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文档简介
1、2021年中考物理力热电磁综合计算题汇编 力学综合 1. 8分2021?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×10kg/m求:33 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 4 解:1由图象可知:在空气中受到的拉力×10N, 4浸没在水中受到的拉力×10N 因为匀速下降浸没水中 444石料全部浸没水中受到的浮力F浮=F1×10N××10N; 2根据F浮=G排=液V排g 石料的体积V石=V排
2、=33=1m; 33根据V=l=1m,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; 石料浸没后钢丝绳拉力的功率×10N× 44答:1石料全部没入水中受到的浮力×10N; 32石料的体积1m; 3石料浸没后钢丝绳拉力的功率150W 27分2021?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
3、夯机的局部参数设夯锤夯击土层的能量全部用于夯实土层 1假设打夯机以10m/min的平均速度沿直线前进,那么10min前进了多少米? 22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1cm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,那么此次夯击时的平均冲击力为多少牛? 3施工时,假设打夯机前移消耗的能量为200J/次,那么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 2夯锤着地面积 600cm 前进速度 811m/min 夯击次数 120次/min 解:1由v=可得,s=vt=10m/min×10min=100m; 2夯锤夯
4、击时对土层的压强p=4×10Pa; 4 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 423F=pS=4×10Pa×6××10N, 43打夯机工作1min时的有用功W有用=400+200J/次×120次×10J, 5由P=可得,W总=W电=Pt=2000W××10J, 机械效率=×100%=×100%=60% 答:110min前进了100m; 32此次夯击时的平均冲击力为×10N, 3施工时,假设打夯机前移消耗的能量为200J/次,那么打夯机的
5、机械效率是60% 37分2021?雅安2021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 3示,其相关参数为:体积1m、重量7500N,最大潜水深度4500m,最大航速为 33简化计算,不考虑海水密度变化,海水密度取×10kg/m,g取10N/kg 321假设“金枪鱼上有面积为2×10m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假设上述漂浮在海面的“金枪鱼,由
6、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: 337p=×10kg/m×10N/kg×4000m=4×10Pa; 由p=得探测窗口承受海水的压力: 7324F=pS=4×10Pa×2×10m=8×10N; 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
7、=, 333露出海面体积为:V露=VV排=1m; 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 4答:1探测窗口承受海水的压力是8×10N; 32“金枪鱼露出海面的体积为; 3t3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(2021东营)电梯是高层住宅必备
8、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 Nkg) (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;2×10 J;×
9、;10W;(4)见解析 44 5.2021巴中6分如下图,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假设物重只有240N,滑轮组的机械效率 电学综合 1.2021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l5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
10、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? 22【答案】:1RL = UL/PL = (2V)/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 U总 = IR总×(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
11、分 1此时电路中只有电阻R1在工作 ···2分 评分意见:有其它合理答案均参照给分 2.(2021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? 3.2021凉山州如下图,电源两端电压不变,R
12、1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; 2R1的阻值和电源电压; 3求此电路的最大电功率 4.2021安顺如下图。灯泡R1的电阻为50、额定功率为,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 U10VI1?0.2A ?1分 R150? P?UI
13、1?10V?0.2A?2W? 2分 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 U10VI2?0.04A ?1分 R1?R250?200? U2?I2R2?0.04A?200?8V ?1分 所以,电压表的读数范围为:08V ?1分 5.2021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 (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
14、?磁敏 电阻RB两端的电压是多少? (3)假设把该测量仪放在某处,闭合开关,电路消耗的总功率为,那么该处磁感应强度是多少? 【答案】1160 20.025A 5V 3 【命题立意】此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 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
