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中考物理复习(计算题30道)
1.杠杆平衡时,动力F1的大小为40牛,动力臂l1为0.5米,阻力臂l2为0.2米。求阻力F2的大小。
【答案】100N
【详解】解:根据杠杆平衡原理得F1l1 =F2l2 ,即
40N×0.5N=F2×0.2N
解得:F2=100N。
答:阻力F2的大小为100N。
2.如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电阻R2=50Ω,电源电压为6V且恒定不变。闭合开关S,求:
(1)电路中的电流I;
(2)通电50s,电路消耗的总电能W。
【答案】(1)0.1A;(2)30J
【详解】解:(1)由图可知,R1和R2串联,则电路中的电流为
(2)通电50s,电路消耗的总电能为
答:(1)电路中的电流为0.1A;
(2)通电50s,电路消耗的总电能为30J。
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.为响应国家“低碳环保•节能减排”的号召,岳阳市公交集团新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车,其参数如图所示,某次行驶过程中,汽车搭载人员及物品共3000kg,所受阻力为总重力的0.01倍。在40s的时间内,匀速直线行驶400m,共消耗天然气0.025kg(天然气完全燃烧。其热值为6.4×107J/kg),针对此次行驶过程,求:[已知]
长度:12m,高度:3.2m
客车质量:13000kg,核载人数:75人
最大功率:180kW,最高时速:70km/h
轮胎与地面总接触面积:0.04m2
(1)汽车的功率;
(2)汽车发动机的效率。
【答案】(1)1.6×104W;(2)40%
【详解】解:(1)汽车和人物品的总重力
汽车受的阻力
因为汽车匀速运动,牵引力与阻力是一对平衡力,所以
汽车的速度
汽车的功率
(2)0.025kg天然气完全燃烧放出的热量
汽车做的有用功
汽车发动机的效率
答:(1)汽车的功率是1.6×104W;
(2)汽车发动机的效率40%。
5.用图所示的滑轮,将重为10牛的物体A在5秒内匀速向上提升2米。不计绳子和滑轮间的摩擦,求:
(1)拉力F所做的功W。
(2)拉力F的功率P。
【答案】(1)20焦;(2)4瓦
【详解】解:(1)不计绳子和滑轮间的摩擦,根据定滑轮的工作特点可知,拉力
F=G=10N
绳端移动的距离
s=h=2m
拉力做功为
W=Fs=10N×2m=20J
(2)拉力F的功率为
答:(1)拉力F所做的功W是20J;
(2)拉力F的功率P是4W。
6.为了实现节能减排,我市很多出租车都换成了燃气汽车。一辆出租车气罐中充有的压缩天然气,天然气的热值为,若天然气完全燃烧后产生的热量有30%用于出租车牵引力做功,出租车行驶过程中受到的平均阻力为。求:
(1)出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q;
(2)气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s。
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)由题意可知,根据公式
可得,出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量
(2)因为出租车在公路上做匀速直线运动,所以
牵引力做功所消耗的能量为
根据公式
可得,气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程
答:(1)出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q为;
(2)气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s为。
7.“做中学,学中悟”是学好物理的方法。小安在观看了我国海洋深潜技术相关纪录片后,自制模拟深潜器,模拟深潜器在海中的运动。如图所示。甲、乙物体由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的质量为0.2kg,体积为2.5×10-5m3,求:
(1)乙物体所受到的浮力;(ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)细线对乙物体拉力的大小。
【答案】(1)0.25N
(2)1.75N
【详解】(1)乙浸没在水中,排开水的体积与其自身体积相等,根据阿基米德原理可得,乙物体所受到的浮力为
(2)乙静止时,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力以及细线对其向上的拉力,由力的平衡条件可得
细线对乙物体拉力的大小为
8.我国从远古时代就开始利用浮力了。据考古工作者发现,在距今7500年前的新石器时期,我国古代劳动人民就制造出了独木舟,空载的独木舟的质量为60kg,g取10N/kg,求:此时空载的独木舟漂浮时受到的浮力为多少?
【答案】600N
【详解】独木舟的重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
独木舟漂浮在水面时,根据物体的浮沉条件可知独木舟漂浮时受到的浮力等于它的重力
F浮=G=600N
9.如图所示的平底薄壁容器,底面积为,质量为。容器内装有的水,水的深度是,放在水平地面上,g取。求:
(1)水对容器底的压力F。
(2)此时容器对地面的压强p。
【答案】(1)8N;(2)
【详解】(1)水对桶底的压强为
水对桶底的压力
(2)桶对地面的压力
桶对地面的压强
答:(1)水对容器底的压力为8N;
(2)容器对地面的压强为3×103Pa。
10.母亲节到了,小宁为妈妈买了一个恒温热水壶如图所示,它的内部由加热系统和保温系统两部分组成,其铭牌如图所示,小宁帮妈妈烧水时,向水壶中加入0.8kg初温为20℃的水,加热系统正常工作5min将水加热到70℃,求:已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)此加热过程中水吸收的热量是多少?
