（计算题30道）-【专项练习】 2026年中考物理复习热点题型专练（2024人教版）

中考物理复习（计算题30道） 1．如图所示电路中，和是定值电阻，阻值为20Ω，电源两端电压保持不变。闭合开关S，电流表A和的示数分别为0.5A和0.3A。求： (1)通过的电流； (2)电源两端电压U； (3)电路的总功率P。 2．小明家买了一台智能石墨烯电暖桌，如图所示，其铭牌信息如下表所示。已知该电暖桌的发热体由电阻丝构成（电阻丝电阻不随温度变化）。 产品型号 DHZ-08 额定电压 额定功率 1100W 取暖面积 定时范围 (1)电阻丝的阻值是多少？ (2)电吸桌正常工作30min消耗的电能是多少？ 3．太阳能是绿色、清洁的可再生能源。如图所示，在阳光的照射下，热水器水箱中质量为50千克的水温度升高了20℃。求：水吸收的热量Q吸。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 4．如图甲所示，将的正方体A悬挂在弹簧测力计下，使之静止浸没在水中，此时弹簧测力计示数。请计算： (1)正方体A的体积； (2)若将正方体A用质量和体积均忽略不计的细线系在体积与A相同的正方体B下方，使B的上表面刚好和水面齐平，求B的密度。 5．杠杆平衡时，动力的大小为90牛，动力臂为0.6米。求阻力的大小为30牛时阻力臂的长度。 6．如图，神舟十三号返回地球，返回舱在离地104m的高空打开主伞，在主伞的作用下减速至10m/s，此后匀速下降，距离地面1m时启动反推发动机减速，最后稳稳落地。打开主伞至落地这一过程历时约800s。若返回舱总质量3×103kg，g取10N/kg。求： （1）这一过程，返回舱重力做的功； （2）这一过程，返回舱重力做功的功率。 7．重为10牛、体积为5×10﹣4米3的石块浸没在水中，求该石块受到的浮力F浮。 8．学习了功和功率的概念之后，为了能够对功率大小有一个更清楚的认识，小明测量了自己爬楼过程中的功率大小。他测出如下数据：自身体重60kg，每个台阶的水平长度为30cm，竖直高度为15cm，两层楼之间共有20个台阶，爬一层楼所用的时间为30s，请计算小明爬楼时克服自身重力做功的功率。 9．体积为1×103米3的石块浸没在水中。求：石块受到的浮力的大小F浮。 10．阳阳对生活中的电动汽车和燃油汽车十分感兴趣，他对同类别的电动汽车和燃油汽车开展了调查。下表是他调查的记录。请和他一起根据调查记录继续进行研究。 电动汽车 燃油汽车 能源种类 电能 汽油 百公里能耗 20kw·h 10L 单位能耗价钱 1元/kw·h 7.0元/L 二氧化碳排放量 0 每消耗汽油排放二氧化碳 (1)请计算这两种汽车百公里的花费。 (2)若这两种汽车在某水平路面以相同速度匀速行驶时，所受阻力都为，请计算它们行驶牵引力做的功。 (3)请通过计算比较这两种汽车的百公里能耗（行驶消耗的能量）。 (4)综合上述信息，说出一条电动汽车的优点。 11．2024年11月13日，在珠海航展兵器馆亮相的“机器狼”受到观众喜爱，成为名副其实的明星展品。如图所示，若机器狼的质量为20kg，在水平地面上匀速行走时受到阻力是总重的0.2倍，匀速水平前进的速度为10.8km/h。求： (1)机器狼水平匀速前进时牵引力是多少？ (2)机器狼水平匀速前进过程的功率是多少？ 12．我国自主设计建造的全球最大多用途纸浆运输船已正式开工建造，再次刷新了全球多用途纸浆船大型化记录。已知该船设计的最大吃水深度约为10m，满载排水量约为85000t。（海水的密度取，g取） (1)运输船满载时，漂浮在海面上受到的浮力是多少？ (2)运输船满载时，船底受到海水的压强是多少？ 13．如皋拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从南京自驾前往如皋进行研学旅行。南京到如皋全程约270km，驾车前往大约需要3h。（汽油的热值取，汽油的密度取） (1)求汽车的平均速度； (2)汽车全程消耗汽油20L，求汽油完全燃烧放出的热量； (3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 14．如图是一“88W超级快充”手机充电器，某次充电过程中，以充电电流4.4A、用时30min就将一手机充满了，试计算该过程中大约消耗了多少电能？ 15．如图所示，某人用沿斜面向上100N的力把一个木箱从底端匀速推到高2m、长6m的斜面顶端，用时20s．在此过程中，斜面的机械效率为75%。求： (1)此人推力做功的功率； (2)木箱在斜面上移动时受到的摩擦力大小； 16．如图所示的电路中，电源电压恒定，均为定值电阻，其中，。