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2021年中考物理重点难点含解析打包37套,文本
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专项七计算专题重难点33综合计算【知识梳理】初中物理常见的综合计算类型，主要是力学综合、电学综合、力电综合、电热综合（已有专题讨论，不再在本做专题讨论）、力热电综合。综合题目涉及知识面广、难度较大。在做这类题目时，首先要克服畏惧心理，综合题不一定就是难题，题目很长的题目也不一定时难题。我们要认真读题，仔细分析题目所呈现的情景、给出的数据，将它们一一分解成单一的小问题，按照我们一般的计算题解题思路去完成即可。【典例分析】【例1】(2020潍坊24)某型号汽车的油量显示电路如图甲所示，其中定值电阻r0=10，r为压敏电阻（厚度不计），位于油箱底部，a表是一量程为00.6a的电流表，作为油量指示表。压敏电阻的电阻值随汽油产生的压强的变化而变化，其对应关系如图乙所示。已知加满汽油时油的深度为0.4m，a表示数为0.6a，汽油密度油=0.7103kg/m3，g取10n/kg。求：(1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强；(2)电源的电压；(3)汽油耗尽时电流表的示数。【答案】(1)2.8103pa (2)12v (3)0.1a【分析】(1)加满汽油时油的深度为0.4m，所以加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强为：p=油gh=0.7103kg/m310n/kg0.4m=2.8103pa。(2)加满汽油时油的深度为0.4m，a表示数为0.6a，汽油产生的压强为：2.8103pa，由乙图可知：此时压敏电阻的电阻值r=10，r0=10，根据串联电路的特点和i=u/r可得：电源电压为：u=i（r+r0）=0.6a（10+10）=12v。(3)汽油耗尽时，压敏电阻受压强为0，由图象知此时压敏电阻连入电路的阻值r=110，由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中电流为：i= = =0.1a。【思路小结】这是一道力学与电学的基础综合计算题。在阅读题目的过程中带着待求的问题去有意识的收集数据，然后结合有关的公式求解即可。【真题操练】1.(2020泰安24)利用叉车运送货物，已知货物质量为500kg、底面积为5m2，货物与叉车水平叉臂的接触面积为0.8m2，g取10n/kg。(1)叉车托着货物匀速水平移动，求货物对叉车水平叉臂压强；(2)叉车在20s内将货物匀速举高1.8m，求叉车支持力对货物做功的功率。【答案】(1)6.25103pa (2)450w【解析】(1)货物对叉臂的压力：fgmg500kg10n/kg5103n；货物对叉车水平叉臂的压强：p= = = 6.25103pa。 (2)叉车对货物的支持力：fg5103n；叉车支持力对货物做的功：wfs5103n1.8m9103j；叉车支持力对货物做功的功率：p= = =450w。答：(1)货物对叉臂的压强是6.25103pa；(2)叉车对货物做功的功率是450w。2.(2020威海26)采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为70kg，摩托车质量为150kg（g=10n/kg）。(1)小明买食品时，将摩托车停在超市门前的水平地面上，摩托车与地面接触面积为150cm2，求摩托车对地面的压强；(2)采购食品后，小明将80kg的食品装上车，在限速为80km/h的水平路面上以72km/h的速度匀速行驶50s，行驶时受到的阻力为总重力的0.1倍，若消耗的汽油完全燃烧放出1106j的热量，求摩托车发动机的实际输出功率和效率。【答案】(1) 1105pa(2)6000w30%【解析】(1) 摩托车静止在水平地面时对地面的压力：f=g=mg=150kg10n/kg=1500n；摩托车与地面接触面积：s=150cm2=1.510-2m2；摩托车静止在水平地面时对地面的压强：p= = = 1105pa。 (2)由题意可知：摩托车匀速行驶时受到的摩擦力：f=0.1g总=0.1（m车+m人+m货）g=（150kg+70kg+80kg）10n/kg0.1=300n；因为摩托车匀速直线行驶，所以f牵=f=300n。摩托车的速度：v=72km/h=20m/s；摩托车的功率：p=f牵v=300n20m/s=6000w。摩托车行驶50s输出的用功：w=pt=6000w50s=3105j；摩托车发动机的效率：= 100%= 100%=30%。答：(1)摩托车对地面的压强为1105pa；(2) 摩托车发动机的实际输出功为6000w；摩托车发动机的效率为30%。