2026年中考物理二轮计算题抢分专项练习(力学 电学 综合)
2026-06-10
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摘要:
**基本信息**
以公式速查为基础,通过力学、电学、综合三大模块30道典例,系统提炼解题步骤与公式应用条件,强化物理观念与科学推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|力学计算|12题|公式使用条件标注(如g取值、F与s方向),步骤遵循“已知-公式-计算”,关键原理(二力平衡、机械效率)应用|从重力、压强到功功率,构建“公式-条件-实际场景”逻辑链,覆盖斜面、浮力等综合模型|
|电学计算|9题|电路状态分析(串并联切换),功率公式选择(P=UI、P=I²R),结合图像数据处理|以欧姆定律为核心,串联并联规律延伸至电功、电功率计算,强化挡位问题解法|
|综合计算|9题|力电/热学公式综合应用(如效率计算、能量转化),结合科技热点(氢燃料车、电动船)|整合力学与电学知识,体现能量观念,通过实际问题提升科学论证与模型建构能力|
内容正文:
2026年中考物理计算题抢分专项练习(力学 电学 综合)
中考物理计算题常用公式速查
1. 力学公式
重力:1.G=mg g一般取10 N/kg,但要注意题目要求
压强:2.P= 通用,固体液体都能用
3.P=gh h是从液面到该点的竖直深度,且单位为:米
浮力:4.F浮=gV排 浸没时V排 =V物
5.F浮=G物 仅限漂浮或悬浮
功、功率: 6.W=Fs F和s必须同方向
7.P==Fv 用于匀速运动
机械效率:8.η=×100% 必须对应同一过程
滑轮组:9.F=(G物+G动) F为拉力,n为绳子段数
2. 热学公式
1. Q吸=cmt t温度变化量,且大于0
2. Q放=mq 固体、液体燃料
3. Q放=Vq 气体燃料
4. η=×100% η是加热效率,小于1
3. 电学公式
欧姆定律:1.I= 三个量必须是同一导体、同一状态
串联:2. I=I1=I₂,U=U1+U₂,R=R1+R₂
并联:3.I=I1+I₂,U=U1=U₂,=+
电功:4.W=UIt 通用
焦耳定律:5. Q=I²Rt 通用
电功率:6.P=UI=I²R=
(一).力学计算
1.小宇想把一个重1300N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。小宇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200N,斜面的机械效率是多少?(计算结果保留至0.1%)
(3)30s内拉力的功率是多少?
2.2026年3月28日-29日,中国摩托车品牌“张雪机车”在世界超级摩托车锦标赛(WSBK)葡萄牙站WorldSSP组别中,包揽双回合正赛冠军。张雪机车核心零部件几乎全部国产,彰显中国制造实力。如图所示,一赛车手在平直路面上骑行,已知车手及摩托车的总质量为240kg,摩托车两个轮胎与地面的总接触面积为200cm2,g取。求:
(1)此时摩托车对地面的压强。
(2)若车手以20m/s的速度匀速骑行100s,骑行时所受阻力为总重力的0.1倍,摩托车牵引力做功是多少?
3.我国“深海一号”二期深水大气田作业海域水深90m,核心钻探导管架质量为。施工时,先用“蓝鲸7500”起重船配套滑轮组,在空气中将导管架匀速竖直上提10m,将它扶正后再缓慢下放入水中,最终导管架底部坐落于海面下90m的海床处。已知滑轮组由10段绳子承重,绳子自由端拉力,,g取。求:
(1)导管架底部在海面下90m处受到海水的压强;
(2)空气中上提导管架过程中所做的有用功;
(3)该滑轮组在上提导管架过程中的机械效率。
4.如图为广汽高域GOVY Air Jet复合翼飞行汽车,兼顾地面行驶和高空飞行的双重性能,常应用于低空旅游和应急救援任务。该飞行汽车整车总重,静止在水平停机坪时与地面的接触总面积为;其飞行器部分在一次应急救援中,将质量为700kg的救援物资,不计空气阻力,在15s内匀速竖直提升至60m的救援高度。取,求:
(1)救援物资匀速竖直上升过程中的速度;
(2)该飞行汽车静止在水平停机坪时,对地面的压强;
(3)飞行器提升救援物资时对救援物资做功的功率。
5.图甲是一台消防机器人,可负重进行消防救灾,也可连接高压水带并拖动至指定位置进行喷水救火。这款机器人自身重力为,履带与地面的接触面积共为,在消防救灾时,以最大负重状态下在水平地面上行驶时对地面的压强为。救火时,连接高压水带后每秒最多可将的水喷射到高的位置,图乙是该机器人喷水时的情景(假设水喷射速度恒定,忽略空气阻力)。(,g取)
(1)消防救灾时,该消防机器人最大负重为多少?
