内容正文:
中考物理复习(计算题30道)
1.小华在假期探望外祖母,他坐火车时发现,每经过铁轨接头处,车身都要振动一次,从车头入洞到车尾出洞,小华共数出次车身振动,若车身长,每节铁轨长,设火车一直在做匀速运动,山洞长度是多少?
2.如图所示是某快递公司使用的一款无人智能配送车。若该无人配送车某次装运快递后的总重为6000N,在一段平直道路上匀速行驶了60m,所用时间为12s。此过程中无人配送车受到的水平牵引力恒为车重的0.1倍。求该无人配送车在这段时间内:
(1)牵引力做的功:
(2)牵引力做功的功率。
3.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?
4.“蛟龙号”潜水器下潜过程中,求当它排开水的体积为20米时所受到的浮力。
5.家住通州的小庆是一个骑行爱好者。有一天,他早上8∶00骑车从家出发,10∶30就到达了天安门,导航显示器显示的路程为25.5km。求:小庆从家到天安门的平均速度。
6.如图所示,电动平衡车越来越受到人们的喜爱,小明驾驶两轮平衡车在平直的水平路面上行驶。已知小明和平衡车的总质量为50kg,轮胎与地面的总接触面积为0.01m2,小明驾驶平衡车时,求:(g=10N/kg)
(1)小明和平衡车的总重力;
(2)平衡车对地面的压力;
(3)平衡车对地面的压强。
7.为了防止对耕地过分压实,影响农作物的播种,收割机对耕地的压强一般不超过8×104Pa。有一款新型水稻收割机,质量为650kg,履带与耕地的总接触面积始终为0.2m2,求:(g取10N/kg)
(1)收割机的重力。
(2)收割机静止时对耕地的压强。
8.质量为10千克的水,温度升高了10℃,求水吸收的热量。
9.家用即热式电热水器的内部简化图如图所示,R1、R2均为电阻值恒定的电热丝。当温控开关S接a时,只有R1工作,通过的电流为20A;当温控开关S接b时,电路消耗的功率为880W,求:
(1)当温控开关S接a时,热水器处于 (选填“高温”或“低温”)加热;
(2) R1的阻值;
(3)低温加热100s,电路消耗的总电能。
10.“全碳气凝胶”固体材料是我国科学家研制的迄今为止世界上最“轻”的材料,其坚固耐用程度不亚于高强度的合金材料,能承受1400℃的高温,而密度只有3kg/m3。已知某飞机采用高强度合金材料制造,需要20m3的合金1.2×105kg,若采用相同体积的“全碳气凝胶”代替该合金材料,则需要“全碳气凝胶”的质量是多少?
11.学校气象站的雨量筒如图甲所示。雨量筒是测量在某一段时间内降水总量的仪器,主要由承雨漏斗、收集装置组成。但校园内的承雨漏斗常因灰尘、小昆虫等堆积而堵塞,导致雨水无法顺利进入收集装置。现在有一款能自动清除淤泥的仪器——浮力式自动清淤器, 如 图 乙 所 示 。 自 动 清 淤 器 的 工 作 原 理 : 当 承 雨 漏 斗 因 堵 塞 而 导 致 漏 斗 内 水 位 不 断 升 高 ,达到一定高度时,浮体带着底端清淤针一起向上运动清除淤泥, 当 承 雨 漏 斗 内 的 雨 水 流 入 收 集 装 置 , 水位下降,浮体带着清淤针复位。其中限位支架用于限定浮体在竖直方向的移动。请回答下列问题:
(1)若一个雨量筒可以盛水0.8kg,则所盛水的重力是多少?(g取10N/kg)
(2)若雨滴在距离地面100m处经过10s落在地面,则雨滴下落的平均速度是多少?
(3)如图乙所示,当承雨漏斗内水位不断升高时,请你分析浮体所受的浮力如何变化?