3.(2020威海28)某游乐场有一种水上娱乐球项目。娱乐球（以下简称“球”）是质量分布均匀的空心球，半径为1m，质量为10kg。（=1103kg/m3，g=10n/kg）(1)质量为80kg的游客坐在球中，当球静止在水面上时，球浸入水中的体积为多少立方米？(2)游玩结束后，为了将球中的游客安全送上岸，安全员先将水中的球推到岸边随后安全员始终对球施加最小的力，使球绕岸边的a点始终匀速缓慢转动。球转动期间，游客的重心b与球心o始终在竖直方向的同一条直线上；当球转动到如图甲所示位置时，oa与竖直方向的夹角为30，球浸入水中的体积变为0.02m3，请计算此时安全员施力的大小；当球离开水面后，安全员继续用最小的力，将球转动至图乙所示位置，请说出此过程中施力的大小如何变化？【答案】(1) 910-2m3 (2)175n 变小【解析】(1)球静止在水面上，根据二力平衡，排开水的重力等于物体重力，根据公式m=v可得：v= = = = 910-2m3。(2)如图为一个省力杠杆，安全员始终对球施加最小的力，排开水的重力为：g=mg=vg=1103kg/m30.02m310n/kg=200n总重力为：g总=mg=（80kg+10kg）10n/kg=900n；阻力为：f2=g总-g=900n-200n=700n。动力臂要最大，为2r，根据直角三角形30所对应直角边为斜边的一半，此时阻力臂为r/2，根据公式f1l1=f2l2可得：1= = =175n。当球离开水面后，安全员继续用最小的力，oa与竖直方向的夹角变小，因此阻力臂变小，而动力臂不变，因此动力不断变小。答：（1）当球静止在水面上时，球浸入水中的体积为910-2m3；（2）此时安全员施力的大小为175n；当球离开水面后，安全员继续用最小的力，将球转动至图乙所示位置，此过程中施力的大小不断变小。4.(2020武威22)爸爸给小林买了一部电动平衡车。小林从家骑该电动平衡车以12km/h的速度匀速行驶，用15min到达了市民广场。小林的质量为40kg，g取10n/kg，求：平衡车参数材质镁合金高弹性车架净重10kg（含电池组）最高车速18km/h充电时间约4小时轮胎个数2轮胎总触地面积5cm2 (1)小林家到市民广场的距离是多少？(2)小林在市民广场水平路面上骑行时，车对地面的压强是多少？(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小林在市民广场中以最高速度骑行时，平衡车动力的功率是多少？【答案】(1)3km (2)1106pa (3)250w【解析】(1)小林运动的时间为t=15min=0.25h；小林家到市民广场的距离：s=vt=12km/h0.25h=3km。 (2)车对地面的压力：f=g=(g车+g人)g=(10kg+40kg)10n/kg=500n；车对地面的压强：p= = = 1106pa。 (3)车受到的阻力：f=0.1g=0.1500n=50n；车的最大速度：v=18km/h=5m/s；车匀速行驶，受到的动力和阻力是平衡力，动力f=f=50n；平衡车动力的功率：p= = = fv=50n5m/s=250w。答：(1)小林家到市民广场的距离是3km；(2)小林在市民广场水平路面上骑行时，车对地面的压强是1106pa；(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小林在市民广场中以最高速度骑行时，平衡车动力的功率是250w。5. (2020泰安25)小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。oab为水平杠杆，ob长1m，o为支点，oaab=14，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻r0的阻值为10，压力传感器r固定放置，r的阻值随所受压力f变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。(1)当电池组电压u012v，平板上物体所受重力分别是80n和100n时，闭合开关s，分别求出电流表的读数；(2)电池组用久后电压变小为u1，这时平板上物体重100n时，电流表读数为0.3a，求u1的大小；(3)在第(2)问情况中，电池组电压大小为u1，要求平板上重为100n的物体对应的电流表读数和电池组电压u012v的情况下相同，小明采取了两种解决办法：其它条件不变，只更换电阻r0，试求出更换后的r0的大小。其它条件不变，只水平调节杠杆上触点a的位置，试判断并计算触点a应向哪个方向移动？移动多少厘米？【答案】(1)0.3a和0.4a (2)9v (3)2.5 触点a应向左移动，移动3厘米【解析】(1)由杠杆平衡条件可知，当fa180n，fa2100n时fa1oafb1ob，80noafb1ob，fa2oafb2ob，100noafb2ob。