中考冲刺(计算题30道)-- 2025年中考物理复习热点题型专练
2025-06-13
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内容正文:
中考冲刺(计算题30道)-- 2025年中考物理复习热点题型专练
一、计算题
1.“绿水青山就是金山银山”,为建设生态优美、幸福宜居的新农村,我省大部分农村地区已用上绿色能源——天然气。小明用天然气灶烧水时,在标准大气压下,把5kg水由 20℃加热到沸腾时,通过天然气表读数知道消耗天然气已知水的比热容[c水=4.2×103J/(kg·℃)],天然气灶的热效率是40%,假设天然气完全燃烧。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气的热值。
2.甲同学将耳朵贴在长的金属管的一端,乙同学敲一下金属管的另一端,甲同学听到两次敲打的声音,两次响声间隔。假设当时声音在空气中的传播速度是,求:
(1)声音在空气中的传播时间;
(2)声音在金属中的传播速度。
3.电动汽车绿色、环保,越来越受到人们的喜爱,曲阜某景区巡警也用上了电动车巡逻,如图所示,此电动车充满电后,能以72km/h的最快速度连续行驶360km。求:
(1)此电动车充满电后,以最快速度行驶,可以行驶多长时间?
(2)在某次巡逻中,巡警以5m/s的平均速度绕景区行驶一周,用时40min,则巡警绕景区一周的路程为多少千米?
4.2024年3月28日,“奋斗者”号载人潜水器在完成深潜科考任务后返回三亚,这次任务带回了大量深海样本,并发现了多个深海新物种,如图所示为“奋斗者”号在海底探索时的情景。“奋斗者”号可使用超声波在海底定位,在一次任务中,“奋斗者”号向海底发射一束超声波,在经过6s后收到反射回来的信号,之后“奋斗者”号以20m/s的速度匀速下潜。声音在海水中的传播速度为1500m/s求:
(1)超声波的传播距离是多远?
(2)“奋斗者”号需要多长时间才能潜到海底?
5.如图所示的电路中,电源电压为9V,闭合开关S后,观察到电流表A1的示数是0.5A;电流表A的示数为1.5A。求:
(1)L2中的电流是多少?
(2)灯泡L2两端的电压为多少?
(3)断开开关S后,电流表A1的示数是多少?
6.“元旦”假期期间,小明从东方开车到三亚旅游,接近三亚时,看到路边标志牌如图所示,此后汽车匀速通过一段长为800m的路段用时1min。
(1)请你解释两标志牌上数字的含义;
(2)请通过计算判断小明开车是否超速;
(3)请写出一句相关警示语,以提醒司机朋友要按交通法规安全驾驶。
7.随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气,小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据:水壶里放入2000cm3、20℃的水,大火加热直至沸腾。又在物理书中查到天然气热值为8×107J /m3;大气压为1标准大气压; (c水=4.2×103J/( kg . C )
(1)水壶内装入水的质量为多少?
(2)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?
(3)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,天然气需要放出多少热量?对应需要燃烧多少天然气?
8.当今世界最长的跨海大桥——港珠澳大桥,如图甲所示,全长55km,汽车限速100km/h。求:
(1)按交通规则行驶,汽车通过大桥至少需要多长时间?
(2)一辆汽车由静止开始驶入大桥。假设速度与时间的关系如图乙所示,经15s行驶0.3km后,开始做匀速直线运动。
①在15s到30s的过程中,汽车行驶的距离是多少?
②在0s到30s整个过程中,汽车的平均速度是多少m/s?
9.小广家汽车发动机的能量流向如图所示,已知在某次行驶过程中,汽车消耗了70g汽油。[汽油的热值q=4.6×107J/kg,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)求70g汽油完全燃烧放出的热量;
(2)求发动机的工作效率;
(3)行驶过程中,需不断地对发动机进行冷却。若上述行驶过程中,发动机周围冷却水的温度从60℃上升到83℃,则用于冷却发动机的水的质量是多少?
10.如图1中用的水平拉力拉动重为的物体A在水平路面匀速移动了的距离;图2中改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动相同的距离,已知绳子自由端移动了,该过程滑轮组的机械效率为。
(1)请在图1中标出物体A移动的距离s,在图2中画出滑轮组正确的绕线方式;
(2)求滑轮组对物体A所做的有用功;
(3)求滑轮组的总功;
(4)求作用在滑轮组绳子自由端的拉力。
11.如题图甲所示电路图,闭合开关后,电压表的示数如图乙所示,电流表A1的示数为0.9A,A3的示数为0.4A,求:
(1)电源电压;
(2)通过灯泡L1的电流I1和通过灯泡L2的电流I2。
12.如图,是一款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后,消耗汽油4kg。汽油机的效率为30%,那么在这段运动过程中,[汽油的热值为 ,水的比热容为 求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)假设该汽车在这次行驶过程中,发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%,一个标准大气压下,这些废气的能量全部被初温 质量200kg的水吸收,水升高的温度是多少?
(3)如果汽油机的效率不变,汽车匀速运动时的受到阻力为900N,消耗4kg汽油汽车通过的路程是多少?
