專題20 計算題-5年（2018-2022）中考1年模擬物理分項匯編（安徽專用）（解析版）

專題20計算題1、（2022·安徽·5分）在一次跳傘表演中，運動員在的時間內(nèi)豎直向下勻速降落了。若運動員和降落傘作為整體受到的重力為，求這個整體在該過程中：（1）所受阻力的大?。唬?）所受重力做功的功率?！敬鸢浮浚?）1000N；（2）6000W【解析】解：（1）有題可知，運動員在做勻速直線運動，故受到的阻力與重力是一對平衡力，故阻力為（2）重力做的功為所受重力做功的功率為答：（1）所受阻力的大小1000N；（2）所受重力做功的功率為6000W。2、（2022·安徽·7分）小華采用如下方法測量一物塊（不溶于水）的密度：彈簧測力計懸掛物塊靜止時的示數(shù)為F1=3.0N（如圖甲所示）；將物塊浸沒在水中，靜止時彈墴測力計的示數(shù)為F2=2.0N（如圖乙所示）。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）物塊的質(zhì)量m；（2）物塊的體積V；（3）物塊的密度ρ。

【答案】（1）0.3kg；（2）1.0×10-4m3；（3）3×103kg/m3【解析】解：（1）由圖甲可知，物體的重力G=F1=3.0N所以物體的質(zhì)量為（2）根據(jù)稱重法可得物體浸沒水中受到的浮力為F浮=F1-F2=3.0N-2.0N=1.0N根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排，可以得出物體浸沒時V=V排=1.0×10-4m3（3）物塊的密度為答：（1）物塊的質(zhì)量為0.3kg；（2）物塊體積為1.0×10-4m3；（3）物塊的密度3×103kg/m3。3.（2022·安徽·8分）圖甲為某電火鍋的銘牌，其內(nèi)部簡化電路如圖乙所示，R1、R2為阻值一定的電熱絲，且。通過控制開關(guān)S1、S2的斷開或閉合狀態(tài)，可以讓電火鍋在不同檔位工作。（1）電火鍋在低溫擋工作時，開關(guān)S1、S2分別處于什么狀態(tài)？（2）求的值；（3）若家庭電路的電壓是，某插座的額定電流是，用該插座僅給電火鍋供電，從安全用電和加熱快這兩個角度綜合考慮，應(yīng)選擇哪個檔位？說明理由?！痢僚齐娀疱侇~定電壓220V額定功率低溫擋500W中溫擋1000W高溫擋1500W

【答案】（1）S1斷開，S2閉合；（2）；（3）中溫擋【解析】解：（1）根據(jù)可知，電火鍋在低溫擋工作時，電路中電阻應(yīng)該最大，由題意可知，故當R2單獨接入電路后，電路中的功率最小，為低溫擋，此時開關(guān)S1斷開，S2閉合。（2）根據(jù)并聯(lián)電路電阻規(guī)律可知，若R1、R2并聯(lián)，電路中電阻最小，根據(jù)可知，功率最大，為高溫擋，由（1）可知當R2單獨接入電路后，為低溫擋，所以R1單獨接入電路后，為中溫擋，根據(jù)可知，R1、R2的阻值之比為（3）該插座最大允許接入的最大功率為所以功率之間關(guān)系為從安全用電和加熱快這兩個角度綜合考慮選用中溫擋答：（1）電火鍋在低溫擋工作時，開關(guān)S1斷開，S2閉合；（2）的值為；（3）從安全用電和加熱快這兩個角度綜合考慮，應(yīng)選擇中溫4、（2021·安徽）如圖所示，小明在單杠上做引體向上運動，每次引體向上身體上升的高度為握拳時手臂的長度。已知小明的體重為500N，握拳時手臂的長度為0.6m，完成4次引體向上所用的時間為10s。求：（1）小明完成1次引體向上所做的功；（2）10s內(nèi)小明做引體向上的功率?！敬鸢浮浚?）300J；（2）120W【解析】解：（1）小明完成1次引體向上使身體上升的高度等于握拳時手臂的長度，則所做的功為W=Gh=500N×0.6m=300J（2）10s內(nèi)小明做了4次引體向上，則做引體向上的功率為P=120W答：（1）小明完成1次引體向上所做的功為300J；（2）10s內(nèi)小明做引體向上的功率為120W。5、（2021·安徽）研究物理問題時，常需要突出研究對象的主要因素，忽略次要因素，將其簡化為物理模型。（1）如圖甲，一質(zhì)量分布均勻的杠桿，忽略厚度和寬度，長度不可忽略，用細線將它從中點懸起，能在水平位置平衡。