2021年中考物理總復(fù)習(xí)計(jì)算題專題訓(xùn)練真題集錦

中考物理總復(fù)習(xí)計(jì)算專題訓(xùn)練真題集錦【說(shuō)明】此集錦試題精選自近兩年各地中考真題，涉及初中物理所有類型作圖，考察內(nèi)容均是歷年中考的高頻考點(diǎn)。精心編制，以饗讀者，希望對(duì)大家中考復(fù)習(xí)有事半功倍的效果。一、eq\a\vs4\al(與速度、壓強(qiáng)、功有關(guān)的計(jì)算)1.(2019徐州黑白卷)冰壺由花崗巖鑿磨而成，質(zhì)量約為19kg，與冰道接觸的底面積約為0.02m2，冰壺的體積約為8×10－3m3.(g取10N/kg)求：(1)冰壺的平均密度；(2)冰壺對(duì)水平冰道的壓強(qiáng)．2.(2020南京改編)如圖所示為一輛無(wú)人駕駛清掃車(chē)，空車(chē)質(zhì)量為400kg，它集激光雷達(dá)、攝像頭、超聲波雷達(dá)等傳感器于一體，可自主作業(yè)．(1)空車(chē)停在水平地面上，若地面總受力面積為200cm2，則車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少帕？(g取10N/kg)(2)空車(chē)行駛時(shí)牽引力的功率為810W，在10s內(nèi)勻速行駛12m，車(chē)受到的阻力為多少牛？第2題圖3.(2020山西)2020年初，一場(chǎng)罕見(jiàn)的大雪襲擊了加拿大．厚達(dá)2m的積雪，給市民出行帶來(lái)了極大不便．若積雪的密度約為0.2×103kg/m3，g取10N/kg.(1)請(qǐng)計(jì)算2m厚的積雪對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；(2)若2m厚的積雪，壓在面積為5m2的汽車(chē)頂部，請(qǐng)計(jì)算汽車(chē)頂部所受的壓力．4.(2020北部灣)無(wú)人機(jī)從某一高處開(kāi)始豎直下降，下降過(guò)程的s－t圖像如圖所示，若該無(wú)人機(jī)整機(jī)質(zhì)量是1.6kg，g取10N/kg.求：(1)無(wú)人機(jī)所受的重力；(2)0～1s內(nèi)無(wú)人機(jī)受到重力做的功；(3)0～4s內(nèi)無(wú)人機(jī)下降的平均速度．第4題圖5.(2020樂(lè)山)如圖所示，一款新型無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車(chē)，總質(zhì)量為1.5×103kg，在性能測(cè)試中，沿平直的公路勻速行駛，行駛過(guò)程中汽車(chē)受到的阻力為總重力的0.1倍，(g取10N/kg)求：(1)汽車(chē)勻速行駛的速度；(2)汽車(chē)受到的牽引力；(3)此過(guò)程中汽車(chē)牽引力所做的功和做功功率．第5題圖二、與浮力有關(guān)的計(jì)算1.(2020北京)排水量是輪船裝滿貨物時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量．一艘排水量為2000t的輪船，裝滿貨物在河水中航行．河水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg.求：(1)裝滿貨物時(shí)，輪船和貨物受到的總重力；(2)輪船排開(kāi)水的體積．2.(2020聊城)潛水艇為增強(qiáng)國(guó)防力量，維護(hù)祖國(guó)安定發(fā)揮了重要作用．潛水艇截面如圖所示，通過(guò)向水艙中充水或從水艙向外排水來(lái)改變潛水艇的自重，從而使其下沉或上?。覈?guó)某型號(hào)潛水艇的總體積為2×103m3，水艙未充海水時(shí)潛水艇總重為1.26×107N，最大下潛深度可達(dá)400m．海水密度取1.03×103kg/m3.g取10N/kg.求：第2題圖(1)最大下潛深度處的海水壓強(qiáng)；(2)潛水艇完全潛入海水中時(shí)受到的浮力；(3)潛水艇懸浮在海水中時(shí)，水艙中充入海水的質(zhì)量．3.(2020婁底)如圖所示，在水平地面上有一個(gè)裝有水的圓柱型容器(水的深度不變)，一物體浸沒(méi)在容器底部(非密合)，現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)將物體緩慢拉出．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，物體下表面距容器底的距離為h，F(xiàn)與h的關(guān)系如圖所示，求：(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)(1)物體浸沒(méi)在水中所受的浮力；(2)物體的密度；(3)物體上表面剛出水面時(shí)，水對(duì)下表面產(chǎn)生的壓強(qiáng)．第3題圖三、與機(jī)械效率有關(guān)的計(jì)算1.(2020青海改編)使用如圖所示的機(jī)械裝置，某人從井里提升78kg的重物，在10s內(nèi)沿水平地面向右勻速行走了8m，該人拉繩子的力是400N(繩重與摩擦忽略不計(jì)，g取10N/kg)．求：第1題圖(1)物體上升的速度是多少？(2)該裝置的機(jī)械效率是多少？(3)動(dòng)滑輪的重力是多少？2.(2020泰州)小明利用如圖所示的滑輪組，將質(zhì)量為90kg的物體在1min內(nèi)勻速提升5m，豎直向上的拉力為360N．