2021年中考物理重点难点专练33综合计算含解析.docx

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1、专项七计算专题重难点33综合计算【知识梳理】初中物理常见的综合计算类型，主要是力学综合、电学综合、力电综合、电热综合（已有专题讨论，不再在本做专题讨论）、力热电综合。综合题目涉及知识面广、难度较大。在做这类题目时，首先要克服畏惧心理，综合题不一定就是难题，题目很长的题目也不一定时难题。我们要认真读题，仔细分析题目所呈现的情景、给出的数据，将它们一一分解成单一的小问题，按照我们一般的计算题解题思路去完成即可。【典例分析】【例1】(2020潍坊24)某型号汽车的油量显示电路如图甲所示，其中定值电阻R0=10，R为压敏电阻（厚度不计），位于油箱底部，A表是一量程为00.6A的电流表，作为油量指示表。

2、压敏电阻的电阻值随汽油产生的压强的变化而变化，其对应关系如图乙所示。已知加满汽油时油的深度为0.4m，A表示数为0.6A，汽油密度油=0.7103kg/m3，g取10N/kg。求：(1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强；(2)电源的电压；(3)汽油耗尽时电流表的示数。【答案】(1)2.8103Pa (2)12V (3)0.1A【分析】(1)加满汽油时油的深度为0.4m，所以加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强为：p=油gh=0.7103kg/m310N/kg0.4m=2.8103Pa。(2)加满汽油时油的深度为0.4m，A表示数为0.6A，汽油产生的压强为：2.8103Pa，由乙图可知：此时压

3、敏电阻的电阻值R=10，R0=10，根据串联电路的特点和I=U/R可得：电源电压为：U=I（R+R0）=0.6A（10+10）=12V。(3)汽油耗尽时，压敏电阻受压强为0，由图象知此时压敏电阻连入电路的阻值R=110，由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中电流为：I= = =0.1A。【思路小结】这是一道力学与电学的基础综合计算题。在阅读题目的过程中带着待求的问题去有意识的收集数据，然后结合有关的公式求解即可。【真题操练】1.(2020泰安24)利用叉车运送货物，已知货物质量为500kg、底面积为5m2，货物与叉车水平叉臂的接触面积为0.8m2，g取10N/kg。(1)叉车托着货物匀速水平移

4、动，求货物对叉车水平叉臂压强；(2)叉车在20s内将货物匀速举高1.8m，求叉车支持力对货物做功的功率。【答案】(1)6.25103Pa (2)450W【解析】(1)货物对叉臂的压力：FGmg500kg10N/kg5103N；货物对叉车水平叉臂的压强：p= = = 6.25103Pa。 (2)叉车对货物的支持力：FG5103N；叉车支持力对货物做的功：WFs5103N1.8m9103J；叉车支持力对货物做功的功率：P= = =450W。答：(1)货物对叉臂的压强是6.25103Pa；(2)叉车对货物做功的功率是450W。2.(2020威海26)采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为70k

5、g，摩托车质量为150kg（g=10N/kg）。(1)小明买食品时，将摩托车停在超市门前的水平地面上，摩托车与地面接触面积为150cm2，求摩托车对地面的压强；(2)采购食品后，小明将80kg的食品装上车，在限速为80km/h的水平路面上以72km/h的速度匀速行驶50s，行驶时受到的阻力为总重力的0.1倍，若消耗的汽油完全燃烧放出1106J的热量，求摩托车发动机的实际输出功率和效率。【答案】(1) 1105Pa(2)6000W30%【解析】(1) 摩托车静止在水平地面时对地面的压力：F=G=mg=150kg10N/kg=1500N；摩托车与地面接触面积：S=150cm2=1.510-2m2；

6、摩托车静止在水平地面时对地面的压强：p= = = 1105Pa。 (2)由题意可知：摩托车匀速行驶时受到的摩擦力：f=0.1G总=0.1（m车+m人+m货）g=（150kg+70kg+80kg）10N/kg0.1=300N；因为摩托车匀速直线行驶，所以F牵=f=300N。摩托车的速度：v=72km/h=20m/s；摩托车的功率：P=F牵v=300N20m/s=6000W。摩托车行驶50s输出的用功：W=Pt=6000W50s=3105J；摩托车发动机的效率：= 100%= 100%=30%。答：(1)摩托车对地面的压强为1105Pa；(2) 摩托车发动机的实际输出功为6000W；摩托车发动机的

7、效率为30%。3.(2020威海28)某游乐场有一种水上娱乐球项目。娱乐球（以下简称“球”）是质量分布均匀的空心球，半径为1m，质量为10kg。（=1103kg/m3，g=10N/kg）(1)质量为80kg的游客坐在球中，当球静止在水面上时，球浸入水中的体积为多少立方米？(2)游玩结束后，为了将球中的游客安全送上岸，安全员先将水中的球推到岸边随后安全员始终对球施加最小的力，使球绕岸边的A点始终匀速缓慢转动。球转动期间，游客的重心B与球心O始终在竖直方向的同一条直线上；当球转动到如图甲所示位置时，OA与竖直方向的夹角为30，球浸入水中的体积变为0.02m3，请计算此时安全员施力的大小；当球离开水

