专题二十　综合计算题（试题部分）.xppt课件

1、栏目索引栏目索引专题二十 综合计算题中考物理中考物理 (河北公用河北公用)栏目索引栏目索引1.(2021湖北黄冈,17,7分)爬梯式混凝土搅拌机(如图)是用于普通建筑工地、桥梁水电等工程的建筑机械,由搅拌部分和提升部分组成。任务时,搅拌机将原料加工成混凝土后自动倒入运料斗。在提升电机的带动下,运料斗经过顶端的定滑轮沿竖直爬梯上升到一定位置,然后将混凝土卸下。知某型号爬梯式混凝土搅拌机部分参数如下表所示(g取10 N/kg)。求:好题精练型号JZM整机质量(kg)1 970空的运料斗重(N)600提升电机功率(kW)4.5栏目索引栏目索引(1)假设搅拌机与地面的接触面积为0.05 m2,那么任务

2、前搅拌机对程度地面的压强是多大?(2)假设运料斗每完成一次运料平均耗时1 min,每次所装混凝土质量为400 kg,那么运送30 m3的混凝土需求多长时间?设混凝土的密度为2103 kg/m3。(3)某次将装有4 000 N混凝土的运料斗提升到某高度用时16 s,提升部分的机械效率为80%。那么提升过程中运料斗遭到爬梯的阻力是多大?不计绳重、滑轮摩擦及空气阻力。栏目索引栏目索引答案(1)394 000 Pa(2)150 min(3)400 N解析(1)任务前搅拌机对程度地面压强为p=394 000 Pa(2)30 m3混凝土的总质量为m总=V总=2103 kg/m330 m3=60 000 k

3、g故运送30 m3的混凝土所需求的时间为t总=1 min=150 min(3)设运料斗被提升的高度为h,那么有=f=-G混-G斗=-4 000 N-600 N=400 N FSGSmgS21 970 kg 10 N / kg0.05m60 000 kg400 kgWW有用总()G hGGf h混混斗GGGf混混斗G混4 000 N80%栏目索引栏目索引思绪分析(1)根据表格中给出的搅拌机的质量,利用G=mg求出搅拌机的重力,进而求得搅拌机对程度地面的压力,根据p=求出对地面的压强;(2)根据混凝土的体积和密度利用公式m=V求出运送混凝土的总质量,根据总质量和一次运送的质量求出运送次数,即可求出

4、运送时间;(3)抑制物体重力做的功为有用功,抑制运料斗重力和阻力做的功为额外功,根据机械效率公式得=,代入数据求出阻力。 FSWW有用总()G hGGf h混混斗GGGf混混斗解题关键掌握压强的公式和有用功、额外功、机械效率的计算是解答此题的关键。 栏目索引栏目索引2.(2021四川成都,B7,6分)如图甲所示,A、B为不同资料制成的体积一样的实心正方体,浸没在圆柱描画器的水中,容器内部底面积是正方体下外表积的4倍。沿固定的方向缓慢匀速拉动绳子,开场时辰,A的上外表刚好与水面相平,滑轮组绳子自在端的拉力F的大小为F0,F随绳端挪动间隔s绳变化的图像如图乙所示。知动滑轮的重力G动=5 N,水=1

5、.0103 kg/m3,g取10 N/kg。除了衔接A、B间的绳子接受拉力有一定限制外,其他绳子都不会被拉断。滑轮与轴的摩擦、绳的质量等次要要素都忽略不计。(1)正方体A、B间的绳子长度L绳是多少?(2)正方体A和B的密度A和B分别是多少?(3)整个过程中,水对容器底部压强的最大变化量p是多少?栏目索引栏目索引答案(1)0.15 m(2)A=2.5103 kg/m3 B=2.0103 kg/m3 (3)375 Pa 解析(1)图像DE段对应的是A、B间绳子逐渐显露水面的过程此过程中,s绳=0.3 m滑轮组是由2段绳子承当物重L绳=0.15 m评分意见:有分析过程且结果正确得1分。(2)图像CD