求：(1)物體的重力(g取10N/kg)；(2)小明拉力的功率；(3)滑輪組的機(jī)械效率(結(jié)果保留一位小數(shù))．第2題圖3.(2020南通)如圖，塔式起重機(jī)上的滑輪組將重為1.2×104N的重物勻速吊起2m時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為80%，g取10N/kg.(1)求提升重物做的有用功；(2)求繩端的拉力；(3)若動(dòng)滑輪的質(zhì)量為40kg，求克服摩擦和鋼繩重所做的功．第3題圖4.(2019泰州)如圖，使用杠桿提升重物，拉力F豎直向下，重物勻速緩慢上升，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：物重G/N拉力F/N時(shí)間t/sA端上升的豎直距離h/mB端下降的豎直距離s/m2005000.50.40.2求：(1)拉力所做的功；(2)拉力做功的功率；(3)此過(guò)程中，該杠桿的機(jī)械效率．第4題圖5.(2020南充改編)如圖所示，用沿斜面向上大小為4N的拉力F將一個(gè)重5N的物體從斜面底端勻速拉至頂端．已知物體沿斜面上滑的距離為5m，上升的高度為3m．求：(1)斜面的機(jī)械效率．(2)此過(guò)程中，物體受到的摩擦力．第5題圖四、簡(jiǎn)單電路類計(jì)算1.(2020重慶B卷)如圖所示，電源電壓不變，定值電阻R1阻值為10Ω，定值電阻R2阻值為20Ω.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電流表示數(shù)為0.2A．求：第1題圖(1)R1兩端的電壓；(2)在10s內(nèi)，電流通過(guò)R2做的電功．2.(2020廣州)如圖所示，小燈泡L的額定電壓為3.8V，定值電阻R阻值為20Ω，閉合開(kāi)關(guān)，流過(guò)R的電流為0.1A．流過(guò)L的電流為0.2A．求：第2題圖(1)此時(shí)L的電阻．(2)L的實(shí)際功率．(3)通電20s，L、R共消耗的電能．3.(2020長(zhǎng)沙)在如圖所示的電路中，電源電壓可以調(diào)節(jié)．調(diào)節(jié)電源電壓為4V，閉合開(kāi)關(guān)S，電流表、的示數(shù)分別為1.2A和0.8A.(1)求此時(shí)通過(guò)電阻R2的電流；(2)求電阻R2的阻值；(3)重新調(diào)節(jié)電源電壓后，閉合開(kāi)關(guān)S，電流表的示數(shù)為1.2A.求1min內(nèi)電流通過(guò)電阻R2產(chǎn)生的熱量．第3題圖五、eq\a\vs4\al(動(dòng)態(tài)電路類計(jì)算)類型1動(dòng)態(tài)電路常規(guī)計(jì)算1.(2020徐州銅山區(qū)一模)如圖所示電路，電源電壓保持不變，R0是定值電阻，R是標(biāo)有“20Ω2A”字樣的滑動(dòng)變阻器．閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值為5Ω和20Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率相等．試求：第1題圖(1)滑動(dòng)變阻器兩端允許加載的最大電壓；(2)電阻R0的阻值．2.(2020荊門(mén))“開(kāi)車(chē)不飲酒，酒后不開(kāi)車(chē)”是每一位司機(jī)都必須遵守的交通法規(guī)．圖甲是氣體中酒精濃度測(cè)試儀的原理圖，電源電壓U＝12V，R1是氣敏電阻，其阻值隨氣體中酒精濃度的變化規(guī)律如圖乙所示．氣體中酒精濃度大于或等于20小于80mg/100mL為酒駕，大于或等于80mg/100mL為醉駕．測(cè)試儀使用前應(yīng)先調(diào)零，即當(dāng)氣體中酒精濃度為0時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑片，使電壓表示數(shù)U1＝10V，調(diào)零后R2的滑片位置保持不變．求：第2題圖(1)調(diào)零后R2接入電路中的阻值；(2)當(dāng)U1＝10V時(shí)，R1消耗的電功率；(3)在某次檢測(cè)中，電流表示數(shù)為0.3A，試通過(guò)計(jì)算分析，判斷該司機(jī)屬于酒駕還是醉駕？3.(2020瀘州)電學(xué)實(shí)驗(yàn)室有一種恒流電源——將電源接入電路工作時(shí)，該電源輸出恒定的電流，而電源兩端的電壓會(huì)隨著外電路的電阻變化而變化．小浩在一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將恒流電源接入如圖所示的電路中，其中R1、R2均為定值電阻．只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電壓表示數(shù)U1＝6V，此時(shí)電阻R1消耗的電功率P＝3.6W.(1)求該恒流電源輸出的恒定電流；(2)若同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí)，電壓表示數(shù)變?yōu)閁2＝4V，求定值電阻R2的阻值；(3)若同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2通電1min，求電阻R2產(chǎn)生的熱能．第3題圖4.在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R1的阻值為10Ω.閉合開(kāi)關(guān)S，兩電流表的示數(shù)分別為0.8A和0.6A.