《中考物理总复习》专题十九 计算题.pdf

年中考 年模拟 中考物理专题十九计算题一、力学综合计算对应学生用书起始页码 页 力学综合计算题主要包括速度、密度、压强、浮力的综合计算，功、功率、机械效率的综合计算，从命题形式上看，综合计算题往往借助生产、生活中的实物或事件为载体，从不同角度挖掘其中的物理过程，分析求解出相关的问题。涉及的公式有 ；浮液排；有总等。 由于问题的考查会从多个角度入手，所以牢记公式及其变形式，熟练掌握各物理量之间的联系非常重要。好题精练（ 福建， 分）将平底薄壁直圆筒状的空杯，放在饮料机的水平杯座上接饮料。 杯座受到的压力 随杯中饮料的高度 变化的图像如图。 饮料出口的横截面积 ，饮料流出的速度 ，杯高 ，杯底面积 ， 取 。（）装满饮料时，杯底受到饮料的压力为多大？（）饮料的密度为多大？（）设杯底与杯座的接触面积也为 ，饮料持续流入空杯 后关闭开关，杯对杯座的压强为多大？答案 （） （） （）（ 分）第（）小题 分，第（）小题 分，第（）小题 分。解析 （）由图可知空杯对杯座的压力 装满饮料时，杯对杯座的压力 所以杯底受到饮料的压力 （）饮料质量 饮料体积 饮料密度 （）流入杯中饮料的质量 饮料对杯底的压力 杯对杯座的压强 评分细则：第（）小题，写出 、 ，可得 分。求出杯底受到饮料压力 ，得 分。第（）小题，求出饮料质量 ，得 分。 求出饮料的体积 ，得 分。 求出饮料的密度 ，得 分。第（）小题，求出 饮料流出的质量 ，得 分，求出饮料对杯底的压力 ，得 分。 求出杯对杯座的压强 ，得 分。 本题中有两个面积，一个是饮料口的面积，一个是杯底面积，求饮料持续 流入空杯时的体积，必须用饮料口的横截面积 ，此处学生易错。 第（）小题求杯对杯座的压强，学生往往把空杯对杯座的压力漏掉，造成最后结果错误。（ 内蒙古呼和浩特， 分）新中国成立前，我国经济很落后，一些地区过着极其原始的生活。 如图甲所示，就是为了解决饮水问题，需要到很远地方挑水的示意图。 为了防止道路不好水溅出桶外，在水面上覆盖木板（如图乙）。 若一个木板质量为 ，密度为 ，每个桶内水深 （水 ， 取 ），求 甲 乙（）桶底受到的水产生的压强；（）一个木板受到的浮力及静止时露出水面的体积；（）扁担与绳质量忽略不计，扁担长度 ，每桶水总重 ，扁担与肩膀接触点距离扁担右端 ，支撑手距离扁担左端也是 ，则支撑手受到的扁担产生的压力。答案 （） （） （） 解析 （）水 （）木板漂浮，浮木木 木木木 排浮水 露 （）左右 （ ） （ ）解得 ， 与支撑手受到的扁担产生的压力是相互作用力，所以支撑手受到的扁担产生的压力为 （ 湖南长沙， 分）在科技节，小海用传感器设计了如图甲所示的力学装置，杠杆 始终在水平位置保持平衡，为杠杆的支点，竖直细杆 的上端通过力传感器连在天花板上，下端连在杠杆的 点，竖直细杆 的两端分别与杠杆和物体 固定，水箱的质量为 ，不计杠杆、细杆及连接处的重力。 当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为 。 力传感器可以显示出细杆 的上端受到作用力的大小，专题十九 计算题 图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像。（取 ）（）图甲所示的水箱装满水时，水受到的重力为 。（）物体 的质量为 。（）当向水箱中加入质量为 的水时，力传感器的示数大小为 ，水箱对水平面的压强为 ；继续向水箱中加水，当力传感器的示数大小变为 时，水箱对水平面的压强为 ，则 。答案 （） （） （） 解析 （）由题意可知，水箱装满水时，水的质量为 ，则 （）由题图乙可知，物体未接触水时， 上端作用力为 ，即 根据杠杆平衡条件 得出 （）当加水的质量大于或等于 时，根据杠杆平衡条件有 则 则 方向竖直向下， 的受力图为： 浸没时：浮 加水 时， 排开水的质量为 ，是 刚浸没时排开水的质量的 浮浮 水箱浮 此时：浮 则 继续加水后 故 方向竖直向下则 浮 浮 浮 则 排开水的质量为 （ ） 则 （ 河北， 分）如图所示，一轻质杠杆 ，长 ，支点在它中点 ，将重分别为 和 的正方体 、 用细绳系于杠杆的 点和 点，已知 ， 的边长 。（）在图 中画出 受力的示意图。（）求此时 对地面的压强。（）若沿竖直方向将 左右两边各切去厚度为 的部分，然后将 点处系着 的细绳向右移动 时， 对地面的压强减小了 ，求 为多少。答案 （）如图所示 （） （） 说明：只作出一个力的示意图不给分。解析 （）正方体 受到重力和细绳对它的竖直向上的拉力作用（ 分）（）由题意可知： 、 依据平衡力和相互作用力可知：作用在 点向下的拉力： 由杠杆的平衡条件可知：则作用在 点向下的拉力： （ 分） 受到向上的拉力： 对地面的压力：压支 （ 分） 对地面的压强：压 （ ） （ 分）（） 剩余部分对地面的压强： 由题意可得：（） （ 分） 剩余部分对地面的压力：压支剩剩压剩剩（）（）（） 将 、 、 、 、 、 代入式中，解得： （ 分）评分说明：（）解答应写出必要的文字说明、公式和演算步骤，只写最后答案的不给分。 