(2)救火时,消防机器人每秒最多喷射水的质量有多少?
(3)消防机器人在连接高压水带救火喷水时,整体喷水的最大功率至少为多少?
6.随着人工智能技术的发展,无人快递车已在内蒙古多地投入使用。某款无人快递车部分参数如下表所示:
空载整车质量
最大装载质量
最高时速
车轮与地面接触总面积
600kg
500kg
(1)快递车空载时在水平路面上匀速行驶,阻力为车重的0.02倍,求行驶500m牵引力所做的功。(g取)
(2)快递车靠近配送点时,向正前方静止的障碍物发射超声波,经0.02s收到反射信号,此过程中快递车以的速度匀速行驶,空气中声速为,求接收到信号时车与障碍物的距离。
(3)装载货物后,测得车辆对水平路面的压强为,请通过计算判断是否超出最大装载质量。
7.如图甲是太阳能驱动的无人驾驶物流车,整车质量为2 t,轮胎与地面的总接触面积为。物流车在平直公路上从静止开始启动,受到水平方向的牵引力随时间变化关系如图乙,运动速度随时间的变化关系如图丙(g取)。求:
(1)结合乙、丙两图,车在行驶过程中受到的阻力是多少?
(2)车静止在水平地面上对地面的压强是多少?
(3)60-120 s内,物流车牵引力做的功及功率各是多少?
8.如图所示,是2025年中国奇瑞推出的新型水陆两用电混豪华越野车,完成了22分钟横渡1480m长江的挑战任务,若车身自重约3t,车身高约2m,每个车轮与地面的接触面积约,车轮最低位置到车身底部的竖直高度约0.3m,车在水中潜行时,其安全涉水深度为0.9m(涉水深度指轮胎最低位置到水面的距离),此时水面还未到车窗底部。求:
(1)当车停在水平路面上时,车对路面产生的压强大小;
(2)当横渡长江时,若车轮浸入水中的深度为0.6m,车轮底部水的压强大小;
(3)将车身近似为柱形容器,若车的底部面积为,轮胎总的排水体积为,要使车能安全涉水潜行,估算汽车最多能承载的人与货物总重量为多少N。
9.如图所示为某储水箱的简化模型,浮体A(不吸水)为圆柱体,底面积SA=0.01m2,高hA=1m,顶部通过一硬杆固定,浮体A底面与容器底的距离h0=0.1m。缓慢向容器内注水,当水面高h=0.5m时,浮体A与硬杆之间恰好没有作用力。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)水面高h时,浮体A底面受到水的压强;
(2)水面高h时,浮体A受到的浮力;
(3)浮体A的密度。
10.如图甲所示,将一个底面积为300cm2的薄壁柱形溢水杯置于水平桌面上,倒入1800g的水,此时水面离溢水口的竖直距离h2=2cm,再将长为10cm的圆柱体缓慢放入水中,当圆柱体竖立下沉在杯中后(图乙),从溢水杯中溢出了600g的水,此时圆柱体对溢水杯底的压力为0。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)原溢水杯中水的体积;
(2)圆柱体的重力;
(3)若此时再将圆柱体竖直向上移动2cm,此时圆柱体底部受到水的压强。
11.某同学想知道将船上的船锚抛入水中沉底后,会引起水面如何变化。他用玻璃杯和金属块模拟抛锚过程如下:先向底面积为的长方体水槽中注入深的水;将一个质量为、底面积为的正方体金属块,放入水平放置的玻璃杯中,再将玻璃杯放入水槽中,玻璃杯漂浮在水面上静止,如图所示;然后将金属块从玻璃杯中取出放入水中沉底,待水面稳定后,分析水面变化。(,,整个过程中没有水溢出)求:
(1)注水后,水对水槽底部的压强;
(2)金属块平放在玻璃杯中时,对玻璃杯底部的压强;
(3)金属块放在玻璃杯中漂浮时和放入水中沉底后,水面高度的变化量。
12.如图甲所示用一个动滑轮和卷扬机提升重物,卷扬机的恒定功率为1000W,在卷扬机拉力F的作用下,重为4500N物体A竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线a所示,用该装置匀速提升物体B时,物体B竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线b所示,不计绳重和轮与轴间的摩擦,
(1)求动滑轮的重力大小。
(2)2秒内滑轮对物体B做的有用功为多大?