15、电阻大小,根据功率求电阻,由公式P=U2/R,得, R=U2/P=6V2/0.12W=300 RB=R-R0=300-40=260 由表可知,T 【方法技巧】此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根底 6.2021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该饮水机的局部参数:额定电压为220V,加热时的总功率为880W,保温时的功率
16、为40W,R1、R2为加热电阻丝假设它们的阻值不变求:计算结果假设不能整除,保存一位小数 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黄昏用电顶峰期,假设实际电压只有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
17、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; 求出此时该饮水机在加热状态的实际功率 可知,3知道加热时的电压,根据P=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= 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: =1210, R2=电饭锅加热时两电阻并联,由P= =,即 =+, 可得,电路中的总电阻:R=55 解得R1 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
18、流是4A; 2在加热状态下,电阻丝R1的阻值为; 3黄昏用电顶峰期,假设实际电压只有200V时,饮水机加热的实际总功率是727W 点评: 此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 7.2021内江9分如图甲所示,在2021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
19、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? 力热综合 1.2021连云港9分2021年4月21日,重达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。如下图,该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料,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,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
20、力大小; 3假设飞机发动机保持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×103kg/m3。 【答案】1×105Pa 22××108J 2. 2021?宜宾某一型号的汽车质量为5×10kg,轮胎与地面接触面积为4×250cm,在一段平直公路上用小时匀速行驶了54km,车受到的阻力为车重的倍求: 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; 234这一过程消耗燃油×10m,求汽车发动机
21、在这一过程中消耗的总能量及该汽 337车的效率假设燃油完全燃烧,燃油密度为×10kg/m,燃油热值q为×10J/kg, g取10N/kg 解:1汽车的行驶速度: v=108km/h 34222322F=G=mg=5×10kg×10N/kg=5×10N,S=4×, 该汽车对地面的压强: p=5×10Pa 43453×5×10N=5×10N,×10m, 3因为匀速行驶,所以F=f=5×10N, 348该汽车牵引力所做的功W=Fs=5×10N××
22、15;10J, 4由=可得,燃油的质量m=×10kg/m××10m=12kg, 这一过程中消耗的总能量Q=mq=12kg×××10J, 783323 该汽车的效率=×100%=×100%=50% 答:1该汽车的行驶速度为108km/h; 52该汽车队地面的压强为5×10Pa; 83该汽车牵引力所做的功为×10J; 84汽车发动机在这一过程中消耗的总能量为×10J,该汽车的效率为50% 3.2021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
23、船将可下水进行测试,渔船长71m,宽11m,高,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当渔船在海里到达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×10kg/m 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,假设下水测试渔船及所装物品的总重 72力为×10N,安装的全部钢轮与轨道的总接触面积为,求渔船在水平轨道上时对轨 道的压强是多大? 3假设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 7作时每分钟要燃烧
24、多少柴油?计算结果保存1位小数,柴油的热值为×10J/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 33 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 334p1=×10kg/m×10N/kg×4m=4×10Pa 722由题意可知压力为:×10N,受力面积为: p2=2×10Pa 573由题意可知:×10
25、W,t=1min=60s 57W=Pt=6.8×10W×60s=4.08×10J 由=得:×10J 8 由q=得: 4答:1船底离海面4m深处受到的海水压强为4×10Pa 42渔船在水平轨道上对轨道的压强是4×10Pa 3柴油发动机正常工作时每分钟要燃烧柴油 点评: 此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 4.2021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2
26、0kW的功率匀速行驶了l0min,消耗汽油,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的汽油完全燃烧放出的热量为多少?汽油的热值为×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:12分汽油放出的热量Qmq××l07J/kg×l07J 23分汽车匀速行驶时牵引力做的功WPt20×l03W×600s×107J W1.2?107J?由功的计算公式,可得牵引力F2000N 3s6?10m 由于汽车做
