2018-2022年五年中考物理匯編（安徽）：計(jì)算題（解析版）

專題20計(jì)算題

200?

Q

1、(2022?安徽?5分)在一次跳傘表演中，運(yùn)動(dòng)員在5s的時(shí)間內(nèi)豎直向下勻速降落了30m。若運(yùn)

動(dòng)員和降落傘作為整體受到的重力為IOoON,求這個(gè)整體在該過(guò)程中:

(I)所受阻力的大小;

(2)所受重力做功的功率.

【答案】⑴1000N；(2)6000W

【解析】

解：(1)有題可知，運(yùn)動(dòng)員在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故受到的阻力與重力是一對(duì)平衡力，故阻力為

/=G=IOOON

(2)重力做的功為

%=G/?=IOOONX30m=3χl()4j

所受重力做功的功率為

CW3×104J

Γ=—=-------6000W

t5s

答：(1)所受阻力的大小IooON；

(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(cè)量一物塊(不溶于水)的密度：彈簧測(cè)力計(jì)懸掛物塊

靜止時(shí)的示數(shù)為吊=3.0N(如圖甲所示)；將物塊浸沒(méi)在水中，靜止時(shí)彈演測(cè)力計(jì)的示數(shù)為B=2.0N

(如圖乙所示),已知"水=LoXlo//n?,g取IoN∕kg,求：

(1)物塊的質(zhì)量加；

(2)物塊的體積匕

(3)物塊的密度p.

甲乙

【答案】(1)0.3kg；(2)1.0×10-4m3;(3)3×103kg∕m3

【解析】

解：⑴由圖甲可知，物體的重力

G=E=3.0N

所以物體的質(zhì)量為

租=W=當(dāng)L=O

g10N∕kg

(2)根據(jù)稱重法可得物體浸沒(méi)水中受到的浮力為

F浮=Fl-F2=3.0N-2.0N=l.ON

根據(jù)阿基米德原理廠浮=∕?5g，排，可以得出

K=旦_1.0N

1.0×10^4m3

加〃水g1.0×103kg∕m3×10N∕kg

物體浸沒(méi)時(shí)

片-W=LoXlO-4∏P

(3)物塊的密度為

。逐=Γ?=3,…

答：(1)物塊的質(zhì)量為0.3kg；

(2)物塊的體積為1.0χl013；

(3)物塊的密度3χl(Pkg∕m3.

3.(2022?安徽?8分)圖甲為某電火鍋的銘牌，其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，Ri、&為阻值一定

的電熱絲，且為＜&.通過(guò)控制開關(guān)ShS2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?fù)豕ぷ鲿r(shí)，開關(guān)ShS2分別處于什么狀態(tài)?

(2)求&：&的值;

(3)若家庭電路的電壓是220V,某插座的額定電流是5A,用該插座僅給電火鍋供電，從安全用

電和加熱快這兩個(gè)角度綜合考慮，應(yīng)選擇哪個(gè)檔位？說(shuō)明理由.

XX牌電火鍋

額定電壓220V

低溫?fù)?00W

額定功率中溫?fù)鮅OOOW

高溫?fù)?500W

.g

R,

δ?--------------220V---------->6

乙

【答案】(1)Sl斷開,S2閉合；(2)1：2;(3)中溫?fù)?/p>

【解析】

解：(I)根據(jù)尸=匕可知，電火鍋在低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，電路中電阻應(yīng)該最大，由題意可知κ<R,.

R

故當(dāng)&單獨(dú)接入電路后，電路中的功率最小，為低溫?fù)酰藭r(shí)開關(guān)Sl斷開，S2閉合.

jJ-

(2)根據(jù)并聯(lián)電路電阻規(guī)律可知，若Q、R并聯(lián)，電路中電阻最小，根據(jù)尸=幺可知，功率最

R

大，為高溫?fù)?，?1)可知當(dāng)生單獨(dú)接入電路后，為低溫?fù)?，所以R單獨(dú)接入電路后，為中溫?fù)?

U2

根據(jù)火=Y可知，凡、&的阻值之比為

U2

R-R=%=500W=1

IOOOW-2

(3)該插座最大允許接入的最大功率為

∕ζax="額=220Vχ5A=1100W

所以功率之間關(guān)系為

.<尊<PgX<?

從安全用電和加熱快這兩個(gè)角度綜合考慮選用中溫?fù)?

