大题突破3 计算题(一)-【智乐星中考·中考备战】2023年山东潍坊中考物理

大题突破3　计算题(一) 1．(2022·湖北鄂州)如图是中国新一代通用型导弹驱逐舰169号(武汉舰)，其满载时的排水量约为7×103 t，当驱逐舰以60 km/h的速度在海面上匀速直线航行时，受到的阻力是自身总重力的0.01倍(海水的密度取1.0×103 kg/m3)。则： (1)在水面下3.5 m深处，船体受到海水的压强是多少？ (2)驱逐舰满载时，排开海水的体积是多少？ (3)驱逐舰满载时，受到的浮力是多少？ (4)驱逐舰满载时，以60 km/h的速度沿水平方向匀速航行1 h，牵引力所做的功是多少？ 2．(2022·广西百色)如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5 V　2.5 W”字样，电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P­I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： (1)灯泡L正常发光时的电阻； (2)滑片P在b端时，1 min内灯泡L消耗的电能； (3)电源电压； (4)在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。 参考答案 1．解：(1)在水面下3.5 m深处，船体受到海水的压强： p＝ρ海水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3.5 m＝3.5×104 Pa。 (2)驱逐舰满载时漂浮在海面上， F浮＝G排＝m排g＝ρ排V排g， 驱逐舰满载时排开海水的体积： V排＝＝＝7×103 m3。 (3)驱逐舰满载时受到的浮力： F浮＝G排＝m排g＝7×103×103 kg×10 N/kg＝7×107 N。 (4)驱逐舰满载时漂浮在海面上，则驱逐舰满载时的总重：G＝F浮＝7×107 N， 驱逐舰以60 km/h的速度在海面上匀速直线航行时受到的阻力： f＝0.01G＝0.01×7×107 N＝7×105 N， 由力的平衡条件可知，驱逐舰受到的牵引力：F＝f＝7×105 N， 由v＝得，驱逐舰航行1 h的距离： s＝vt＝60 km/h×1 h＝60 km＝6×104 m， 牵引力做的功： W＝Fs＝7×105 N×6×104 m＝4.2×1010 J。 2．解：(1)由P＝UI＝可得，灯泡L正常发光时的电阻： R灯＝＝＝10 Ω。 (2)当滑动变阻器的滑片P在b端时，连入电路的阻值最大，电路中的电流最小，灯泡L两端的电压最小，消耗的电功率最小，由图乙可知，滑片P在b端时，灯泡消耗的电功率：P灯＝0.9 W， 1 min内灯泡L消耗的电能： W灯＝P灯t＝0.9 W×1×60 s＝54 J。 (3)由图乙可知，电源电压：U＝(R灯＋R)×0.3 A＝3 V＋0.3 A×R ①，当滑动变阻器的滑片P滑到中点时，电路中的电流为0.4 A，此时电源电压： U＝×0.4 A＝4 V＋0.2 A×R ②， 由①②式解得，R＝10 Ω，U＝6 V， 综上可知，电源电压为6 V。 (4)允许通过灯泡的最大电流：I额＝＝＝0.5 A， 灯泡L允许通过的最大电流小于电流表的量程，所以电路中最大电流为0.5 A，根据欧姆定律知，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，由I＝得，此时电路中的总电阻：R总＝＝＝12 Ω，由串联电路电阻特点知，滑动变阻器连入电路的最小阻值： R最小＝R总－R灯＝12 Ω－10 Ω＝2 Ω。 学科网（北京）股份有限公司 $