27、匀速运动,那么受到的阻力fF2000N 33分有用功W有mgh6×103kg×10N/kg×50m3×106J 总功W总P额tl×l05W×2×60s×l07J 3?106J那么机械效率?100%?25% W总1.2?107J 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2021?南通2021年,南通建造的世界首座海洋生活平台“希望7号出海试航假设 4试航中平台的排水量为×10t,以5m/s的速度匀速直线航行5km,所受阻力是平台重的倍取g=10N/kg,q燃油=4×10J/kg
28、求: 1平台受到的浮力; 2平台所受牵引力的功率; 3假设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 47解:1平台的排水量为m排××10kg, 根据阿基米德原理可知, 78平台受到的浮力F浮=G排=m排×10kg××10N 82平台漂浮时,G=F浮×10N, 86平台所受的阻力××10N=4×10N, 因为平台匀速直线航行,根据二力平衡条件, 6平台所受的牵引力F牵=f=4×10N, 3平台航行的路程s=5km=5×10m, 6310牵引力做的功W=Fs=4
29、215;10N×5×10m=2×10J, 由v=得,t= =1×10s, 73W有那么平台所受牵引力的功率P=2×10W 3由=得, =5×10J 10燃油燃烧放出的热量Q放= 由Q放=mq得, 燃油质量×10kg 83答:1平台受到的浮力×10N; 72平台所受牵引力的功率2×10W; 3假设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×10kg 力电综合 1.2021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 图甲 (1) 该扶梯在
30、额定电压下,满载运行时的工作电流是多少?结果保存一位小数 (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,那么从上梯到下梯,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 . 图乙 2.2021镇江8分如下图,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: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
31、超声波功率P0=8W当小车在平直路面上以的速度匀速行驶时,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的速度匀速行驶5min,求该过程中消耗的电池电能; 3假设充电时小车与转换器之间的距离L=2m,那么2h内所充电能可使小车以的速度匀速行驶多远? 3.2021淮安9分为提倡环保,促进节能减排,鼓励使用新能源,2021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局部参数如表格所示,某次搭载乘客时车与人的总质量为15000kg,假设
32、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 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 3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200m 的水从高处自由落下冲击水轮机,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
33、220V,那么该水电站送电电压大约是多少伏? 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 0 50 100 150 200 250 300 ? 电阻R/ 300 280 260 240 220 200 180 ? 1R0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= 3000.4F 3该测力计的量程是多少? 4假设要增大该测力计的量程,请说出两种改良方法 解:1电
34、阻R0中允许通过的最大电流为, 那么最大电压为:×400=6V, 最大电功率为:P0=U0I0=6V×; 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300280=20, 压力增大到100N时,减小的电阻为300260=40, 压力增大到150N时,减少的电阻为300240=60, 压力增大到200N时,减小的电阻为300220=80, 依此类推,可知减小的电阻为:,所以电子元件的阻值R随压力F变化的关系式是R=300; 3R总=500 R=R总R0=500400=100 根据R和F的关系可知:量程F=500N; 4方法一:换R0,增大R0
35、的阻值;方法二:换电源,减小电源电压 故答案为: 1R0上允许消耗的最大功率是; 2300; 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. 2021?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 v?s6000m?5m/s(或=18km/h) t20?60s 2电动自行车牵引力所
36、做的功 W?Fs?fs?20N?6000m?1.2?105J 3电动自行车消耗的电能 1.2?105J W电?1.6?105J ?75%W 7.8分2021?资阳如下图,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
37、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:/N, 那么有/N×F 由图R0与R串联, 所以电压表示数U=EU0=EIR0 =6V =6V =1×10 ×10 ×6V;
38、2当压力为F3=50N时, 电压表示数U=1 所以U0=EU=6V2V=4V, R0消耗的功率: ×6V; ×6V=2V, 答:1电压表示数U与托盘所受压力F的关系式为:U=1 当压力为F3=50N时定值电阻R0消耗的功率为 电热综合 1.2021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。 1假设饮水机正常工作的加热效率为90%,现将质量为、初温为25的水在一标准大气压下加热至沸腾, 水的比热容是×10J/(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
39、的电阻值是多大? 解:1水吸收的热量为: Q吸=c水m水t-t0×103J/kg?××100-25×105J; 3 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 那么R1=R总-R2=1100-44=1056 答:1水需要吸