6、段对应的是A逐渐显露水面的过程,此过程中,s绳=0.15 m推知:A的上外表分开原水面位置0.075 m,水面从原位置下降0.025 mA显露水面的高度为0.1 m即:正方体的边长L=0.1 m,体积V=10-3 m3F浮A=F浮B=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg10-3 m3=10 N整个过程中:由于滑轮组是2段绳子承当物重,设动滑轮挂钩下绳子拉力为F那么:2F=F+G动开场时辰对应的形状:2F0=GA+GB-F浮A-F浮B+G动图像D点对应的形状:F0=GA+GB-F浮B+G动83栏目索引栏目索引绳子断裂后:2F0=GA+G动式代入知数据后,联立解得:GA=25 N,GB

7、=20 N,F0=15 N进一步得:A=2.5103 kg/m3,B=2.0103 kg/m3评分意见:求出物体边长或体积得1分,列出力的平衡方程组得1分,结果正确得1分。(3)图像J点对应的形状(A、B间绳子刚要拉断时):3F0=GA+GB-F浮B+G动代入知数据可得:F浮B=5 N阐明:B的一半体积显露水面,显露水面的高度为0.05 m,B显露过程水面下降0.012 5 mA显露过程水面下降0.025 m两个阶段水面累计下降h=0.037 5 mp=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.037 5 m=375 Pa由于此时水面下降到最低处,水对容器底部压强的变化量到达最大。评分

8、意见:求出F浮B得1分,最后结果正确得1分。栏目索引栏目索引3.(2021江西,21,7分)如下图,电源电压可调,小灯泡L1标有“6 V6 W的字样,小灯泡L2、L3标有“6 V12 W的字样。(不思索温度对小灯泡电阻的影响)(1)闭合开关S1、S2、S3,调理电源电压为6 V时,求电流表的示数;(2)闭合开关S2,断开开关S1、S3,调理电源电压为12 V时,求电路耗费的总功率;(3)闭合开关S2、S3,断开开关S1,调理电源电压为10 V时,求小灯泡L3的实践发光功率。栏目索引栏目索引答案(1)3 A(2)24 W(3)0 W解析(1)此时,L1和L3并联,U实=U额=6 V,L1和L3均

9、正常发光I1=1 A,I3=2 A电流表的示数I=I1+I3=1 A+2 A=3 A(2)此时,L2和L3串联,U实=U额=6 V,L2和L3均正常发光P总=P2+P3=12 W+12 W=24 W(3)此时,电路中只需L3连入电路,且U3实=10 V,远远超出其额定电压,灯泡烧坏,不能发光,P3实=0 W 11PU6W6 V33PU12W6 V中心考点串并联电路特点分析及运用;电功率计算。 思绪分析此题是经过开关来改动串并联关系,所以该当首先判别三个开关在不同形状下各用电器的任务形状和衔接方式。然后再根据串并联电路的U、I、R关系特点进展分析计算。 栏目索引栏目索引4.(2021四川成都,A

10、25,6分)如下图,电源电压坚持不变,灯泡上标有“12 V6 W, 定值电阻R1=120 ,滑动变阻器R2上标有“50 1 A,电压表的量程选用“0 3 V。断开S2,闭合S和S1,滑片P移到B端,灯泡刚好正常发光。(1)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,1 min内电路耗费的电能是多少?(2)断开S1,闭合S和S2,在平安前提下,调理滑片P的过程中,电路耗费的最小功率是多少? 栏目索引栏目索引答案(1)432 J(2)0.9 W解析(1)当滑片P移到B端,断开S2,闭合S和S1,电路中用电器只需灯泡由于灯泡正常发光,可知电源电压U=12 V(1分)当滑片P移到B端,三个开关都闭合,电路为R1

11、与灯泡并联W1=t=60 s=72 JW灯=Pt=6 W60 s=360 JW=W1+W灯=72 J+360 J=432 J(2分)(2)断开S1,闭合S和S2,R1与R2串联,滑片P在B端时电路中电流最大,等于0.1 A。挪动滑片P使电压表示数为3 V时,电路耗费的功率最小U1=U-U2=12 V-3 V=9 VI=0.075 A(1分)R2=40 50 阐明操作可行(1分)Pmin=UI=12 V0.075 A=0.9 W(1分)21UR2(12V)12011UR9V1202UI3V0.075A解题关键解此题的关键是开封锁合、断开时电路串、并联的区分,要留意在确保电路平安的情况下电路最小电