將它繞懸點在堅直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過一定角度后（如圖乙）釋放，為研究其能否平衡，可將它看成等長的兩部分，請在圖乙中畫出這兩部分各自所受重力的示意圖和力臂，并用杠桿平衡條件證明杠桿在該位置仍能平衡；（2）如圖丙，一質(zhì)量分布均勻的長方形木板，忽略厚度，長度和寬度不可忽略，用細線將它AB邊的中點懸起，能在水平位置平衡。將它繞懸點在堅直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過一定角度后（如圖丁）釋放，木板在該位置能否平衡？寫出你的判斷依據(jù)。

【答案】（1）；見解析；（2）不能平衡；答案見解析【解析】（1）設(shè)杠桿的中點為O，杠桿與水平方向的夾角為θ，由于杠桿質(zhì)量分布均勻，且左右兩部分等長，因此杠桿左右兩部分重力G1=G2，重心分別在兩部分的中點處，分別設(shè)為O1和O2，則易知OO1=OO2，左右兩部分重力的力臂l1=OO1cos，l2=OO1cos因此L1=L2因此有G1L1=G2L2滿足杠桿平衡條件，因此杠桿在該位置仍能平衡。（2）不能平衡，轉(zhuǎn)過一定角度釋放的瞬間，木板只受重力和細線的拉力的作用，重力的方向豎直向下，拉力的方向豎直向上；此時木板的重心不在懸點的正下方，重力和細線的拉力不在一條直線上，不是一對平衡力，木板受力不平衡，因此不能平衡。6.（2019安徽）將底面積S=3×10-3m2高h=0.1m的鋁制圓柱體，輕輕地放人水槽中，使它靜止于水槽底部，如圖所示（圓柱體的底部與水槽的底部不密合），此時槽中水深=0.05m（已知ρ鋁=2.7×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3.g取l0N/kg）．求（1）水對圓柱體底部壓強P1（2）圓柱體受到的浮力F浮;（3）圓柱體對水槽底部的壓強P2.【答案】（1）5×102Pa（2）1.5N（3）2.2×103Pa【解析】（1）水的深度h1=0.05m，則水對圓柱體底部的壓強：=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa；（2）由圖可知，圓柱體浸在水中的體積：=3×10-3m2×0.05m=1.5×10-4m3，根據(jù)阿基米德原理可得，圓柱體所受的浮力：=1.0×103kg/m3×1.5×10-4m3×10N/kg=1.5N；（3）圓柱體的重力：=2.7×103kg/m3×3×10-3m2×0.1m×10N/kg=8.1N；圓柱體靜止于水槽底部，由力的平衡條件可知圓柱體對水槽底部的壓力：F壓=G鋁-F浮=8.1N-1.5N=6.6N，則圓柱體對水槽底部的壓強：．7.（2020安徽）某同學(xué)想測量一種液體的密度。他將適量的待測液體加人到圓柱形平底玻璃容器里，然后一起緩慢放人盛有水的水槽中。當容器下表面所處的深度h1=

10cm時，容器處于直立漂浮狀態(tài)，如圖a所示。（已知容器的底面積S=25cm2

，ρ水=1.0×103kg/m2，g取10N/kg）(1)求水對容器下表面的壓強；(2)求容器受到的浮力；(3)從容器中取出100cm3的液體后，當容器下表面所處的深度h2=6.8cm時，容器又處于直立漂浮狀態(tài)，如圖b所示。求液體的密度。【答案】(1)1000Pa；(2)2.5N；(3)0.8×103kg/m3【解析】【詳解】(1)水對容器下表面的壓強p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa(2)容器受到的浮力F浮=p1S=1000Pa×25×10-4m2=2.5N(3)圖a中容器漂浮，所以容器和容器中液體總重力等于此時所受的浮力，即G液+G容=F浮此為①式，圖b中，水對容器下表面的壓強p2=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.068m=680Pa此時，容器受到的浮力F?。?p2S=680Pa×25×10-4m2=1.7N容器和容器中液體總重力也等于此時所受的浮力，即G液＇+G容=F?。Т藶棰谑?