(3)求提升物体B时动滑轮的机械效率是多少?
(二).电学计算
13.图甲是具有高低温两挡加热功率的多功能电饼锅,图乙是其内部简化电路图,均是发热电阻,的阻值为,的阻值为,求:
(1)电饼锅高温挡工作时的电路中的电流;
(2)电饼锅低温挡的功率;
(3)电饼锅低温工作30分钟消耗的电能。
14.图甲是某款便携USB加热杯垫,额定电压为5V。该杯垫通过智能系统实现加热、保温挡位自动切换,其简化工作电路如图乙所示。当开关S闭合时为加热挡,已知R1=2.5Ω,图丙为该杯垫正常工作15min功率的变化情况,不考虑温度对电阻的影响,求:
(1)杯垫处于加热挡时通过R1的电流和加热挡功率;
(2)杯垫加热阶段消耗的电能;
(3)电阻R2的阻值。
15.火锅食材,种类丰富,能一次性摄入多种营养,帮助人增强体质。如图所示为某款电火锅,该电火锅有“大火挡”“小火挡”2种加热挡位,其电路原理如图:通过开关S1和S2的不同闭合组合,实现2挡加热功能。R1、R2均为阻值恒定的加热电阻,已知“大火挡”的功率为990W,R2=110Ω。
(1)“小火挡”的功率
(2)电阻R1的阻值是多少?
(3)某次使用时,断开家中其他用电器后,让电火锅以“大火挡”工作100s,观察到标有“1800r/(kW·h)”的电能表转盘在这100s内转了40转,则此时电火锅“大火挡”的实际功率是多少?
16.某些电阻的阻值会随温度的变化而明显改变,利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计,从而用来测量温度。在如图甲所示的电路中,电流表量程为0—0.6A,电源电压恒为6V,R滑为滑动变阻器,电阻R作为温度计的测温探头。当t≥0℃,R的阻值随温度t的变化关系如图乙所示。闭合开关S后,把R放入0℃环境中,调节滑动变阻器R滑,使电流表指针恰好满偏(即0.6A)。此时求:
(1)通电10s,整个电路消耗的电能是多少?
(2)滑动变阻器接入电路的电阻R滑为多大?
(3)再把测温探头R放到100℃环境中时,R消耗的电功率是多少?
17.如图甲是电加热餐台,其简化电路如图乙所示,旋转开关S连通0、1、2触点实现挡位调节。、是定值电阻,电源电压,,保温时功率。请结合所学知识解答下列问题:
(1)要使电加热餐台处于加热挡,开关S应与哪个触点连通?此时电路中的电流是多少?
(2)电加热餐台处于加热挡时电功率是多大?加热挡工作3 min消耗多少电能?
(3)电阻的阻值?
18.如图甲为花房内的自动加湿器,它由控制电路和工作电路两部分组成,如图乙所示。在控制电路中,已知电源电压恒为12V,R是可调电阻箱,为湿敏电阻,其阻值随相对湿度变化的对应关系如图丙所示(横轴为空气湿度,用百分数表示)。当a、b两端电压等于或大于9V时,控制电路才能启动加湿器进入工作状态。
(1)加湿器额定功率为500W,加湿一次的时间是,这段时间消耗的电能是多少?
(2)当电阻箱接入电路中的阻值为时,控制电路消耗的功率是,此时的空气湿度是多少?
(3)工作人员设定相对湿度为30%时启动加湿器工作,则电阻箱的阻值至少应调到多少?
19.为确保道路交通安全,高速公路均设有限速规定。对此,同学们设计了一个车速报警装置,其简化电路如图甲所示。电源电压保持不变,定值电阻的阻值为;可变电阻的阻值随车速变化关系如图乙所示。车速达到时,电流表达到报警电流值,电路开始报警。
(1)车速为时,两端电压为,电源电压是多少?
(2)开始报警时,电阻消耗的功率是多少?
(3)保持报警电流不变,若车速达到时就开始报警,需调换一个阻值多大的定值电阻?