(2)此恒温热水壶加热系统的加热效率是多少?
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)由可知,足浴盆加热系统正常工作5min消耗的电能
足浴盆在加热过程中的热效率
答:(1)此加热过程中水吸收的热量是;
(2)此恒温热水壶加热系统的加热效率是。
11.箱式电梯是一种以电动机驱动的垂直升降机,用于多层建筑乘人或载运货物。小明搭乘一部电梯上行,用时40s,匀速上升了60m,这段时间内电梯电动机的平均功率为11kW,已知小明的体重为550N,通过计算回答这段时间内:
(1)电梯对小明做了多少功?
(2)电梯电动机做了多少功?
(3)电梯的效率是多大?
【答案】(1)3.3×104J;(2)4.4×105J;(3)7.5%
【详解】解:(1)电梯对小明做的有用功为
(2)电梯电动机做的总功为
(3)电梯的效率为
答:(1)电梯对小明做的有用功为3.3×104J;
(2)电梯电动机做的总功为4.4×105J;
(3)电梯的效率为7.5%。
12.在疫情防控时期,洒水车对街道路面的消毒是比较频繁的。若一辆洒水车空车质量为3t,水罐容积为3m3,装满水后,车轮与地面的总接触面积为0.5m2(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)该车最多能装水的质量为多少kg?
(2)装满水后的洒水车对水平地面的压强为多少?
【答案】(1)3×103kg
(2)1.2×105Pa
【详解】(1)根据密度公式可得,该车最多能装水的质量为
(2)装满水后,洒水车的总质量为
装满水后,洒水车对地面的压力为
装满水后,洒水车对水平地面的压强为
13.电动汽车是绿色环保型交通工具,它的特征是效率高、噪声小、无废气排放、无油污,如图是我市某景区的电动观光车,该车空载时的质量是1080kg,轮胎与水平地面的接触面积是0.1m2;正常行驶时的牵引力是320N,1.8km的路程只需要3min的时间。(g取10N/kg),求:
(1)电动观光车的重力;
(2)电动观光车静止时对地面的压强;
(3)电动观光车正常行驶时牵引力做功的功率。
【答案】(1)1.08×104N;(2)1.08×105Pa;(3)3200W
【详解】解:(1)电动观光车的重力
(2)电动观光车静止时对地面的压强
(3)电动观光车正常行驶时牵引力做功的功率
答:(1)电动观光车的重力为1.08×104N;
(2)电动观光车静止时对地面的压强1.08×105Pa;
(3)电动观光车正常行驶时牵引力做功的功率3200W。
14.如图所示,电阻R1=10Ω,电源两端电压保持不变,闭合开关S,电流表A的示数为1.2A,电流表A1的示数为0.8A。求:
(1)电源两端电压U;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)8V;(2)20Ω
【详解】解:由图可知,闭合开关S,R1与R2并联,A测量干路电流,电流表A1测量R1的电流。
(1)由于并联电各支路两端的电压相等,则根据可得电源电压
U=U1=I1R1=0.8A×10Ω=8V
(2)因并联电路中干路电流等于支路电流之和,所以通过R2的电流
I2=I-I1=1.2A-0.8A=0.4A
根据可得R2的阻值
答;(1)电源两端电压为8V;
(2)电阻R2的阻值为20Ω。
15.某车载保温杯的加热电路如图所示,车辆提供的电源电压为12V,其中,R1=4Ω为保护电阻,R2为发热电阻。使用时,电路中的电流为1A,求:
(1) R2的阻值;
(2)10s时间,发热电阻R2产生的热量。
【答案】(1)8Ω
(2)80J
【详解】(1)工作时,电路中的总电阻
发热电阻R2的阻值
(2)发热电阻R2产生的热量
16.小李利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯,其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 22W”的灯泡,天暗时灯泡自动发光,天亮时自动熄灭;控制电路的电源电压恒为,定值电阻的阻值为。当光照强度为时,工作电路的照明系统恰好启动。在一定范围内,光敏电阻的阻值与光照强度(单位为lx)之间的关系如下表所示。(电磁铁线圈的电阻忽略不计)
光照强度
1.0
1.2
1.5
2.0
3.0
光敏电阻
150
125
100
75
50
求:
(1)灯泡L正常工作时的电阻;
(2)草坪灯正常工作,工作电路消耗的电能;
(3)工作电路的照明系统恰好启动时通过线圈的电流。
【答案】(1)2200Ω
(2)0.176 kw·h
(3)0.04A
【详解】(1)灯泡规格均为“220V 22W”, 草坪灯正常工作时的电阻
(2)一盏灯正常工作4h消耗的电能
草坪灯有两盏灯,消耗的总电能
(3)当E=1.5lx时,工作电路的照明系统恰好启动,由表可知,光敏电阻的阻值为R=100Ω
电路中总电阻
电路中的电流
17.如图所示,电水壶简化电路图中,R1和R2为发热电阻,S1为总开关,S2为温度开关,有1、2两个触点,控制壶的“加热”和“保温”两挡,表中数据为电水壶的部分工作参数。
水壶容量
1L
额定电压
220V
加热功率
1100W
电热丝R1阻值
176Ω
(1)S1闭合,S2接1时,请分析电水壶处于什么挡;
(2)电水壶的保温功率是多少?
