2026年中考物理压轴计算题训练16(辽宁专用)
2026-03-09
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 力学,电磁学 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.45 MB |
| 发布时间 | 2026-03-09 |
| 更新时间 | 2026-03-09 |
| 作者 | 追梦者试卷达人✰ |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56724861.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026年中考物理压轴计算题训练16(力学部分和电学部分)
【第一部分:力学计算】
1.(2025·山东·中考真题)为了促进低空经济高质量发展,山东省多个城市正在积极构建无人机智慧物流体系。如图所示,自重300N的无人机装载重200N的货物后停在水平地面上,与地面的总接触面积为0.01m2,无人机运送货物过程中,达到限定速度后,匀速上升100m,接近限定高度。求:
(1)无人机装载货物后对水平地面的压强;
(2)无人机匀速上升过程对货物做的功。
【答案】(1)5×104Pa
(2)2×104J
【详解】(1)无人机装载货物后的总重力为G=G无人机+G货=300N+200N=500N
无人机装载货物后对水平地面的压强
(2)无人机匀速上升过程对货物做的功W=G货h=200N×100m=2×104J
2.(2025·福建·中考真题)运-20是我国自主研制的重型运输机,如图。飞机获得的升力与其在平直跑道上滑行速度v的平方成正比,即,为定值(未知)。飞机在平直跑道上从静止开始加速,当速度达到时,飞机即将离地起飞,此时飞机所受升力与重力相等。升空后,飞机若以速度800km/h沿水平直线匀速飞行0.5h,其发动机在水平方向的牵引力大小为。
(1)求升空后飞机在上述0.5h内通过的路程。
(2)求升空后飞机在上述0.5h内水平方向牵引力做的功。
(3)已知飞机重力为,求飞机在跑道上滑行速度为时受到的支持力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)飞机在0.5h内通过的路程
(2)
飞机在0.5h内水平方向牵引力做的功
(3)当速度达到时,飞机即将离地起飞,,可得
当飞机以速度滑行时
飞机在水平跑道上滑行,竖直方向上受力平衡所以
3.(2025·山东日照·中考真题)上有“天宫”,下有“龙宫”。据了解,我国计划2030年前在南海建成未来型深海空间站,该空间站总长度达到60.2米、型高9.7米、型宽15.8米,排(海)水量为2600吨,将为探索深海极端环境下的生命起源及可燃冰等深海资源的绿色开发等前沿基础研究和高新技术研发提供先进的平台支撑。已知海水密度,取。若该深海空间站下表面潜入海平面以下2000米深处,求:
(1)该处海水的压强;
(2)该空间站在深海中所受浮力的大小;
(3)若该空间站在海中以速度竖直上浮2分钟,在这个过程中海水对空间站的浮力做了多少功?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)若该深海空间站下表面潜入海平面以下2000米深处,该处海水的压强
(2)该空间站的排(海)水量为2600吨,由阿基米德原理可知,该空间站在深海中所受浮力的大小
(3)若该空间站在海中以速度竖直上浮2min,空间站上升的高度
在这个过程中海水对空间站的浮力做的功
4.(2025·河南商丘·二模)小丽帮妈妈做饭时想测量食用酱油的密度,于是她用一些材料制作了一个简易的密度秤。如图所示,密度秤由容积为的盛液筒和高度为25cm、底面积为的圆柱体浮筒组成。盛液筒内没有液体时,将密度秤放入水中,密度秤静止时浮筒浸入水中的深度为8cm。将盛液筒倒满酱油,待密度秤静止时,浮筒浸入水中的深度为13.5cm。已知,取。
(1)当盛液筒内没有液体时,求浮筒下表面受到水的压强。
(2)求该密度秤未加入液体前受到的浮力。
(3)求酱油的密度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)浮筒浸入水中的深度
浮筒下表面受到水的压强
(2)浮筒排开水的体积
该密度秤受到的浮力
(3)当盛液筒内没有液体时,密度秤漂浮,则密度秤所受的重力
当盛液筒倒满酱油时,浮筒浸入水中的深度
此时排开水的体积
此时密度秤受到的浮力
此时密度秤仍然漂浮,则
酱油的重力
由可得,酱油的质量
酱油的体积
酱油的密度
5.(2025·陕西西安·模拟预测)如图所示,工人用动滑轮匀速提升重为的重物,所用的竖直拉力为,重物上升的高度为,用时。求:
(1)重物上升的速度v?
(2)工人所用拉力的功率P?
(3)动滑轮的机械效率?
(4)若不计绳重和摩擦,用这个动滑轮提起重的物体时,所需的拉力?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)重物上升的高度为,用时,则重物上升的速度
(2)由图可知,承担动滑轮和重物的绳子段数n=2。绳子自由端移动的距离
拉力所做的总功
拉力的功率
(3)提升重物所做的有用功
动滑轮的机械效率
(4)不计绳重和摩擦时,拉力
动滑轮的重力
当用该动滑轮提起G' = 500N的物体时,不计绳重和摩擦,所需的拉力
6.(2025·广东深圳·三模)小深想把一个重1600N的物体搬到高2m的车厢里,为了省力,他找了一块长5m的硬木板,搭在车厢上(衔接处的长度忽略不计),如图甲所示。小深用力把物体拉至车厢上,物体沿木板移动距离 s 与拉物体所用时间 t 的图像如图乙所示,则:
(1)30s内做的有用功是多少?