13.港口装载货物时,经常通过斜面将货物拉到甲板上。如图甲所示,倾角为30°的斜面固定在水平地面上,体重为800N的工人用300N竖直向下的拉力将重500N的货物从斜面底端拉到顶端。货物沿着斜面运动的速度随时间变化的图像如图乙所示,工人的鞋底与地面的总接触面积约为,不计滑轮的摩擦和绳子的重力。求:
(1)拉动货物时工人对地面的压强;
(2)货物在0~10s内运动的平均速度;
(3)货物运动时受到的摩擦力大小。
14.如图甲所示的电路中,电源由三节新干电池串联组成。闭合开关后,两灯泡均发光,电流表的示数和电压表的示数如图乙所示。试求:
(1)电压表的示数是多少?
(2)流过灯和的电流分别是多少?
(3)和两端的电压分别是多少?
15.空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量指数检测仪的电路原理图,用电压表显示空气质量指数。气敏电阻R的阻值与空气质量指数A的关系图象如图乙所示。当空气质量指数A为100时,电压表示数为8V;当空气质量指数A为150时,电压表示数为9V。
(1)空气质量越好(即空气质量指数越小)时,电路中的电流 ,电压表示数 。
(2)请你判断电压表示数为10V时对应的空气质量指数为多少(写出必要的文字说明,表达式及最终结果)?
(3)更换定值电阻可改变检测仪的测量范围,若要使电压表示数为10V时对应的空气质量指数A增大,则更换后的定值电阻 。
16.如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具消毒,在标准大气压下,用该燃气灶加热质量为5kg、初温为20℃的水,加热到沸腾,共消耗了的天然气;[水的比热容为,天然气的热值为]求:
(1)的天然气完全燃烧所放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该燃气灶烧水的热效率。
17.如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中,工人用400 N的拉力F在1 min内将总重为900 N的泥土匀速提升5 m。在这段时间内:
(1)拉力F所做的有用功是多少?
(2)拉力F做功的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
18.如图是辽宁号航空母舰的图片,它以重油(原油提出汽油、柴油后剩余的重质油)为燃料,总功率,最高航速约54km/h。(g取 10N/kg,,重油的热值为)求:
(1)水面下 15m处,海水产生的压强是多少?
(2)如果航母的总功率全部用来提供它向前运动,当航母以54km/h的速度航行时,牵引力是多大?
(3)若航母发动机的效率为25%,当它以最高航速匀速航行1000km,至少需要燃烧多少千克的重油?
19.两个薄壁圆柱形容器甲、乙放置在水平地面上,容器底面积均为S、容器重力均为4.9牛,容器内盛有相同高度的水,如图所示。将两个密度不同、体积均为1×10-3米3的实心光滑柱体A、B分别竖直放入甲、乙两容器中,水对容器底部的压强p水和容器对地面的压强p容如下表所示。
压强
放入A柱体
放入B柱体
p水(帕)
2450
2940
p容(帕)
2940
3920
(1)求放入A柱体后,水对甲容器底部的深度h;
(2)通过计算确定容器的底面积S;
(3)判断柱体B在水中的浮沉状态,并说明你的判断依据。
20.小胜同学发现家中的太阳能热水器可以实现自动供水,为了知道其中的原理,小胜查阅了相关资料并且制作了一个太阳能热水模拟器(如图所示),圆柱形容器的底面积为200,柱体A为重6N、底面积50、高20的圆柱体,且能沿固定杆在竖直方向自由移动,当注水至一定深度时,柱体A开始上浮,直至压力传感器B受到1.5N压力时,进水口自动关闭,注水结束。水的密度为,g取10,不计A与杆的摩擦。求:
(1)柱体A的质量;
(2)柱体A刚要开始上浮时浸入水的深度;
(3)注水结束时,柱体A上升了25,容器底受到的水的压强;
(4)为了使压力传感器B受到1N压力时,也能实现原水位的进水口自动关闭,注水结束,请通过计算判断是水平截取柱体A的一段长度,还是在柱体A上方叠加一个与柱体A同材质等底面的柱体,并求出截断或叠加的长度L。
21.小牛设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图甲所示,其中,电源两端电压恒定不变,定值电阻R0=20Ω,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S后,求:
(1)当环境温度为时,热敏电阻的阻值是多少?
(2)当环境温度为时,电压表示数为,电源电压是多少?
(3)当电压表示数为时,环境温度是多少?
22.如图所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上。甲的底面积为1×10﹣2米2。乙的重力为40牛、底面积为2×10﹣2米2。
(1)求圆柱体乙对水平地面的压强p乙。
(2)求0.1米深处水的压强p;
(3)若将一物体A分别浸没在容器甲的水中(水未溢出)、放在圆柱体乙上表面的中央时,水对容器甲底部压强的变化量与圆柱体乙对水平地面压强的变化量相等。求物块A的密度ρA。
23.如图所示,我国自行研制的大型灭火,水上救援水陆两栖飞机鲲龙﹣600,2018年10月1日鲲龙﹣600完成了首次水上高速滑行试验,飞机操作稳定,各系统工作正常,若鲲龙﹣600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2.25×107W,(航空煤油的热值为4×107J/kg)求:
(1)675kg的航空煤油完全燃烧放出的热量;
(2)10min内,发动机所做的功;
(3)发动机的机械效率是多少?
24.地铁可以缓解城市公交运输压力,某学习综合实践活动小组同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如表:
××型号地铁机车
地铁电力机车功率
平均速度
牵引力
额定载客量500人
××型号公交汽车
燃油热值
平均速度
牵引力
额定载客量40人
(1)甲、乙两地铁站相距,地铁运行需要多长时间?
