内容正文:
33
专题二 计 算 题
初中物理计算题考查同学们的阅读能力、综合分析问题的能力、解题技巧、语言归纳及表述
能力、计算能力、对数据的处理能力等,可谓一题多用。
解决计算题的关键是做到下列几点:1.
分析题意,抓住其中的关键词句,如果一遍没有读懂,
那么就再读第二遍、第三遍;2.
寻找思路,把一些已知的条件和数据写在草稿纸上,梳理其间的关
系;3.
统一单位,因为“差之毫厘,失之千里”,运算时一并把单位带上,这样更直观,不容易出错。
1.
甲、乙两地的距离是960km,一列火车早上
8:30从甲地出发开往乙地,途中停靠了几个
车站,在当日16:30到达乙地。火车在行驶
途中以144km/h的速度匀速通过长度为
400m的桥梁,火车全部通过桥梁的时间是
15s,则:
(1)
火车从甲地开往乙地的平均速度是
多少?
(2)
火车的长度是多少?
(3)
火车完全在桥上行驶的时间是多少?
答案讲解
2.
★如图甲所示,一辆轿车在高速公路
上做匀速直线运动,在其正前方有
一固定的超声波测速装置。该装置
每隔1s发射一个超声波脉冲信号,每个脉
冲信号持续时间极短,超声波遇到轿车后立
即返回,返回信号被超声波测速装置接收,
经过计算机处理自动计算出车速。如图乙
所示为该测速装置连续发射和接收两次信
号的波形图。已知发射第二个脉冲信号时,
第一个脉冲信号已被接收,超声波在空气中
的传播速度为340m/s,则:
(第2题)
(1)
第一个脉冲信号和轿车相遇时,轿车距
测速装置有多远?
(2)
该轿车车速约为多少? (结果保留一位
小数)
3.
(岳阳中考)某玻璃桥使用的特种玻璃,具备
极强的耐压、耐磨、抗冲击的特性。现有一块
该特种玻璃,质量为25kg,体积为0.01m3,
求:(g取10N/kg)
(1)
这块玻璃所受的重力。
2整合提优
34
(2)
这块玻璃的密度。
(3)
一名质量为60kg的游客站立在桥上,
与桥面的总接触面积为0.04m2,此游客对
桥面的压强大小。
4.
(菏泽中考)如图所示,一质量m=0.45kg、
底面积S=3.0×10-3m2 的均质实心圆柱
静止在水平地面上。将它放入水槽中再次达
到静止状态时,圆柱在水中漂浮,上端有四分
之一的高度露出水面。已知g 取10N/kg,
ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(第4题)
(1)
圆柱静止在水平地面时,对地面的压
强p1。
(2)
圆柱的密度ρ。
(3)
漂浮在水中时,圆柱底部所在处的水产
生的压强p2。
5.
(上海中考)已知甲、乙两个均匀圆柱的密
度、底面积、高度的数据如表所示:(g 取
10N/kg)
圆 柱 密度/(kg·m-3)底面积/m2 高度/m
甲 5×103 2×10-3 0.6
乙 8×103 5×10-3 0.5
(1)
求甲的质量m甲。
(2)
求乙对水平地面的压强p乙。
(3)
若在甲、乙上方分别沿水平方向切去一
部分,并将切去的部分叠放在对方剩余部分
的上方。甲的底部对水平地面的压力变化
量为49N,则乙的底部对水平地面的压强变
化量Δp乙 为多少?
答案讲解
6.
(泸州中考)科创小组设计了水库自
动泄洪控制装置,将其制成顶部开
有小孔的模型,如图所示。其中A
为压力传感器,B 是密度小于水且不吸水的
圆柱,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由
移动。当模型内水深h0=15cm时,B 与模
型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到
设计的警戒水位时,圆柱对压力传感器的压
力为2N,触发报警装置,开启泄洪阀门。已
知圆柱B 的底面积SB=50cm2,高hB=
25cm,g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3。
(1)
当B 对模型底面压力F1=2.5N时,模
物理(教科版)八年级
35
型内水深h1为多少厘米?
(2)
刚触发报警装置时,B 浸入水中的深度
h2为多少厘米?
(3)
为了提高防洪安全性,警戒水位需要比
原设计低5cm,在B 的上方加上与B 同材
质、底面积相同的圆柱C,则圆柱C 的高度
h3应为多少米?