，由①②兩式得，取出液體的重力?G液=F浮-F?。?2.5N-1.7N=0.8N取出液體的質(zhì)量液體密度答：(1)水對容器下表面的壓強為1000Pa；(2)求容器受到的浮力為2.5N；(3)液體的密度為0.8×103kg/m3。8.（2019安徽）將底面積S=3×10-3m2高h=0.1m的鋁制圓柱體，輕輕地放人水槽中，使它靜止于水槽底部，如圖所示（圓柱體的底部與水槽的底部不密合），此時槽中水深=0.05m（已知ρ鋁=2.7×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3.g取l0N/kg）．求（1）水對圓柱體底部壓強P1（2）圓柱體受到的浮力F浮;（3）圓柱體對水槽底部的壓強P2.【答案】（1）5×102Pa（2）1.5N（3）2.2×103Pa【解析】【詳解】（1）水的深度h1=0.05m，則水對圓柱體底部的壓強：=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa；（2）由圖可知，圓柱體浸在水中的體積：=3×10-3m2×0.05m=1.5×10-4m3，根據(jù)阿基米德原理可得，圓柱體所受的浮力：=1.0×103kg/m3×1.5×10-4m3×10N/kg=1.5N；（3）圓柱體的重力：=2.7×103kg/m3×3×10-3m2×0.1m×10N/kg=8.1N；圓柱體靜止于水槽底部，由力的平衡條件可知圓柱體對水槽底部的壓力：F壓=G鋁-F浮=8.1N-1.5N=6.6N，則圓柱體對水槽底部的壓強：．9.(2018安徽）重為200N的方形玻璃槽，底面積為0.4m2，放在水平臺面上，向槽中加水至水深0.3m(已知=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，玻璃槽的側(cè)壁厚度不計)（1）求水對槽底部的壓強和槽底對水平臺面的壓強；（2）將邊長為20cm的正方體物塊輕輕放入水中，當其靜止時，測出該物塊露出水面的高度為5cm，求該物塊的密度；（3）用力F垂直向下作用在物塊的上表面，使物塊露出水面的高度為2cm并保持靜止，求此時力F的大小?！敬鸢浮浚?）3500Pa；（2）0.75×103kg/m3；（3）12N【解析】分析：（1）①利用計算水對槽底部的壓強；②玻璃槽對水平臺面的壓力等于玻璃槽與水的重力之和，水的重力利用和可求，然后利用計算玻璃槽對水平臺面的壓強；（2）物體漂浮，則浮力等于重力，根據(jù)和可列出等式，求解該物塊的密度；（3）根據(jù)力的平衡可知，力F的大小等于物塊增大的浮力。據(jù)此計算F的大小。解答：（1）水對槽底部的壓強：；水的體積：，根據(jù)和可得，水的重力：，玻璃槽對水平臺面的壓力：，玻璃槽對水平臺面的壓強：；（2）正方體物塊輕輕放入水中，當其靜止時，處于漂浮狀態(tài)，所以F浮=G水木，根據(jù)和可得：，代入數(shù)值可得：，解得：；（3）根據(jù)力的平衡可知，力F的大小等于物塊增大的浮力，即：。答：（1）求水對槽底部的壓強和槽底對水平臺面的壓強分別為3×103Pa、3.5×103Pa；（2）該物塊的密度為0.75×103kg/m3；（3）此時力F的大小為12N。【點睛】此題考查壓強、密度和浮力的計算，同時考查重力、密度公式的應(yīng)用、物體浮沉條件及其應(yīng)用，是一道綜合性較強的題目，關(guān)鍵是知道利用物體好物體漂浮，并知道玻璃槽對水平臺面的壓力等于玻璃槽與水的重力之和。1．（2022·安徽蕪湖·二模）如圖所示，工人用滑輪組在10s內(nèi)將重500N的建材勻速提升2m，動滑輪的重力為100N，不計繩重與摩擦，求：（1）工人的拉力；（2）拉力做功的功率。【答案】（1）300N；（2）120W【解析】解：（1）由圖中可知，動滑輪上有兩股繩子承重，故可得繩子自由端的拉力為（2）由題意可知，建材提升的高度為h=2m，則繩子自由端移動的距離為s=2h=2×2m=4m故由可得，繩子自由端的移動速度為故由可得，拉力做功的功率為P=Fv=300N×0.4m/s=120W答：（1）工人的拉力為300N；（2）拉力做功的功率為120W。2．（2022·安徽蕪湖·二模）如圖所示，一塊質(zhì)量為0.8kg的長方體木塊浮在水面上，然后在木塊上面放上質(zhì)量為0.4kg的砝碼，此時木塊恰好浸沒在水中。