2018中考物理分類匯編28計算題

28計算題

30.(2017?湘潭)如圖所示是某自動蓄水箱的結構示意圖.A是水箱中的實心圓柱體，體積為

800cm3,密度為Z.OXIO'kg/nA用細繩懸掛在水箱頂部的傳感開關S上.當傳感開關S受到豎

直向下的拉力大于10N時閉合，與S連接的水泵(圖中未畫出)向水箱注水：當拉力等于10N

時，S斷開，水泵停止注水.細繩的質量忽略不計，求：

(1)A的質量為kg.

(2)停止注水時，水箱水位高為1.2m,水箱底部受到水的壓強為Pa.

(3)停止注水時，A受到的浮力為N,此時圓柱體A排開水的體積為多少？

，專和計算題；密度及其應用；壓強、液體的壓強；浮力.

【分析】(1)利用密度公式計算A的質量；

(2)利用液體壓強公式求解水箱底部受到水的壓強；

(3)細繩的質量忽略不計，停止注水時，A受到重力、拉力和浮力的作用保持平衡，則浮力等

于重力與拉力之差；知道浮力，利用

F

浮

P

水

g

求解此時圓柱體A排開水的體積.

【解答】解^(1)根據P=m/V可得，A的質量：

m=PV=2.0X10：，kg/m3X800X10V=l.6kg；

(2)利水箱底部受到水的壓強：

p=P*gh=l.0X10：，kg/m3X10N/kgXl.2m=l.2X104Pa：

(3)A受到的拉力為F『ION,

A的重力G=mg=l.6kgX10N/kg=16N,

細繩的質量忽略不計，停止注水時，A受到重力、拉力和浮力的作用保持平衡，

則A受到的浮力FS.=G-Fft=16N-10N=6N,

根據Fj^P^gV拷可得，排開水的體積：

F

浮

P

成

g

6,V_______________

1.0X103^X10；W

=6X1(TV.

故答案為：(1)1.6；(2)1.2X10”；(3)6；此時圓柱體A排開水的體積為6X10

，，點見此題考查密度公式的應用、力的平衡、液體壓強計算和浮力公式的應用，題目難度適

中，適合學生訓練，是一道好題.

31.(2017?湘潭)硫化鎘(Cd$)是一種光敏材料，其電阻值R隨光照強度E(E越大表示光照

越強，其國際單位為cd)的變化如圖2所示.某展覽廳(如圖1所示)為保護展品.采用這種

材料設置了調光天窗.當外界光照較強時，啟動電動卷簾適時調整進光量；當外界光照較弱時,

自動啟動節(jié)能燈給予補光.調光天窗的電路原理如圖3所示，R。為定值電阻，R為CdS電阻，P

為電磁鐵，其線圈電阻Rr為10C,當電流達到0.06A時能吸合銜鐵.已知電源電壓5=12V,

5220V,則:

展

今

覽

廳

圖1圖2圖3

(1)圖2中R隨光照強度E變大而(選填“增大”或“減小”).

(2)圖3中的L代表的是并聯安裝在展廳內的10盞“220V10『‘節(jié)能燈，這些節(jié)能燈同時正

常工作4小時，共消耗電能kW-h.

(3)若要縮短節(jié)能燈點亮的時間，可換用阻值較(選填“大”或“小”)的R。.

(4)當外界光照強度達到led時，電動卷簾便開始工作，求R。的阻值.

t專題/應用題；信息給予題：定量思想；推理法；歐姆定律；電能和電功率；磁現象、電生

磁.

【分析】(1)由圖2可知，電阻值R隨光照強度E的變化規(guī)律；

(2)先求出10盞節(jié)能燈的總功率，又知道正常工作時間，根據W=Pt求出這些節(jié)能燈共消耗電

能；

(3)為縮短路燈點亮時間，在設置時將光敏電阻的光照強度減小，結合圖象和電磁鐵能吸合銜

鐵的電流不變，利用歐姆定律判斷即可；

(4)當外界光照強度達到led時，根據圖象可以看出R的阻值，根據歐姆定律的變形公式求出

總電阻，再利用串聯電路電阻特點求出R“的阻值.

【解答】解：

(1)由圖2可知，R隨光照強度E變大而減小.

(2)10盞節(jié)能燈的總功率：

P=10Pl=10X10W=100W=0.lkW,

則這些節(jié)能燈同時正常工作4小時消耗的電能：

W=Pt=0.lkWX4h=0.4kW?h.

(3)若要縮短節(jié)能燈點亮的時間，即當外界光照更弱時，電磁鐵才能吸合銜鐵，節(jié)能燈才能工

作；

由圖2可知，當光照強度E減小時，R的阻值變大，而電磁鐵能吸合銜鐵的電流不變，電源電

壓不變，則電路總電阻不變，故應換用阻值較小的R。.