(第6题)
7.
(达州中考)A、B 两个圆柱形容器按如图所
示的方式放置在水平地面上,容器的厚度忽
略不计,A 容器重为300N,底面积为0.6m2,
装有深度为20cm的水,B 容器底面积为
0.8m2。(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
(1)
求A 容器中水所受的重力。
(2)
从A 容器中抽出质量为m 的水倒入B
容器,A 容器对B 容器底部刚好无压力,求
m 的值。
(3)
在(2)的基础上,向B 容器再加入80kg
的水(水不溢出),当A 容器静止时,求B 容
器中的水对A 容器所做的功。
(第7题)
答案讲解
8.
(常州中考)创新小组自制简易“浸
没式液体密度计”,过程如下:
①
将一实心小球悬挂在弹簧测力
计下方,示数如图甲所示。
②
将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图
乙所示。
③
将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计
示数如图丙所示。
(第8题)
已知ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg,则:
(1)
该小球的密度为多少?
(2)
未知液体的密度为多少?
(3)
该密度计的最大测量值是多少?
(4)
请写出在测量范围内,某待测液体的密
度ρ与弹簧测力计示数F 的关系式,并判断
2整合提优
36
该“浸没式液体密度计”的刻度值分布是否
均匀。
9.
(德阳中考)电动自行车在城市生活中有着
广泛的应用。假设某外卖员骑电动自行车
的运动为匀速直线运动,行驶的路程—时间
图像如图所示,外卖员的质量为60kg,电动
自行车及货物的总质量为55kg,电动自行
车的功率为400W,电动自行车的电能转化
为机械能的效率为65%,电动自行车前后轮
与地面的接触总面积为5×10-3m2。求:(g
取10N/kg)
(1)
外卖员骑电动自行车的速度和此时电动
自行车对地面的压强。
(2)
电动自行车行驶过程中牵引力的大小。
(第9题)
答案讲解
10.
★(眉山中考)如图所示,工人用滑
轮组提升重物,已知重物所受重力
G物=1000N,动滑轮所受重力
G动=200N。在工人施加拉力F 作用下,
重物匀速上升,30s达到规定高度6m处。
(不计绳重和机械之间的摩擦)
(1)
求拉力做功的功率。
(2)
求滑轮组的机械效率。(结果精确
至0.1%)
(3)
若用该装置提升另一重物时,机械效率
达到90%,则该重物所受的重力是多少?
(第10题)
物理(教科版)八年级
13
力的示意图
此类题考查力的示意图的画法,对小球进行正确
的受力分析是关键。因为小球处于静止状态,所以它
受到的力是平衡力,因此小球受到的重力和钢管对小
球的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,
钢管对小球作用力的作用点在小球的重心上,方向竖
直向上。
20~26.
如图所示
(第20题)
(第21题)
(第22题)
(第23题)
(第24题)
(第25题)
(第26题)
27.
如图所示
(第27题)
找最小动力的方法
动力最小,力臂应该最大。使力臂最大的做法:在
杠杆上找到离支点的距离最远的点,把该点作为力的
作用点。
28.
如图所示 29.
如图所示
(第28题)
(第29题)
专题二 计 算 题
1.
(1)
火车从甲地开往乙地所用时间t=16:30-8:30=
8h;火车从甲地开往乙地的平均速度v=st=
960km
8h =
120km/h (2)
火车过桥速度v'=144km/h=144×
1
3.6m
/s=40m/s,火车过桥通过的总距离s'=v't'=
40m/s×15s=600m,火车的长度s车=s'-s桥=600m-
400m=200m (3)
火车完全在桥上行驶的路程s″=
s桥-s车=400m-200m=200m,火车完全在桥上行驶的
时间t″=s″v'=
200m
40m/s=5s
2.