当开关S闭合、开关接b时，电流表的示数为0.6A。求： (1)电源电压； (2)开关S断开、开关接b时，电流表的示数为0.24A，的阻值； (3)开关S闭合、开关接a时，电路的总功率。 17．如图所示电路中，电源电压保持6V不变，R1是定值电阻，R2是最大阻值为30Ω的滑动变阻器。闭合开关，当R2的滑片P位于最左端时，电路中的电流为0.6A。求： (1)电阻R1的阻值； (2)R2的功率为0.8W时， R1的功率是多少？ 18．如图所示，是我国自主设计的全球首款浮筒式双座水上电动飞机，它具有零排放、低噪声等优点。某次飞行中，一架总重6000 N的飞机，以120km/h的速度水平匀速直线飞行了1.2 h，g取10 N/kg，水的密度为 求: (1)飞机飞行的路程为多少? (2)水面下0.1m 处飞机所受水的压强为多少? (3)飞机静止漂浮在水面上时排开水的体积为多少? 19．房车，又称“车轮上的家”，兼具“房”与“车”两大功能。假期小明全家开着房车去旅游，出发前小明对房车的参数进行了调研。房车总重为，车轮与地面的总接触面积为，若在某段平直高速公路上以的速度匀速行驶时，受到的阻力为，内消耗汽油20L，已知燃油的密度，燃油的热值。求： (1)该房车静止时对水平路面的压强； (2)燃油完全燃烧放出的热量； (3)内该房车发动机的效率。（百分号前取整数） 20．某地货运站使用起重装置将一箱援助抗疫的物资吊装到货运专列上，此箱物资总质量为2t，吊装时需要提升3.6m。如图所示，为物资被提升过程中高度随时间变化的图像（其中3～7s是匀速直线提升过程）。（g取10N/kg）求： (1)匀速直线提升过程中，这箱物资的速度是多少？ (2)整个提升过程，需要克服这箱物资重力所做的功是多少？ 21．某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，、、为加热电阻，其中、的阻值均为，通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入220V的家庭电路中。 (1)旋转开关转至 （选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”）时，电热敷腰带处于中温挡工作，请分析并说明理由 。 (2)电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为，求通电消耗的电能及的阻值 。 22．随着人们健康意识和环保意识的不断增强，骑山地自行车出行已经成为一种时尚。如图的山地自行车，其相关数据见下表。质量是50kg的小徽骑着这辆自行车在水平路面上匀速行驶时，牵引力大约是总重的0.05倍。（空气阻力忽略不计）求； 车架材料 碳纤维 车架材料体积/ 2500 车架质量/kg 4.5 整车质量/kg 10 单轮接触地面面积/ 5 (1)自行车受到的摩擦力； (2)自行车对地面的压强。 23．现有一密度为ρ0的实心圆柱体，底面积为S0、高为h0，先将其竖直放在底面积为S的柱形平底薄壁容器底部，如图所示。然后沿容器内壁缓慢注入密度为ρ的液体，在注入液体的过程中圆柱体始终保持竖直状态。 (1)当注入一定量的液体时，圆柱体对容器底的压力为F，且圆柱体尚有部分露在液面外，求此时容器中液体的深度； (2)继续向容器中注入该液体，若使圆柱体对容器底的压力最小，注入液体的总质量最少是多少? 24．如图所示，轻质杠杆悬挂在O点，长方体重物通过轻质细杆与杠杆A点相连，小明双手与杠杆B点接触，已知，重物的底面积小明的质量为60kg。当小明在B点施加150N的拉力时，重物对地面的压强为：，g取。求： (1)重物对地面的压力； (2)重物的重力； (3)重物对地面的压强为时，人对地面的压力。 25．“围炉煮茶”是近年人们喜爱的“国风”休闲方式之一，其中最离不开的就是土陶罐制作的小火炉（如图甲所示），考虑到安全性和环保性，不少顾客更愿意选择电陶炉（如图乙所示）。小德同学发现其中工作的关键就是一条可拆卸的发热电阻丝，在原包装盒内还找到了一条一模一样的备用电热丝（可剪短），于是他想通过所学知识改装该电陶炉的加热挡位。可惜由于食物污渍，已无法由铭牌得知电热丝的具体信息。小德关闭其他用电器，将电陶炉单独接入220V的家庭电路，观察并记录家中电能表（如图丁所示）的指示灯闪烁情况：1分钟之内闪烁了20次，求： (1)该过程中电热丝产生的电热Q为多少焦耳； (2)炉腔内电热丝的电阻R的大小； (3)小德同学想借助备用电阻丝串联或并联在原炉体内部改装电陶炉的加热功率，使之与原功率成为不同挡位，且高低挡位功率之比为，请你从可实现性通过计算说明改装方案。 