2026年中考物理二轮教材梳理（沪科版）课件 专题四　综合计算题

专题四　综合计算题 类型1 简单运动类 考向1 纯力学 1．[2025·江西]某同学将40本纸质作业本送交到教师办公室， 并整齐紧密叠放在水平桌面上．这摞作业本与桌面的接触面积 S为4.8×10－2 m2，总质量m为4.8 kg，总体积V为6.0×10－3 m3， g取10 N/kg.假设作业本每张纸密度相同．求： (1)这摞作业本所受的重力G； (2)这摞作业本对桌面的压强p； (3)这摞作业本纸张的密度ρ. 2．[2024·临夏州]2023年12月18日23时59分，临夏州积石山县发生6.2级地震，道路中断、房屋倒塌、人员伤亡，人民群众生命财产安全受到严重威胁．地震发生后，中国人民解放军第一时间赶赴灾区开展抢险救灾工作．此次抢险工作中，我国自主研发的运­20重型军用运输机负责运送物资及相关救援设备，为抢险工作赢得了时间． (1)求运­20以720 km/h的速度飞行1.5 h，能飞行多少千米； (2)若飞机及所有物资总重达150 t，与地面的总接触面积约为1.5 m2，则飞机静止在水平地面上时对地面的压强是多大(g取10 N/kg)； (3)若运­20在空中以720 km/h的速度水平匀速直线飞行时所受阻力为1.6×105 N，求此过程中发动机的功率． 考向2　力热综合 3．[2025·山西]小亮看到如图所示的阳光健身海报，决定每天放学回家由乘电梯改为爬楼梯．查阅资料知道，人运动所需的能量可来源于体内脂肪“燃烧”释放的化学能，1 g脂肪完全“燃烧”释放的能量为3.8×104 J(即可看作脂肪的热值q＝3.8×104 J/g)．若小亮的质量为60 kg，家住11楼，每层楼高为3 m．(g取10 N/kg) (1)求小亮所受的重力； (2)小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家，若电梯匀速运行，求电梯对他做的功； (3)若小亮每次爬楼梯回家消耗脂肪的质量 为5 g，求脂肪完全“燃烧”放出的能量． 解：(1)小亮的质量为60 kg，重力G＝mg＝60 kg×10 N/kg＝600 N； (2)家住11楼，上升10层的高度，电梯匀速运行，电梯对他做的功W＝Gh＝600 N×(11－1)×3 m＝18 000 J； (3)脂肪完全“燃烧”放出的能量Q＝qm＝3.8×104 J/g×5 g＝1.9×105 J. 考向3　力电综合 4．[2025·山东]“五一”假期，小明随家人驾驶电动汽车前往营地露营．该车可对外供电．输出电压220 V，最大输出功率3 300 W．家人将标有“220 V　1 000 W”的电热水壶接入电动汽车供电电路，把1 kg水从20 ℃加热至100 ℃用时6 min.该车平均速度和每100 km平均能耗的对应关系如表．已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，求： (1)电动汽车对外供电时的最大输出电流； (2)加热过程电热水壶消耗的电能； (3)加热过程电热水壶的效率； (4)烧水消耗的电能可供电动汽车以30 km/h的速度匀速行驶的路程． 平均速度/km 30 60 90 120 每100 km平均 能耗/(kW·h) 100 120 132 150 类型2 密度、压强、浮力综合类 考向1　船舰类 5．[2025·成都节选]假期，小美一家开启深海科技探究之旅．请根据她在学习中获得的信息完成相关计算．分析过程忽略液体扰动等次要因素，ρ海水＝ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg. (1)2024年12月，我国首艘覆盖全球深远海探测并具备冰区载人深潜的科考船——“探索三号”在南沙启航，如图1所示．若科考船搭载货物和船员的总质量为9×106 kg，船排开海水体积为1×104 m3，求船的质量． (2)“探索三号”科考船把搭载的“深海勇士”号潜水器从空中开始竖直下放，如图2所示．将潜水器外形视为底面积为27 m2的长方体，如图3甲所示是吊绳受到拉力大小与时间的关系图像，如图3乙所示是潜水器下降速度与时间的关系图像．潜水器保持不晃动，动力装置未启动．从吊绳拉力为8.65×105 N开始，到潜水器刚好浸没为止，求潜水器底部受到海水压强的变化量． 由速度公式可知，潜水器的高度：h＝vt＝0.05 m/s×1×60 s＝3 m， 则潜水器底部浸入深度的变化量：Δh＝h－h浸＝3 m－0.5 m＝2.5 m， 潜水器底部受到海水压强的变化量： Δp＝ρ海水gΔh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2.5 m ＝2.5×104 Pa. 6．[2024·深圳]“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置，“海葵一号”漂浮在大海上工作，从空中俯瞰像一朵绽放的葵花．傲傲同学查阅资料得知：“海葵一号”的质量是3.7×107 kg，满载时排开海水的质量是1.0×108 kg(g取10 N/kg，海水的密度为1.0×103 kg/m3)．