已知砝碼的密度是8×103kg/m3，水的密度是1×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）木塊的體積；（2）如果將砝碼用細線懸掛于木塊下方時，細線對砝碼的拉力。【答案】（1）1.2×10-3m3；（2）3.5N【解析】解：（1）由圖可知，木塊和砝碼一起漂浮在水面上，由物體的浮沉條件可知，此時木塊與砝碼的總重力等于浮力。木塊重力為G木=m木g=0.8kg×10N/kg=8N砝碼的重力為G砝=m砝g=0.4kg×10N/kg=4N總重力為G=G木+G砝=8N+4N=12N此時受到的浮力為F浮=G=12N此時木塊恰好浸沒在水中，排開液體的體積等于木塊的體積，由F浮=ρ液V排g可得，木塊的體積為（2）砝碼的體積為若砝碼浸沒在水中，砝碼受到的浮力為F浮砝=ρ水V排砝g=ρ水V砝g=1×103kg/m3×5×10-5m3×10N/kg=0.5N由砝碼完全浸沒時浮力小于砝碼重力可知，若將砝碼放在水中砝碼將下沉。若木塊完全浸沒在水中，木塊受到的浮力為12N。由G木+G砝-F浮砝=8N+4N-0.5N=11.5N<12N可知，如果將砝碼用細線懸掛于木塊下方時，砝碼將被繩子拉著懸浮水中，木塊將漂浮在水面上。如圖所示：此時砝碼處于平衡狀態(tài)，在豎直方向上受到細線對砝碼的拉力、豎直向上的浮力和豎直向下的重力的作用，細線對砝碼的拉力為F1=G砝-F浮砝=4N-0.5N=3.5N答：（1）木塊的體積是1.2×10-3m3；（2）如果將砝碼用細線懸掛于木塊下方時，細線對砝碼的拉力是3.5N。3．（2022·安徽合肥·一模）如圖所示，一個重為50N的物體，以某一速度滑上水平傳送帶，在摩擦力的作用下，自A點開始一直做減速運動直至B點，已知AB間的距離為2m，物體所受的滑動摩擦力大小為物體所受重力大小的0.2倍。求：（1）物體運動過程中所受摩擦力的大小Ff。（2）物體克服摩擦力Ff做的功?！敬鸢浮浚?）10N；（2）20J【解析】解：（1）物體運動過程中所受摩擦力的大小Ff=0.2G=0.2×50N=10N（2）物體克服摩擦力Ff做的功W=FfsAB=10N×2m=20J答：（1）物體運動過程中所受摩擦力的大小Ff為10N；（2）物體克服摩擦力Ff做的功為20J。4．（2022·安徽宣城·二模）如圖所示，在水平地面上有兩個由同種材料制成的實心正方體金屬塊甲和乙，其密度為ρ金屬，甲的邊長為a，乙的邊長為b，重力與質(zhì)量的比值為g，將乙沿豎直方向切割一部分疊放在甲的正上方后，甲、乙對地面的壓強相等。求：（1）將乙正方體切去的部分疊放在甲的正上方后，甲正方體對地面的壓強；（2）乙正方體被切去部分的底面積?！敬鸢浮浚?）ρ金屬gb；（2）【解析】解：（1）正方體放在水平地面上時，由受力分析可知，正方體對地面的壓力F等于正方體的重力G，故由可得，正方體對水平地面的壓強為可知正方體對地面的壓強與正方體的底面積無關(guān)，則乙正方體對水平地面的壓強為p乙=ρ金屬gh乙=ρ金屬gb將乙沿豎直方向切割一部分后，剩余部分的密度和高度不變，故剩余部分對地面的壓強不變，仍為p乙=ρ金屬gb由題意可知，將乙沿豎直方向切割一部分疊放在甲的正上方后，甲、乙對地面的壓強相等，故可知此時甲對地面的壓強為p′甲=p乙=ρ金屬gb（2）設(shè)截去部分的底面積為S，則可知截去部分的體積為V截=Sh乙=Sb由可得，截去部分的質(zhì)量為m截=ρ金屬V截=ρ金屬Sb將乙沿豎直方向切割一部分疊放在甲的正上方后，此時截去的部分和甲正方體的總質(zhì)量為m總=m截+m甲=m截+ρ金屬V甲=ρ金屬Sb+ρ金屬a3由受力分析可知，此時甲對地面的壓力F甲等于總重力G總，即F甲=G總=m總g=ρ金屬(Sb+a3)g由可得，此時甲對地面的壓強為由題意可知，此時甲和乙的剩余部分對地面的壓強相等，即解得乙正方體被截去部分的底面積為答：（1）甲正方體對地面的壓強為ρ金屬gb；（2）乙正方體被切去部分的底面積為。5．（2022·安徽宣城·二模）一輛汽車以108km/h的速度在平直的高速公路上勻速行駛了1.3km，受到的阻力為900N。求此過程中：（1）汽車牽引力做的功；（2）汽車牽引力做功的功率。