26．联合收割机在我国迈向现代农业中起着重要作用。如图所示，是某联合收割机正在收割小麦的情境．该收割机以柴油作为动力燃料，发动机功率为100kW，效率为40%，某次测试时，收割机以的速度匀速行驶将其自带的粮仓收满（）：整个测试过程中，求该联合收割机： (1)行驶的路程。 (2)发动机做的功。 (3)消耗柴油的质量。（结果保留两位小数） 27．学校进行教学楼改建时，需要将一堆相同的物料搬运到高处。解答下列问题： (1)如图所示，小亮模拟古代人民用杠杆将物料提起的情景，他在端竖直向下施加的力刚好能把一块物料提起，并使杠杆在水平位置平衡。已知，则这块物料重为多少？（取） (2)为了一次能提升更多物料，小亮利用了如图甲所示装置。某次搬运过程中，小亮在的时间内，将4块物料匀速提升，卷扬机对绳子的拉力为，则： ①拉力做功的功率为多少？ ②滑轮组的机械效率为多少？ ③小亮对图甲中的滑轮组进行了重新设计，如图乙所示，某次他利用这个装置匀速提起了6块物料，已知吊篮重为260N，动滑轮重为40N，若不计绳重和滑轮轴处的摩擦，则此时卷扬机对绳子的拉力为多少？ 28．如图所示，水陆两栖坦克的总质量为22t，其发动机的输出功率为500kW。若该坦克漂浮在水上，以5m/s的速度匀速直线行驶半小时，则：（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） (1)发动机做的功为多少？ (2)坦克排开水的体积为多少？ (3)坦克匀速直线行驶时受到的阻力为多少？ 29．如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程分别为0～0.6A和0～3A，电压表的量程分别为0～3V和0～15V，电阻R1和R2的阻值分别为24Ω和12Ω。当只闭合开关S2时，电压表示数为12V，求： (1)电源电压和电阻R2消耗的电功率； (2)现用滑动变阻器R3（50Ω 1A）替换R1或R2，其他连接方式不变。替换后，通过控制开关的断开或闭合，移动滑动变阻器的滑片，仅能使电流表或电压表的示数达到某个量程的最大值，且两个电阻都有电流通过，计算滑动变阻器连入电路的最小值。 30．如图所示，一种自动冲水装置，由水箱、注水管，排水管、浮子和塞子组成。轻质硬杆OA、AB、CD固定连接，可以围绕O点旋转，硬杆AB固定连接浮子，硬杆CD固定连接塞子，，。塞子重20N，浮子重10N。塞子和硬杆的体积及各种摩擦都忽略不计。水箱的底面积为1m2，塞子的上表面积和浮子的底面积约为0.05m2，图中水深40cm。此时注水管开始向水箱注水，当水刚好到达浮端时，浮子刚好带动硬杆，将塞子抬起来。（，） (1)注水前，水箱底部的液体压强。 (2)注水前，硬杆AB对浮子的拉力。 (3)注水后，浮子带动硬杆将塞子刚好抬起时，塞子上表面受到的液体压力 学科网（北京）股份有限公司 $ 中考物理复习（计算题30道） 1．如图所示电路中，和是定值电阻，阻值为20Ω，电源两端电压保持不变。闭合开关S，电流表A和的示数分别为0.5A和0.3A。求： (1)通过的电流； (2)电源两端电压U； (3)电路的总功率P。 【答案】(1)0.2A (2)6V (3)3W 【详解】（1）如图和并联，电流表A测干路电流，电流表测通过的电流，则通过的电流 （2）根据并联定电路的电压关系得，电源两端电压 （3）电路的总功率 2．小明家买了一台智能石墨烯电暖桌，如图所示，其铭牌信息如下表所示。已知该电暖桌的发热体由电阻丝构成（电阻丝电阻不随温度变化）。 产品型号 DHZ-08 额定电压 额定功率 1100W 取暖面积 定时范围 (1)电阻丝的阻值是多少？ (2)电吸桌正常工作30min消耗的电能是多少？ 【答案】(1)44Ω (2)1.98×106J 【详解】（1）电阻丝的阻值是 （2）电吸桌正常工作30min消耗的电能为 3．太阳能是绿色、清洁的可再生能源。如图所示，在阳光的照射下，热水器水箱中质量为50千克的水温度升高了20℃。求：水吸收的热量Q吸。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】4.2×106J 【详解】水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×20℃=4.2×106J 4．如图甲所示，将的正方体A悬挂在弹簧测力计下，使之静止浸没在水中，此时弹簧测力计示数。请计算： (1)正方体A的体积； (2)若将正方体A用质量和体积均忽略不计的细线系在体积与A相同的正方体B下方，使B的上表面刚好和水面齐平，求B的密度。 