根据已知信息求： (1)“海葵一号”满载时受到的浮力； (2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量； (3)当一架3×104 N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时，直升机与停机坪接触的面积是0.06 m2，请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强． 解：(1)满载时排开海水的质量是1.0×108 kg，则其重力为：G＝mg＝1.0×108 kg×10 N/kg＝1.0×109 N， “海葵一号”漂浮在海面上，根据阿基米德原理，其满载时受到的浮力等于其排开海水的重力，F浮＝G＝1.0×109 N； (2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量：m石油＝m排－m0＝1.0×108 kg－3.7×107 kg＝6.3×107 kg； 考向2　模型类 7．[2025·兰州]如图甲所示是利用“浮筒打捞法”打捞沉船的示意 图，浮筒是密封的大钢筒，能浮在水面上．打捞工作船把若干个浮 筒拖到沉船所在位置上方的水面上，将浮筒灌满水，让它们沉到水 底．潜水员用钢索把灌满水的浮筒拴牢在船的两侧，然后用压气机 将空气压进浮筒，把水排出，浮筒就会带着沉船一起浮到水面上来． 小雅利用上述原理制作了实心沉船模型A和空心浮筒模型B来模拟打 捞沉船的过程：A、B间用轻质细绳相连，将A、B放入水平地面上一 个装有适量水、足够高的圆柱形容器中，B利用容器中的水自动充水， B充满水后A、B的位置如图乙所示，此时，A对容器底部的压力为16 N．打捞时，向B中充气，当B中的水全部排出至容器中时，B浮出水 面，A、B静止时的位置如图丙所示．已知A的质量为1.4 kg，体积为 200 cm3，B的质量为0.6 kg，体积为2 000 cm3，圆柱形容器的底面 积为1 000 cm2.求： (1)图乙中B受到的浮力； (2)B空心部分的体积； (3)乙、丙两图中，水对容器底部压强的变化量Δp. 解：(1)由阿基米德原理F浮＝ρ液V排g得图乙中模型B受到的浮 力为 F浮B＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2 000×10－6 m3＝ 20 N； (2)图乙中，以 A、B整体为研究对象，受到重力G、浮力F浮和 容器底的支持力F支，且根据力的相互作用知：F支＝F压＝16 N， 整体受到的浮力为 F浮＝ρ水g(V排 A＋V排B)＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(2 000× 10－6 m3＋200×10－6 m3)＝22 N， 整体受到的重力为 G＝G A＋GB＋G B水，由于三力平衡，所以G＝F浮＋F支＝G A＋GB ＋G B水， B中充入的水的重力为 考向3　实际应用类 8．[2025·烟台]为了方便快捷地从河中取水，小明利用身边的物品设计了一款“打水神器”(图甲)，其中无盖塑料瓶的质量为110 g，容积为2.5 L，瓶底有一圆孔，绳子穿过圆孔和瓶口，绳子上系一细棒A，A的长度大于圆孔的直径，绳子下端拴着一个直径略大于瓶口的小球B，小球体积为50 cm3，密度为7.8×103 kg/m3.打水时，人握住绳子上端，将“打水神器”抛入河水中，水逐渐进入瓶子(图乙)．水满后，将装置提起(图丙)，然后将塑料瓶口插入岸上的水桶中，松开绳子，水就自动地流进水桶(图丁)．忽略细棒与绳子的质量和体积，g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3.求： (1)小球B的重力； (2)图乙中，假设河水进入瓶子的过程中瓶子是匀速下沉的，且绳子与圆孔、瓶口边缘均不接触，当瓶内水的体积为瓶子容积的一半时，瓶子底部受到细棒的压力； (3)图丙中，“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率． 解：(1)小球B的重力为G＝mg＝ρVg＝7.8×103 kg/m3×50× 10－6 m3×10 N/kg＝3.9 N； (2)小球受到的浮力为F浮＝ρ水gV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg ×50×10－6 m3＝0.5 N； 匀速下沉时，小球受力平衡，则小球受到绳子的拉力为F＝G－ F浮＝3.9 N－0.5 N＝3.4 N； 则细棒受到绳子的拉力为F′＝F＝3.4 N；则瓶子底部受到细 棒的压力F压＝F＝3.4 N； 类型3 简单机械类 考向1　滑轮组 9．[2025·遂宁]我国很早就有使用滑轮的记载，如图甲的汉 代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景．借助如图乙 所示的装置(篮子质量不计)，质量为60 kg的采矿工人用400 N 的拉力将70 kg的矿石从矿坑匀速提起，10 s内矿石上升了2 m． (忽略绳重及滑轮的摩擦，g取10 N/kg)求： (1)绳子自由端移动的速度； (2)此滑轮组的机械效率； (3)若工作时矿工双脚与地面接触面积为400 cm2，他对水平地面的压强大小． 考向2　杠杆 10．[2024·西宁]如图所示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1 m，OB长0.6 m，在杆的A端用绳子悬挂质量为15 kg的配重，他在B端施加竖直向下的拉力F1时，杆AB在水平位置平衡．