 若打夯机前移消耗的能量为 200J 次 则打夯机的机械效率是多少 电动机功率 2KW 夯锤夯击土层的能量400J 次 夯锤着地面积 600cm2 前进速度 8 11m min 夯击次数120 次 min 解 1 由 v 可得 s vt 10m min 10min 100m 2 夯锤夯击时对土层的压强 p 4 104Pa 由题意知 夯锤夯击时对土层的压强等于圆柱体对土层的压强 故夯击时的平均冲击力 F pS 4 104Pa 6 10 2 2 4 103N 3 打夯机工作 1min 时的有用功 W有用 400 200 J 次 120 次 7 2 104J 由 P 可得 W总 W电 Pt 2000W 60s 1 2 105J 机械效率 100 100 60 答 1 10min 前进了 100m 2 此次夯击时的平均冲击力为 2 4 103N 3 施工时 若打夯机前移消耗的能量为 200J 次 则打夯机的机械效率是 60 3 7 分 2015 雅安 2014 年 4 月 14 日 为寻找失联的 MH370 航班 启用了 蓝鳍金枪 鱼 21 简称 金枪鱼 自主水下航行器进行深海搜寻 其外形与潜艇相似 如图甲所 示 其相关参数为 体积 1m3 重量 7500N 最大潜水深度 4500m 最大航速 7 4km h 为 简化计算 不考虑海水密度变化 海水密度 取 1 0 103kg m3 g 取 10N kg 1 假设 金枪鱼 上有面积为 2 10 3m2的探测窗口 当它下潜至 4000m 深度处时 该 探测窗口承受海水的压力是多少 2 金枪鱼 搜寻任务完成后 变为自重时 能静止漂浮在海面上 求此时 金枪鱼 露出海面的体积为多大 3 若上述漂浮在海面的 金枪鱼 由起重装置将其匀速竖直吊离海面 从某时刻计时 起 起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示 图中 P3 3P1 请分析出 t3时刻起 重装置对 金枪鱼 拉力 并求出 t1时刻起重装置对 金枪鱼 拉力 不考虑水的阻力 解 1 当它下潜至 4000m 深度处受到海水的压强 p gh 1 0 103kg m3 10N kg 4000m 4 107Pa 由 p 得探测窗口承受海水的压力 F pS 4 107Pa 2 10 3m2 8 104N 2 金枪鱼 搜寻任务完成后 静止漂浮在海面上 所以有 F浮 G 7500N 由 F浮 水gV排得排开水的体积 V排 0 75m3 露出海面体积为 V露 V V排 1m3 0 75m3 0 25m3 3 由图象分析知 在 t 3 时刻 金枪鱼 离开水面 此时起重装置对 金枪鱼 的拉 力等于 金枪鱼 的重力 即 F3 G 7500N 由于起重装置吊起 金枪鱼 是匀速竖直离海面 所以速度保持不变即 v1 v3 由 P Fv 得 P1 F1v1 P3 F3v3 又 P3 3P1 所以有 F3 3F1 所以 F1 F3 7500N 2500N 答 1 探测窗口承受海水的压力是 8 104N 2 金枪鱼 露出海面的体积为 0 25m3 3 t3时刻起重装置对 金枪鱼 拉力 7500N t1时刻起重装置对 金枪鱼 拉力 2500N 4 11 分 2015 东营 电梯是高层住宅必备的交通工具 如图甲所示是某种升降电梯工作 原理图 它由轿厢 对重 电动机 钢丝绳 滑轮等部件连接组成 电动机和对重通过钢 丝绳分别给轿厢施加拉力 连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近 轿厢与对重的运动方向始终 相反 对重的质量为 400kg 空轿厢的质量是 500kg 额定载重量是 1000kg 某次电梯满 载上升时的 v 一 t 图像如图乙所示 不计钢丝绳重力和一切摩擦 g 10 N kg 1 电梯匀速上升的高度是多少 2 电梯匀速运动阶段 对重的重力做的功是多少 3 电梯匀速运动时 电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少 4 简述对重的作用 至少两条 答案 1 12 m 2 4 8 104 J 3 2 2 104W 4 见解析 5 2015 巴中 6 分 如图所示 搬运工人用滑轮组提升重 540N 的物体 所用的拉力 F 为 200N 物体以 0 2m s 的速度匀速上升了 10 秒 不计绳重 绳与滑轮的摩擦 求 1 物体上升的高度 2 拉力 F 所做的功 3 若物重只有 240N 滑轮组的机械效率 考点 功的计算 滑轮 组 的机械效率 专题 功 功率 机械效率 分析 1 已知物体以的速度匀速上升了 10 秒 利用速度公式变形可求得物体上升的高 度 2 由图可知 重物由 3 段绳子承担 故 s 3h 利用 W Fs 可求得拉力 F 所做的功 3 根据所用的拉力 F 可求得动滑轮的重力 根据 W Gh 可求得有用功 利用 可求得滑轮组的机械效率 解答 解 1 由 v 可得 物体上升的高度 h vt 0 2m s 10s 2m 2 由图可知 重物由 3 段绳子承担 故 s 3h 3 2m 6m 则拉力 F 所做的功 W总 Fs 200N 6m 1200J 3 F G总 200N 540N