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期末计算题专题训练----2024-2025学年苏科版物理九年级上学期
1.小宇想把一个重1000N的物体搬到高2m的车厢里,为了省力,他找了一块长5m的硬木板,搭在车厢上(衔接处的长度忽略不计),如图甲所示。小宇用力把物体拉至车厢上,物体沿木板移动距离s与拉物体所用时间t的图像如图乙所示,则:
(1)30s内做的有用功是多少?
(2)若物体与木板间的摩擦力为200N,斜面的机械效率是多少?(计算结果保留至0.1%)
(3)30s内拉力的功率是多少?
2.如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA长1m,OB长0.6m,在杆的A端用绳子悬挂质量为15kg的配重,他在B端施加竖直向下的拉力时,杆AB在水平位置平衡。已知小宁重为450N,两只脚与地面接触的总面积为,不计杆重与绳重,g取10N/kg。求此时:
(1)配重的重力;
(2)拉力;
(3)小宁同学对地面的压强。
3.如图所示,工人用力将重为1000N的物体在10s内匀速提升2m,拉力F的功率为250W。求:
(1)滑轮对物体做的有用功;
(2)动滑轮的机械效率;
(3)拉力F的大小
4.如图所示,利用斜面将箱子推进车厢,通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了。某工人用沿斜面向上的推力将重800N的货物从地面匀速推上车厢,已知斜面长3m、高1.2m,在这个过程中,工人所做的额外功为240J。
(1)工人如果直接把货物徒手搬上车,则至少要对货物做多少功?
(2)斜面的机械效率是多大?
(3)工人对箱子沿斜面向上的推力是多大?
(4)不改变斜面倾斜角和货物质量,提高斜面的机械效率方法是 。
5.中考期间,××中学的学生乘坐新型安全校车到9000m外的考点参加考试,匀速行驶了900s后安全到达考点,若校车受到的牵引力是4500N,求:
(1)校车在送考生全程中的平均速度v;
(2)校车发动机牵引力所做的功W;
(3)校车发动机牵引力的功率P。
6.汽车评估师要测试某型号燃油汽车的性能,如图所示。驾驶该汽车以的速度匀速行驶10min,消耗的汽油1.2kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力。(汽油的热值)根据以上信息计算:
(1)在测试时间内汽车行驶的路程是多少?
(2)在测试时间内汽车有用的功是多少?
(3)在测试时间内该汽车的效率是多少?
7.天然气灶使用方便、经济环保。小明用天然气灶给2kg、温度为20℃的水加热。(天然气的热值为4.2×107J/m3)请解答下面的问题:
(1)完全燃烧0.02m3天然气放出多少热量?
(2)若这0.02m3天然气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收,则水吸收的热量是多少J?
(3)水的温度升高了多少℃?
8.某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率。他们用酒精灯给0.1kg温度为20℃的水加热,水温升高到60℃,消耗了的酒精。已知水的比热容是,酒精的热值是。试求:
(1)此过程中水吸收的热量。
(2)酒精完全燃烧放出的热量。
(3)酒精灯烧水时的效率。
9.我国自行研制的“鲲龙”AG600水陆两栖飞机可满足森林灭火和水土救援的需要,具有搜索效率高、装载量大等优点。若“鲲龙”AG600以270km/h的速度匀速直线滑行10min,消耗航空煤油675kg,飞机发动机的输出功率为。(航空煤油的热值为)求;
(1)675kg航空煤油完全燃烧放出的热量。
(2)10min内,飞机发动机所做的功。
(3)飞机发动机的效率。
10.用燃气灶烧水,使50L的水从20℃升高到90℃,燃气灶烧水的效率是40%,已知燃气的热值为,水的比热容为求:
(1)水吸收的热量。
(2)煤气完全燃烧放出的热量。
(3)需要消耗多少燃气?
11.山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山,进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km,驾车前往大约需要4h。(汽油的热值q取,汽油的密度取)
(1)求汽车的平均速度;
(2)汽车全程消耗汽油25L,求汽油完全燃烧放出的热量Q;
(3)若汽车发动机的效率为40%,求汽车发动机全程的平均功率。
12.如图所示的电路中,电源由3节干电池(每节干电池的电压为1.5V)串联组成,电流表A的示数为0.4A,电压表V的示数为2.8V。试问:
(1)通过L2的电流是多少?
(2)L1和L2两端的电压分别是多少?