已知小宁重为450 N，两只脚与地面接触的总面积为0.04 m2，不计杆重与绳重，g取10 N/kg.求此时： (1)配重的重力； (2)拉力F1； (3)小宁同学对地面的压强． 11．[2025·北京]如图甲所示的载货汽车，其前面为“单轴­单轮” (一根轴上有2个车轮)，后面为“单轴­双轮”(一根轴上有4个车轮)， 如图乙所示．装货后该货车总质量为16 t，每个轮胎与地面的接触 面积约为400 cm2.实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般 不相等，常偏向车的后半部，为简化研究问题，假设整体重心C到前、 后轴的距离相等，水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等，等效 作用在A点；水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等，等效作 用在B点；因此，货车可看成水平杠杆，如图丙所示，AB距离等于前、 后车轴间的距离，C在AB中点．g取10 N/kg.　 (1)求货车在B点所受的总支持力； (2)为了保护路面，需要限定车辆对路面的压强大小．只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限定值，即视为车辆超限．若某水平路面能承受的最大压强为7.0×105 Pa，请通过计算判断该货车是否超限． 解：(1)货车的总质量m＝16 t ＝16 000 kg.　 货车的总重力为 G＝mg＝16 000 kg×10 N/kg＝160 000 N，　 设前轴的总支持力为F1，后轴的总支持力为F2， 以 A点为支点，后轴的总支持力为F2为动力，货车重力G为阻力，如图所示，其中 AB为动力臂l1, AC为阻力臂l2， 类型4 简单电路类 12．[2025·新疆]如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1＝4 Ω.当开关S闭合后，通过R1的电流I1＝1 A，通过R2的电流I2＝2 A．求： (1)干路电流I； (2)电源电压U； (3)通电20 s，整个电路中电流做的功W. 解：(1)在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和．所以干路电流I＝I1＋I2＝1 A＋2 A＝3 A； (2)并联电路中各支路两端的电压相等，且都等于电源电压．则电源电压U＝U1＝I1R1＝1 A×4 Ω＝4 V； (3)整个电路中电流做的功W＝UIt＝4 V×3 A×20 s＝240 J. 13．[2025·贵州]如图所示电路，电源两端电压恒为3 V，定 值电阻R1阻值为10 Ω.闭合开关S，电流表示数为0.2 A. (1)通过电阻R1的电流为____A； (2)求R1两端电压U1； (3)求电路消耗的总功率P. 0.2 解：(2)由欧姆定律可知，R1两端电压 U1＝I1R1＝0.2 A×10 Ω＝2 V； (3)电路消耗的总功率 P＝UI1＝3 V×0.2 A＝0.6 W. 类型5 动态电路类 考向1　滑片移动类 14．[2025·遂宁]小聪为学校的鱼池设计自动补水装置，实现鱼池中 水位处在1.4 m到1.6 m之间，适宜鱼儿生长．他设计的装置如图甲， L为一根上端固定的轻质弹簧(可视为导线)，弹簧拉力大小与伸长量 Δx的关系如图乙所示．塑料圆柱形密闭浮筒A的底面积3×10－3 m2， 高0.2 m，质量0.3 kg.电源电压恒为6 V，R1＝10 Ω，R2为一根足够 长的电阻丝，其阻值与接入电路中的长度成正比，滑片P可随浮筒A竖 直上下移动．电压传感器(对电路无影响，未画出)监测R1两端的电压， 当R1两端电压达到4 V，传感器控制注水阀门打开；当R1两端电压低于 2 V时，传感器控制注水阀门关闭．通过调试：当水位降到最低1.4 m 时，浮筒A底部刚好接触水面，滑片P位于R2的某一位置，注水阀门打 开；当水位上升到最高1.6 m时，注水阀门关闭．(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求： (1)浮筒A的重力； (2)水位最低1.4 m时R2的阻值； (3)到达最高水位1.6 m时，浮筒 A底部受到水的压强，以及R2接入电路中的总长度； (4)小聪还想在电路中串联一个电流表，将其改装为一个水位计，请帮他找出水位高度在1.4 m到1.6 m时，电路中电流I(单位：A)与水位高度H(单位：m)的函数关系式． 