中考总复习专题4计算题.doc

第二部分专题四类型一力学计算题1(2018岳阳)“沙场点兵，扬我军威”，2017年8月1日，习近平总书记在朱日和军事基地乘坐检阅车对三军将士进行检阅某检阅车质量为2 400 kg，在600 s内沿水平方向匀速前进了3 000 m，牵引力为2 000 N求： (1)检阅车的重力(2)检阅车的速度(3)检阅车的功率解：(1)检阅车的重力：Gmg2 400 kg10 N/kg24 000 N(2)检阅车的速度v5 m/s(3)检阅车所做的功WFs2 000 N3 000 m6106 J；检阅车做功的功率P1104 W2(2018重庆B卷)如图所示，是我市著名民营企业生产的力帆100E型电动微型轿车轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶1 min所通过的路程为720 m已知轿车总质量m600 kg，受到的阻力f大小恒为轿车重量的0.1倍，轮胎与路面接触的总面积S3102 m2.求：(1)轿车行驶的速度大小(2)轿车对路面产生的压强(3)牵引力对轿车做功的功率解：(1)轿车行驶的速度：v43.2 km/h(2)轿车对水平地面的压力：FGmg600 kg10 N/kg6103 N轿车对路面产生的压强：p2105 Pa(3)轿车受到的阻力：f0.1G0.16103 N600 N，轿车匀速直线行驶，则牵引力：F牵f600 N，牵引力做的功：WFs600 N720 m4.32105 J，牵引力做功的功率：P7 200 W3(2018怀化)2018年5月13号第一艘国产航母山东舰第一次海试山东舰的排水量约为6.5104吨，最大航速约为54 km/h，额定功率约1.5103 kW.海试时，航母在某段海域以最大航速匀速航行了2小时(g10 N/kg)求：(1)该航母在2小时内所行驶的路程(2)该航母满载时所受浮力的大小(3)该航母以最大速度匀速航行时的牵引力解：(1)已知v54 km/h，t2 h，由v可得，该航母在2小时内所行驶的路程：svt54 km/h2 h108 km(2)该航母满载时，受到的浮力：F浮G排m排g6.51041 000 kg10 N/kg6.5108 N(3)已知最大航速v54 km/h15 m/s，额定功率P1.5103 kW1.5106 W，由PFv可得该航母以最大速度匀速航行时的牵引力：F1105 N4现代城市人口密度越来越大，交通越来越拥堵电动平衡车是较轻便的代步工具，以其体积小巧，结构简洁和驱动安全等优点，成为短途出行的理想交通工具某品牌平衡车的部分参数如表所示质量为50 kg的小明从家骑行该品牌平衡车去体育广场，以最大速度匀速行驶10 min到达体育广场，行驶中平衡车所受阻力为人和车总重的0.1倍求：产品电动平衡车电机额定功率500 W最大速度18 km/h单轮胎触地面积20 cm2续航20 km可爬坡角度35轮胎个数2车身自重10 kg(1)小明家到体育广场的距离是多少？(2)小明在水平路面上骑行时，车对地面的压强是多少？(3)小明去体育广场过程中，平衡车的动力的功率是多少？解：(1)由表格数据可知，平衡车的最大速度：v18 km/h5 m/s，由v可得，小明到体育广场的距离：svt5 m/s1060 s3 000 m(2)车和小明的总重力：G(m人m车)g(50 kg10 kg)10 N/kg600 N，小明在水平路面上骑平衡车时，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，FG，所以，车对地面的压强：p1.5105 Pa(3)小明和平衡车的总重力：G600 N，因平衡车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，牵引力的大小：Ff0.1G0.1600 N60 N，平衡车电机牵引力的功率：PFv60 N5 m/s300 W5(2018广安)空难事故发生后，为了找到事故原因，救援人员到现场后，总会寻找被誉为“空难见证人”的黑匣子某架飞机的黑匣子质量30 kg，是一个长0.5 m，宽0.1 m，高0.2 m的长方体，现沉在距海面30 m的海底(黑匣子未与海底紧密接触)，搜救人员将其匀速托出海面后依然完好，为破解事故真相提供了最有力的证据根据以上信息请计算(海水近似取1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)(1)黑匣子在海底时下表面受到海水的压强是多少？(2)黑匣子在海水中浸没时受到的浮力是多大？(3)搜救人员在海水中托起黑匣子上升到上表面与海平面相平做了多少功？