(3)电水壶中装进1L水正常工作,用温度计测得水温随时间变化图像,则加热2~4min这段时间内电水壶加热效率η是多少?[取ρ水=1×103kg/m3,]
【答案】(1)加热挡;(2)220W;(3)63.6%
【详解】解:(1)由图1可知,当开关S1闭合、S2接1时,只有R2工作,当开关S1闭合、S2接2时,R1、R2串联;根据串联电路的电阻特点可知,串联的总电阻大于任一分电阻,所以当开关S1闭合、S2接1时,只有R2工作,电路中的电阻最小,根据可知,此时的电功率最大,电水壶处于加热挡;当开关S1闭合、S2接2时,R1、R2串联,电路中的总电阻最大,电功率最小,电水壶处于保温挡。
(2)由表格数据可知,电水壶加热挡的功率P加=1100W,由可知R2的阻值为
电水壶处于保温挡时,R1、R2串联,串联的总电阻为
电水壶的保温功率为
(3)水的质量为
由图2可知,2~4min内,水的初温t0=50℃,末温t=70℃,则2~4min内水吸收热量为
由可知2~4min内电水壶消耗的电能为
这段时间内电水壶加热效率为
答:(1)S1闭合,S2接1时,电水壶处于加热挡;
(2)电水壶的保温功率是220W;
(3)2~4min内电水壶加热效率η是63.6%。
18.某油电混合动力汽车沿平直公路以72km/h的速度匀速行驶,从A处到B处用时1h,汽车行驶过程中所受阻力恒为1000N。
(1)求A、B两地间的距离。
(2)求在上述行驶过程中牵引力对汽车所做的功。
【答案】(1)72km
(2)
【详解】(1)汽车以72km/h的速度匀速行驶,从A处到B处用时1h,A、B两地间的距离
(2)因为汽车匀速行驶,水平方向受力平衡,其受到的牵引力等于阻力,汽车行驶过程中所受阻力恒为1000N,牵引力对汽车所做的功
19.如图所示,一底面平整的空心容器放在水平桌面上,将密度为ρ=0.6×103kg/m3、高度为H=0.1m、底面积为S=2×10-3m2的实心圆柱体放入容器中,向容器内加水。已知加入一定的水时圆柱体底部与容器底部有空隙,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)不加水时,圆柱体对容器底部的压强是多少?
(2)当水加到0.04m深时,容器底部受到水的压强是多少?
(3)当圆柱体对容器底的压力恰好为0N时,容器中水的深度是多少?