【答案】（1）1.17×106J；（2）2.7×104W【解析】解：（1）由題意可知，汽車做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，故由二力平衡可知，汽車在水平方向所受牽引力F等于所受阻力f，即F=f=900N汽車的行駛距離為s=1.3km=1300m故由W=Fs可得，汽車牽引力做的功為W=Fs=900N×1300m=1.17×106J（2）由題意可知，汽車的行駛速度為v=108km/h=30m/s故由可得，汽車牽引力做功的功率為P=Fv=900N×30m/s=2.7×104W答：（1）汽車牽引力做的功為1.17×106J；（2）汽車牽引力做功的功率為2.7×104W。6．（2022·安徽合肥·三模）如圖所示，重為G=500N的物體在F=50N的拉力作用下，在10s內(nèi)運動了0.5m的路程，已知該滑輪組的機械效率為80%，請計算：（1）地面對物體的摩擦力f；（2）拉力F的功率P?！敬鸢浮浚?）120N；（2）7.5W【解析】解：（1）由圖得，承擔拉力的繩子股數(shù)拉力F運動的距離為拉力F做的功為該滑輪組的機械效率為80%，由得，滑輪組做的有用功為物體受到的摩擦力（2）拉力F的功率答：（1）地面對物體的摩擦力f為120N；（2）拉力F的功率P為7.5W。7．（2022·安徽合肥·三模）在學(xué)校開展的勞動教育實踐活動中，身高相同的小聰和小明兩位同學(xué)用根質(zhì)量不計的均勻扁擔抬起一個900N的重物，已知扁擔長為1.8m，抽象成物理模型如圖所示。（1）以小明的肩B點為支點，小聰?shù)募鏏點支持力FA為動力，請在圖中畫出杠桿所受阻力的示意圖（注意標明阻力作用點）；（2）若重物懸掛點O為扁擔的中點，計算小聰?shù)募鏏點支持力FA；（3）若在（2）中小聰?shù)募鐝腁點向O點靠近時，請判斷小明對扁擔支持力FB的大小將如何變化？并通過列式說明理由?！敬鸢浮浚?）（2）450N；（3）減小，理由見解析【解析】解：（1）重物作用在杠桿上的力為阻力F，大小等于物體的重力，即F=G，方向與重力的方向相同，作用點O在杠桿上，如圖所示（2）重物懸掛點O為扁擔的中點，B點為支點，則A點的支持力的力臂為扁擔長，即LA=L=1.8m重力的力臂為根據(jù)杠桿的平衡條件，A點的支持力為（3）由杠桿平衡條件FA×AB=G×OB小聰?shù)募鐝腁點向O點靠近時，AB減小，G、OB不變，F(xiàn)A增大，小明對扁擔支持力FB為FB=G-FA故FB減小；小明對扁擔支持力FB的大小減小。答：（1）杠桿所受阻力的示意圖如上圖所示；（2）小聰?shù)募鏏點支持力FA為450N；（3）小明對扁擔支持力FB將減小。8．（2022·安徽合肥·三模）如圖為某型號的純電動汽車。若該車和車內(nèi)乘客的總質(zhì)量為2.1×10kg，每個車輪與地面的接觸面積為100cm，該車在水平路面上以90km/h的速度勻速直線行駛30min，它受到的阻力約等于人和車總重的0.02倍。求：（1）該電動汽車靜止在水平地面時對地面的壓強；（2）該電動汽車勻速行駛30min時牽引力所做的功。【答案】（1）5.25×10Pa；（2）1.89×10J【解析】解：（1）電動車對地面的壓力車輪與地面的總接觸面積為該電動汽車靜止在水平地面時對地面的壓強（2）電動汽車的勻速行駛的速度電動汽車的勻速行駛，水平方向受力平衡，所以牽引力牽引力所做的功答：（1）該電動汽車靜止在水平地面時對地面的壓強5.25×10Pa；（2）該電動汽車勻速行駛30min時牽引力所做的功1.89×10J。9．（2022·安徽合肥·三模）如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為12V，閉合開關(guān)S后，當滑片P從最右端滑到最左端的過程中，小燈泡的I-U關(guān)系圖像，如圖乙所示。不計溫度對滑動變阻器阻值的影響。求：（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻為多少Ω；（2）當滑片P移至最右端時，閉合開關(guān)S，通電2min滑動變阻器消耗的電能為多少J？