答：(I)電火鍋在低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，開關(guān),斷開，S2閉合；

(2)4：&2的值為1：2;

(3)從安全用電和加熱快這兩個(gè)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(yùn)動(dòng)，每次引體向上身體上升的高度為握拳

時(shí)手臂的長(zhǎng)度,已知小明的體重為500N,握拳時(shí)手臂的長(zhǎng)度為0.6m,完成4次引體向上所用的時(shí)

間為IOs.求：

(I)小明完成1次引體向上所做的功；

(2)IOS內(nèi)小明做引體向上的功率.

【答案】(1)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(shí)手臂的長(zhǎng)度，則所做的功為

IT=GA=500N×0.6m=300J

(2)IoS內(nèi)小明做了4次引體向上，則做引體向上的功率為

41V4×300J

P=——=----------=I20W

tIOs

答：(1)小明完成I次引體向上所做的功為300J；

(2)IOS內(nèi)小明做引體向上的功率為120W.

5,(2021-安徽)研究物理問(wèn)題時(shí)，常需要突出研究對(duì)象的主要因素，忽略次要因素，將其簡(jiǎn)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(zhǎng)度不可忽略，用細(xì)線將它從中點(diǎn)懸起,

能在水平位置平衡.將它繞懸點(diǎn)在堅(jiān)直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過(guò)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(zhǎng)的兩部分，請(qǐng)?jiān)趫D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(zhǎng)方形木板，忽略厚度，長(zhǎng)度和寬度不可忽略，用細(xì)線將它N8邊

的中點(diǎn)懸起，能在水平位置平衡.將它繞懸點(diǎn)在堅(jiān)直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過(guò)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).

甲

;見解析；(2)不能平衡；答案見解析

【解析】

(1)設(shè)杠桿的中點(diǎn)為。杠桿與水平方向的夾角為"由于杠桿質(zhì)量分布均勻，且左右兩部分等長(zhǎng),

因此杠桿左右兩部分重力G1=G2,重心分別在兩部分的中點(diǎn)處，分別設(shè)為。和。2,則易知OO?=OOι,

左右兩部分重力的力臂

/尸0。IXCoS6,/2=。。IXCOSe

因此

LI=L2

因此有

GlXLI=G2XLi

(2)不能平衡，轉(zhuǎn)過(guò)一定角度釋放的瞬間，木板只受重力和細(xì)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(shí)木板的雨心不在懸點(diǎn)的正下方，重力和細(xì)線的拉力不在一條直線上,

不是一對(duì)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=3xl0"m2高h(yuǎn)=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(shí)槽中水深h∣=0.05m(已知P郁

=2.7×103kg∕m3,p5t=1.0×103kg∕m3.g∣X10N∕kg).求

(1)水對(duì)圓柱體底部的壓強(qiáng)P/

(2)圓柱體受到的浮力尸湍

(3)圓柱體對(duì)水槽底部的壓強(qiáng)Pz

【答案】(1)5×IO2Pa(2)1.5N(3)2.2×IO3Pa

【解析】

(1)水的深度50.05m,則水對(duì)圓柱體底部的壓強(qiáng)：

PI=。水g〃LL°xl(Pkg/m3xl°N/kgx(I05m=5()°Pa；

3243

(2)由圖可知，圓柱體浸在水中的體積：=Shi=3×10-m×0.05m=1.5×IO-m,根據(jù)阿基米德原

3343

理可得，圓柱體所受的浮力：Fff=yθzt,^g=1.0×10kg∕m×1.5×10-m×10N∕kg=1.5N;

(3)圓柱體的重力：G鋁=m^g=夕鋁嗑g=?鋁S館=2.7×103kg∕m3×3×10^3m2×0.lm×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(duì)水槽底部的壓力：F壓=G釬F浮

3

=8.1N-1.5N=6.6N,則圓柱體對(duì)水槽底部的壓強(qiáng)：p=^==2.2×10pa.