【答案】(1) (2) 【详解】（1） 所以 因为物体浸没，所以 （2）因为A和B体积相同，所以图乙中A和B所受浮力 所以B的重力 B的密度 5．杠杆平衡时，动力的大小为90牛，动力臂为0.6米。求阻力的大小为30牛时阻力臂的长度。 【答案】1.8m 【详解】由杠杆平衡条件可知   代入数据有   解得：。 6．如图，神舟十三号返回地球，返回舱在离地104m的高空打开主伞，在主伞的作用下减速至10m/s，此后匀速下降，距离地面1m时启动反推发动机减速，最后稳稳落地。打开主伞至落地这一过程历时约800s。若返回舱总质量3×103kg，g取10N/kg。求： （1）这一过程，返回舱重力做的功； （2）这一过程，返回舱重力做功的功率。 【答案】（1）3×108J；（2）3.75×105W 【详解】解：（1）返回舱重力为 G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N 返回舱重力做的功为 W＝Gh＝3×104N×104m＝3×108J （2）返回舱重力做功的功率为 答：（1）这一过程，返回舱重力做的功为3×108J； （2）这一过程，返回舱重力做功的功率为3.75×105W。 7．重为10牛、体积为5×10﹣4米3的石块浸没在水中，求该石块受到的浮力F浮。 【答案】4.9N 【详解】解：石块浸没在水中，则 V排=V=5×10﹣4m3该石块受到的浮力 F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10﹣4m3=4.9N 答：该石块受到的浮力F浮为4.9N。 8．学习了功和功率的概念之后，为了能够对功率大小有一个更清楚的认识，小明测量了自己爬楼过程中的功率大小。他测出如下数据：自身体重60kg，每个台阶的水平长度为30cm，竖直高度为15cm，两层楼之间共有20个台阶，爬一层楼所用的时间为30s，请计算小明爬楼时克服自身重力做功的功率。 【答案】60W 【详解】每个台阶的竖直高度为15cm，两层楼之间共有20个台阶，则两层楼的高度为 小明爬楼时克服自身重力做的功为 根据可得，小明爬楼时克服自身重力做功的功率为 9．体积为1×103米3的石块浸没在水中。求：石块受到的浮力的大小F浮。 【答案】9.8牛 【详解】物体浸没在水中，排开水的体积，石块受到的浮力的大小。 10．阳阳对生活中的电动汽车和燃油汽车十分感兴趣，他对同类别的电动汽车和燃油汽车开展了调查。下表是他调查的记录。请和他一起根据调查记录继续进行研究。 电动汽车 燃油汽车 能源种类 电能 汽油 百公里能耗 20kw·h 10L 单位能耗价钱 1元/kw·h 7.0元/L 二氧化碳排放量 0 每消耗汽油排放二氧化碳 (1)请计算这两种汽车百公里的花费。 (2)若这两种汽车在某水平路面以相同速度匀速行驶时，所受阻力都为，请计算它们行驶牵引力做的功。 (3)请通过计算比较这两种汽车的百公里能耗（行驶消耗的能量）。 (4)综合上述信息，说出一条电动汽车的优点。 【答案】(1)见解析 (2) (3)见解析 (4)见解析 【详解】（1）电动汽车百公里的花费为 燃油汽车百公里的花费为 （2）因匀速直线运动，根据二力平衡可知牵引力 牵引力所做的功。 （3）燃油汽车百公里消耗汽油体积 燃油车百公里油耗 燃油车百公里能耗 电动车百公里能耗 对比可知电动汽车能耗少。 （4）根据上述信息可得电动汽车的优点是能耗更低或花费更少或更环保，任选一个作答。 11．2024年11月13日，在珠海航展兵器馆亮相的“机器狼”受到观众喜爱，成为名副其实的明星展品。如图所示，若机器狼的质量为20kg，在水平地面上匀速行走时受到阻力是总重的0.2倍，匀速水平前进的速度为10.8km/h。求： (1)机器狼水平匀速前进时牵引力是多少？ (2)机器狼水平匀速前进过程的功率是多少？ 【答案】(1)40N (2)120W 【详解】（1）机器狼的重力 由机器狼在水平地面上匀速行走时受到阻力是总重的0.2倍可知，机器狼受到的阻力 因为机器狼在水平地面上匀速行走，所以由二力平衡条件可知，机器狼水平匀速前进时牵引力 （2）机器狼匀速水平前进的速度 则机器狼水平匀速前进过程的功率 12．我国自主设计建造的全球最大多用途纸浆运输船已正式开工建造，再次刷新了全球多用途纸浆船大型化记录。已知该船设计的最大吃水深度约为10m，满载排水量约为85000t。（海水的密度取，g取） (1)运输船满载时，漂浮在海面上受到的浮力是多少？ (2)运输船满载时，船底受到海水的压强是多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）（1）满载时，运输船受到的浮力为N （2）满载时船底受到海水的压强为 13．如皋拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从南京自驾前往如皋进行研学旅行。南京到如皋全程约270km，驾车前往大约需要3h。（汽油的热值取，汽油的密度取） (1)求汽车的平均速度； (2)汽车全程消耗汽油20L，求汽油完全燃烧放出的热量； (3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 【答案】(1)90 km/h (2) (3)37.5% 【详解】（1）根据速度公式，代入路程和时间，得速度 （2）汽油体积 质量 完全燃烧放出的热量为 （3）发动机做的有用功 效率 14．如图是一“88W超级快充”手机充电器，某次充电过程中，以充电电流4.4A、用时30min就将一手机充满了，试计算该过程中大约消耗了多少电能？ 【答案】1.584×105J 【详解】充电时间t＝30min＝30×60s＝1800s 则该过程中消耗的电能W＝Pt＝88W×1800s＝1.584×105J 15．如图所示，某人用沿斜面向上100N的力把一个木箱从底端匀速推到高2m、长6m的斜面顶端，用时20s．在此过程中，斜面的机械效率为75%。求： (1)此人推力做功的功率； (2)木箱在斜面上移动时受到的摩擦力大小； 【答案】(1)30W (2)25N 【详解】（1）由可得，此人推力做的总功为 由可得，此人推力做功的功率为 （2）由可得，此人做的有用功为 由可得，木箱克服摩擦力做的额外功为 则木箱在斜面上受到的摩擦力为 16．如图所示的电路中，电源电压恒定，均为定值电阻，其中，。当开关S闭合、开关接b时，电流表的示数为0.6A。求： (1)电源电压； (2)开关S断开、开关接b时，电流表的示数为0.24A，的阻值； (3)开关S闭合、开关接a时，电路的总功率。 【答案】(1)6V (2)15Ω (3)5.4W 【详解】（1）开关S闭合、开关接b时，电路为的简单电路，由欧姆定律得，电源电压 （2）开关S断开、开关接b时，串联接入电路，串联电路电流处处相等，由欧姆定律得，和的总阻值 的阻值 （3）开关S闭合、开关接a时，并联接入电路，电路的总功率 17．如图所示电路中，电源电压保持6V不变，R1是定值电阻，R2是最大阻值为30Ω的滑动变阻器。闭合开关，当R2的滑片P位于最左端时，电路中的电流为0.6A。求： (1)电阻R1的阻值； (2)R2的功率为0.8W时， R1的功率是多少？ 【答案】(1) (2)0.4W/1.6W 【详解】（1）闭合开关，当R2的滑片P位于最左端时，此时电路为只有电阻R1的简单电路。由欧姆定律可知，电阻R1的阻值 （2）由图可知R1、R2串联，由电阻的串联和欧姆定律可得电路中的电流 滑动变阻器消耗的电功率 由滑动变阻器R2的功率为0.8W可得 解得得R2=20Ω或R2=5Ω 当R2=20Ω时，电路中的电流为 R1的功率是 当R2=5Ω时，电路中的电流为 R1的功率是 18．如图所示，是我国自主设计的全球首款浮筒式双座水上电动飞机，它具有零排放、低噪声等优点。某次飞行中，一架总重6000 N的飞机，以120km/h的速度水平匀速直线飞行了1.2 h，g取10 N/kg，水的密度为 求: (1)飞机飞行的路程为多少? (2)水面下0.1m 处飞机所受水的压强为多少? (3)飞机静止漂浮在水面上时排开水的体积为多少? 【答案】(1)144km (2)1×103Pa (3)0.6m3 【详解】（1）由得，飞机飞行的路程 s=vt=120km/h×1.2h=144km （2）水面下0.1m 处飞机所受水的压强为 （3）飞机静止漂浮在水面上时，受到的浮力 F浮=G=6000N 飞机静止漂浮在水面上时排开水的体积 19．房车，又称“车轮上的家”，兼具“房”与“车”两大功能。假期小明全家开着房车去旅游，出发前小明对房车的参数进行了调研。房车总重为，车轮与地面的总接触面积为，若在某段平直高速公路上以的速度匀速行驶时，受到的阻力为，内消耗汽油20L，已知燃油的密度，燃油的热值。求： (1)该房车静止时对水平路面的压强； (2)燃油完全燃烧放出的热量； (3)内该房车发动机的效率。（百分号前取整数） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由于房车静止在水平路面上，其对水平面的压力大小等于自身所受重力的大小，即 房车对水平路面的压强 （2）20L燃油的质量 这些燃油完全燃烧时放出的热量 （3）房车的速度 30min内房车行驶的路程 由于房车做匀速直线运动，发动机提供的牵引力等于阻力，即 30min内发动机做的功 发动机的效率 20．