12、流确实定。 栏目索引栏目索引5.(2021河北唐山路北一模,37)如下图,是一辆汽车经过滑轮组将深井中的物体拉至井口的安装图,知井深10 m,物体重G=4103 N,汽车重G车=3104 N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2103 N,汽车遭到的阻力为车重的0.05倍。请计算:(1)假设汽车运动的速度为1.2 m/s,那么将物体由井底拉至井口,需求多长时间?(2)滑轮组的机械效率是多少?(保管一位小数)(3)汽车的牵引力是多大?(4)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是多少?栏目索引栏目索引答案(1)25 s(2)66.7%(3)3 500 N(4)1.05105J解析(1)v=v车=1.2

13、 m/s=0.4 m/st=s/v=h/v=25 s(1分)(2)=W/W总=66.7%(2分)(3)f=0.05G=0.053104 N=1 500 N(1分)汽车匀速直线运动F牵=F+f=2103 N+1 500 N=3 500 N(1分)(4)s车=3h=310 m=30 mW牵=F牵s车=3 500 N30 m=1.05105 J(1分) 131310m0.4m/sGhFs3GhFh3GF334 10 N3 2 10 N 栏目索引栏目索引6.(2021河北石家庄质量检测,37)底面积为100 cm2的圆柱描画器放在电子台秤上,图甲是向装有水的容器缓慢放入圆柱形金属块的表示图。在放入过程

14、中,金属块以恒定速度v=0.01 m/s下降。图乙是细绳的拉力F随时间t变化的图像(从t=0时开场到金属块刚好接触容器底部且水未溢出),忽略水的阻力。(g=10 N/kg,水的密度=1.0103 kg/m3)求:栏目索引栏目索引(1)浸没后金属块所受的浮力;(2)金属块的密度;(3)假设金属块浸没后剪断绳子,金属块下沉并最终静止在容器底部,求此时与剪断绳子前容器底对台秤压强的变化量为多大?此时水对容器底的压强为多大?栏目索引栏目索引答案(1)5 N(2)2.8103 kg/m3(3)900 Pa1.3103Pa解析(1)浸没后金属块所受浮力:F浮=G-F拉=14 N-9 N=5 N(1分)(2

15、)由F浮=水gV可得金属块体积:V=F浮/水g=510-4 m3由图线可知金属块的质量为1.4 kg,所以金属块密度为:=m/V=2.8103 kg/m3(2分)(3)剪断绳子后台秤示数添加9 N,所以容器底对台秤的压强添加量为:p=F/S=900 Pa(1分)金属块从接触水面到触碰到容器底所用时间t=11 s-3 s=8 s未放金属块时水深:h1=vt=0.01 m/s8 s=0.08 m金属块浸没后液面上升的高度:h2=V/S=0.05 m此时水深:h=h1+h2=0.08 m+0.05 m=0.13 m所以,水对容器底的压强:335N1.0 10 kg / m10N / kg431.4k

16、g5 10 m429N100 10 m43425 10 m100 10 mp=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.13 m=1.3103 Pa(2分) 栏目索引栏目索引7.(2021河北保定清苑一模,38)如图甲所示的电路中,电源电压坚持不变。将一个电压表正确连入电路,闭合开关S后,滑动变阻器R2的滑片P从b端滑向a端的过程中,测得电流表示数和电压表示数的变化情况如图乙所示。(1)R1的电阻是多少?电源电压是多少?(2)R1耗费电功率的最小值和最大值分别是多少?(3)此过程中电路总功率的变化范围是多少?栏目索引栏目索引答案(1)10 9 V(2)0.9 W3.6 W(3)2.75