(4)當外界光照強度達到led時，由圖2可知，R=120Q,

當電動卷簾便開始工作，電磁鐵能吸合銜鐵的電流1=0.06A,電路總電阻：R,s=

7

12-

0.06/1

=200。，

根據串聯電路電阻規(guī)律可知，R。的阻值：

Ro=R總-R-RP=200Q-120Q-10Q=70Q.

故答案為：(1)減??；(2)0.4；(3)??；(4)R0的阻值為70Q.

，，點評/本題主要考查光敏電阻的特點、電功的計算、串聯電路的特點及歐姆定律的靈活運用

等知識，關鍵能從圖象上找出有用的信息，并弄清楚電磁繼電器的工作原理，有一定的綜合性.

28.(2017?百色)如圖15所示的電路中。電源電壓恒為4.5V,電壓表的量程為0?3V,電流表

的量程為0~0.6A,滑動變阻器的規(guī)格為“20Q1.5A"，小燈泡上標有“2.5V

1.25W"字樣(小燈泡的電阻值隨溫度變化忽略不計)。求：

(1)小燈泡正常發(fā)光60s消耗的電能；

(2)小燈泡正常發(fā)光時的電阻；

(3)在兩電表的示數均不能超過所選量程、燈泡兩端電壓不超過額定電壓

和不損壞其它元件的情況下，滑動變阻器允許連入電路的阻值范圍。

【答案】(1)75J；(2)5Q；(3)4Q-10Q

命題立意：電路變化分析綜合計算

解析：本題主要考查了電功率公式、歐姆定律的應用。要掌握其基本公式及推導公式和公式變

形，同時注意分析電路中的極值問題。

(1)根據小燈泡上標有“2.5V1.25W”字樣,由P呻根可得:

小燈泡正常發(fā)光60s消耗的電能，由W=Pt可得：

W=1.25,WX60s=75J

(2)小燈泡正常發(fā)光時，由P=UI,I=U/R可得：

P=U7R

小燈泡正常發(fā)光時的電阻：R=U2/P

=(2,5V)71.25W=5Q

(2)由圖R與L串聯，電壓表測R兩端電壓，由題，滑動變阻器允許通過最大電流1.5A,燈

泡額定電流I=P/U=1.25W/2.5V=0.5A,電流表的量程為0~0.6A.由串聯電路電流處處相等可知,

電路最大電流等于燈泡額定電流，即1皿=0.5A,由串聯電路特點和歐姆定律可知此時滑動變阻器

接入電路的阻值最小：

R滑最小=(LHJ額)/I皿

=(4.5-2.5)V/0.5A=4。

若電壓表量程為0?3V,電壓表最大示數是3V,此時電路電流：

I'=(U-UR)/RL

=(4.5-3)V/5Q

=0.3A

由歐姆定律可知，此時滑動變阻器接入電路的阻值：

R,=3V/0.3A=10O

則滑動變阻器接入電路的阻值范圍是：4Q?10Q

24.(2017?濰坊)(5分)某品牌的電熱水壺銘牌如圖所示，電

熱水壺正常工作時，將水壺中的額定容量的水加熱至沸騰。已

曳號LL-8O15

知室溫與水的初溫皆為20℃,水的比熱容c水=4.2X103J/(kg

?℃),水的密度P水G.OXlO,kg/m，220V~

(1)求水吸收的熱量；■定編小13604

(2)通過計算判斷，加熱時間是否可能為200s。

SOHx

0定容量I.OL

24.（5分）解：（I）水吸收的熱量

。=,“必，=4.2x10‘xl.OxIO_5xlxIO3x(100-20)=3.36xlO5J..........2分

(2)2OOs消耗的電能

W=1360x200=2.72x102...........................................1分

2.72xlO5J<3.36xlO5J..................................................1分

不可能..................................................................1分

27.（2017?濰坊）（9分）如圖所示電路中，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，燈泡L的額定