(2)若物体与木板间的摩擦力为160N,斜面的机械效率是多少?
(3)30s内拉力的功率是多少?(保留一位小数)
【答案】(1)3200J
(2)80%
(3)133.3W
【详解】(1)30s内做的有用功为
(2)克服摩擦力做的额外功为
拉力做的总功为
斜面的机械效率为
(3)由图乙可知,拉动物体所用的时间
拉力的功率为
7.(2026·四川南充·一模)如图,利用电子秤监控水库水位的模拟装置,由长方体A和正方体B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成,杠杆始终在水平位置平衡。已知,A的体积为0.01 m3,A重为800 N,B的边长0.1 m,B重为250 N,动滑轮重200 N,不计绳重与摩擦()。求:
(1)A的密度;
(2)水位上涨到A的上表面时,A受到的浮力;
(3)在单独使用该滑轮组且完全浸没在水中匀速提升A时的机械效率(百分数取整);
(4)水位上涨过程中,电子秤所受的最大压强。
【答案】(1)8×103kg/m3
(2)100 N
(3)78%
(4)1×104Pa
【详解】(1)A的质量
A的密度
(2)当水位上涨到A的上表面时,A被完全浸没在水中,此时排开水的体积等于A的体积。即
根据阿基米德原理,A受到的浮力为
(3)当A完全浸没在水中时,滑轮组需要克服的有用拉力为
滑轮组做的有用功为
滑轮组做的总功包括克服A的视重和动滑轮重力所做的功
滑轮组的机械效率为
(4)电子秤受到的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力FD,即
要使电子秤所受的压力最大,则绳子的拉力FD必须最小。
根据力的相互作用以及杠杆平衡条件
又因为
所以
要使FD最小,作用在C点的力FC必须最小。
FC是滑轮组绳端的拉力,由图可知,滑轮组有3段绳子承担总重物,则
要使FC最小,A受到的浮力必须最大。
当A完全浸没时,浮力最大,
此时,C点的最小拉力为
D点的最小拉力为
电子秤受到的最大压力为
B是边长为0.1m的正方体,其底面积(即受力面积)为
电子秤所受的最大压强为
8.(2025·广西南宁·三模)如图甲,是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰——福建舰,其满载排水量为8×104吨。小民同学在实验室模拟航母下水前的一个过程,他将一质量为4kg的航母模型置于水平地面上的一个薄壁柱形容器底部,该柱形容器质量为2kg,底面积为0.04m2,高为0.5m,如图乙所示。现向容器中加水,当水深度为0.2m时,模型刚好离开容器底部,如图丙所示。继续加水直到深度为0.45m,然后将2架单架质量为1.2kg的舰载机模型轻放在航母模型上,静止后它们一起漂浮在水面上。已知,求:
(1)福建舰满载航行时受到的浮力;
(2)图丙中航母模型浸入水中的体积;
(3)放上2架舰载机模型并静止一段时间后,再取走1架舰载机模型,当最终静止时,容器对水平地面的压强。
【答案】(1)8×108N
(2)4×10﹣3m3
(3)5200Pa
【详解】(1)根据轮船漂浮条件和阿基米德原理,航母满载航行时处于漂浮状态,其受到的浮力等于自身重力,也等于它排开水的重力。福建舰的满载排开水的重力为
福建舰满载时受到的浮力为
(2)在图丙中,航母模型刚好离开容器底部,处于漂浮状态,此时模型受到的浮力等于其自身重力,航母模型的重力
所以,模型受到的浮力为40N,根据可得,模型排开水的体积为
(3)舰载机模型的总重力
放上舰载机后整个装置静止时,增加的浮力
由可知,增加的排开水的体积
水面升高
原来水深为0.45m,容器高度为0.5m,所以有水溢出。
溢出水的重力为
溢出水之前水的体积为
溢出水之前水的重力为
剩余水的重力为
再取下1架舰载机模型后容器对水平面的压力为
容器对水平地面的压强为
9.(2025·安徽·二模)利用如图所示的滑轮组,物体的质量为,用的力拉绳子自由端,使物体做匀速直线运动,物体在内移动的距离,且物体受到的摩擦力大小是物体重力大小的倍,求:
(1)物体运动速度大小;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)
0.2m/s
(2)
40W
(3)
75%
【详解】(1)物体A的运动速度为=0.2m/s
(2)由图可知,该滑轮组承担拉力的绳子段数n=2。绳子自由端移动的距离为
拉力F做的总功为
拉力的功率为
(3)物体A的重力为
物体A受到的摩擦力为
滑轮组做的有用功(克服摩擦力做的功)为
滑轮组的机械效率为
10.(2025·新疆·一模)如图所示,工人们用滑轮组匀速提起水中体积为,密度为的实心金属块,10s内竖直上升了0.5m。金属块始终浸没在水中,水面到水池底的深度为2m。,求:
