2021年中考物理重點(diǎn)難點(diǎn)33綜合計(jì)算含解析

專項(xiàng)七計(jì)算專題

重難點(diǎn)33綜合計(jì)算

【知識(shí)梳理】

初中物理常見的綜合計(jì)算類型，主要是力學(xué)綜合、電學(xué)綜合、力電綜合、電熱綜合（已有專

題討論，不再在本做專題討論）、力熱電綜合。綜合題目涉及知識(shí)面廣、難度較大。在做這

類題目時(shí)，首先要克服畏懼心理,綜合題不一定就是難題，題目很長(zhǎng)的題目也不一定時(shí)難題。

我們要認(rèn)真讀題，仔細(xì)分析題目所呈現(xiàn)的情景、給出的數(shù)據(jù)，將它們一一分解成單一的小問

題，按照我們一般的計(jì)算題解題思路去完成即可。

【典例分析】

【例1】（2020濰坊24）某型號(hào)汽車的油量顯示電路如圖甲所示，其中定值電阻R°=10Q,R

為壓敏電阻（厚度不計(jì)），位于油箱底部，A表是一量程為。?0.6A的電流表，作為油量指

示表。壓敏電阻的電阻值隨汽油產(chǎn)生的壓強(qiáng)的變化而變化，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖乙所示。已知加

滿汽油時(shí)油的深度為0.4m,A表示數(shù)為0.6A,汽油密度P曲=0.7XK/kg/mMg取10N/kg,

求：

（1）加滿汽油時(shí)汽油在油箱底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)；（2）電源的電壓；（3）汽油耗盡時(shí)電流表的示數(shù)。

【答案】（l）2.8X103pa（2）12V（3）0.1A

【分析】（1）加滿汽油時(shí)油的深度為0.4m,所以加滿汽油時(shí)汽油在油箱底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)為:

p=pagh=O.7X103kg/m'XlON/kgX0.4m=2.8X10‘Pa。

（2）加滿汽油時(shí)油的深度為0.4m,A表示數(shù)為0.6A,汽油產(chǎn)生的壓強(qiáng)為：2.8X10，Pa,由乙

圖可知：此時(shí)壓敏電阻的電阻值R=10Q,Ro=10Q,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和I=U/R可得：電

源電壓為：U=I（R+Ro）=0.6AX（10Q+10Q）=12V。

（3）汽油耗盡時(shí)，壓敏電阻受壓強(qiáng)為0,由圖象知此時(shí)壓敏電阻連入電路的阻值R'=110。，

由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得此時(shí)電路中電流為：I'=0=0-lAo

電+Rlon+iion

【思路小結(jié)】這是一道力學(xué)與電學(xué)的基礎(chǔ)綜合計(jì)算題。在閱讀題目的過程中帶著待求的問題

去有意識(shí)的收集數(shù)據(jù)，然后結(jié)合有關(guān)的公式求解即可。

【真題操練】

1.（2020泰安24）利用叉車運(yùn)送貨物，已知貨物質(zhì)量為500kg、底面積為5m貨物與叉車水

平叉臂的接觸面積為0.8m?,g取10N/kg。（1）叉車托著貨物勻速水平移動(dòng)，求貨物對(duì)叉車水

平叉臂壓強(qiáng)；（2）叉車在20s內(nèi)將貨物勻速舉高L8m,求叉車支持力對(duì)貨物做功的功率。

【答案】（1）6.25X10:iPa（2）450W

【解析】（1）貨物對(duì)叉臂的壓力：F=G=mg=500kgX10N/kg=5X103N；貨物對(duì)叉車水平叉

臂的壓強(qiáng)：p=f=山喀=6.25X10：lPa?

S0.8m*

（2）叉車對(duì)貨物的支持力：F'=G=5510%；

叉車支持力對(duì)貨物做的功：W=F'S=5X103NX1.8m=9X103J；

叉車支持力對(duì)貨物做功的功率：P=上=藝空=450Wo

t20s

答：（1）貨物對(duì)叉臂的壓強(qiáng)是6.25XIO'Pa；（2）叉車對(duì)貨物做功的功率是450W。

2.（2020威海26）采購(gòu)員小明騎著摩托車外出采購(gòu)食品。小明質(zhì)量為70kg,摩托車質(zhì)量為

150kg（歹10N/kg）。（1）小明買食品時(shí)，將摩托車停在超市門前的水平地面上，摩托車與地

面接觸面積為150cm2,求摩托車對(duì)地面的壓強(qiáng)；（2）采購(gòu)食品后,小明將80kg的食品裝上車，

在限速為80km/h的水平路面上以72km/h的速度勻速行駛50s,行駛時(shí)受到的阻力為總重力

的0.1倍，若消耗的汽油完全燃燒放出IXIO'J的熱量，求摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率和