電壓UL=6V。斷開SI,閉合S2、S3,移動滑動變阻器的滑片，當電流表示數H=0.2A時，電壓表

的示數U,=4.8V。閉合Si、S2、S3,滑片滑至最右端時，燈泡L正常發(fā)光，電流表的示數1=0.75AO

斷開S3,閉合與、S2,在移動滑片的過程中，當電流表示數分別為I、21時，滑動變阻器的電功

率均為P時。忽略燈泡電阻隨溫度的變化。求：

（1）定值電阻R。的阻值；

（2）燈泡L的額定電流I,.；

（3）滑動變阻器的電功率P同。

27.（9分）解：（1）定值電阻Rn的阻值

■48

小戶彩=24。2分

（2）流過七的電流

燈泡〃的額定電流

；1=/-10=0.75-0.25=0.5A.............................................2分

（3）燈泡的電阻

―今臉=■.....................................................I分

當電流為/時,滑動變阻器的電功率

PM=UJ_F&.........................................................1分

所以有必-/訊=/=/-。//附......................................!分

帶入數據可得.滑動變阻器的電功率

=0.67W...........................................................I分

23.（2017?東營）（11分）某品牌智能滾筒洗衣機具有洗凈度高、不傷衣物、可設定洗滌溫度、

方便安全等優(yōu)點。其簡化等效電路如圖所示，此時處于空檔位置。閉合開關S旋鈕繞P轉

動，實現檔位轉換，旋至1檔時應、您同時工作，洗衣機處于加熱狀態(tài)；旋至2檔時您和電

動機同時工作，洗衣機處于保溫洗滌狀態(tài)出/.和您均為電熱絲，其阻值不受溫度影響,"/=22

Q,主要參數如下表。(C水=4.2X10：3j/(kg.。。))

(1)洗衣機內注入10kg的水，在額定電壓下連續(xù)加熱

1050秒，水溫由20℃上升到50℃,此過程中的加熱效率是多少？

(2)R2阻值是多少？

(3)洗衣機處于保溫洗滌狀態(tài)時，干路電流是多少？

(4)防電墻技術的應用是洗衣機未來發(fā)展的趨勢。防電墻通過在洗衣機內部形成永久性電阻

保證人的安全。異常漏電情況下，電流依次經防電墻和人體流入大地，若人體的最大電阻為

1X1O5Q,人體的安全電壓不高于36V,通過計算判斷防電墻技術能否保證人的安全。

23.（11分）解:

(1)水吸收的熱量：Q吸心(t2-tj)=4.2X103J/(kg?℃)XIOkgX(50℃-20℃)=

1.26X106J-l分

加熱消耗的電能：/^Z=2400WX1050s=2.52X106J........................1分

加熱的效率：=0.5=50%..........................1分

(2)R1與R2并聯，,:P=UI,瑤手

R1電熱絲的加熱功率：尸/蕓二=丹等=2200環(huán)....................1分

?

R2電熱.絲的加熱功率：P2=P~//=2400W-2200W=200W................rl分

儂電熱絲的阻值：倦三=色”二-242。..........................1分

P12QQW

(3)您與電動機并聯

儂與電動機的總功率：PP2+P^240W+200W=440W.......1分保

溫洗滌的干路電流：/=Mii"=7/..........................1分

U22QV

(4)防電墻與人的電阻串聯

串聯總電阻：R=RO+R"1X10

°Q+1x5Q=LlX10bQ

10

U220VA

串聯電路的電流:0rA.......二.................1分

人體的電壓:〃人=/勿？人=2義10-4Axi5Q=20V.........1分

X10

因為〃人小于36V,所以防電墻技術能保證人的安全。......................1分

24.(2017?東營)(12分)進入三月份以來，東營街頭出現了一種共享電動汽車。下表是這種

汽車的主要參數。(g取10N/kg)

(1)電動機是電動汽車的核心部分，電動機工作時能量的轉化是

電動機的工作原理是________________________________________

(2)標準承載下，電動汽車靜止時對水平地面的壓強是多少?

(3)右圖是電動汽車行駛在某路段的路程與時間圖像,標準承載下，

動汽車以速度勻速行駛1分鐘的耗電量為0.4kw-h,電動機的效率

多少？

(4)若某燃油汽車百公里耗油6升，每升油5.5元，電動汽車充電每

度0.8元，通過計算比較使用燃油汽車與電動汽車哪種更經濟?

24.(12分)解:

(1)電能轉化為機械能1分

通電線圈在磁場中受力轉動,___,2分

(2)乘客與車的總質量：m=ml+^800kg+200kg-1000kg

汽車對水平地面的的壓力：F=G=mg=1000kgX10N/kg=100001分

汽車與水平地面的總接觸面積：S=^4X50cm2=200cm2=2X10-2分

F

汽車對水平地面的壓強：片—.

22

2xio-mS

=5X105Pa,，，，，，，，，，，，，，，，11

分

⑶由圖表知電動汽車的速度：產詈m/s=2。........................1分

32.（2017?衡陽）如圖所示是某型起吊裝置示意圖。在某次打撈過程中，使用該裝

置將質量為4.8X103kg的水中物體A在10s內勻速豎直吊起1m高（物體A未漏

出水面），電動機工作電壓為380V,工作電流為50A,電動機對鋼繩的拉力E

為1.9X10%,滑輪組的機械效率為50%,已知水的密度為1.0X103kg/m\求：

(1)電動機在10s內消耗的電能；

(2)鋼繩拉力用在10秒內做的功;電動機

(3)物體A所受拉力尺的大??；

(4)物體A的密度。

【答案】(1)1.9x10"(2)7.6x104J(3)3.8x104N(4)4.8x103kg/

【解析】

(1)W=Uh

=380Vx50Ax10s

=1.9x105J.......................................................................................(2分)

