【聚焦中考】（四川地区）2017中考物理 第2篇 专题六 综合计算题试题.doc

专题六综合计算题类型一力学综合计算题1(2016福州)为提高车辆通行质量，福州交警在市区一些道路某些时段推出“绿波通行”，即车辆在绿波路段以如图所示的5055 km/h范围内行驶，一路绿灯。在绿波时段，质量是1.2103 kg的汽车，经过绿波路段上相距2.7103 m的两个路口，用时180 s，问：(1)汽车行驶的平均速度是多少？是否“绿波通行”？(2)若汽车在这段距离内行驶的牵引力保持3000 N不变，则汽车的输出功率是多少？(3)若轮胎与地面接触的总面积是0.6 m2，汽车静止时对水平地面的压强是多少？(g取10 N/kg)解：(1)汽车行驶的平均速度v15m/s54 km/h，因为50 km/h54 km/h40 km/h，所以该货车在AB段行驶超速(2)由p可得，车轮对路面的最大压力FpS7105 Pa0.3 m22.1105 N，水平面上物体的压力和自身的重力相等即FG，沙子的重力G沙GG车2.1105 N5104 N1.6105 N，则沙子的质量m沙1.6104 kg，由可得沙子的体积V沙8 m3(3)由该货车在某路段平直公路上运动60 s的速度时间图象可知，货车在这段时间内作匀速直线运动，其运动路程svt10 m/s60 s600 m，完全燃烧柴油放出的能量Qm汽油q0.2 kg4.5107 J/kg9106 J，由100%可得WQ40%9106 J3.6106 J，由WFs可得F6000 N，因为匀速行驶，则这段时间内运动受到的阻力fF6000 N23(2016荆门)如图甲所示是某大型超市上的节能自动扶梯。图乙是其示意图，扶梯与水平面成30角。扶梯空载(无人)时的速度为0.13 m/s，当有人即将步入扶梯时，扶梯通过光电传感器感知后即以0.65 m/s的速度运行。现有一个体重为600 N的人乘扶梯上楼。(1)此站在扶梯上，鞋与扶梯的接触面积为400 cm2，则人对扶梯的压强有大？(2)若此人乘扶梯从A到B所用时间为20 s，则扶梯克服人的重力做功的功率有多大？(3)下表是节能自动扶梯与普通电梯的有关参数。与普通电梯比，节能自动扶梯一年(按360天计)要节约多少电能？电梯类别负载情况平均功率/kW平均每天运行时间/h节能自动扶梯负载(有人)3.63空载(无人)0.411普通电梯负载或空载3.614解：(1)人对扶梯的压力FG600 N，人对扶梯的压强p1.5104Pa(2)根据v可得AB的长svt0.65 m/s20 s13 m，因为在RtABC中，BAC30，所以扶梯的高度hBCAB13 m6.5 m，扶梯克服人的重力做功WGh600 N6.5 m3.9103 J，则功率P195 W(3)由P可得普通电梯一天消耗的电能W1P1t13.6 kW14 h50.4 kWh；节能自动扶梯一天消耗的电能W23.6 kW3 h0.4 kW11 h15.2 kWh，则节能自动扶梯一年要节约的电能W365(50.4 kWh15.2 kWh)12848 kWh24(2015黄冈)如图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其电热丝加热的额定功率为1500 W。图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24 V，A为水位指示表(由量程为00.6 A 电流表改成)，R0阻值为10 ，Rx为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。 (1)热水器正常加热时，电热丝电阻多大？(结果保留一位小数) (2)阴雨天，将储水箱中50 kg、30 的水加热到50 ，正常通电要多长时间？设电热全部被水箱中的水吸收且无热损失，c水4.2103 J/(kg)；(3)当水位指示表指示储水箱水深为0.2 m时，探测电路中的电流多大？解：(1)因为电热丝加热时，P1500 W，U220 V，所以由P得R232.3 (2)水吸收的热量Qcmt4.2103 J/(kg)50 kg(50 30 )4.2106 J，又因为WQPt，所以t2800 s(3)由丙图可知，h0.2 m时，Rx150 ，则探测电路中的电流为I0.15 A25(2016岳阳)图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220 V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关。将电饭煲接入220 V电路中，在电饭煲工作的30 min内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求：(1)030 min，电饭煲产生的总热量。(2)S和S1均闭合，电路中的总电流。(3)在不同电压下，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同。用电高峰期，当实际电压为198 V时，使用该电饭煲，从开始工作到S1第一次自动断开需要多长时间？