答案中必须写出数字和单位。只写出公式，不能与题目所给条件相联系的不给分。 年中考 年模拟 中考物理（）运用其他方法解题正确的，参照评分标准相应给分。（）解题过程中不重复扣分，哪一步错扣哪一步分，运用该步骤错误结果代入下步进行计算不再出现错误的，不扣后边的得分。（）计算结果错误扣 分，对有效数字不做要求。 （） 受到细绳的拉力和重力作用。 （）利用杠杆平衡条件 ，计算出作用在 点向下的拉力。 受力分析可得地面对 的支持力 支，又因为 对地面的压力与地面对 的支持力为相互作用力，大小相等，故 对地面的压力 压支，利用公式 计算出 对地面的压强。 （）杠杆再次平衡时，得出 （） ； 剩余部分对地面压力 压支剩剩，则 剩余部分对地面的压强 压剩剩（）（）（）；由式联立解得 。二、热学综合计算对应学生用书起始页码 页 热学计算常常在填空、选择或综合计算题中出现，一般包括“吸放热计算”和“热量的利用效率问题”两种类型。吸放热计算：吸热公式：吸（）。放热公式：放（）。燃烧放热公式： 或 。解答有关热量计算问题，应对以上几个公式熟练掌握和运用，计算时注意固体燃料热值单位（ ）与气体燃料热值单位（ ）的区别。热量的利用效率问题：能量不能百分之百被利用，做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比是热量的利用效率，即 有用总。 锅炉、太阳能热水器等设备的效率也可以利用公式 有用总计算。解答有关效率的计算题，一定要弄清哪部分能量是有效利用的能量，哪部分能量是总的能量。好题精练（ 内蒙古呼和浩特， 分） 热量的计算公式为 吸（），放 （ ）。 已 知 铁 的 比 热 容 为 （），铝的比热容为 （）。（）一根烧红的铁钉，质量为 ，温度从 降低到 ，放出多少热量；（）相同质量的铁和铝，吸收相同的热量，上升温度较高的是 （选填“铁”或“铝”）。答案 （） （）铁解析 （）放（） （）（ ） （）铁铝，铁吸铝吸，铁铝由 铁铁铁 铝铝铝，可分析得出 铁铝，故选铁。（ 山东潍坊， 分）某品牌的电热水壶铭牌如图所示，电热水壶正常工作时，将水壶中额定容量的水加热至沸腾。 已知室 温 与 水 的 初 温 皆 为 ， 水 的 比 热 容 水 （），水的密度 水 。型号额定电压 额定功率 额定频率 额定容量 （）求水吸收的热量；（）通过计算判断，加热时间是否可能为 。答案 （）（）不可能（计算见解析）解析 （）水 ，水的质量为：水水水 ，水吸收的热量为：吸 水水（ ） （ ） （ ） （ 分）（） 内电热水壶放出的热量为：放 ，（ 分），（ 分）加热时间不可能为 。（ 分）（ 云南， 分）可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题。 据中央电视台 年 月 日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先。 用燃气锅炉烧水时，把质量为 ，初温为 的水加热到 ，共燃烧 了 天 然 气。 已 知 水 的 比 热 容 水 （），天然气热值 ，可燃冰的热值为同体积天然气的 倍。 求：（）水吸收的热量；（）燃气锅炉烧水时的效率；（）若换用可燃冰，应使用多少 可燃冰。答案 （） （） （） 解析 （ ） 水 吸 收 的 热 量 吸 水 （ ） （） （ ） （ 分）（）天然气完全燃烧放出的热量 放 （ 分）燃气锅炉烧水时的效率 吸放 （ 分）（）可燃冰的热值为同体积天然气的 倍，则可燃冰的热值 可燃冰 ，若换用可燃冰，应使用可燃冰的体积 可燃冰放可燃冰 。（ 分）专题十九 计算题 三、电学综合计算对应学生用书起始页码 页 欧姆定律的综合题：串并联电路中的电流、电压、电阻的规律和欧姆定律是该类试题考查的知识点，开关、滑动变阻器的变化带来电路变化是该类试题的特点，物理量的对应性是该类试题的易错点，实际应用型计算是该类计算题的难点。电功、电功率的综合题：该类试题或以常见的家用电器为题材，或以动态电路为载体，涉及的公式与规律多，综合性强，难度大。 电功、电功率的计算是中考的重点，这类题往往知识覆盖面广，题目难度大，综合性强，分值也较高，解答这类题需注意以下几点：（）正确分析电路结构，能准确画出各状态的等效电路图。（）能熟练掌握串、并联电路的特点，灵活运用电学公式列出方程或方程组。（）要正确理解下列公式的物理含义及适用条件，电功公式，电功率公式 ，当电路是纯电阻电路时，电功、电功率及其变形式都可以等效使用，焦耳定律公式 ，在计算导体通电产生热量时普遍适用。（）、 等物理量，在运用公式计算时要严格遵守同一性和同时性，且单位要统一。