13.认真观察图,分析并解答下面的问题:
(1)当只闭合S2时,若电流表A1的示数为0.5A,则通过L1的电流是多少A?
(2)如果只闭合S1、S2,此时电流表A2示数如图乙所示,电流表A1的示数为0.5A,则通过L1、L2的电流分别是多少A?
(3)如果只闭合S3,若此时电流表A2示数是0.1A,则通过L1的电流是多少A?
14.在如图的电路中,电源电压恒定不变,闭合开关,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A,忽略灯泡电阻随温度的变化。求:
(1)通过小灯泡L2的电流是多少?
(2)若灯泡L1的灯丝突然烧断,则电流表A1的示数为多少?
15.如图甲所示电路,、是两个相同的电压表.当闭合开关S后,灯泡和都发光,这时两个电压表的指针偏转角度相同,如图乙所示.
(1)求灯泡和两端的电压。
(2)若将灯泡和灯泡改接为图丙所示的电路,电源电压保持不变,当开关S闭合后,灯泡和都发光,电流表示数为0.8A,电流表示数为0.5A,求此时通过灯泡的电流和灯泡两端的电压。
16.如图甲所示电路,闭合后,电压表的指针指示的位置如图乙所示,电流表、的指针指示的位置均如图丙所示。
(1)结合电路特点,求灯泡和灯泡两端的电压;
(2)推理说明电流表、所选的量程,并计算通过灯泡的电流;
(3)若将、两电表位置互换,闭合开关后,电压表、电流表和的示数分别为多少?(以上答案均需简要写明理由)
17.如图所示是某款电子测力计的简化原理图,电源电压为8V,是阻值为40Ω的定值电阻,压敏电阻的阻值随压力的变化情况如图乙所示。求:
(1)该电子测力计在待机状态时电流表示数是多少?
(2)当电流表示数为0.4A时,压敏电阻受到的压力为多少?
(3)若电流表的量程为0.6A,为了保证电路安全,压敏电阻上所放重物的质量不得超过多少千克?
18.如图所示的电路中,。闭合开关S前,电流表的读数为0.4A;闭合开关S后,电流表的读数为0.6A。求:
(1)电源电压的大小。
(2)中电流的大小。
(3)的阻值大小。
19.如图所示,电源电压恒定,,当S闭合,S1断开时,电流表的示数为0.2A;当S、S1都闭合时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)的电流;
(3)的阻值。
20.如图所示电路,甲、乙两图中电源相同,R1是R2的4倍。甲图,闭合开关S,电压表的示数为4 V,电流表示数为0.1 A;乙图,闭合开关S,电压表示数为5V。求:
(1)甲图通过R1的电流是多少?
(2)R1 电阻为多少?R2电阻为多少?
(3)乙图,电流表的示数为多少?
21.学习了设计电路后,小米设计了一个如图甲的简易坐位体前屈测试仪,简化原理图如图乙。测试时,被测试者向前推动测试仪的滑块就是移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数反应被测试者的成绩。电源电压恒定,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器标有“”的字样,滑片P每移动1cm,R的电阻变化,定值电阻大小可调。
(1)调节,P位于最左端,电流表示数为0.4A,求电源电压多大?
(2)某次测试中,调节,电压表示数为3V,则被测试者从最左端向右推动滑片P移动了多少cm?
(3)若既要保证电路中所有元件的安全,又能使滑片P从最左端推到最右端,则的阻值调节范围为多少?