解：(1)由电路图可知，当开关S和S1都闭合时，电路为R1与R2并联，电饭煲的功率较大；同理可知，只闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，电饭煲功率较小；由图乙可知，工作30 min中，P1440 W时的功率时间t115 min900 s，P总660 W时的功率时间t230 min15 min15 min900 s，由QWUIt可得030 min内电饭煲产生的总热量QQ1Q2W1W2P1t1P2t2440 W900 s660 W900 s9.9105 J(2)当S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，电饭煲的功率较大，由PUI可得，电路中的总电流I总3 A(3)电饭煲正常工作时，由图丙可知，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开时的时间t10 min600 s，此过程中产生的热量QWP总t660 W600 s3.96105 J，电饭煲最大功率时电路中的总电阻R ，因在不同电压下，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同，所以，由QWPt可得，在实际电压是198 V时电饭煲工作的时间t740.7 s26.(2016天门)某物理兴趣小组设计了探测湖底未知属性的矿石密度的装置，其部分结构如图甲所示。电源电压为6 V，R0为定值电阻，滑动变阻器R的阻值随弹簧的拉力F变化关系如图乙所示，T为容器的阀门。某次探测时，水下机器人潜入100 m深的湖底取出矿石样品M。返回实验室后，将矿石样品M悬挂于P点放入容器中，保持静止状态。打开阀门T，随着水缓慢注入容器，电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图丙中的实线所示。在电压表示数从2 V变为4 V的过程中，电流表示数变化值为0.2 A(弹簧电阻忽略不计，矿石M不吸水，湖水密度与水相同，g取10 N/kg)。求：(1)水下机器人在100 m深的湖底取样时受到水的压强为多少？(2)定值电阻R0的阻值是多少？(3)矿石M的密度是多少kg/m3?解：(1)水下机器人在100 m深的湖底取样时受到水的压强pgh1.0103 kg/m310 N/kg100 m1106 Pa(2)由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，由图丙可知，当容器内水的深度在0h1时，电压表的示数U12 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U0UU16 V2 V4 V，电路中的电流I1，由图丙可知，当容器内水的深度大于h2时，电压表的示数U24 V，R0两端的电压U0UU26 V4 V2 V，电路中的电流I2，因电流表示数变化值为0.2 A，所以，I1I20.2 A，解得R010 (3)当容器内水的深度在0h1时，电路中的电流I10.4 A，滑动变阻器接入电路中的电阻R15 ，由容器内水的深度大于h2时，电路中的电流I20.2 A，滑动变阻器接入电路中的电阻R220 ，由图乙可知，此时拉力F215 N，由于是往容器中缓慢注水，结合图丙可知：当容器内水的深度在在0h1时，矿石没有浸在水中，不受浮力，此时弹簧的拉力与重力平衡，拉力最大；当容器内水的深度在h1h2时，矿石浸在水中受浮力的作用，水的深度增加，浮力增大，拉力减小；当容器内水的深度大于h2时，矿石浸没在水中，浮力最大且不变，此时拉力最小，由于F122.5 NF215 N，结合上述分析可知，矿石的重GF122.5 N，矿石浸没在水中时拉力为F215 N，根据称量法测浮力可知，矿石浸没在水中时受到的浮力F浮GF222.5 N15 N7.5 N；根据F浮水gV排可得矿石的体积VV排7.5104 m3；矿石M的密度3103 kg/m3类型四计算推导题27(2016宜昌)如图所示，把一个底面积为S、高为l的长方体浸没在密度为的液体中，上、下表面分别距液面为h1和h2，因为液体内部存在压强，所以长方体各表面都受到液体的压力。(1)分析图中长方体的受力情况，其受到浮力的原因是_上、下表面存在压力差_，浮力的方向是_竖直向上_。(2)大量的实验结果表明：“浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力”。请从浮力产生原因的角度推导出这一结论。解：由液体压强公式pgh及压强公式p得：长方体上表面受到液体的压力F1p1S液gh1S；长方体下表面受到液体的压力F2p2S液gh2S，上、下两表面的压力差为F2F1液gh2S液gh1S液g(h2h1)S，长方体浸没在液体中，则长方体排开液体的体积V排S(h2h1)，所以，结合浮力的产生原因有F浮F2F1液g(h2h1)S液gV排m排gG排28.(2016杭州)小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。(支点和杠杆的摩擦不计)问：(1)重为5 N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4 N，钩码上升0.3 m时，动力作用点C上升0.5 m，此时机械效率1为多大？(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5 m。问：人的拉力F与第一次相比_(选填“变大”“变小”或“不变”)。比较此时的机械效率2与1的大小并用学过的知识给以推导。解：(1)有用功W有用Gh5 N0.3 m1.5 J；总功W总Fs4 N0.5 m2 J，机械效率100%100%75%(2)钩码的悬挂点在A点时，由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动，则由杠杠的平衡条件得到GOAG杠杆OCFOC，观察比较可知，悬挂点移至B点时，OBOA，即钩码重力的力臂变小，所以拉力F也变小；杠杆的机械效率；因为杠杆升高的高度不变，所以克服杠杆自重所做的额外功不变(即W额G杠杆h杠杆不变)；由于悬挂点