40、收的热量是×105J;烧开这些水消耗×105J电能; 2R1的电阻值是1056 2.(2021娄底)如图是家庭常用的电热水壶,其铭牌数据如表所示假设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标准大气压那么: 额定电压 220V 额定加热功率 2000W 容量 频率 1.5L 50Hz 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=1×10m 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×10J/kg? 3-33 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
41、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=cmt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:; 2由=得,装满水后壶中水的质量为: m=V=1.0×10kg/m××; 3水的初温为20,一标准大气压下沸点为100,那么水吸收的热量: Q吸=cmtt0×10kg/m××10020×10J; 54由题意知,消耗的电能:W=Q吸×10J; 由P=得,所需时间: 3353333
42、 答:1电热水壶的加热电阻的阻值是; 2装满水后,壶中水的质量是; 53需要吸收×10J的热量; 4不考虑热量损失,烧开这壶水,需要 点评:此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 3.2021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 731标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热。天然气的热值×10J/m,水的 3比热容 c水×10J/kg?求: 1烧开1L水,水需要吸收多少热量? 32假设天然气炉具的效率是30%,那么烧开1L水需要完全燃烧多少m的天然气? 解:(1)由题意可知水的体积V水=1L=1
43、5;10-3m3 m水=水V水×103kg/m3×1×10-3m3=1kg.(1分) 一标准大气压下水的沸点是100水吸收的热量:Q吸 =c水m水tt0×10J/kg?×1kg×10025×105J.(2分) Q 3.15?105J(2)由?得Q ?1.05?106J.(2分) ?30%Q放 Q放?VqQ吸得 V天然气1.05?106J-2331.25?10m=.(2分) ?0.0125m73q8.4?10J/mQ放 4.2021绥化养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器,类似于电水壶,其最大的特点是采用一种新型的电加热材
44、料,通过高温把电热膜电子浆料金属化合物 喷涂在玻璃表 面形成面状电阻,在两端制作银电极,通电后产生热量把壶内的水加热小明家买了一把养 小明关闭了家中的其它所有用电器,并在壶中参加初温为25的水,6min将水烧开标准大气压下,求: 1在加热过程中家用电能表图乙的转盘转了300转,此过程中养生壶消耗的电能是多少? 2如果养生壶的热效率是87.5%,此过程中水吸收的热量是多少? 3壶中水的质量是多少? 4养生壶两端的实际电压是多少?不考虑温度对电阻的影响 力热电大综合 1.6分2021?咸宁太阳能清洁无污染,是人类能源的宝库,某太阳能汽车总质量为400kg,顶部安装了太阳能电池板,如下图,太阳光照射
45、到地面时单位面积上的辐射功率为×10W/m,汽车上的太阳能电池板的有效面积为5m 1太阳能电池板能将太阳能转化为电能,假设太阳能电池板的转换效率为40%,那么转换给汽车电动机的电功率是多少瓦? 2这辆汽车在某水平面上匀速行驶时,受到的阻力为车重的倍,那么汽车受到的牵引力为多少牛顿? 3如果这辆汽车的电动机经电能最终转化为机械能的效率为80%,那么汽车在该平面上匀速形的速度为多少米每秒? 解:1太阳能电池板能将太阳能转化为电能,假设太阳能电池板的转换效率为40%, 3223那么转换的电功率为:P=P0S=40%××10W/m××10W; 2车的重
46、力为G=mg=400kg×10N/kg=4000N, 由于这辆汽车在某水平面上匀速行驶,那么牵引力等于阻力,故×4000N=80N; 3因为牵引力为F=80N,由P=Fv可得:v=24m/s 答: 31转换给汽车电动机的电功率是×10W; 2汽车受到的牵引力为80N; 3汽车在该平面上匀速形的速度为24米每秒 210分(2021?衡阳)近年来,我市的轿车市场十分火爆,各种新型轿车驶进千家万户。 图乙为某新型轿车测定油箱内油面高度的电路原理图。其中电源电压恒为6V,R0是阻值为5的定值电阻,A是油量指示表实质是一只电流表,油量的变化通过电流的变化同步显示出来。Rx为
47、压敏电阻,它的电阻随受到的压力变化关系如下表。 压力/N 0 50 100 150 200 250 300 350 400 电阻/ 550 395 275 170 90 60 40 25 5 1假设轿车以90kW的恒定功率启动作直线运动,且整个运动过程中受到的阻力不变, 速度v与时间t的关系如图丙所示。在025s时间内,轿车的牵引力与阻力关系可能的是:牵引力 阻力选填“大于、“等于、“小于、“大于或等于。 2由1中的条件求在05s时间内轿车发动机做功多少? 3如果空油箱的质量为5kg,油量表的零刻度线对应于电流表上的示数是多少? 4假设电流表的量程为0,该油箱加满油时,指针恰好指示最大刻度,求
48、油箱的 33容积。汽油×10kg/m 【解析】 1从图象可以看出,在025s时间内,轿车的速度从逐渐变大,到匀速运动;速度逐渐变大时,牵引力大于阻力,速度不变时,受力平衡,牵引力等于阻力;所以轿车的牵引力与阻力关系可能的是大于或等于; 42轿车的功率P=90kW=9×10W, 45轿车发动机做功:W=Pt=9×10W××10J; 3空油箱的重力G油箱=m油箱g=5kg×10N/kg=50N, 从表中可以看出,50N压力对应的电阻值为395, 电阻Rx与电阻R0串联,电路中的总电阻R1=Rx+R0=395+5=400, 电流表的示数为:; 4油箱加满油时,电路中的电流为I, 由I=得,电路中的总电阻为: R=10, =RR0=105=5, 压敏电阻的阻值为:R 查表可知,压敏电阻受到的压力为400N,那么油箱和油重力为400N, 油的重力为:G油=400N50N=350N, 油的质量为:m油= = =35kg, 由?m得,油的体积:V油= V, 3油箱的容积等于油的体积,为 答:1大于或等于; 52在05s时间内轿车发动机做功为×10J; 3如果空油箱的质量为5kg,油量表的零刻度线对应于电
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