(1)求電源電壓U.(2)求電阻R2的阻值．(3)現(xiàn)用電阻R0替換電阻R1和R2中的一個(gè)，替換前后僅一個(gè)電流表的示數(shù)變化了0.4A．求電阻R0的阻值．第4題圖類型2極值、范圍類計(jì)算5.(2020大慶改編)如圖所示，R1＝6Ω，當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)為1A；當(dāng)S3閉合，S1、S2斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A．求：第5題圖(1)電源電壓．(2)電阻R2的阻值．(3)求電路消耗的最大電功率．6.(2020濱州)如圖所示，電源電壓4.5V保持不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，燈泡L標(biāo)有“3V1.5W”字樣，滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“20Ω1A”字樣．閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P，使燈泡正常工作，不考慮燈絲電阻的變化．求：(1)燈泡正常工作時(shí)的電流和電阻．(2)燈泡正常工作1min所放出的熱量．(3)在保證電路安全的條件下，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變化范圍．第6題圖7.(2020北部灣)某實(shí)驗(yàn)小組利用電源、電流表、滑動(dòng)變阻器R，開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干測(cè)量定值電阻Rx阻值，所有元件均完好．按圖連接電路(其中電壓表未畫(huà)出)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開(kāi)關(guān)后，將變阻器滑片從一端移動(dòng)到另一端的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的變化范圍為0.24A～1.2A，電壓表示數(shù)相應(yīng)的變化范圍為6.0V～0V．求：(1)當(dāng)R接入電路為最大阻值時(shí)，若通電10s時(shí)間，R消耗的電能；(2)Rx的阻值；(3)若將Rx與R并聯(lián)在原電源兩端時(shí)，電路消耗的最小電功率．第7題圖8.(2020徐州一模)如圖甲所示電路中，R0為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器，在滑動(dòng)變阻器的滑片從a端滑到b端的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率隨電流的變化關(guān)系如圖乙所示，求：(1)當(dāng)電流為0.2A時(shí)，電壓表的讀數(shù)；(2)R0的最大電功率．第8題圖六、家用電器類計(jì)算1.(2020泰州)如圖是某型號(hào)電飯鍋工作原理的簡(jiǎn)化電路圖，電飯鍋有兩擋，分別是高溫?zé)蠛偷蜏貭F飯．S1為擋位自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，R1和R2為電熱絲，R1的阻值為80Ω，高溫?zé)髶醯墓β蕿?60W．求：第1題圖(1)高溫?zé)髸r(shí)干路中的電流；(2)電阻絲R2的阻值；(3)電飯鍋低溫燜飯0.5h消耗的電能是多少焦耳．2.(2020天水)如圖所示是某款電熱水壺及相關(guān)信息表．現(xiàn)在該水壺內(nèi)裝入1L、初溫為20℃的水，放置在水平桌面上．接通電源使其正常工作，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將水燒開(kāi)．求：(1)裝入水后水壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)；(2)水吸收的熱量；(3)此電熱水壺在額定電壓下正常工作7min可將1L水燒開(kāi)，試計(jì)算該電熱水壺的加熱效率．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，g＝10N/kg]額定功率1000W自重5N與桌面接觸面積200cm2第2題圖3.(2020本溪)圖中是一款家用電熱水器簡(jiǎn)化電路圖，它有高溫和低溫兩個(gè)擋位，高溫?fù)豕β蕿?300W．R1、R2均為加熱電阻絲，R1的阻值為55Ω.[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]求：(1)低溫?fù)鯐r(shí)通過(guò)R1的電流．(2)R2的阻值．(3)如果不計(jì)熱量損失，用高溫?fù)醢?0kg的水，從27℃加熱到60℃，需要的時(shí)間．第3題圖4.(2020懷化)如圖甲為新型電飯鍋，它能智能化地控制食物在不同時(shí)間段的溫度，以得到最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感．小明了解到電飯鍋的簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，R1和R2均為電熱絲，S1和S2為溫控開(kāi)關(guān)，其中S2有A、B兩個(gè)觸點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)“高溫”“中溫”和“低溫”三擋的轉(zhuǎn)換．