17、.4 W解析(1)结合乙图信息,易知电压表测滑动变阻器两端的电压(1分)当I1=0.3 A时,U1=6 V,电源电压U=0.3R1+6 V当I2=0.6 A时,U2=3 V,电源电压U=0.6R1+3 V(1分)两个方程联立,可求得R1=10 ,U=9 V(1分)(2)R1为定值电阻,电路中电流最小时,R1耗费功率最小,电路中电流最大时,R1耗费功率最大,所以P1最小=R1=(0.3 A)310 =0.9 W,P1最大=R1=(0.6 A)310 =3.6 W(2分)(3)当I1=0.3 A时,电路总功率最小,P最小=UI1=9 V0.3 A=2.7 W当I2=0.6 A时,电路总功率最大,P

18、最大=UI2=9 V0.6 A=5.4 W所以电路总功率的变化范围是2.75.4 W。(2分)(注:其他解法正确也给分) 21I22I栏目索引栏目索引8.(2021河北石家庄联考,38)在如下图的电路中,电源电压坚持不变,灯泡L的规格为“12 V 24 W(灯丝的电阻不随温度的变化而变化),定值电阻R1为30 ,滑动变阻器R2的规格为“20 2.5 A,电流表所选量程为03 A,电压表所选的量程为015 V。假设只闭合开关S2,灯泡消耗的实践功率为其额定功率的。求:(1)灯泡的额定电流及其电阻。(2)电源电压。(3)改动各开关的形状,在保证各电路元件平安的情况下,电路耗费的最大功率和最小功率。

19、14栏目索引栏目索引答案(1)2 A6 (2)36 V(3)133.2 W36 W解析(1)由P=UI可得,灯泡的额定电流为I额=2 A(1分)由欧姆定律可得,灯泡的电阻为RL=6 (1分)(2)由灯丝电阻不变及P=UI=I2R可得,在只闭合开关S2时,灯泡的实践功率与其额定功率之比为,即:=,那么I实=1 A(1分)此时,电源电压为U=U实+UR1=I实(RL+R1)=1 A(6 +30 )=36 V(1分)(3)只闭合开关S2时,电路的电流最小,那么电路耗费的电功率最小电路耗费的最小功率为:P最小=UI最小=36 V1 A=36 W(1分)当S1、S2和S3都闭合时,R1与滑动变阻器并联,

20、且当经过滑动变阻器的电流到达允许的最大值2.5 A时,电路的电功率到达最大。此时经过定值电阻的电流为I1=1.2 A(1分) PU24W12VUI额12V2A14PP实额2L2LI RI R实额22II实额142I额2A21UR36V30栏目索引栏目索引电路耗费的最大功率为P最大=UI最大=36 V(1.2 A+2.5 A)=133.2 W(1分)栏目索引栏目索引9.(2021河北张家口、邢台一模,39)在如图甲所示的电路中,电源电压为12 V,且坚持不变,电阻R0的阻值为10 ,滑动变阻器R1标有“30 0.5 A字样。求:栏目索引栏目索引(1)假设电流表的示数为0.4 A,求滑动变阻器接入

21、电路的阻值;(2)用电阻R2交换电阻R0,挪动滑片P由距左端三分之一的位置逐渐向右挪动,当恰好使两只电表偏离零刻度的角度一样时(电流表、电压表的表盘如图乙所示),电路的电功率为3.6 W。求:定值电阻R2的阻值;在挪动滑片过程中,电路电功率的最大值和最小值。答案(1)20 (2)15 5.76 W3.2 W 栏目索引栏目索引解析(1)电流表的示数为0.4 A,那么定值电阻两端的电压为U0=IR0=0.4 A10 =4 V(1分)滑动变阻器两端的电压为U1=U-U0=12 V-4 V=8 V那么滑动变阻器连入电路的电阻为R1=20 (1分)(2)在滑片P挪动过程中,滑动变阻器连入电路的最小电阻为

22、R最小=10 当恰好使两只电表偏离零刻度线的角度一样时,电路的电功率为3.6 W,那么此时电路的电流为I=0.3 A(1分)确定电压表的量程方法1:假设电压表选择的量程为03 V,此时电压表的示数应为1.5 V,那么此时滑动变阻器连入电路的电阻为RP=5 10 ,那么电压表选择的量程应为015 V的量程,电压表的示数1UI8V0.4Amax3R303PU3.6W12VPUI1.5V0.3A栏目索引栏目索引应为7.5 V(1分)方法2:由题意可得,滑动变阻器连入电路的电阻大于10 ,当电路电流为0.3 A时,电压表的示数应大于3 V,那么电压表的量程应选015 V的量程,电压表的示数为7.5 V