(2)公交汽车以平均速度行驶时,每千米消耗燃油,则行驶路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量?
(3)公交汽车以平均速度行驶时的效率是多少?
25.如图,塔式起重机上的滑轮组将重为的重物匀速吊起2m时,滑轮组的机械效率为,g取。
(1)求提升重物做的有用功;
(2)求绳端的拉力;
(3)若动滑轮的质量为20kg,求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。
26.萝卜快跑已经基本攻克了武汉的复杂道路场景,实现了武汉城市全域、全时空场景覆盖,为武汉市民和外地游客提供便捷的无人化出行服务。萝卜快跑无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧。求:
(1)汽车行驶速度是多少?
(2)汽车牵引力做功的功率是多少?
(3)汽车发动机的效率是多少?
27.2023年11月8日是立冬节气,它是二十四节气之一,也是冬季的第一个节气。为了应对寒冷的冬天,某学校积极创造条件为学生供应开水。用锅炉将0.6t的水从20℃加热刚到100℃,燃烧了22.4kg的煤,,,求:
(1)锅炉内0.6t的水吸收的热量;
(2)此锅炉的效率;
(3)小花从开水房打了3kg的开水(100℃),为了便于使用,她将打来的开水和质量为2kg,温度为20℃的冷水混合,若不计热量的损失,则两者混合后最终的水温。
28.某工人利用图甲所示滑轮组将质量为50 kg的建筑材料从地面提升到高为 10m的四楼,已知每个滑轮受到的重力为10N。(忽略绳重及摩擦,g取10 N/kg)
(1)求工人对建筑材料做的有用功。
(2)求工人的拉力 F1的大小。
(3)试判断使用甲、乙两滑轮组提升相同的建筑材料时,机械效率的大小关系,并说明理由。
29. 如图所示, 底面积为6×10-3m2的薄壁球形鱼缸,放置在面积为1.0×102m2的水平桌面中央。鱼缸内装有 0.3m 深的水,已知鱼缸、鱼和水的总质量为 12kg。求:
(1)鱼缸对桌面的压力;
(2)鱼缸对桌面的压强;
(3)水对鱼缸底部的压力。
30.一个底面积为10-2m2的容器,放在水平桌面上,其底部放置一个不吸水的实心均匀圆柱体物块A, 如图甲所示, A的底面积为5×10m2,高为0.1m, 密度为2.0x103kg/m3。现用细线把物块A 悬挂在容器正上方,往容器里加水,当物块A有一半的体积浸入水中时,停止加水,此时容器内水深为0.2m,如图乙所示。求:
(1)如图甲所示,物块A对容器底部的压强;
(2)物块A有一半的体积浸入水中时,水对容器底部的压强;
(3)物块A有一半的体积浸入水中时,物块A底部受到水向上的压力。
答案解析部分
1.【答案】(1)解:水需要吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J
(2)解:天然气完全燃烧放出的热量
天然气的热值
【解析】【分析】(1)根据Q=cmΔt,计算吸收热量的多少;
(2)根据,计算总热,利用,计算燃料的质量。
(1)水需要吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J
(2)天然气完全燃烧放出的热量
天然气的热值
2.【答案】解:(1)声音在空气中的传播时间为
(2)声音在金属管中的传播时间为
声音在金属中的传播速度为
答:(1)声音在空气中的传播时间为;
(2)声音在金属中的传播速度。
【解析】【分析】(1)根据,计算时间;
(2)利用不同介质中声音传播的时间差,计算时间,根据,计算速度。
3.【答案】解:(1)电动车充满电后,以最快速度行驶,
可以行驶的时间;
答:此电动车充满电后,以最快速度行驶,可以行驶5h。
(2)绕景区行驶速度,
绕景区一周的路程,
答:巡警绕景区一周的路程为12km。
【解析】【解答】(1)电动车充满电后,以最快速度行驶,根据计算可以行驶的时间
(2)根据计算绕景区一周的路程。
4.【答案】(1)解:超声波的传播距离为。
(2)解:“奋斗者”号到海底的距离为,潜到海底需要的时间为。
【解析】【分析】(1) 声音在海水中的传播速度为1500m/s ,传播时间为6s,根据速度公式可计算超声波的传播距离;
(2)根据回声的特点可知“奋斗者”号到海底的距离为,根据速度公式计算潜到海底需要的时间。
(1)超声波的传播距离为
(2)“奋斗者”号到海底的距离为
潜到海底需要的时间为
5.【答案】解:(1)根据图片可知,灯泡L1、L2并联,A1测L1支路电流,A测干路电流,
由I=I1+I2可知,
通过L2中的电流是I2=I-I1=1.5A-0.5A=1.0A;
答:L2中的电流是1A;
(2)根据并联电路的电压特点可知,灯泡L2两端的电压为U2=U=9V;
答:灯泡L2两端的电压为9V;
(3)断开开关S后,电路断路,没有电流通过,电流表A1的示数是0。
答:断开开关S后,电流表A1的示数是0。
【解析】【分析】(1)根据图片可知,灯泡L1、L2并联,A1测L1支路电流,A测干路电流,根据并联电路的电流规律I=I1+I2计算通过L2中的电流。
(2)根据并联电路的电压特点计算灯泡L2两端的电压;
(3)断开开关S后,电路断路,没有电流通过,据此确定电流表A1的示数。