G动 解得 G动 60N W有用 Gh 240N 2m 480J F G动 240N 60N 100N F s 100N 6m 600J 100 100 80 答 1 物体上升的高度为 2m 2 拉力 F 所做的功为 1200J 3 若物重只有 240N 滑轮组的机械效率 80 点评 此题涉及到速度公式变形的应用 功的计算 机械效率的计算等多个知识点 是一 道综合性较强的题目 电学综合电学综合 1 2015 江西 如图 13 所示 电源电压恒定 小灯泡上标有 2V 1W 的字样 滑动变阻 器 R2的最大阻值为 50 求 1 小灯泡正常发光时的电阻 2 断开开关 S1 闭 合开关 S S2 S3 将滑片 P 移到距 a 端的长度为总长 ab 的 l 5 位置时 小灯泡 L 恰好正常发光 电源电压是多少 3 断开开关 S2 闭合开关 S S1 S3 将滑片 P 移到 a 端时 电流表示数为 2A 此时电压表示数是多少 定值电阻 R1的阻值是多少 答案 1 RL UL2 PL 2V 2 1W 4 1 分 2 当断开开关 S1 闭合开关 S S2 S3时 R1被短路 灯泡 L 与 R2串联 R2 1 5 50 10 I IL PL UL 1W 2V 0 5A U总 IR总 I R2 RL 0 5A 10 4 7V 2 分 3 当断开开关 S2 闭合开关 S S1 S3 滑片 P 移到 a 端时 灯泡 L 与 R1并联 小灯泡两端的实际电压为 7V 远大于它的额定电压 2V 小灯泡将被烧断 电压表示数为 7V 1 分 此时电路中只有电阻 R1在工作 R1 U I1 7V 2A 3 5 2 分 评分意见 有其它合理答案均参照给分 2 2015 枣庄 6 分 电吹风是现代家庭的常用电器 如图甲所示是电吹风的电路原理图 R 是电热丝 M 是带动风扇转动的电动机 三角牌电吹风的主要技术参数如图乙所示 求 1 当只闭合 S1时 电动机正常工作 通过电动机的电流为多大 2 当同时闭合 S1 S2时 电吹风正常工作 10min 内电流通过电热丝 R 产生的热量是 多少 3 小明家的电能表如图丙所示 当小明家其它用电器都关闭 只有电吹风正常工作且吹 热风时 在 15min 内电能表的转盘能转多少圈 考点 电功率与电压 电流的关系 电能表参数的理解与电能的求法 焦耳定律的计算公 式及其应用 专题 电能和电功率 电与热 生活用电 分析 1 当只闭合 S1时 只有电动机工作 电吹风吹冷风 由表格数据可知吹冷风时 功率 根据 P UI 求出通过电动机的电流 2 当同时闭合 S1 S2时 电动机和电热丝同时工作 电吹风吹热风 吹热风时 功率减去吹冷风时功率即为电热丝的功率 根据 Q W Pt 求出 10min 内电流通过 R 产生的热量 3 已知吹热风时的额定功率和工作时间 根据公式 W Pt 可求消耗的电能 已知 电能表每消耗 1kW h 的电能 转盘转动 600 圈 可求现在电能表的表盘转动的圈 数 解答 解 1 当只闭合 S1时 只有电动机工作 电吹风吹冷风 由表格数据可知 P冷 110W 由 P UI 可得 通过电动机的电流 I 0 5A 2 当同时闭合 S1 S2时 电动机和电热丝同时工作 电吹风吹热风 电热丝的功率 PR P热 P冷 880W 110W 770W 10min 内电流通过 R 产生的热量 Q W PRt 770W 10 60s 4 62 105J 3 电吹风正常工作并且吹热风时 半小时消耗的电能 W Pt 880 10 3kW 0 25h 0 22kW h 电能表的转盘旋转的圈数 n 0 22kW h 600r kW h 132r 故答案为 1 当只闭合 S1时 电动机正常工作 通过电动机的电流为 0 5A 2 当同时闭合 S1 S2时 电吹风正常工作 10min 内电流通过电热丝 R 产生的 热量是 4 6 105J 3 电吹风正常工作且吹热风时 在 15min 内电能表的转盘能转 132 圈 点评 本题考查了电功率公式和电热公式以及电功公式的灵活应用 知道吹热风时功率减 去吹冷风时功率即为电热丝的功率和电能表参数的含义是关键 3 2015 凉山州 如图所示 电源两端电压不变 R1为定值电阻 R2为滑动变阻器 当 滑动变阻器的滑片 P 滑动时测出电压值 电流值 得出滑动变阻器的功率 P 和电流 I 的关 系图象如图乙所示 根据图象信息 求 1 滑动变阻器的最大最值 2 R1的阻值和电源电压 3 求此电路的最大电功率 考点 欧姆定律的应用 电功率的计算 专题 欧姆定律 电能和电功率 分析 由电路图可知 R1与 R2串联 电压表测 R2两端的电压 电流表测电路中的电流 1 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 根据图乙读出此时 滑动变阻器消耗的电功率 利用 P I2R 求出滑动变阻器的最大阻值 2 根据电阻的串联和欧姆定律表示出滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电源的 电压 再根据图象读出电路中的电流为 0 8A 时变阻器消耗的电功率 利用 P I2R 求 出滑动变阻器接入电路中的电阻 