23、(1分)滑动变阻器连入电路的电阻为RP=25 ,定值电阻R2的电阻为R2=15 (1分)电压表的量程大于电源电压,那么当滑片位于最右端时,电路电流最小,其大小为I小= A那么电路的最小功率为P小=UI小=12 V A=3.2 W(1分)当滑片位于其三分之一处时,电路电流最大,其电流大小为I大=0.48 A,那么电路的最大功率为P大=UI大=12 V0.48 A=5.76 W(1分)PUI7.5V0.3APUUI12V7.5V0.3A2URR最大12V30154154152URR最小12V1015栏目索引栏目索引10.(2021河北涿州一模,20)如下图,知斜面长5 m,高3 m,绳端拉力为50

24、 N。利用这个滑轮安装将重为100 N的物体在5 s内从斜面的底端匀速拉到顶端,在此过程中:(1)物体沿斜面向上运动,绳端挪动的速度为多少?(2)拉力做的功和功率各是多少?(3)斜面与滑轮组成的安装的机械效率是多少?栏目索引栏目索引答案(1)2 m/s(2)500 J100 W(3)60%解析(1)绳端挪动的速度:v=2 m/s;(2)绳端挪动的间隔:s=25 m=10 m,拉力做的功W总=Fs=50 N10 m=500 J,功率:P=100 W;(3)有用功:W有=Gh=100 N3 m=300 J,机械效率=100%=100%=60%。 st2 5m5sWt总500J5sWW有总300J5

25、00J易错警示利用动滑轮沿斜面拉动物体,故绳端挪动的间隔为物体挪动间隔的2倍。 栏目索引栏目索引11.(2021河北石家庄长安一模,37)小丽运用如下图的滑轮组可以提起的最重物体是A,物体比A更重绳子将会断裂(不计绳重和摩擦)。(1)将A匀速提高2 m做的有用功为740 J,那么物重GA=?(2)此时滑轮组的机械效率为92.5%,小丽的体重为600 N,每只脚与地面的接触面积为210-2 m2,那么她对地面的压强p地=?(3)当物体A的一半浸在水中时,小丽的拉力减小了25 N,那么物体A的密度A=?栏目索引栏目索引答案(1)370 N(2)1104 Pa(3)3.7103 kg/m3 解析(1

26、)A的重力GA=370 N。(2)提升物体A时,绳端的拉力F=200 N;此时人对地面的压力F压=G人-F=600 N-200 N=400 N,人对地面的压强p地=1104 Pa。(3)浸入水中的物体A由于受浮力,它遭到向上的拉力减小,那么此时F浮=F=225 N=50 N,根据公式F浮=水gV排,得V排=510-3 m3,VA=2V排=110-2 m3,那么物体A的密度A=3.7103 kg/m3。 Wh有用740J2mAGn370N2 92.5%FS压22400N2 2 10 m F g浮水3350N1 10 kg / m10N / kgAAGgV23370N10N / kg 10 m审题

27、技巧运用等效替代的思想,当A一半浸在水中时,A遭到的浮力数值上就等于两股承当物重的绳上减小的拉力,故得出F浮=25 N2=50 N,并由F浮=水gV排得物体的体积,为计算A的密度提供必要条件。 易错警示计算小丽对地面的压强时,地面的受力面积应为两只脚与地面的接触面积,即S=210-22 m2。 栏目索引栏目索引12.(2021河北唐山开平一模,37)如图是运发动小明自制的上肢力量健身器表示图,杆AB长1.5 m。其中OA=1 m,可绕固定点O在竖直平面内自在转动,A端用细绳经过滑轮悬挂着底面积为0.15 m2,高为0.1 m的圆柱形配重M,在B端施加竖直向上的600 N的作用力时,M对程度地面