7.(2020安徽)某同學(xué)想測(cè)量一種液體的密度.他將適量的待測(cè)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(dāng)容器下表面所處的深度加=IOCm時(shí)，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,p*=1.0×103kg∕m2,g取10N∕kg)

(1)求水對(duì)容器下表面的壓強(qiáng)；

(2)求容器受到的浮力；

(3)從容器中取出IOOCm3的液體后，當(dāng)容器下表面所處的深度∕>2=6.8cm時(shí)，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】(I)IoOOPa；(2)2.5N;(3)0.8×103kg∕m3

【解析】

【詳解】(1)水對(duì)容器下表面的壓強(qiáng)

∕7∣=ρ?g∕z∣=1.0×103kg∕m3×1ON∕kg×O.?m=?OOOPa

(2)容器受到的浮力

F浮=PIS=IoOoPaX25*10?4rn2=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(shí)所受的浮力，即

G海+G容=F評(píng)

此為①式，

圖b中，水對(duì)容器下表面的壓強(qiáng)

33

pι=p^gh2=1.0×l0kg∕m×10N∕kg×0.068m=680Pa

此時(shí)，容器受到的浮力

F注'=p2S=680Paχ25χl0?4m2=1.7N

容器和容器中液體總重力也等于此時(shí)所受的浮力，即

G渣'+G容=F浮'

此為②式，

由①②兩式得，取出液體的重力

AG淞=尸浮-尸浮'=2.5N-1.7N=O.8N

取出液體的質(zhì)量

—=0.08kg

g10N∕kg

液體密度

m0.08kg

P=:

答：(1)水對(duì)容器下表面的壓強(qiáng)為IOOOPa;

(2)求容器受到的浮力為2.5N；

(3)液體的密度為0.8χl03kg∕m3.

8.(2019安徽)將底面積S=3xl0?12高h(yuǎn)=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(shí)槽中水深％=0.05m(已知〃的

=2.7×IO3kg∕m3,p^t=1.0×103kg∕m3.gφ10N∕kg).求

(1)水對(duì)圓柱體底部的壓強(qiáng)P/

(2)圓柱體受到的浮力尸?。?/p>

(3)圓柱體對(duì)水槽底部的壓強(qiáng)巳.

【答案】⑴5×IO2Pa(2)1.5N(3)2.2×IO3Pa

【解析】

【詳解】(1)水的深度50.05m,則水對(duì)圓柱體底部的壓強(qiáng)：

Pl=0kg%=l?Oxlθ3kg∕m3χl()N∕kgχ().()5m=5O()Pa;

3243

⑵由圖可知，圓柱體浸在水中的體積：=Shi=3×10m×0.05m=l.5×IO-m,根據(jù)阿基米德原

理可得，圓柱體所受的浮力：與=0kLg=l.Oχl()3kg∕m3*1.5χlO-4m3χ∣ON∕kg=L5N;

(3)圓柱體的重力：G鋁=m鋁g=。鋁4g=P鐺Shg=2.7×103kg∕m3×3×?()-3m2×0.?m×?()N∕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(duì)水槽底部的壓力：FfE=G釬F浮

3

=8.1N-1.5N=6.6N,則圓柱體對(duì)水槽底部的壓強(qiáng)：p=^=e'e7,^2.2×10pa.

S3×10^3m2

9.(2018安徽)重為20()N的方形玻璃槽,底面積為0.4m2,放在水平臺(tái)面上,向槽中加水至水深0.3m(已

知P水=LOXIO3kg∕∏13,g取IoN∕kg,玻璃槽的側(cè)壁厚度不計(jì))

(I)求水對(duì)槽底部的壓強(qiáng)和槽底對(duì)水平臺(tái)面的壓強(qiáng)；

(2)將邊長(zhǎng)為20Cm的正方體物塊輕輕放入水中，當(dāng)其靜止時(shí)，測(cè)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(shí)力F

的大小.

【答案】(1)3500Pa;(2)0.75×103kg∕m3;(3)12N

【解析】分析：(1)①利用P=Pgh計(jì)算水對(duì)槽底部的壓強(qiáng)；

②玻璃槽對(duì)水平臺(tái)面的壓力等于玻璃槽與水的重力之和，水的重力利用V=Sh、G=mg和P=Y可求,

F

然后利用P=S計(jì)算玻璃槽對(duì)水平臺(tái)面的壓強(qiáng)；

(2)物體漂浮，則浮力等于重力，根據(jù)F浮=PgV排、G=mg和P=器叮列出等式，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(jì)算F的大小.

