山西省2020中考物理專題復(fù)習(xí)題型10分析與計(jì)算專題

題型(十)分析與計(jì)算專題計(jì)算題是山西中考的必考題型。 近兩年考查的都是綜合程度較高的計(jì)算題 ，既包括力學(xué)也包括電學(xué)和熱學(xué)。力學(xué)會(huì)涉及壓強(qiáng)、體積、質(zhì)量、功、功率的計(jì)算。電學(xué)會(huì)涉及電加熱類型，會(huì)考查電能、電功率以及熱效率等，常結(jié)合銘牌或圖像命題。解答這類題要認(rèn)真審題 ，正確提取題干信息，靈活應(yīng)用公式。類型一力學(xué)分析與計(jì)算[2019?大同一模]目前山西省已有大量校車投入使用 ，統(tǒng)一采用醒目白^黃色標(biāo)識(shí)，并配備警燈和警報(bào)器。車內(nèi)裝有GPS,實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛運(yùn)行的情況；上、下車門安裝攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)控上、下人員；學(xué)生上、下學(xué)乘坐校車刷卡，家長可以收到系統(tǒng)發(fā)送的短信，隨時(shí)了解孩子的上、下車時(shí)間。如圖TX10-1所示為某校校車，其總r質(zhì)量為8,.t,車輪與地面接觸的總面積為 1600cm2,這輛校車在某段平直公路上勻速行駛 12km用時(shí)10min,受到的阻力是2X103N。求:(g取10N/kg)(1)校車停在水平地面上對(duì)地面的壓強(qiáng)。(2)這段路程內(nèi)汽車行駛的速度。(3)這段路程內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做功的功率。圖TX10-1[2019?方向卷三]灑水車常用于城市道路的清潔 ，以達(dá)到凈化環(huán)境的目的，如圖TX10-2甲所示。下表是小夢(mèng)同學(xué)從某灑水車說明書上獲取的部分信息 ，請(qǐng)你結(jié)合題中提供的有關(guān)信息 ，求解下列問題：(g取10N/kg,水的密度P7K=1.0X103kg/m3)圖TX10-2TOC\o"1-5"\h\z空車質(zhì)量m/t 4水罐容“積V/m 6車輪與地面接觸總面積 S/m2 0.05(1)該灑水車最多能裝水的質(zhì)量為多少 ？(2)該灑水車裝滿水靜止在水平地面上時(shí) ，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？(車輪與地面的接觸總面積不變 )［來(3)灑水車在灑水過程中,以如圖乙所示的速度勻速直線行駛 6min,發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為 1x104N(保持不變),求6min內(nèi)牽引力做的功。類型二電熱分析與.計(jì)算［2019?大同一模］電壓力鍋集高壓鍋與電飯鍋優(yōu)點(diǎn)于一體 ，既安全又環(huán)保。圖TX10-3甲是一種新型電壓力鍋，圖乙是該型號(hào)電壓力鍋工作電路簡圖 ，其中R是主加熱器，R是保壓加熱器，接通電路后，開關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b接通，開始加熱，當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到105c時(shí)，開關(guān)S自動(dòng)與a、b斷開，并與觸點(diǎn)c接通，開始保壓。現(xiàn)將5kg初溫為25c的水加入電壓力鍋中，接。通電路使其正常運(yùn)行，圖丙為電壓力鍋這次煮水全過程中電功率隨時(shí)間的變化圖像。已知水的比熱容為 4.2X103J/(kg?C)。求：⑴電壓力鍋加熱狀態(tài)時(shí)主加熱器 R的電阻值。(2)電壓力鍋從開始運(yùn)行到水溫剛達(dá)到 105c時(shí)的.效率。VI 0 3560甲 乙 丙圖TX10-3圖TX10-4甲是一家用電暖器，有“低溫” “中溫” “高溫”三擋 ，銘牌見下表(“高溫”擋功率空出)，圖乙為其簡化的電路原理圖，S是自我保護(hù)開關(guān)，電暖器跌倒時(shí)，S自動(dòng)斷開，切斷電源，保證安全。閉合開關(guān)S時(shí)為“低溫”擋。請(qǐng)完成下列問題口II圖口II圖TX10-4220V220V550W1100W50HzXX牌電暖器額定電壓低溫?fù)躅~定功率 中溫?fù)醺邷負(fù)躅l率“低溫”擋正常工作時(shí)的電阻是多少 ？