解：(1)黑匣子在海底受到海水的压强：pgh1.0103 kg/m310 N/kg30 m3105 Pa(2)黑匣子浸没在海水中排开海水的体积：V排0.5 m0.1 m0.2 m0.01 m3，黑匣子在海水中受到的浮力：F浮gV排1.0103 kg/m310 N/kg0.01 m3100 N(3)搜救人员匀速托起黑匣子时，黑匣子受到的竖直向上的托力和浮力与竖直向下的重力是一对平衡力，则F托力GF浮mgF30 kg10 N/kg100 N200 N搜救人员在海水中托起黑匣子上升到上表面与海平面相平时运动的距离shh匣子30 m0.2 m29.8 m，搜救人员在海水中托起黑匣子上升到上表面与海平面相平时做的功：WF托力s200 N29.8 m5 960 J6(2018杭州)“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器“蛟龙号”体积约为30 m3，空载时质量约为22 t，最大荷载240 kg(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？(海水密度取1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)解：(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知潜艇受到浮力：F浮G空载m空载g22103 kg10 N/kg2.2105 N(2)满载下沉时潜水器排开海水的体积V潜V船30 m3，此时F浮海gV排1.0103 kg/m310 N/kg30 m33105 N，满载总重力G满m满g(22103 kg240 kg)10 N/kg2.224105 N，G注水F浮G满3105N2.224105N7.76104 N，则由GmggV可得注入水的体积：V注入7.76 m37(2018湖州)在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组他用该滑轮组在4 s内将一个重为100 N的物体，沿着水平地面匀速拉动了2 m人的拉力为18 N，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦求：(1)人的拉力所做的功(2)人的拉力做功的功率(3)动滑轮受到的重力解：(1)由图知，n2，则绳端移动的距离：s绳ns物22 m4 m，人的拉力所做的功：WFs绳18 N4 m72 J(2)拉力F做功的功率：P18 W(3)因为物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，所以物体受到的摩擦力：f0.35G0.35100 N35 N；因物体匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力F拉和摩擦力是一对平衡力，所以，滑轮组对物体的拉力：F拉f35 N，不计绳重及机械的摩擦，由F(G动F拉)可得，动滑轮的重力：G动nFF拉218 N35 N1 N8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时，则所提升货物的重力为多少？解：(1)由图可知，动滑轮上有三段绳子拉着重物，即n3，则提升时绳自由端的速度：v0.3 m/s(2)若拉力F的大小为150 N，根据PFv得拉力的功率为：PFv150 N0.3 m/s45 W(3)若货物重为360 N，则滑轮组的机械效率为：100%100%100%100%80%(4)不计绳重和摩擦时，拉力为：F(GG动)，解得动滑轮的重力：G动3FG3150 N360 N90 N；当工人对高台的压强为2.0104 Pa时，压力为：F压pS2.0104 Pa4102 m2800 N，压力等于人的重力加上绳子对人的拉力，即F压G人F800 N，绳子对人的拉力等于人拉绳子的力，所以人对绳子的拉力为F拉FF压G人800 N640 N160 N，由F拉(GG动)得，此时所提升货物的重力：G3F拉G动3160 N90 N390 N9如图所示，A、B物块的质量分布均匀，长度分别是a、b，重力分别是GA、GB；A、B两长方体底面积SASB32，滑轮下的绳子挂在两物体结合部位时恰好A、B水平静止，且在拉力F62.5 N作用下匀速竖直向上运动，滑轮的机械效率80%，GA60N求：(1)A、B两物块的总重力G(2)ab的比值是多少？(3)A、B两物块的密度A：B的比值是多少？解：(1)由图知，该滑轮是一个动滑轮，所以通过动滑轮绳子的段数n2，由100%100%100%可得，A、B两物块的总重力：GnF80%262.5 N100 N(2)已知GA60 N，所以物块B的重力：GBGGA100 N60 N40 N，A、B物块的质量分布均匀，根据杠杆平衡条件有：GAaGBb即：60 Na40 Nb，解得ab23(3)由题意知，VASAa，VBSBb，由GmgVg知，A，B已知SASB32，所以：32类型二电学计算题10如图所示的电路，电源电压U4.5 V且保持不变，R15 ，R2是标有“50 0.5 A”字样的滑动变阻器，电流表的量程为00.6 A，电压表的量程为03 V，则：(1)在接入电路之前，滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是多少？