6.【答案】解:(1)左侧标志牌为距离标志牌,含义是:从标志牌到三亚的距离为2km;右侧是限速标志牌,含义是:此路段车辆最大速度不能超过60km/h;
(2)由题意可知,已知通过800m的路段的时间为由可得,该路段小明开车的车速为
。因为48km/h<60km/h,所以小明开车没有超速。
(3)由于该路段为限速路段,所以可以展示出:禁止超速!等警示语。
答:(1)见解析,见解析;
(2)否;
(3)禁止超速。
【解析】【分析】(1)左侧标志牌含义是:从标志牌到三亚的距离为2km;右侧含义是:此路段车辆最大速度不能超过60km/h;
(2)由题意可知,通过800m的路段的时间为1min,根据可计算该路段小明开车的车速,和限速进行比较,分析车速是否超速。
(3)由于该路段为限速路段,所以出示:禁止超速!的标语。
7.【答案】(1)解:水壶中水的质量
。
(2)解:烧开这壶水,水需要吸收的热量。
(3)解:小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,天然气需要放出的热量,需要燃烧天然气的体积。
【解析】【分析】(1) 水壶里放入2000cm3 ,根据密度公式m=ρv可计算水壶中水的质量;
(2)据分析可计算水的质量m,温度变化量为80℃,根据计算水需要吸收的热量;
(3)
小明家天然气炉具的效率是40%,根据效率公式可计算天然气需要放出的热量,根据热值公式计算需要燃烧天然气的体积。
(1)水壶中水的质量
(2)烧开这壶水,水需要吸收的热量
(3)小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,天然气需要放出的热量
需要燃烧天然气的体积
8.【答案】(1)解:按交通规则行驶,汽车通过大桥至少需要的时间为。
(2)解:①由图像知匀速行驶的速度为v2=15m/s,匀速行驶的时间为,在15s到30s的过程中,汽车行驶的距离是,
②汽车行驶的总路程为,在30s整个过程中,汽车的平均速度为。
【解析】【分析】(1) 全长55km,汽车限速100km/h ,根据速度公式计算汽车通过大桥至少需要的时间。
(2)①由图像知汽车匀速行驶的时间为15s,匀速运动的速度为15m/s,根据速度公式计算汽车行驶的距离,15s行驶的距离为300m,所以30s总路程为,根据速度公式计算30s整个过程中,汽车的平均速度。
(1)按交通规则行驶,汽车通过大桥至少需要的时间为
(2)①由图像知匀速行驶的速度为v2=15m/s,匀速行驶的时间为
在15s到30s的过程中,汽车行驶的距离是
②汽车行驶的总路程为
在30s整个过程中,汽车的平均速度为
9.【答案】(1)解:70g汽油完全燃烧放出的热量为Q放=mq=70×10-3kg×4.6×107J/kg=3.22×106J。
(2)解:发动机的工作效率为η=100%-32%-30%-8%=30%。
(3)解:冷却水吸收的热量为Q吸=Q放×30%=3.22×106J×30%=9.66×105J,则用于冷却发动机的水的质量为
。
【解析】【分析】(1) 汽油的热值q=4.6×107J/kg ,根据热值公式Q放=mq可计算70g汽油完全燃烧放出的热量。
(2)效率的定义为有用功占总功的比值,题目中额外功的的占比已知,所以发动机的工作效率为η=100%-32%-30%-8%=30%。
(3)冷却水吸收的热量占比为30%,根据热量的计算公式计算用于冷却发动机的水的质量。
(1)70g汽油完全燃烧放出的热量为
Q放=mq=70×10-3kg×4.6×107J/kg=3.22×106J
(2)发动机的工作效率为
η=100%-32%-30%-8%=30%
(3)冷却水吸收的热量为
Q吸=Q放×30%=3.22×106J×30%=9.66×105J
则用于冷却发动机的水的质量为
10.【答案】解:(1)物体A移动的距离,表示物体的前端或后端移动的距离为1m;已知物体移动的距离为1m,用滑轮组拉物体时,绳子自由端移动了,由此可知由3根绳拉着动滑轮,如图:
(2)因为物体在水平路面上做匀速直线运动,所以物体受到的摩擦力;
则使用滑轮组时做的有用功。
答:滑轮组对物体A所做的有用功为120J。
(3)拉力做的总功;
答:滑轮组的总功为150J。
(4)作用在滑轮组绳子自由端的拉力;
答:作用在滑轮组绳子自由端的拉力50N。
【解析】【分析】 (1)物体A移动距离s是物体A左侧表面或右侧表面之间的距离;图中给出的滑轮组是“一定一动”,其绕线方法有两种,但物体A在同一路面匀速移动相同距离s,绳子自由端移动的距离是3s,据此确定绳子的有效股数,然后再依次绕过滑轮即可确定作图方法;
(2)根据二力平衡求出摩擦力,利用W有=fs求出有用功;
(3)根据求出滑轮组的总功;
(4)根据W总=Fs求出作用在滑轮组绳子自由端的拉力。
11.【答案】(1)解:由图可知,两个灯泡L1和L2并联,电压表测量电源电压,由图乙可知,此时电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,读数为6V,即电源电压为6V。
(2)解:根据图片可知,A1测量干路电流,A3测量通过L1的电流,则过灯泡L1的电流I1为0.4A,A2测量通过L2的电流,
根据并联电路的电流规律可知,
通过灯泡L2的电流I2为。
【解析】【分析】(1)由图可知,两个灯泡L1和L2并联,电压表测量电源电压,根据图乙读出电压表的示数即可;