某地货运站使用起重装置将一箱援助抗疫的物资吊装到货运专列上，此箱物资总质量为2t，吊装时需要提升3.6m。如图所示，为物资被提升过程中高度随时间变化的图像（其中3～7s是匀速直线提升过程）。（g取10N/kg）求： (1)匀速直线提升过程中，这箱物资的速度是多少？ (2)整个提升过程，需要克服这箱物资重力所做的功是多少？ 【答案】(1)0.6m/s (2) 【详解】（1）已知3～7s是匀速直线提升过程，由图像可知，在3~7 s时间段中上升的高度为 3~7s时间段共用时 这箱物资的速度是 （2）此箱物资总质量为2t，总重力为 整个提升过程，需要克服这箱物资重力所做的功是 21．某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，、、为加热电阻，其中、的阻值均为，通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入220V的家庭电路中。 (1)旋转开关转至 （选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”）时，电热敷腰带处于中温挡工作，请分析并说明理由 。 (2)电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为，求通电消耗的电能及的阻值 。 【答案】(1) cd 此时电路的总电阻较小，总功率较大 (2)； 【详解】（1）[1][2]由图乙可知，旋转开关转至bc时，与串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，电热敷腰带处于低温挡；旋转开关转至de时，与并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，总功率最大，电热敷腰带处于高温挡；旋转开关转至cd时，短路，只有工作，电路的总电阻较小，总功率较大，电热敷腰带处于中温挡。 （2）电热敷腰带在高温挡工作时通电消耗的电能 电热敷腰带在高温挡工作时通过的电流 根据并联电路的特点可知，高温挡工作时通过的电流 由欧姆定律可知，的阻值 22．随着人们健康意识和环保意识的不断增强，骑山地自行车出行已经成为一种时尚。如图的山地自行车，其相关数据见下表。质量是50kg的小徽骑着这辆自行车在水平路面上匀速行驶时，牵引力大约是总重的0.05倍。（空气阻力忽略不计）求； 车架材料 碳纤维 车架材料体积/ 2500 车架质量/kg 4.5 整车质量/kg 10 单轮接触地面面积/ 5 (1)自行车受到的摩擦力； (2)自行车对地面的压强。 【答案】(1)30N (2) 【详解】（1）骑行时人和自行车的总质量为 总重力为 牵引力为 根据二力平衡知识可知，匀速骑行时，自行车受到的摩擦力等于牵引力，即 （2）自行车对地面的压强为 23．现有一密度为ρ0的实心圆柱体，底面积为S0、高为h0，先将其竖直放在底面积为S的柱形平底薄壁容器底部，如图所示。然后沿容器内壁缓慢注入密度为ρ的液体，在注入液体的过程中圆柱体始终保持竖直状态。 (1)当注入一定量的液体时，圆柱体对容器底的压力为F，且圆柱体尚有部分露在液面外，求此时容器中液体的深度； (2)继续向容器中注入该液体，若使圆柱体对容器底的压力最小，注入液体的总质量最少是多少? 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设注入液体深度为时，圆柱体对容器底的压力为F，由圆柱体处于平衡状态可知，圆柱体所受重力。由力的作用是相互的可知，圆柱体对容器底的压力为F与容器底对圆柱体的支持力大小相等，即F=F支。根据重力公式和阿基米德原理知道， 解得 （2）若，当注入液体使圆柱体刚好浸没时，所受浮力最大，圆柱体对容器底的压力最小，此时注入的液体质量最小。设注入最小液体的深度为，由题意知道，此时，则注入液体的质量 若当注入液体使圆柱体刚好漂浮时，所受浮力最大，圆柱体对容器底的压力最小，此时注入的液体质量最小。设注入最小液体深度为，由漂浮条件可知F浮=G，则。解得。则液体的质量 24．如图所示，轻质杠杆悬挂在O点，长方体重物通过轻质细杆与杠杆A点相连，小明双手与杠杆B点接触，已知，重物的底面积小明的质量为60kg。当小明在B点施加150N的拉力时，重物对地面的压强为：，g取。求： (1)重物对地面的压力； (2)重物的重力； (3)重物对地面的压强为时，人对地面的压力。 