(1)水池底部受到水的压强;
(2)金属块受到的浮力大小;
(3)若不计摩擦、绳子和动滑轮的重力,则作用于绳子末端的力为多大;
(4)如实际所用拉力为1000N,这个滑轮组的机械效率为多大。
【答案】(1)
(2)1000N
(3)850N
(4)85%
【详解】(1)根据液体压强公式,水池底部受到水的压强为
(2)因为金属块始终浸没在水中,所以排开水的体积等于金属块的体积,即
根据阿基米德原理,金属块受到的浮力为
(3)金属块的重力
滑轮组对金属块的拉力等于金属块的重力减去浮力
由图可知,承担动滑轮和物体的绳子段数。若不计摩擦、绳子和动滑轮的重力,作用于绳子末端的力
(4)使用滑轮组所做的有用功
绳子末端移动的距离
实际拉力所做的总功
滑轮组的机械效率
11.(2025·四川宜宾·模拟预测)小明利用如图所示装置提升重物P。他将配重Q用绳系于杠杆的B端,杠杆AB的支点为O,OA:OB=5:3,在杠杆的A端悬挂滑轮组,定滑轮重150N,动滑轮重90N,物体P重210N,物体P以0.4m/s的速度匀速上升。当杠杆恰好在水平位置平衡时,配重Q对水平地面的压强为1×105Pa。取下系于配重Q的绳子,使配重Q单独置于水平地面上时,配重Q对水平地面的压强为3×105Pa。杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计,g=10N/kg。求:
(1)小明作用在绳子末端的拉力;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)配重Q的重力。
【答案】(1)150N
(2)120W
(3)70%
(4)1500N
【详解】(1)由图可知,该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,承担物重的绳子段数n=2。不计绳重和摩擦,小明作用在绳子末端的拉力为
(2)绳子末端移动的速度为
拉力做功的功率为
(3)滑轮组的机械效率为
(4)杠杆A端受到的向下的拉力等于整个滑轮组(包括定滑轮、动滑轮、物重P)的总重力以及人对绳子的拉力之和,则A端的拉力为
根据杠杆平衡条件 ,可求得B端绳子对杠杆的拉力为
当杠杆恰好在水平位置平衡时,配重Q受到地面的支持力为
当杠杆恰好在水平位置平衡时,配重的重力等于杠杆的拉力和地面的支持力之和,即①
配重Q单独置于水平地面上时,配重Q对水平地面的压强为3×105Pa,则配重Q的重力等于此时地面的支持力为②
联立①②解得。
【第二部分:电学计算】
12.(2025·甘肃酒泉·三模)近年来很多人喜欢户外露营,小林购置了一款多功能电煮锅如图甲所示用于户外露营。如图乙为该电煮锅简化电路图,其中开关S2可以断开、接A、接B,R1和R2都是用于加热的纯电阻,如表是电煮锅的部分参数。(R1和R2的电阻值不随温度变化而变化)请解答下列问题:
项目
额定电压(V)
低温挡功率(W)
中温挡功率(W)
高温挡功率
参数
220
P低
1210
2420
(1)R2的电阻值?
(2)低温挡的功率为多大?
(3)为了在户外使用电煮锅来烫火锅,小林另外购置了一款户外电源,如图丙所示。他出门前忘记了给此户外电源充电,导致此电源现在只有1kW•h的电能,由于电量不足,此户外电源在接下来使用的过程中实际能够提供的电压稳定在200V,则现在这个户外电源能够使电煮锅在高温挡工作多长时间?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由电路图可知,当开关闭合,接B时,电阻和并联,电路总电阻最小,根据电功率公式可知,此时电功率最大,对应高温挡,由图乙和表格可知,电源电压为,高温挡功率为,则①
当开关闭合,开关接A时,电路为的简单电路,电路总电阻较大,电路功率较小,电煮锅处于中温挡,已知中温挡功率为,则②
联立①②得,。
(2)当开关断开,接A时,与串联,电路中总电阻最大,电路处于低温挡, 低温挡的功率为
(3)已知电能为,实际电压为,则实际功率为
高温挡工作的时间
13.(2025·河南·一模)如图甲是某品牌的电吹风,图乙为电吹风的电路原理图,其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风,当选择开关接在C、D位置时,电吹风处于关停状态。其中冷风吹干的额定功率为110W,热风烘干的额定功率是660W,额定电压为220V。
(1)热风烘干时,通过电热丝的电流是多少?
(2)若在热风烘干状态下正常工作5min,则电热丝产生的热量是多少?
(3)若在热风烘干状态下正常工作10min,图丙所示的电能表转过多少转?
