2026年中考物理复习--力学和电学综合计算专题练习

**基本信息** 以机器人、新能源汽车等科技场景为载体，整合力学（压强、功率）与电学（电能、效率）核心知识，通过多步骤计算强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |力学综合|3题（机器人/自行车/大巴压强、速度）|结合重力、阻力等受力分析，运用p=F/S、P=Fv公式|压强公式与二力平衡推导，功率与速度关联| |电学综合|4题（电池储能/充电功率/电路分析）|涉及电能W=UIt、效率η=W有/W总计算|电功公式与能量转化逻辑，电路串联分压模型建构| |力电综合|4题（扫地机器人/体重秤/风速仪）|融合摩擦力与电能分配、压力传感器与电路动态分析|力学压力与电学电阻关系推导，能量效率跨模块应用|

2026年中考复习--力学和电学综合计算专题练习 一、计算题 1．2026年春晚，多款机器人凭借尖端科技亮相，彰显了我国在人工智能与机器人领域的非凡实力，诠释了人机共融、共创未来的美好愿景。其中一款机器人（如图所示）的身高为132cm，质量m为35kg，双脚与地面的接触面积S为0.04m2，电池容量为9000mA·h，额定电压为50V，机器人匀速前进时的输出功率为63W，所受阻力是重力的0.1倍，g取10N/kg。求： (1)机器人双脚静止站立在舞台上时，对舞台的压强p； (2)电池充满电后能储存的电能W； (3)机器人匀速前进时的速度v。 2．电动自行车是常见的交通工具，某型号的电动自行车质量为48kg，输出电压48V，电动机的额定功率300W，电池最大储存能量E=3×106J。求： (1)如图所示停放，车与水平地面的接触总面积为，求车对水平地面的压强； (2)若电动自行车以额定功率行驶，求通过电动机的电流； (3)若电动自行车匀速行驶时受到的阻力为80N，能量转化率为80%，求充满电后能行驶的最远路程。 3．学校组织学生开展春季研学活动，乘坐纯电动新能源大巴出行。大巴动力电池满电总电能为180kW·h，电动机额定工作电压。大巴在平直公路匀速行驶时受到阻力，电动机工作时将总电能转化为有用机械能的效率是80%。 (1)研学出发前，大巴车在快充充电桩充电，已知充电功率为120kW，不计充电过程中能量损失，电池从空电量至充满，求充电时间。 (2)大巴电动机正常工作电功率为36kW，求电动机正常工作电流。 (3)电池完全充满电后，大巴最多可以行驶多少千米？ (4)大巴行驶耗尽满电全部电能所获得的机械能，若由燃油车提供，需要完全燃烧多少千克汽油？（汽油热值，燃油汽车发动机效率30%） 4．如图所示是我国自主研发的某品牌新能源汽车正使用直流快充桩补能，充电桩输出电压范围为（自适应匹配），最大输出电流为。当前实际充电电压为，电流为。车辆搭载的磷酸铁锂电池总质量为，能量密度为（能量密度是指电池可以充入的最大电能与电池质量的比值），该汽车在平直高速公路上以的速度匀速行驶时，仪表显示实时能耗为20kW·h/100km。求： (1)当前充电状态下，充电桩的实际输出功率； (2)该汽车电池的理论最大储电量；将汽车电池从剩余电量充满所需时间； (3)若汽车保持90km/h的速度在平直高速公路上匀速行驶时，受到的阻力为600N，则此状况下汽车将电能转化为机械能的效率。 5．如图为某款家用扫地机器人，额定工作电压为12V，额定功率为30W，电池容量为2500mAh，净质量为2.8kg，最大集尘质量为0.2kg，吸尘电机的输入功率为20W。吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，该扫地机器人的吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如下表。吸尘电机吸入功率与输入功率之比为吸尘电机的效率。扫地机器人的剩余电量为电池容量的10%时，会自动返回充电。已知集尘盒空置时，扫地机器人运动过程中受到的摩擦力为14N。