20.物理兴趣小组查阅资料,设计出如图甲的家用电热水器的原理图。工作电路电压恒为220V,、是加热电阻,阻值为2420Ω。控制电路电源电压恒为3V,滑动变阻器的最大阻值为10Ω,电磁铁线圈电阻不计,为热敏电阻,其阻值随温度的变化如图乙、当控制电路的电流小于0.15A时,衔铁与电磁铁断开,两触点A、B接通,工作电路处于加热状态,加热功率为1120W;当控制电路的电流达到0.15A时,衔铁被电磁铁吸下,两触点断开,工作电路处于保温状态。求:
(1)保温状态下工作电路的功率;
(2)电阻的阻值;
(3)通过调节滑动变阻器阻值可设置的热水最高温度值的变化范围。
21.随着社会科技的发展,现在许多地方都安装了监控装置。如图甲所示是盐城某小区门口利用光敏电阻(光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小)设计的行人监控装置,光源射出的远红外激光束穿过通道照射到光敏电阻RL上,当有人通过时,人体将阻挡激光光线的射入,电源电压恒定为18V,定值电阻R0=15Ω,若在0~11s的时间内有两人分别经过通道,每次通过时间为1s,电压表的示数变化规律如图乙的U-t图像所示。
(1)当无人经过通道时,光敏电阻的阻值是多少?
(2)当有人经过通道(光敏电阻在无激光照射)时,光敏电阻的功率是多少?
(3)在0~11s的时间内电路消耗的电能。
22.小明和爸爸质量共120kg,骑着一辆质量为300kg(含装备)的三轮摩托车,沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为(g取)
(1)水平骑行时,摩托车对地面的压强是多少?
(2)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水,用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾(水的沸点为83℃)。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则共用掉多少燃气?
(三).综合计算
23.氢燃料被认为是21世纪的理想能源。如图,这是我国自主研发的新能源公交车,使用液态氢为燃料,满载质量为4×103 kg。某次满载在5 min内匀速直线行驶4.2 km,消耗氢燃料0.2 kg。公交车匀速直线行驶时所受阻力为总重的0.05倍。(q氢=1.4×108 J/kg)。求公交车在此行驶过程中:
(1)公交车行驶的速度;
(2)完全燃烧0.2 kg氢燃料放出的热量;
(3)公交车发动机所做的功。
24.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,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120 kW,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36 kW,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?
25.如图所示,图乙为某电饭锅电路原理图、表格中为电饭锅铭牌的主要参数,和为电阻不变的电热丝,为总开关,为温控开关。该电饭锅可以通过两个开关的断开与闭合实现加热、保温挡位的变化。将电饭锅接入电源电压为的电路中,求:
额定电压:
加热功率:
保温功率:100W
(1)电饭锅在处于加热挡时的电流;
(2)电饭锅处于保温挡时,持续工作15min,产生的热量是多少J;
(3)的阻值。
26.如图甲是某品牌电压力锅,图乙是它的简化电路图,下表是其部分参数。R0和R均为定值电阻。接通电路后,开关S自动与触点a、b接通,开始加热。当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a、b断开,并与触点c接通,开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾。现将2kg初温为25℃的水加入压力锅中,接通电路使其正常工作30min。已知消耗的电能有84%被有效利用,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
额定电压
220V
加热额定功率
1000W
保压额定功率
220W
保压温度
105℃
(1)求电压力锅在保压状态下电路中的电流。
(2)当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a、b断开,并与触点c接通,开始保压,电压力锅消耗的电功率变小,请结合题目信息并用所学的电学知识分析其原因。
(3)求电压力锅在此30min内消耗的电能。
27.爸爸为假期旅游准备了一个车载加热壶如图甲,其加热部分的电路简图如图乙所示,S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。部分参数如下表所示。问:
(1)高温加热挡时,电路中的电流是多少?
(2)电热丝R2的阻值是多少?(不计温度对电阻大小的影响)
(3)妈妈用低温挡将初温为20℃、质量为0.2kg的小米粥加热到50℃,所用时间是多少?(小米粥的比热容为=不计热量损失)
额定电压
12V
高温功率
36W
低温功率
20W
28.2025年10月23日,我国最大的万吨级纯电动散货船“葛洲坝”号在湖北宜昌下水(如图)。该船部分参数如下表。它的动力“心脏”搭载了集装箱式锂电池,集装箱电池可在半小时内完成快速充换电。江水的密度取,g取10N/kg。求:
总长
129.98m
型宽
22m
设计吃水深度
6.5m
最大载重量
集装箱式锂电池容量
24000kW·h
最大续航里程
500km
(1)“葛洲坝”号达到设计吃水深度时,船底最深处面积上受到江水的压力;
(2)满载的“葛洲坝”号在阳逻港卸下货物后,船排开江水的体积减小了多少?