解答：⑴水對(duì)槽底部的壓強(qiáng)：p=pgh=1×103kg∕mi×10N∕kgX0.3m=3×IO3Pa;水的體積：

V=Sh=0,4m2×0.3m=0.12m3,根據(jù)G=mg和P=,可得，水的重力：

G水=P水Vg=1×10skg∕nι3X0.12m3X10N∕kg=1200N,玻璃槽對(duì)水平臺(tái)面的壓力：

F1400N,

F=G水+G坡璃槽=1200N+200N=1400N,玻璃槽對(duì)水平臺(tái)面的壓強(qiáng)：p'=1=——-=3.5×IO3Pa;

S0.4m

(2)正方體物塊輕輕放入水中，當(dāng)其靜止時(shí)，處于漂浮狀態(tài)，所以F浮=G水木，根據(jù)F浮=PgV排、G=mg

和P=三可得：P水gV排=P木gV木，代入數(shù)值可得：

V

1×103kg∕m3×10N∕kgX(0.2m)2×(0.2m-0.05m)=P木X10N∕kg×(0.2m)i,解得：P木=0.75×10ikg∕m3;

(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：

F=ΔF浮=P水gAV排=1×10ikg∕m3×10N∕kg×(0.2m)^×(0.05m-0.02m)=12N?

答：(1)求水對(duì)槽底部的壓強(qiáng)和槽底對(duì)水平臺(tái)面的壓強(qiáng)分別為3xl0*a、3.5×IO3Pa;

(2)該物塊的密度為0.75χl(Pkg/!”；

(3)此時(shí)力F的大小為I2N。

【點(diǎn)睛】此題考查壓強(qiáng)、密度和浮力的計(jì)算，同時(shí)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(qiáng)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(duì)水平臺(tái)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IOS內(nèi)將重50ON的建材勻速提升2m,動(dòng)滑

輪的重力為100N,不計(jì)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(dòng)滑輪上有兩股繩子承重，故可得繩子自由端的拉力為

F=y(G+Giilj)=∣×(500N+WON)=300N

(2)由題意可知，建材提升的高度為〃=2m,則繩子自由端移動(dòng)的距離為

5=2A=2×2m=4m

故由V=±可得，繩子自由端的移動(dòng)速度為

s4mC

V=—=----=0.4λm/ts

tIOs

故由

P=H=FV

可得，拉力做功的功率為

P=Fv=300N×0.4m∕s=?20W

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(zhǎng)方體木塊浮在水面上，然后在木塊上面

放上質(zhì)量為0.4kg的磋碼，此時(shí)木塊恰好浸沒(méi)在水中.已知祛碼的密度是8χl(Pkg∕m3,水的密度是

l×103kg∕m3,g取10N∕kg,求：

(1)木塊的體積；

(2)如果將祛碼用細(xì)線懸掛于木塊下方時(shí)，細(xì)線對(duì)祛碼的拉力.

【答案】⑴1.2×10-?3;(2)3.5N

【解析】

解：(1)由圖可知，木塊和祛碼一起漂浮在水面上，由物體的浮沉條件可知，此時(shí)木塊與祛碼的總

重力等于浮力.木塊重力為

G^g=0.8kg×10N∕kg=8N

祛碼的重力為

G底=m^g=0.4kg×10N∕kg=4N

總重力為

G=G/+G^8N+4N=?2N

此時(shí)受到的浮力為

尸聲G=12N

此時(shí)木塊恰好浸沒(méi)在水中，排開液體的體積等于木塊的體積，由廠￥=P漆，薩g可得，木塊的體積為

-=1.3<103m3

。水g1.0×10,kg∕m3×10N∕kg

(2)祛碼的體積為

若祛碼浸沒(méi)在水中，祛碼受到的浮力為

F聲硅=P次V^g=p^Vmg=?×?03kg∕m,×5×10-5m3×1ON∕kg=O.5N

由祛碼完全浸沒(méi)時(shí)浮力小于祛碼重力可知，若將祛碼放在水中祛碼將下沉.若木塊完全浸沒(méi)在水中,

木塊受到的浮力為12N,由

G木+GβrF^=8N+4N-0.5N=l1.5N<12N

可知，如果將祛碼用細(xì)線懸掛于木塊下方時(shí)，祛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(shí)祛碼處于平衡狀態(tài)，在:豎直方向上受到細(xì)線對(duì)祛碼的拉力、豎直向上的浮力和豎直向下的重力

的作用，細(xì)線對(duì)祛碼的拉力為

Fi=GβrF承必=4N-0.5N=3.5N

答：⑴木塊的體積是1.2xlO-3IB3;

(2)如果將祛碼用細(xì)線懸掛于木塊下方時(shí)，細(xì)線對(duì)祛碼的拉力是3.5N.