由题意可知oaab=14，oaob=15，解得：fb116n，fb220n。由r的阻值随所受压力f变化关系图象得：r130；r220。由欧姆定律得i1= = = = 0.3a；i2= = = = 0.4a。(2)u1的大小：u1=ir总2=i0(r2r0)0.3a(20+10)=9v。(3)其它条件不变，只更换电阻r0为r0，由题意得：u1=i2r总2=i2(r2r0)；即9v=0.4a(20+r0)。解得：r02.5。其它条件不变，只向左调节a触点lcm，压力传感器阻值为r3。u1=i2r总3=i2(r3r0)，即9v=0.4a(r310)，解得：r312.5。从图象可知fb323n，由杠杆平衡条件fb3obfa2(oal)，即23n1m100n(1m/5l),解得:l3cm。答：(1)平板上物体所受重力分别是80n和100n时，闭合开关s，电流表的示数分别为0.3a和0.4a；(2)u1的大小是9v；(3)其它条件不变，只更换电阻r0，更换后的r0的大小是2.5；其它条件不变，只水平调节杠杆上触点a的位置，触点a应向左移动，移动3厘米。6.(2020黔南州20)小聪的体重是500n，家住19楼（楼的层高为3m），家里用燃气灶烧水、做饭。如果他从1楼步行上楼到家里（走了18层楼），用时3 min。已知天然气的热值3.0107j/m3，水的比热容是4.2103j/（kg）。问：(1)他上楼克服重力做的功是多少？做功的功率是多少？(2)完全燃烧多少立方米天然气放出的热量与小聪做的功相等？如果这些热量有35%被水吸收，能使0.5 kg水的温度升高多少？【答案】(1)2.7104j 150w (2) 910-4m3 4.5【解析】(1)上楼的高度为：h=3m18=54m；上楼克服重力做的功是：w=gh=500n54m=2.7104j；做功的功率是：p= = = 150w。(2)由题意可知：q放=w=2.7104j；根据q放=vq可得：v= = = =910-4m3。水吸收热量：q吸=q放=2.7104j35%=9450j。由q吸=cmt可得： t= = =4.5。答：(1)他上楼克服重力做的功是2.7104j。做功的功率是150w；(2)完全燃烧0.0009m3天然气放出的热量与小聪做的功相等。如果这些热量有35%被水吸收，能使0.5 kg水的温度升高4.5。7.（2020陕西23）海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。如图所示为一艘满载时排水量为5104t的海洋科学钻探船。甲板上装有很高的钻塔，可以安装并控制钻杆进行拉升作业，使钻头和钻杆最深可在4000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。（水1.03103kg/m3，g取10n/kg）。（1）该钻探船满载时受到海水的浮力是多少？（2）满载时，该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域，钻探船排开海水的体积 （选填“变大”“变小”或“不变”）（3）钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是多少？（4）该钻探船以36km/h的速度匀速航行时，动力推进系统的输出功率为4107w，则船受到的牵引力是多少？【答案】（1）5108n （2）变小 （3）4.12107pa （4）4106n【解析】（1）钻探船满载时受到海水的浮力：f浮g排m排g5104103kg10n/kg5108n。（2）满载时，该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域，都处于漂浮状态，受到的浮力不变，都等于船的重力，由f浮液gv排可知，排开海水的体积变小。（3）钻头在4000m深的海底处受到海水的压强：p水gh1.03103kg/m310n/kg4000m4.12107pa。（4）钻探船匀速航行的速度：v36km/h10m/s，由pfv可得，船受到的牵引力：f= = = 4106n。答：（1）该钻探船满载时受到海水的浮力是5108n；（2）变小；（3）钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是4.12107pa；（4）船受到的牵引力是4106n。8. (2020岳阳23)某物理兴趣小组设计了一个拉力传感器，工作原理如图所示。其中m、n均为绝缘材料，将n固定在地面上，p、q间是可伸缩导线（电阻不计），弹簧上端m和滑动变阻器r2的滑片p固定在一起，电源电压为12v，拉力f竖直向上。闭合开关s，当拉力为10n时，电流表示数为1a，电压表示数为2v。求 (1)拉力f为10n时，求
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