(4)为使浮体在较小降水量时便上浮,有同学认为可以通过减小承雨漏斗的直径实现。这一做法对降雨量的测量结果有何影响,并说明理由。
12.某型号新型电车的有关技术参数如下表:
空车质量(千克)
10000
满载乘员数(人)
80
满载时轮胎与地面接触总面积(厘米2)
5000
最大车速(千米时)
80
假设每位乘员的质量为60千克,新型电车满载停在水平路面时,求:
对路面的压强有多大?(g=10N/kg)
13.子英同学在青城公园看到,工人们正从湖中打捞一个圆台型石墩。示意图如下,左图为石墩,右图为打捞简图。已知湖深2m,石墩高0.3m,体积0.07m3,密度石=2.8×103kg/m3。把石墩从水底上拉的过程中,汽车一直向右匀速运动,速度大小为1.5m/s。(不计水的阻力、绳重和滑轮的摩擦,水=1.0×103kg/m3)求:
(1)上升的过程中,石墩未露出水面前所受的浮力大小;
(2)打捞前,石墩上表面受到的水产生的压强;
(3)石墩从水底到将要露出水面的过程中,汽车拉力所做的功;
(4)整个打捞过程,汽车拉力做功的最大功率。
14.在如图所示的串联电路中,电源电压为6V,保持不变,电阻,。求:
(1)通过的电流大小;
(2)电路通电30s产生的热量。
15.2024年3月23日,花朝节在大明湖公园开幕。各大公园景区联动,千年泉城邂逅汉服花朝成为了明湖公园开幕。各大公园景区联动,千年泉城邂逅汉服花朝成为了这个春天最美的风景线。小轶一家在千佛山游览结束后,驾车去百花公园,如图所示选择更省时的路线行驶,请计算小轶一家驾车行驶的速度。(答案保留两位小数)
16.如图所示,小明在做俯卧撑,1min内做了30个俯卧撑。已知小明的体重为500N,每次做俯卧撑时小明的重心上升的距离均为0.24m。求:
(1)小明做一次俯卧撑时,克服自身所受重力做的功;
(2)1min内,小明克服自身所受重力做功的功率。
17.如图所示,我国自主研发的某款人形机器人身高1.65米,某次测试中该机器人用100牛竖直向上的力将箱子在2秒内匀速抬高1米。求:
(1)箱子所受的重力G;
(2)机器人对箱子做功的功率P。
18.如图所示,用力F将G=100N的物体以v=1m/s的速度从斜面底端匀速拉到斜面顶端,已知斜面与水平面夹角为30°,此时斜面的机械效率为80%。求:
(1)拉力F的大小;
(2)拉力F功率。
19.某同学家中的电热水壶标有“220V 880W”。求:
(1)电热水壶的额定电流I。
(2)电热水壶的电阻R。
(3)电热水壶正常工作消耗的电能W。
(4)1kg的水从升高到吸收的热量。[]
20.小华家新买了一台电热淋浴器,如图甲所示。已知该电热淋浴器水箱的容量为50 L,额定电压为220 V,额定加热功率为2 000 W。假设电热淋浴器加热电阻的阻值不随温度变化。(水的密度ρ=1.0×103 kg/m3)
(1)求电热淋浴器水箱装满水时所装水的质量;
(2)求这台电热淋浴器正常加热10 min消耗的电能;
(3)求加热电阻的阻值;
(4)待工人师傅安装完成后,小华的妈妈急忙将电热淋浴器充满水就要插到电路中使用,小华发现后说:“别慌!”接着他先看了电热淋浴器的铭牌和家中的电能表(如图乙所示),然后又观察家中此时正在工作的用电器有800 W电水壶一个、150 W电冰箱一台、300 W洗衣机一台,在上述电器正常工作的情况下,能否将这台电热淋浴器连接到电路中同时使用?
21.休渔政策有利于海洋渔业持续、稳定、高质量发展。5月1日起,大部分地市开始进入海洋伏季休渔期:9月1日休渔期结束后,各渔港码头“千帆竞发”,渔船可出海进行捕捞作业。如图为某型号渔船,其部分参数如表。
总长度(m)
34.2
宽度(m)
6
排水量(t)
200
最大吃水深度(m)
2.1
发动机额定动力输出功率(kW)
280
鱼舱容量
147
(1)该渔船满载时,求它受到的浮力;
(2)满载时,求船底受到海水的压强:取
(3)若发动机以额定动力输出功率运行,消耗燃油,求内能转化为机械能的效率。(=)
22.货车超载行驶存在安全隐患,交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是模拟地磅原理的简化电路图,电源电压恒为,为最大阻值是的电阻箱,力敏电阻的阻值随所受压力变化关系如图乙所示。力敏电阻上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将货车模型静止放在水平绝缘平板上。(取)求:
(1)如图甲,当接入电路的阻值是,货车模型重时,电压表的示数;
(2)如图丙所示,调节电阻箱接入电路的阻值后,将电压表改接到两端,当检测货车模型的重量为时,电压表的示数为,代表刚好超载。则刚好超载时电阻箱接入的阻值为多少。
23.如图所示,某段盘山公路起点到终点长为、高为。一辆质量为的货车以的恒定输出功率匀速爬坡,用时通过这段公路。已知货车装配的是柴油发动机,盘山公路的坡度近似相同,行驶过程中货车所受到的摩擦阻力保持不变,不计空气阻力,取,柴油的热值为。
(1)货车静止在水平地面时轮胎与地面的总接触面积为,试计算停在山脚的货车对水平地面的压强?