(3)已知柴油的热值为,“葛洲坝”号上搭载的锂电池充满一次电所存储的能量,与普通柴油驱动的船舶携带多少千克柴油储存的能量相等。
29.中国高铁作为现代交通的杰出代表,其座位上小桌板最大可承受10kg的重物。图甲是某同学设计的模拟小桌板超重报警电路,电源电压恒为3V,定值电阻规格可选,电压表量程0~3V。力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示。R上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将重物静置于平板上。g取。求:
(1)如果用图甲所示电路检测,当定值电阻,电压表的示数为1.5V时,静置在绝缘平板上的重物总质量。
(2)该同学更换的阻值后,再将电压表改接到两端,如图丙所示,当电压表显示2V时,小桌板达到了能承受的重物最大质量,求的阻值。
30.如图甲是某力传感器的原理图,其中,电流表的量程为0~0.6A,是标有“30Ω,0.5A”的力敏电阻,其阻值与力的线性关系如下表。当力传感器示数为0时,电流表示数为0.15A。现将该力传感器固定在一轻质细杆上端,细杆下端与物块M连接,如图乙所示。力传感器的示数与加入容器中水的深度关系如图丙所示。求:
0
5
10
15
20
……
30
27.5
25
22.5
20
……
(1)电源电压。
(2)物块的下方刚接触水面时,容器底部受到水的压强。
(3)物块M浸没时受到的浮力。
(4)根据此力传感器的原理图,求该传感器所受力的最大值。
2026年中考物理计算题抢分专项练习(力学 电学 综合)答案
1.(1)2600J
(2)72.2%
(3)120W
解:(1)由图乙可知,30s内物体沿木板移动的距离为5m,则物体刚好上升了2m,故克服物体重力做的有用功W有=Gh=1300N×2m=2600J
(2)克服物体所受摩擦力做的额外功W额=fs=200N×5m=1000J
拉力做的总功W总=W有+W额=2600J+1000J=3600J
斜面的机械效率
(3)30s内拉力的功率
2.(1)
(2)
解:(1)根据重力公式 得,车手与摩托车的总重力
水平地面上,摩托车对地面的压力等于总重力,即,
根据压强公式 ,摩托车对地面的压强
(2)根据速度公式 ,行驶路程
由题意得,骑行阻力
摩托车匀速骑行,水平方向受力平衡,牵引力大小等于阻力,即
牵引力做功
3.(1)
(2)
(3)
解:(1)导管架底部在海面下90m处受到海水的压强
(2)导管架的重力
上提导管架过程中所做的有用功
(3)绳子自由端移动的距离
绳子自由端拉力做的功
机械效率
4.(1)4m/s
(2)
(3)
解:(1)救援物资匀速竖直上升过程中的速度
(2)飞行汽车静止在水平停机坪时,对地面的压力等于整车总重
飞行汽车静止在水平停机坪时,对地面的压强
(3)匀速提升时,拉力与物资重力相等
拉力对物资做的功
则飞行器提升救援物资时对救援物资做功的功率
5.(1)2000N
(2)50kg
(3)15000W
解:(1)以最大负重状态下在水平地面上行驶时的总重力为
消防机器人最大负重为
(2)防机器人每秒最多喷射水的质量为
(3)整体喷水的重力为
整体喷水克服水重力做功为
整体喷水的最大功率为W
6.(1)
(2)
(3)超出
解:(1)快递车空载重力
匀速行驶阻力
匀速行驶牵引力
牵引力做功
(2)超声波传播距离
快递车行驶距离
接收到信号时车与障碍物距离
(3)地面承受总压力
快递车总质量
可装载货物质量
因为,所以超出最大装载质量。
7.(1)
(2)
(3),
解:(1)根据二力平衡条件,匀速直线运动的物体,水平方向牵引力与阻力大小相等。由图丙可知,60~120s内物流车做匀速直线运动,处于平衡状态;由图乙可知,此过程牵引力大小。根据二力平衡可得,阻力
(2)水平地面上静止的物体,对地面的压力等于自身重力,已知整车质量
轮胎与地面总接触面积,物流车的重力
物流车对水平地面的压力
因此车静止在水平地面上对地面的压强
(3)60~120s内,运动时间
由图丙可知,匀速运动速度,牵引力,物流车运动的路程
牵引力做的功
牵引力的功率
8.(1)
(2)
(3)
解:(1)汽车的重力