利用电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压 利用电源的电压不变得出等式即可求出 R1的阻值 进一步求出电源的电压 3 当滑动变阻器接入电路中的电阻为 0 时电路消耗的电功率最大 根据 P 求 出电路的最大功率 解答 解 由电路图可知 R1与 R2串联 电压表测 R2两端的电压 电流表测电路中的电 流 1 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 由图乙可知 电路中的最小电流 I小 0 4A 滑动变阻器消耗的电功率 P2 4W 由 P I2R 可得 滑动变阻器的最大阻值 R2 25 2 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和 所以 由 I 可得 电源的电压 U I小 R1 R2 0 4A R1 25 由图乙可知 电路中的电流 I 0 8A 时 滑动变阻器消耗的电功率 P2 6 4W 则滑动变阻器接入电路中的电阻 R2 10 电源的电压 U I R1 R2 0 8A R1 10 因电源的电压不变 所以 0 4A R1 25 0 8A R1 10 解得 R1 5 电源的电压 U I小 R1 R2 0 4A 5 25 12V 3 当滑动变阻器接入电路中的电阻为 0 时 电路消耗的电功率最大 则 P大 28 8W 答 1 滑动变阻器的最大最值为 25 2 R1的阻值为 5 电源电压为 12V 3 求此电路的最大电功率为 28 8W 点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律 电功率公式的应用 关键是根据图象读出 不同电流下滑动变阻器消耗的电功率 4 2015 安顺 如图所示 灯泡 R1的电阻为 50 额定功率为 2 5W 滑动变阻器 R2 的最大电阻为 200 电源电压为 10V 保持不变 闭合开关 移动滑动变阻器的滑片 不 考虑灯泡电阻随温度变化因素 求 1 灯泡 R1消耗的最大功率是多少 2 电压表的读数变化范围是多少 解答 7 分 1 当 P 在 a 端时 灯泡消耗的功率最大为 P 此时电流最大为 I1 1 分 A V R U I2 0 50 10 1 1 2 分 WAVUIP22 010 1 2 当 P 在 a 端时 电压表读数最小为 U1 当 P 在 b 端时 电压表读数最大为 U2 此时电流为 I2 U1 0 1 分 S R1 P V ab R2 1 分 A V RR U I04 0 20050 10 21 2 1 分 VARIU820004 0 222 所以 电压表的读数范围为 0 8V 1 分 5 2015 福州 磁场的强弱可用磁感应强度 B 表示 单位为特斯拉 T 小华设计了磁感 应强度测量仪 图 14 为其原理图 该仪器显示计由电流表改装 电源电压 6V 定值电阻 R 为 40 磁敏电阻 RB在常温下的阻值随外加磁感应强度变化的对应关系如下表所示 求 磁感应强度 B T00 040 080 120 160 20 磁敏电阻 160180200230260290 1 当待测磁感应强度为 0T 时 磁敏电阻 RB是多少 2 用该测量仪测得某处的磁感应强度是 0 08 T 电路中的电流是多少 磁敏电阻 RB两端 的电压是多少 3 若把该测量仪放在某处 闭合开关 电路消耗的总功率为 0 12W 则该处 磁感应强度是多少 答案 1 160 2 0 025A 5V 3 0 16T 命题立意 本题旨在考查电学欧姆定律 电功率的计算 考查学生运用物 理公式进行计算的能力 难度 中上 解析 1 由题目表格可知 当 B 0T 时 RB 160 2 根据欧姆定律公式 求电流 必须先知道电压和电阻 电压等于电源电压 当 B 0 08T 时 RB 200 R总 RB R0 200 40 240 I U R总 6V 240 0 025A UB IRB 0 025A 200 5V 3 根据表格要求 要知道磁感应强度 先要求出电阻大小 根据功率求电阻 由公式 P U2 R 得 R U2 P 6V 2 0 12W 300 RB R R0 300 40 260 由表可知 B 0 16T 方法技巧 本题要求学生不仅要会欧姆定律的公式 功率的变形公式 在做题时注意结 合题目给出的表格 对应数值正确 再看题目要求 电路图 这是一个串联电路 这是做 物理电学题必须注意的地方 知道了串并联 才能运用串并联电路的特点进行解题 串并 联电路中电流 电压 电阻的特点是整个初中电学计算基础 6 2015 广东 7 分 如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图 机内有温 控开关 S0 该饮水机的部分参数已知 额定电压为 220V 加热时的总功率为 880W 保温 时的功率为 40W R1 R2为加热电阻丝 假设它们的阻值不变 求 计算结果若不能 整除 保留一位小数 1 当 S 和 S0闭合时 饮水机处在什么状态 此时电路的总电流是多大 2 在加热状态下 电阻丝 R1的阻值为多少 3 傍晚用电高峰期 若实际电压只有 200V 时 饮水机加热的实际总功率是多大 考点 