效率。

【答案】（1）lX105Pa（2）6000W30%

【解析】（1）摩托車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓力：F=G=mg=150kgX10N/kg=1500N；摩托

車與地面接觸面積：S=150cm2=1.5X10W;摩托車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)：

2

1500N=lX105Pa,

P=31.5X10-2m2

(2)由題意可知：摩托車勻速行駛時(shí)受到的摩擦力：f=0.1G總=0.1(m/m人+mQg=

(150kg+70kg+80kg)XION/kgXO.l=300N；因?yàn)槟ν熊噭蛩僦本€行駛，所以F^fuBOON。

摩托車的速度：產(chǎn)72km/h=20m/s；摩托車的功率：P=F奉v=300NX20m/s=6000W。

摩托車行駛50s輸出的用功：W=Pt=6000WX50s=3X10$J；摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率:

n=^xioo%=喘xioo臟30%。

答：(1)摩托車對(duì)地面的壓強(qiáng)為lXloTa；(2)摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功為6000%摩托

車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%?

3.(2020威海28)某游樂場(chǎng)有一種水上娛樂球項(xiàng)目。娛樂球(以下簡(jiǎn)稱“球”)是質(zhì)量分布均

勻的空心球，半徑為5,質(zhì)量為10kg。(。水GXIOTg/n?,釬10N/kg)

(1)質(zhì)量為80kg的游客坐在球中，當(dāng)球靜止在水面上時(shí)，球浸入水中的體積為多少立方米？

(2)游玩結(jié)束后，為了將球中的游客安全送上岸，安全員先將水中的球推到岸邊隨后安全員

始終對(duì)球施加最小的力，使球繞岸邊的A點(diǎn)始終勻速緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。球轉(zhuǎn)動(dòng)期間，游客的重心B

與球心0始終在豎直方向的同一條直線上；

①當(dāng)球轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖甲所示位置時(shí)，0A與豎直方向的夾角為30°,球浸入水中的體積變?yōu)?/p>

0.02m\請(qǐng)計(jì)算此時(shí)安全員施力的大小；

②當(dāng)球離開水面后，安全員繼續(xù)用最小的力，將球轉(zhuǎn)動(dòng)至圖乙所示位置，請(qǐng)說出此過程中施

力的大小如何變化？

【答案】⑴9X10V(2)①175N②變小

【解析】(1)球靜止在水面上，根據(jù)二力平衡，排開水的重力等于物體重力，根據(jù)公式m=P

V可得：V=巴==9。4+羋=9X102m\

ppXXlO^kg/m3

(2)①如圖為一個(gè)省力杠桿，安全員始終對(duì)球施加最小的力，排開水的重力為:

3

G=mg=PVg=lX103kg/m3X0.02m:(X10N/kg=200N

總重力為:G總=mg=(80kg+10kg)X10N/kg=900N；阻力為：F=G

2JB-G=900N-200N=700N?

動(dòng)力臂要最大,為2R,根據(jù)直角三角形30°所對(duì)應(yīng)直角邊為斜邊的一半，此時(shí)阻力臂為R/2,

根據(jù)公式FL=FL可得：產(chǎn)仁=理誓=175N?

②當(dāng)球離開水面后，安全員繼續(xù)用最小的力，OA與豎直方向的夾角變小，因此阻力臂變小，

而動(dòng)力臂不變，因此動(dòng)力不斷變小。

答：(1)當(dāng)球靜止在水面上時(shí)，球浸入水中的體積為9X10%3；(2)①此時(shí)安全員施力的大

小為175N；②當(dāng)球離開水面后，安全員繼續(xù)用最小的力，將球轉(zhuǎn)動(dòng)至圖乙所示位置，此過

程中施力的大小不斷變小。

4.(2020武威22)爸爸給小林買了一部電動(dòng)平衡車。小林從家騎該電動(dòng)平衡車以12km/h的速

度勻速行駛，用15min到達(dá)了市民廣場(chǎng)。小林的質(zhì)量為40kg,g取10N/kg,求：

RK?

平衡車參數(shù)

材質(zhì)鎂合金高彈性車架

凈重10kg(含電池組)

最高車速18km/h

充電時(shí)間約4小時(shí)

輪胎個(gè)數(shù)2

輪胎總觸地面積5cm2

(1)小林家到市民廣場(chǎng)的距離是多少？(2)小林在市民廣場(chǎng)水平路面上騎行時(shí)，車對(duì)地面的

壓強(qiáng)是多少？(3)若騎行平衡車時(shí)所受阻力為人和車總重的0.1倍，則小林在市民廣場(chǎng)中以

最高速度騎行時(shí)，平衡車動(dòng)力的功率是多少？

【答案】(l)3km⑵IXlO'Pa(3)250W

4

【解析】(1)小林運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=15min=0.25h；小林家到市民廣場(chǎng)的距離:

s=vt=12km/hX0.25h=3km。

(2)車對(duì)地面的壓力：F=G=(G^+Gx)g=(10kg+40kg)X10N/kg=500N；車對(duì)地面的壓強(qiáng):