(2)据图片可知,A1测量干路电流,A3测量通过L1的电流,根据并联电路的电流规律分析解答。
(1)由图可知,L1和L2并联,电压表测量电源电压,由图乙可知,此时电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,读数为6V,即电源电压为6V。
(2)A1测量干路电流,A3测量通过L1的电流,则过灯泡L1的电流I1为0.4A,A2测量通过L2的电流,根据并联电路的电流规律可知,通过灯泡L2的电流I2为
12.【答案】(1)解:4kg汽油完全燃烧放出的热量为
(2)解:由题可知废气的能量为
水吸收的热量为
由Q吸=cmΔt可知,水升高的温度为
标准大气压下水的沸点为100℃,水的初温为10℃
90℃+10℃=100℃
因此水实际升高的温度为90℃。
(3)解:已知汽油机的效率为η=30%, 根据,汽车做的有用功为
汽车匀速运动时的受到阻力与汽车的牵引力是对平衡力, 由二力平衡的条件可知,汽车的牵引力为
F=f=900N
汽车通过的路程为
【解析】【分析】(1)根据Q=mq,计算燃料燃烧放出的热量;
(2)根据Q吸=Q放η,计算吸收的热量;根据,计算温度差;
(3)根据W=Qη,计算做功多少,根据,计算行驶的距离。
(1)4kg汽油完全燃烧放出的热量为
(2)由题可知废气的能量为
水吸收的热量为
由Q吸=cmΔt可知,水升高的温度为
标准大气压下水的沸点为100℃,水的初温为10℃
90℃+10℃=100℃
因此水实际升高的温度为90℃。
(3)已知汽油机的效率为η=30%, 由可知,汽车做的有用功为
汽车匀速运动时的受到阻力与汽车的牵引力是对平衡力, 由二力平衡的条件可知,汽车的牵引力为
F=f=900N
汽车通过的路程为
13.【答案】(1)解:地面对工人的支持力为;
工人对地面的压力为;
工人对地面的压强为;
答:工人对地面的压强为1×104Pa。
(2)解:根据图乙可知,货物0-5s内速度为1.4m/s,则通过的路程为;
货物5-10s内的速度为1m/s,则通过的路程为;
货物0-10s运动的路程为;
则货物0-10s运动的平均速度为。
答:货物0-10s运动的平均速度为12m/s。
(3)解:工人所做的有用功为;
工人所做的总功为;
货物运动时受到的摩擦力为。
答:货物运动时受到的摩擦力为50N。
【解析】【分析】 (1)工人对地面的压力等于人的重力和拉力之差,根据得到工人对水平地面的压强;(2)根据图乙得出0~5s和5~10s的速度,利用s=vt计算出每个阶段的路程即可得出货物在0~10s内运动的路程,再根据求出货物在0~10s内运动的平均速度;
(3)根据在直角三角形中30°的角所对的直角边等于斜边的一半得出物体在0~10s内上升的高度,定滑轮不省力,绳对物体的拉力与人的拉力大小相等,由W有=Gh求出有用功,由W总=Fs求出总功,总功和有用功之差等于额外功,根据W额=fs求出摩擦力。
(1)根据题意可知,地面对工人的支持力为
地面对工人的支持力和工人对地面的压力为相互作用力,大小相等,工人对地面的压力为
工人对地面的压强为
(2)根据图乙可知,货物0-5s通过的路程为
货物5-10s通过的路程为
货物0-10s运动的路程为
则货物0-10s运动的平均速度为
(3)根据题意可知,工人所做的有用功为
工人所做的总功为
货物运动时受到的摩擦力为
14.【答案】(1)解:电源由三节新干电池串联组成,所以电源电压为U=3×1.5V=4.5V,由图甲可知,两个灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测灯泡L2两端的电压,电压表的示数是4.5V。
(2)解:闭合开关,两灯泡串联接入电路,串联电路各处电流相等,电流表测通过电路的电流,由乙图可知电流表接入电路的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A,所以流过灯L1和L2的电流都是0.24A。
(3)解;电压表V1测电源电压,为4.5V。根据串联电路电压的特点可知,电压表V2测灯泡L2两端的电压,则电压表V2接入电路的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.2V,灯泡L2两端的电压是1.2V,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端的电压为U1=U-U2=4.5V-1.2V=3.3V。
【解析】【分析】(1)电源由三节新干电池串联组成,根据串联电路的电压规律可计算电源电压U。图甲可知,两个灯泡首尾依次相连,属于串联,电压表V1测电源电压,据图读数。
(2)闭合开关,两灯泡首尾依次相连,属于串联,所以电流表测通过电路的电流,据乙图可知电流表接入电路的量程为0~0.6A,示数为0.24A。
(3)电压表V1测电源电。电压表V2测灯泡L2两端的电压,电压表V2接入电路的量程为0~3V,示数为1.2V,根据串联电路总电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端的电压为U1=U-U2。
(1)电源由三节新干电池串联组成,所以电源电压为
U=3×1.5V=4.5V
由图甲可知,两个灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测灯泡L2两端的电压,电压表的示数是4.5V。