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参考答案:
1.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)使用斜面的目的是将物体抬高一定的高度,有用功为克服重力做的功,小宇30s已经将物体移到了车厢内,重1000N的物体被太高了2m,则有用功是
(2)额外功来自于木板与物体之间的摩擦力做的功,若物体与木板间的摩擦力为200N,物体在斜面上总共运动了5m,则额外功为
拉力对物体做的总功
斜面的机械效率是
(3)30s内拉力做的功,即为总功,则拉力做功的功率
2.(1)
(2)
(3)5000Pa
【详解】(1)配重的重力为
(2)杠杆在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件则有
则拉力为
(3)拉力,根据相互作用力,小宁同学受到杆的B端对其向上的力,小宁处于静止状态,受力分析可得
力的作用是相互的,则小宁对地面的压力等于支持力为
则小宁同学对地面的压强为
3.(1)2000J
(2)80%
(3)625N
【详解】(1)重为1000N的物体提升2m,做的有用功是
(2)拉力F的功率为250W,提升10s做的总功是
动滑轮的机械效率是
(3)有两根绳子与动滑轮连接,故拉力移动的距离是4m,拉力F的大小是
4.(1)960J
(2)80%
(3)400N
(4)减小斜面的粗糙程度
【详解】(1)工人如果直接把货物徒手搬上车,需要克服货物的重力做功,则至少要对货物做的功为
(2)工人使用斜面所做的额外功为240J,则工人做的总功为
斜面的机械效率是
(3)工人对箱子沿斜面向上的推力做的功为总功,则沿斜面向上的推力为
(4)根据
可知,想提高机械效率可以减小额外功,在斜面上推物体的过程中,额外功主要是克服物体受到的摩擦力做的功,因此可以减小斜面的粗糙程度,减小摩擦力。
5.(1)10m/s
(2)4.05×107J
(3)45000W
【详解】(1)校车送考全程s=9000m,所用时间t=900s,由可得,校车的平均速度为
(2)由W=Fs可得,校车发动机牵引力所做的功为
W=Fs=4500N×9000m=4.05×107J
(3)由可得,校车发动机牵引力的功率为
6.(1)12000m
(2)1.38×107J
(3)25%
【详解】(1)汽车运动的路程
(2)在测试时间内汽车有用的功
W=Fs=1.15×103N×12000m=1.38×107J
(3)汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=1.2kg×4.6×107J/kg=5.52×107J
在测试时间内该汽车的效率
7.(1)8.4×105J
(2)5.04×105J
(3)60℃
【详解】(1)完全燃烧0.02m3天然气释放的热量为
Q放=Vq天然气=0.02m3×4.2×107J/m3=8.4×105J
(2)水吸收的热量为
(3)水升高的温度为
8.(1)
(2)
(3)28%
【详解】(1)此过程中水吸收的热量为
(2)酒精完全燃烧放出的热量为
(3)酒精灯烧水时的效率为
9.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)675kg航空煤油完全燃烧放出的热量为
(2)0min内,飞机发动机所做的功为
(3)飞机发动机的效率为
10.(1)1.47J
(2)3.675J
(3)0.875kg
【详解】(1)水的体积
V水=50L=50dm3=0.05m3水的质量
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg水吸收的热量
Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(90℃-20℃)=1.47×107J
(2)已知燃气灶烧水的效率是40%,则煤气完全燃烧放出的热量
(3)由Q放=mq可得,需要消耗燃气的质量
11.(1)90km/h
(2)9×108J
(3)25000W
【详解】(1)汽车的平均速度为
(2)消耗汽油25L,汽油的质量为
汽油完全燃烧放出的热量为
(3)若汽车发动机的效率为40%,汽车发动机输出的机械能为
汽车发动机全程的平均功率为
12.(1)0.4A
(2)1.7V,2.8V
【详解】(1)由于L1和L2是串联关系,根据串联电路的特点,所以通过L2的电流为0.4A。
(2)3节干电池的电压为为
电压表测得的电压是L2两端的电压,即L2两端的电压为U2=2.8V,根据串联电路的特点可得L1两端的电压为
13.(1)0A
(2)0.24A,0.26A
(3)0.1A
【详解】(1)只闭合S2时,此时为灯泡L2的简单电路,灯泡L1无电流通过,故通过L1的电流是0;
(2)当闭合S1和S2时,两灯泡并联,电流表A1测干路电流示数0.5A,电流表A2测L2支路电流,示数如图乙所示,为0.24A,则通过L1、L2的电流分别是
(3)若只闭合S3,两灯泡串联。通过L1、L2的电流均为0.1A。
14.(1)0.3A
(2)0.3A
【详解】(1)由电路图可知,闭合开关后,小灯泡L1和L2并联,电流表A2测量通过灯泡L1的电流,电流表A1测量干路电流,故通过小灯泡L2的电流为