(2)电路的最大总功率为多少？(3)为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是怎样的？解：(1)在接入电路之前，由欧姆定律可得，滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是：U2I2R20.5 A50 25 V(2)当电路中电流最大时，电路中的总功率最大：P大UI大4.5 V0.5 A2.25 W(3)当电流表示数为I10.5 A时，电阻R1两端电压为U1I1R10.5 A5 2.5 V；滑动变阻器两端的电压U2UU14.5 V2.5 V2 V，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为R小4 ；当电压表示数最大为U大3 V时，R1两端电压为U3UU大4.5 V3 V1.5 V，电路电流为I0.3 A；滑动变阻器接入电路的电阻最大为R大10 所以滑动变阻器接入电路的电阻值的范围是4 10 11如图所示的电路中，电源电压为6 V，且保持不变，电阻R1、R2、R3的阻值分别为8 、4 、12 求：(1)如果开关S1、S2都断开时，电流表电压表的示数分别是多少？(2)如果开关S1、S2都闭合时，电流表的示数是多大？解：(1)如果开关S1、S2都断开时，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，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中电流表的示数：I0.5 A，电压表的示数：U2IR20.5 A4 2 V(2)如果开关S1、S2都闭合时，R1、R3并联，R2被短路，电流表测干路电流，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：R4.8 ，干路电流表的示数：I1.25 A12如图的电路中，电源电压U6 V且保持不变，定值电阻R16 ，定值电阻R24 ，求：(1)只闭合S1，通过R1的电流是多大？(2)只闭合S2，R2两端的电压是多大？(3)从只闭合S2和S3的状态到只闭合S1和S3的状态，干路中的电流变化了多少？解：(1)只闭合S1，电路为R1的简单电路通过R1的电流为：I11 A(2)只闭合S2，R1、R2串联的总电阻：RR1R26 4 10 ，电路中的电流： I20.6 A，R2两端的电压： U2I2R20.6 A4 2.4 V(3)只闭合S2和S3，R1被短路，此时，干路中的电流为I31.5 A，只闭合S1和S3，R1、R2并联的总电阻：R2.4 ，此时，干路电流：I42.5 A干路中电流变化量为：II4I32.5 A1.5 A1 A13如图所示，电源电压恒定，R26 ，R312 ，滑动变阻器R1的滑片P滑到中点，当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表A的示数为3 A；当开关S1闭合，S2、S3都断开时，电流表A的示数为0.6 A求：(1)电源电压(2)滑动变阻器R1的最大阻值(3)当S1、S3闭合，S2断开时，电路消耗的总功率解：(1)当开关S1、S2、S3都闭合时，R1被短路，R2、R3并联；由得：R并4 ；UI并R并3 A4 12 V(2)当开关S1闭合，S2、S3都断开时，R1、R2串联，由I得，R串20 ；所以R1(R串R2)2(20 6 )228 (3)当S1、S3闭合，S2断开时，电路中只有R2工作，所以P总24 W14图示电路中，滑动变阻器铭牌上标有“50 1 A”字样，电压表量程015 V闭合开关S1、S2，断开开关S3，调节滑动变阻器滑片P至某位置，电压表示数为6.0 V，电流表示数为0.50 A，灯泡正常发光；再闭合开关S3，电流表示数变为0.75 A(1)求变阻器接入电路的阻值(2)求灯泡的额定功率(3)只闭合开关S1、S2，改变电源电压并移动滑片P，使电路安全工作，求电路10 s消耗的最大电能解：(1)由题知，开关S1、S2闭合，开关S3断开，L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流，根据I得变阻器接入电路的阻值：R滑12 (2)三个开关都闭合时，L短路，只有滑动变阻器连入电路中，则：U总U滑IR滑0.75 A12 9 V，开关S1、S2闭合，开关S3断开时，灯泡恰好正常发光，ULU源U9 V6 V3 V，灯泡的额定功率：PULI3 V0.5 A1.5 W(3)只闭合开关S1、S2，改变电源电压并移动滑片P，使电路安全工作，由电压表量程可知滑动变阻器两端电压最大：U滑15 V，调节滑片使灯泡正常发光，此时电路中电流最大，此时变阻器连入电路阻值R滑30 50 ，在变阻器调节范围之内，所以此时的电源电压：U源U滑UL15 V3 V18 V，电路10 s消耗的最大电能：WU源ILt18 V0.5 A10 s90 J15如图所示，电源电压为12 V，L是标有“12 V6 W”的小灯泡，不计灯丝电阻随温度的变化，R48 ，滑动变阻器R0的最大阻值为72 .