电功率与电压 电流的关系 电功率的计算 专题 电能和电功率 分析 1 当 S 和 S0闭合时 分析电路电阻的变化 根据 P 分析电路功率大小可 知电热饮水机处于哪种工作状态 由铭牌可知电热饮水机的额定电压和额定加热功率 根据 I 可求在加热状态下的总电流 2 饮水机保温时电路为 R2的简单电路 根据欧姆定律求出 R2的阻值 饮水机加热时两 电阻并联 根据 P 求出电路中的总电阻 利用电阻的并联求出 R1的阻值 3 知道加热时的电压 根据 P 求出此时该饮水机在加热状态的实际功率 解答 解 1 当开关 S S0闭合时 两电阻并联 电路中的总电阻最小 由 P 可 知 电热饮水机处于加热状态 此时电路的总电流 I 4A 2 饮水机保温时电路为 R2的简单电路 由 P 可得 电阻 R2的阻值 R2 1210 电饭锅加热时两电阻并联 由 P 可得 电路中的总电阻 R 55 即 解得 R1 57 6 3 当电路两端电压为 200V 时 电饭锅在加热状态的实际功率 P加热 727W 答 1 当 S 和 S0闭合时 饮水机处在加热状态 此时电路的总电流是 4A 2 在加热状态下 电阻丝 R1的阻值为 57 6 3 傍晚用电高峰期 若实际电压只有 200V 时 饮水机加热的实际总功率是 727W 点评 本题考查了并联电路的特点和电功率公式的灵活运用 关键是知道加热功率为两 电阻并联 要注意开关闭合时电路中电阻的大小和有用信息的搜集 7 2015 内江 9 分 如图甲所示 在 2015 年某工厂要研发一种新型材料 要求对该材 料的承受的撞击力进行测试 在测试时将材料样品 不计质量 平放在压力传感器上 闭 合开关 s 由静止自由释放重物 经撞击后样品材料仍完好无损 从重物开始下落到撞击 样品的这个过程中 电流表的示数 I 随时间 t 变化的图象如图乙所示 压力传感器的电阻 R 随压力 F 变化的图象如图丙所示 电源的电压 24V 定值电阻 R0 10 求 1 在重物下落的过程中 压力传感器的电阻是多少 2 在撞击过程中 样品受到的最大撞击力是多少 考点 欧姆定律的应用 专题 欧姆定律 分析 1 由图丙所示图象求出重物下落过程电路电流 然后应用欧姆定律求出压力传感 器的电阻 2 由图象求出最大电流 然后求出压力传感器电阻 再由图丙求出撞击力 解答 解 1 由图乙可知 在重物没有撞击传感器的过程中 电路中的电流 I 0 2A 根据欧姆定律 I 可知 定值电阻 R0两端的电压 U0 IR0 0 2A 10 2V 压力传感器两端的电压为 UN U U0 24V 2V 22V 根据欧姆定律 I 可知 压力传感器的电阻 RN 110 2 由图丙可知 撞击力最大时 电阻最小 电流最大 又由图乙可知 最大的电流为 Im 1 2A 根据欧姆定律 I 可知 电源电压 U Im R0 R 压力传感器的电阻 R R0 10 10 由图丙可知 此时受到撞击力 F 600N 答 1 在重物下落的过程中 压力传感器的电阻是 110 2 在撞击过程中 样品受到的最大撞击力是 600N 点评 本题是一道信息给予题 由图示图象求出电流 力与电阻的对应关系是正确解题的 前提与关键 应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题 力热综合力热综合 1 2015 连云港 9 分 2015 年 4 月 21 日 重达 2 3 吨的世界上最大的太阳能飞机 阳 光动力 2 号 降落在南京机场 如图所示 该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维碳纤维材料 机翼上安装有高效太阳能电池板 能提供 65kW 的最大功率 该飞机的最大飞行速度为 140km h 假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为 0 1m2 g 取 10N kg 求 1 飞机停在水平地面时对地面的压强大小 2 当飞机发动机的输出功率保持 60kW 并以 108 km h 的速度水平匀速飞行时 发动机 的牵引力大小 3 若飞机发动机保持 60kW 的输出功率匀速飞行 1h 发动机输出的能量为多大 这些 能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量 航空燃油的热值取 4 107J kg 密度 取 0 75 103kg m3 答案 1 2 3 105Pa 2 2 103 N 3 2 16 108J 7 2L 2 2015 宜宾 某一型号的汽车质量为 5 103kg 轮胎与地面接触面积为 4 250cm2 在一段平直公路上用 0 5 小时匀速行驶了 54km 车受到的阻力为车重的 0 1 倍 求 1 该汽车的行驶速度 2 该汽车对地面的压强 3 该汽车牵引力所做的功 4 已知这一过程消耗燃油 1 5 10 2m3 求汽车发动机在这一过程中消耗的总能量及该 汽车的效率 假设燃油完全燃烧 燃油密度 为 0 8 103kg m3 燃油热值 q 为 4 5 107J kg g 取 10N kg 解 1 汽车的行驶速度 v 108km h 2 F G mg 5 103kg 10N kg 5 104N