(2)货车在这段盘山公路上匀速爬坡的过程中,受到的摩擦阻力大小为多少?
(3)若货车柴油发动机效率为30%则货车通过这段盘山公路需消耗多少柴油?
24.飞船发射前,通常要检验舱体的气密性。小明设计的检测电路如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻R0的阻值为50Ω,压力传感器R的阻值随环境气压的变化规律如图乙所示。进行气密性监测时,将压力传感器R置于舱体内,舱体置于真空室中,舱体不漏气时,电压表示数为100V,此时舱体内气压为1.0×105Pa。求:
(1)舱体不漏气时通过R0的电流;
(2)舱体不漏气时电路10min消耗的电能;
(3)电压表示数为75V时舱体内的气压。
25.如图中的山地自行车的相关数据见表,小金用此车在平直路段进行骑行比赛()。
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
单轮接触面积
4
(1)求碳纤维车架的密度;
(2)若小金的质量为,求他在骑行过程中自行车对地面的压强;
(3)若小金在该路段匀速骑行,所受阻力为总重力的0.02倍,求他克服阻力所做的功。
26.中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热煎药壶,额定电压为220V,有高温、低温两个挡位,其内部简化电路如图乙所示,当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。、是两个阻值不变的电热丝,,,。
(1)判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D?
(2)计算使用低温挡工作时的功率是多少?
(3)计算使用高温挡工作1min,电流做功是多少?
(4)采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已知该中药液比热容为,质量为200g,加热8min,温度从5℃升高到45℃。请计算此过程的加热效率(加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计)。
27.如图所示的电路中,电源电压恒定,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A,为定值电阻,滑动变阻器R的规格为“15Ω 2.5A”。灯L标有“15V 3.2W”的字样,当开关都闭合时,灯L恰好正常发光。求:
(1)电源电压;
(2)开关全部闭合,电路总功率的最小值;
(3)只闭合S,电路中最大电流与最小电流比值为3:1,在保证电路安全的情况下,定值电阻的可能值。
28.如图所示,2024年5月8日我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”完成首次海试,航空母舰在某段海域以54km/h的速度匀速直线航行,此过程发动机的输出功率为1.5×108W。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)在水下5m深处,舰体受到海水的压强;
(2)一架质量为18t的舰载机静止在水平甲板上,与水平甲板总接触面积为0.5m2,该舰载机对水平甲板的压强;
(3)航空母舰以54km/h的速度匀速直线航行时受到的牵引力。
29.一艘汽艇以恒定速度逆河水向上游行驶,至某处A发现一救生圈已丢失,立即调头以同样大小的速度顺河水追寻,并分析出该救生圈是在发现丢失前t1时间丢失的,丢失地点距A处为s1的B处,到达B点后又经过一段时间,在距B点为s2的下游某处C找到了救生圈。求:汽艇航速v(即汽艇在静水中的速度)和水速u及到达B点后经过多少时间t2找到救生圈。(要求先画示意图,然后列方程求解)
30.如图所示电路,电源电压保持不变,为定值电阻,灯泡标有“12V;9W”字样,滑动变阻器的最大阻值为,电压表量程为。闭合开关S、,断开,接入电路的阻值为时,灯泡恰好正常发光;闭合开关S、,断开,将的滑片P滑至点时,接入电路的阻值为,电压表示数为,将的滑片P滑至点时,接入电路的阻值为,电压表示数为,此时的功率,且,。求:
(1)灯泡L正常工作时的电流;
(2)电源电压;
(3)闭合开关S、,断开,在保证电路安全的情况下,计算的最小功率。
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中考物理复习(计算题30道)
1.小华在假期探望外祖母,他坐火车时发现,每经过铁轨接头处,车身都要振动一次,从车头入洞到车尾出洞,小华共数出次车身振动,若车身长,每节铁轨长,设火车一直在做匀速运动,山洞长度是多少?