查资料可知，扫地机器人工作时消耗的电能有20%用于牵引力做功，扫地机器人运动过程中受到的摩擦力与压力成正比。求： 真空度/Pa 400 450 500 550 600 风量/ 0.025 0.02 0.017 0.015 0.013 吸入功率/W 10 9 8.5 8.25 7.8 (1)当风量为0.02m3/s时，吸尘电机的效率。 (2)该扫地机器人充满电后，电池所储存的电能。 (3)该扫地机器人充满电后至下一次自动充电前，能够连续正常工作的最长时间。 (4)集尘盒达到最大集尘量时，扫地机器人匀速运动的速度。 6．某电子体重秤的原理如图甲所示，电路中电源电压恒为5 V，电压表的测量范围为0~3 V，压敏电阻R上方放置一轻质绝缘踏板，R的阻值与它所受压力的关系如图乙所示。闭合开关S，求： (1)空载时，电压表的示数为1 V，R0的电阻值为多少？ (2)该装置所能承受的最大压力为多少？ (3)在保持电压表测量范围不变的前提下，在原电路中串联接入一个定值电阻R1，使改进后的体重秤最大可测量的质量达到110 kg，求此时R1的阻值。 7．实践小组为某水箱设计了一个监测水位的装置，图甲是其原理图，电流表的示数可显示水位高低。已知电源电压恒定不变，为定值电阻，条状变阻器R的最大阻值为70 Ω，浮子可带动连接导线的水平金属杆AP上下移动；给水箱加水至预定水位的过程中，电流表示数变化的范围为0.2~0.6 A，电压表的最大示数为12 V，变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示，求： (1)若水箱内部的底面积为0.5 ，当水位在20 cm时，水箱底部受到水的压力； (2)定值电阻的阻值； (3)电源电压； (4)水位预定值是多少。 8．智能送餐机器人的出现，提升了餐饮业服务效率。下表是图甲的送餐机器人的部分参数： 移动速度 0.2-0.6m/s 一次最大送餐量 ？kg 电机额定工作电压 48V 电机额定功率 72W 机器人净重 58kg 与地面的总接触面积 100cm2 图乙为该机器人送餐负重过载保护电路原理图，为定值电阻，R为托盘内的压力传感器，其阻值随所受压力变化的图像如图丙，当压力为50N时，电流表示数为0.15A，当压力为100N时，电流表示数为0.2A；为保护机器人，当电流超过0.3A时触发器断开，可使电机停止工作，放弃送餐。触发器的电阻和托盘的质量均忽略不计，g取10N/kg。求： (1)该机器人的电机正常工作时的电流； (2)未送餐静止时，该送餐机器人对水平地面的压强； (3)保护电路的电源电压； (4)送餐机器人一次最大送餐量。 9．公路、桥梁被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载，为了能抓拍超载车辆，物理兴趣小组成员设计制作了一个“汽车超载模拟抓拍器”，其工作原理图如图甲所示，已知控制电路的电源电压U=10V，保护电阻R1=16Ω，为压敏电阻，当车辆驶入被检测路段时，其阻值随它受到的压力变化情况如图乙所示，当电流表示数I≥0.4A时，电磁继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始抓拍。电磁线圈电阻R0阻值忽略不计，g取10N/kg，请解答下列问题： (1)某次测试时，采用了一辆总重15N、与路面接触总面积为3×10-5m2的模拟车辆，求该模拟车辆静止时对水平路面的压强； (2)结合（1）问计算说明该模拟车辆是否被抓拍； (3)为了延长道路及抓拍设备的使用寿命，要把电源电压降至8V，且要抓拍G总≥40N的模拟车辆，则R1要更换为多大的电阻？ 10．为了监测桥梁安全，科创小组设计了一款简易风速仪，其电路图如图甲所示。电源：恒流源，提供电流大小保持不变，电流表：量程，定值电阻，迎风板与压力传感器紧密相连，面积为的阻值与迎风板受到的压力关系如图乙所示。测量时迎风板受到的风压与风速的关系为：部分数据如表所示。