“高溫”擋正常工作時(shí)的總電流是多少 ？(3)若某房間內(nèi)空氣質(zhì)量為60kg,空氣溫度為10C,設(shè)定空氣的比熱容為 1.1X103J/(kg?C)且保持不變用該電暖器的“高溫”擋正常工作 20min,放出熱量的50%被房間內(nèi)的空氣吸收，那么可使此房間的空氣溫度升高多少？類型三綜合分析與計(jì)算.[2019?方向卷二]如圖TX10-5所示的某款汽車，它的部分參數(shù)如下表所示，請(qǐng)你結(jié)合題中提供的有關(guān)信息解決以下問題：(g取10N/kg,汽油的密度為0.7X103kg/m3,汽油的熱值為4.5X107J/kg)TOC\o"1-5"\h\z自身質(zhì)量/t 1.0油箱容積/L 40輪胎與水平地面接觸總面積 m2 0.2(1)該汽車靜止在水平地面上，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少？(2)該汽車以72km/h的速度勻速直線行駛時(shí)，汽車行駛的功率為28kW若汽油機(jī)效率為40%,油箱中加滿汽油后一,則以該速度汽車最多可勻速行駛的路程為多少 ？圖TX10-5.如圖TX1O6甲所示是小夢(mèng)家的電飯鍋，其電路圖如圖乙所示。該電飯鍋有加熱和保溫兩種功能 (由溫控開關(guān)S控制)。待電飯鍋放入質(zhì)量是2.4kg的食物和水后，小夢(mèng)關(guān)閉了家中的其他用電器，只讓電飯鍋工作，她觀察

到電飯鍋在加熱狀態(tài)時(shí)，電能表(如圖丙所示)的轉(zhuǎn)盤在12min內(nèi)轉(zhuǎn)了600轉(zhuǎn)，電飯鍋內(nèi)水和食物的溫度從20c升高到80Co請(qǐng)你結(jié)合電能表提供的有關(guān)參數(shù)信息解決以下問題 ：[g取10N/kg,食物和水在加熱過程中比熱容保持不變，均為4.0X103J/(kg-C)](1)若電飯鍋平放時(shí)與水平地面的接觸面積是 10cm2,求電飯鍋盛有2.4kg的水和食物時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。(該電飯鍋的質(zhì)量是2kg)(2)小夢(mèng)的媽媽將盛有水和食物的電飯鍋 ，端到1m高的灶臺(tái)上，求她對(duì)電飯鍋?zhàn)龅墓Α?3)當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)，電飯鍋是處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài) ？請(qǐng)你寫出分析過程。(4)求電飯鍋中的食物和水總共吸收的熱量。(5)求電飯鍋的實(shí)際加熱功率和加熱效率。(6)若該電飯鍋的彳^溫功率是 110W,求電阻R2的阻值。甲 乙220V2(X40)A50HzJOOOf/(kWh)甲 乙220V2(X40)A50HzJOOOf/(kWh)kWh口|2|中也圖TX10-6【參考答案】.解:(1)車輪與地面的接觸面積S=1600cm2=0.16m2,校車停在水平地面上時(shí)對(duì)水平地面的壓力 F壓=G=mg=x103kgx10N/kg=8xi04N,校車停在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)?蓋8X10校車停在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)?蓋8X104NP=—= ???0.16m2=5x105Pa=20m/s=20m/s。(3)因?yàn)樾＼囋谄街惫飞蟿蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以F=f,(2)這段路程內(nèi)汽車行駛的速度??1.2X104mV=-= ??10X60s校車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P=?-=--?=Fv=fv=2X103NX20m/s=4x104W。????.解：(1)該灑水車最多能裝水的質(zhì)量m^=p水V=1.0X103kg/m3X6m3=6.0x103kg=6t。(2)裝滿水的灑水車靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓力F=G總=mg=(m+m)g=(4X103kg+6X103kg)X10N/kg=1X105N,裝滿水的灑水車靜止在水平地面上時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng) p=?