【答案】(1)600Pa;(2)400Pa;(3)0.06m
【详解】解:(1)圆柱体对容器底部的压力为
F=G=mg=ρVg=ρSHg=0.6×103kg/m3×2×10-3m2×0.1m×10N/kg=1.2N
不加水时,圆柱体对容器底部的压强为
(2)因为圆柱体的密度为0.6×103kg/m3小于水的密度,所以要使圆柱体刚好在水中漂浮,则浮力等于重力,即
F浮=G=1.2N
由阿基米德原理可得,圆柱体排开水的体积为
圆柱体浸入水中的高度为
因此,当水加到0.04m深时,圆柱体不能漂浮,所以此时容器底部受到水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m = 400Pa
(3)当圆柱体对容器底压力为0时,所受浮力与重力大小相等,圆柱体浸入水中的深度为0.06m,此时圆柱体还没离开底面,所以容器中水的深度为0.06m。
答:(1)不加水时,圆柱体对容器底部的压强是600Pa;
(2)当水加到0.04m深时,容器底部受到水的压强是400Pa;
(3)当圆柱体对容器底的压力恰好为0N时,容器中水的深度是0.06m。
20.如图所示的平底水桶底面积为5×10-3m2,质量为1kg。桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,水对桶底的压强比桶对地面的压强小800Pa。g取10N/kg。
求:(1)水对桶底的压强p;
(2)桶对地面的压力F;
(3)桶内水的质量m。
【答案】(1)3×103Pa;(2)19N;(3)0.9kg
【详解】解:(1)水对桶底的压强
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
(2)桶对地面的压强
p桶=3×103Pa+800Pa=3800Pa
桶对地面的压力
F=p桶S=3800Pa×5×10-3m2=19N
(3)桶和水的总质量
桶内水的质量
m=m总-m桶=1.9kg-1kg=0.9kg
答:(1)水对桶底的压强是3×103Pa;
(2)桶对地面的压力是19N;
(3)桶内水的质量是0.9kg。
21.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L标有“6V 6W”,Ro为定值电阻。闭合开关S,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,将滑动变阻器的滑片P由最右端移动到a点,灯泡恰好正常发光,移动过程中两电压表示数U1与U2的变化关系如图乙所示,滑动变阻器的滑片P在最右端和a点时消耗的电功率相等。求:
(1)灯泡L正常发光的电流;
(2)定值电阻R0的阻值;
(3)电源电压。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)由灯泡的规格可知,灯泡正常发光时的电流为
(2)由电路图可知,灯泡,R0,滑动变阻器R三者串联,V2表测R0两端的电压,V1表测灯和R0两端的电压两端的总电压,由乙图可知,V1示数6~14V,V2示数4~8V,V1表与V2的差值为灯泡两端的电压,所以灯两端的电压从2V到6V,将滑动变阻器的滑片P由最右端移动到a点,灯泡恰好正常发光,此时通过灯泡的电压为额定电压6V,电流为1A,R0两端的电压为8V,由可知R0的电阻为
(3)滑动变阻器的滑片P在a点时,滑动变阻器的电功率为
------①
滑动变阻器的滑片P在最右端时,此时电路中的电流最小,R0两端的电压为4V,电路中的电流为
滑动变阻器的滑片P在最右端时的电功率为
------②
滑动变阻器的滑片P在最右端和a点时消耗的电功率相等,由①②式解得电源电压为
答:(1)灯泡L正常发光的电流;
(2)定值电阻R0的阻值;
(3)电源电压。
22.如图所示,物体的重力为10N,动滑轮的重力为2N,不计绳重和摩擦,若5s内将物体匀速提高1m,求:
(1)拉力F做的功;
(2)拉力的功率。
【答案】(1)12J;(2)2.4W
【详解】解:(1)由图可知动滑轮上的绳子根数n=3,绳端拉力为
绳子自由端移动的距离为
拉力F做的功为
(2)拉力的功率为
答:(1)拉力F做的功是12J;
(2)拉力的功率是2.4W。
23.近年来,我市的轿车市场十分火爆,各种新型轿车驶进千家万户。如图为某新型轿车测定油箱内油面高度的电路原理图。圆柱形空油箱的重量为,的受力面积为,电源电压恒为,是阻值为的定值电阻,是油量指示表(实质是一只电流表,油量的变化通过电流的变化同步显示出来)。为压敏电阻,它的电阻随受到的压力变化关系如表。
压力
(1)轿车在平直的高速公路上匀速行驶,发动机的牵引力为,当轿车行驶了的路程时,牵引力做了多少功?
(2)若油箱中装入的油时,则受到的压强为多少?