由图乙可知，弹簧拉力大小与伸长量Δx的关系式为 F＝10 N/m×Δx， 设当水位由1.4 m升高到1.6 m时，弹簧伸长量的变化值为 Δx变， A浸在水中的深度： h A浸＝1.6 m－1.4 m－Δx变＝0.2 m－Δx变， 则A排开水的体积：V A排＝Sh A浸， 由于水位为1.4 m时，A底部刚好接触水面，此时弹簧的拉力： F1＝G A， 则水位为1.6 m时，弹簧的拉力：F2＝F1－ΔF＝GA－10 N/m× Δx变， A受到的浮力：F浮＝ρ水gV A排＝ρ水gS(0.2 m－Δx变)＝1.0× 103 kg/m3×10 N/kg×3×10－3m2×(0.2 m－Δx变)＝30 N/m× (0.2 m－Δx变)， 由力的平衡条件可知，当水位达到1.6 m时A的重力与A受到的 浮力和拉力之间的关系为G A＝F2＋F浮， 即G A＝G A－10 N/m×Δx变＋30 N/m×(0.2 m－Δx变)， 则当水位由1.4 m升高到1.6 m时，弹簧伸长量的变化值： Δx变＝0.15 m， 此时A浸在水中的深度：h A浸＝1.6 m－1.4 m－Δx变＝0.2 m－ Δx变＝0.2 m－0.15 m＝0.05 m＜0.1 m， (4)设当水位高度为H时，弹簧伸长量的变化值为Δx′变， A浸在水中的深度：h′ A浸＝H－1.4 m－Δx′变， 则A排开水的体积：V′ A排＝Sh′ A浸＝S(H－1.4 m－Δx′变)，　 此时弹簧的拉力：F′2＝F1－ΔF′＝G A－10 N/m×Δx′变， A受到的浮力：F′浮＝ρ水gV′ A排＝ρ水gS(H－1.4 m－Δx′变) ＝30 N/m×(H－1.4 m－Δx′变)， 考向2　多开关类 15．[2025·深圳]某简易植物工厂，为了给植物提供光和热， 君君、辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图．小灯泡L的 规格是“12 V　6 W”．电源电压为12 V，R为加热电阻，阻值 大小为6 Ω，求： (1)请帮助君君同学算出只闭合S2通过R的电流； (2)请帮助辉辉同学算出只闭合S1灯泡L的电阻； (3)阳阳同学闭合S1、S2后，通电10 min，求R 产生的热量和电路消耗的总电能． 考向3　滑片移动与多开关结合类 16．[2025·安徽]如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω，R2、R3均为定值电阻，其中R3＝10 Ω.当开关S1闭合，开关S2断开，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，电压表的示数为10.0 V，电流表的示数为0.40 A. (1)求电阻R3两端的电压； (2)求电阻R2的阻值； (3)闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，此时整个电路消耗的电功率为7 W，求滑动变阻器消耗的电功率． 解：(1)当开关S1闭合，开关S2断开，三个电阻串联，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，电压表测量R1、R2的总电压，电流表测量电路中的电流，根据欧姆定律知，电阻R3两端的电压 U3＝IR3＝0.40 A×10 Ω＝4 V； 17．[2025·乐山]如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“6 V　6 W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)，滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω.当S、S1、S2均闭合，滑动变阻器滑片移至a端时，灯泡正常发光，此时电流表示数为1.6 A．求： (1)电源电压； (2)定值电阻R1的阻值； (3)整个电路的最小电流． 解：(1)由图可知，当S、S1、S2均闭合，滑动变阻器滑片移至a端时，灯泡L与电阻R1并联，电流表测量干路的总电流； 此时灯泡L正常发光，则灯泡两端的电压UL＝6 V， 根据并联电路的特点可知，电源电压：U＝UL＝6 V； 考向4　敏感电阻类 18．[2025·成都]教室灯光改造需要检测室内光照强度(简称照度，单位为Lux)．小成利用身边器材设计了一个测量照度的电路，如图甲所示．电源电压取值范围0～12 V；电压表量程0～3 V；R1为阻值范围10 kΩ～30 kΩ的电阻箱；R2为光敏电阻，其阻值随照度变化的规律如图乙所示． (1)若电源电压为3 V，R1为15 kΩ，电压表读数为0.75 V，求此时的照度大小； (2)调节R1阻值，使电路能测量7 Lux的照度，求电源电压的最大值． 解：(1)图中两个用电器串联，电压表测量R1的电压；R1为15 kΩ， 电压表读数U1＝0.75 V， 根据串联电路的特点知，R2的电压U2＝U－U1＝3 V－0.75 V＝2.25 V， 串联电路的电流处处相等，根据U＝IR知，电压之比等于电阻之比， U2∶U1＝R2∶R1，代入数据有： 2．25 V∶0.75 V＝R2∶15 kΩ， 解得：R2＝45 kΩ；根据图像知，此时的照度大小是3 Lux； (2)电源电压最大时，每个电阻的电压最大，故电压表满量程，当R1 最小时，分得的电压最小，即R1＝10 kΩ， 当7 Lux的照度时，R′2＝15 kΩ，U′1＝3 V， U′2＝U′－U′1＝U′－3 V， 串联电路的电流处处相等，根据U＝IR知，电压之比等于电阻之比， U2∶U1＝R2∶R1；代入数据有：(U′－3 V)∶3 V＝15 kΩ∶10 kΩ， 解得U′＝7.5 V. 类型6 家用电器类 考向1　铭牌信息类 19．[2025·黑龙江]小君家中有一个电热壶，这个电热壶的参数如下表所示．他想知道此电热壶的热效率，他将温度为20 ℃、1.8 L的水倒入壶中，测量出水加热到100 ℃所需的时间为6 min.请根据题中的信息计算： (1)电热壶中水的质量； (2)壶中水吸收的热量；[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] (3)电热壶的热效率． 