【答案】（1）6Ω；（2）1080J【解析】解：（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻為（2）當滑片P移至最左端時，只有小燈泡全部接入，此時小燈泡的電壓等于電源電壓，電源電壓為12V，當滑片P移至最右端時，閉合開關(guān)S，滑動變阻器全部接入，根據(jù)圖乙可知，電路中的電流為1A，則小燈泡的兩端的電壓為3V，滑動變阻器兩端的電壓為通電2min滑動變阻器消耗的電能為答：（1）燈泡正常發(fā)光時的電阻為6Ω；（2）當滑片P移至最右端時，閉合開關(guān)S，通電2min滑動變阻器消耗的電能為1080J。10．（2022·安徽合肥·三模）如圖甲所示電路中，閉合開關(guān)后，將變阻器滑片從一端移到另一端的過程中，電流表示數(shù)隨電壓表示數(shù)的I-U圖像如圖乙所示，請計算：（1）定值電阻R1的阻值；（2）變阻器滑片位于B端時，變阻器R2消耗的電功率；（3）若將電壓表的量程改為0~3V，求變阻器R2接入電路的阻值范圍?！敬鸢浮浚?）10Ω；（2）0.8W；（3）10~20Ω【解析】解：（1）由電路圖可知，定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián)，電流表測電路中電流，電壓表測定值電阻R1兩端電壓，滑動變阻器接入電路中的阻值越小，則電路的總電阻越小，故由歐姆定律可得，電路中電流越大，定值電阻R1兩端電壓越大，由圖乙可知，定值電阻R1兩端最大電壓為U=6V，此時電路中的最大電流為I=0.6A，此時滑動變阻器接入電路中的阻值為零，則電源電壓為U=6V，由歐姆定律可得，定值電阻R1的阻值為（2）滑動變阻器滑片位于B端時，接入電路中的阻值最大，由圖乙可知，此時定值電阻R1兩端電壓為U1=2V，故由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，此時滑動變阻器兩端電壓為U滑=U-U1=6V-2V=4V此時電路中電流為I1=0.2A，由歐姆定律可得，滑動變阻器接入電路中的最大阻值為故由P=UI可得，滑動變阻器R2消耗的電功率為P滑=U滑I1=4V×0.2A=0.8W（3）若將電壓表的量程改為0~3V，則定值電阻R1兩端最大電壓為U大=3V，由歐姆定律可得，此時電路中的最大電流為此時滑動變阻器兩端電壓為U滑小=U-U大=6V-3V=3V故由歐姆定律可得，滑動變阻器接入電路中的最小電阻為由（2）中可得，滑動變阻器接入電路中的最大阻值為R滑大=20Ω，故滑動變阻器R2接入電路的阻值范圍為10~20Ω。答：（1）定值電阻R1的阻值為10Ω；（2）變阻器滑片位于B端時，變阻器R2消耗的電功率為0.8W；（3）變阻器R2接入電路的阻值范圍為10~20Ω。11．（2022·安徽蕪湖·二模）如圖所示電路，電源電壓為6V且保持不變，定值電阻R1=10Ω，R2=20Ω，閉合開關(guān)后，求：（1）當滑動變阻器滑片移至最右端時，電流表A的示數(shù)；（2）當滑動變阻器滑片移至某位置時，電流表的示數(shù)為0.4A，求滑動變阻器連入電路的電阻值（保留一位小數(shù)）?！敬鸢浮浚?）0.6A；（2）3.3Ω【解析】解：（1）由圖可知，電路為R1、R2的并聯(lián)后再與滑動變阻器R串聯(lián)的電路，電流表測通過R1的電流。當滑動變阻器滑片移至最右端時，此時滑動變阻器接入電路的阻值為0，此時的電路為R1、R2的并聯(lián)電路。電源電壓為6V且保持不變，定值電阻R1=10Ω，根據(jù)歐姆定律可得，通過R1的電流即電流表A的示數(shù)為（2）當滑動變阻器滑片移至某位置時，電流表的示數(shù)為0.4A，此時R1兩端的電壓為U1=I'1R1=0.4A×10Ω=4V根據(jù)串并聯(lián)電路的電壓特點可知，此時滑動變阻器兩端的電壓為U2=U-U1=6V-4V=2V由并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等和歐姆定律可得，通過R2的電流為由并聯(lián)電路的電流特點可知，通過滑動變阻器的電流為I=I1+I2=0.4A+0.2A=0.6A滑動變阻器連入電路的電阻值是答：（1）電流表A的示數(shù)是0.6A；（2）滑動變阻器連入電路的電阻值是3.3Ω。12．（2022·安徽合肥·一模）實際的電源都有一定的電阻，如干電池，我們可以把它看成是由一個電壓為U、電阻為0的理想電源與一個阻值為r的電阻串聯(lián)而成的，如圖甲所示，現(xiàn)將一實際電源與兩個定值電阻組成如圖乙所示的電路，其中R1=3Ω，R2=6Ω。