(3)油量表的零刻度线对应于电流表上的示数是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)根据题意可知,轿车牵引力做的功为
(2)若油箱中装入的油时,油箱对的压力为
受到的压强为
(3)由表格数据知当油量为零时压敏电阻受到的压力为,此时压敏电阻的阻值为,此时电路中的电流为
所以油量表的零刻度线对应于电流表上的示数是。
答:(1)牵引力做了的功;
(2)若油箱中装入的油时,则受到的压强为;
(3)油量表的零刻度线对应于电流表上的示数是。
24.如图甲是某品牌家用蛋糕机,该蛋糕机配有很多卡通模型,可以做出多种多样的创意小蛋糕,图乙是该蛋糕机的简化电路图,可以实现蛋糕机的低、中、高三挡加热功能。单独闭合开关S1时,蛋糕机处于440W的低温挡加热状态;单独闭合开关S2时,阻值为55Ω的电阻R2让蛋糕机处于中温挡加热状态。求蛋糕机正常工作时:
(1)R1的电阻;
(2)中温挡加热功率;
(3)高温挡加热5min消耗的电能。
【答案】(1)110Ω;(2)880W;(3)3.96×105J
【详解】解:(1)蛋糕机正常工作时的电压,根据可得R1阻值为
(2)由题知,中温挡时只有电阻R2工作,中温挡加热功率为:
(3)当开关S1和S2都闭合时处于高温加热挡,此时两电阻并联,其功率为低温挡与中温挡的功率之和,即
根据可得,高温挡加热时间为
消耗的电能为
答:(1)R1阻值为110Ω;
(2)中温挡加热功率为880W;
(3)高温挡加热5min消耗的电能为3.96×105J。
25.如图所示电路中,电源两端电压保持不变,R1和R2为两个定值电阻,其中R2=20Ω。当开关S1、S2均闭合时,电流表示数为0.9A,然后只将开关S2断开,电流表示数减小了0.6A.求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R1的阻值。
【答案】(1)12V;(2)40Ω
【详解】解:(1)当开关S1、S2均闭合时,两电阻并联,电流表测量干路电流,电流表示数为0.9A,当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测量通过电路的电流,电流表示数减小了0.6A,由并联电路各元件独立工作、互不影响知道,通过R2的电流为0.6A,并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律知道,电源电压
U=I2R2=0.6A×20Ω=12V
(2)根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流为
I1=I﹣I2=0.9A﹣0.6A=0.3A
由欧姆定律知道,电阻R1的阻值
答:(1)电源电压U为12V;
(2)电阻R1的阻值为40Ω。
26.如图所示的电路中,定值电阻,滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”字样,电源电压为6V。问:
(1)滑片P在最左端时,求两端的电压?
(2)滑片P在最右端时,求通过电阻的电流?
(3)滑片P在最右端时,求两端的电压?
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)滑片P在最左端时,电路为的简单电路,两端的电压为
(2)滑片P在最右端时,和的最大阻值串联,通过电阻的电流为
(3)滑片P在最右端时,两端的电压为
答:(1)滑片P在最左端时,两端的电压为;
(2)滑片P在最右端时,通过电阻的电流为;
(3)滑片P在最右端时,两端的电压为。
27.如图所示的电路,定值电阻的阻值为10Ω,定值电阻的阻值为20Ω,闭合开关S后,电流表A的示数为0.10A。求:
(1)电阻两端的电压;
(2)电源电压;
(3)整个电路在1min内产生的热量。
【答案】(1)1V;(2)3V;(3)
【详解】解:(1)分析电路可知,、串联,电流表测电路电流。电阻两端的电压为
(2)电源电压为
(3)整个电路在1min内产生的热量为
答:(1)电阻两端的电压为1V;
(2)电源电压为3V;
(3)整个电路在1min内产生的热量为。
28.某物体在水平拉力的作用下沿水平方向做匀速直线运动,已知物体受到的阻力为40牛,10秒内物体前进了9米。求:此过程中拉力做的功和功率。
【答案】360W,36J
【详解】解:由物体做匀速直线运动可得,物体处于平衡状态,在水平方向上的拉力大小等于阻力大小,即F=40N,由题意及可得,拉力F做的功为
由可得,拉力的功率为
答:拉力所做的功为360W,功率为36J。
29.科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路,它包括控制电路和受控电路两部分,用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”。其中受控电路中电源电压U0=220V;控制电路电源电压U控=24V,电磁继电器线圈电阻R0=50Ω,R为可变电阻,Rt为热敏电阻(置于恒温箱内),热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示。已知当控制电路的电流达到30mA时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小到24mA时,衔铁会被释放。加热器的规格是“220V 1000W”,恒温箱内部空间大小是2m3,空气的密度是1.3kg/m3,空气的比热容c空=1.0×103J/(kg•℃)。
(1)如图甲所示状态,通过加热器的电流是多少?(结果保留一位小数)
(2)加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能,若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃,加热器需要正常工作多长时间?
(3)若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”,应将可变电阻R调节到多大?
(4)若需要将恒温箱内的下限温度设为50℃的“恒温”,应将可变电阻R调节为多大?