额定容量 1.8 L 额定电压 220 V 额定功率 1 850 W 频率 50 Hz 20．[2025·南充]电动机已广泛应用于我们的生产和生活中，它实现了电能向其它形式能的转化，如电风扇消耗的电能转化为内能和机械能．下表是某品牌电风扇的铭牌参数，若此电风扇正常工作1 h，求： 品牌 某品牌 型号 **­35X67Bh7 额定电压 220 V 额定功率 55 W 送风模式 普通/睡 眠/智能 控制方式 遥控/触 摸按键 毛重 6.40 kg 净重 5.46 kg (1)电风扇消耗的电能； (2)电风扇的额定电流； (3)电风扇线圈中电流产生的热量．(已知该品牌电风扇线圈电阻为32 Ω) 考向2　多挡位类 21．[2025·泸州]小飞家响应国家家电以旧换新惠民政策，置 换了一台储水式电热水器，铭牌如表所示，原理如图所示，R1、 R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开 关．已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3. 额定加 热功率 2 000 W 额定电压 220 V 额定保 温功率 400 W 防水等级 IPX4 温度范围 室温 额定容量 50 L 加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷 (1)求保温挡正常工作2小时消耗的电能； (2)求R1的阻值； (3)该电热水器在加热状态下正常工作40 min，使额定容量的水温度升高20 ℃，求它的热效率． 考向3　自动化电路设计类 22．[2025·自贡]某种植基地安装了一款可以自动注水的喷淋系统，该系统由控制电路和工作电路两部分组成，其简化电路如图甲所示；如图乙所示是工作电路总电流随时间变化的图像；如图丙所示是与工作电路连接的电能表．控制电路的电源电压U＝12 V，RF为压敏电阻，放置在注水系统水箱底部，其阻值随压力的增大而减小．随着注水系统水箱内水量的增加，通过电磁铁线圈中的电流逐渐增大，当电流增大到0.15 A时，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作．电磁铁线圈的电阻忽略不计．求： (1)当衔铁恰好被吸下时，电阻RF的阻值； (2)10 min内与工作电路连接的电能表转盘转了多少转； (3)注水系统的电功率． (3)由图甲可知，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，喷淋系统单独工作；衔铁被释放时，注水系统和喷淋系统并联工作，根据并联电路的特点可知，注水系统工作时的电流： I注＝I总－I淋＝2 A－0.5 A＝1.5 A， 注水系统的电功率： P注＝U′I注＝220 V×1.5 A＝330 W. 解：(1)这摞作业本的总质量为m＝4.8 kg，　 这摞作业本所受的重力：G＝mg＝4.8 kg×10 N/kg＝48 N； (2)这摞作业本对水平桌面的压力等于这摞作业本的重力，即F＝G＝48 N； 桌面的受力面积等于这摞作业本与桌面的接触面积，即S＝4.8×10－2 m2， 这摞作业本对桌面的压强：p＝eq \f(F,S)＝eq \f(48 N,4.8×10－2 m2)＝1 000 Pa； (3)这摞作业本纸张的密度：ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(4.8 kg,6.0×10－3 m3)＝0.8×103 kg/m3. 解：(1)运­20以v＝720 km/h＝200 m/s的速度飞行1.5 h， 飞行距离s＝vt＝720 km/h×1.5 h＝1 080 km；　 (2)该飞机的重力为：G＝mg＝150×103 kg×10 N/kg＝1.5×106 N； 压力F＝G＝1.5×106 N； 对地面的压强p＝eq \f(F,S)＝eq \f(1.5×106 N,1.5 m2)＝1×106 Pa； (3)若运­20在空中以720 km/h的速度水平匀速直线飞行，所受阻力等于牵引力为1.6×105 N，功率P＝eq \f( W,t)＝eq \f(Fs,t)＝Fv＝1.6×105 N×200 m/s＝3.2×107 W. 解：(1)电动汽车对外供电时的最大输出电流I＝eq \f(P,U)＝eq \f(3 300 W,220 V)＝15 A； (2)加热时间t＝6 min＝6×60 s＝360 s．热水壶消耗的电能 W壶＝P壶t＝1 000 W×360 s＝3.6×105 J. (3)加热过程电热水壶的效率，首先计算水吸收的热量，Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－20 ℃)＝ 3.36×105 J．电热水壶的效率η＝eq \f(Q吸,W壶)＝eq \f(3.36×105 J,3.6×105 J)≈93.3%. (4)由(2)知烧水消耗电能W壶＝3.6×105 J＝0.1 kW·h.已知汽车以 30 km/h行驶时每100 km平均能耗为100 kW·h，则行驶1 km的能耗为 1 kW·h，即1 kW·h/km.那么0.1 kW·h的电能可供汽车行驶的路程 s＝eq \f(0.1 kW·h,1 kW·h/km)＝0.1 km. 