28、的压强为0,(g取10 N/kg,杠杆重、绳重及摩擦不计)求:(1)配重的密度;(2)运发动将配重M匀速提升0.1 m时人对杠杆做的功;(3)人用420 N的力向上推杠杆时,配重M对地面的压强。栏目索引栏目索引答案(1)2103 kg/m3(2)30 J(3)600 Pa解析(1)设绳子对A端的拉力为FA,人对B端的作用力为FB,那么由杠杆平衡条件得,FAOA=FBOBFA=FB=600 N=300 N配重M的重力G=FA=300 N配重的密度=2103 kg/m3 (2)人对杠杆做的功等于提升配重M所做的功W=GhA=300 N0.1 m=30 J(3)当人用420 N的力向上推杠杆时,根据

29、杠杆平衡条件得,FAOA=FBOB可得FA=210 N配重M对地面的压力:F=G-FA=300 N-210 N=90 N配重M对地面的压强:p=F/S=600 Pa OBOA1.5m 1m1mmVGgV3300N10N / kg0.015m290N0.15m栏目索引栏目索引13.(2021河北邯郸一模,37)如下图,利用滑轮组从水下打捞一长方体外形重物,其底面积S=0.05 m2、高h=0.2 m,小明站在岸边拉动绳子自在端,使重物从水底开场向上运动,假定重物一直竖直向上匀速运动,并阅历三个运动阶段:第一阶段,从重物在水底开场运动到重物的上外表刚显露水面,绳对重物的拉力F1=140 N,用时t

30、1=40 s;第二阶段,从重物上外表刚显露水面到其下表面刚分开水面,用时t2=4 s;第三阶段,重物下外表分开水面后在空中上升。(知动滑轮重G0=60 N,水=1.0103 kg/m3,g=10 N/kg,不计绳重、摩擦、水的阻力及水面变化)求:(1)在第一阶段运动中,水对重物的浮力F浮是多大?(2)在第一阶段运动中,绳对重物做功W1是多大?(3)未打捞前,重物对池底的压强是多大?栏目索引栏目索引答案(1)100 N(2)280 J(3)2 800 Pa解析(1)第一阶段,水对重物的浮力F浮=水gV排=1103 kg/m310 N/kg0.050.2 m3=100 N(2)重物运动的速度v=0

31、.05 m/s,第一阶段重物上升的高度s1=vt1=0.05 m/s40 s=2 m,绳对重物做功W1=F1s1=140 N2 m=280 J(3)第一阶段,重物受力情况为F1+F浮=G,未打捞前,重物受力情况为F支+F浮=G,故池底遭到的重物的压力F=F支=F1=140 N,重物对池底的压强为:p=2 800 Pa 22st0.2m4sFS2140N0.05m栏目索引栏目索引14.(2021河北张家口宣化模拟,37)如下图,升降台上平放有底面积是0.4 m2的圆柱描画器,杠杆C端用轻绳拉紧圆柱体A,OC OD=2 1,杠杆D端用轻绳悬挂一个重力为600 N,底面积为0.2 m2的圆柱体B。当

32、圆柱体B恰好浸没时,它所受的浮力为400 N,此时A对地面的压强是pA,杠杆处于平衡形状;翻开阀门,放出适量水后,圆柱体A对地面的压强恰好变化了800 Pa,物体B显露了水面0.16 m且杠杆再次平衡。知:p pA=4 5(其中p表示圆柱体A对地面压强的变化量),求:(水的密度为1 g/cm3,g取10 N/kg)(1)圆柱体B的高度;(2)杠杆C端所受绳子拉力的变化量;(3)圆柱体A所受的重力。 栏目索引栏目索引答案(1)0.2 m(2)160 N(3)300 N解析(1)圆柱体B浸没时,其所受的浮力为400 N,圆柱体B的高度h=F浮/(水gSB)=0.2 m(2)由题可知h=0.16 m