3.(2022?安徽合肥?一模)如圖所示，一個(gè)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4點(diǎn)開始一直做減速運(yùn)動(dòng)直至8點(diǎn)，已知/8間的距離為2m,物體所受的滑動(dòng)摩擦

力大小為物體所受重力大小的0.2倍.求：

(1)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力的大小尸八

(2)物體克服摩擦力77做的功.

【答案】⑴ION；(2)20J

【解析】

解：(1)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力的大小

∕T=0.2G=0.2×50N=10N

(2)物體克服摩擦力6做的功

W=FjsAβ=10N×2m=20J

答：(1)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力的大小B為10N；

(2)物體克服摩擦力行做的功為20J.

4.(2022?安徽宣城?二模)如圖所示，在水平地面上有兩個(gè)由同種材料制成的實(shí)心正方體金屬塊甲和

乙，其密度為2金曷，甲的邊長(zhǎng)為α,乙的邊長(zhǎng)為，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(duì)地面的壓強(qiáng)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(duì)地面的壓強(qiáng);

(2)乙正方體被切去部分的底面積.

乙

1I1

【答案】(1)3⑵Y

【解析】

解：(D正方體放在水平地面上時(shí)，由受力分析可知，正方體對(duì)地面的壓力廠等于正方體的重力G,

故由P=?可得，正方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為

?

可知正方體對(duì)地面的壓強(qiáng)與正方體的底面積無(wú)關(guān)，則乙正方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為

P矛P金屆gh不P金Mgb

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(duì)地面的壓強(qiáng)不變，仍為

P金B(yǎng)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(duì)地面的壓強(qiáng)相等，故可知

此時(shí)甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為

P,'?'=PZ=PQgb

(2)設(shè)截去部分的底面積為5,則可知截去部分的體積為

￥#ShFSb

由P=，■可得，截去部分的質(zhì)量為

m聲P金程V卻Sb

將乙沿豎直方向切割一部分疊放在甲的正上方后，此時(shí)截去的部分和甲正方體的總質(zhì)量為

m感=旭或+加E*+P"fz市Psb+p金

由受力分析可知I,此時(shí)甲對(duì)地面的壓力尸甲等于總重力G而即

F甲=G點(diǎn)=加,ag=P^Sb+a3)g

由P=E可得，此時(shí)甲對(duì)■地面的壓強(qiáng)為

■F,/MS"。吃

PlIl=---=--------：-------

由題意可知，此時(shí)甲和乙的剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)相等，即

。金?j(Sb+α)g

=P金感b

解得乙正方體被截去部分的底面積為

答：(1)甲正方體對(duì)地面的壓強(qiáng)為P金腐gZ);

(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(guò)程中：

(I)汽車牽引力做的功；

(2)汽車牽引力做功的功率。

64

【答案】(1)1.17×10Ji(2)2.7×10W

【解析】

解：(I)由題意可知，汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，故由二力平衡可知，汽車在水平方向

所受牽引力廠等于所受阻力，即

F=戶900N

汽車的行駛距離為

.y=1.3km=1300m

故由gFS可得，汽車牽引力做的功為

衿FS=900NXl300m=l.l7×106J

(2)由題意可知，汽車的行駛速度為

V=108km∕h=3()m∕s

J空=FV

可得，汽車牽引力做功的功率為

∕>=Fv=900N×30m∕s=2.7×IO4W

答：(1)汽車牽引力做的功為1.17xl()6j;

(2)汽車牽引力做功的功率為2.7*lθ'w.

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IOS內(nèi)運(yùn)動(dòng)

了0.5m的路程，已知該滑輪組的機(jī)械效率為80%,請(qǐng)計(jì)算：

(1)地面對(duì)物體的摩擦力f

(2)拉力廠的功率P.

【答案】⑴120N；(2)7.5W

【解析】

解：(1)由圖得，承擔(dān)拉力的繩子股數(shù)

w=3

拉力F運(yùn)動(dòng)的距離為

s=ns'=3×0.5m=1.5m

拉力廠做的功為

W=FS=50Nxl.5m=75J

由∕=??xl00%得，滑輪組做的有用功為

該滑輪組的機(jī)械效率為80%,7

W

吟=∕=75%X80J=60J

物體受到的摩擦力

(2)拉力廠的功率

Cw75JTE,

P=—=——=7.5W

tIOs

答：(1)地面對(duì)物體的摩擦力/為120N；

(2)拉力廠的功率P為7.5W.