(1)
由图乙知,测速装置第一次从发出至接收脉冲信
号用的时间为0.5s,则测速装置发出的脉冲信号从轿车
处返回到测速装置所用时间t1=
1
2×0.5s=0.25s
,由
v=st
得,第一个脉冲信号和轿车相遇时,轿车到测速装
14
置的距离s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m (2)
由图
乙知,测速装置第二次从发出至接收脉冲信号用的时间为
0.3s,则测速装置发出的脉冲信号从轿车处返回到测速
装置所用时间t2=
1
2×0.3s=0.15s
,由v=st
得,第二
个脉冲信号和轿车相遇时,轿车到测速装置的距离s2=
v声t2=340m/s×0.15s=51m;轿车在两次与脉冲信号相
遇的过程中,行驶的距离s'=s1-s2=85m-51m=
34m,由图乙知,轿车与两次信号相遇的时间间隔t'=
1s+0.15s-0.25s=0.9s,轿车行驶速度v车=s't'=
34m
0.9s≈37.8m
/s
脉冲信号测距离的应用
解决脉冲信号测距类的题目,需要注意往返行程
和相对速度,根据题意确定速度和单程时间是关键。
(1)
从图中分析可得信号发出和接收的时间;(2)
本题
要特别注意往返时间的计算,信号从发出到接收经历
的过程为往返 两 段,因 此 计 算 时 间 时 需 要 除 以2;
(3)
两次测距相减就是轿车移动的距离。
3.
(1)
该特种玻璃受到的重力G=mg=25kg×10N/kg=
250N (2)
玻璃的密度ρ=
m
V=
25kg
0.01m3=2.5×10
3kg/m3
(3)
游客站立在桥上,对桥面的压力等于人所受的重力,
即F=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N,人与桥面的
总接触面积为0.04m2,此游客对桥面的压强p=
F
S =
600N
0.04m2=1.5×10
4Pa
4.
(1)
圆柱对地面的压力F=G=mg=0.45kg×10N/kg=
4.5N,对地面的压强p1=
F
S =
4.5N
3.0×10-3m2=1.5×
103Pa (2)
圆柱在水中漂浮时,受到的浮力等于重力,即
F浮=G,ρ水g V-
1
4V =ρgV,解得圆柱的密度ρ=
3
4ρ水=0.75×10
3kg/m3 (3)
因为漂浮在水中,所以圆
柱受到的浮力等于重力,由浮力产生的原因(F浮=F下-
F上)可知,漂浮在水中的圆柱,上表面受到的压力为零,下
表面受到的压力即为浮力;所以此时水产生的压强p2=
F浮
S =
G
S=
4.5N
3.0×10-3m2=1.5×10
3Pa
5.
(1)
已知甲的密度ρ甲=5×103kg/m3,甲的体积V甲=
S甲h甲=2×10-3m2×0.6m=1.2×10-3m3,由ρ=
m
V
可
知,甲的质量 m甲 =ρ甲V甲 =5×103kg/m3×1.2×
10-3m3=6kg (2)
已知乙的密度ρ乙=8×103kg/m3,
乙的体积V乙=S乙h乙 =5×10-3 m2×0.5m=2.5×
10-3m3,由ρ=
m
V
可知,乙的质量 m乙=ρ乙V乙=8×
103kg/m3×2.5×10-3m3=20kg,乙所受的重力G乙=
m乙g=20kg×10N/kg=200N,乙对水平地面的压力
F压=G乙=200N,则乙对水平地面的压强p乙=
F压
S乙=
200N
5×10-3m2=4×10
4Pa (3)
由题知,甲的底部对水平地
面的压力变化量ΔF甲=|ΔG甲-ΔG乙|=49N,则乙的底
部对水平地面的压力变化量ΔF乙=|ΔG乙-ΔG甲|=
ΔF甲=49N,乙的底部对水平地面的压强变化量Δp乙=
ΔF乙
S乙 =
49N
5×10-3m2=9800Pa
6.