【答案】(1)2.5A
(2)
(3)330转
【详解】(1)由图乙可知,通过旋转选择开关实现冷风吹干衣物时,此时电路为电动机的简单电路,冷风吹干的额定功率为;通过旋转选择开关实现热风烘干衣物时,电热丝和电动机同时并联,热风烘干的额定功率是,额定电压为,由于并联电路各支路互不影响,所以电热丝正常工作的功率为
通过电热丝的电流
(2)在热风烘干状态下正常工作5min,电热丝产生的热量是
(3)在热风烘干状态下正常工作 ,消耗的电能为
表示电路每消耗的电能,电能表的转盘转过,故电吹风消耗的电能时,电能表转盘转过的圈数
14.(2025·黑龙江牡丹江·一模)超市内有一种自动识别商品同时称量计价的AI电子秤(如图甲所示),可通过人脸识别系统自动扣费。某实践小组在了解了该秤称重功能的基本原理后,利用电压恒为24V的电源、量程为0~15V的电压表、定值电阻、滑动变阻器(最大阻值为100Ω)等器材设计了一款自动称量装置。物体的质量可以从标注质量后的电压表表盘上直接读出。当秤上不放物体时,滑片恰好位于滑动变阻器的端,如图乙所示。闭合开关,滑片从滑动变阻器的端移动到端的过程中,电压表的示数由0逐渐增大到15V,此过程的最大称量质量为2kg。实践探究过程中同学们还发现,滑片下移的距离与餐盘中所放物体质量的大小成正比,滑动变阻器端与滑片所在位置之间的阻值和之间的距离成正比。求:
(1)定值电阻在电路中的作用是什么?阻值为多少?
(2)滑片在时,电路的总功率为多少?
(3)当滑片位于滑动变阻器的中点时,电压表的示数为多少?(结果保留一位小数)此时对应的物体质量为多少?
【答案】(1)保护电路,
(2)
(3),1kg
【详解】(1)[1]定值电阻R0与滑动变阻器R串联在电路中,当滑片P滑到a端时,若没有R0,电路会发生短路,电流过大,可能烧坏电源,因此,R0的作用是保护电路,防止电流过大。
[2]滑片P滑到b端时,电路中的电流为
R0两端电压为
R0阻值为
(2)当滑片在a端时,秤上不放物体,滑动变阻器接入电路的电阻为0,只有R0接入电路。此时电路的总功率
(3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为
此时电路的总电阻为
电路中的电流 为
电压表的示数为
根据题意,aP之间的阻值与aP之间的距离成正比,因此滑动变阻器接入电路的电阻与物体的质量成正比。因为滑片P在滑动变阻器的中点,所以所测物体的质量为最大称量质量的一半,即对应物体的质量为
15.(2025·广西贺州·一模)如图甲是体测用到的简易坐位体前屈测试仪,图乙为其内部简化电路,将滑块移到规定位置时S1闭合,灯L发光。图乙电源电压U恒定,R2为滑动变阻器,小灯泡L的额定电压为4V,其电流与电压的关系如图丙所示,R1的阻值为20Ω,当S1闭合、S2断开时,电压表示数为1V,滑动变阻器标有“40Ω;1A”的字样,电流表A的量程为0~0.6A。求:
(1)小灯泡正常工作时的电阻;
(2)电源电压;
(3)将电阻R1与灯泡L的位置调换,当S1断开、S2闭合时,滑动变阻器的最大电功率。
【答案】(1)10Ω
(2)5V
(3)0.3125W
【详解】(1)小灯泡正常工作时,其两端的电压等于额定电压,由题意可知,小灯泡的额定电压,从图丙的I-U图像可知,当灯泡两端电压为4V时,通过灯泡的电流,根据欧姆定律,小灯泡正常工作时的电阻为
(2)当S1闭合、S2断开时,电阻R1与灯泡L串联接入电路,电压表测量灯泡L两端的电压。此时电压表示数为,由图丙可知,当时,通过灯泡的电流,根据串联电路中电流处处相等的特点,电路中的总电流
电阻R1两端的电压为
根据串联电路中总电压等于各部分电压之和的特点,电源电压为
(3)将电阻R1与灯泡L的位置调换后,电路结构变为灯泡L与滑动变阻器R2并联,然后与电阻R1串联。当S1断开、S2闭合时,灯泡L所在的支路断开,电路简化为滑动变阻器R2与定值电阻R1串联。滑动变阻器R2消耗的电功率为
当滑动变阻器时,滑动变阻器消耗的功率最大,此阻值在滑动变阻器“0~40Ω”的调节范围内。则滑动变阻器的最大电功率为
16.(2025·辽宁鞍山·一模)为实现自动控制,小明观察发现,某恒温调奶器利用电磁继电器(线圈电阻不计)具有延时加热、保温、消毒等功能,其电路图如图甲所示。控制电路中,电压=3V,定值电阻,热敏电阻R的阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路中,电压U=220V,。已知恒温调奶器容量为2L,水温达到80℃时衔铁会跳起。[]。求:
(1)衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流是多少?
(2)工作电路在保温状态下的电功率是多少?
(3)当调奶器加满温度为25℃的水,此过程中水吸收的热量是多少?
(4)上述加热过程中加热元件工作500s后衔铁跳起,恒温调奶器的加热效率是多少?