7.(2022?安徽合肥?三模)在學(xué)校開展的勞動(dòng)教育實(shí)踐活動(dòng)中，身高相同的小聰和小明兩位同學(xué)用根

質(zhì)量不計(jì)的均勻扁擔(dān)抬起一個(gè)90ON的重物，已知扁擔(dān)長(zhǎng)為1.8m,抽象成物理模型如圖所示.

(1)以小明的肩B點(diǎn)為支點(diǎn)，小聰?shù)募?點(diǎn)支持力〃為動(dòng)力，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出杠桿所受阻力的示意

圖(注意標(biāo)明阻力作用點(diǎn))；

(2)若重物懸掛點(diǎn)。為扁擔(dān)的中點(diǎn)，計(jì)算小聰?shù)募鏏點(diǎn)支持力FA-,

(3)若在(2)中小聰?shù)募鐝?點(diǎn)向。點(diǎn)靠近時(shí)，請(qǐng)判斷小明對(duì)扁擔(dān)支持力尸8的大小將如何變化?

并通過(guò)列式說(shuō)明理由.

【答案】(1)(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凡大小等于物體的重力，即尸=G,方向與重力的方向相同,

作用點(diǎn)。在杠桿上，如圖所示

□

(2)重物懸掛點(diǎn)。為扁擔(dān)的中點(diǎn)，8點(diǎn)為支點(diǎn)，則/點(diǎn)的支持力的力臂為扁擔(dān)長(zhǎng)，即

Z.4=A=1.8m

重力的力臂為

根據(jù)杠桿的平衡條件，A點(diǎn)的支持力為

L=-2—=〃=k900N=450N

LL22

(3)由杠桿平衡條件

FA×AB=G×OB

小聰?shù)募鐝?點(diǎn)向。點(diǎn)靠近時(shí)，/8減小，G、08不變，F(xiàn)/增大，小明對(duì)扁擔(dān)支持力為

FB=G-FA

故FB減??；小明對(duì)扁擔(dān)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(diǎn)支持力FA為450N；

(3)小明對(duì)扁擔(dān)支持力FB將減小.

8.(2022?安徽合肥?三模)如圖為某型號(hào)的純電動(dòng)汽車.若該車和車內(nèi)乘客的總質(zhì)量為2.1x10kg,

每個(gè)車輪與地面的接觸面積為IOOcm,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(dòng)汽車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；

(2)該電動(dòng)汽車勻速行駛30min時(shí)牽引力所做的功。

【答案】⑴5.25×10Pa；(2)1.89×10J

【解析】

解：(1)電動(dòng)車對(duì)地面的壓力

F=G=mg=2.1×10,kg×10N∕kg=2.1×104N

車輪與地面的總接觸面積為

S=4×IOOcm2=4×102m2

該電動(dòng)汽車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)

P=￡=34=5.25x104

S4×10^2m2

(2)電動(dòng)汽車的勻速行駛的速度

V=90km∕h=25m∕s

電動(dòng)汽車的勻速行駛，水平方向受力平衡，所以牽引力

4

終=^a=0.02G=0.02×2.1×10N=420N

牽引力所做的功

W=F^s=F^vt=420N×25m∕s×30×60s=1.89XIO7J

答：⑴該電動(dòng)汽車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)5.25x10Pa；

(2)該電動(dòng)汽車勻速行駛30min時(shí)牽引力所做的功1.89χl0J.

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(dāng)滑片P從最右端滑到最左端的過(guò)程中，小燈泡的/-U關(guān)系圖像，如圖乙所示.不計(jì)溫度對(duì)滑

動(dòng)變阻器阻值的影響.求：

(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為多少C；

(2)當(dāng)滑片P移至最右端時(shí)，閉合開關(guān)S,通電2min滑動(dòng)變阻器消耗的電能為多少J?

【答案】(1)6C;(2)I080J

【解析】

解：(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為

(2)當(dāng)滑片P移至最左端時(shí)，只有小燈泡全部接入，此時(shí)小燈泡的電壓等于電源電壓，電源電壓為

12V,當(dāng)滑片P移至最右端時(shí)，閉合開關(guān)S,滑動(dòng)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(dòng)變阻器兩端的電壓為

%=U-UUnin=I2V-3V=9V

通電2mm滑動(dòng)變阻器消耗的電能為

=?∕∕z=9V×IA×2×60s=1080J

答：(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為6C；

(2)當(dāng)滑片P移至最右端時(shí),閉合開關(guān)S,通電2min滑動(dòng)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(guò)

程中，電流表示數(shù)隨電壓表示數(shù)的/-U圖像如圖乙所示，請(qǐng)計(jì)算：

(1)定值電阻出的阻值；

(2)變阻器滑片位于B端時(shí)，變阻器比消耗的電功率；

(3)若將電壓表的量程改為0~3V,求變阻器及接入電路的阻值范圍.