當(dāng)S1閉合，S2連接觸點(diǎn)A時(shí)，處于“高溫”擋，高溫功率1100W．已知R1＝55Ω，求：(1)處于“高溫”擋時(shí)，電飯鍋正常工作時(shí)電路中的總電流是多大．(2)電阻R2的阻值．(3)當(dāng)S1斷開(kāi)，S2連接觸點(diǎn)B時(shí)，處于“低溫”擋，此時(shí)電路的總功率．(4)如圖丙是在一次煮飯過(guò)程中電飯鍋功率與時(shí)間的關(guān)系圖像，求本次煮飯過(guò)程中電飯鍋消耗的電能．第4題圖七、熱學(xué)計(jì)算1.(2020聊城)小華家使用的是天然氣熱水器，他嘗試估測(cè)該熱水器的效率，以核對(duì)銘牌上的數(shù)值是否準(zhǔn)確．當(dāng)只有該熱水器使用天然氣時(shí)，把50kg的水從20℃加熱到54℃，天然氣表的示數(shù)由1365.05m3變?yōu)?365.17m3，已知水的比熱容c＝4.2×103J/(kg·℃)，天然氣的熱值q＝7.0×107J/m3.求：(1)水吸收的熱量；(2)消耗的天然氣完全燃燒放出的熱量；(3)該熱水器的效率．2.(2020益陽(yáng))對(duì)生活垃圾進(jìn)行分類既是當(dāng)前的一種時(shí)尚，更是生態(tài)環(huán)保的需要．目前我市每天能產(chǎn)生900t左右的生活垃圾，若進(jìn)行分類后，除去可回收垃圾和需要特殊處理的垃圾，將還有800t左右的垃圾需要處理．為了處理這些垃圾，益陽(yáng)市建成了光大生活垃圾焚燒發(fā)電廠，它每天可以焚燒800t生活垃圾發(fā)電，經(jīng)實(shí)踐檢測(cè)每完全燃燒1t生活垃圾可發(fā)電300kW·h.設(shè)整個(gè)發(fā)電過(guò)程中的效率為30%，求：(1)生活垃圾的熱值q；(2)完全燃燒1t生活垃圾產(chǎn)生的熱量若用來(lái)燒開(kāi)水，其中70%的熱量被水吸收，可燒開(kāi)多少噸1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下20℃的冷水．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]八、力電綜合計(jì)算1.日常生活提倡大家低碳出行，電動(dòng)汽車(chē)比燃油汽車(chē)低碳環(huán)保并且能源利用率高，是今后交通工具的發(fā)展方向．某款新型家用四輪電動(dòng)汽車(chē)質(zhì)量為0.6t，每個(gè)輪胎與地面接觸面積為20cm2，汽車(chē)蓄電池提供電壓150V，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電流為10A，使汽車(chē)獲得240N的牽引力，保證汽車(chē)以18km/h的速度在水平路面上勻速行駛，g取10N/kg，求：(1)汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；(2)汽車(chē)勻速行駛5min克服摩擦阻力所做的功；(3)電動(dòng)機(jī)正常工作5min消耗的電能．2.(2020龍東改編)電動(dòng)自行車(chē)是備受人們青睞的一種交通工具，如圖．下表是某種型號(hào)電動(dòng)自行車(chē)主要技術(shù)參數(shù)．(1)若電動(dòng)自行車(chē)的速度為9m/s(假設(shè)不發(fā)生變化)，經(jīng)過(guò)半小時(shí)后行駛的路程為多少千米？(2)電動(dòng)自行車(chē)以額定功率行駛時(shí)工作電流是多大？(3)充滿電的電池完全放電，能釋放出多少電能？(4)若電動(dòng)自行車(chē)以額定功率勻速行駛在平直公路上，速度為9m/s，求受到的阻力為多少？第2題圖整車(chē)整車(chē)質(zhì)量40kg最高車(chē)速≤35km/h最大噪聲≤62dB蓄電池電壓48V容量12A·h電動(dòng)機(jī)額定電壓48V額定功率240W一、與速度、壓強(qiáng)、功有關(guān)的計(jì)算1.解：(1)冰壺的平均密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(19kg,8×10－3m3)＝2.375×103kg/m3(2)冰壺對(duì)水平冰道的壓力F＝G＝mg＝19kg×10N/kg＝190N冰壺對(duì)水平冰道的壓強(qiáng)p＝eq\f(F,S)＝eq\f(190N,0.02m2)＝9500Pa2.解：(1)空車(chē)的重力G＝mg＝400kg×10N/kg＝4000N空車(chē)對(duì)地面的壓力F＝G＝4000N地面總受力面積S＝200cm2＝2×10－2m2車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)p＝eq\f(F,S)＝eq\f(4000N,2×10－2m2)＝2×105Pa(2)牽引力所做的功W＝Pt＝810W×10s＝8100J牽引力F′＝eq\f(W,s)＝eq\f(8100J,12m)＝675N由于清掃車(chē)勻速行駛，因此車(chē)受到的阻力f＝F′＝675N3.解：(1)積雪對(duì)水平地面的壓力F＝G＝mg＝ρVg＝ρShg積雪對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p＝eq\f(F,S)＝ρgh＝0.2×103kg/m3×10N/kg×2m＝4×103Pa(2)汽車(chē)頂部所受的壓力F＝pS＝4×103Pa×5m2＝2×104N4.