(2)闭合开关,两灯泡串联接入电路,串联电路各处电流相等,电流表测通过电路的电流,由乙图可知电流表接入电路的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A,所以流过灯L1和L2的电流都是0.24A。
(3)电压表V1测电源电压,为4.5V。根据串联电路电压的特点可知,电压表V2测灯泡L2两端的电压,则电压表V2接入电路的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.2V,灯泡L2两端的电压是1.2V,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端的电压为
U1=U-U2=4.5V-1.2V=3.3V
15.【答案】(1)越小;越小
(2)250
(3)<
【解析】【解答】(1)空气质量指数越小,气敏电阻的阻值越大,电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流越小,根据串联分压可知定值电阻相对气敏电阻变大,所以电压变大。
综上 第1空、越小; 第2空、越小。
(2)气质量指数A为100时,气敏电阻的阻值R=60Ω,电压表示数为8V,根据串联电路电压关系和可知,I1×60Ω+8V=I2×40Ω+9V,其中I1=,I2=,解得R0=120Ω,所以电源电压为12V,电压表示数为10V时,气敏电阻R电压为2V,根据串联分压可知,定值电阻的电压为气敏电阻电压为5倍,所以气敏电阻为24Ω,对应的空气质量指数是250。
(3)空气质量指数A增大,即气敏电阻减小,即则更换后的定值电阻。
综上 第1空、 <。
【分析】1、欧姆定律:公式为U=IR,题目中气敏电阻的阻值越大,电压不变,所以电流变小;气敏电阻的阻值R=60Ω,电压表示数为8V,所以可列I1×60Ω+8V=U,敏电阻的阻值R=40Ω,电压表示数为9V,可列I1×40Ω+9V=U,据此求解。
2、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,所以气敏电阻变大,其两端电压变大。
(1)[1][2]由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,由图乙可知,即空气质量指数越小,气敏电阻的阻值越大,电路中的总电阻越大,根据欧姆定律可知,电路中的电流越小,R0是定值电阻,通过R0的电阻减小,根据欧姆定律可知,R0两端的电压越小,电压表的示数越小。
(2)空气质量指数A为100时,气敏电阻的阻值R=60Ω,电压表示数为8V,根据串联电路电压关系和可知,电路中的电流
解得
①
空气质量指数A为150时,气敏电阻的阻值R=40Ω,电压表示数为9V,根据串联电路电压关系和可知,电路中的电流
解得
②
R0是定值电阻,阻值大小不变,电源电压不变,联立①②两式,解得U=12V,R0=120Ω,电压表示数为10V时,气敏电阻R的阻值
由图可知,对应的空气质量指数是250。
(3)空气质量指数A增大,即增大电压表的示数,增大电路中的电流,即减小电路中的总电阻,所以更换后的定值电阻的阻值要减小,即则更换后的定值电阻。
16.【答案】(1)解:0.06m3的天然气完全燃烧放出的热量
(2)解:水吸收的热量
(3)解:该燃气灶烧水的热效率
【解析】【分析】(1)根据Q=Vq,计算燃料燃烧,放出的热量;
(2)根据Q=cmΔt,计算水吸收的热量;
(3)根据,计算热效率。
(1)0.06m3的天然气完全燃烧放出的热量
(2)水吸收的热量
(3)该燃气灶烧水的热效率
17.【答案】解:(1)拉力F所做的有用功为W有=Gh=900N×5m=4500J;
(2)拉力F移动的距离s为s=3h=3×5m=15m;拉力F所做的总功为W总=Fs=400N×15m=6000J;则拉力F做功的功率P为
。
(3)滑轮组的机械效率为。
【解析】【分析】(1) 总重为900 N的泥土匀速提升5 m ,根据W有=Gh计算拉力F所做的有用功;
(2)缠绕在动滑轮的绳子数为3,所以绳子移动距离为重物移动距离的3倍,拉力F移动的距离s为s=3h;根据W总=Fs计算拉力F所做的总功;根据计算拉力F做功的功率P:
(3)根据计算滑轮组的机械效率。
18.【答案】解:(1)水面下 15m处,海水产生的压强。
答:水面下 15m处,海水产生的压强是。
(2)当航母以54km/h的速度航行时,牵引力是。
答:当航母以54km/h的速度航行时,牵引力是。
(3)当它以最高航速匀速航行1000km,
航母做的有用功;
若航母发动机做的总功;
需要燃料的质量。
答:若航母发动机的效率为25%,当它以最高航速匀速航行1000km,至少需要燃烧1000kg的重油。
【解析】【分析】(1)根据计算水面下 15m处海水产生的压强。
(2)根据计算当航母以54km/h的速度航行时牵引力;。
(3)根据计算航母做的有用功,再根据计算航母发动机做的总功,
最后根据计算需要燃料的质量。
19.【答案】解:(1)根据表格可知,当A放入容器中时,,
由液体的压强公式可得:;
答:放入A柱体后,水对甲容器底部的深度为。
(2)由题意可知,实心体A、B体积相等,密度不同,
如果两者同时浸没在水中,则两个容器中的水面高度应该相同,即压强相同。
而由表格可知,,则表明两者不可能同时浸没。
由可知,,