无风时，电流表示数为0.2A，求： 风速 0 2 4 6 8 …… 风压 0 6 24 54 96 …… (1)无风时两端的电压； (2)恒流源提供的电流大小； (3)当电流表示数为时，此时迎风板测量的风速； (4)为了提升该风速仪可测的最大风速，请设计一种改进措施，并说明理由。 11．图甲为某品牌智能电动飞行汽车，可实现垂直起降，其部分参数如下表所示。 车身材料 空载质量 最大载重 载客人数 电池能量 最高续航 最大飞行高度 最大时速 碳纤维 560kg 200kg 2人 40kW·h 35分钟 1000m 130km/h (1)用充电桩给汽车的电池充电时，电池相当于________（选填“电源”或“用电器”）。 (2)若充电效率（电池在充电过程中，所储存的能量与消耗电能之比）为80%，充电2小时，电池电量显示从20%到100%，则充电功率为多少kW？ (3)飞行汽车利用超声波传感器来判断离地高度，测距传感器电阻R与离地高度h关系如图乙所示，图丙是测距电路，为定值电阻，电源电压恒定不变。闭合开关，飞行汽车起飞前，电压表（改装成高度表）示数为2.5V，飞行汽车竖直飞行到离地高度为1000米时，电压表示数为3V，求电源的电压和定值电阻的阻值。 (4)某次飞行测试中，位于水平地面上的飞行汽车搭载160kg的人和物，竖直向上飞行至最大飞行高度时，刚好使用了电池能量的8%，则飞行汽车电动机的工作效率是多少？（除电动机工作外，不考虑飞行汽车上其他用电器的用电损耗，不计电动机到螺旋桨传动过程中的能量损耗，g取10N/ kg）。 2026年中考复习--力学和电学综合计算专题练习答案 1．(1) (2) (3)1.8m/s 【详解】（1）机器人重力为 机器人水平静止站立时，对舞台的压力等于自身重力，压强为 （2）电池容量，电能为 （3）机器人匀速前进时，牵引力等于阻力。阻力为重力的0.1倍，所以 因为机器人匀速运动，所以。由功率公式得，速度为： 2．(1)1.6×105Pa； (2)6.25A ； (3)3×104m 【详解】（1）车的重力为G=mg=48kg×10N/kg=480N 车对水平地面的压力F=G=480N 车对水平地面的压强为 （2）由P=UI，车以额定功率行驶，通过电动机的电流 （3）电动自行车用于克服阻力做功的能量 因为电动自行车匀速行驶，电动自行车受到的牵引力F牵与阻力f是一对平衡力，大小相等，则牵引力F牵=f=80N 由W=Fs可得充满电后能行驶的最远路程 3．(1)1.5 h (2)90 A (3)720 km (4)38.4 kg 【详解】（1）据电功率公式得充电时间 （2）正常工作电功率，根据电功率公式，得正常工作电流 （3）满电总电能 因此获得的有用机械能 大巴匀速行驶，牵引力与阻力为平衡力，大小相等，即 根据功的公式，大巴最多可以行驶 （4）汽油完全燃烧需要放出的总热量 根据热值公式，得完全燃烧需要汽油 4．(1) (2)， (3) 【详解】（1）当前充电状态下，充电桩的实际输出功率为 （2）该汽车电池的理论最大储电量为 将汽车电池从20%剩余电量充满，需要充入的电能为 所需充电时间为 （3）汽车保持90km/h的速度在平直高速公路上匀速行驶时，受到的阻力为600N，根据二力平衡，牵引力为 实时能耗为20kW·h/100km，则行驶100km输出的机械能为 消耗的电能为 则汽车将电能转化为机械能的效率为 5．(1)45% (2) (3)3240s (4)0.4m/s 【详解】（1）查表可知，当风量为时，对应的吸入功率，则吸尘电机的效率 （2）电池容量 电池充满电后储存的电能为 （3）机器人工作时可消耗的电能 能够连续正常工作的最长时间为 （4）扫地机器人工作时用于牵引的功率 集尘盒达到最大集尘量时，总质量 由于摩擦力与压力成正比，即与质量成正比，可得，则满载时的摩擦力为 机器人匀速运动时，牵引力等于摩擦力，即 此时机器人的运动速度为 6．