车对路面产生的压强
(2)根据,车轮底部水的压强
(3)车轮最低位置到车身底部的竖直高度约0.3m,车在水中潜行时,其安全涉水深度为0.9m,故车身底部浸入水中的高度
车身排开水的体积
总排水体积(含轮胎)
总浮力为
漂浮时浮力等于总重,故可承载的最大总重
9.(1)4×103Pa
(2)40N
(3)0.4×103kg/m3
解:(1)水面高h时,浮体A底面受到水的压强
(2)根据阿基米德原理可知,水面高h时,浮体A受到的浮力
(3)水面高h时,硬杆对浮体A的作用力恰好为0,此时浮体A受到的重力和浮力大小相等,故浮体A的重力
根据可得浮体A的密度
10.(1)
(2)
(3)
解:(1)原溢水杯中水的体积
(2)溢出水的体积
原溢水杯中水的深度
放入圆柱体后,圆柱体排开水的总体积为
根据阿基米德原理,圆柱体受到的浮力
由题意,圆柱体对溢水杯底压力为0,受力平衡得圆柱体重力
(3)浸入深度
同时可得圆柱体横截面积
溢水杯内剩余水的体积
设圆柱体向上移动后,圆柱体浸入水中的深度为,根据水的体积不变,剩余水的体积等于圆柱体下方空出体积与圆柱体周围水的体积之和,即
代入数据得
解得,根据液体压强公式,圆柱体底部受到水的压强
11.(1)2000Pa
(2)3000Pa
(3)0.02m
解:(1)注水后,水对水槽底部的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
(2)正方体金属块的重力G金=m金g=3kg×10N/kg=30N
金属块平放在玻璃杯中时,对玻璃杯底部的压力F=G金=30N
对玻璃杯底部的压强
(3)正方体金属块的边长
金属块的体积V=l3=(0.1m)3=1×10-3m3
金属块放在玻璃杯中漂浮时,整体受到的浮力F浮=G总=G杯+G金
金属块放入水中沉底后,整体受到的浮力F′浮=G′总=G杯+F浮金
浮力的变化量ΔF浮=F浮-F′浮=G金-F浮金=G金-ρ水gV排=G金-ρ水gV金=30N-1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=20N
水下降的体积
水面高度的变化量
12.(1)500N
(2)1900J
(3)95%
解:(1)由图乙可知,提升物体A时,2s内物体升高的高度hA=40cm=0.4m,
物体A的速度
由图甲可知,通过动滑轮绳子段数n=2,绳子自由端移动的速度
则提升物体A时的拉力
不计绳重和滑轮与轴间的摩擦,拉力
则动滑轮重力
(2)由图乙可知,提升物体B时,2s内物体B升高的高度hB=20cm=0.2m
物体B的速度:
绳子自由端移动的速度
提升物体B时的拉力
不计绳重和滑轮与轴间的摩擦,物体B的重力
滑轮对物体B做的有用功W有用=GBh=9500N×0.2m=1900J
(3)提升B时,2s内拉力端移动距离
拉力做的总功W总=F's=5000N×0.4m=2000J
机械效率
13.(1)10A
(2)880W
(3)
解:(1)由图乙知,开关接1时,两电阻串联,电饼锅为低温挡;开关接2时,电路为的简单电路,电饼锅为高温挡。
电饼锅高温挡工作时电路中的电流
(2)电饼锅低温档工作时,总电阻
低温挡档的功率
(3)由得,电饼锅工作消耗的电能
14.(1)2A,10W
(2)6000J/
(3)
解:(1)加热挡只有接入电路,根据欧姆定律的电流
加热挡功率
(2)由图丙可知加热时间,杯垫加热阶段消耗的电能
(3)保温挡与串联,功率,根据得总电阻
的阻值
15.(1)440W
(2)88Ω
(3)800W
解:(1)开关S1闭合、S2断开时,只有R2工作电路中的总电阻最大,由可知,电功率最小为“小火挡”,因此“小火挡”的功率
(2)开关S1和S2闭合时,R1与R2并联,电路中的总电阻最小,由可知,电功率最大为“大火挡”,R1的功率
R1的阻值为
(3)电火锅消耗的电能
电火锅“大火挡”的实际功率
16.(1)36J
(2)8Ω
(3)1.12W
解:(1)通电,整个电路消耗的电能
(2)由图乙可知,0℃环境中测温探头电阻,根据欧姆定律,可得电路总电阻
R与串联,因此滑动变阻器接入电阻
(3)由图乙可知,100℃环境中测温探头电阻,保持不变,此时电路总电阻