好题精练（ 安徽， 分）图示为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点”的电路图。 实验所选用的器材均能符合实验要求，其中部分器材的规格如下：小灯泡（ 额定电压 ，额定电流 ）；电压表（量程 ，内阻 ）；电流表（量程 ，内阻 ），定值电阻 （阻值 ）。 按电路图连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，发现电压表的示数为 ，电流表的示数为 。 求此时（）小灯泡两端的电压；（）通过小灯泡的电流；（）小灯泡灯丝的阻值。答案 （） （） （） 解析 （）通过电压表的电流 两端的电压 （ 分）小灯泡两端的电压 （ 分）（）通过小灯泡的电流 （ 分）（）小灯泡灯丝的阻值 （ 分）（以上各题其他合理的解答均给分） 将电压表看成一个电阻大小固定的用电器，注意电压表与定值电阻串联后再与灯泡并联，灯泡两端的电压等于电压表两端的电压和定值电阻两端的电压之和。 （）电压表与定值电阻串联，根据串联分压原理可知：。 即 解得： 则灯泡两端的电压： 解答需要考虑电表内阻的问题时，只需要把电压表和电流表看成一个定值电阻接入电路，电压表显示的数值是电压表两端的电压大小，电流表显示的数值是通过电流表的电流大小，再根据串、并联电路的特点进行分析即可。（ 福建， 分）某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。 滑动变阻器滑片 从最右端向最左端移动的过程中，的 图像如图乙所示。求：（）的阻值；（）电路消耗的最大电功率；（）当 消耗的电功率为 时，的阻值。答案 （） （） （） 解析 （ 分）第（）小题 分，第（）小题 分，第（） 小题 分。（）从图像中可以看出， 时， 则 （）当变阻器连入电路的阻值为零时，电路的电流最大，消耗的电功率最大，此时的电压为电源电压 ，电流值为 最大功率为 （）当 时，有 和 （） 代入数据得到： 或 当 最大时， ，所以 则有 的最大值： ， 舍去所以 （ 江西， 分）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为 ，电压表的量程为 ， ，滑动变阻器 的规格为“ ”。（）闭合开关 ，断开开关 、，电流表示数为 ，求电源电压；（）闭合开关 ，断开开关 、，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为 ，求 的阻值；（）闭合开关 、和 ，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器 的阻值取值范围。 年中考 年模拟 中考物理答案 （） （） （） 解析 （）闭合开关 ，断开开关 、，只有 连入电路，电路中电流 电源电压为 （）闭合开关 ，断开开关 、，滑动变阻器 与电阻串联，电压表并联在 两端两端电压 ，两端电压 因串联电路电流处处相等，中 （）闭合开关 、和 ，电阻 被短接，电阻 与 并联。 根据并联电路电压规律，各支路两端电压均等于电源电压， ，故电压表安全。 为保护电流表安全，最大 最大最大 最小最大 滑动变阻器 的阻值取值范围为 （ 安徽， 分）现有一只满偏电流 的电流计，已知其电阻 。 现在需要把它改装成一只最大测量值为 的电流表，如图 所示。（）求电阻 的阻值；（）求改装后的电流表电阻 的阻值；（）如图 所示，将改装后的电流表接入电路中。 已知电源电压 ，电阻 ，闭合开关 ，移动滑动变阻器的滑片 ，使电流表的示数 。 求此时滑动变阻器接入电路中的阻值 ，以及通过原电流计 的电流 。答案 （） （） （） 或 解析 （） （ 分）（） （ 分）（）总 总 （ 分）由 （），代入数据可得 （ 分）四、电热综合计算对应学生用书起始页码 页 电热综合计算题一般以电热器为载体，利用电流的热效应加热水等物质。 电能转化为内能的计算及转化效率是考试的热点，对电热器高、中、低温挡的分析是常见的考查形式。好题精练（ 湖北武汉， 分）图甲是某种电动出水的电热水瓶的结构剖面图，图乙是它的电路示意图，其中电源板的作用是将 的交流电变成低压直流电，供出水电动机和出水定位灯使用。甲乙（）出水定位灯的作用是方便夜间判断出水的位置，避免烫伤。 出水定位灯是由小凸透镜、刻有图案“”的透明胶片和小灯泡组成。 出水定位灯发光时，会在放置电热水瓶的桌面上留下一个清晰明亮的像，相对于定位灯里透明胶片上的图案“”，桌面上所成的像是 （选填“”“”“”或“”），而且这个像是 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的。（）该电热水瓶的说明书上标注着“ 分钟快速沸腾的条件：水温 ，水量 ，沸腾温度 ，电压 ”。 若加热管的电阻为 ，则在此快速沸腾的条件下，该电热水瓶的加热效率为多少？