(2)物體上升h=Im,則上的作用點上升S=4h

IT二F1?s

二Kx4A

=1.9x104Nx4xIm

=7,6X104J.......................................................................................(2分)

W有用

⑶4f

-瑪?s

.F-文

1.9x104Nx4mx50%

1m

=3.8xlO'N.........................................(2分)

(4)由于物體A勻速上升

???A+F#=mg

尸*=mg-F2

4

=4.8x103kgx10N/kg-3.8x10N

=1X104N..........................................(2分)

又；F#=P*y-g

???V=尸部3g

1X104N

-1x105kg/m5x10N/kg

=1m5.............................(1分)

m

■■P=7

4.8x103kg

Im3

=4.8x105kg/m3(1分)

【考點】電功、滑輪組、浮力、密度

30.（2017?衡陽）2017年5月5日C919在浦東機場成功起飛。這是我國最新自主研發(fā)的中型民航客機，打

破了歐美國家民航技術長期壟斷，成為我國“大國制造”的標志之一。該機在某次試飛時飛機以300km/h

的速度水平勻速飛行了2h；估計該機質量為40t,著陸后靜止在水平地面

時輪子與地面的總結出面積為你'求：

(1)飛機在這2h內水平飛行的路程；

(2)飛機水平勻速飛行時受到的升力；

(3)飛機靜止在水平地面時對地面的壓強。

【答案】(案600km(2)4X105N(3)lxlO5Pa

闕斤】_

(1)J=v-t

=300km/hx2h

=600km..............................................(2分)

(2)根據二力平衡得

F=mg

=40xl03kgx!0N/kg

=4X105N............................................(2分)

(3)%=mg

=40xiO'kgxlON/kg

=4XI05N

P=F1B/S

=4xlO5N/4m2

=Ixm5P?..........................................(2分)

【考點】速度、二力平衡、壓強

28.(2017?威海)圖甲是某小區(qū)高層住宅電梯結構的示意圖，它主要是由轎廂、滑輪、配重、纜繩及電動

機等部件組成，小明家住該小區(qū)某棟樓的16樓，他乘電梯從1樓勻速升到16樓用時50s,已知每層樓的高

度為3m.小明重600N.轎廂重5400N,動滑輪和細繩的重力以及摩擦力均忽略不計，針對此時程，解答下

列問題.

(1)拉力F的功率為多大？

(2)動滑輪A提升小明的機械效率為多少？

(3)圖乙是該電梯超載自動報警系統(tǒng)工作原理的示意圖，在工作電路中，當電梯沒有超載時，觸點K與觸

點A接觸，閉合開關S,電動機正常工作，當電梯超載時，觸點K與觸點B接觸，電鈴發(fā)出報警鈴聲，即使

閉合開關$,電動機也不工作，在控制電路中，已知電源電壓為6V,保護電阻R?=100Q,電阻式壓力傳感

器Ri的阻值隨乘客壓力大小變化如圖丙所示，電磁鐵線圈的阻值忽略不計，當電磁鐵線圈電流超過

0.02A時，電鈴就會發(fā)出警報聲，若乘客人均重為700N,該電梯最多可以乘載多少人？

【考點】IH：歐姆定律的應用；F4：滑輪(組)的機械效率；FF：功率的計算.

【分析】(1)根據滑輪組的省力特點求出拉力大小，求出轎廂上升的高度，根據s=2h求出拉力移動距離，

再根據-求出拉力做的功，根據畔求出拉力的功率;

W有用

(2)根據W=Gh求出動滑輪做的有用功，再根據n=.?求出機械效率:

,8

(3)根據歐姆定律求出電路中的總電阻，減去保護電阻阻值，求出電阻式壓力傳感器Ri的阻值，根據圖象

讀出此時的壓力，除以客人均重，得出客人數量.

【解答】解：(1)拉力F=,(G+G=lx=3000N,

轎廂上升的高度h=15X3m=45m,

拉力移動距離s=2h=2X45m=90m,

拉力做的功W,^Fs=3000NX90m=270000J,

拉力的功率}L

P=270000Ji8000W.

t15s

(2)滑輪提升小明做的有用功：Ww(fl=Gh=600NX45m=27000J,

動滑輪A提升小明的機械效率n=粵曳*100%=黑縹rX100%=10%;

W總27UUU0J

(3)由歐姆定律得：

電路總電阻R=U=6V-300Q，

I0.02A

此時壓力傳感器的電阻值RI=R-R2=300Q-100Q=200Q,

根據圖象可知此時的最大壓力為9000N,

電梯承載的人數=縷黑?%12人.

