力电综合计算题 高频考点预测练 2026年初中物理中考复习备考

**基本信息** 聚焦力电综合计算，以生活场景为载体，通过公式应用与模型建构实现知识整合，强化科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |力学综合|3题（电动自行车/洗衣机/机器人）|压强公式p=F/S、浮力F=ρgV排、功W=Fs|从受力分析（平衡状态）到能量转化，构建“力-运动-功”逻辑链| |力电综合|5题（扶梯/汽车/太阳能飞机）|效率η=W有/W总、电能W=Pt、功率P=Fv|结合力学（牵引力/阻力）与电学（电功率/电能），形成“能量输入-转化-输出”模型| |电路应用|4题（压力传感器/水位测控仪等）|欧姆定律I=U/R、串联分压、图像分析|通过压敏/力敏电阻实现力电转换，培养科学探究中的证据分析能力|

力电综合计算题 高频考点预测练 2026年初中物理中考复习备考 一、计算题 1．电动自行车以使用便捷、绿色环保的优点，深受人们的青睐。电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。下表是某品牌电动自行车的部分技术参数．某次质量为60kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速直线行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，（g取10N/kg）求： （1）行驶过程中每个轮胎与地面的接触面积为0.005m2，行驶过程中地面受到的压强。 蓄电池 36V  10Ah 整车质量 40kg 电动机效率 75％ （2）行驶10min，电动自行车牵引力做的功。 （3）以上述速度行驶，蓄电池充满电，一次最多能行驶多远。 2．如图甲所示是某游乐园的自动扶梯，下表是该扶梯的部分参数；周末，小明和爸爸妈妈、爷爷奶奶一家五口乘坐扶梯入园游玩，一家人的总质量为300kg，扶梯以5kW的功率工作，小明分别记录了上梯和下梯时秒表的示数，如图乙所示，（g取10N/kg）求 额定电压U额/V 380 电功率P/kW 4（空载）~19（满载） 运行速度v/（m∙s-1） 0.8 最大载重量G满载/N 高度h/m 5 (1)该扶梯正常满载运行时的电流； (2)他们被扶梯运送的路程及该扶梯对小明一家五口做的功； (3)该扶梯将小明一家五口载上梯顶消耗的电能； (4)扶梯满载时，扶梯的机械效率（结果在百分号前保留整数）； (5)随着载重重量的增加，扶梯的机械效率如何变化（忽略摩擦力的影响），请说明理由。 3．某款纯电新能源汽车进行道路测试，以的速度匀速直线行驶，共持续行驶，行驶时汽车所受阻力为，其电动机工作的效率为。求： (1)汽车行驶的路程； (2)汽车牵引力做的功； (3)电动机消耗的电能。 4．某款电动汽车整车质量为2.1 t，车轮与地面的总接触面积为，电池充满电后可储存100 kW·h的电能，g取10 N/kg。 (1)该电动汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ (2)某次充满电后，该电动汽车在水平路面上匀速行驶了10 km，此过程中电池电量减少了3%（全部用于驱动汽车行驶），牵引力为756 N，则该电动汽车将电能转化为机械能的效率是多少？ (3)该电动汽车在超快充电站充电，充电桩计费为0.9元/（kW·h）。使用该充电桩以最大充电功率600 kW充电时，可实现充电1s行驶1 km，则每行驶1 km花费多少元？ 5．主动承担家务劳动是中华民族的优秀传统美德之一、小丽洗衣服时，收集到某品牌洗衣机的参数如表： ××品牌洗衣机 额定电压 220V 洗涤功率 500W 脱水功率 400W 洗衣容量 10kg 空洗衣机质量 25kg 洗衣机着地总面积 0.005m2 (1)空洗衣机放在水平地面上，对地面的压强有多大？（g=10N/kg） (2)洗衣机正常工作过程中，脱水5分钟消耗电能多少焦耳？ (3)洗衣机工作过程中，还应用了哪些力学知识？请简要说明。 6．某太阳能飞机白天通过太阳能电池板发电供给发动机使用，发出电能的80%转化为飞机推力做的功，可驱动飞机以的速度水平匀速直线飞行1h。已知飞机飞行过程中所受阻力为1000N，高空中飞机的太阳能电池板每平方米面积获得太阳能的功率为800W，太阳能电池板面积为。 (1)求飞机1h内飞行的距离。 (2)求飞机匀速飞行过程中推力做功的功率。 (3)求太阳能电池板将光能转化为电能的效率。 7．如图所示，某科技公司研发的水下清洗机器人，集潜水、巡检、清洗于一体，靠4个电动螺旋桨驱动，能灵活地浮游、翻转、前行、下潜，可在50m深水下对船舶进行高压水柱喷射清洗。该机器人质量180kg，无水舱设计，浸没在水中时的排水体积为0.2m3，线缆对机器人的作用力可忽略不计，。求： (1)完全浸没在海水中时清洗机器人受到的浮力为多少N？ (2)清洗机器人自主下潜时，4个电动螺旋桨旋转到竖直方向驱动，使清洗机器人受到竖直方向的推力，以0.5m/s的速度从水面匀速竖直下潜至50m处作业。此过程中机器人受到水对它竖直向上的阻力恒为60N，则推力为多大？ (3)若（2）的过程中，电动机消耗的总电能为0.006kW·h，则电动机驱动螺旋桨的效率为多少？