解：(1)無(wú)人機(jī)所受的重力：G＝mg＝1.6kg×10N/kg＝16N(2)由圖像可知，0～1s內(nèi)無(wú)人機(jī)下降的高度：h＝6m0～1s內(nèi)無(wú)人機(jī)重力做的功：W＝Gh＝16N×6m＝96J(3)由圖像可知，0～4s內(nèi)無(wú)人機(jī)下降的高度：h′＝12m0～4s內(nèi)無(wú)人機(jī)下降的平均速度：v＝eq\f(h′,t)＝eq\f(12m,4s)＝3m/s5.解：(1)由圖可知s＝1.8×103m，t＝3min＝180s汽車(chē)勻速行駛的速度：v＝eq\f(s,t)＝eq\f(1.8×103m,180s)＝10m/s(2)由于汽車(chē)勻速行駛，所以受到的牽引力等于阻力汽車(chē)的重力：G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N汽車(chē)受到的牽引力：F牽引＝F阻＝0.1G＝0.1×1.5×104N＝1.5×103N(3)此過(guò)程中汽車(chē)牽引力做功：W＝Fs＝1.5×103N×1.8×103m＝2.7×106J此過(guò)程中汽車(chē)牽引力做功的功率：P＝eq\f(W,t)＝eq\f(2.7×106J,180s)＝1.5×104W二、與浮力有關(guān)的計(jì)算1.解：(1)依據(jù)阿基米德原理F浮＝G排＝m排g＝2000×103kg×10N/kg＝2×107N輪船滿載時(shí)在水面漂浮，G總＝F?。?×107N(2)輪船排開(kāi)水的體積V排＝eq\f(m排,ρ水)＝eq\f(2000×103kg,1.0×103kg/m3)＝2000m32.解：(1)最大下潛深度處的海水壓強(qiáng)p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×400m＝4.12×106Pa(2)潛水艇完全潛入海水中時(shí)，排開(kāi)海水的體積V排＝V艇＝2×103m3潛水艇完全潛入海水中時(shí)受到的浮力F?。溅押Ｋ甮V排＝1.03×103kg/m3×10N/kg×2×103m3＝2.06×107N(3)潛水艇懸浮在海水中時(shí)，所受浮力等于潛水艇和充入海水的總重力，即F?。紾海水＋G艇G海水＝F?。璆艇＝2.06×107N－1.26×107N＝8×106N則水艙中充入海水的質(zhì)量m海水＝eq\f(G海水,g)＝eq\f(8×106N,10N/kg)＝8×105kg3.解：(1)物體浸沒(méi)在水中受到的浮力：F?。紾－F沒(méi)＝12N－4N＝8N(2)因?yàn)槲矬w浸沒(méi)，F(xiàn)浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物體的重力為G＝mg＝ρ物gV所以有eq\f(G,ρ物)＝eq\f(F浮,ρ水)，則ρ物＝eq\f(G,F浮)ρ水＝eq\f(12N,8N)×1.0×103kg/m3＝1.5×103kg/m3(3)由圖可得物體上表面剛出水面時(shí)物體向上移動(dòng)5cm，下表面剛出水時(shí)物體向上移動(dòng)8cm，所以物體上表面剛出水面時(shí)下表面距離水面3cm故這時(shí)水對(duì)物體下表面的壓強(qiáng)：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m＝300Pa三、與機(jī)械效率有關(guān)的計(jì)算1.解：(1)由圖可知，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n＝2由s＝nh可得，物體上升的高度：h＝eq\f(s,n)＝eq\f(8m,2)＝4m物體上升的速度：v物＝eq\f(h,t)＝eq\f(4m,10s)＝0.4m/s(2)物體的重力：G＝mg＝78kg×10N/kg＝780N有用功：W有用＝Gh＝780N×4m＝3120J拉力做的功：W總＝Fs＝400N×8m＝3200J滑輪組的機(jī)械效率：η＝eq\f(W有用,W總)×100%＝eq\f(3120J,3200J)×100%＝97.5%(3)不計(jì)繩重和摩擦，由F＝eq\f(1,2)(G＋G動(dòng))可得，動(dòng)滑輪的重量：G動(dòng)＝2F－G＝2×400N－780N＝20N2.解：(1)物體的重力是G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N(2)由圖可知，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n＝3，物體勻速提升5m時(shí)，繩端移動(dòng)的距離s＝3h＝3×5m＝15m小明拉力做功W＝Fs＝360N×15m＝5400J小明拉力的功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(5400J,60s)＝90W(3)有用功W有＝Gh＝900N×5m＝4500J滑輪組的機(jī)械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(Gh,Fs)×100%＝eq\f(4500J,5400J)×100%≈83.3%3.