【答案】(1)0.02A
(2)55W
(3)
(4)84%
【详解】(1)当水温达到80℃时衔铁会跳起,由图乙可知,此时热敏电阻的阻值为100Ω。控制电路中,定值电阻与热敏电阻串联,线圈电阻不计,通过电磁铁线圈的电流为
(2)当温度较低时,控制电路中电流较大,电磁铁磁性强,吸合衔铁,动触点与下方静触点接通,工作电路中只有R2工作,此时为加热状态。当温度达到80℃时,衔铁跳起,动触点与上方静触点接通,工作电路中R1和R2串联,电路总电阻较大,根据可知电功率较小,此时为保温状态。工作电路在保温状态下的电功率是
(3)水的质量为
水吸收的热量为
(4)加热过程中,工作电路处于加热状态,只有电阻R2工作。加热功率为
消耗的电能为
恒温调奶器的加热效率
17.(2025·云南西双版纳·一模)2025年的两会期间“体重管理”冲上热搜,与此同时国家卫生健康委员会发布《体重管理指导原则(2024年版)》。如图甲所示是学校为了监测学生的体重变化设计的体重计的工作原理电路,已知电路电源电压恒定,定值电阻,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力大小的变化关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,踏板重力不计。求:
(1)体重计的电源电压U;
(2)当体重计示数为600N时,工作1min消耗的电能W;
(3)此体重计所能测量的最大重力G。
【答案】(1)6V
(2)27J
(3)1200N
【详解】(1)由电路图可知,压敏电阻与定值电阻串联,电流表测量电路中的电流。当体重计空载时,踏板受到的压力。由图乙可知,当时,压敏电阻的阻值。根据串联电路的电阻特点,电路的总电阻为
根据欧姆定律,电源电压为
(2)当体重计示数为600N时,压敏电阻受到的压力。由图乙可知,此时压敏电阻的阻值。此时电路的总电阻为
此时电路中的电流为
工作1min消耗的电能
(3)由题意可知,电流表的量程为0~0.6A,所以电路中的最大电流。当电流最大时,压敏电阻的阻值最小,受到的压力最大,因此体重计测量的重力最大。此时电路的最小总电阻
根据串联电路的电阻特点,此时压敏电阻的最小阻值
由图乙可知,当压敏电阻的阻值为时,其受到的压力为1200N。因此,此体重计能测量的最大重力。
18.(2025·安徽六安·三模)如图所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6V 2.4W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),定值电阻的阻值为,滑动变阻器标有“ ”字样,电压表量程为,电流表量程为。闭合开关、,断开开关,小灯泡恰好正常发光。
(1)求电源电压;
(2)断开开关、,将的滑片移至最右端,闭合开关,求内电流通过定值电阻产生的热量;
(3)在电路元件都安全的前提下,要使小灯泡发光且电路总功率最大,应如何控制开关?滑动变阻器接入电路的电阻为多大?
【答案】(1)6V
(2)12J
(3)开关、、均闭合,30Ω
【详解】(1)闭合开关、,断开开关,此时滑动变阻器断路,定值电阻短路,小灯泡恰好正常发光。小灯泡正常发光时,实际电压等于额定电压,即
此时只有小灯泡一个用电器,小灯泡两端电压就等于电源电压,即
(2)断开开关、,闭合开关,此时滑动变阻器和定值电阻串联接入电路,将的滑片移至最右端,滑动变阻器全部接入电路,即滑动变阻器接入电路的阻值为
由可得,通过电路的电流为
根据焦耳定律可知,电流通过定值电阻产生的热量为
(3)要使小灯泡发光,则开关必须闭合保证小灯泡接入电路;并且电路总功率最大,由可得,电源电压不变,则要求总电阻最小,总电流最大,同时要保证给电路元件处于安全的状态。以下是考虑的几种电路结构:
(1)当只闭合开关时,小灯泡与定值电阻串联,此时电路的总电阻为
(2)当闭合开关、,断开开关,此时滑动变阻器断路,定值电阻短路,小灯泡恰好正常发光,此时电路的总电阻为
(3)当闭合开关、,断开开关,小灯泡与滑动变阻器并联后在与定值电阻串联,此时电路的总电阻为
(4)当三个开关均闭合时,定值电阻短路,小灯泡与滑动变阻器并联,此时电路的总电阻为
从总电阻要求最小来分析,最合适的方案为当三个开关均闭合时,定值电阻短路,小灯泡与滑动变阻器并联,此时电路的总电阻最小。此时,定值电阻短路,电压表示数为零,电压表安全;根据并联电压规律可知,此时小灯泡两端电压为
此时小灯泡正常发光,通过小灯泡的电流为
要保证电流表的安全,则通过滑动变阻器的最大电流为
由可得,此时滑动变阻器接入电路的电阻为
19.(2025·福建·一模)实践基地芒果获丰收,为筛选优质水果,设计自动筛选装置如图甲,检测装置电路图如图乙,电源电压恒为12V,电阻R0为20Ω,R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时,不达标的芒果将被推离传送带,达标芒果继续被传送到指定位置,实现自动筛选。请回答:
(1)若R与R0阻值相等,R消耗的电功率。
(2)此装置能筛选出重力至少为多大的芒果。
(3)若想要筛选出最小重力为2N的芒果,你有什么建议?请写出必要的文字说明,计算过程及最后结果。
【答案】(1)1.8W
(2)1N
(3)见解析
【详解】(1)由图乙可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流;由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,若R与R0阻值相等,此时电路中的电流