33、,F浮=水gV=320 N,圆柱体A所受的绳子拉力为FC,圆柱体B浸没时有FCOC=(GB-F浮)OD水量调整后,有FCOC=GB-(F浮-F浮)OD所以有(FC-FC)OC=F浮OD,杠杆C端所受拉力的变化为FC-FC=160 N(3)p=800 Pa,圆柱体A的底面积为SA=160 N/800 Pa=0.2 m2。又由p pA=4 5得,pA=1 000 Pa,圆柱体B浸没时,A对地面的压力:FA=pASA=1 000 Pa0.2 m2=200 N,A所受C端拉力FC=100 N故圆柱体A所受的重力GA=FA+FC=200 N+100 N=300 N ()BGFODOC浮(600N400N

34、) 12栏目索引栏目索引15.如下图,一个厚度不计的圆柱形水桶,底面积为4102 cm2,盛上一些水后对程度地面的压力为400 N。(取g=10 N/kg)求:(1)此时水桶对地面的压强为多大?(2)桶的侧壁上有一个小阀门A,它能接受的水的压强最大为6103 Pa。当A距水面多深时,它将被水冲开?(3)如今,知小阀门A距水面0.5 m(如图),把一个体积为510-3 m3的实心球放入水中,水刚好能够把A冲开,那么球的密度为多少?答案(1)1104 Pa(2)0.6 m(3)0.8103 kg/m3 栏目索引栏目索引解析(1)水桶的底面积为:S=4102 cm2=410-2 m2水桶对地面的压强

35、为:p=1.0104 Pa。(2)根据液体压强公式:p=gh,可知冲开阀门时水的深度为:h=0.6 m。(3)把一个实心球放进水中后,水刚好把A冲开,阐明水面上升到了0.6 m,那么水面上升的高度为:h=0.1 m球排开水的体积:V排=Sh=410-2 m20.1 m=410-3 m3球遭到的浮力为:F浮=水gV排=1103 kg/m310 N/kg410-3 m3=40 N由于V排=410-3 m3510-3 m3所以球漂浮在水面上,小球重为:G=F浮=40 N球的质量为:m=4 kg FS22400N4 10 mp g水3336 10 Pa1 10 kg/ m10N/ kgGg40N10N

36、 / kg球的密度为:=0.8103 kg/m3。mV334kg5 10 m栏目索引栏目索引16.(2021河北保定清苑模拟,38)如图甲所示电路中,知定值电阻R2的阻值为5 ,灯泡L的额定电压为6 V,图乙为灯泡的电流随电压的变化图线。当开关S2闭合时,灯泡L正常发光。(1)灯泡正常发光时的电阻R为多大?(2)电源电压为多大?(3)当开关S2断开、S1闭合,滑片P从a端滑到b端的过程中,电流表的示数变化了1.0 A,求电路中功率的变化范围。栏目索引栏目索引答案(1)10 (2)9 V(3)7.216.2 W解析(1)灯泡的额定电压为6 V,由图乙可知I额=0.6 A灯泡正常发光时的电阻R=1

37、0 (2)当开关S1断开、S2闭合时,灯泡与电阻R2串联,灯泡正常发光,此时电路中电流为0.6 A电源电压U=U1+U2=6 V+I额R2=6 V+0.6 A5 =9 V(3)当开关S2断开、S1闭合时,滑动变阻器与电阻R2串联,滑片P在a端时,Ia=1.8 A依题意滑片P在b端时,电路中的电流Ib=0.8 A电路中的最大功率和最小功率分别为P=UIa=9 V1.8 A=16.2 WP=UIb=9 V0.8 A=7.2 W电路中的功率的变化范围为7.216.2 W UI额额2UR9V5栏目索引栏目索引思绪分析利用图像信息得灯L的额定电流为0.6 A,由R=计算灯正常发光时的电阻,由串联电路中U

38、=U1+U2和U=IR计算电源电压;由I=及电表示数变化判别、计算出电路中最大电流和最小电流,并由公式P=UI计算出相应的电功率。UIUR知识拓展当电路中接入的电阻最大时,电流最小,电路耗费的功率最小,反之,耗费的功率最大,功率的计算常用P=UI或P=。 2UR栏目索引栏目索引17.(2021河北石家庄裕华一模,38)如图甲所示,电源电压可调,定值电阻R1的阻值为20 ,滑动变阻器R2的规格为“5 3 A,灯泡L规格为“4 V1 W,且灯丝电阻不随温度变化,只闭合开关S,灯泡L恰好正常发光。(1)求灯泡正常发光时的电阻和此时的电源电压。(2)开关S、S1、S2都闭合,在电路上正确连入A1、A2