解：(1)此时船受到的浮力：F浮＝ρ海水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg× 1×104 m3＝1×108 N， 由物体的漂浮条件可知，船的总重力：G总＝F浮＝1×108 N， 由G＝mg可知，船的总质量：m总＝eq \f(G总,g)＝eq \f(1×108 N,10 N/kg)＝1×107 kg， 则船的质量：m船＝m总－m货与人＝1×107 kg－9×106 kg＝1×106 kg； (2)由图3甲可知，0～5 min时，潜水器在空中，此时吊绳的拉力为10×105 N，由图3乙可知，此时潜水器做匀速直线运动，处于平衡状态， 根据力的平衡条件可知，潜水器的重力：G潜＝F1＝10×105 N， 吊绳拉力为8.65×105 N时潜水器受到的浮力：F浮潜＝G潜－F2＝10×105 N－8.65×105 N＝1.35×105 N， 由F浮＝ρ液gV排可知，此时潜水器排开海水的体积：V排海水＝eq \f(F浮排,ρ海水g)＝eq \f(1.35×105 N,1.0×103 kg/m3×10 N/kg)＝13.5 m3， 由V＝Sh可知，此时潜水器底部到水面的深度： h浸＝eq \f(V排海水,S)＝eq \f(13.5 m3,27 m2)＝0.5 m， 由图3甲可知，第5 min潜水器刚开始浸入海水，到第6 min刚好浸没在海水中，此时潜水器下降的高度即为潜水器的高度．由图3乙可知此时的速度为0.05 m/s， (3)直升机在水平停机坪上，对停机坪的压力：F＝G机＝3×104 N， 直升机对停机坪的压强：p＝eq \f(F,S)＝eq \f(3×104 N,0.06 m2)＝5×105 Pa. G B水＝F浮＋F支－(G A＋GB)＝22 N＋16 N－(1.4 kg＋0.6 kg)×10 N/kg ＝18 N， 由ρ＝eq \f(m,V)和G＝mg，根据题意知道，模型B空心部分的体积V空心等于B中充 入的水的VB水，即V空心＝VB水＝eq \f(G,gρ水)＝eq \f(18 N,10 N/kg×1.0×103 kg/m3)＝ 1.8×10－3 m3； (3)图丙中，AB整体为研究对象，受到重力G、浮力F，处于漂浮状态， 则浮力为F浮′＝G A＋GB＝(1.4 kg＋0.6 kg)×10 N/kg＝20 N， 排开水的总体积为 V′排＝eq \f(F′浮,ρ水g)＝eq \f(20 N,10 N/kg×1.0×103 kg/m3)＝2×10－3 m3， 则变化的体积为ΔV排＝VB水＋V排′－V排＝VB水＋V排′－(V A＋VB)＝1.8× 10－3 m3＋2×10－3 m3－(2 000×10－6 m3＋200×10－6 m3)＝1.6×10－3 m3， 液面变化的高度为 Δh＝eq \f(ΔV排,S)＝eq \f(1.6×10－3 m3,1 000×10－4 m2)＝1.6×10－2m3， 水对容器底的压强变化量为Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.6×10－2m＝160 Pa. (3)水满后，将装置提起，水的质量m水＝ρ水V水＝1×103 kg/m3×2.5× 10－3 m3＝2.5 kg； 则“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率 η＝eq \f(W有,W有＋W额)＝eq \f(G水h,G水h＋G球h＋G瓶h)＝eq \f(G水,G水＋G球＋G瓶)＝eq \f(m水,m水＋m球＋m瓶)＝ eq \f(2.5 kg,2.5 kg＋\f(3.9 N,10 N/kg)＋0.11 kg)×100%≈83.3%. 解：(1)由图可知此滑轮组n＝2，矿石上升的高度h＝2 m，则绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×2 m＝4 m， 已知时间t＝10 s，绳子自由端移动的速度v＝eq \f(s,t)＝eq \f(4 m,10 s)＝0.4 m/s； (2)矿石质量m矿＝70 kg，g＝10 N/kg，则G矿＝m矿g＝70 kg×10 N/kg＝700 N， 矿石上升的高度h＝2 m，所以W有＝G矿h＝700 N×2 m＝1 400 J， 拉力F＝400 N，s＝4 m，所以W总＝Fs＝400 N×4 m＝1 600 J， 机械效率η＝eq \f(W有,W总)×100%＝eq \f(1 400 J,1 600 J)×100%＝87.5%； (3)矿工质量m人＝60 kg，g＝10 N/kg，则G人＝m人g＝60 kg×10 N/kg＝600 N， 矿工对地面的压力F压＝G人－F＝600 N－400 N＝200 N， 已知矿工双脚与地面接触面积S＝400 cm2＝0.04 m2， 他对水平地面的压强p＝eq \f(F压,S)＝eq \f(200 N,0.04 m2)＝5 000 Pa. 解：(1)配重的重力为G＝mg＝15 kg×10 N/kg＝150 N； (2)根据杠杆的平衡条件有F1lOB＝F2lO A， 所以拉力为F1＝eq \f(F2lOA,lOB)＝eq \f(150 N×1 m,0.6 m)＝250 N； (3)因为小宁处于静止状态，根据受力分析可知：G A＝FN＋F1′， 则FN＝G A－F1′＝450 N－250 N＝200 N， 因为物体间力的作用是相互的，所以小宁对地面的压力等于支持力： F＝FN＝200 N， 小宁对地面的压强为p＝eq \f(F,S)＝eq \f(200 N,0.04 m2)＝5×103 Pa. 