【答案】734.5m
【详解】解:每节铁轨长,从车头入洞到车尾出洞,小华共数出次车身振动,火车通过的总路程为
山洞长度为
答:山洞长度是。
2.如图所示是某快递公司使用的一款无人智能配送车。若该无人配送车某次装运快递后的总重为6000N,在一段平直道路上匀速行驶了60m,所用时间为12s。此过程中无人配送车受到的水平牵引力恒为车重的0.1倍。求该无人配送车在这段时间内:
(1)牵引力做的功:
(2)牵引力做功的功率。
【答案】(1)3.6×104J
(2)3×103W
【详解】(1)无人配送车受到的水平牵引力
无人配送车牵引力做功
(2)无人配送车牵引力做功的功率
3.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
4.“蛟龙号”潜水器下潜过程中,求当它排开水的体积为20米时所受到的浮力。
【答案】
【详解】由阿基米德原理可知,它排开水的体积为20米时所受到的浮力
5.家住通州的小庆是一个骑行爱好者。有一天,他早上8∶00骑车从家出发,10∶30就到达了天安门,导航显示器显示的路程为25.5km。求:小庆从家到天安门的平均速度。
【答案】10.2km/h
【详解】由题知,小庆从家到天安门的时间为t=10∶30﹣8∶00=2h30min=2.5h
小庆骑行的路程s=25.5km,根据可得,小庆从家到天安门的平均速度为
6.如图所示,电动平衡车越来越受到人们的喜爱,小明驾驶两轮平衡车在平直的水平路面上行驶。已知小明和平衡车的总质量为50kg,轮胎与地面的总接触面积为0.01m2,小明驾驶平衡车时,求:(g=10N/kg)
(1)小明和平衡车的总重力;
(2)平衡车对地面的压力;
(3)平衡车对地面的压强。
【答案】(1)500N
(2)500N
(3)5×104Pa
【详解】(1)小明和平衡车的总重力
(2)水平路面上时,平衡车对地面的压力
(3)平衡车对地面的压强
7.为了防止对耕地过分压实,影响农作物的播种,收割机对耕地的压强一般不超过8×104Pa。有一款新型水稻收割机,质量为650kg,履带与耕地的总接触面积始终为0.2m2,求:(g取10N/kg)
(1)收割机的重力。
(2)收割机静止时对耕地的压强。
【答案】(1)6500N
(2)32500Pa
【详解】(1)收割机的质量为650kg,收割机的重力为G=mg=650kg×10N/kg=6500N
(2)收割机静止时对耕地的压力等于自身重力,压强是
8.质量为10千克的水,温度升高了10℃,求水吸收的热量。
【答案】4.2×105J
【详解】水吸收的热量为
9.家用即热式电热水器的内部简化图如图所示,R1、R2均为电阻值恒定的电热丝。当温控开关S接a时,只有R1工作,通过的电流为20A;当温控开关S接b时,电路消耗的功率为880W,求:
(1)当温控开关S接a时,热水器处于 (选填“高温”或“低温”)加热;
(2) R1的阻值;
(3)低温加热100s,电路消耗的总电能。
【答案】(1)高温
(2)11Ω
(3)8.8×104J
【详解】(1)由图可知,当温控开关S接a时,为R1的简单电路,当温控开关S接b时,电阻R1和R2串联,根据串联电路的电阻特点,串联时电路总电阻最大,由可得,当温控开关S接a时,热水器处于高温加热;当温控开关S接b时,热水器处于低温加热。
(2)当温控开关S接a时,只有R1工作,通过的电流为20A,由可得,R1的阻值为
(3)当温控开关S接b时,热水器处于低温加热,电路消耗的功率为880W,由可得,低温加热100s,电路消耗的总电能为
10.“全碳气凝胶”固体材料是我国科学家研制的迄今为止世界上最“轻”的材料,其坚固耐用程度不亚于高强度的合金材料,能承受1400℃的高温,而密度只有3kg/m3。已知某飞机采用高强度合金材料制造,需要20m3的合金1.2×105kg,若采用相同体积的“全碳气凝胶”代替该合金材料,则需要“全碳气凝胶”的质量是多少?
【答案】60kg
【详解】解:由得,“全碳气凝胶”的质量是
答:需要“全碳气凝胶”的质量是60kg。
11.学校气象站的雨量筒如图甲所示。雨量筒是测量在某一段时间内降水总量的仪器,主要由承雨漏斗、收集装置组成。但校园内的承雨漏斗常因灰尘、小昆虫等堆积而堵塞,导致雨水无法顺利进入收集装置。现在有一款能自动清除淤泥的仪器——浮力式自动清淤器, 如 图 乙 所 示 。 自 动 清 淤 器 的 工 作 原 理 : 当 承 雨 漏 斗 因 堵 塞 而 导 致 漏 斗 内 水 位 不 断 升 高 ,达到一定高度时,浮体带着底端清淤针一起向上运动清除淤泥, 当 承 雨 漏 斗 内 的 雨 水 流 入 收 集 装 置 , 水位下降,浮体带着清淤针复位。其中限位支架用于限定浮体在竖直方向的移动。请回答下列问题:
(1)若一个雨量筒可以盛水0.8kg,则所盛水的重力是多少?(g取10N/kg)
(2)若雨滴在距离地面100m处经过10s落在地面,则雨滴下落的平均速度是多少?