又由于,所以,
故A一定漂浮,且无水溢出。
水平面上的物体的压力等于自身的重力,
所以水平对容器底部的压力为;
而容器对桌面的压力为;
所以;
则有,
即容器的底面积为。
答:容器的底面积为。
(3)同理,若B漂浮或悬浮,则;
不符合题意,
所以B不可能是漂浮或悬浮的,故B只可能是沉底。
答:根据上述分析可知只可能是沉底。
【解析】【分析】 (1)由表格数据可知放入A柱体后甲容器底部受到水的压强,根据p=ρgh求出甲容器底部的深度h;
(2)由题知,实心柱体A、B的体积相等,密度不同,两者同时浸没时时排开水的体积相等,水面的高度相同,根据p水A<p水B可知两者不可能同时浸没,根据p=ρgh可知两者液体深度的关系,根据V=Sh可知排开液体的体积关系,从而得出A一定漂浮且无水溢出,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等结合得出等式,然后求出容器的底面积S;
(3)若B在水中漂浮或悬浮时求出容器的重力和A漂浮时求出容器的重力相等,而实际上不相等,据此判断B在水中的状态。
20.【答案】(1)解:由得,柱体A的质量。
(2)解:柱体A刚要开始上浮时,受到的浮力等于A的重力,为6N,由得,此时A排开水的体积为;此时A浸入水的深度为。
(3)解:注水结束时,柱体A上升了25,此时A受到的浮力为;由得,此时A排开水的体积为,此时A浸入水的深度为,水的深度为,容器底受到的水的压强
。
(4)解:为了使压力传感器B受到1N压力时,也能实现原水位的进水口自动关闭,注水结束,此时A受到的浮力变小,由得,此时A排开水的体积变小,则应水平截取柱体A的一段长度,A排开水的体积减小
;A截取的长度为。
【解析】【分析】(1) 柱体A为重6N ,根据重力公式得,柱体A的质量;
(2)柱体A刚要开始上浮时,浮力等于A的重力,根据浮力公式得,此时A排开水的体积为,据此计算此时A浸入水的深度为;
(3)注水结束时,柱体A上升了25,此时A受到的浮力为;根据浮力公式计算得,此时A排开水的体积,进而计算此时A浸入水的深度为,水的深度为
,根据压强公式P=ρgh计算容器底受到的水的压强;
(4)为了使压力传感器B受到1N压力时,也能实现原水位的进水口自动关闭,注水结束,此时A受到的浮力变小,由分析可知此时A排开水的体积变小,A排开水的体积减小,即,进而计算A截取的长度为。
(1)由得,柱体A的质量
(2)柱体A刚要开始上浮时,受到的浮力等于A的重力,为6N,由得,此时A排开水的体积为
此时A浸入水的深度为
(3)注水结束时,柱体A上升了25,此时A受到的浮力为
由得,此时A排开水的体积为
此时A浸入水的深度为
水的深度为
容器底受到的水的压强
(4)为了使压力传感器B受到1N压力时,也能实现原水位的进水口自动关闭,注水结束,此时A受到的浮力变小,由得,此时A排开水的体积变小,则应水平截取柱体A的一段长度,A排开水的体积减小
A截取的长度为
21.【答案】解:(1)图乙中,当环境温度为20℃时,热敏电阻R1的阻值是40Ω。
(2)因串联电路中各处的电流相等,计算电路中的电流:
R1两端的电压为:
因串联电路中总电压等于各分电压之和,电源的电压:
(3)电压表示数为4V时,此时电路中的电流:
R1的阻值:
由图乙知道,此时环境温度为50℃。
(1)当环境温度为时,热敏电阻的阻值是40Ω;
(2)当环境温度为时,电压表示数为,电源电压是6V;
(3)当电压表示数为时,环境温度是50℃。
【解析】【分析】(1)根据温度不同,判断电阻大小;
(2)根据,计算电流的大小,利用U=IR,计算分压;结合串联电路电压规律,计算总电压;
(3)根据,计算电流,根据,计算电阻。
22.【答案】解:(1) 圆柱体乙对水平地面的压力F乙=G乙= 40N
圆柱体乙对水平地面的压强
(2) 0.1米深处水的压强
(3)由于物体A浸没在容器甲的水中水未溢出,则水对容器甲底部压强的变化量
圆柱体乙对水平地面压强的变化量
因为Δp水=Δp乙则
答:(1)圆柱体乙对水平地面的压强为2000Pa;
(2)0.1米深处水的压强为980Pa;
(3)物块A的密度为。
【解析】【分析】(1)根据,计算压强;
(2)利用p=ρgh,计算液体压强大小;
(3)根据深度变化,计算压强的变化大小;利用,计算压强的变化,结合压强变化量相等,计算密度大小。
23.【答案】解:(1)675kg的航空煤油完全燃烧放出的热量
Q放=qm=4×107J/kg×675kg=2.7×1010J
(2)发动机做的功:W有=Pt=2.25×107W×600s=1.35×1010J
(3)发动机的机械效率是:
答:(1)675kg的航空煤油完全燃烧放出的热量是2.7×1010J;
(2)10min内,发动机所做的功是1.35×1010J;
(3)发动机的机械效率是50%。
【解析】【分析】(1)根据Q=mq,计算燃料放出的热量;
(2)根据W=Pt,计算发动机做功多少;
(3)根据,计算发动机的效率。
24.【答案】(1)解:地铁运行需要的时间。
(2)解:公交汽车行驶1800m路程所消耗的燃油质量为,所消耗的燃油完全燃烧放出的热量。
(3)解:公交汽车以平均速度行驶时的效率是。
【解析】【分析】(1) 甲、乙两地铁站相距 , 平均速度 60km/h,根据速度公式计算地铁运行需要的时间。