（）已知圆柱形内胆的底面积为 ，出水口比最高水位高 。 当内胆中装有 水时，按住出水开关 ，出水电动机恰好能抽出 的水。 若不计出水管的体积和水的流速，则出水电动机的输出功率约为多少 ？答案 （） 放大 （）（） 解析 （）因出水定位灯发光时会在桌面上留下一个清晰的像，故此像为实像，应为上下颠倒，左右相反的像，故桌面上成的像为；因透明胶片与凸透镜的距离小于凸透镜到桌面的距离，即物距小于像距，故成的是倒立放大的实像。（）将 的水加热至沸腾时所吸收的热量吸水（） （） （ ） 加热过程中消耗的电能 （ ） 电热水瓶的加热效率：吸（）最高水位离内胆底部的高度 水被提升的高度 抽水过程中出水电动机所做的功专题十九 计算题 水 抽水过程中出水电动机的输出功率 （ 江西， 分）如图甲所示，是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌。 暖奶器具有加热、保温双重功能。 当双触点开关连接触点 和 时为关闭状态，连接触点 和 时为保温状态，连接触点 和 时为加热状态。 （温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为 ）（）求电阻 的阻值；（）把 牛奶从 加热到 。 求牛奶所吸收的热量牛奶 （）；（）如图乙所示，是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图像，求暖奶器在加热过程中的热效率。 （结果保留到小数点后一位） 甲型号额定电压 加热功率 保温功率 乙答案 （） （） （）解析 （）电路处于保温状态时，只有 工作；处于加热状态时，与 并联工作加热保温 （ ） （）吸牛奶（） （） （） （）由图像可知，加热时间 加热 暖奶器的热效率 吸（ 陕西， 分）如图甲所示为某型号室内电加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为 ，高温挡和低温挡功率分别为 和 ，简化电路如图乙所示。图甲图乙（）使用电加热器时，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与 相连；当开关 闭合，断开时，电加热器处于 温挡。 （每空 分，共 分）（）请计算电阻丝 的阻值和通过电阻丝 的电流。（结果保留一位小数）（）在额定电压下，使用高温挡工作 小时，电加热器产生的热量是多少焦耳？答案 （）大地（或地线） 低（） （）解析 （）大功率金属外壳用电器使用三孔插座，是为了将金属外壳与大地或地线相连；电阻小时为高温挡，电阻大时为低温挡，当开关 、都闭合时，两个电阻并联，为高温挡，当开关 闭合，断开时为低温挡。（）低温挡时只有 工作，由 和 得低（ ） （ 分）、都闭合时，和 并联，电加热器处于高温挡的功率 高低 （ 分）由 得，通过电阻丝 的电流 （ 分）（）由于 （ 分）高温挡工作 小时产生的热量高 （ 分）（ 浙江杭州， 分）图甲为热敏电阻的 图像，图乙为用此热敏电阻 和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为 欧。 当线圈中电流大于或等于 毫安时，继电器的衔铁被吸合。 为继电器线圈供电的电池的电压为 伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。甲乙（）从图甲中可得 时热敏电阻的阻值为 欧。（）恒温箱的加热器应接在 、 端还是 、 端？（）若恒温箱内的温度达到 时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？（）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将（选填“变大”“不变”或“变小”）。 年中考 年模拟 中考物理答案 （） （）、 端 （）见解析 （）变大解析 （）分析题图甲可知， 时热敏电阻的阻值为 。（）当温度较低的时候，热敏电阻的阻值较大，控制电路中的电流较小，继电器的衔铁不能被吸合，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以应把恒温箱内的加热器接在、 端。（）由图甲可知 时 控制电路的电流 总 故恒温箱加热器处于不工作状态。（）据题意可知，“当线圈中电流大于或等于 毫安时，继电器的衔铁被吸合”即恒温箱加热器会停止工作，故可知，若在控制电路中串联一个电阻后，电路总电阻变大，同样情况下，使得电路电流变小，故控制电路达到 时所用的时间会更长，故加热器的加热时间会更长，则恒温箱内的最高温度会变大。五、力热综合计算对应学生用书起始页码 页 力热综合计算题主要以汽车、汽艇、飞机等为载体，通过做功和物体内能的变化关系把“力”和“热”联系起来；常用公式有：； 等，热机效率是试题考查的重点。