解：(1)提升重物做的有用功W有＝Gh＝1.2×104N×2m＝2.4×104J(2)由圖可知，繩子的有效段數(shù)n＝3則繩端移動(dòng)的距離s＝nh＝3×2m＝6m由η＝eq\f(W有,W總)可得，總功W總＝eq\f(W有,η)＝eq\f(2.4×104J,80%)＝3×104J繩端的拉力F＝eq\f(W總,s)＝eq\f(3×104J,6m)＝5×103N(3)由W有＋W額＝W總可得，額外功W額＝W總－W有＝3×104J－2.4×104J＝6×103J克服動(dòng)滑輪重力所做的額外功W動(dòng)＝G動(dòng)h＝m動(dòng)gh＝40kg×10N/kg×2m＝800J則克服摩擦和鋼絲繩重所做的功W′＝W額－W動(dòng)＝6×103J－800J＝5.2×103J4.解：(1)拉力所做的功W＝Fs＝500N×0.2m＝100J(2)拉力做功的功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(100J,0.5s)＝200W(3)杠桿的機(jī)械效率η＝eq\f(W有用,W總)×100%＝eq\f(Gh,W)×100%＝eq\f(200N×0.4m,100J)×100%＝80%5.解：(1)總功W總＝Fs＝4N×5m＝20J有用功W有＝Gh＝5N×3m＝15J機(jī)械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(15J,20J)×100%＝75%(2)額外功W額＝W總－W有＝20J－15J＝5J物體受到的摩擦力f＝eq\f(W額,s)＝eq\f(5J,5m)＝1N四、簡(jiǎn)單電路類計(jì)算1.解：(1)由圖可知，R1與R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流由I＝eq\f(U,R)可知，R1兩端的電壓為：U1＝IR1＝0.2A×10Ω＝2V(2)10s內(nèi)電流通過(guò)R2做的電功：W＝U2It＝I2R2t＝(0.2A)2×20Ω×10s＝8J2.解：(1)由圖可知，閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡L與定值電阻R并聯(lián)，由歐姆定律可得定值電阻R兩端的電壓UR＝IRR＝0.1A×20Ω＝2V并聯(lián)電路電壓相等，都等于電源電壓，由歐姆定律可得此時(shí)L的電阻RL＝eq\f(U,IL)＝eq\f(2V,0.2A)＝10Ω(2)由P＝UI得，L的實(shí)際功率PL＝UIL＝2V×0.2A＝0.4W(3)小燈泡L與定值電阻R并聯(lián)，干路電流I＝IR＋I(xiàn)L＝0.1A＋0.2A＝0.3A通電20s，L、R共消耗的電能W＝UIt＝2V×0.3A×20s＝12J3.解：(1)由電路圖可知，電阻R1與R2并聯(lián)，電流表測(cè)干路中的電流，電流表測(cè)R1支路中的電流．則通過(guò)電阻R2的電流：I2＝I－I1＝1.2A－0.8A＝0.4A(2)由I＝eq\f(U,R)得，R2的阻值：R2＝eq\f(U1,I2)＝eq\f(4V,0.4A)＝10Ω(3)R1的電阻：R1＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(4V,0.8A)＝5Ω調(diào)節(jié)電源電壓后，流過(guò)R1的電流為I1′＝1.2A，則電源電壓為：U2＝I1′R1＝1.2A×5Ω＝6V1min內(nèi)電流通過(guò)電阻R2產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R2)t＝eq\f(（6V）2,10Ω)×1×60s＝216J五、動(dòng)態(tài)電路類計(jì)算1.解：(1)滑動(dòng)變阻器兩端允許加載的最大電壓U最大＝IR＝2A×20Ω＝40V(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為5Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率P1＝Ieq\o\al(2,1)R1＝(eq\f(U,R0＋5Ω))2×5Ω當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為20Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率P2＝Ieq\o\al(2,2)R2＝(eq\f(U,R0＋20Ω))2×20Ω由P1＝P2解得R0＝10Ω2.解：(1)由乙圖可知，當(dāng)氣體中酒精的濃度為0時(shí)，R1＝100Ω，此時(shí)電路中的電流：I＝eq\f(U1,R1)＝eq\f(10V,100Ω)＝0.1AR2接入電路中的阻值：R2＝eq\f(U2,I)＝eq\f(U－U1,I)＝eq\f(12V－10V,0.1A)＝20Ω(2)R1消耗的電功率：P1＝U1I＝10V×0.1A＝1W(3)當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時(shí)，電路的總電阻：R總＝eq\f(U,I′)＝eq\f(12V,0.3A)＝40Ω此時(shí)R1的阻值：R1′＝R總－R2＝40Ω－20Ω＝20Ω由圖乙可知，當(dāng)氣敏電阻的阻值為20Ω時(shí)，氣體中酒精濃度為80mg/100mL，對(duì)照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可以判定，該司機(jī)屬于醉駕．3.解：(1)當(dāng)只閉合S1時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路．