500N6

lX10Pao

5X10Tm2

(3)車受到的阻力：f=0.1G=O.1X5OON=5ON；車的最大速度:片18km/h=5m/s；車勻速行駛,

受到的動(dòng)力和阻力是平衡力，動(dòng)力F=f=50N；平衡車動(dòng)力的功率：

P=-=-=Fv=50NX5m/s=250W

tto

答：(1)小林家到市民廣場(chǎng)的距離是3km；(2)小林在市民廣場(chǎng)水平路面上騎行時(shí)，車對(duì)地面

的壓強(qiáng)是IXlO'Pa；(3)若騎行平衡車時(shí)所受阻力為人和車總重的0.1倍，則小林在市民廣

場(chǎng)中以最高速度騎行時(shí)，平衡車動(dòng)力的功率是250W。

5.(2020泰安25)小明觀察到高速公路進(jìn)出口處設(shè)有測(cè)量貨車重力檢測(cè)裝置，他利用學(xué)過

的物理知識(shí)設(shè)計(jì)了一套測(cè)量貨車重力的模擬裝置，其工作原理如圖甲所示。OAB為水平杠桿,

0B長(zhǎng)1m,0為支點(diǎn)，0A：AB=1：4,平板上物體所受重力大小通過電流表讀數(shù)顯示。已知定

值電阻R。的阻值為10C,壓力傳感器R固定放置，R的阻值隨所受壓力F變化的關(guān)系如圖

乙所示。平板、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計(jì)。

(1)當(dāng)電池組電壓U°=12V,平板上物體所受重力分別是80N和100N時(shí)，閉合開關(guān)S,分另U

求出電流表的讀數(shù)；

(2)電池組用久后電壓變小為U”這時(shí)平板上物體重100N時(shí)，電流表讀數(shù)為0.3A,求山的

大小；

(3)在第(2)問情況中，電池組電壓大小為山，要求平板上重為100N的物體對(duì)應(yīng)的電流表讀

5

數(shù)和電池組電壓U°=12V的情況下相同，小明采取了兩種解決辦法：

①其它條件不變，只更換電阻R。，試求出更換后的R?！拇笮?。

②其它條件不變，只水平調(diào)節(jié)杠桿上觸點(diǎn)A的位置，試判斷并計(jì)算觸點(diǎn)A應(yīng)向哪個(gè)方向移動(dòng)？

移動(dòng)多少厘米？

【答案】(1)0.3A和0.4A(2)9V(3)①2.5。②觸點(diǎn)/應(yīng)向左移動(dòng)，移動(dòng)3厘米

【解析】⑴由杠桿平衡條件可知，當(dāng)峰=80N,FM=100NFM?OA=FB1?OB,80N?0A=

FB1?OB,FA2?0A=FB2?OB,100N?0A=FB2?OB。由題意可知OA：AB=1：4,OA：OB=1：5,

解得：FB1=16N,FB2=20NO由R的阻值隨所受壓力F變化關(guān)系圖象得：R=30Q；R2=20Q=

12V__Ua_=u<>=22V

由歐姆定律得I尸片二梟0.3A；T0.4Ao

son+ionRBJRz+Ro2on+ion

(2)U,的大小：UFIR、=L(的+Ro)=0.3AX(20C+10Q)=9V。

(3)①其它條件不變,只更換電阻R。為R。',由題意得：Ui=l2R&2'=Iz(Rz+Ro');HP9V=0.4A

X(20O+Ro')o解得：Ro'=2.5Q。

②其它條件不變，只向左調(diào)節(jié)A觸點(diǎn)Lem,壓力傳感器阻值為只。UI=LR/3=I2點(diǎn)+R0)，即

9V=0.4AX(R3+10Q),解得：9=12.5Q。

從圖象可知R*=23N,由杠桿平衡條件FB3?0B=%?(OA+L),即23NXlm=100NX(lm/5

+L),解得：L=3cm。

答：(1)平板上物體所受重力分別是80N和100N時(shí)，閉合開關(guān)S,電流表的示數(shù)分別為0.3A

和0.4A；(2)口的大小是9V：(3)①其它條件不變，只更換電阻R。，更換后的R。.的大小是

2.5Q；②其它條件不變，只水平調(diào)節(jié)杠桿上觸點(diǎn)A的位置，觸點(diǎn)A應(yīng)向左移動(dòng)，移動(dòng)3厘