好题精练（ 福建， 分）一辆汽车为 长的新建大桥进行通车测试，如图所示。 汽车总质量为 ，以 的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的 ，全程消耗了 的汽油。 取 ，求汽车通过大桥：（）所需的时间；（）牵引力所做的功；（）汽油机的效率。 （汽油 ）答案 （） （） （）解析 （） （） 汽 车 阻 力 因为汽车做匀速运动，所以 （）汽油汽油 （ 云南昆明， 分）某品牌轿车的质量为 （含驾乘人员），车的钢质外壳密度为 、质量为 ，发动机的效率为 。若该车在平直道路上匀速行驶受到地面的摩擦力为车总重的 倍（，为常数），受到的空气阻力为 ，忽略其他摩擦阻力。经过技术革新，厂家将车外壳换成了等体积、密度为 的新材料（），并对车子的流线型进行了优化，使车子受到的空气阻力降低了 ，还将车子的发动机效率提高到了 。 改进后汽车以相同的速度匀速行驶，求改进后汽车的耗油量 与改进前的耗油量 的比。 （设改进前后汽车行驶的路况、路程、驾乘人员相同。 不带单位计算）答案（）（）解析 设改进后车外壳的质量为 ，汽车行驶路程为 ，汽油的热值为 。根据题意：改进前（ 分） 匀速运动 ，（ 分）（）（）（ 分）改进后（ 分） 匀速运动 （）（ 分）则 （）（）（ 分）故改进后与改进前的耗油量的比：（）（）（ 分）（ 河南， 分）某款新型电动汽车的性能参数如表所示，请回答下列问题。（）电动机是电动汽车的核心部件，电动机正常工作时，电能转化为 能，电动机的工作原理是 。工作电压 电动机功率 百公里耗电量 （）电动机正常工作时，通过线圈的电流是多大？（）同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油为 ，请通过计算比较两种汽车的百公里能耗，并说明能耗不同的主要原因。 汽油的密度 ，热值 。（）汽车在某段公路上匀速行驶时，进入某超声测速区域，如图所示。 当该车运动到距测速仪 时，测速仪向该专题十九 计算题 车发出一超声信号， 后收到从车返回的信号。 超声波在空气中传播速度为 ，求该车的速度。答案 （）机械 通电导体在磁场中受到力的作用（） （）见解析（） 解析 （）（ 分）电动汽车的电动机工作时将电能转化为机械能，使电动汽车运动。 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。（）（ 分） （）（ 分）电动汽车百公里能耗 燃油汽车百公里油耗 燃油汽车百公里能耗 电动汽车百公里能耗小于燃油汽车百公里能耗，主要因为电动汽车的效率高于燃油汽车的效率。（）（ 分） 设汽车的速度为 ，超声测速仪发出的信号 后与汽车相遇，在这段时间内，汽车的路程与超声波的路程有关系式： 解得 本题属于力学、热学和电学的综合题，涉及的物理公式多、计算量大，需要学生具备较强的数学运算能力，要求学生能够应用物理知识来解释实际问题，试题难度较大。六、力电综合计算对应学生用书起始页码 页 力、电综合计算题一般以发电机、电动机、电路、简单机械等为载体，建立力与电的联系，考查机械能和电能之间的相互转化。好题精练（ 重庆 ， 分）为探究平衡木受力特点，喜爱体操的小薇设计了一个平衡木模型。 整个装置如图甲所示， 可绕支点 无摩擦转动， 处固定一竖直硬杆，硬杆的底部安装了压敏电阻片 ， 所在的电路放在了硬杆内（整个装置除硬杆以外，其他部分的重力均不计），且 ， ，电源电压恒为 ，硬杆底部 阻值随地面对它的支持力 变化的关系如图乙所示，整个装置放在水平地面上， 始终处于水平平衡状态，当重 的小薇站在 点时，电流表的示数为 ，求：（）小薇在 点时， 处受到硬杆的拉力；（）小薇在 点时，地面对硬杆底部 的支持力；（）当电流表的示数为 时，小薇距 点多少米？答案 （） （） （） 解析 （）人对杠杆的压力 人人由杠 杆 平 衡 条 件 知， 处 所 受 杆 的 拉 力 大 小 拉人 （）小薇站在 点时的电流 ， 由图乙得地面的支持力 支 ，则地面对 的支持力为 （）当电流 ， ，由图乙得支 则地面对 的支持力为 支 电流 时，支 ，杆 支拉 对硬杆受力分析，所以 杆压 支杆 则硬杆对 点的支持力 支持 ，方向竖直向上由杠杆平衡条件知 支持人 小薇在左端距离 点 ，则小薇与 点的距离为 （ 河南， 分）小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作 原 理 如 图 甲 所 示。 为 一 水 平 杠 杆， 为 支 点， ，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到 时，报警器 开始发出报警信号，已知电路中电源电压为 ，的阻值恒为 。 