S 4 250cm2 1000cm2 0 1m2 该汽车对地面的压强 p 5 105Pa 3 f 0 1G 0 1 5 104N 5 103N s 54km 5 4 104m 因为匀速行驶 所以 F f 5 103N 该汽车牵引力所做的功 W Fs 5 103N 5 4 104m 2 7 108J 4 由 可得 燃油的质量 m V 0 8 103kg m3 1 5 10 2m3 12kg 这一过程中消耗的总能量 Q mq 12kg 4 5 107J kg 5 4 108J 该汽车的效率 100 100 50 答 1 该汽车的行驶速度为 108km h 2 该汽车队地面的压强为 5 105Pa 3 该汽车牵引力所做的功为 2 7 108J 4 汽车发动机在这一过程中消耗的总能量为 5 4 108J 该汽车的效率为 50 3 2015 北海 去年 10 月 广西首批远海钢质灯光渔船和拖网渔船在北海铁山港石头埠 开工建造 今年 9 月样板船将可下水进行测试 渔船长 71m 宽 11m 高 5 2m 设计最大 的吃水深度为 4m 采用额定功率为 680kW 的发动机进行捕捞作业 1 当渔船在海里达到了最大的吃水深度时 求船底离海面 4m 深处受到的海水的压强为 多大 海水 1 0 103kg m3 2 渔船在岸上建造 为了便于在完工后推到海里 一小组同学讨论所用方法是 在船底 适当的位置上安装钢轮 并铺设了通到海里的滑行轨道 若下水测试渔船及所装物品的总 重力为 2 8 107N 安装的全部钢轮与轨道的总接触面积为 1 4m2 求渔船在水平轨道上时 对轨道的压强是多大 3 若样板船的柴油发动机正常工作时效率为 30 假设柴油完全燃烧 求发动机正常 工作时每分钟要燃烧多少柴油 计算结果保留 1 位小数 柴油的热值为 4 3 107J kg 考点 液体的压强的计算 压强的大小及其计算 热机的效率 专题 比热容 热机 热值 压强 液体的压强 分析 1 根据液体压强计算公式 p gh 计算 2 根据压强定义公式 p 计算 3 根据 W Pt 算出做功 再根据 Q 算出柴油放出总能量 最后根据 m 算出柴油质 量 解答 解 1 由题意可知海水深度 h 4m p1 gh 1 0 103kg m3 10N kg 4m 4 104Pa 2 由题意可知压力为 F G 2 8 107N 受力面积为 S 1 4m2 p2 2 107Pa 3 由题意可知 P 680kW 6 8 105W t 1min 60s W Pt 6 8 105W 60s 4 08 107J 由 得 Q 1 36 108J 由 q 得 m 3 2kg 答 1 船底离海面 4m 深处受到的海水压强为 4 104Pa 2 渔船在水平轨道上对轨道的压强是 4 104Pa 3 柴油发动机正常工作时每分钟要燃烧 3 2kg 柴油 点评 本题考查多个物理计算公式的灵活推导运用 包括 p gh p P q 等 物理公式的运用要注意每个物理量的含义 写法 单位 应用条件 注意训练 4 2015 河南 质量为 3t 的小型载重汽车 额定功率为 100kW 车上装有 6t 的砂石 汽 车先以 10m s 的速度在乎直公路上以 20kW 的功率匀速行驶了 l0min 消耗汽油 1 2kg 然 后又以额定功率用了 2min 的时间 将砂石从山坡底运送到 50m 高的坡顶施工现场 g 取 10N kg 试问 1 1 2kg 的汽油完全燃烧放出的热量为多少 已知汽油的热值为 4 5 l07J kg 2 汽车在平直公路上匀速行驶时 受到的阻力为多少 3 汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少 解答 1 2 分 汽油放出的热量 Q mq 1 2kg 4 5 l07J kg 5 4 l07J 2 3 分 汽车匀速行驶时牵引力做的功 W Pt 20 l03W 600s 1 2 107J 由功的计算公式 可得牵引力 F 2000N m J s W 3 7 106 102 1 由于汽车做匀速运动 则受到的阻力 f F 2000N 3 3 分 有用功 W有 mgh 6 103kg 10N kg 50m 3 106J 总功 W总 P额t l l05W 2 60s 1 2 l07J 则机械效率 25 100 102 1 103 7 6 J J W W 总 总 评分标准 评分标准 参考以上标准 其他解法只要合理同样给分 5 9 分 2015 南通 2015 年 南通建造的世界首座海洋生活平台 希望 7 号 出海试 航 若试航中平台的排水量为 2 5 104t 以 5m s 的速度匀速直线航行 5km 所受阻力是 平台重的 0 016 倍 取 g 10N kg q燃油 4 107J kg 求 1 平台受到的浮力 2 平台所受牵引力的功率 3 若平台燃油机动力系统效率为 40 该试航过程至少需要燃烧的燃油质量 解 1 平台的排水量为 m排 2 5 104t 2 5 107kg 根据阿基米德原理可知 平台受到的浮力 F浮 G排 m排g 2 5 107kg 10N kg 2 5 108N 2 平台漂浮时 G F浮 2 5 108N 平台所受的阻力 f nG 0 016 2 5 