=富22=2x106Pa。(3)由圖乙知，灑水車行駛的速度v=40km/h,根據(jù)v=??導(dǎo)，汽車行駛的路程s=vt=40km/hx—h=4km=4000m,606min為灑水車牽引力做的功W=Es=1X104NX4000m=4X107Jo.解:(1)接通電路后，開關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b接通，開始加熱，電阻RR0并聯(lián)，由圖丙知此時(shí)的功率為 1000W,當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到105C,開關(guān)S自動(dòng)與a、b斷「開，并與觸點(diǎn)c接通，開始保壓，電阻R單獨(dú)工作，由圖丙知此時(shí)的功率為120W,所以電壓力鍋加熱狀態(tài)時(shí)主加熱器 R的功率為P主加熱=P-P保壓加熱=1000W-120W=880W;此時(shí)主加熱器R的電阻值為(2)電壓力鍋從開始運(yùn)行到水溫剛達(dá) 105C時(shí)消耗的電能W=Pt=000WX35X60s=2.1X106J,水吸收的熱量Q?=c水mAt溫=4.2X103J/(kgC)X5kgX(105C-25C)=1.68X106J,電壓力鍋從開始運(yùn)行到水溫剛達(dá)到 105c時(shí)的效率T]電壓力鍋從開始運(yùn)行到水溫剛達(dá)到 105c時(shí)的效率T]?與1.68x106J=—= s-??2.1X1C6J=80%. * , ?— , . ?夕一?— 一.解：(1)閉合開關(guān)S時(shí)為“低溫”擋，電阻R單獨(dú)接入電路，由P=??可得，“低溫”擋正常工作時(shí)的電阻是?9(220V)2R=-= =88Q。??氐550W(2)閉合S1為“低溫”擋，R單獨(dú)接入電路，閉合$為“中溫”擋，R單獨(dú)接入電路，S1、險(xiǎn)同時(shí)閉合為高溫?fù)?，R、R并聯(lián),貝UP高溫=P低?^+P中溫=550W+1100W=1650W,“高溫”擋時(shí)正常工作時(shí)的電流

TOC\o"1-5"\h\z.?曾溫1650W ,5A。I= = 5A。?? 220V(3)電暖器的“高溫”擋正常工作 20min,放出的熱量W=%^t時(shí)=1650W20X60s=1.98X106J,空氣吸收的熱量Q吸二刀W=50%<1.98X106J=0.99X106J,由Q?=cmXt可得,房間的空氣溫度升高人,/一?縱一 0.99X1C6J —U尸'一???=1.1X1C3J/(kg℃C)X60kg=1 °.解:(1)汽車靜止在水平地面上 ，對(duì)水平地面的壓力F=G=mg1000kgX10N/kg=1.0X104N,汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng) p=-=1.0X1C4N=5x104Pa。??0.2m2(2)滿油箱汽油的質(zhì)量m=pV=0.7X103kg/m3X40X10-3m3=28kg,加滿油后汽油完全燃燒放出的熱量 Q=qm=4.5X107J/kgX28kg=1.26x109J,由刀:???=???B,加滿油后汽車最多行駛的時(shí)間h,,????1.26X109JX4% h,仁百=28X1C3W=1.8'10?5加滿油后汽車最多可勻速行駛的路程 s=vt=72km/hx5h=360krnt.解:(1)電飯鍋盛有水和食物時(shí)對(duì)水平地面的壓力 F=G總■=(m鍋+m)g=(2kg+2.4kg)x10N/kg=44N,電飯鍋對(duì)水平地面的壓強(qiáng) p=-=44N=4.4x104Pa。??1X10-3m2(2)小夢(mèng)媽媽對(duì)盛有水和食物的電飯鍋?zhàn)龅墓?.W=Gh=44NX1m=44J。(3)由圖乙可知，閉合開關(guān)S時(shí)，R被短路，只有R接入電路，根據(jù)P=UI=??可知，電路兩端的電壓不變，電路中的電阻較小，則電路中消耗的電功率較大 ，電飯鍋處于加熱狀態(tài)。(4)此加熱過程中食物和水吸收的熱量Q?=cm(t-t0)=4.0X103J/(kg?C)X2.4kgX(80C-20C)=5.76X105J。(5)電飯鍋工作12min消耗的電能600r3000r/(600r3000r/(kW'h)=0.2kW-h=7.2X105J,電飯鍋的實(shí)際加熱功率P加熱??_7.2X10P加熱??_7.2X105J方12x60s=1000W,電飯鍋的