压力传感器 固定放置，其阻值随所受压力 变化的关系如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。 试问：（）由图乙可知，压力传感器 的阻值随压力 的增大而 ；（）当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为多少？（）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？（）若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，则踏板触点 应向 （选填“左”或“右”）移动，并简要说明理由。甲乙 年中考 年模拟 中考物理答案 （）减小 （） （） （）见解析解析 （）（ 分）由图乙可知，压力传感器 的阻值随压力 的增大而减小。（）（ 分）当踏板空载时，压力传感器受到的压力为 ，由图乙可知 设电压表示数为 ，根据串联电路特点则 （）（ 分）当报警器开始报警时，电压表示数为 电路中电流 压力传感器两端的电压 压力传感器的阻值 由图乙可知，此时压力传感器受到的压力大小为 设 处所受支持力大小为 ， 处所受压力大小为 由杠杆平衡条件得： 则踏板设定的最大压力值 （）（ 分）若电源电压略有降低，此时电压表示数减小。为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，电压表示数应为 ，此时应减小 的阻值，可通过增大压力来完成，由杠杆平衡条件判断出应增大 ，即踏板触点 向左移动。（ 重庆 ， 分）图甲的储水容器底有质量 ，底面积 的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片 相连，距容器底 处的侧壁有排水双控阀门。 控制电路如图乙所示，其电源电压 ， ，当电流表示数为 ，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。 力敏电阻 与它所受压力 的对应关系如表所示（弹簧均在弹性限度内）。 求：（ 取 ）压力 电阻 （）浮桶的重力是多少牛？（）未加水时，力敏电阻所受压力为 ，电流表的示数是多少安？（）当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？答案 （） （） （） 解析 （） （ 分）（）当 ，由表中数据可知力敏电阻阻值 总 （ 分）（）当电流为 时，力敏电阻阻值 （ 分）由表中数据可知：此时力敏电阻所受压力为 ，通过对浮桶受力分析可知浮 （ 分）排浮水，浸排桶 （ 分）（ 河南， 分）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压 恒为 ，定值电阻 ，为一竖直固定光滑金属棒，总长 ，阻值为 ，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。 弹簧上端固定，滑片 固定在弹簧下端且与 接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。 圆柱体 通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重 ，高 ，底面积为 。 当水位处于最高位置 时， 刚好浸没在水中，此时滑片 恰好在 最上端；当水位降至最低位置 时， 的下表面刚好离开水面。 已知弹簧所受拉力 与其伸长量 的关系如图乙所示。 闭合开关 ，试问：（）当水位下降时，金属棒接入电路的长度 ，电压表示数 。 （两空均选填“增大”或“减小”）（）当水位处于位置 时，电压表的示数为多少？（）水位由位置 降至 这一过程，弹簧的长度增加了多少？ 电压表的示数变化了多少？ （已知 水 ， 取 ）答案 （）减小 减小 （） （） 解析 （）（ 分）当水位下降时， 所受浮力减小，对弹簧的拉力增大，滑片下移，金属棒接入电路的长度减小，即接入电路的电阻减小，根据“串联分压”可知，两端电压减小，电压表示数减小（）（ 分）当水位处于 时，设电压表示数为 根据 串 联 电 路 特 点， 则 （）（ 分）当水位处于 时， 所受浮力 浮水排 所受拉力 浮 当水位处于 时， 所受拉力 由此可知拉力的变化量 （说明：以上解法也可通过对 的受力分析，直接求出当水位由 降至 时，拉力变化量 浮 水排 ）水位由 降至 ，由图乙可知，弹簧的长度增加了 ，当水位处于 时，金属棒接入电路的长度为 设金属棒接入电路的阻值为 ，由题意知： 得出 设此时电压表示数为 专题十九 计算题 根据串联电路特点，则 水位由 降至 ，电压表的示数变化了 根据题中设置的物理情景分析各部分间的相互关系：液面变化 浮力变化 弹簧形变量变化 金属棒连入电路阻值变化 串联电路各部分电压变化 电压表示数改变。 涉及的物理知识包括阿基米德原理、弹簧伸长量与所受拉力成正比、欧姆定律和串联电路特点。 