【答案】(1)4.5A;(2)130s;(3)350Ω;(4)150Ω
【详解】解:(1)根据P=UI可得,通过加热器的电流
(2)由得,空气质量
m=ρV=1.30kg/m3×2m3=2.6kg
空气吸收的热量
Q=cm(t-t0)=1.0×103J/(kg•℃)×2.6kg×(65℃-25℃)=1.04×105J
加热器消耗的电能
由W=Pt得,加热时间
(3)由图知t1=100℃,Rt1=400Ω,此时通过线圈电流
I1=30mA=0.03A
根据欧姆定律可得,控制电路的总电阻
可变电阻R的阻值
R=R总-Rt1-R0=800Ω-400Ω-50Ω=350Ω
(4)当温度下限t2=50℃时,Rt2=800Ω,通过线圈电流
I2=24mA=0.024A
根据欧姆定律可得,此时控制电路的总电阻
此时可变电阻R的阻值:
R′=R总′-Rt2-R0=1000Ω-800Ω-50Ω=150Ω
答:(1)通过加热器的电流4.5A;
(2)加热器需正常工作130s;
(3)可变电阻R调节到350Ω;
(4)应将可变电阻R调节为150Ω。
30.如图所示,726型气垫登陆艇是我国自行研制的新型中型气垫船,该型艇可以登陆珊瑚岛礁作战,基本上解决了南海海域的从舰到岸的近距离两栖登陆作战问题,增强海军的两栖登陆作战能力,已知登陆艇满载时质量为1.8×105kg。(柴油机的效率为36%,柴油的热值q柴油=4×107J/kg,g取10N/kg)
(1)该艇满载时停在水平地面上,与地面间的总接触面积为80m2,那么它对地面的压强为多少?
(2)该型艇静止在水面上,启动时能把船身抬高2m,则抬高一次需要消耗多少千克柴油?
(3)该型艇最大速度是35m/s,若此时受到的阻力始终为7×104N,则推力的功率为多少?
【答案】(1)2.25×104Pa;(2)0.25kg;(3)2.45×106W
【详解】解:(1)气垫船对水平地面的压力
F压=G=m船g=1.8×105kg×10N/kg=1.8×106N
气垫船对水平地面的压强
(2)船抬高所做的功
W=Gh=1.8×106N×2m=3.6×106J
消耗的柴油燃烧放出的热量
由Q=mq可得,柴油的质量
(3)该型艇做匀速直线运动,所以
F推=F阻=7.0×104N
气垫船推力的功率
答:(1)它对地面的压强为2.25×104Pa;
(2)抬高一次需要消耗0.25kg柴油;
(3)推力的功率为2.45×106W。
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中考物理复习(计算题30道)
1.杠杆平衡时,动力F1的大小为40牛,动力臂l1为0.5米,阻力臂l2为0.2米。求阻力F2的大小。
2.如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电阻R2=50Ω,电源电压为6V且恒定不变。闭合开关S,求:
(1)电路中的电流I;
(2)通电50s,电路消耗的总电能W。
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.为响应国家“低碳环保•节能减排”的号召,岳阳市公交集团新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车,其参数如图所示,某次行驶过程中,汽车搭载人员及物品共3000kg,所受阻力为总重力的0.01倍。在40s的时间内,匀速直线行驶400m,共消耗天然气0.025kg(天然气完全燃烧。其热值为6.4×107J/kg),针对此次行驶过程,求:[已知]
长度:12m,高度:3.2m
客车质量:13000kg,核载人数:75人
最大功率:180kW,最高时速:70km/h
轮胎与地面总接触面积:0.04m2
(1)汽车的功率;
(2)汽车发动机的效率。
5.用图所示的滑轮,将重为10牛的物体A在5秒内匀速向上提升2米。不计绳子和滑轮间的摩擦,求:
(1)拉力F所做的功W。
(2)拉力F的功率P。
6.为了实现节能减排,我市很多出租车都换成了燃气汽车。一辆出租车气罐中充有的压缩天然气,天然气的热值为,若天然气完全燃烧后产生的热量有30%用于出租车牵引力做功,出租车行驶过程中受到的平均阻力为。求:
(1)出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q;
(2)气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s。
7.“做中学,学中悟”是学好物理的方法。小安在观看了我国海洋深潜技术相关纪录片后,自制模拟深潜器,模拟深潜器在海中的运动。如图所示。甲、乙物体由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的质量为0.2kg,体积为2.5×10-5m3,求:
(1)乙物体所受到的浮力;(ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)细线对乙物体拉力的大小。
8.我国从远古时代就开始利用浮力了。据考古工作者发现,在距今7500年前的新石器时期,我国古代劳动人民就制造出了独木舟,空载的独木舟的质量为60kg,g取10N/kg,求:此时空载的独木舟漂浮时受到的浮力为多少?