（结果保留一位小数） 8．某玻璃厂要研发一款新型玻璃，要求每平方米能承受5.5×105N的撞击力。测试时，取一小块玻璃样品（质量可不计），平放在如图甲所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图像如图乙所示（不考虑t0时刻之后的情况），已知压力传感器的阻值RN随压力F变化的图像如图丙所示；玻璃受到最大撞击力时与重物的接触面积S0=10cm2；电源电压U=27V，定值电阻R0=20Ω，求： （1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前的2s内，电流通过压力传感器所做的功； （2）玻璃样品受到的最大撞击力，及此时压力传感器的电功率； （3）请通过计算说明该样品是否满足设计要求。 9．某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为，定值电阻，为一竖直固定光滑金属棒，总长，最大阻值为，其接入电路的阻值与对应棒长成正比，金属弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计，圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高，底面积为。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面，已知弹簧所受拉力F与其伸长量的关系如图乙所示，闭合开关S，求：（，g取） (1)当水位处于位置A时，M受到的浮力； (2)当水位处于位置A时，电压表的示数； (3)水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加量。 (4)水位由位置A降至B这一过程，电压表的示数变化量。 (5)水位降至B时，此时电路消耗的电功率。 10．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。 11．科技创新小组设计了一台测量液体密度的仪器，简化电路如图甲所示。电源电压恒为，电压表的量程（0~3V），定值电阻，为力敏电阻，其阻值随压力变化如图乙。容器的容积为，质量忽略不计，测量时需装满待测液体。 (1)设计思路：在下图中①②处填写相关物理量的关系式；测量时，读出电压表示数为，推导待测液体密度的表达式（用上述物理量符号表示）。 (2)参数标定：将容器中装满水，电压表示数，在表盘标注。求可测液体密度的最小值。 (3)产品优化：请分析该仪器存在的不足，提出其中任意1个，设计相应的解决方案并说明理由。补充备选器材：定值电阻、定值电阻、电流表。 12．创新科技小组设计了一种体重测力装置，其简化原理图如图甲所示，电源电压，保护定值电阻，电流表的量程为0~0.6A，轻质绝缘板M与力敏电阻R相连，力敏电阻R的阻值与压力F的关系如图乙所示。 (1)M不受压力时，求电流表的示数（保留一位小数）； (2)求该装置所能测量的最大体重； (3)在不改变力敏电阻R和电流表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一种简便可行的方法。 参考答案 1．（1）；（2）；（3）48.6km 解：（1）电动自行车行驶时，对地面的压力 电动自行车与地面的总接触面积 电动自行车行驶时对地面的压强 （2）因电动自行车在水平路面上匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以电动自行车受到的牵引力 由可得，电动自行车行驶距离 电动自行车牵引力做的功 （3）充满电后，蓄电池储存的电能 由可得，获得的机械能 则电动自行车行驶的最大距离 答：（1）行驶过程中地面受到的压强为1×105Pa； （2）行驶10min，电动自行车牵引力做的功为7.2×104J； （3）以上述速度行驶，蓄电池充满电，一次最多能行驶48.6km。 2．(1)50A (2)10m； (3) (4)74% (5)机械效率变大。理由：额外功不变，有用功增加，有用功占总功的比例增大。 第一问利用公式，代入扶梯满载功率和额定电压，即可求出满载运行的电流；第二问先根据图乙得到扶梯运行时间，结合表格给出的运行速度由求出运送路程，再算出一家人总重力，利用求出扶梯对小明一家做的功；第三问已知扶梯实际工作功率和运行时间，通过就能求出消耗的电能；第四问先算出满载时的有用功和总功，再利用计算出扶梯满载的机械效率；第五问忽略摩擦力时，额外功是提升扶梯自身做的功，保持不变，载重增加时有用功增大，因此机械效率随载重量增加而增大。 （1）根据可得，该扶梯正常满载运行时的电流 （2）由图乙可知，他们被扶梯运送的时间，运送路程为 一家人的总重力 提升一家人做的功 （3）一家人上楼消耗的电能，要用实际功率来计算，故 （4）满载时提升最大载重做的功为有用功 满载时电机消耗的电能为总功 扶梯的机械效率 （5）忽略摩擦力时，扶梯的额外功主要是提升扶梯自身（如履带、框架）重力所做的功，这部分功在提升高度不变时是固定的。当载重增加时，有用功增加，而总功虽然也增加，但有用功在总功中所占的比例增大，因此机械效率升高。 3．