求：(1)当S、S1闭合、S2断开时，电路中的电流为0.2 A，这时小灯泡的电阻及10 min中内小灯泡消耗的电能(2)当S、S1、S2都闭合，且P位于a端时，电流表的示数(3)当S、S2闭合、S1断开时，电路消耗总功率的最小值解：(1)由P可得，小灯泡的电阻：RL 24 ，当S、S1闭合、S2断开时，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，10 min中内小灯泡消耗的电能WPtI2Rt(0.2 A)224 1060 s576 J(2)当S、S1、S2都闭合，且P位于a端时，灯泡与R并联，电流表测干路电流，并联电路中各支路两端的电压相等，所以两支路的电流分别为：IL0.5A，IR0.25 A，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数：IILIR0.5 A0.25 A0.75 A(3)当S、S2闭合、S1断开，且滑片P位于b端时，电路中的总电阻最大，总功率最小，P最小1.5 W16如图所示，电源电压U12 V，R1为定值电阻，阻值为100 ，R为滑动变阻器，R的最大阻值为50 ，电流表量程为“00.6 A”， 电压表量程为“015 V”，小灯泡上标有“6 V3 W”字样，小灯泡的UI关系如图所示，求：(1)灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少？(2)S闭合，S1、S2都断开时，调节滑动变阻器，当小灯泡两端的电压为4 V时，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？(3)S、S1、S2都闭合时，移动滑片P，当滑动变阻器接入电路的阻值为多少时，整个电路消耗的总功率最大？最大总功率是多少？(4)请在下面的甲、乙虚线框中分别画出第(2)、(3)小问的等效电路图解：(1)正常工作时通过灯丝的电流，由图可知当UL6 V时，IL0.5 A或IL0.5 A(2)S闭合，S1、S2都断开时，灯泡L和R串联由图可知当UL4 V时，IL0.4 A，R20 (3)当S、S1、S2都闭合时，R1和R并联当I0.6 A时，电路消耗的总功率最大，P最大UI最大12 V0.6 A7.2 WI10.12 AR25 (4)等效图17(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，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，求(1)滑动变阻器的最大阻值(2)R0的阻值和电源电压解：(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R的最大阻值和R0串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，电路中的最小电流I最小0.2 A，滑动变阻器的功率P11.2 W，由PI2R可得，滑动变阻器的最大阻值：R最大30 (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：UI最小(R最大R0)0.2 A(30 R0)，由图乙可知，当电路中的电流I0.4 A时，滑动变阻器的功率P11.6 W，则滑动变阻器接入电路中的电阻：R10 ，电源电压：UI(RR0)0.4 A(10 R0)，因电源的电压不变，所以，0.2 A(30 R0)0.4 A(10 R0)，解得：R010 ，电源的电压：UI最小(RR0)0.2 A(30 10 )8 V类型三知识综合计算题18(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)(4)我们常说新能源汽车能够“节能减排”，请你回答，“减排”为什么是和“节能”连在一起的？解：(1)牵引力做的功(有用功)：W有用Fs720 N80103 m5.76107 J，牵引力做功的功率：PFv720 N60 m/s1.2104 W(2)消耗的电能：W总18 kWh183.6106 J6.48107 J，电动车的效率：100%100%88.9%(3)由100%25%可得，汽油完全燃烧放出的热量：Q放2.304108 J，由Q放mq得需要汽油的质量：m5.12 kg(4)因为目前人类使用的主要能源是化石能源，其燃烧会产生二氧化碳、二氧化硫及其他污染物，所以要“减排”就必须减少化石能源的消耗，即“节能”19(2018威海)为响应国家“低碳环保，节能减排”的号召，我市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车，其参数如图所示某次行驶过程中，汽车搭载人员及物品共3 000 kg所受阻力为总重力的0.01倍在40 s内匀速直线行驶400 m，共消耗天然气0.025 kg(天然气完全燃烧，其热值为6.4107 J/kg，g10 N/kg)针对此次行驶过程，求：长度：12 m高度：3.2 m公交车质量：13 000 kg 核载人数：75 人最大功率：180 kW 最高时速：70 km/h轮胎与地面总接触面积：0.04 m2(1)汽车对地面的压强(2)汽车的功率(3)汽车发动机的效率为多少？