(3)如图乙所示,当承雨漏斗内水位不断升高时,请你分析浮体所受的浮力如何变化?
(4)为使浮体在较小降水量时便上浮,有同学认为可以通过减小承雨漏斗的直径实现。这一做法对降雨量的测量结果有何影响,并说明理由。
【答案】(1)8N;
(2)10m/s;
(3)见解析;
(4)见解析
【详解】(1)若一个雨量筒可以盛水0.8kg,水的重力
G=mg=0.8kg×10N/kg=8N
(2)若雨滴在距离地面100m处经过10s落在地面,下落的平均速度
(3)如图乙所示,当承雨漏斗内水位不断升高时,浮体浸入水中的体积不断增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g知,受到的浮力增大。
(4)为使浮体在较小降水量时便上浮,有同学认为可以通过减小承雨漏斗的直径实现。相同降水量时,由于承雨漏斗的横截面积减小,接收到的水的体积减小,而下方收集装置的横截面积不变,使得水在收集装置中的深度减小,因而测量的降水量偏小。
12.某型号新型电车的有关技术参数如下表:
空车质量(千克)
10000
满载乘员数(人)
80
满载时轮胎与地面接触总面积(厘米2)
5000
最大车速(千米时)
80
假设每位乘员的质量为60千克,新型电车满载停在水平路面时,求:
对路面的压强有多大?(g=10N/kg)
【答案】2.96×105Pa
【详解】解:新型电车满载停在水平路面时,对地面的压力
受力面积
新型电车满载时对路面的压强
答:新型电车满载停在水平路面时,对路面的压强为2.96×105Pa。
13.子英同学在青城公园看到,工人们正从湖中打捞一个圆台型石墩。示意图如下,左图为石墩,右图为打捞简图。已知湖深2m,石墩高0.3m,体积0.07m3,密度石=2.8×103kg/m3。把石墩从水底上拉的过程中,汽车一直向右匀速运动,速度大小为1.5m/s。(不计水的阻力、绳重和滑轮的摩擦,水=1.0×103kg/m3)求:
(1)上升的过程中,石墩未露出水面前所受的浮力大小;
(2)打捞前,石墩上表面受到的水产生的压强;
(3)石墩从水底到将要露出水面的过程中,汽车拉力所做的功;
(4)整个打捞过程,汽车拉力做功的最大功率。
【答案】(1)700N
(2)
(3)1260N
(4)2940W
【详解】(1)上升的过程中,石墩未露出水面前所受的浮力
(2)湖深2m,石墩高0.3m,打捞前,石墩上表面距离水面的距离为
受到的水产生的压强
(3)石墩从水底到将要露出水面的过程中,汽车的拉力为
汽车拉力移动的距离为1.7m,汽车拉力所做的功
(4)整个打捞过程,汽车拉力的最大值等于石墩的重力,故汽车拉力做功的最大功率为
14.在如图所示的串联电路中,电源电压为6V,保持不变,电阻,。求:
(1)通过的电流大小;
(2)电路通电30s产生的热量。
【答案】(1)
(2)36J
【详解】(1)根据串联电路的特点可知,电路中的总电阻
电路中的电流
根据串联电路的电流特点可知,通过的电流
(2)电路通电30s产生的热量
15.2024年3月23日,花朝节在大明湖公园开幕。各大公园景区联动,千年泉城邂逅汉服花朝成为了明湖公园开幕。各大公园景区联动,千年泉城邂逅汉服花朝成为了这个春天最美的风景线。小轶一家在千佛山游览结束后,驾车去百花公园,如图所示选择更省时的路线行驶,请计算小轶一家驾车行驶的速度。(答案保留两位小数)
【答案】28.24km/h
【详解】从千佛山驾车去百花公园,选择更省时的方案,需要行驶的时间是,需要行驶的路程是,驾车行驶速度
16.如图所示,小明在做俯卧撑,1min内做了30个俯卧撑。已知小明的体重为500N,每次做俯卧撑时小明的重心上升的距离均为0.24m。求:
(1)小明做一次俯卧撑时,克服自身所受重力做的功;
(2)1min内,小明克服自身所受重力做功的功率。
【答案】(1)120J
(2)60W
【详解】(1)克服自身所受重力做的功为
(2)1min内,小明克服自身所受重力做功为
功率为
17.如图所示,我国自主研发的某款人形机器人身高1.65米,某次测试中该机器人用100牛竖直向上的力将箱子在2秒内匀速抬高1米。求:
(1)箱子所受的重力G;
(2)机器人对箱子做功的功率P。
【答案】(1)100N
(2)50W
【详解】(1)用100牛的力将箱子匀速向上抬高,此时箱子处于平衡状态,箱子受到的重力和向上的提力是一对平衡力大小相等,则箱子所受的重力为
(2)机器人对箱子做的功为
机器人对箱子做功的功率为
18.如图所示,用力F将G=100N的物体以v=1m/s的速度从斜面底端匀速拉到斜面顶端,已知斜面与水平面夹角为30°,此时斜面的机械效率为80%。求:
(1)拉力F的大小;
(2)拉力F功率。
【答案】(1)62.5N
(2)
【详解】(1)假设斜面的长度为L,由30°所对的直角边等于斜边的一半可知,物体上升到顶端时上升的高度为,有用功等于克服物体的重力做的功为
总功为
由可得
解得,拉力的大小为