(1)60Ω (2)1000N (3)20Ω 【详解】（1）由图甲可知，压敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测量R0两端电压，电源电压5V。 空载时压力为0，由乙图可知压敏电阻阻值240Ω，已知电压表示数为1V。根据串联电路电压规律，压敏电阻两端电压为 根据欧姆定律公式可知，流过电阻R的电流为 串联电路电流处处相等，根据欧姆定律公式可知，R0的阻值 （2）电压表量程为0~3V，因此R0两端最大电压为3V，根据欧姆定律公式可知，电路最大电流 电路总电阻 此时压敏电阻阻值 由乙图可知，此时压力为1000N （3）最大测量质量为110kg，根据重力公式可知，可测物重力为 最大压力等于可测最大重力，即 由乙图可知，此时的电阻值为20Ω，电压表量程不变，电路最大电流仍为0.05A，总电阻仍为100 Ω，根据串联电阻规律 7．(1) (2) (3)18V (4)80cm 【详解】（1）水箱底部受到水的压强 水箱底部受到水的压力 （2）当加水至预定水位时，电压表的最大示数，此时电路电流 定值电阻的阻值 （3）由图乙可知，当水位在20 cm时，条状变阻器R的阻值为，此时电流最小 电源电压 （4）当水位达到预定值时， 故变阻器接入的最小阻值 设变阻器接入阻值R与水位h的变化关系为，代入（20 cm，70 Ω）（90 cm，0）得，，即 当时，水位预定值。 8．(1)1.5A (2) (3)6V (4)17.5kg 【详解】（1）电机正常工作时的电流 （2）未送餐静止时，机器人对水平地面的压力等于自身重力，即 机器人对地面的压强 （3）压力传感器R与定值电阻R0串联，由图丙可得：当压力时，，对应电流，则电源电压为……① 当压力时，，对应电流，则电源电压为……② 联立①②得：，。 （4）当电流时触发过载保护，此时电路总电阻 此时压力传感器的阻值 由图丙可知，对应压力，托盘质量忽略不计，压力等于送餐食物的重力，即 最大送餐质量 9．(1)5×105Pa (2)该模拟车辆不会被抓拍 (3)6Ω 【详解】（1）模拟车辆静止在水平路面，对路面的压力等于自身重力，即 已知车辆与路面的接触面积 车辆对路面的压强 （2）由图乙可得压敏电阻阻值变化规律：压力每增大，阻值减小。压力 计算得此时压敏电阻阻值 控制电路中与串联，总电阻 根据欧姆定律，计算电路电流 因为，衔铁不会被吸下，因此该模拟车辆不会被抓拍。 （3）当，压力 根据变化规律得此时压敏电阻 抓拍时电流恰好为，电源电压，根据欧姆定律得总电阻 根据串联电路电阻规律，更换后的保护电阻 10．(1)6V (2)0.8A (3)10m/s (4)改进措施：换用阻值更小的定值电阻R0； 理由：风速越大，压力越大，RF越小，电流表示数越大，总电流不变时，减小R0后，R0分到的电流变大，相同RF对应的电流表示数变小，电流表达到量程前可测量更大的风速。 【详解】（1）由图甲可知，定值电阻与压力传感器并联，电流表测量支路的电流，恒流源提供的干路总电流保持不变。无风时压力为0，由图乙得，此时的电流。 根据欧姆定律，无风时两端的电压 （2）并联电路各支路电压相等，因此 根据欧姆定律得的电流 并联电路干路电流等于支路电流之和，因此恒流源总电流 （3）当电流表示数时，干路总电流不变，因此的电流 电路两端电压 因此的阻值 由图乙得对应压力，迎风板的风压 由表格数据，代入得 因此风速 （4）改进措施：换用阻值更小的定值电阻R0； 理由：风速越大，压力越大，RF越小，电流表示数越大，总电流不变时，减小R0后，R0分到的电流变大，相同RF对应的电流表示数变小，电流表达到量程前可测量更大的风速。 11．(1)用电器 (2) (3)； (4) 【详解】（1）电池充电时，将电源的电存储到电池中，消耗了电源的电量，电池相当于用电器。 （2）充电能量 实际耗电 则功率 （3）由图乙知时， ，时 设电源电压为U，根据串联分压： 起飞前 高度时 解得， （4）电动机效率 总重 有用功 消耗电能 则电动机的工作效率 学科网（北京）股份有限公司 $