(1)
当模型内水深h0=15cm时,B 排开水的体积
V0=SBh0=50cm2×15cm=750cm3,由B 与模型底面
刚好接触且压力为零可知,此时B 处于漂浮状态,由物体
的漂浮条件可知,B 所受的重力GB=F浮0=ρ水gV0=1×
103kg/m3×10N/kg×750×10-6m3=7.5N,由力的平
衡条件可知,当B 对模型底面压力F1=2.5N时,B 受到
的浮力F浮1=GB-F1=7.5N-2.5N=5N,由F浮=
ρ液gV排 可 知,B 排 开 水 的 体 积 V1 =
F浮1
ρ水g
=
5N
1×103kg/m3×10N/kg
=5×10-4m3=500cm3,由V=
Sh可知,B 浸入水中的深度h1=
V1
SB=
500cm3
50cm2=10cm
(2)
刚触发报警装置时,圆柱对压力传感器的压力为2N,
15
由力的平衡条件可知,此时B 受到的浮力F浮2=GB+
F2=7.5N+2N=9.5N,由F浮=ρ液gV排 可知,B 排开
水的体积V2=
F浮2
ρ水g
= 9.5N1×103kg/m3×10N/kg
=9.5×
10-4m3=950cm3,由V=Sh 可知,B 浸入水中的深度
h2=
V2
SB=
950cm3
50cm2=19cm
(3)
由G=mg可知,B 的质
量mB=
GB
g =
7.5N
10N/kg=0.75kg=750g
,B 的体积VB=
SBhB=50cm2×25cm=1250cm3,则B 的密度ρB=
mB
VB=
750g
1250cm3=0.6g
/cm3=0.6×103kg/m3。由刚触
发报警装置时,B 浸入水中的深度和B 的高度可知,A 到
水面的距离hA=hB-h2=25cm-19cm=6cm,警戒水
位需要比原设计低5cm时,A 到水面的距离hA'=hA+
5cm=6cm+5cm=11cm=0.11m,则B、C整体排开水
的深度hBC=h3+hB-hA'=h3+0.25m-0.11m=h3+
0.14m,B、C 整体排开水的体积VBC=SBhBC=50×
10-4m2×(h3+0.14m)=5×10-3m2×h3+7×10-4m3 此
时B、C整体受到的浮力F浮=ρ水gVBC=1×103kg/m3×
10N/kg×(5×10-3m2×h3+7×10-4m3),BC整体的体
积V=SB(h3+hB)=50×10-4m2×(h3+0.25m)=5×
10-3m2×h3+1.25×10-3m3,由密度公式和G=mg可知,
BC整体所受的重力G=mg=ρBgV=0.6×103kg/m3×
10N/kg×(5×10-3m2×h3+1.25×10-3m3),由力的平
衡条件可知,F浮=G+F2,即1×103kg/m3×10N/kg×
(5×10-3m2×h3+7×10-4m3)=0.6×103kg/m3×
10N/kg×(5×10-3m2×h3+1.25×10-3m3)+2N,解
得h3=0.125m
7.
(1)
A 容器中水的体积V=SAh0=0.6m2×20cm=
0.6m2×0.2m=0.12m3,水的质量m0=ρ水V=1×
103kg/m3×0.12m3=120kg,A 容器中水所受的重力
G=m0g=120kg×10N/kg=1200N (2)
A 容器对B
容器底部刚好无压力时,A 刚好漂浮于B 容器的水中,此
时A 容器所受B 中水的浮力和A 整体所受重力相等,即
F浮=GA+G剩水;将质量为m 的水倒入B 容器,B 容器水
面上升高度h=
V水
SB-SA =
m
ρ水
SB-SA =
m
ρ水(SB-SA)
=
m
1×103kg/m3×(0.8m2-0.6m2)
= m1×103kg/m3×0.2m2
,
A 容器在B 中受到水的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gSAh=
1 × 103 kg/m3 × 10 N/kg × 0.6 m2 ×
m
1×103kg/m3×0.2m2
,A 容器中剩余水所受的重力
G剩水=m剩g=(120kg-m)×10N/kg;由F浮=GA+
G剩水 得,1×103 kg/m3 ×10 N/kg×0.6 m2 ×
m
1×103kg/m3×0.2m2
=300N+(120kg-m)×10N/kg,
解得m=37.5kg (3)
A 刚好漂浮于B 容器的水中时,
向B 容器再加入80kg的水(水不溢出)时,B 中水面上升
高度h'=
V加
SB =
m加
ρ水
SB =
m加
ρ水SB
= 80kg1×103kg/m3×0.8m2
=
0.1m,所以A 的整体重心升高了0.1m,A 容器被抽出质
量为37.5kg的水后,整体所受重力G'=(m0-m)g+
GA=(120kg-37.5kg)×10N/kg+300N=1125N,B
容器中的水对A 容器所做的功W=G'h'=1125N×
0.1m=112.5J
8.