(2)拉力F功率是
19.某同学家中的电热水壶标有“220V 880W”。求:
(1)电热水壶的额定电流I。
(2)电热水壶的电阻R。
(3)电热水壶正常工作消耗的电能W。
(4)1kg的水从升高到吸收的热量。[]
【答案】(1)4A
(2)55Ω
(3)
(4)
【详解】(1)由电功率公式可得,电热水壶的额定电流为
(2)由电功率公式得,电热水壶的电阻为
(3)由电功率公式得,工作5min消耗的电能为
(4)由热量公式可得,水吸收的热量为
20.小华家新买了一台电热淋浴器,如图甲所示。已知该电热淋浴器水箱的容量为50 L,额定电压为220 V,额定加热功率为2 000 W。假设电热淋浴器加热电阻的阻值不随温度变化。(水的密度ρ=1.0×103 kg/m3)
(1)求电热淋浴器水箱装满水时所装水的质量;
(2)求这台电热淋浴器正常加热10 min消耗的电能;
(3)求加热电阻的阻值;
(4)待工人师傅安装完成后,小华的妈妈急忙将电热淋浴器充满水就要插到电路中使用,小华发现后说:“别慌!”接着他先看了电热淋浴器的铭牌和家中的电能表(如图乙所示),然后又观察家中此时正在工作的用电器有800 W电水壶一个、150 W电冰箱一台、300 W洗衣机一台,在上述电器正常工作的情况下,能否将这台电热淋浴器连接到电路中同时使用?
【答案】(1)50 kg
(2)1.2×106 J
(3)24.2 Ω
(4)可以
【详解】(1)电热淋浴器水箱装满水时所装水的质量m=ρV=1.0×103 kg/m3×50×10-3 m3=50 kg
(2)这台电热淋浴器正常加热10 min消耗的电能W=Pt=2 000 W×10×60 s=1.2×106 J。
(3)根据P=UI=可知,加热电阻的阻值。
(4)家中此时正在工作的用电器与电热淋浴器同时工作的总功率P总=800 W+150 W+300 W+2000W=3250 W
观察电能表的铭牌,可知电能表允许通过的最大电流为20 A。因此,家庭电路允许的最大功率P最大=UI最大=220 V×20 A=4400 W
由于P总<P最大,所以可以将这台电热淋浴器连接到电路中同时使用。
21.休渔政策有利于海洋渔业持续、稳定、高质量发展。5月1日起,大部分地市开始进入海洋伏季休渔期:9月1日休渔期结束后,各渔港码头“千帆竞发”,渔船可出海进行捕捞作业。如图为某型号渔船,其部分参数如表。
总长度(m)
34.2
宽度(m)
6
排水量(t)
200
最大吃水深度(m)
2.1
发动机额定动力输出功率(kW)
280
鱼舱容量
147
(1)该渔船满载时,求它受到的浮力;
(2)满载时,求船底受到海水的压强:取
(3)若发动机以额定动力输出功率运行,消耗燃油,求内能转化为机械能的效率。(=)
【答案】(1)2×106N
(2)2.1×104Pa
(3)40%
【详解】(1)该渔船满载时排开的质量m排=200×1000kg=2×105kg
因为渔船漂浮,渔船满载时受到的浮力为F浮=G排=m排g=2×105kg×10N/kg=2×106N
(2)满载时,船底受到海水的压强为p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×2.1m=2.1×104Pa
(3)发动机输出的机械能,即动力所做的功W=Pt=280kW×1h=280kW·h=1.008×109J
消耗燃油60kg,释放的能量为Q=m油q燃油=60kg×4.2×107J/kg=2.52×109J
内能转化为机械能的效率
22.货车超载行驶存在安全隐患,交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是模拟地磅原理的简化电路图,电源电压恒为,为最大阻值是的电阻箱,力敏电阻的阻值随所受压力变化关系如图乙所示。力敏电阻上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将货车模型静止放在水平绝缘平板上。(取)求:
(1)如图甲,当接入电路的阻值是,货车模型重时,电压表的示数;
(2)如图丙所示,调节电阻箱接入电路的阻值后,将电压表改接到两端,当检测货车模型的重量为时,电压表的示数为,代表刚好超载。则刚好超载时电阻箱接入的阻值为多少。
【答案】(1)2.5V
(2)
【详解】(1)由乙图可知,当货车模型重时,,此时电路的总电阻
电路中的电流
电压表的示数
(2)当检测货车模型的重量为时,电压表的示数为,由乙图可知,此时力敏电阻,则力敏电阻两端的电压
此时电路中的电流
此时定值电阻接入的阻值
23.如图所示,某段盘山公路起点到终点长为、高为。一辆质量为的货车以的恒定输出功率匀速爬坡,用时通过这段公路。已知货车装配的是柴油发动机,盘山公路的坡度近似相同,行驶过程中货车所受到的摩擦阻力保持不变,不计空气阻力,取,柴油的热值为。
(1)货车静止在水平地面时轮胎与地面的总接触面积为,试计算停在山脚的货车对水平地面的压强?