(2) 公交汽车以平均速度行驶时,每千米消耗燃油 ,据此计算公交汽车行驶1800m路程所消耗的燃油质量, 燃油热值 ,根据热量公式Q=mq计算燃油完全燃烧放出的热量。
(3)公交汽车以平均速度行驶时。根据W=Fs计算牵引力做功,由(2)计算可知燃油释放的能力Q,根据效率公式计算公交汽车以平均速度行驶时的效率。
(1)(1)地铁运行需要的时间
(2)公交汽车行驶1800m路程所消耗的燃油质量为
所消耗的燃油完全燃烧放出的热量
(3)公交汽车以平均速度行驶时的效率是
25.【答案】解:(1)有用功;
答:提升重物做的有用功为。
(2)由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数,
绳子自由端移动的距离,
总功;
绳端的拉力。
答:绳端的拉力为5000N。
(3)动滑轮的重力;
克服动滑轮重力做的额外功;
总的额外功;
克服摩擦和钢丝绳重所做的功。
答:若动滑轮的质量为20kg,克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5600J。
【解析】【解答】(1)根据计算起重机做的有用功;
(2)由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数,根据计算绳子自由端移动的距离,再根据计算起重机做的总功,最后根据计算绳端的拉力;
(3)根据计算动滑轮的重力,再根据计算克服动滑轮重力做的额外功,接下来根据计算总的额外功,最后根据计算克服摩擦和钢丝绳重所做的功。
26.【答案】(1)解:萝卜快跑无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km=6900m,用时5min45s=345s ,根据速度公式可计算汽车速度为v==72km/h。
(2)解:汽车的牵引力是2000N ,根据计算汽车牵引力做功的功率P=。
(3)解:消耗燃油1.5kg , 燃油的热值为4.6×107J/kg ,根据Q放=mq计算燃油释放的内能Q放=6.9×107J,据(2)可知牵引力做功,结合效率公式η=,代入数据可计算 汽车发动机的效率 40%。
【解析】【分析】(1) 萝卜快跑无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km=6900m,用时5min45s=345s ,根据速度公式计算汽车的行驶速度;
(2) 汽车的牵引力是2000N ,根据计算汽车牵引力做功的功率;
(3) 消耗燃油1.5kg , 燃油的热值为4.6×107J/kg ,根据Q放=mq计算燃油释放的内能,牵引力做功W=Fs,根据效率公式η=计算 汽车发动机的效率。
27.【答案】(1)解:锅炉内0.6t的水吸收的热量
(2)解:22.4kg的煤完全燃烧放出的热量
此锅炉的效率
(3)解:热水和冷水混合后,最后两者的温度相同,不计热量的损失有,即解得。
【解析】【分析】(1) 0.6t的水从20℃加热刚到100℃ ,根据热量计算公式计算 锅炉内0.6t的水吸收的热量 ;
(2)根据热值公式计算 22.4kg的煤完全燃烧放出的热量 ,所以 此锅炉的效率;
(3) 热水和冷水混合后,最后两者的温度相同,不计热量的损失有 ,所以可列,据此求解t。
28.【答案】(1)解: 建筑材料受到的重力:G=mg=50kg×10 N/kg=500 N
工人对建筑材料做的有用功:W有用=Gh=500N×10m=5000J
(2)解: 依题意可知,图甲所示的滑轮组共有3股绳子承担,由于忽略绳重及摩擦,则工人的拉力:
(3)解:甲的机械效率比乙的大。忽略绳重及摩擦,滑轮组的机械效率为,比较甲、乙两图可看出,当它们提升相同的建筑材料时,G相同,但由于乙图中的动滑轮个数多,即G动更大,所以机械效率更低。
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算物体的重力,利用W=Gh,计算有用功;
(2)根据绳子股数,利用,计算拉力;
(3)根据,分析滑轮组机械效率的影响因素。
29.【答案】(1)解:鱼缸对桌面的压力等于鱼缸、水和鱼的总重力,即F=G总=m总g=12kg×10N/kg=120N
(2)解:鱼缸对桌面的压强
(3)解:水对鱼缸底部的压强p'=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa;
水对鱼缸底部的压力F'=p'S=3000Pa× 6×10-3m2 =18N。
【解析】【分析】(1)鱼缸对桌面的压力等于鱼缸、水和鱼的总重力,即F=G总;
(2)根据计算鱼缸对桌面的压强;
(3)首先根据p'=ρ水gh计算水对鱼缸底部的压强,然后根据F'=p'S计算水对鱼缸底部的压力。
30.【答案】(1)解: 物块A对容器底部的压强:
(2)解:水对容器底部的压强:
(3)解:物块 有一半的体积浸入水中时, 物块 底部的深度:
物块 底部受到水的压强:
物块 底部受到水向上的压力:
【解析】【分析】(1)物块对容器底部的压强,由此计算压强大小;
(2)已知此时容器内水深 ,由公式F浮=ρ液gV排来计算浮力的大小;
(3) 物块A有一半的体积浸入水中时,求出其下表面在水中的深度h,由液体压强公式可得A物体下表面受到水的压强,由压力公式计算物块A底部受到的水向上的压力
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