108N 4 106N 因为平台匀速直线航行 根据二力平衡条件 平台所受的牵引力 F牵 f 4 106N 平台航行的路程 s 5km 5 103m 牵引力做的功 W Fs 4 106N 5 103m 2 1010J 由 v 得 t 1 103s 则平台所受牵引力的功率 P 2 107W 3 由 得 燃油燃烧放出的热量 Q放 5 1010J 由 Q放 mq 得 燃油质量 m 1 25 103kg 答 1 平台受到的浮力 2 5 108N 2 平台所受牵引力的功率 2 107W 3 若平台燃油机动力系统效率为 40 该试航过程至少需要燃烧的燃油质量为 1 25 103kg 力电综合力电综合 1 2015 哈尔滨 6 分 如图甲是运送人们上楼的自动扶梯 下表是小华收集的某自动扶 梯的一些参数 1 该扶梯在额定电压下 满载运行时的工作电流是多少 结果保留一位小数 2 某次该扶梯将五个人送上楼 扶梯的电功率为 6kW 上梯和 下梯时停表示数如图乙 则从上梯到下梯 他们被扶梯运 送的路程是多少 这段时间内扶梯消耗的电能是多少 3 请结合题中数据 分析说明该扶梯在设计上采取的节能措施 图甲 图乙 2 2015 镇江 8 分 如图所示 通过安置在插座上的电流转换器 将电能转换为超声波 电动小车上的接收器收到超声波讯号 可将其能量转换为电能为电池充电 已知 接收器 接收到的超声波功率与它和转换器间距离 L 的平方成反比 它将超声波能量转化为电能并 储存在电池中的效率为 50 当小车与转换器间距离 L0 1m 时 接收器接收到的超声波功 率 P0 8W 当小车在平直路面上以 0 2m s 的速度匀速行驶时 所消耗的电池电能的 80 用 于维持小车匀速行驶 小车受到的阻力为 16N 1 当小车与转换器间距离为 1m 时 求电池充电 1h 所储存的电能 2 小车在平直路面上以 0 2m s 的速度匀速行驶 5min 求该过程中消耗的电池电能 3 若充电时小车与转换器之间的距离 L 2m 则 2h 内所充电能可使小车以 0 2m s 的速 度匀速行驶多远 考点 功的计算 速度公式及其应用 菁优网版权所有 专题 长度 时间 速度 功 功率 机械效率 分析 1 根据公式 E 电 W Pt 计算电池所储存的电能 2 根据 s vt 计算小车行驶的距离 由 W Fs 得出克服阻力所做的功 由 E 可 求得消耗的电池电能 3 已知接收器接收到的超声波功率与它和转换器间距离 L 的平方成反比 根据已 知条件计算出此种情况下 2h 内转化成的机械能 根据 W fs 计算出行驶的距离 解答 解 1 电池充电 1h 后 接收器接收到的超声波能量为 W1 P0t 8W 3600s 2 88 104J 由题意知 电池所储存的电能 E电 1W 50 2 88 104J 1 44 104J 2 由 v 可得 小车在平直路面上匀速行驶 5min 的过程中 行驶的距离 s vt 0 2m s 5 60s 60m 克服阻力做功 W2 fs 16N 60m 960J 消耗的电池能 E 1200J 3 由题意得 则 解得 P 2W 2h 内转化成的机械能 W Pt 1 2 2W 2 3600s 50 80 5760J 由 W fs 可得 s 360m 答 1 电池充电 1h 所储存的电能为 1 44 104J 2 该过程中消耗的电池电能为 1200J 3 2h 内所充电能可使小车以 0 2m s 的速度匀速行驶 360m 点评 本题考查了功和效率的有关计算 做题时要多读题 理清思路 关键搞清各个能量 之间的关系 有一定难度 3 2015 淮安 9 分 为提倡环保 促进节能减排 鼓励使用新能源 2015 年 5 月 18 日 国家税务总局等部门出台相关免征车船税优惠政策 纯电动汽车也在免税之列 一辆纯电动客车铭牌上部分参数如表格所示 某次搭载乘客时车与人的总质量为 15000kg 假设车在额定功率下以 20m s 的速度沿水平路面匀速行驶 20min 所受阻力为车 与人总重力的 0 02 倍 g 取 10N kg 求 最大允许总质量18000kg 核定载客人数57 电动机额定功率90kW 电动机额定电压600V 电池容量600Ah 1 电动机的额定电流 2 该过程客车消耗的电能 3 该过程客车所受阻力的大小 4 该过程客车牵引力所做的功 考点 电功率与电压 电流的关系 功的计算 电功的计算 专题 电能和电功率 功 功率 机械效率 分析 1 电动机上表明的是额定电压和额定功率 根据 P UI 求解额定电流 2 已知输出功率和行驶时间 利用 W Pt 求出消耗的电能 3 利用 G mg 求出重力 即可根据求出客车所受阻力 4 根据二力平衡的知识可知客车匀速行驶牵引力等于阻力 利用 s vt 求出路程 利用 W Fs 求出牵引力所做的功 解答 解 1 由 P UI 得电动机的额定电流 I 150A 2 时间 t 20min 1200s 则消耗的电能 W电 P额t 90 1000W 1200s 1 08 108J 3 车与人总重力 G mg 15000kg 10N kg 1 5 105N 则阻力 f 0 02G 0 02 1 5 105N 3 103N 由于客车匀速行驶 则牵引力 F f 3 103N 4 