(2)货车在这段盘山公路上匀速爬坡的过程中,受到的摩擦阻力大小为多少?
(3)若货车柴油发动机效率为30%则货车通过这段盘山公路需消耗多少柴油?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)货车重力
货车对水平地面压力
货车对水平地面的压强
(2)该过程的总功
该过程的有用功
该过程的额外功
由,则该过程中受到的摩擦阻力
(3)由得,货车通过这段盘山公路消耗柴油放出的热量
由得,货车通过这段盘山公路需消耗柴油的质量
24.飞船发射前,通常要检验舱体的气密性。小明设计的检测电路如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻R0的阻值为50Ω,压力传感器R的阻值随环境气压的变化规律如图乙所示。进行气密性监测时,将压力传感器R置于舱体内,舱体置于真空室中,舱体不漏气时,电压表示数为100V,此时舱体内气压为1.0×105Pa。求:
(1)舱体不漏气时通过R0的电流;
(2)舱体不漏气时电路10min消耗的电能;
(3)电压表示数为75V时舱体内的气压。
【答案】(1)2A;
(2)1.44105J;
(3)4104Pa
【详解】(1)解:由图甲可知,R0与R串联,电压表测量R0两端的电压;当舱体不漏气时,电压表示数为100V,定值电阻R0的阻值为50Ω,通过R0的电流为。
(2)由图乙可知,当舱体内气压为1.0×105Pa时,压力传感器R的阻值为10Ω,根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻
由欧姆定律可知,电源电压
舱体不漏气时电路10min消耗的电能。
(3)当电压表示数为75V时,电路中的电流为
根据串联电路的电压特点可知,压力传感器R两端的电压为
由可知,此时压力传感器R的阻值为
由图乙可知,当压力传感器R的阻值为30Ω时,舱内的气压为4×104Pa。
25.如图中的山地自行车的相关数据见表,小金用此车在平直路段进行骑行比赛()。
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
单轮接触面积
4
(1)求碳纤维车架的密度;
(2)若小金的质量为,求他在骑行过程中自行车对地面的压强;
(3)若小金在该路段匀速骑行,所受阻力为总重力的0.02倍,求他克服阻力所做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)车架的质量
车架的密度
(2)骑行时的总重力
在平直的路面对地面的压力
受力面积
骑行过程中自行车对地面的压强
(3)所受阻力
骑行路程
克服阻力所做的功
26.中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热煎药壶,额定电压为220V,有高温、低温两个挡位,其内部简化电路如图乙所示,当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。、是两个阻值不变的电热丝,,,。
(1)判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D?
(2)计算使用低温挡工作时的功率是多少?
(3)计算使用高温挡工作1min,电流做功是多少?