则R消耗的电功率
(2)当电路电流为0.15A时,由欧姆定律可知,电路中的最大总电阻
由串联电路的电阻特点可知,此时压敏电阻R的阻值
由图丙可知,此时压敏电阻受到的压力为1N,即此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。
(3)由图丙可知,压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小,当压力为2N时,压敏电阻的阻值为,结合以上解析可知,当电路电流小于0.15A时,要将不达标的芒果(重力不达2N)推离传送带,则定值电阻的阻值应为
因此增加R0的阻值为40Ω可以让重力小于2N的芒果被推离传送带。
20.(2025·海南·模拟预测)如图甲是搭载红外线摄像机的无人机,可用于火情监测。无人机电动机的额定功率为,电池储能。图乙为控制摄像机工作的简化电路,、两点间电压达到或超过时摄像机工作。控制电路中,电源电压为,为红外线传感器,其阻值随红外线强度变化关系如图丙所示(表示红外线强度,表示其单位);为最大阻值的电阻箱,调节其阻值可控制启动摄像机工作的最小红外线强度。求:
(1)电动机以额定功率工作时,无人机可飞行的最长时间;
(2)若电阻箱阻值调节为时,红外线强度为多少时摄像机刚好启动工作;
(3)该系统能控制启动摄像机工作的最小红外线强度能否达到,若能请计算出的阻值,若不能,请说明如何在原来的电路中改进。
【答案】(1)3600s
(2)8.0cd
(3)不能,见解析
【详解】(1)无人机可飞行的最长时间为
(2)由电路图乙可知,红外线传感器Rₚ与电阻箱R串联,摄像机与电阻箱R并联。当摄像机刚好启动工作时,其两端电压即电阻箱R两端的电压9V。此时电路中的电流为
根据串联电路电压规律,红外线传感器Rₚ两端的电压为
根据欧姆定律,此时红外线传感器的阻值为
由图丙可知,当时,对应的红外线强度。
(3)要使摄像机在红外线强度为时启动,由图丙可知,此时红外线传感器的阻值为。摄像机启动时,电阻箱两端的电压为9V。此时红外线传感器两端的电压仍为3V,电流中的电流为
由于Rₚ与R串联,通过它们的电流相等,则电阻箱R的阻值应调节为
因为电阻箱的最大阻值为30Ω,小于所需的36Ω,所以该系统不能控制启动摄像机工作的最小红外线强度达到2.0cd。因此改进方法一:可以将电阻箱更换为最大阻值不小于36Ω的电阻箱。
或者方法二:当、两点间电压达到或超过时摄像机工作,根据串联分压知识可知,若要使摄像机在红外线强度为时启动,红外线传感器的阻值要增大,其分压会增多,从而导致、两点间电压减小,若要摄像机工作,可以适当增大电源电压,使、两点间分得的电压达到或超过。
试卷第1页,共3页
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2026年中考物理压轴计算题训练16(力学部分和电学部分)
【第一部分:力学计算】
1.(2025·山东·中考真题)为了促进低空经济高质量发展,山东省多个城市正在积极构建无人机智慧物流体系。如图所示,自重300N的无人机装载重200N的货物后停在水平地面上,与地面的总接触面积为0.01m2,无人机运送货物过程中,达到限定速度后,匀速上升100m,接近限定高度。求:
(1)无人机装载货物后对水平地面的压强;
(2)无人机匀速上升过程对货物做的功。
2.(2025·福建·中考真题)运-20是我国自主研制的重型运输机,如图。飞机获得的升力与其在平直跑道上滑行速度v的平方成正比,即,为定值(未知)。飞机在平直跑道上从静止开始加速,当速度达到时,飞机即将离地起飞,此时飞机所受升力与重力相等。升空后,飞机若以速度800km/h沿水平直线匀速飞行0.5h,其发动机在水平方向的牵引力大小为。
(1)求升空后飞机在上述0.5h内通过的路程。
(2)求升空后飞机在上述0.5h内水平方向牵引力做的功。
(3)已知飞机重力为,求飞机在跑道上滑行速度为时受到的支持力。
3.(2025·山东日照·中考真题)上有“天宫”,下有“龙宫”。据了解,我国计划2030年前在南海建成未来型深海空间站,该空间站总长度达到60.2米、型高9.7米、型宽15.8米,排(海)水量为2600吨,将为探索深海极端环境下的生命起源及可燃冰等深海资源的绿色开发等前沿基础研究和高新技术研发提供先进的平台支撑。已知海水密度,取。若该深海空间站下表面潜入海平面以下2000米深处,求:
(1)该处海水的压强;
(2)该空间站在深海中所受浮力的大小;
(3)若该空间站在海中以速度竖直上浮2分钟,在这个过程中海水对空间站的浮力做了多少功?
4.(2025·河南商丘·二模)小丽帮妈妈做饭时想测量食用酱油的密度,于是她用一些材料制作了一个简易的密度秤。如图所示,密度秤由容积为的盛液筒和高度为25cm、底面积为的圆柱体浮筒组成。盛液筒内没有液体时,将密度秤放入水中,密度秤静止时浮筒浸入水中的深度为8cm。将盛液筒倒满酱油,待密度秤静止时,浮筒浸入水中的深度为13.5cm。已知,取。
(1)当盛液筒内没有液体时,求浮筒下表面受到水的压强。
(2)求该密度秤未加入液体前受到的浮力。
(3)求酱油的密度。
5.(2025·陕西西安·模拟预测)如图所示,工人用动滑轮匀速提升重为的重物,所用的竖直拉力为,重物上升的高度为,用时。求:
(1)重物上升的速度v?