700N

答：(1)拉力F的功率為18000W；

(2)動滑輪A提升小明的機械效率為0%；

(3)該電梯最多可以乘載12人.

11.(2017?青島)小雨用滑輪組提升重物。每個滑輪等重，不計繩重、摩擦和水的阻力。請畫出與解題過

程相應的受力分析示意圖。

甲

(1)物體4的質量為50kg,求物體力的重力是多少？

(2)如圖甲所示，小雨對繩子自由端的拉力為150N時，地面對物體/的支持力是100N。為了提起物體4

他增加了滑輪個數，組裝了如圖乙所示的滑輪組，并利用它將物體力在空氣中勻速提升了2m,求小雨做的

功是多少？

(3)小雨用圖乙所示的滑輪組，將另一密度為l.SXloMg/m，的物體Z?從某液體中勻速向上拉至空氣中，拉力

尸隨時間t變化的圖象如圖丙所示。已知K與A之差為50N,在空氣中提升6時滑輪組的機械效率為75虬

求液體密度是多少？

21.(2017?安徽)已知物體的重力勢能表達式為E「=mgh,動能表達式為反二上小/；其中m為物體的質量，h

2

為物體距離水平地面的高度，v為物體的運動速度，g為常量，取10N/kg。如圖所示，將一質量為0.4kg的

物體從距離地面1.5m的高度沿水平方向以2m/s的速度拋出。不計空氣阻力，物體從被拋出到落地的瞬間,

整個過程中機械能守恒。求：

(1)物體被拋出時的重力勢能以和動能跖；

(2)物體從被拋出點至落地的過程中，其重力所做的功W；

(3)物體落地前瞬間的動能反2。

第21題圖

216J0.8J6J6.8J

21.(1)重力勢能&=mgh=6/

動能E%=，n彳=0.8J

(2)重力做功Wc=mgh=6/

落地時的動能&2=+WG=\MV\+mgh=6.8/

23.（2017?安徽）現一只滿偏電流Ig=3mA的電流計G,已知其電阻兄=100。，現在需要把它改裝成一只量程

Ic=3mA的電流表，如圖a所示。

求（1）電阻R、的阻值

（2）求改裝后的電流表電阻&的阻值；

（3）如圖b所示，將改裝后的電流表接入電路中。已知電源電壓U=10V,電阻Ri=5Q.閉合開關S,移動滑

動變阻器的滑片P,使電流表的示數I=L0A。求此時滑動變阻器接入電路中的阻值Rz,以及通過原電流計G

的電流L

第23題圖b

23.0.100.IQ4.9Q

0.001A

(2)=幺=&=0.1Q

一，f

（3）滑動變阻器接入的用值是4.9Q.通過電流是0.001A

26.（2017?煙臺）港珠澳大橋海底隧道是世界上最長的公路沉管隧道，全長5.6km,由33節(jié)沉管和“最終

接頭”組成.33節(jié)沉管己經全部成功安裝，只剩E29和E30之間留有十多米的空隙，這就是“最終接頭”

的位置.“最終接頭”質量約為6.0X106kg,雖然和之前的沉管相比小了很多倍，但入水后受洋流、浮動

等因素影響，姿態(tài)會發(fā)生變化，安全平穩(wěn)地把接頭吊裝到約30m深的海底是十分艱難的過程，記者在現場

看到，“最終接頭”由“振華30號”吊裝船吊裝（如圖），通過系列平衡調整，從9時整，“最終接頭”

從距離水面20m高處勻速下放，9時12分，開始入水，完全入水后，吊鉤對“最終接頭”拉力為2.0義10小

左右，12時，“最終接頭”下沉到位，吊裝起重機的機械效率約為80%.（g取10N/kg,P海水取l.OXIOWm3）

求：

（1）“最終接頭”下沉到位后下表面所受水的壓強；

（2）“最終接頭”的平均密度；

（3）吊裝起重機最大輸出功率.

血

【考點】2A：密度的計算；89：液體的壓強的計算；FF：功率的計算.