(1)
由图甲可知,小球重G=5N,则小球的质量m=
G
g=
5N
10N/kg=0.5kg
;由图乙可知,弹簧测力计的示数
F1=4N,根据称重法可知,小球在水中受到的浮力
F浮1=G-F1=5N-4N=1N;由于小球处于浸没状态,
因此由F浮=ρ液gV排 可得,小球的体积V=V排1=
F浮1
ρ水g
=
1N
1×103kg/m3×10N/kg
=1×10-4m3,小球的密度ρ球=
m
V=
0.5kg
1×10-4m3=5×10
3kg/m3 (2)
由图丙可知,弹簧
测力计的示数F2=3N,根据称重法可知,小球在液体中
受到的浮力F浮2=G-F2=5N-3N=2N;由于小球处
于浸没状态,因此由F浮=ρ液gV排 可得,液体的密度ρ液=
16
F浮2
Vg=
2N
1×10-4m3×10N/kg
=2×103kg/m3 (3)
当测
力计的示数为零时,所测的液体密度最大,则小球在密度
最大的液体中受到的浮力F浮最大=G-0=5N-0=5N;
则根据F浮 =ρ液gV排 可得,液体的最大密度ρ液最大 =
F浮最大
Vg =
5N
1×10-4m3×10N/kg
=5×103kg/m3 (4)
在
测量范围内,根据F浮=G-F 和F浮=ρ液gV排 可得,待测
液体的密度ρ=
F浮
V排g=
G-F
V排g =
5N-F
1×10-4m3×10N/kg
;因
为ρ与F 成一次函数,所以该“浸没式液体密度计”的刻
度值分布均匀
9.
(1)
外卖员骑电动自行车做匀速直线运动,由图可得
骑电动自行车的速度v=st=
75m
15s=5m
/s;外卖员和电
动自行车所受的总重力G总=m总g=(60kg+55kg)×
10N/kg=1150N,外卖员骑电动自行车做匀速直线运动
时,对地面的压力大小等于外卖员和电动自行车所受的总
重力,即F压=G总=1150N,电动自行车对地面的压强
p=
F压
S =
1150N
5×10-3m2=2.3×10
5Pa (2)
由P=Wt
可
知,电能转化为机械能的效率η=
W机械
W电 ×100%=
P机械t
P电t×
100%=
P机械
P电 ×100%
,则牵引力做功的功率P机械=P电×
65%=400W×65%=260W,由P=Wt=
Fs
t=Fv
可知,
牵引力F=
P机械
v =
260W
5m/s=52N
10.
(1)
有用功W有用=G物h=1000N×6m=6000J;额
外功W额外=G动h=200N×6m=1200J;总功W总=
W有用+W额外=6000J+1200J=7200J;拉力做功的功率
P=
W总
t =
7200J
30s =240W
(2)
滑轮组的机械效率η=
W有用
W总 ×100%=
6000J
7200J≈83.3%
(3)
不计绳重和机械
之间的摩擦,根据η=
W有用
W总 ×100%=
G物h
G物h+G动h×
100%=
G物
G物+G动×100%
可知,机械效率达到90%时,有
90%=
G物'
G物'+200N×100%
,解得G物'=1800N
用滑轮组竖直提升物体时机械效率的计算
(1)
根据W有用=G物h 计算有用功,根据 W额=
G动h计算额外功,根据W总=W有用+W额外 计算总功,
然后根据P=
W总
t
求出拉力的功率;(2)
根据机械效率
公式 计 算 机 械 效 率 的 大 小;(3)
根 据η=
W有用
W总 ×
100%=
G物h
G物h+G动h×100%=
G物
G物+G动×100%
求出物
体所受的重力。
专题三 测量型实验题
1.
(1)
v=st
(2)
右 滑动摩擦 (3)
0.2 小
(4)
否 (5)
运动状态
2.
(1)
0.6604 (2)
①
自行车车轮的直径D ②
周长
C=πD ③
自行车车轮转动的圈数n ④
s=nπD
3.
(1)
气泡 (2)
慢 (3)
如图所示 (4)
匀速直线 气
泡在相等时间内通过的路程相等
(第3题)
4.
(1)
左 (2)
71.2 30 1.04×103 (3)
m1-m0
ρ水
m2-m0
m1-m0ρ水
解析:(1)
将天平放在水平台面上,游码归
零,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,将平衡螺母
向左调节,使天平平衡。(2)
由图乙可知,标尺的分度值
为0.2g,烧杯和饮料的总质量m总=50g+20g+1.2g=
71.2g,图丙中量筒的分度值为2mL,饮料的体积V饮=
30mL=30cm3;则量筒中饮料的质量Δm=m总-m'=
71.2g-40g=31.2g;饮料的密度ρ饮=
Δm
V饮 =
31.2g
30cm3=