(2)由于并联电路各支路的工作互不影响,所以L1灯丝烧断后,电流表A1和灯泡L2串联,通过L2的电流不变, 为0.3A,则电流表A1的示数减小到0.3A。
15.(1)1.2V;
(2);6V
【详解】(1)由题图甲可知,两灯泡串联,电压表测电源电压,电压表测两端电压,串联电路中电源电压等于各部分用电器两端电压之和,由题图乙可知,两电压表的指针偏转角度相同,则电压表选用的是大量程,示数为6V,即电源电压
电压表选用小量程,示数为1.2V
即两端的电压
所以两端的电压
(2)由题图丙可知,两灯泡并联,电流表测干路电流,电流表测通过灯泡的电流,因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过的电流
因为并联电路中,各支路两端电压与电源电压相等,电源电压保持不变,所以灯泡两端的电压等于电源电压6V。
16.(1)
(2)A1表选0~3A量程,A2表选0~0.6A量程,
(3)电压表V示数为6V,电流表A1示数为1.2A,A2示数为0
【详解】(1)由图甲知道,闭合开关,两灯并联,电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L1的电流。根据图乙知道,电压表所选量程为0~15V,分度值为0.5V,电压表示数,即电源电压为
U=6V
由于并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,所以L1和L2两端的电压
(2)电流表A1、A2的指针指示的位置相同,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则电流表A1的示数大于电流表A2的示数,所以电流表A1选择的是0~3A量程,分度值为0.1A,其示数,即干路电流为
I=1.5A
电流表A2选择的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,其示数,即通过L1的电流为
I1=0.3A
所以通过L2的电流
(3)若将A2、V两电表位置互换,闭合开关后,电流表A2和L1短路,所以电流表A2的示数为0A;此时电路为L2的简单电路,电流表A1测通过L2的电流,由于通过L2的电流不变,所以电流表A1的示数为1.2A;电压表测量电源电压,示数为6V。
17.(1)0.28A
(2)8N
(3)2kg
【详解】(1)由图甲可知,两电阻并联,电流表测的是干路电流;该电子测力计在待机状态时,即压敏电阻受到的压力为0,由图乙可知,此时压敏电阻的阻值为100Ω,根据并联电路的特点和欧姆定律可得,此时干路电流为
即为此时电流表的示数。
(2)当电流表示数为0.4A时,即此时干路电流为0.4A,根据并联电路的电流规律和欧姆定律可得,此时通过压敏电阻的电流为
根据欧姆定律和并联电路的电压规律可得,此时压敏电阻的阻值为
由图乙可知,压敏电阻受到的压力为8N。
(3)若电流表的量程为0.6A,根据并联电路的电流规律和欧姆定律可得,压敏电阻允许通过的最大电流为
压敏电阻的阻值为
根据图乙可知,此时压敏电阻受到的压力为20N。则压敏电阻上所放重物的质量最大为
18.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)闭合开关S前,电路为电阻的简单电路,两电表均测电路中电流。电源电压的大小为
(2)闭合开关S后,两电阻并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测干路电流。中电流的大小为
(3)的阻值大小为
19.(1)6V
(2)0.3A
(3)20Ω
【详解】(1)当S闭合,S1断开时,电路为R1的简单电路。电源电压等于R1两端的电压,根据欧姆定律可得
(2)当S、S1都闭合时,R1、R2并联,电流表测量干路电流。根据并联电路电压特点可知,此时R1两端的电压仍等于电源电压,通过R1的电流不变,根据并联电路电流特点可知,通过的电流为
(3)R2两端的电压等于电源电压
根据欧姆定律可知,的阻值为
20.(1)0.1A
(2)40Ω,10Ω
(3)
【详解】(1)由图甲知道,R1与R2串联,由于电流处处相等,所以通过R1的电流为0.1A。
(2)由图甲中,电压表测量的是R1两端的电压,由欧姆定律知道,R1 电阻为
根据题意知道,R1是R2的4倍,故R2电阻为
(3)由图乙知道,R1与R2并联,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压,由欧姆定律知道,通过R1与R2的电流分别是
由并联电路电流的特点知道,电流表的示数为
21.(1)12V
(2)14cm
(3)
【详解】(1)调节,P位于最左端,电流表示数为0.4A,只有R0接入电路,故由欧姆定律电源电压为
(2)R0两端的电压为
电路中的电流为
滑动变阻器的接入电阻为
每移动1cm为0.5Ω,故滑片移动了14cm。
(3)为了保证电路中所有元件的安全,电流表的最大电流为0.6A,滑动变阻器的最大电流为1A,故滑片处于最左端的时候,电流取最大值为0.6A, 故此时R0接入的阻值最小为
当滑动变阻器的滑片位于最右端,电压表不能超过量程,故此时电流为
R0接入电阻为
所以,要确保滑动变阻器能调节到最右边,电压表不超过量程,R0接入电阻至少为45Ω。
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