涉及金属棒的工作过程分析，首先要分清连入电路中的电阻是哪一部分，然后才能根据滑片移动方向判断连入电路的电阻大小变化情况。（ 浙江温州， 分）温州地区常受台风侵袭。 为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片 的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆 上，弹簧左端固定，右端与滑块相连。 挡风板的挡风面积为 米，均匀电阻丝 长为 厘米，阻值为 欧，电源电压恒为 伏，保护电阻 为 欧，电压表量程 伏。 弹簧弹力 与弹簧长度改变量 的关系如图乙所示。 无风时，滑片 在 处。 有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。风级一级二级三级四级五级六级风速 （米 秒） 风压 （帕） 表中风压 是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力（即单位面积受到的风力）。 测量时保证风垂直吹在挡风板上，不计一切摩擦阻力。甲（）在滑片 左移的过程中，电路的总电阻 。 （选填“变大”、“不变”或“变小”）（）当电压表示数 为 伏时，风速仪所测的风为几级？（写出计算过程）（）小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。 经计算，他画出风速 与电压表示数 的关系曲线，如图丙所示。 后因保护电阻 损坏，他将其换成了阻值为 欧的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速 与电压表示数 的关系曲线，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点 。答案 （）不变 （）五级（计算过程见解析） （）如图所示解析 （）因电压表与滑片相连且电压表在电路中相当于断路，所以，电流要流经全部电阻丝，在滑片 左移的过程中，始终是全部电阻丝与电阻 串联，所以电路的总电阻不变；（）由图知，电压表测滑片以右电阻丝两端的电压，根据串联电路电阻的规律和欧姆定律可得，电路中的电流为： ，当电压表示数 为 时，由欧姆定律可得， 段电阻丝的阻值： ，因均匀电阻丝 长为 ，阻值为 ，故 段电阻丝的长度： ，由图乙知，此时弹簧的弹力 ，此时风对挡风板的压强（风压）为： ；由表知，此时风力为五级；（）由图丙可知，风速最大时，原来电压表最大示数为 ，由欧姆定律可得， 段电阻丝的最大电阻为： ，因均匀电阻丝 长为 ，阻值为 ，故弹簧的最大压缩长度为 ，由图乙知，此时弹力 ；若换成了阻值为 的电阻，电路中的电流： ，因电压表量程为 ，故电压表最大示数为 ，由欧姆定律可得， 段电阻丝的最大电阻为： ，此时 段电阻丝的长度： ，弹簧弹力 与弹簧长度改变量 的关系为过原点的直线，由图乙可知 与 的关系为 ，则当 时，弹簧的弹力 ；因该挡风板所受的风力与风速的平方成正比，故有 最大，解得此时的最大风速：最大， 年中考 年模拟 中考物理即 时，最大，可在图像中大致描出 点，此时风速 与电压表示数 的大致关系曲线，如答案图所示。 （）因电压表与滑片相连且电压表在电路中相当于断路，故电流要流经全部电阻丝，据此分析电路的总电阻变化情况；（）电压表测滑片以右电阻丝两端的电压，根据串联电路电阻的规律和欧姆定律得出电路中的电流，由欧姆定律，求出 ，因均匀电阻丝 长为 ，阻值为 ，求出，由图乙知 大小，根据 求出压强大小，由表知风力大小；（）图中原来电压表最大示数为 ，由欧姆定律，得出 段电阻丝的最大电阻，从而求出压缩长度；由图乙知 大小；若换成了阻值为 欧的电阻，同理得出电路中的电流，因电压表量程为 ，由欧姆定律得出 段电阻丝的最大电阻，从而得出弹簧压缩的最大长度，根据弹簧弹力 与弹簧长度改变量 的关系为过原点的直线，由图乙所示 与 关系，可得出当 时风力大小，根据该挡风板所受的风力与风速的平方成正比，可求出 与 最大的关系，据此作图。 本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是从题中获取有效的信息，最后一问难度较大。七、力热电综合计算对应学生用书起始页码 页 力、热、电综合计算题一般以生活中的工程机械设备为载体，从机械能、内能、电能的相互转化的角度，设置并列式或递进式的问题，利用表格或铭牌提供信息，综合考查力、热、电之间的联系，知识跨度大，综合性强，难度较高。 解题过程中，应结合条件，联系对应的物理模型，选择恰当的公式分析求解。好题精练（ 黑龙江齐齐哈尔， 分）如图所示，两轮自动平衡电动车作为一种新兴的交通工具备受中学生的喜爱，下表是某型号两轮自动平衡电动车的主要参数，请通过计算解答下列问题：整车质量 锂电池电压 锂电池容量 （）图中小夏质量为 ，轮胎与地面的总接触面积为 ，小夏骑行过程中地面受到的压强为多少？