(4)采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已知该中药液比热容为,质量为200g,加热8min,温度从5℃升高到45℃。请计算此过程的加热效率(加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计)。
【答案】(1)使用低温挡工作时开关应接触B、C
(2)100W
(3)
(4)66.6%
【详解】(1)由图乙可知,当双触点选择开关接触B、C时,R1接入电路,当双触点选择开关接触C、D时,R1、R2并联接入电路,根据并联电路电阻规律可知,R1、R2并联接入电路时,电路中的总电阻小于任意一个并联的电阻,所以R1、R2并联接入电路时,电路中的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,此时电热煎药壶处于高温挡,则当双触点选择开关接触B、C时,电热煎药壶处于低温挡。
(2)当双触点选择开关接触B、C时,电热煎药壶处于低温挡,R1接入电路,由可知,低温挡工作时的功率
(3)使用高温挡时,R1、R2并联接入电路,工作1min,根据并联电路特点可知电流做功
(4)该中药液比热容为,质量为200g,温度从5℃升高到45℃,中药液吸收的热量
低温挡加热8min,消耗的电能
此过程的加热效率
27.如图所示的电路中,电源电压恒定,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A,为定值电阻,滑动变阻器R的规格为“15Ω 2.5A”。灯L标有“15V 3.2W”的字样,当开关都闭合时,灯L恰好正常发光。求:
(1)电源电压;
(2)开关全部闭合,电路总功率的最小值;
(3)只闭合S,电路中最大电流与最小电流比值为3:1,在保证电路安全的情况下,定值电阻的可能值。
【答案】(1)15V
(2)18.2W
(3)3Ω或7.5Ω
【详解】(1)当开关都闭合时,R、L并联,灯L恰好正常发光,因为灯额定电压为15V ,根据并联电路电压的特点,可知电源电压。
(2)当开关都闭合时,R、L并联。当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电功率最小,则变阻器的最小功率为
电路消耗的总功率最小为。
(3)只闭合S时,滑动变阻器R与定值电阻串联。
y如果阻值较小:因为电流表的量程为0~3A,滑动变阻器R的规格为“15Ω 2.5A”,故电路中最大电流为。
当,电路中最小电流为①
电路中最大电流与最小电流比值为3:1,即②
联合①②代入数据有③
④
把③代入④解得。
如果阻值较大:当电路中最大电流时,当滑动变阻器滑片移到最右端时,电路中最小,其最大电流为
联合①②⑤得
即
解得。
所以只闭合S,定值电阻的可能值为3Ω或7.5Ω。
28.如图所示,2024年5月8日我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”完成首次海试,航空母舰在某段海域以54km/h的速度匀速直线航行,此过程发动机的输出功率为1.5×108W。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)在水下5m深处,舰体受到海水的压强;
(2)一架质量为18t的舰载机静止在水平甲板上,与水平甲板总接触面积为0.5m2,该舰载机对水平甲板的压强;
(3)航空母舰以54km/h的速度匀速直线航行时受到的牵引力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)在水下深处,舰体受到海水的压强为
(2)因为甲板水平,所以该舰载机对水平甲板的压力为
该舰载机对水平甲板的压强为
(3)航空母舰的速度为
根据
可得,航空母舰受到的牵引力为
29.一艘汽艇以恒定速度逆河水向上游行驶,至某处A发现一救生圈已丢失,立即调头以同样大小的速度顺河水追寻,并分析出该救生圈是在发现丢失前t1时间丢失的,丢失地点距A处为s1的B处,到达B点后又经过一段时间,在距B点为s2的下游某处C找到了救生圈。求:汽艇航速v(即汽艇在静水中的速度)和水速u及到达B点后经过多少时间t2找到救生圈。(要求先画示意图,然后列方程求解)
【答案】
【详解】如图所示:
当取流动的水作为参照物,汽艇相对于水的运动速度不变,当从汽艇上掉下的救生圈相对于水是不动的,因此从汽艇上掉下救生圈开始到发现所经过的时间t1应该等于汽艇掉头后顺水追上救生圈所用的时间。取地面为参照物时,汽艇从B点运动到A点的过程中,汽艇相对于地面的运动速度为
汽艇从A点运动到C点的过程中,汽艇相对于地面的运动速度为
因此可得
解得
,,
30.如图所示电路,电源电压保持不变,为定值电阻,灯泡标有“12V;9W”字样,滑动变阻器的最大阻值为,电压表量程为。闭合开关S、,断开,接入电路的阻值为时,灯泡恰好正常发光;闭合开关S、,断开,将的滑片P滑至点时,接入电路的阻值为,电压表示数为,将的滑片P滑至点时,接入电路的阻值为,电压表示数为,此时的功率,且,。求:
(1)灯泡L正常工作时的电流;
(2)电源电压;
(3)闭合开关S、,断开,在保证电路安全的情况下,计算的最小功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)灯泡L正常工作时的电流为
(2)闭合开关S、,断开,接入电路的阻值为时,灯泡恰好正常发光,等效电路如图所示:
两端电压为
电源电压为
(3)闭合开关S、,断开时,等效电路如图所示:
接入电路的阻值分别为和时,两端电压之比为
且
已知①
可得②
由于电源电压不变,则③
由①②③可得
所以
接入电路的阻值为时,和两端电压之比为
且
可得,,又,可得
所以,因为电压表量程为,设接入电路的最大阻值为,则
当电压表示数为时,的功率最小,所以的最小功率为
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