【分析】（1）根據題意可知“最終接頭”下沉到位后下表面的深度，根據p=Pgh可求下表面所受水的壓強;

（2）知道“最終接頭”的質量，根據G=mg求出其重力，又知道完全入水后吊鉤對“最終接頭”的拉力，

根據F片G-F'求出“最終接頭”受到的浮力，根據阿基米德原理求出“最終接頭”排開海水的體積即為

其體積，根據P=押出“最終接頭”的平均密度；

邛有

（3）知道吊鉤對“最終接頭”拉力和開始入水到下沉到位的距離，根據W=Gh求出有用功，根據n=京里X

*

100%求出總功，利用P=旦求出吊裝起重機最大輸出功率.

t

【解答】解：（1）由題意可知，“最終接頭”下沉到位后下表面的深度h=30m,

則下表面所受水的壓強：

p=P海水gh下=LOX10：,kg/m3X10N/kgX30m=3X105Pa；

(2)“最終接頭”的重力：

G=mg=6.OX106kgX10N/kg=6.0X107N,

“最終接頭”受到的浮力：

77r

FS=G-F=6.0X10N-2.OX10N=4X10N,

因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，

所以，“最終接頭”的體積：

V=V掛=J浮二----苔I。?---------=4X10V,

P海水g1.OX10Jkg/mJX10N/kg

“最終接頭”的平均密度：

P=-^6'QX1^6^--1.5X103kg/m3;

V4X10m3

(3)吊裝起重機對“最終接頭”做的有用功：

79

Wft=Gh=6.OX10NX30m=1.8X10J,

w有

由n=4x100%可得，總功：

W總

W總="-=L8Xl°9j=2.25X109J,

T]80%

“最終接頭”從開始入水到下沉到位的時間：

t=12：00-9：12=2h48min=3.456X105s,

吊裝起重機最大輸出功率：

Wts225X109T

_/=6510.1W.

t3.456X10，

答：(1)“最終接頭”下沉到位后下表面所受水的壓強為3X105pa；

(2)“最終接頭”的平均密度為1.5X103kg/m3;

(3)吊裝起重機最大輸出功率為6510.1W.

24.(2017?濱州)把一棱長為10cm,質量為8kg的正方體實心金屬塊，放入水平放置裝水的平底圓柱形容

器中.如圖甲所示，金屬塊下沉后靜止在容器底部(金屬塊與容器底部并未緊密接觸)，水的密度是1.0X

103kg/m3,g取10N/kg.求:

(1)金屬塊的?密度；

(2)金屬塊受到的浮力；

(3)金屬塊對容器底部的壓強；

(4)若用圖乙所示的滑輪組，把金屬塊在水中勻速提升30cm(金屬塊未露出水面，忽略水對物體的阻力),

此過程滑輪組的機械效率為70%,那么繩子自由端的拉力F大小是多少？

【考點】2A：密度的計算；80：阿基米德原理；8P：浮力大小的計算；F4：渭,輪(組)的機械效率.

【分析】(1)求出金屬塊的體積，利用密度公式即可求出金屬塊的密度；

(2)由于金屬塊下沉后靜止在容器底部，排開水的體積與金屬塊的體積相等，根據阿基米德原理即可求出

金屬塊受到的浮力；

(3)根據力的平衡求出金屬塊對容器底部的壓力，根據p=4■即可求出壓強；

(4)若用圖乙所示的滑輪組，把金屬塊在水中勻速提升30cm(金屬塊未露出水面，忽略水對物體的阻力),

根據機械效率n粵x100%JG-F浮)h、io。骯9E?■即可求出繩子自由端的拉力F大小.

W總F,nhnF

【解答】解：

(1)金屬塊的體積丫金=(10cm)3=1000cm3=lX10-3m\

m全8kg

則金屬塊的密度p-------^-r=8X103kg/m:,；

V金］X10

(2)由于金屬塊下沉后靜止在容器底部,則V『V金=1X10釬,

33

所以，FS：=P*Vtlfg=lX10kg/mX1X10-WX10N/kg=10N；

(3)金屬塊的重力：

G=mg=8kgX10N/kg=80N,

金屬塊對容器底的壓力：

F=G-Fs=80N-10N=70N,

正方體金屬塊的底面積(受力面積)S=(10cm)2=100cm"=0.01m\

金屬塊對容器底的壓強：

F70N

P=—=9-7X103Pa；

S0.01m

(4)若用圖乙所示的滑輪組把金屬塊在水中勻速提升，由圖可知繩子的股數n=2,

根據機械效率n=---x1OO%JG-F浮)ioo%=°-F浮可得:

W總F-nhnF

繩子自由端的拉力F=G-F^...=^-1^J-5ON.

答：⑴金屬塊的密度為SXlO-kg/n?；

(2)金屬塊受到的浮力為10N；

(3)金屬塊對容器底部的壓強為7X10'Pa；

(4)繩子自由端的拉力F大小是50N.

25.(2017?濱州)如圖，將標有“6V3W”字樣的燈泡L和標有“6V6W”字樣的燈泡L串聯在電路中，使

其中一個燈泡正常發(fā)光，另一個燈泡的實際功率不超過其額定功率，不考慮溫度對電阻的影響.求：

(1)燈泡L正常工作時的電流；

(2)燈泡L2的電阻；

(3)電源電壓；

(4)此電路工作2分鐘消耗的電能.

―0----0—

L\La

【考點】J9：電功率與電壓、電流的關系；J8：電功率與電能、時間的關系.