39、两个电流表,当变阻器连入电路的电阻恰为其最大阻值一半时,两电流表的示数分别如图乙、丙所示,请判别电流表在电路中的位置并计算此时的电源电压。栏目索引栏目索引答案(1)16 9 V(2)见解析解析(1)只闭合开关S,电阻R1与灯串联,灯泡正常发光时的电阻:R灯=/P额=16 ;当灯泡正常发光时,电路电流即经过灯泡的电流I=I灯=0.25 A,电源电压:U=I(R1+R灯)=0.25 A(20 +16 )=9 V;(2)开关S、S1、S2都闭合,由图甲可知,L被短路,R1与R2并联接入电路,由图乙可知:小量程读数为0.3 A,大量程读数为1.5 A;由图丙可知:小量程读数为0.54 A,大量程读数为

40、2.7 A;当变阻器最大阻值的一半接入电路时,即R2=2.5 且与R1=20 并联,根据并联分流关系可知,I1/I2=R2/R1=1/8;由读数分析I1 I2四种情况中,没有8 1或1 8的情况,故两电流表不能够都在支路上,那么只需一个支路电流表和一个干路电流表;并联电路,干路电流I=I1+I2,结合I1 I2=1 8可知,I1 I=1 9,I2 I=8 9,对照两电流表的示数之比,电流比值只需1 9成立,所以A1测R1电流,且为0.3 A,A2测干路电流为2.7 A;根据并联电路的特点,电源电压为:U=U1=I1R1=0.3 A20 =6 V。 2U额2(4V)1WPU额额1W4V2.520

41、栏目索引栏目索引18.(2021河北保定竞秀一模,38)如图甲所示,电源电压可调,L的规格为“2 V1 W,且灯丝电阻不随温度变化。电压表的量程为“03 V,滑动变阻器R的最大阻值为20 。(1)调理电源电压至U,只闭合S1,挪动滑片,在电压表的示数不超越量程时,灯泡耗费的最小功率为0.25 W,求灯丝电阻和R接入电路的最大阻值。(2)调理电源电压至U,只闭合S2,滑片从a移到b的过程中,两表的I-U关系如图乙所示,滑片在a和b点时,电压表指针均指到满偏刻度的三分之二位置(电压表重新选择了量程)。求电源电压U。 栏目索引栏目索引答案(1)4 12 (2)18 V解析(1)灯丝的电阻RL=4 ;

42、只闭合S1,灯L和滑动变阻器R串联,当电压表示数为3 V时,R连入电路的阻值最大,灯耗费的功率最小,为0.25 W,那么电路中的电流I=0.25 A,那么此时R接入电路的最大阻值R=12 ;(2)只闭合S2,R0与R串联,由“滑片在a和b点时,电压表指针均指到满偏刻度的的位置可知,Ua=2 V(03 V量程),Ub=10 V(015 V量程),那么相应的R0两端电压分别为U-2 V和U-10 V,故滑片在a点时,电路中的电流Ia=,滑片在b点时,电路中的电流Ib=,又由两表的I-U的图像得=,由联立,解得U=18 V。 2UP额额2(2V)1WPR0.25W4RUI3V0.25A230 2VUR0 10VURaaII21栏目索引栏目索引19.(2021四川攀枝花,32,7分)如图甲所示,电源两端电压坚持不变,L是标有“6 V3.6 W的小灯泡,经过它的电流和它两端的电压关系如图乙所示,R0为定值电阻。当开关S、S1、S2都闭合,且滑动变阻器的滑片位于a端时,小灯泡恰好正常发光,此时R0耗费的功率为P1;当S、S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片滑到中点时,电流表的示数为0.5 A;当S、S2闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片滑到b端时,R0耗费的功率为P2,且P1 P2=9 4。求:栏目索引栏目索引(1)小灯泡正常发光时的电阻