由P＝UI得，該恒流電源輸出的恒定電流I＝eq\f(P,U1)＝eq\f(3.6W,6V)＝0.6A(2)只閉合S1時(shí)，由歐姆定律可得R1的阻值R1＝eq\f(U1,I)＝eq\f(6V,0.6A)＝10Ω同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，電阻R1、R2并聯(lián)，此時(shí)流過(guò)R1的電流為I1＝eq\f(U2,R1)＝eq\f(4V,10Ω)＝0.4A因電路中的總電流不變，則流過(guò)R2的電流為I2＝I－I1＝0.6A－0.4A＝0.2AR2的阻值R2＝eq\f(U2,I2)＝eq\f(4V,0.2A)＝20Ω(3)電阻R2產(chǎn)生的熱能Q＝Ieq\o\al(2,2)R2t＝(0.2A)2×20Ω×60s＝48J4.解：(1)由電路圖可知，R1與R2并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，電流表測(cè)電阻R1所在支路的電流．因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以干路電流I＝0.8A，通過(guò)電阻R1的電流I1＝0.6A由I＝eq\f(U,R)可得，電源電壓：U＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V(2)通過(guò)R2的電流：I2＝I－I1＝0.8A－0.6A＝0.2A電阻R2的阻值：R2＝eq\f(U,I2)＝eq\f(6V,0.2A)＝30Ω(3)用電阻R0替換其中一個(gè)電阻，替換前后僅一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生變化，所以電阻R0替換的是電阻R2，并且是電流表的示數(shù)變化，變化后的示數(shù)為I′＝0.8A＋0.4A＝1.2A此時(shí)通過(guò)R0的電流：I0＝I′－I1＝1.2A－0.6A＝0.6A則R0的阻值：R0＝eq\f(U,I0)＝eq\f(6V,0.6A)＝10Ω5.解：(1)當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開(kāi)時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流由I＝eq\f(U,R)可得，電源的電壓：U＝I1R1＝1A×6Ω＝6V(2)當(dāng)S3閉合，S1、S2斷開(kāi)時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，此時(shí)電路中的總電阻：R＝eq\f(U,I)＝eq\f(6V,0.2A)＝30Ω因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電阻R2的阻值：R2＝R－R1＝30Ω－6Ω＝24Ω(3)當(dāng)S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，R1與R2并聯(lián)，此時(shí)電路中的電阻最小，電功率最大，最大電功率：P＝P1＋P2＝eq\f(U2,R1)＋eq\f(U2,R2)＝eq\f(（6V）2,6Ω)＋eq\f(（6V）2,24Ω)＝7.5W6.解：(1)燈泡正常工作時(shí)的電流IL＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(1.5W,3V)＝0.5A燈泡的電阻RL＝eq\f(UL,IL)＝eq\f(3V,0.5A)＝6Ω(2)燈泡正常工作1min所放出的熱量Q＝W＝Pt＝1.5W×60s＝90J(3)閉合開(kāi)關(guān)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電路中的最大電流等于燈泡正常工作時(shí)的電流Imax＝IL＝0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入的電阻為Rmin＝eq\f(UP,Imax)＝eq\f(4.5V－3V,0.5A)＝3Ω當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時(shí)，電路中的電流最小Imin＝eq\f(UL′,RL)＝eq\f(4.5V－3V,6Ω)＝0.25A此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入的阻值Rmax＝eq\f(UP,Imin)＝eq\f(3V,0.25A)＝12Ω故滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變化范圍為3～12Ω7.解：(1)由題意可知，將滑動(dòng)變阻器滑片從一端移動(dòng)到另一端的過(guò)程中，電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)變小，說(shuō)明電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，當(dāng)R接入電路為最大阻值時(shí)，R兩端的電壓為6V，通過(guò)R的電流為0.24A，此時(shí)R消耗的電能W＝URIRt＝6V×0.24A×10s＝14.4J(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為0，電路為Rx的簡(jiǎn)單電路，由歐姆定律可知，電路中的電流最大，為1.2A則電源電壓U＝1.2A×Rx…①當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電路中總電阻最大，電路中的電流最小，為0.24A，則電源電壓U＝6V＋0.24A×Rx…②因?yàn)殡娫措妷翰蛔?