解：(1)汽车总质量：m总13 000 kg3 000 kg16 000 kg，总重力：G总m总g16 000 kg10 N/kg1.6105 N，对地面的压力：FG总1.6105 N，受力面积S0.04 m2，对地面的压强：p4106 Pa(2)因为汽车匀速直线行驶，汽车的牵引力：Ff0.01G总0.011.6105 N1 600 N，牵引力做的功：WFs1 600 N400 m6.4105 J，牵引力做功功率：P1.6104 W16 kW(3)0.025 kg天然气完全燃烧放出的热量：Qmq0.025 kg6.4107 J/kg1.6106 J，汽车发动机的效率：100%100%40%20(2018哈尔滨)随着生活水平的提高，汽车成为人们常用的交通工具下表是两种汽车的相关数据：某电动汽车某燃油汽车空车质量：2 t空车质量：14 t充满一次电：电池储存电能：80 kWh能行驶的最大路程：300 km(高速)百公里平均消耗油量：8 L(高速)电费单价：0.7元/kWh油费单价：7元/L请回答：(1)电动汽车工作时电动机最大功率是90 kW，工作电压是300 V，求电动机工作时最大电流是多少？电动机工作5 min，电流所做的功最多是多少？(2)电动汽车和燃油汽车轮胎与地面的总接触面积均为0.1 m2，求两汽车静止时对水平地面的压强之比(3)若从哈尔滨经高速公路自驾到某地旅游，两地距离s0为2 000 km，电费或油费的预计支出是700元，通过计算说明两车能否到达目的地(高速路上能满足充电或加油的需求)解：(1)因为P电UI所以电动机工作最大电流是：I大300 A因为P电所以电动机5 min最多做功：WP电大t90 kW h7.5 kWh(2)因为p，S电S油，p与F成正比，所以两车对地面压强之比：(3)电动车：E电103 kWh，所以700元能使电动汽车行距的距离：s电300 km3.75103 km；燃油车：v油100 L，所以700元能使燃油汽车行驶的距离：s油100 km1.25103 km因为s电s0s油所以电动汽车能达到目的地，燃油汽车不能到达21(2018玉林改编)如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部分参数，当电热水壶正常工作时，求：额定电压220 V频率50 Hz额定功率1 000 W容量1.5 L(1)电热水壶的电阻(2)一个标准大气压下，将一壶水从25 加热到沸腾时，水吸收的热量c水4.2103J/(kg )(3)若电热水壶的热效率是78.75%，加热一壶水所需时间为多少 min?解：(1)由P可得，电热水壶的电阻：R48.4 (2)水的体积V1.5 L1.5103 m3，由得水的质量：mV1103 kg/m31.5103 m31.5 kg，水吸收的热量：Q吸cm(tt0)4.2103 J/(kg )1.5 kg(100 25 )4.725105 J(3)电热水壶消耗的电能：W6105 J；t600 s10 min22(2018泸州)如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表请解答下列问题：型号额定电压打浆装置电热装置JYPP11S220 V电机功率加热功率保温功率180 W1 000 W242 W(1)某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0 kg，打浆完成后浆的初温为40 ，加热该浆使其温度升高到100 ，需要吸收多少热量？设该浆的比热容为4.0103 J/(kg)(2)电阻R1和R2的阻值分别为多大？(3)该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作1 min所消耗电能为多大？解：(1)加热该浆需要吸收的热量：Q吸cm(tt0)4.0103J/(kg)1.0 kg(100 40 )2.4105 J(2)由图知，当S接a时，电路中只有R1，电阻较小，由P可知，此时电功率较大，为加热挡；当S接b时，电路中R1、R2串联，电阻较大，由P可知，此时电功率较小，为保温挡；由P可得R1的阻值：R148.4 ；由P可得串联时的总电阻：R串200 ，则R2的阻值：R2R串R1200 48.4 151.6 (3)该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，总功率：P总180 W1 000 W1 180 W，正常工作1 min所消耗电能：WPt1 180 W60 s70 800 J23图甲为某款新型电饭煲，