米。

6.(2020黔南州20)小聰?shù)捏w重是500N,家住19樓(樓的層高為3m),家里用燃?xì)庠顭?/p>

做飯。如果他從1樓步行上樓到家里(走了18層樓)，用時(shí)3min。已知天然氣的熱值3.0

X107J/m\水的比熱容是4.2X1O：'J/(kg?℃)。問：(1)他上樓克服重力做的功是多少？做

功的功率是多少？(2)完全燃燒多少立方米天然氣放出的熱量與小聰做的功相等？如果這些

熱量有35%被水吸收，能使0.5kg水的溫度升高多少？

【答案】(1)2.7X1O'J150W(2)9X10'm34.5℃

【解析】(1)上樓的高度為：h=3mX18=54m；上樓克服重力做的功是：W=Gh=500NX54m=2.7

XIO'J；做功的功率是：P=Y=i50W?

3X60S

6

（2）由題意可知：Q放=1丫=2.7X10'J；根據(jù)Q^Vq可得：V=三=巴=..二。*=9X10Wo

qq3.0X10J,m3

水吸收熱量：Q/=Q般n=2.7X10'JX35%=9450JO由Q貯cmZ\t可得：

△t=%=----；~-------=4.5a

cm4^X1C'J/Ckc-^C）X0.5kg

答：（1）他上樓克服重力做的功是2.7X1O'J。做功的功率是150W；（2）完全燃燒0.0009m3

天然氣放出的熱量與小聰做的功相等。如果這些熱量有35%被水吸收，能使0.5kg水的溫

度升高4.5℃。

7.（2020陜西23）海洋科學(xué)鉆探船被稱為海洋科學(xué)領(lǐng)域的“航空母艦:如圖所示為一艘滿

載時(shí)排水量為5X10%的海洋科學(xué)鉆探船。甲板上裝有很高的鉆塔，可以安裝并控制鉆桿進(jìn)

行拉升作業(yè)，使鉆頭和鉆桿最深可在4000m深的海底向下鉆取巖芯進(jìn)行研究。（P水=1.03

XlO-kg/nAg取10N/kg）。（1）該鉆探船滿載時(shí)受到海水的浮力是多少？（2）滿載時(shí)，該

鉆探船從海水密度較小的海域駛?cè)朊芏容^大的海域，鉆探船排開海水的體積（選填

“變大”“變小”或“不變”）（3）鉆頭在4000m深的海底處受到海水的壓強(qiáng)是多少？（4）

該鉆探船以36km/h的速度勻速航行時(shí)，動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的輸出功率為4X10，W,則船受到的牽

引力是多少？

【答案】（1）5X10%（2）變?。?）4.12X10'Pa（4）4X106N

【解析】（1）鉆探船滿載時(shí)受到海水的浮力:F浮=G加=01wg=5X1O'X10%gX10N/kg=

5X108N?

（2）滿載時(shí)，該鉆探船從海水密度較小的海域駛?cè)朊芏容^大的海域，都處于漂浮狀態(tài)，受

到的浮力不變，都等于船的重力，由F浮MPiftgV排可知，排開海水的體積變小。

（3）鉆頭在4000m深的海底處受到海水的壓強(qiáng):p=P水gh=1.03XIO'kg/m'xiON/kgX4000m

=4.12X107Pa?

（4）鉆探船勻速航行的速度：v=36km/h=10m/s,由P=Fv可得,船受到的牽引力：

F=營(yíng)=4X10W=4X10%。

viom/s

7

答：（1）該鉆探船滿載時(shí)受到海水的浮力是5X10'N；（2）變??；（3）鉆頭在4000m深的海

底處受到海水的壓強(qiáng)是4.12X10，Pa；（4）船受到的牽引力是4X1赤。

8.（2020岳陽(yáng)23）某物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)拉力傳感器，工作原理如圖所示。其中M、N

均為絕緣材料，將N固定在地面上，P、Q間是可伸縮導(dǎo)線（電阻不計(jì)），彈簧上端M和滑動(dòng)

變阻器Rz的滑片P固定在一起，電源電壓為12V,拉力F豎直向上。閉合開關(guān)S,當(dāng)拉力為

10N時(shí)，電流表示數(shù)為1A,電壓表示數(shù)為2V。求（1）拉力F為10N時(shí)，求Ra接入電路的阻

值大小；（2）拉力F為10N時(shí)，求10s內(nèi)R產(chǎn)生的熱量；（3）己知拉力F的大小與滑動(dòng)變阻

器R?接入電路的阻值大小成正比例關(guān)系，即F=kR2,求k的數(shù)值，拉動(dòng)M,當(dāng)電壓表示數(shù)為

8V時(shí),求拉力F的大小。

【答案】(1)2。(2)100J(3)5N/Q100N

【解析】（1）由圖可知：Ri、Rz串聯(lián)，電壓