此时电路电流
R消耗的电功率
17.(1)开关S应与1触点连通,此时电路中电流约
(2),
(3)
解:(1)根据可知,在电源电压一定时,电阻越小,功率越大。当旋转开关连通触点时,电路为的简单电路,电阻较小,此时电加热餐台处于加热挡。
由可得,此时电路中的电流
(2)加热挡时,只有接入电路,根据,可得加热挡的电功率
已知
根据,可得加热挡工作消耗的电能
(3)当旋转开关连通触点时,和串联,此时为保温挡,已知保温时功率
根据,可得保温时电路的总电阻
根据串联电路电阻的特点可得电阻的阻值
18.(1)
(2)50%
(3)
解:(1)加湿器额定功率为500W,加湿一次的时间是,这段时间消耗的电能是
(2)据乙图可知,电路是串联的,控制电路消耗的功率是,控制电路中的电流为
控制电路中的总电阻为
的阻值为
由图丙可知,此时的空气湿度是50%。
(3)当空气湿度是30%时,湿敏电阻的阻值为,湿敏电阻两端电压为
此时电路中的电流为
电阻箱的阻值为
则电阻箱的阻值至少应调到。
19.(1)12V
(2)3.2W
(3)10Ω
解:(1)由图甲电路图知,定值电阻R与可变电阻Rv串联在电路中,电流表测电路中的电流,电压表测可变电阻两端的电压。由图乙知,车速为60km/h时,可变电阻的阻值为40欧,据串联电路的分压特点有
解得,定值电阻两端的电压U1=4V。电源电压
(2)车速达到120km/h时,电流表达到报警电流值。由图乙知,车速为120km/h时,可变电阻的阻值为10欧。此时电路的总阻值
报警电流
电阻R消耗的功率
(3)由图乙知,可变电阻的阻值与车速的图像是一次函数图线。当车速为0时,可变电阻的阻值为70欧,当车速为120km/h时,可变电阻的阻值为10欧,则有,
解以上两式得k==-0.5Ωh/km,b=70Ω,即
当车速为100km/h时,可变电阻的阻值
保持报警电流不变,则报警时,需要的总电阻为30欧,需要调换的定值电阻的阻值
20.(1)20W
(2)44Ω
(3)
解:(1)当衔铁被电磁铁吸下时,触点 A、B 断开,仅接入工作电路,处于保温状态。保温状态下工作电路的功率
(2)加热状态下,与并联,总功率为
的功率已知为 20 W,故的功率为
电阻的阻值
(3)控制电路中,当电流达到 0.15 A 时,衔铁吸合,进入保温状态,此时对应设定的最高温度。此时控制电路总电阻
电磁铁线圈电阻不计,根据串联电路特点,此时热敏电阻阻值:……①
滑动变阻器可调范围为 0 ~ 10 Ω,当,代入式①可得,查图乙得对应温度为40℃;当,代入式①可得,查图乙得对应温度为80℃。因此,通过调节滑动变阻器,可设置的热水最高温度范围为。
21.(1)30Ω
(2)3W
(3)72J
解:(1)由电路图可知,光敏电阻与定值电阻串联,电压表测量两端的电压。当无人经过通道时,光敏电阻被光照射,由图乙可知,此时电压表示数
此时电路中的电流为
根据串联电路电压规律,光敏电阻两端的电压为
光敏电阻的阻值为
(2)当有人经过通道时,光线被阻挡,由图乙可知,此时电压表示数
电路中的电流为
根据串联电路电压规律,光敏电阻两端的电压为
光敏电阻的功率为
(3)由图乙可知,在0~11s的时间内,无人经过的时间
有人经过的时间
无人经过时,电路中的电流,电路消耗的电能为
有人经过时,电路中的电流,电路消耗的电能为
在0~11s的时间内电路消耗的总电能为
22.(1)
(2)0.056kg
解:(1)摩托车和人的总质量为
摩托车对水平地面的压力
三轮摩托车与地面的总接触面积为
则摩托车对地面的压强为
(2)水吸收的热量
由题意知,燃气完全燃烧释放的热量
则共用掉燃气的质量
23.(1)14m/s
(2)
(3)
解:(1)公交车行驶的速度
(2)氢燃料完全燃烧放出的热量
(3)公交车受到的重力
公交车所受阻力
公交车匀速直线行驶时,牵引力与阻力是一对平衡力,则其受到的牵引力
牵引力所做的功
24.(1)1.5h
(2)90A
(3)720km
解:(1)电池从空电量至充满的时间
(2)电动机正常工作电功率
则正常工作电流
(3)满电总电能
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,即牵引力