當閉合S1、斷開S2時，電流表示數(shù)為2.4A；當閉合S2、斷開S1時，電流表示數(shù)為1.5A。求：（1）電源電壓U及其內(nèi)阻r；（2）同時閉合S1和S2時，電路的總電阻和電流表的示數(shù)。【答案】（1）12V，2Ω；（2）4Ω，3A【解析】解：（1）當閉合S1、斷開S2時，電源的內(nèi)阻r與定值電阻R1串聯(lián)，電流表測電路中的電流，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，由可得，電源的電壓①當閉合S2、斷開S1時，電源的內(nèi)阻r與定值電阻R2串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電源的電壓②由①②可得r=2Ω，U=12V（2）同時閉合S1和S2時，R1與R2并聯(lián)后再與電源的內(nèi)阻r串聯(lián)，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，即所以，R1和R2并聯(lián)后的電阻電路的總電阻干路中電流表的示數(shù)答：（1）電源電壓為12V，內(nèi)阻為2Ω；（2）同時閉合S1和S2時，電路的總電阻為4Ω，電流表的示數(shù)為3A。13．（2022·安徽宣城·二模）同學(xué)們都知道，理想電壓表的內(nèi)阻無窮大，在電路中相當于斷路，實際上我們使用的電壓表的內(nèi)阻并不是無窮大，接入電路中時也會有電流通過，如圖所示，將電壓表與小燈泡串聯(lián)接入電源電壓為3V的電路中，小燈泡的電阻為10Ω且不隨溫度變化，電壓表的內(nèi)阻為3kΩ，閉合開關(guān)，求此時：（1）電路中的電流；（結(jié)果保留到小數(shù)點后三位）（2）小燈泡的實際功率?！敬鸢浮浚?）0.001A；（2）1×10-5W【解析】解：（1）由圖中可知，電壓表與小燈泡串聯(lián)，則由串聯(lián)電路的電阻規(guī)律可得，電路中的總電阻為R總=RV+RL=3000Ω+10Ω=3010Ω由歐姆定律可得，此時電路中的電流為（2）由P=I2R可得，小燈泡的實際功率為PL=I2RL=(0.001A)2×10Ω=1×10-5W答：（1）電路中的電流約為0.001A；（2）小燈泡的實際功率為1×10-5W。14．（2022·安徽淮北·二模）如圖所示，燈泡L標有“6V3W”字樣，滑動變阻器R2的最大阻值是定值電阻R1的阻值的2倍，電源電壓保持不變。當閉合開關(guān)S1、S2，滑動變阻器的滑片P在最左端時，燈泡L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為I1；當閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2，滑動變阻器的滑片P在中點時，電流表的示數(shù)為I2，且I1=4I2，忽略溫度對燈絲電阻的影響，求：（1）燈泡L正常發(fā)光時的電流；（2）定值電阻R1的阻值；（3）該電路的最小總功率?！敬鸢浮浚?）0.5A；（2）12Ω；（3）1W【解析】（1）燈泡L標有“6V3W”字樣，則可知燈泡額定電壓為6V，額定功率為3W，可得（2）燈泡電阻阻值當閉合開關(guān)S1、S2，滑動變阻器的滑片P在最左端時，電路為燈泡與電阻R1并聯(lián)，燈泡L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為I1；可得當閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2，滑動變阻器的滑片P在中點時，此時電路為燈泡與滑動變阻器的一半串聯(lián)，電流表的示數(shù)為I2，可得由可得滑動變阻器R2的最大阻值是定值電阻R1的阻值的2倍，即R1=0.5R2，將RL=12Ω代入解得（3）當閉合開關(guān)S1、S2，滑動變阻器的滑片P在最左端時，燈泡L正常發(fā)光，可得電源電壓為6V。由題意知R2的最大值當閉合，斷開時，滑動變阻器滑片移到最右端時總電阻最大，總功率最小答：（1）燈泡L正常發(fā)光時的電流為0.5A；（2）定值電阻R1的阻值12Ω；（3）該電路的最小總功率1W。