（）锂电池充满电后能储存多少焦耳的电能？（）锂电池充满电后，小夏多次骑着两轮自动平衡电动车在平直路面上匀速行驶进行测试，最多行驶 电能恰好耗尽，假设受到的平均阻力是总重力的 ，求此过程中两轮自动平衡电动车的工作效率是多少？（）在小夏骑行两轮自动平衡电动车的过程中，为确保安全，请你对他提出一条合理的建议。答案 （） （） （） （）减速慢行（或右侧通行；不要闯红灯；不要到快车道行驶）解析 （）总总（ ） （ 分） （ 分）（） （ 分）（）总 （ 分）因为自动平衡电动车匀速直线运动，所以受平衡力，牵 （ 分）有牵 （ 分）有（ 分）（）结合两轮自动平衡电动车的特点，从交通安全方面提出一条合理建议即可。（ 分）评分说明：（）其他做法只要正确也得满分（）计算性错误不累积扣分（ 山西， 分）小明携带质量为 的行李箱从太原到运城，选择了尾气零排放的动车组 次列车出行。 经查询， 次列车时刻表如下。 若该动车组列车全程匀速行驶在平直的轨道上，牵引力恒为 ，供电电路输入动车组列车的电功率恒为 。站次站名到达时间开车时间运行里程太原南：运城北： 西安北： 请你根据以上信息，解决下列问题：问题一：若小明的行李箱底部与列车行李架的接触面积约为 ，求此行李箱对水平行李架的压强。 （ 取 ）问题二：求该动车组列车从太原南站至运城北站牵引力所做的功。问题三：求该动车组列车从太原南站至运城北站将电能转化成机械能的效率。问题四：若大型客运燃油汽车运行中做的功与该动车组列车从太原南站至运城北站牵引力所做的功相等，求该燃油汽车排放气态污染物的质量。 （大型客运燃油汽车每做 焦耳的功排放气态污染物 ）答案 问题一： 问题二：问题三：问题四： 解析 问题一：行李箱放在水平行李架上，对行李架的压力压 （ 分）行李箱对水平行李架的压强 压 （ 分）问题二：由表可知动车组列车运行里程 （ 分）动车组列车从太原南站到运城北站牵引力做的功牵牵（ 分）专题十九 计算题 问题三：由表可知太原南站到运城北站运行时间 （ 分）由 得 电 （ 分）动车组列车从太原南站至运城北站将电能转化成机械能的效率牵电（ 分）问题四：该燃油汽车排放气态污染物的质量 （ 分）（ 陕西， 分）某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表。 在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶 ，共消耗汽油 ，测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进，之后，工作人员又进行了制动测试，描绘出了制动距离（从刹车开始到车停止的距离）与制动时的速度关系图像，如图所示。驱动模式纯电动启动、低速油电混动中速纯燃油高速汽车质量 车轮与地面总接触面积 （）由图像可知，车速越 ，制动距离越长。（）该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？ （ 取 ）（）在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为 ，牵引力做的功是多少？（）在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为 ，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？ （忽略蓄电池和电动机的热损失，汽油取 ，汽油 ）答案 （）大（或快，或高）（）（）（）解析 （）根据速度与制动距离的关系图像可知，速度越大，制动距离越长。（）车对地面的压力车 （ 分）车对地面的压强 （ 分）（）车匀速行驶时 牵 （ 分）牵引力做的功 机械牵 （ 分）（）根据 ，车消耗汽油的质量汽油汽油 （ 分）汽油完全燃烧放出的热量放汽油汽油 （ 分）内燃机输出的有用能量有用放 （ 分）最终蓄电池增加的能量有用机械 （ 分）（ 黑龙江哈尔滨， 分）在家庭实验室，小聪学习使用电熨斗，如图为一款有高温、低温两挡的家用电熨斗，部分参数见下表。额定电压 高温挡额定功率 低温挡额定功率 整体质量 请回答：（）电熨斗平放在水平桌面上，它与桌面的接触面积为，则电熨斗对桌面的压强有多大？ （ ）（）使用高温挡时，通过电熨斗的电流是多少？ （结果保留一位小数）（）电熨斗在一次使用中，高温挡工作累计 ，低温挡工作累计 ，求此次使用中一共消耗多少电能？答案 （）（） （）解析 （）（ 分）电熨斗对桌面的压强：压强（）（ 分）由表格可知：高温挡额定功率 高 ，额 根据 得使用高温挡时，通过电熨斗的电流 高高额 （）（ 分）根据 高温挡工作消耗电能 高高高 低温挡工作消耗电能 低 低低 此次消耗电能 总高低