根据平衡条件得，F2l1＝Gl2， 又因为C在 AB的中点，所以 l1＝ 2l2， 因此，F2＝eq \f(1,2)G＝eq \f(160 000 N,2)＝80 000 N，　 B点的总支持力：F2＝80 000 N; (2)每个轮胎与地面的接触面积S＝400 cm2＝400×10－4 m2＝0.04 m2， A点总支持力为F1＝G－F2＝160 000 N－80 000 N＝80 000 N； 前轴2 个轮子，每个轮子对地压力F前＝eq \f(1,2)F1＝eq \f(1,2)×80 000 N＝40 000 N， 故单个轮胎的压强： p前＝eq \f(F前,S)＝eq \f(40 000 N,0.04 m2)＝1.0×106 Pa， 后轴4个轮子，每个轮子对地压力F后＝eq \f(1,4)F2＝eq \f(1,4)×80 000 N＝20 000 N， 故单个轮胎的压强： p后＝eq \f(F后,S)＝eq \f(20 000 N,0.04 m2)＝5.0×105 Pa， 路面的最大承受压强为 7.0×105 Pa， 前轴单个轮胎的压强 1.0×106 Pa＞7.0×105 Pa.因此，货车的前轴轮胎对路面的压强超过了限定值，该货车超限． 解：(1)浮筒A的重力： G A＝mg＝0.3 kg×10 N/kg＝3 N； (2)由图甲可知两电阻串联，由题意可知当水位降到最低1.4 m时R1两端电压为4 V， 由欧姆定律可知，此时R2通过的电流： I2＝I1＝eq \f(U1,R1)＝eq \f(4 V,10 Ω)＝0.4 A， 由串联电路的电压特点可知，R2两端电压：U2＝U－U1＝6 V－4 V＝2 V， 此时R2的阻值：R2＝eq \f(U2,I2)＝eq \f(2 V,0.4 A)＝5 Ω； (3)由题意可知当水位升高到1.6 m时R1两端电压为2 V， 由欧姆定律可知，此时R2通过的电流： I′2＝I′1＝eq \f(U′1,R1)＝eq \f(2 V,10 Ω)＝0.2 A， 由串联电路的电压特点可知，R2两端电压： U′2＝U－U′1＝6 V－2 V＝4 V， 此时R2的阻值：R′2＝eq \f(U′2,I′2)＝eq \f(4 V,0.2 A)＝20 Ω， 则水位由1.4 m升高到1.6 m时，R2接入电路的电阻变化量：ΔR2＝R′2－R2＝20 Ω－5 Ω＝15 Ω； 由V＝Sh可知， A的体积：V A＝Sh＝3×10－3 m2×0.2 m＝6×10－4 m3， 密闭浮筒A的密度：ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(0.3 kg,6×10－4 m3)＝0.5×103 kg/m3； 由于A的密度小于水的密度，由物体的浮沉条件可知，A静止在水中时处于漂浮状态， 此时A受到的浮力：F浮＝GA＝3 N， 由F浮＝ρ液gV排可知，此时 A排开水的体积： V排＝eq \f(F浮,ρ水g)＝eq \f(3 N,1.0×103 kg/m3×10 N/kg)＝3×10－4 m3， 由V＝Sh可知，此时 A浸在水中的深度： h A漂＝eq \f(V排,S)＝eq \f(3×10－4 m3,3×10－3 m2)＝0.1 m， 则此时弹簧对A的作用力为拉力，符合题意； 浮筒A底部受到水的压强：p A＝ρ水gh A浸＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m＝500 Pa； 由水位从1.4 m升高到1.6 m时R2接入电路的电阻变化电阻丝长度的变化量可知，R2阻值与接入电路中的长度关系为R2＝100 Ω/m×Δx， 则此时R2接入电路中的总长度：L＝eq \f(R′2,100 Ω/m)＝eq \f(20 Ω,100 Ω/m)＝0.2 m； 由力的平衡条件可知，水位为H时 A的重力与 A受到的浮力和拉力之间的关系为 G A＝F′2＋F′浮， 即G A＝G A－10 N/m×Δx′变＋30 N/m×(H－1.4 m－Δx′变)， 则当水位高度为H时，弹簧伸长量的变化值：Δx′变＝eq \f(3,4)(H－1.4)， 此时R2接入电路的电阻：R″2＝R2＋ΔR＝R2＋100 Ω/m×Δx′变＝5 Ω＋100 Ω/m×eq \f(3,4)(H－1.4)＝75 Ω/m×H－100 Ω， 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，水位高度在1.4 m到1.6 m时，电路中电流： I＝eq \f(U,R总)＝eq \f(6 V,10 Ω＋75 Ω/m×H－100 Ω)＝eq \f(2 V,25 Ω/m×H－30 Ω). 解：(1)只闭合S2通过R的电流为IR＝eq \f(U,R)＝eq \f(12 V,6 Ω)＝2 A； (2)由P＝UI、I＝eq \f(U,R)可得出只闭合S1灯泡L的电阻为 RL＝eq \f(U额2,P额)＝eq \f(（12 V）2,6 W)＝24 Ω； (3)阳阳同学闭合S1、S2后，通电10 min，R产生的热量为Q＝IR2Rt＝ (2A)2×6 Ω×10×60 s＝1.44×104 J； 灯泡支路的电流为IL＝eq \f(P额,U额)＝eq \f(6 W,12 V)＝0.5 A； 干路中的电流为I＝IL＋IR＝0.5 A＋2 A＝2.5 A； 电路消耗的总电能为W＝UIt＝12 V×2.5 A×10×60 s＝1.8×104 J. (2)当S1闭合、S2断开时，电路中R1、R2、R3串联．