【答案】(1)90N (2)540N (3)470N 【详解】（1）重物对地面的压力为 （2）由杠杆平衡条件，得，即 对重物来说，受到竖直向下的重力、地面对其的支持力、杠杆对其向上的拉力，因此FA=90N+450N=540N （3）对地面的压力 由力的作用是相互的可知，重物受到的支持力 对重物受力分析，得，即，解得 由杠杆平衡条件，得，即 对小明进行受力分析，受到竖直向下的重力、地面的支持力、杠杆的拉力，故，即 解得 由力的作用是相互的可知，人对地面的压力等于地面对其的支持力，故人对地面的压力为470N。 25．“围炉煮茶”是近年人们喜爱的“国风”休闲方式之一，其中最离不开的就是土陶罐制作的小火炉（如图甲所示），考虑到安全性和环保性，不少顾客更愿意选择电陶炉（如图乙所示）。小德同学发现其中工作的关键就是一条可拆卸的发热电阻丝，在原包装盒内还找到了一条一模一样的备用电热丝（可剪短），于是他想通过所学知识改装该电陶炉的加热挡位。可惜由于食物污渍，已无法由铭牌得知电热丝的具体信息。小德关闭其他用电器，将电陶炉单独接入220V的家庭电路，观察并记录家中电能表（如图丁所示）的指示灯闪烁情况：1分钟之内闪烁了20次，求： (1)该过程中电热丝产生的电热Q为多少焦耳； (2)炉腔内电热丝的电阻R的大小； (3)小德同学想借助备用电阻丝串联或并联在原炉体内部改装电陶炉的加热功率，使之与原功率成为不同挡位，且高低挡位功率之比为，请你从可实现性通过计算说明改装方案。 【答案】(1) (2) (3)见解析 【详解】（1）从电能表的参数和工作情况可知，电能表闪烁20次，所以该过程中电热丝产生的电热 （2）该电阻丝工作时的功率为 则电阻大小为 （3）可能的改装方案有两种，等效电路图如图所示： 方案①：串联后炉腔内总电阻大于R，故发热功率低于原发热功率，因此改装后该方案只能作为低温挡，由题意知，则有 则炉腔内的电热丝阻值为 由于电炉丝不能达到，故该方案舍去。方案②：并联后炉腔内总电阻小于R，故发热功率高于原发热功率，因此改装后该方案只能作为高温挡，由题意知，又因为此时，故有，则有 需要并联入炉腔的电热丝 将备用电炉丝剪短为原长度的即可实现，该方案可行。所以将备用电热丝剪短为原来长度的再并联接入炉腔内作为高温挡，原电热丝作为低温挡。 26．联合收割机在我国迈向现代农业中起着重要作用。如图所示，是某联合收割机正在收割小麦的情境．该收割机以柴油作为动力燃料，发动机功率为100kW，效率为40%，某次测试时，收割机以的速度匀速行驶将其自带的粮仓收满（）：整个测试过程中，求该联合收割机： (1)行驶的路程。 (2)发动机做的功。 (3)消耗柴油的质量。（结果保留两位小数） 【答案】(1)2.4×103m (2)1.2×108J (3)6.98kg 【详解】（1）由得行驶的路程 （2）由得发动机做的功 （3）由得，消耗柴油完全燃烧释放的热量 由得，消耗柴油的质量 27．学校进行教学楼改建时，需要将一堆相同的物料搬运到高处。解答下列问题： (1)如图所示，小亮模拟古代人民用杠杆将物料提起的情景，他在端竖直向下施加的力刚好能把一块物料提起，并使杠杆在水平位置平衡。已知，则这块物料重为多少？（取） (2)为了一次能提升更多物料，小亮利用了如图甲所示装置。某次搬运过程中，小亮在的时间内，将4块物料匀速提升，卷扬机对绳子的拉力为，则： ①拉力做功的功率为多少？ ②滑轮组的机械效率为多少？ ③小亮对图甲中的滑轮组进行了重新设计，如图乙所示，某次他利用这个装置匀速提起了6块物料，已知吊篮重为260N，动滑轮重为40N，若不计绳重和滑轮轴处的摩擦，则此时卷扬机对绳子的拉力为多少？ 【答案】(1)1000N (2) 1000W 80% 2100N 【详解】（1）根据杠杆平衡条件，已知在Q端的力为200N，且， 由杠杆平衡条件可得，则 （2）①由图甲可知，滑轮组承担重物的绳子段数n＝2，物体上升的高度h＝6m，则绳子自由端移动的距离 得到拉力做的功 已知时间t＝30s，则拉力F做功的功率为 ②由（1）可知4块物料总重为 则有用功为 而总功即为拉力做的功为30000J， 故滑轮组的机械效率为 ③由（1）可知6块物料重力 由图乙可知，滑轮组承担重物的绳子段数n'＝3，又已知，， 不计绳重和滑轮轴处的摩擦，则此时卷扬机对绳子的拉力为 28．如图所示，水陆两栖坦克的总质量为22t，其发动机的输出功率为500kW。若该坦克漂浮在水上，以5m/s的速度匀速直线行驶半小时，则：（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） (1)发动机做的功为多少？ (2)坦克排开水的体积为多少？ (3)坦克匀速直线行驶时受到的阻力为多少？ 【答案】(1)9×108J (2)22m3 (3)105N 【详解】（1）由题意可知，发动机做的功为 （2）坦克漂浮在水面上，所受浮力为 则坦克排开水的体积为 （3）匀速运动时坦克所受牵引力等于阻力，则坦克匀速直线行驶时受到的阻力为 29．如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程分别为0～0.6A和0～3A，电压表的量程分别为0～3V和0～15V，电阻R1和R2的阻值分别为24Ω和12Ω。当只闭合开关S2时，电压表示数为12V，求： (1)电源电压和电阻R2消耗的电功率； (2)现用滑动变阻器R3（50Ω 1A）替换R1或R2，其他连接方式不变。替换后，通过控制开关的断开或闭合，移动滑动变阻器的滑片，仅能使电流表或电压表的示数达到某个量程的最大值，且两个电阻都有电流通过，计算滑动变阻器连入电路的最小值。 【答案】(1) 18 V，3 W (2) 6Ω 【详解】（1）当只闭合开关 S2时，电路中电阻R1和R2串联，电压表与电阻R1并联，所以电压表测的是电阻R1的电压，即，根据串联电路电流的特点和欧姆定律可知，电路中的电流为 根据公式可知，通过电阻R2的电压为 根据串联电路电压的特点可知，电源电压为 根据公式可知，电阻R2消耗的电功率为 （2）因为电源电压是18V，超过电压表量程，所以只能是两电阻串联。 一、假设用滑动变阻器R3替换R1，则电路中电阻R2和R3串联 ①若电流表的示数达到最大，因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，则电流表的量程只能为0～0.6A，所以通过电路的最大电流为0.6A，根据公式可知，电路中总电阻最小为 根据串联电路电阻的特点可知，滑动变阻器的最小电阻为 ②若电压表的示数达到最大，电压表的量程可为0～15V，电压表测的是电阻R3的电压，最大值为15V，根据串联电路电压的特点可知，电阻R2的电压为 根据欧姆定律可知，通过电路中的电流为 根据串联电路电流的特点和欧姆定律可知，滑动变阻器的电阻为，不符合题意，舍去。 二、假设用滑动变阻器R3替换R2，则电路中电阻R1和R3串联 ①若电流表的示数达到最大，因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，则通过电路的最大电流仍为0.6A，所以电路中总电阻最小仍为30Ω，根据串联电路电阻的特点可知，滑动变阻器的最小电阻为 ②若电压表的示数达到最大，电压表测的是电阻R1的电压，最大值为15V，根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器R3两端的电压为 根据欧姆定律可知，此时通过电路中的电流为 因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以电流表的量程为0～0.6A，最大值只能是0.6A，，不符合题意。 综上，滑动变阻器连入电路的最小值为6Ω。 30．如图所示，一种自动冲水装置，由水箱、注水管，排水管、浮子和塞子组成。轻质硬杆OA、AB、CD固定连接，可以围绕O点旋转，硬杆AB固定连接浮子，硬杆CD固定连接塞子，，。塞子重20N，浮子重10N。塞子和硬杆的体积及各种摩擦都忽略不计。水箱的底面积为1m2，塞子的上表面积和浮子的底面积约为0.05m2，图中水深40cm。此时注水管开始向水箱注水，当水刚好到达浮端时，浮子刚好带动硬杆，将塞子抬起来。（，） (1)注水前，水箱底部的液体压强。 (2)注水前，硬杆AB对浮子的拉力。 (3)注水后，浮子带动硬杆将塞子刚好抬起时，塞子上表面受到的液体压力 【答案】(1) 4000Pa (2) 40N (3) 340N 【详解】（1）注水前，水箱中水的深度，则水箱底部受到的液体压强 （2）由题知，塞子的上表面积和浮子的底面积均为，注水前，浮子浸入水中的深度 则浮子排开水的体积 浮子受到的浮力 浮子受到向下的重力、硬杆对浮子向下的弹力和向上的浮力而处于静止状态，则，则硬杆对浮子的拉力 （3）设浮子带动硬杆将塞子刚好抬起时水的深度为，此时浮子浸入水中的深度 则此时浮子受到的浮力① 注水后，浮子带动硬杆将塞子刚好抬起时，对杠杆的拉力等于塞子的重力与水对塞子的压力之和，即 根据杠杆平衡条件可得 其中为对杠杆的拉力。已知，则硬杆对杠杆的力 此时浮子受到向下的重力、硬杆对浮子向下的拉力和向上的浮力而处于静止状态，则此时浮子受到的浮力② 联立①②解得 塞子上表面受到的液体压力 学科网（北京）股份有限公司 $