【答案】⑴10Ω;(2)0.8W；(3)I0~20Ω

【解析】

解：(1)由電路圖可知，定值電阻處與滑動(dòng)變阻器處串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電流，電壓表測(cè)定值電

阻Q兩端電壓，滑動(dòng)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，定值電阻力兩端電壓越大，由圖乙可知，定值電阻4兩端最大電壓為U=6V,此時(shí)

電路中的最大電流為∕=0.6A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的限值為零，則電源電壓為U=6V,由歐

姆定律可得，定值電阻處的阻值為

Λ1=7=O^=IOΩ

(2)滑動(dòng)變阻器滑片位于8端時(shí)，接入電路中的阻值最大，由圖乙可知，此時(shí)定值電阻火/兩端電

壓為S=2V,故由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為

UkU-S=6V-2V=4V

此時(shí)電路中電流為/∕=0.2A,由歐姆定律可得，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值為

降大=+感=2。C

故由P=U/可得，滑動(dòng)變阻器&消耗的電功率為

P承U^Λ=4V×0.2A=0.8W

(3)若將電壓表的量程改為0~3V,則定值電阻處兩端最大電壓為。大=3V,由歐姆定律可得，此

時(shí)電路中的最大電流為

/大看蓋,

此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為

U^j=U-UΛ=6V-3V=3V

故由歐姆定律可得，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小電阻為

%小=A慈=IoC

1(.V/.???,

由(2)中可得，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值為勺稱=20Q,故滑動(dòng)變阻器&接入電路的阻值

范圍為10?20Q.

答：⑴定值電阻力的阻值為10Q;

(2)變阻器滑片位于8端時(shí)，變阻器&消耗的電功率為0.8W；

(3)變阻器&接入電路的阻值范圍為IO?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R∕=10C,Λj=20Ω,

閉合開關(guān)后，求：

(I)當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移至最右端時(shí)，電流表A的示數(shù)；

(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移至某位置時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4A,求滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻值(保

留一位小數(shù))。

【答案】(1)0.6A；(2)3.3Ω

【解析】

解：(1)由圖可知，電路為處、年的并聯(lián)后再與滑動(dòng)變阻器E串聯(lián)的電路，電流表測(cè)通過(guò)的電

流.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移至最右端時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0,此時(shí)的電路為此、R2

的并聯(lián)電路.電源電壓為6V且保持不變，定值電阻R∕=10Q,根據(jù)歐姆定律可得，通過(guò)Q的電流即

電流表A的示數(shù)為

U6V…

Lr=—=------=0.6A

1/?,10Ω

(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移至某位置時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4A,此時(shí)此兩端的電壓為

t∕∕=f∣Λ∕=O.4A×IOΩ=4V

根據(jù)串并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為

S=U-M=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(guò)&的電流為

旦旦=二O?A

2

R2R220Ω

由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為

∕=Λ+∕2=0.4A+0.2A=0.6A

滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻值是

%=牛嗡EC

答：(1)電流表A的示數(shù)是0.6A；

(2)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻值是3.3C.

12.(2022?安徽合肥?一模)實(shí)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(gè)電

壓為U、電阻為0的理想電源與一個(gè)阻值為r的電阻串聯(lián)而成的，如圖甲所示，現(xiàn)將一實(shí)際電源與

兩個(gè)定值電阻組成如圖乙所示的電路，其中R∕=3C,R2=6Ω,當(dāng)閉合，、斷開Sz時(shí)，電流表示數(shù)為

2.4A；當(dāng)閉合S2、斷開Sl時(shí)，電流表示數(shù)為1.5A.求：

(1)電源電壓U及其內(nèi)阻，?；

(2)同時(shí)閉合Sl和Sz時(shí)，電路的總電阻和電流表的示數(shù).