(1) (2) (3) （1）已知 ，，汽车行驶的路程 （2）匀速行驶时牵引力 ，汽车牵引力做的功 （3）电动机效率，电能转化为机械能的效率为，则电动机消耗的电能 4．(1) (2)70% (3)0.15元 （1）电动汽车静止在水平地面上时，对地面的压力等于其重力，即 对地面的压强是 （2）电动汽车匀速行驶时，牵引力做的功（机械能）等于消耗的电能中转化为有用功的部分。有用功 消耗的电能 则该电动汽车将电能转化为机械能的效率是 （3）充电功率，充电时间，消耗电能 则每行驶1 km花费电费为 5．(1) (2)1.2×105J (3)见解析 （1）空洗衣机放在水平地面上，对地面的压力等于其自身的重力，即 根据压强公式，可得空洗衣机对水平地面的压强为 （2）根据电能公式可得，脱水5分钟消耗电能 （3）脱水时利用惯性，衣物上的水由于惯性，保持原来的运动状态，从而与衣物分离；洗衣机的滚筒表面通常有凹凸不平的花纹，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，从而使衣物洗得更干净；衣物做圆周运动，力改变物体运动状态；洗衣机盖应用杠杆知识等等。 6．(1)108km (2)3×10⁴W/30kW (3)18.75% （1）飞机1h内飞行距离s=vt=108km/h×1h=108km （2）飞机匀速飞行过程中F推=f=1000N，速度v=108km/h=30m/s 则推力做功的功率 （3）太阳能总功率P光=250m2×800W/m2=2×105W 电能转化为推力的功率P推=3×104W，则电能功率 太阳能电池板将光能转化为电能的效率 7．(1) (2)320N (3)74.1% （1）完全浸没在海水中时清洗机器人受到的浮力为 （2）机器人的重力为 机器人匀速下潜时受到竖直向下的推力，竖直向下的重力，竖直向上的阻力，竖直向上的浮力，且受力平衡，螺旋桨的推力为 （3）电动机驱动螺旋桨产生推力，推力所做的有用功为 消耗的电能为 电动机驱动螺旋桨的效率为 8．（1）9.2J；（2）8.1W；（3）见解析 解：（1）重物撞击玻璃样品前，压力传感器的阻值不变，电路中电流不变，由图乙知，撞击前的电流即为最小电流，由可得，定值电阻R0两端的电压 压力传感器两端的电压 则电流通过压力传感器2s所做的功 （2）由图乙知，当样品受到最大撞击力时，电流最大为Imax=0.9A，此时定值电阻R0两端电压 则压力传感器两端的电压 所以此时压力传感器的阻值 由图丙知，RN=10Ω时，压力传感器受到的最大撞击力为600N，即样品受到的最大撞击力 则受到最大撞击力时，压力传感器的电功率 （3）按设计要求可知玻璃每平方米能承受的压强 样品受到的最大压强 因为Pmax>P，且经撞击后玻璃仍完好无损，所以该样品满足设计要求。 答：（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前的2s内，电流通过压力传感器所做的功为9.2J； （2）玻璃样品受到的最大撞击力，及此时压力传感器的电功率为8.1W； （3）见解析。 9．(1)60N (2)10V (3)30cm (4)5V (5)15W （1）水位在A时M刚好浸没，排开水的体积等于M的体积 根据阿基米德原理 （2）与串联，电压表测电压，水位在A时，全部接入电路， 总电阻 电路电流 电压表示数 （3）水位在A时弹簧拉力 水位在B时M不受浮力，弹簧拉力 由图乙可得对应弹簧伸长量为，对应弹簧伸长量为 因此弹簧长度增加量 （4）阻值与接入长度成正比，单位长度阻值为 滑片随弹簧下移30cm后，接入电阻 此时电路电流 此时电压表示数 电压表示数变化量 （5）电路总功率 10．(1)1.8W (2)1N (3)见解析 （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。 11．(1)①；②； (2) (3)见解析 （1）体积一定时，根据①可得，密度大的物质的质量大；由图乙可知与F的乘积 是定值，所以与F成反比，函数关系式为；由图甲可知与串联，电压表测量两端的电压，推导待测液体密度的表达式为 （2）由题意可知，待测液体的密度越大，电压表的示数越小，所以电压表示数越大，液体密度越小，根据电压表的量程计算可测液体密度的最小值； ，即 解得 （3）当最小压力为1N，是定值电阻的2倍，根据串联分压关系知，此时电压表的示数是定值电阻电压的2倍，即 大于电压表的量程，故无法测量，因而需要把定值电阻换为更大的电阻，减小压敏电阻分得的电压，故用定值电阻替换。 12．(1)0.4A (2)1200N (3)见解析 （1）由图乙可知，无压力时力敏电阻的阻值为8Ω，串联电路总阻值 由欧姆定律可知，电流表的示数 （2）由图乙可知，随着测量的体重增加，力敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知，串联电路中电流增大，为使电流表不超过量程，最大电流，则总阻值为 故力敏电阻此时的阻值为 由图乙可见，当时，对应的压力 故该装置最大可测体重为1200N。 （3）要测更大压力，需使在相同压力下电路电流减小，从而不超过电流表量程。简便可行的做法是适当增大保护定值电阻（或串联一个变阻器），以增大电路总阻值，拓宽可测量的压力范围。 学科网（北京）股份有限公司 $