，?lián)立解得U＝7.5V，Rx＝6.25Ω(3)由(1)可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R＝eq\f(U,I)＝eq\f(6V,0.24A)＝25Ω若將R與Rx并聯(lián)在電源兩端時(shí)，由P＝eq\f(U2,R)可知，電路中總電阻最大時(shí)，電路的總功率最小電路消耗的最小功率：P最?。絜q\f(U2,R)＋eq\f(U2,Rx)＝eq\f(（7.5V）2,25Ω)＋eq\f(（7.5V）2,6.25Ω)＝2.25W＋9W＝11.25W8.解：(1)由電路圖可知，定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，由圖乙可知，當(dāng)電路中的電流為0.2A時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為2.0W根據(jù)P＝UI可知，電壓表示數(shù)U1＝eq\f(P1,I1)＝eq\f(2.0W,0.2A)＝10V(2)當(dāng)電路中的電流為0.4A時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為3.2W，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U2＝eq\f(P2,I2)＝eq\f(3.2W,0.4A)＝8V因?yàn)殡娫措妷翰蛔儯訧1R0＋U1＝I2R0＋U2即0.2A×R0＋10V＝0.4A×R0＋8V解得：R0＝10Ω，電源電壓U＝12V當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片移至b端時(shí)，電阻R0消耗的電功率最大，最大電功率P＝UI＝eq\f(U2,R0)＝eq\f(（12V）2,10Ω)＝14.4W六、家用電器類計(jì)算1.解：(1)由P＝UI得，高溫?zé)髸r(shí)干路中的電流I高溫＝eq\f(P高溫,U)＝eq\f(660W,220V)＝3A(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1和S都閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，此時(shí)總電阻較小，由P＝UI＝eq\f(U2,R)可知，此時(shí)為高溫?zé)髶?；?dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電阻較大，由P＝UI＝eq\f(U2,R)可知，此時(shí)為低溫燜飯擋．高溫?zé)髶蹼娐返目傠娮铻镽總＝eq\f(U,I高溫)＝eq\f(220V,3A)＝eq\f(220,3)Ω由并聯(lián)電路電阻特點(diǎn)可得eq\f(1,R總)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)代入數(shù)據(jù)解得R2＝880Ω(3)低溫燜飯擋的功率為P低溫＝eq\f(U2,R2)＝eq\f(（220V）2,880Ω)＝55W由P＝eq\f(W,t)得，電飯鍋低溫燜飯0.5h消耗的電能是W＝P低溫t＝55W×0.5×3600s＝99000J2.解：(1)水的體積V＝1L＝1×10－3m3水的質(zhì)量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10－3m3＝1kg裝入水后水壺對(duì)水平桌面的壓力F＝G自＋mg＝5N＋1kg×10N/kg＝15N水壺對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)p＝eq\f(F,S)＝eq\f(15N,200×10－4m2)＝750Pa(2)水吸收的熱量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100－20)℃＝3.36×105J(3)消耗的電能W＝Pt＝1000W×7×60s＝4.2×105J則電熱水壺的加熱效率η＝eq\f(Q吸,W)×100%＝eq\f(3.36×105J,4.2×105J)×100%＝80%3.解：(1)由圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)接a時(shí)兩電阻并聯(lián)，電路電阻最小，根據(jù)P＝UI＝eq\f(U2,R)可判斷，此時(shí)電熱水器為高溫?fù)?；?dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí)電路為R1的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電熱水器為低溫?fù)酰畡t低溫?fù)鯐r(shí)通過(guò)R1的電流I1＝eq\f(U,R1)＝eq\f(220V,55Ω)＝4A(2)低溫?fù)鯐r(shí)R1消耗的功率P1＝UI1＝220V×4A＝880W高溫?fù)鯐r(shí)R2消耗的功率P2＝P高－P1＝3300W－880W＝2420WR2的電阻為R2＝eq\f(U2,P2)＝eq\f(（220V）2,2420W)＝20Ω(3)水吸收的熱量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃－27℃)＝6.93×106J由于不計(jì)熱量損失，則有W＝P高t＝Q吸則需要的時(shí)間為t＝eq\f(W,P高)＝eq\f(6.93×10