(2)工人所用拉力的功率P?
(3)动滑轮的机械效率?
(4)若不计绳重和摩擦,用这个动滑轮提起重的物体时,所需的拉力?
6.(2025·广东深圳·三模)小深想把一个重1600N的物体搬到高2m的车厢里,为了省力,他找了一块长5m的硬木板,搭在车厢上(衔接处的长度忽略不计),如图甲所示。小深用力把物体拉至车厢上,物体沿木板移动距离 s 与拉物体所用时间 t 的图像如图乙所示,则:
(1)30s内做的有用功是多少?
(2)若物体与木板间的摩擦力为160N,斜面的机械效率是多少?
(3)30s内拉力的功率是多少?(保留一位小数)
7.(2026·四川南充·一模)如图,利用电子秤监控水库水位的模拟装置,由长方体A和正方体B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成,杠杆始终在水平位置平衡。已知,A的体积为0.01 m3,A重为800 N,B的边长0.1 m,B重为250 N,动滑轮重200 N,不计绳重与摩擦()。求:
(1)A的密度;
(2)水位上涨到A的上表面时,A受到的浮力;
(3)在单独使用该滑轮组且完全浸没在水中匀速提升A时的机械效率(百分数取整);
(4)水位上涨过程中,电子秤所受的最大压强。
8.(2025·广西南宁·三模)如图甲,是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰——福建舰,其满载排水量为8×104吨。小民同学在实验室模拟航母下水前的一个过程,他将一质量为4kg的航母模型置于水平地面上的一个薄壁柱形容器底部,该柱形容器质量为2kg,底面积为0.04m2,高为0.5m,如图乙所示。现向容器中加水,当水深度为0.2m时,模型刚好离开容器底部,如图丙所示。继续加水直到深度为0.45m,然后将2架单架质量为1.2kg的舰载机模型轻放在航母模型上,静止后它们一起漂浮在水面上。已知,求:
(1)福建舰满载航行时受到的浮力;
(2)图丙中航母模型浸入水中的体积;
(3)放上2架舰载机模型并静止一段时间后,再取走1架舰载机模型,当最终静止时,容器对水平地面的压强。
9.(2025·安徽·二模)利用如图所示的滑轮组,物体的质量为,用的力拉绳子自由端,使物体做匀速直线运动,物体在内移动的距离,且物体受到的摩擦力大小是物体重力大小的倍,求:
(1)物体运动速度大小;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
10.(2025·新疆·一模)如图所示,工人们用滑轮组匀速提起水中体积为,密度为的实心金属块,10s内竖直上升了0.5m。金属块始终浸没在水中,水面到水池底的深度为2m。,求:
(1)水池底部受到水的压强;
(2)金属块受到的浮力大小;
(3)若不计摩擦、绳子和动滑轮的重力,则作用于绳子末端的力为多大;
(4)如实际所用拉力为1000N,这个滑轮组的机械效率为多大。
11.(2025·四川宜宾·模拟预测)小明利用如图所示装置提升重物P。他将配重Q用绳系于杠杆的B端,杠杆AB的支点为O,OA:OB=5:3,在杠杆的A端悬挂滑轮组,定滑轮重150N,动滑轮重90N,物体P重210N,物体P以0.4m/s的速度匀速上升。当杠杆恰好在水平位置平衡时,配重Q对水平地面的压强为1×105Pa。取下系于配重Q的绳子,使配重Q单独置于水平地面上时,配重Q对水平地面的压强为3×105Pa。杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计,g=10N/kg。求:
(1)小明作用在绳子末端的拉力;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)配重Q的重力。
【第二部分:电学计算】
12.(2025·甘肃酒泉·三模)近年来很多人喜欢户外露营,小林购置了一款多功能电煮锅如图甲所示用于户外露营。如图乙为该电煮锅简化电路图,其中开关S2可以断开、接A、接B,R1和R2都是用于加热的纯电阻,如表是电煮锅的部分参数。(R1和R2的电阻值不随温度变化而变化)请解答下列问题:
项目
额定电压(V)
低温挡功率(W)
中温挡功率(W)
高温挡功率
参数
220
P低
1210
2420
(1)R2的电阻值?
(2)低温挡的功率为多大?
(3)为了在户外使用电煮锅来烫火锅,小林另外购置了一款户外电源,如图丙所示。他出门前忘记了给此户外电源充电,导致此电源现在只有1kW•h的电能,由于电量不足,此户外电源在接下来使用的过程中实际能够提供的电压稳定在200V,则现在这个户外电源能够使电煮锅在高温挡工作多长时间?
13.(2025·河南·一模)如图甲是某品牌的电吹风,图乙为电吹风的电路原理图,其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风,当选择开关接在C、D位置时,电吹风处于关停状态。其中冷风吹干的额定功率为110W,热风烘干的额定功率是660W,额定电压为220V。
(1)热风烘干时,通过电热丝的电流是多少?