【分析】(1)根據公式P=UI計算電流；

(2)由功率公式求燈泡的電阻；

(3)根據每個燈泡的額定電流判定電路中的電流，根據歐姆定律求出電源電壓;

(4)根據公式歸Ult計算消耗的電能.

【解答】解：(1)由P=UI可知：燈泡L正常工作時的電流為：

(2)由P=U：可知燈泡L的電阻為:

R

R產臾).土=6Q；

P26W

(3)燈泡L的額定電流為：I產上臀1A,兩燈泡串聯，電流相等，一燈泡達正常發(fā)光，另一燈不超過額

U26V

定電壓，則一定是3W燈正常發(fā)光；

則燈泡叫兩端的電壓為:U'2=1晟=0.5AX6Q=3V,

電壓電壓為：U=U+U'2=3V+3V=6V；

(4)此電路工作2分鐘消耗的電能為：W=UIt=6VX0.5Axi20s=360J.

答：(1)燈泡L正常工作時的電流為0.5A；

(2)燈泡L的電阻為6Q；

(3)電源電壓為6V；

(4)此電路工作2分鐘消耗的電能為360J.

25.(2017?德州)圖1是一艘完全依?靠太陽能驅動的船，該船長30米，寬15米，排水量60噸，船的表

面安裝有太陽能電池板，接收太陽能的功率為1.6X10%,若接收的太陽能只用來驅動船前進.在一次航行

中，從某一時刻開始，太陽能船收到水平方向的牽引力F隨時間t的變化關系如圖2甲所示，船的運動速

度v隨時間t的變化關系如圖2乙所示.(g取10N/kg)

圖1圖2

求：

(1)滿載時太陽能船受到的浮力；

(2)第50s到第100s內牽引力做的功；

(3)第50s到第100s的運動過程中，太陽能船的效率.

【考點】8P：浮力大小的計算；E6：能量利用效率；EC：功的計算.

【分析】(1)知道太陽能船的排水量，根據阿基米德原理F"=G/nu"g求出滿載時受到的浮力；

(2)第50s到第100s內，由圖甲可知牽引力的大小，由圖乙可知船的速度，根據s=vt求出船行駛的距離,

根據W-Fs求出牽引力做的功：

(3)知道太陽能電池板接收太陽能的功率，根據E=Pt求出接收到的太陽能，利用n=[xioo%求出太陽能

船的效率.

【解答】解：(1)滿載時太陽能船受到的浮力：

F浮=Gft=m排g=60X10'kgX10N/kg=6X105N；

(2)第50s到第100s內，由圖甲可知牽引力F=8X10'N,由圖乙可知船勻速行駛的速度v=0.5m/s,

由丫=且可得，船行駛的距離：

t

s=vt=0.5m/sX50s=25m,

第50s到第100s內牽引力做的功:

W=Fs=8X10'NX25m=2X106J；

(3)由題可知，太陽能電池板接收太陽能的功率為1.6X10'W,

則第50s到第100s的運動過程中，太陽能電池板接收到的太陽能：

E=Pt=1.6X105WX50s=8X106J,

則太陽能船的效率：

2X10

q=—X100%=JX100%=25%.

E8X10bJ

答：(1)滿載時太陽能船受到的浮力為6X105N；

(2)第50s到第100s內牽引力做的功為2X10“J；

(3)第50s到第100s的運動過程中，太陽能船的效率為25%.

34.(2017?泰安)隨著人們生活水平的提高，小汽車已經逐步進入家庭.某品牌小汽車質量是1600kg,車

上載有人和物品質量共為200kg,車輪與地面的總接觸面積為2.OXIO-V.若小汽車以輸出功率60kW在市

區(qū)外水平路面上做勻速直線運動，運動速度vi=72km/h；當汽車將要進入市區(qū)時，司機減小了油門，使汽車

的輸出功率立即減小為24kW并保持該功率繼續(xù)直線行駛，汽車的速度與時間的關系如圖所示，設運動過程

中汽車所受阻力不變，g取10N/kg.求：

(1)該汽車靜止時對水平路面的壓強.

(2)汽車運動過程中受到的阻力；

(3)G時間后汽車運動的速度V2的大小.

【考點】86：壓強的大小及其計算；6T：二力平衡條件的應用.

【分析】（1）該汽車靜止時對水平路面的壓力等于車和物品的總重力，又知受力面積，利用p==■可求壓強.

（2）根據P=L星Fv求出汽車以VI速度勻速行駛時牽引力的大小，然后根據二力平衡的條件求出受到的

tt

阻力；

（3）阻力已經求出，然后根據P=Fv計算匕時間后汽車運動的速度V2的大小.