由 v 得通过的路程 s vt 20m s 1200s 2 4 104m 牵引力所做的功 W Fs 3 103N 2 4 104m 7 2 107J 答 1 电动机的额定电流为 150A 2 该过程客车消耗的电能为 1 08 108J 3 该过程客车所受阻力的大小为 3 103N 4 该过程客车牵引力所做的功为 7 2 107J 点评 本题的综合性强 涉及到重力 牵引力 功和功率的有关计算 做题时要熟练掌握 相关的公式 找出题干中隐含的等量关系 最后代入数值计算 4 2015 呼和浩特 8 分 我国的水力资源非常丰富 尤其西南地区 今年刚刚又在四川 建成一座水电站 该水电站是在某河流上游修建了 120m 高的拦河大坝 每分钟有 200m3 的水从高处自由落下冲击水轮机 已知水轮机到上游水面的落差为 100m 水轮机与大坝内 侧底部约在同一水平面上 求 1 拦河大坝的内侧底部受到的水的压强 2 水从高处自由落下时 重力每分钟做的功 3 如果水的机械能有 75 转化为电能 该水电站的发电功率 4 如果该水电站通过远距离向某城市供电 两条输电导线的电阻为 90 某城市用电电 压为 220V 则该水电站送电电压大约是多少伏 考点 液体的压强的计算 功的计算 电功率的计算 专题 电能和电功率 压强 液体的压强 功 功率 机械效率 分析 1 根据 p 水gh 可求得拦河大坝的内侧底部受到的水的压强 2 已知水的体积 可求得水的质量 再利用密度公式变形可求得水的质量 然后 可求得重力 再利用 W Gh 可求得重力每分钟做的功 3 水的机械能有 75 转化为电能可求得电能 再利用 P 可求得水电站的发电功 率 4 当两条输电导线的电阻为 90 时 可把两条输电导线看做是一个电阻 某城市 用电电压看做一个灯泡 因此可以看出一个电阻和一个灯泡的串联电路 根据串联 分压的特点求得该水电站送电电压 解答 解 1 拦河大坝的内侧底部受到的水的压强 p 水 gh 1 0 103kg m3 10N kg 100m 1 106Pa 2 由 可得 m水 水V 1 0 103kg m3 200m3 2 105kg W Gh m水gh 2 105kg 10N kg 100m 2 108J 3 W电 75 W 75 2 108J 1 5 108J P电 2 5 106W 4 两条输电导线看做是一个电阻 某城市用电电压看做一个灯泡 因此可以看出 一个电阻和一个灯泡的串联电路 如图所示 该水电站送电电压为 U 则电路中电流 I 电阻两端电压 UR R 90 90 则该水电站送电电压 U UR U灯 即 U 90 220V 解得 U 15110V 答 1 拦河大坝的内侧底部受到的水的压强为 1 106Pa 2 水从高处自由落下时 重力每分钟做的功为 2 108J 3 如果水的机械能有 75 转化为电能 该水电站的发电功率为 2 5 106W 4 则该水电站送电电压大约是 15110V 点评 此题为力学和电学综合题 考查了液体压强的计算 密度公式变形的应用 功的计 算 电功率的计算 串联电路的电压特点等多个知识点 有一定的拔高难度 属于 难题 5 9 分 2015 南京 如图所示是某压力测力计的电路原理示意图 图中电源电压为 7 5V 并保持不变 定值电阻 Ro 的规格是 400 15mA 起保护电路的作用 G 是由灵敏 电流表改装成的指针式测力显示器 电阻忽略不计 R 是一种新型电子元件 在压力不超 过 600N 的前提下 其阻值随压力大小的变化规律如表格中数据所示 压力 F N 050100150200250300 电阻 R 300280260240220200180 1 R0上允许消耗的最大功率是多少 2 分析表格数据可知 电子元件的阻值 R 随压力 F 变化的关系式是 R 300 0 4F 3 该测力计的量程是多少 4 若要增大该测力计的量程 请说出两种改进方法 解 1 电阻 R0中允许通过的最大电流为 I 15mA 0 015A 则最大电压为 U0 I0R0 0 015A 400 6V 最大电功率为 P0 U0I0 6V 0 015A 0 09W 2 由表中数据可知 压力为 0 时 电阻为 300 压力增大到 50N 时 减少的电阻为 300 280 20 压力增大到 100N 时 减小的电阻为 300 260 40 压力增大到 150N 时 减少的电阻为 300 240 60 压力增大到 200N 时 减小的电阻为 300 220 80 依此类推 可知减小的电阻为 0 4F 所以电子元件的阻值 R 随压力 F 变化的关系式是 R 300 0 4F 3 R总 500 R R总 R0 500 400 100 根据 R 和 F 的关系可知 量程 F 500N 4 方法一 换 R0 增大 R0的阻值 方法二 换电源 减小电源电压 故答案为 1 R0上允许消耗的最大功率是 0 09W 2 300 0 4F 3 该测力计的量程是 500N 4 方法一 换 R0 增大 R0的阻值 方法二 换电源 减小电源电压 6 2015 广东汕尾 电动自行车既环保又节能 深受城市居民喜爱 下表是某品牌电动自 行车的有关数据 设王涛重量为 500N 从单位骑该品牌自行车匀速回家用了 20min 行驶距离为 