9.如图所示的平底薄壁容器,底面积为,质量为。容器内装有的水,水的深度是,放在水平地面上,g取。求:
(1)水对容器底的压力F。
(2)此时容器对地面的压强p。
10.母亲节到了,小宁为妈妈买了一个恒温热水壶如图所示,它的内部由加热系统和保温系统两部分组成,其铭牌如图所示,小宁帮妈妈烧水时,向水壶中加入0.8kg初温为20℃的水,加热系统正常工作5min将水加热到70℃,求:已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)此加热过程中水吸收的热量是多少?
(2)此恒温热水壶加热系统的加热效率是多少?
11.箱式电梯是一种以电动机驱动的垂直升降机,用于多层建筑乘人或载运货物。小明搭乘一部电梯上行,用时40s,匀速上升了60m,这段时间内电梯电动机的平均功率为11kW,已知小明的体重为550N,通过计算回答这段时间内:
(1)电梯对小明做了多少功?
(2)电梯电动机做了多少功?
(3)电梯的效率是多大?
12.在疫情防控时期,洒水车对街道路面的消毒是比较频繁的。若一辆洒水车空车质量为3t,水罐容积为3m3,装满水后,车轮与地面的总接触面积为0.5m2(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)该车最多能装水的质量为多少kg?
(2)装满水后的洒水车对水平地面的压强为多少?
13.电动汽车是绿色环保型交通工具,它的特征是效率高、噪声小、无废气排放、无油污,如图是我市某景区的电动观光车,该车空载时的质量是1080kg,轮胎与水平地面的接触面积是0.1m2;正常行驶时的牵引力是320N,1.8km的路程只需要3min的时间。(g取10N/kg),求:
(1)电动观光车的重力;
(2)电动观光车静止时对地面的压强;
(3)电动观光车正常行驶时牵引力做功的功率。
14.如图所示,电阻R1=10Ω,电源两端电压保持不变,闭合开关S,电流表A的示数为1.2A,电流表A1的示数为0.8A。求:
(1)电源两端电压U;
(2)电阻R2的阻值。
15.某车载保温杯的加热电路如图所示,车辆提供的电源电压为12V,其中,R1=4Ω为保护电阻,R2为发热电阻。使用时,电路中的电流为1A,求:
(1) R2的阻值;
(2)10s时间,发热电阻R2产生的热量。
16.小李利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯,其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 22W”的灯泡,天暗时灯泡自动发光,天亮时自动熄灭;控制电路的电源电压恒为,定值电阻的阻值为。当光照强度为时,工作电路的照明系统恰好启动。在一定范围内,光敏电阻的阻值与光照强度(单位为lx)之间的关系如下表所示。(电磁铁线圈的电阻忽略不计)
光照强度
1.0
1.2
1.5
2.0
3.0
光敏电阻
150
125
100
75
50
求:
(1)灯泡L正常工作时的电阻;
(2)草坪灯正常工作,工作电路消耗的电能;
(3)工作电路的照明系统恰好启动时通过线圈的电流。
17.如图所示,电水壶简化电路图中,R1和R2为发热电阻,S1为总开关,S2为温度开关,有1、2两个触点,控制壶的“加热”和“保温”两挡,表中数据为电水壶的部分工作参数。
水壶容量
1L
额定电压
220V
加热功率
1100W
电热丝R1阻值
176Ω
(1)S1闭合,S2接1时,请分析电水壶处于什么挡;
(2)电水壶的保温功率是多少?
(3)电水壶中装进1L水正常工作,用温度计测得水温随时间变化图像,则加热2~4min这段时间内电水壶加热效率η是多少?[取ρ水=1×103kg/m3,]
18.某油电混合动力汽车沿平直公路以72km/h的速度匀速行驶,从A处到B处用时1h,汽车行驶过程中所受阻力恒为1000N。
(1)求A、B两地间的距离。
(2)求在上述行驶过程中牵引力对汽车所做的功。
19.如图所示,一底面平整的空心容器放在水平桌面上,将密度为ρ=0.6×103kg/m3、高度为H=0.1m、底面积为S=2×10-3m2的实心圆柱体放入容器中,向容器内加水。已知加入一定的水时圆柱体底部与容器底部有空隙,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)不加水时,圆柱体对容器底部的压强是多少?
(2)当水加到0.04m深时,容器底部受到水的压强是多少?
(3)当圆柱体对容器底的压力恰好为0N时,容器中水的深度是多少?