【解答】解：（1）該汽車靜止時對水平路面的壓力：

F=G,6=m總g=（m車+m物）g=X10N/kg=l.8X10'N,

對水平路面的壓強：

4

F1.8X1ONQV.n5D

P-----------W=9X10Pa；

S2.OX10~m

（2）因為P=LNFV,

tt

所以，當汽車以速度勻速行駛時，汽車受到的牽引力：

P,6X104W

F,=—^-=i=3000N,

V

172X-1-m/s

3.o

因為汽車做勻速直線運動，所以汽車受到的阻力：

F?=Fi=3000N；

（3）當汽車以V2速度勻速行駛時,汽車受到的牽引力R=Fm=3000N,

則t2時間后汽車運動的速度：

-11^24X1Q3W

v-=8m/s.

F2300ON

答：（1）該汽車靜止時對水平路面的壓強為9X10Ta.

（2）汽車運動過程中受到的阻力為3000N；

（3）匕時間后汽車運動的速度V2的大小為8m/s.

33.（9分）（2017?臨沂）2017年1月23日，臨沂城區(qū)BRT快速公交一號線正式投入運營，該線路共設

14對站點（其中北京路站到天津路站路面水平，間距為0.8km）,配備的專用公交車部分參數如下表。某次

運營中，滿載的BRT專用公交車以額定功率勻速行駛，從北京站到天津站用時lmin20s,此過程中車輪受到

的滾動阻力為車輛所受總阻力的20%（g取10N/kg）.求：

2WkW1

ZSOOOkR發(fā)動掂顫定功率

輪船總數10個小輪觸電面枳500cm1

（1）公交車從北京路站到天津路站的平均速度。

（2）滿載的公交車對水平路面的壓強。

（3）車輪的滾動阻力系數/（滾動阻力與車重的比值）。

33.專題：機械運動；壓強；功與功率；平衡力

解：（1）公交車的平均速度丫=2=管也=10m/52分

t80s

（2）公交車的總重力GnmgnZSxlO4依X10N/依=2.8xlO?N1分

公交車對水平地面的壓強P=￡=―2.8x10"5.6><］爐'2分

S1Ox500x10-4/

（3）第一種解法：

由尸=七W得：發(fā)動機所做的功

t

W=P/=2.8xl爐wx80s=2.24x10711分

由W=用得：公交車所受總阻力

%=7=史=22端0=2.8xlO'N1分

公交車受到的滾動阻力/=20%/=20%X2.8X104N=5.6X103^1分

E*5.6xlO3A^

車輪的滾動阻力系數/=」?=-------1一=0.021分

G2.8xlO57V

第二種解法：

W__Fs

由尸=4得,公交車所受的總阻力

P2.8xlO5w

41=4=—=,c,-=2.8x104N2分

vlOm/s

公交車受到的滾動阻力與=20%/=20%x2.8xl()4N=5.6xl(fN1分

F,察5.6xiO^N

車輪的滾動阻力系數/=」■=------1—=0.021分

G2.8xlO57V

34.(9分)(2017?臨沂)現代居家生活中，水族箱已成為室內裝飾的一個亮點，某品牌水族箱(如圖)的

玻璃容器內盛有501，水，內置一根“220V100『'的自動溫控棒，冬天養(yǎng)熱帶魚時，水族箱內水的溫度要

求控制在26℃~28℃之間(溫控棒在水溫低于26C是開始工作，水溫達到28c時自動斷開)

(1)求水族箱中水的質量

(2)在某次溫控中，溫控棒正常工作了87.5min,求該次溫控棒的溫控效率【水的比熱容為

4.2X103J/(kg?℃)]

(3)若用電高峰時，家庭電路的實際電壓僅為217.8V,求此時溫控棒的工作電流(溫控棒阻值不變)

34.專題：質量與密度；內能；電功率;

解：

(1)由0=，■得，水族箱中水的質量

m-pV=1.0x103kg/nTtx5OxlO_3/n3=50kg2分

(2)水吸收的熱量

Q及=c〃Kr2-G=4.2xl()3，/(Zg?℃)x50kgx(28pC-26C)=4.2xlds，2分

W

由夕=一得，溫控棒正常工作一次放出的熱量

t

W=%/=10(Xvx87.5x60s=5.25x10?J1分

溫控棒的溫控效率”乳蒜轉、1。*8瞅I分

(3)由尸=。/=上U-得，溫控棒的電阻

R

額2_(220丫)2

=484。2分

一4一100w

用電高峰期時溫控棒的工作電流

U_217.8V

=0.45A1分

R-484Q

13.(2017?杭州)圖甲為熱敏電阻的R-t圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的恒溫箱的簡單溫控

電路，繼電器線圈的電阻為150歐，當線圈中電流大于或等于28毫安時，繼電器的布鐵被吸合，為繼電器

線