【答案】⑴12V,2Ω;(2)4Ω,3A

【解析】

解：(1)當(dāng)閉合Sh斷開S2時(shí)，電源的內(nèi)阻，?與定值電阻處串聯(lián)，電流表測(cè)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/=Y可得，電源的電壓

t/=∕l(Λ,+r)=2.4A×(3Ω+r)①

當(dāng)閉合S2、斷開Sl時(shí)，電源的內(nèi)阻r與定值電阻比串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電源的電壓

J7=∕2(Λ2+r)=1.5A×(6Ω+r)②

由①②可得

r=2Ω,U=I2V

(2)同時(shí)閉合Sl和S2時(shí)，處與處并聯(lián)后再與電源的內(nèi)阻r串聯(lián)，電流表測(cè)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

J___L_L

R總RIR]

所以，Q和心并聯(lián)后的電阻

Rt+R23Ω+6Ω

電路的總電阻

=R+r=2。+2。=4Q

干路中電流表的示數(shù)

答：(1)電源電壓為12V,內(nèi)阻為2C；

(2)同時(shí)閉合，和S2時(shí)，電路的總電阻為4C,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(wú)窮大，在電路中相當(dāng)于斷路，實(shí)際

上我們使用的電壓表的內(nèi)阻并不是無(wú)窮大，接入電路中時(shí)也會(huì)有電流通過(guò)，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(shí)：

(1)電路中的電流；(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后三位)

(2)小燈泡的實(shí)際功率.

【答案】⑴0.001A；(2)IxlO-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=R∕+RL300()Q+1()Ω=3O1OΩ

由歐姆定律可得，此時(shí)電路中的電流為

U_3V

≈0.00IA

^Λ7^3O1OΩ

(2)由人尸R可得，小燈泡的實(shí)際功率為

Λ=∕-Λ∕=(0.001A)2×10Ω=1×1OeW

答：(I)電路中的電流約為0.001A；

(2)小燈泡的實(shí)際功率為1×IO-5W.

14.(2022?安徽淮北?二模)如圖所示，燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣，滑動(dòng)變阻器心的最大阻值是定值

電阻&的阻值的2倍，電源電壓保持不變.當(dāng)閉合開關(guān)Si、S2,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí)，

燈泡L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為/“當(dāng)閉合開關(guān)Sh斷開開關(guān)S2,滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí),

電流表的示數(shù)為七且/尸4刀，忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響，求：

(1)燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流;

(2)定值電阻Q的阻值；

(3)該電路的最小總功率.

【答案】(1)0.5A；(2)12Ω:(3)IW

【解析】

(1)燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣，則可知燈,泡額定電壓為6V,額定功率為3W,可得

,P3W…

I=—=----=0.5A

U6V

(2)燈泡電阻阻值

—=?

lI0.5A

當(dāng)閉合開關(guān)ShS2,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí)，電路為燈泡與電阻力并聯(lián)，燈泡L正常發(fā)光,

電流表的示數(shù)為/八可得

UU

Ir,=---1—

RLR?

當(dāng)閉合開關(guān)Sh斷開開關(guān)S2,滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，此時(shí)電路為燈泡與滑動(dòng)變阻器的一半

串聯(lián)，電流表的示數(shù)為/2,可得

1,=^-

-ΛL+O.5Λ2

由

可得

RLg1&+O.5RJ

滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值是定值電阻R1的阻值的2倍，即Rl=0.5R2,將&=12C代入解得

Rt=12Ω

(3)當(dāng)閉合開關(guān),、S2,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，可得電源電壓為6V.

由題意知色的最大值

Λ2=2Λl=24Ω

當(dāng)SI閉合，S?斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器滑片移到最右端時(shí)總電阻最大，總功率最小

pUZ(6V)2

ia,b

~Rt+R1^12Ω+24Ω-

答：(1)燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流為0.5A;

(2)定值電阻Q的阻值12C；

(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,以為定值電

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(dāng)壓

敏電阻所受壓力為0時(shí)電壓表示數(shù)為IV；將某測(cè)物體放到壓敏電阻上，電壓表示數(shù)為2V；求：

(1)電阻凡的阻值；

(2)該待測(cè)物體的重力；

(3)使用一段時(shí)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(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明應(yīng)將幾更換為多大的定值電阻？

甲乙

【答案】(1)40Ω;(2)3000N；(3)50Ω

【解析】

解：(1)由圖甲可知，Ro、4串聯(lián)，電壓表測(cè)量&兩端電壓；由圖乙可知，當(dāng)壓力為零時(shí)，壓敏電

阻的阻值處=200C,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，壓敏電阻兩端電壓