(2)若在热风烘干状态下正常工作5min,则电热丝产生的热量是多少?
(3)若在热风烘干状态下正常工作10min,图丙所示的电能表转过多少转?
14.(2025·黑龙江牡丹江·一模)超市内有一种自动识别商品同时称量计价的AI电子秤(如图甲所示),可通过人脸识别系统自动扣费。某实践小组在了解了该秤称重功能的基本原理后,利用电压恒为24V的电源、量程为0~15V的电压表、定值电阻、滑动变阻器(最大阻值为100Ω)等器材设计了一款自动称量装置。物体的质量可以从标注质量后的电压表表盘上直接读出。当秤上不放物体时,滑片恰好位于滑动变阻器的端,如图乙所示。闭合开关,滑片从滑动变阻器的端移动到端的过程中,电压表的示数由0逐渐增大到15V,此过程的最大称量质量为2kg。实践探究过程中同学们还发现,滑片下移的距离与餐盘中所放物体质量的大小成正比,滑动变阻器端与滑片所在位置之间的阻值和之间的距离成正比。求:
(1)定值电阻在电路中的作用是什么?阻值为多少?
(2)滑片在时,电路的总功率为多少?
(3)当滑片位于滑动变阻器的中点时,电压表的示数为多少?(结果保留一位小数)此时对应的物体质量为多少?
15.(2025·广西贺州·一模)如图甲是体测用到的简易坐位体前屈测试仪,图乙为其内部简化电路,将滑块移到规定位置时S1闭合,灯L发光。图乙电源电压U恒定,R2为滑动变阻器,小灯泡L的额定电压为4V,其电流与电压的关系如图丙所示,R1的阻值为20Ω,当S1闭合、S2断开时,电压表示数为1V,滑动变阻器标有“40Ω;1A”的字样,电流表A的量程为0~0.6A。求:
(1)小灯泡正常工作时的电阻;
(2)电源电压;
(3)将电阻R1与灯泡L的位置调换,当S1断开、S2闭合时,滑动变阻器的最大电功率。
16.(2025·辽宁鞍山·一模)为实现自动控制,小明观察发现,某恒温调奶器利用电磁继电器(线圈电阻不计)具有延时加热、保温、消毒等功能,其电路图如图甲所示。控制电路中,电压=3V,定值电阻,热敏电阻R的阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路中,电压U=220V,。已知恒温调奶器容量为2L,水温达到80℃时衔铁会跳起。[]。求:
(1)衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流是多少?
(2)工作电路在保温状态下的电功率是多少?
(3)当调奶器加满温度为25℃的水,此过程中水吸收的热量是多少?
(4)上述加热过程中加热元件工作500s后衔铁跳起,恒温调奶器的加热效率是多少?
17.(2025·云南西双版纳·一模)2025年的两会期间“体重管理”冲上热搜,与此同时国家卫生健康委员会发布《体重管理指导原则(2024年版)》。如图甲所示是学校为了监测学生的体重变化设计的体重计的工作原理电路,已知电路电源电压恒定,定值电阻,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力大小的变化关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,踏板重力不计。求:
(1)体重计的电源电压U;
(2)当体重计示数为600N时,工作1min消耗的电能W;
(3)此体重计所能测量的最大重力G。
18.(2025·安徽六安·三模)如图所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6V 2.4W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),定值电阻的阻值为,滑动变阻器标有“ ”字样,电压表量程为,电流表量程为。闭合开关、,断开开关,小灯泡恰好正常发光。
(1)求电源电压;
(2)断开开关、,将的滑片移至最右端,闭合开关,求内电流通过定值电阻产生的热量;
(3)在电路元件都安全的前提下,要使小灯泡发光且电路总功率最大,应如何控制开关?滑动变阻器接入电路的电阻为多大?
19.(2025·福建·一模)实践基地芒果获丰收,为筛选优质水果,设计自动筛选装置如图甲,检测装置电路图如图乙,电源电压恒为12V,电阻R0为20Ω,R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时,不达标的芒果将被推离传送带,达标芒果继续被传送到指定位置,实现自动筛选。请回答:
(1)若R与R0阻值相等,R消耗的电功率。
(2)此装置能筛选出重力至少为多大的芒果。
(3)若想要筛选出最小重力为2N的芒果,你有什么建议?请写出必要的文字说明,计算过程及最后结果。
20.(2025·海南·模拟预测)如图甲是搭载红外线摄像机的无人机,可用于火情监测。无人机电动机的额定功率为,电池储能。图乙为控制摄像机工作的简化电路,、两点间电压达到或超过时摄像机工作。控制电路中,电源电压为,为红外线传感器,其阻值随红外线强度变化关系如图丙所示(表示红外线强度,表示其单位);为最大阻值的电阻箱,调节其阻值可控制启动摄像机工作的最小红外线强度。求:
(1)电动机以额定功率工作时,无人机可飞行的最长时间;
(2)若电阻箱阻值调节为时,红外线强度为多少时摄像机刚好启动工作;
(3)该系统能控制启动摄像机工作的最小红外线强度能否达到,若能请计算出的阻值,若不能,请说明如何在原来的电路中改进。
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