20.如图所示的平底水桶底面积为5×10-3m2,质量为1kg。桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,水对桶底的压强比桶对地面的压强小800Pa。g取10N/kg。
求:(1)水对桶底的压强p;
(2)桶对地面的压力F;
(3)桶内水的质量m。
21.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L标有“6V 6W”,Ro为定值电阻。闭合开关S,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,将滑动变阻器的滑片P由最右端移动到a点,灯泡恰好正常发光,移动过程中两电压表示数U1与U2的变化关系如图乙所示,滑动变阻器的滑片P在最右端和a点时消耗的电功率相等。求:
(1)灯泡L正常发光的电流;
(2)定值电阻R0的阻值;
(3)电源电压。
22.如图所示,物体的重力为10N,动滑轮的重力为2N,不计绳重和摩擦,若5s内将物体匀速提高1m,求:
(1)拉力F做的功;
(2)拉力的功率。
23.近年来,我市的轿车市场十分火爆,各种新型轿车驶进千家万户。如图为某新型轿车测定油箱内油面高度的电路原理图。圆柱形空油箱的重量为,的受力面积为,电源电压恒为,是阻值为的定值电阻,是油量指示表(实质是一只电流表,油量的变化通过电流的变化同步显示出来)。为压敏电阻,它的电阻随受到的压力变化关系如表。
压力
(1)轿车在平直的高速公路上匀速行驶,发动机的牵引力为,当轿车行驶了的路程时,牵引力做了多少功?
(2)若油箱中装入的油时,则受到的压强为多少?
(3)油量表的零刻度线对应于电流表上的示数是多少?
24.如图甲是某品牌家用蛋糕机,该蛋糕机配有很多卡通模型,可以做出多种多样的创意小蛋糕,图乙是该蛋糕机的简化电路图,可以实现蛋糕机的低、中、高三挡加热功能。单独闭合开关S1时,蛋糕机处于440W的低温挡加热状态;单独闭合开关S2时,阻值为55Ω的电阻R2让蛋糕机处于中温挡加热状态。求蛋糕机正常工作时:
(1)R1的电阻;
(2)中温挡加热功率;
(3)高温挡加热5min消耗的电能。
25.如图所示电路中,电源两端电压保持不变,R1和R2为两个定值电阻,其中R2=20Ω。当开关S1、S2均闭合时,电流表示数为0.9A,然后只将开关S2断开,电流表示数减小了0.6A.求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R1的阻值。
26.如图所示的电路中,定值电阻,滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”字样,电源电压为6V。问:
(1)滑片P在最左端时,求两端的电压?
(2)滑片P在最右端时,求通过电阻的电流?
(3)滑片P在最右端时,求两端的电压?
27.如图所示的电路,定值电阻的阻值为10Ω,定值电阻的阻值为20Ω,闭合开关S后,电流表A的示数为0.10A。求:
(1)电阻两端的电压;
(2)电源电压;
(3)整个电路在1min内产生的热量。
28.某物体在水平拉力的作用下沿水平方向做匀速直线运动,已知物体受到的阻力为40牛,10秒内物体前进了9米。求:此过程中拉力做的功和功率。
29.科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路,它包括控制电路和受控电路两部分,用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”。其中受控电路中电源电压U0=220V;控制电路电源电压U控=24V,电磁继电器线圈电阻R0=50Ω,R为可变电阻,Rt为热敏电阻(置于恒温箱内),热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示。已知当控制电路的电流达到30mA时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小到24mA时,衔铁会被释放。加热器的规格是“220V 1000W”,恒温箱内部空间大小是2m3,空气的密度是1.3kg/m3,空气的比热容c空=1.0×103J/(kg•℃)。
(1)如图甲所示状态,通过加热器的电流是多少?(结果保留一位小数)
(2)加热器产生的热量有80%转化为恒温箱内空气的内能,若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃,加热器需要正常工作多长时间?
(3)若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”,应将可变电阻R调节到多大?
(4)若需要将恒温箱内的下限温度设为50℃的“恒温”,应将可变电阻R调节为多大?
30.如图所示,726型气垫登陆艇是我国自行研制的新型中型气垫船,该型艇可以登陆珊瑚岛礁作战,基本上解决了南海海域的从舰到岸的近距离两栖登陆作战问题,增强海军的两栖登陆作战能力,已知登陆艇满载时质量为1.8×105kg。(柴油机的效率为36%,柴油的热值q柴油=4×107J/kg,g取10N/kg)
(1)该艇满载时停在水平地面上,与地面间的总接触面积为80m2,那么它对地面的压强为多少?
(2)该型艇静止在水面上,启动时能把船身抬高2m,则抬高一次需要消耗多少千克柴油?
(3)该型艇最大速度是35m/s,若此时受到的阻力始终为7×104N,则推力的功率为多少?
学科网(北京)股份有限公司
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