大巴一次满电最多可以行驶的路程
25.(1)5.5A
(2)
(3)
解:(1)电饭锅在加热挡时的电流
(2)电饭锅处于保温挡时,持续工作15min,产生的热量是
(3)当开关S1、S2都闭合时,电阻R2被短路,电路为R1的简单电路。此时电路总电阻最小,根据可知,此时电功率较大,电饭锅处于加热挡。当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1和R2串联,此时电路总电阻最大,根据可知电功率较小,电饭锅处于保温挡。在加热挡时,根据可知
在保温挡时,电路总电阻
电阻R2的阻值
26.(1)1A
(2)接通电路后,开关S自动与触点a、b接通,R0和R并联,总电阻较小,根据可知总功率较大,开始加热。当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a、b断开,并与触点c接通,电路为R0的简单电路,根据可知总功率较小,开始保压。
(3)1.02×106J
解:(1)电压力锅在保压状态下电路中的电流
(2)接通电路后,开关S自动与触点a、b接通,R0和R并联,总电阻较小,根据可知总功率较大,开始加热。当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a、b断开,并与触点c接通,电路为R0的简单电路,根据可知总功率较小,开始保压。
(3)水从初温25℃加热到105℃吸收的热量为
加热状态下消耗的电能
加热时间
保压时间
保压状态下消耗的电能为
消耗的总电能为
27. (1)3A
(2)3.2Ω
(3)1200s
解:(1)对电路如进行分析可得,S接b时只有R1工作,S接c时,R1和R2串联。由可知,S接b时电路时高温状态,S接c时电路处于低温状态。由P=UI可得,处于高温挡加热时电路的电流为
(2)由电路图知,开关S接高温挡位时,电路为R1的简单电路,根据可得,电热丝R1的阻值为
加热壶处于低温挡加热时的总电阻为
则电热丝R2的阻值为
(3)小米粥吸收的热量为
不计热量损失,小米粥吸收的热量等于电流消耗的热量,加热时间为
答:(1)高温加热挡时,电路中的电流是3A;
(2)电热丝R2的阻值是3.2Ω;
(3)妈妈用低温挡将初温为20℃、质量为0.2kg的小米粥加热到50℃,所用时间是1200s。
28.(1)
(2)
(3)
解:(1)“葛洲坝”号达到设计吃水深度时,船底最深处面积上受到江水的压强为
则受到江水的压力为
(2)船始终漂浮,浮力等于总重力,因此减小的浮力等于卸下货物的重力,则减小的浮力为
则船排开江水的体积减小量为
(3)锂电池充满电储存的总能量
由题意可知柴油完全燃烧放出的热量与锂电池的电能相等
则柴油的质量为
29.(1)7kg
(2)500Ω
解:(1)图甲中,力敏电阻R与定值电阻串联,电压表测量R两端电压。
根据串联电路电压规律,定值电阻两端电压
串联电路电流处处相等,电路电流为
力敏电阻的阻值
由图乙可知,时,力敏电阻受到的压力,重物静止时,受力平衡,则有
则重物总质量为
(2)小桌板承受的最大质量为10kg,最大压力等于最大重力
由图乙可知,时,力敏电阻的阻值,图丙中,R'与串联,电压表测量两端电压,达到最大质量时,电压表示数为2V,根据串联电路电压规律,力敏电阻两端电压
电路电流
串联电路电流处处相等,则定值电阻的阻值
30.(1)6V
(2)500Pa
(3)10N
(4)56N
解:(1)当时,,此时电流表示数为0.15 A,则电源电压
(2)由图丙可知,当时,物体下方刚接触水面,则容器底部受到水的压强
(3)由图丙可知,物体的重力为4 N,当物体浸没时,力传感器对物体的竖直向下的力为6 N。所以物块M浸没时受到的浮力
(4)因为电流表的量程为0~0.6 A,允许通过的最大电流为0.5 A,所以电路中的最大电流为0.5 A,则电路中的最小总电阻为
则接入电路的最小阻值为
由表中数据得,当增大5 N,电阻减少2.5 Ω,则该传感器所测的最大力
所以该传感器所受力的最大值为56 N
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