R1两端的电压 U1＝IR1＝0.40 A×20 Ω＝8 V， R2两端的电压 U2＝U－U1＝10.0 V－8 V＝2 V， 所以电阻R2的阻值R2＝eq \f(U,I)＝eq \f(2 V,0.4 A)＝5 Ω， (3)当S1闭合、S2断开时，电路中R1、R2、R3串联； 所以电源电压U总＝U＋U3＝10 V＋4 V＝14 V， 当S1、S2均闭合时，电路中R1、R3串联， I′＝eq \f(P,U)＝eq \f(7 W,14 V)＝0.5 A， R3消耗的电功率P3＝UI＝I′2R3＝(0.5 A)2×10 Ω＝2.5 W， 所以滑动变阻器消耗的电功率P1＝P－P3＝4.5 W. (2)由P＝UI可知，灯泡L的额定电流：IL＝eq \f(PL,UL)＝eq \f(6 W,6 V)＝1 A， 根据并联电路的特点可知，通过R1的电流： I1＝I－IL＝1.6 A－1 A＝0.6 A， 根据欧姆定律可知，R1的阻值：R1＝eq \f(U,I1)＝eq \f(6 V,0.6 A)＝10 Ω； (3)当S、S1闭合，S2断开时，滑动变阻器滑片移至b端时，R1与R串联，滑动变阻器最大阻值接入电路，此时电路的总电阻最大，电路中的电流最小， 根据串联电路的特点可知，电路中的最大总电阻：R总＝R1＋R＝10 Ω＋ 20 Ω＝30 Ω， 整个电路的最小电流：I小＝eq \f(U,R总)＝eq \f(6 V,30 Ω)＝0.2 A. 解：(1)由ρ＝eq \f(m,V)可得，水的质量：m＝ρV＝1×103 kg/m3×1.8×10－3 m3＝1.8 kg；　 (2)水吸收的热量：Q吸＝ cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1.8 kg×(100 ℃－20 ℃)＝6.048×105 J； (3)电水壶正常工作时的功率为1 850 W，6 min消耗的电能： W＝Pt＝1 850 W×6×60 s＝6.66×105 J； 该电水壶的效率： η＝eq \f(Q吸,W)×100%＝eq \f(6.048×105 J,6.66×105 J)×100%≈90.8%. 解：(1)电风扇正常工作1 h消耗的电能：由P＝eq \f(W,t)得， W＝P额t＝55 W×3.6×103 s＝1.98×105 J； (2)电风扇的额定电流：由P＝UI得， I额＝eq \f(P额,U额)＝eq \f(55 W,220 V)＝0.25 A； (3)电风扇在1 h正常工作产生的热量： Q＝I额2Rt＝(0.25 A)2×32 Ω×3.6×103 s＝7.2×103 J. 解：(1)由P＝eq \f(W,t)可得，该电热水器处于保温挡正常工作2小时消耗的电能： W＝P保温t＝400 W×2×3 600 s＝2.88×106 J. (2)闭合开关S1，将开关S2接a点时，电阻R1、R2接入电路中， 由P＝UI＝eq \f(U2,R)可知，此时电热水器处于保温挡，电路中的总电阻 R总＝R1＋R2＝eq \f(U2,P保温)＝eq \f(（220 V）2,400 W)＝121 Ω； 将开关S2接b点时，电阻R2接入电路中，由P＝UI＝eq \f(U2,R)可知，此时电热水器处于加热挡，电阻R2＝eq \f(U2,P加热)＝eq \f(（220 V）2,2 000 W)＝24.2 Ω， 则电阻R1的阻值：R1＝R总－R2＝121 Ω－24.2 Ω＝96.8 Ω. (3)由P＝eq \f(W,t)可得，该电热水器处于加热挡正常工作40 min消耗的电能： W＝P加热t＝2 000 W×40×60 s＝4.8×106 J， 由ρ＝eq \f(m,V)可知，电热水器在额定容量下水的质量 m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×50×10－3 m3＝50 kg， 水温升高20 ℃吸收的热量 Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×20 ℃＝4.2×106 J， 电热水器的加热效率η＝eq \f(Q吸,W)＝eq \f(4.2×106 J,4.8×106 J)＝87.5%. 解：(1)由欧姆定律可知，当衔铁恰好被吸下时，电阻RF的阻值： RF＝eq \f(U,I控)＝eq \f(12 V,0.15 A)＝80 Ω； (2)由图乙可知，10 min内，工作电路电流为2 A时的工作时间t1＝200 s，工作电路的电流为1 A时的工作时间t2＝400 s， 则10 min内工作电路消耗的电能：W＝W1＋ W2＝U′I1t1＋U′I2t2＝ 220 V×2 A×200 s＋220 V×0.5 A×400 s＝1.32×105 J＝eq \f(11,300) kW·h； 由图乙可知，当电路消耗1 kW·h电能，电能表的转盘转过3 000转， 则10 min内与工作电路连接的电能表转盘的转数：n＝eq \f(11,300) kW·h× 3 000 r/kW·h＝110 r； $