15．（2022·安徽合肥·三模）圖甲是某電子秤的電路原理圖。若電源輸出的電壓為6V，R0為定值電阻，電壓表量程為0~3V，壓敏電阻的阻值與所受壓力大小的變化關(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)，當壓敏電阻所受壓力為0時電壓表示數(shù)為1V；將某測物體放到壓敏電阻上，電壓表示數(shù)為2V；求：（1）電阻R0的阻值；（2）該待測物體的重力；（3）使用一段時間后，電源輸出的電壓降為5.4V，在不更換電源和電壓表量程的條件下，若要保持該電子秤最大量程不變，請通過計算說明應(yīng)將R0更換為多大的定值電阻？【答案】（1）40Ω；（2）3000N；（3）50Ω【解析】解：（1）由圖甲可知，R0、R1串聯(lián)，電壓表測量R0兩端電壓；由圖乙可知，當壓力為零時，壓敏電阻的阻值R1=200Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，壓敏電阻兩端電壓U1=U-U0=6V-1V=5V電路中的電流為定值電阻的阻值（2）將某測物體放到壓敏電阻上，電壓表示數(shù)為2V，此時電路中的電流壓敏電阻兩端的電壓U1′=U-U0′=6V-2V=4V則壓敏電阻的阻值由圖乙所示圖像可知，壓敏電阻所受最大壓力為3000N。（3）由圖乙可知，壓力越大，壓敏電阻阻值越小，由串聯(lián)分壓可知，壓敏電阻兩端的電壓越小，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知R0兩端的電壓越大，即電壓表的示數(shù)越大，當最大壓力是4000N時，R1″=40Ω，而R0=40Ω，電源電壓是6V，由串聯(lián)分壓可知R0兩端的電壓是3V，電壓表的最大示數(shù)是3V，電源輸出的電壓降為5.4V，在不更換電源和電壓表量程的條件下，若要保持該電子秤最大量程不變，由串聯(lián)分壓可知R′0=50Ω答：（1）電阻R0的阻值是40Ω；（2）該待測物體的重力是3000N；（3）使用一段時間后，電源輸出的電壓降為5.4V，在不更換電源和電壓表量程的條件下，若要保持該電子秤最大量程不變，應(yīng)將R0更換為50Ω。16．（2022·安徽合肥·三模）在“探究水和沙子吸熱能力”的實驗中，選用兩個完全相同的酒精燈給200g水和沙子加熱，并畫出水和沙子的溫度隨時間變化的圖像，已知酒精的熱值是3.0×10J/kg，水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)，酒精燈每分鐘消耗1g酒精；（1）2min時水吸收的熱量；（2）2min時酒精完全燃燒放出的熱量；（3）若用酒精燈加熱水和沙子時熱量的利用效率相同，求沙子的比熱容?！敬鸢浮浚?）4.2×104J；（2）6.0×104J；（3）0.84×103J/(kg?℃)【解析】解：（1）由題意可知，水的質(zhì)量為m水=200g=0.2kg因一個標準大氣壓下，水的沸點為100℃，故可知圖a是沙子的溫度隨時間變化的圖像，圖b是水的溫度隨時間變化的圖像。由圖中可知，0~2min水的溫度變化量為Δt水=70℃-20℃=50℃故由Q=cmΔt可得，2min時水吸收的熱量為Q水=c水m水Δt=4.2×103J/(kg?℃)×0.2kg×50℃=4.2×104J（2）由題意可知，2min時消耗的酒精的質(zhì)量為m酒精=1g/min×2min=2g=2×10-3kg由Q=qm可得，2g酒精完全燃燒釋放的熱量為Q放=q酒精m酒精=3.0×107J/kg×2×10-3kg=6.0×104J（3）因兩酒精燈完全相同，則相同時間內(nèi)酒精燈釋放的熱量相同，若用酒精燈加熱水和沙子時熱量的利用效率相同，則由可知2min時沙子和和水吸收的熱量相同，即Q沙=Q水=4.2×104J由圖中可知，0~2min沙子的溫度變化量為Δt沙=270℃-20℃=250℃故由Q=cmΔt可得，沙子的比熱容為答：（1）2min時水吸收的熱量為4.2×104J；（2）2min時酒精完全燃燒放出的熱量為6.0×104J；（3）沙子的比熱容為0.84×103J/(kg?℃)。17．（2022·安徽合肥·二模）小華嘗試估測家中天然氣熱水器的熱效率，以核對銘牌上