6km 根 据相关信息求王涛在回家过程中 1 回家时的速度大小 2 电动自行车牵引力所做的功 3 电动自行车消耗的电能 解 1 回家时的速度大小 m s5 s6020 m6000 t s v 或 18km h 2 电动自行车牵引力所做的功 J102 1m6000N20 5 fsFsW 3 电动自行车消耗的电能 J106 1 75 J102 1 5 5 W W电 7 8 分 2015 资阳 如图所示 在物理课外科技活动中 小明受电子秤的启发设计了 一种测量托盘所受压力的压力测量仪 他用电压表的示数来表示托盘所受压力的大小 电 源电压为 E 6V 定值电阻 R0 10 滑动变阻器 R 的规格为 10 lA 金属指针 OP 固 定在安放托盘的轻弹簧 M 上 并能随轻弹簧一起在金属杆 AB 上滑动且与 AB 接触良好 金 属指针和金属杆电阻忽略不计 轻弹簧 M 在弹性限度内它被压缩的长度与其所受的压力大 小成正比 当托盘所受压力为 F1 0 时 P 恰好位于 R 的最上端 当托盘所受压力为 F2 100N 时 P 恰好位于 R 的最下端 此时弹簧的形变仍在弹性限度内 求 1 电压表示数 U 与托盘所受压力 F 的关系式 2 当压力为 F3 50N 时定值电阻 R0消耗的功率 P 解 1 由题 当 F1 0 时 P 恰好位于 R 的最上端 即变阻器连入阻值为 0 压力为 F2 100N 时 P 恰好位于 R 的最下端 又因为轻弹簧 M 在弹性限度内它被压缩的长度与其所受的压力 大小成正比 由此可知 受到 100N 压力 滑动变阻器阻值变化 10 即滑动变阻器连入阻值与压力关 系为 0 1 N 则有 R 0 1 N F 由图 R0与 R 串联 所以电压表示数 U E U0 E IR0 6V 10 6V 10 1 6V 2 当压力为 F3 50N 时 电压表示数 U 1 6V 2V 所以 U0 E U 6V 2V 4V R0消耗的功率 P 1 6W 答 1 电压表示数 U 与托盘所受压力 F 的关系式为 U 1 6V 当压力为 F3 50N 时定值电阻 R0消耗的功率为 1 6W 电热综合电热综合 1 2015 张家界 如图是我们家庭用的一种电热饮水机的简化电路图 其参数如下表 R1 R2 是发热电阻丝 型号 YSJ 66 额定电压220V 加热功率1100W 保温功率44W 水箱容积5L 频率50Hz 1 若饮水机正常工作的加热效率为 90 现将质量为 0 4kg 初温为 25 的水在一 标准大气压下加热至沸腾 已知水的比热容是 4 2 103J kg 求 水需要吸收 的热量是多少 烧开这些水消耗了多少电能 2 当饮水机处于保温状态时 R1的电阻值是多大 解 1 水吸收的热量为 Q吸 c水m水 t t0 4 2 103J kg 0 4kg 100 25 1 26 105J 由 Q吸 W 可得 消耗的电能 2 由电路图可知 开关 S2断开时两电阻串联 电路电阻较大 开关 S2闭合时 只有电 阻 R2接入电路 电阻 R1被短路 此时电路电阻较小 电源电压 U 一定 由可知 电 阻越大 电路功率越小 电阻越小 饮水机功率越大 因此当开关 S2断开时 电路阻值较 大 电功率较小 饮水机处于保温状态 因此当开关 S2闭合时 电路阻值较小 电功率较 大 饮水机处于加热状态 加热时 保温时 则 R1 R总 R2 1100 44 1056 答 1 水需要吸收的热量是 1 26 105J 烧开这些水消耗 1 4 105J 电能 2 R1的电阻值是 1056 2 2015 娄底 如图是家庭常用的电热水壶 其铭牌数据如表所示 若加热电阻的阻值不随 温度变化而改变 且此时的大气压为 1 标准大气压 则 1 电热水壶正常工作时 其加热电阻的阻值是多少欧姆 2 装满水后 壶中水的质量是多少千克 1L 1 10 3m3 3 将一满壶 20 的水在 1 标准大气压下烧开 需要吸收多少热量 C水 4 2 103J kg 4 不考虑热量损失 烧开这壶水 需要多长时间 考点 电功与热量的综合计算 专题 电和热综合题 分析 1 由铭牌上信息结合功率公式可求得电阻 2 根据 m V 计算出壶中水的质量 3 根据 Q cm t 求出水吸收的热量 4 根据 W Q 得出电流做的功 由 t 求得加热时间 解答 解 1 由 P UI 可得 加热电阻的阻值 R 24 2 2 由 得 装满水后壶中水的质量为 m V 1 0 103kg m3 1 5 10 3m3 1 5kg 3 水的初温为 20 一标准大气压下沸点为 100 则水吸收的热量 Q吸 cm t t0 4 2 103kg m3 1 5kg 100 20 5 04 105J 4 由题意知 消耗的电能 W Q吸 5 04 105J 由 P 得 所需时间 t 252s 4 2min 答 1 电热水壶的加热电阻的阻值是 24 2 2 装满水后 壶中水的质量是 1 5kg 3 需要吸收 5 04 105J 的热量 4 不考虑热量损失 烧开这壶水 需要 4 2min 点评 本题考查生活中物理知识的应用 要注意联系电学知识解决生活中的物理应用 3 2015 营口 7 分 小亮家有一个容积为 2L 的水壶 水壶里装有初温为 25 的水 在 1 标准大气压