8、面后，安全员继续用最小的力，将球转动至图乙所示位置，请说出此过程中施力的大小如何变化？【答案】(1) 910-2m3 (2)175N 变小【解析】(1)球静止在水面上，根据二力平衡，排开水的重力等于物体重力，根据公式m=V可得：V= = = = 910-2m3。(2)如图为一个省力杠杆，安全员始终对球施加最小的力，排开水的重力为：G=mg=Vg=1103kg/m30.02m310N/kg=200N总重力为：G总=mg=（80kg+10kg）10N/kg=900N；阻力为：F2=G总-G=900N-200N=700N。动力臂要最大，为2R，根据直角三角形30所对应直角边为斜边的一半，此时阻力臂为

9、R/2，根据公式F1L1=F2L2可得：1= = =175N。当球离开水面后，安全员继续用最小的力，OA与竖直方向的夹角变小，因此阻力臂变小，而动力臂不变，因此动力不断变小。答：（1）当球静止在水面上时，球浸入水中的体积为910-2m3；（2）此时安全员施力的大小为175N；当球离开水面后，安全员继续用最小的力，将球转动至图乙所示位置，此过程中施力的大小不断变小。4.(2020武威22)爸爸给小林买了一部电动平衡车。小林从家骑该电动平衡车以12km/h的速度匀速行驶，用15min到达了市民广场。小林的质量为40kg，g取10N/kg，求：平衡车参数材质镁合金高弹性车架净重10kg（含电池组）最

10、高车速18km/h充电时间约4小时轮胎个数2轮胎总触地面积5cm2 (1)小林家到市民广场的距离是多少？(2)小林在市民广场水平路面上骑行时，车对地面的压强是多少？(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小林在市民广场中以最高速度骑行时，平衡车动力的功率是多少？【答案】(1)3km (2)1106Pa (3)250W【解析】(1)小林运动的时间为t=15min=0.25h；小林家到市民广场的距离：s=vt=12km/h0.25h=3km。 (2)车对地面的压力：F=G=(G车+G人)g=(10kg+40kg)10N/kg=500N；车对地面的压强：p= = = 1106Pa。 (

11、3)车受到的阻力：f=0.1G=0.1500N=50N；车的最大速度：v=18km/h=5m/s；车匀速行驶，受到的动力和阻力是平衡力，动力F=f=50N；平衡车动力的功率：P= = = Fv=50N5m/s=250W。答：(1)小林家到市民广场的距离是3km；(2)小林在市民广场水平路面上骑行时，车对地面的压强是1106Pa；(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小林在市民广场中以最高速度骑行时，平衡车动力的功率是250W。5. (2020泰安25)小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。

12、OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OAAB=14，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻R0的阻值为10，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。(1)当电池组电压U012V，平板上物体所受重力分别是80N和100N时，闭合开关S，分别求出电流表的读数；(2)电池组用久后电压变小为U1，这时平板上物体重100N时，电流表读数为0.3A，求U1的大小；(3)在第(2)问情况中，电池组电压大小为U1，要求平板上重为100N的物体对应的电流表读数和电池组电压U012V的情况下相同，小明采取了两种解决办法：其它条件不变，只

13、更换电阻R0，试求出更换后的R0的大小。其它条件不变，只水平调节杠杆上触点A的位置，试判断并计算触点A应向哪个方向移动？移动多少厘米？【答案】(1)0.3A和0.4A (2)9V (3)2.5 触点A应向左移动，移动3厘米【解析】(1)由杠杆平衡条件可知，当FA180N，FA2100N时FA1OAFB1OB，80NOAFB1OB，FA2OAFB2OB，100NOAFB2OB。由题意可知OAAB=14，OAOB=15，解得：FB116N，FB220N。由R的阻值随所受压力F变化关系图象得：R130；R220。由欧姆定律得I1= = = = 0.3A；I2= = = = 0.4A。(2)U1的大小

14、：U1=IR总2=I0(R2R0)0.3A(20+10)=9V。(3)其它条件不变，只更换电阻R0为R0，由题意得：U1=I2R总2=I2(R2R0)；即9V=0.4A(20+R0)。解得：R02.5。其它条件不变，只向左调节A触点Lcm，压力传感器阻值为R3。U1=I2R总3=I2(R3R0)，即9V=0.4A(R310)，解得：R312.5。从图象可知FB323N，由杠杆平衡条件FB3OBFA2(OAL)，即23N1m100N(1m/5L),解得:L3cm。答：(1)平板上物体所受重力分别是80N和100N时，闭合开关S，电流表的示数分别为0.3A和0.4A；(2)U1的大小是9V；(3)

15、其它条件不变，只更换电阻R0，更换后的R0的大小是2.5；其它条件不变，只水平调节杠杆上触点A的位置，触点A应向左移动，移动3厘米。6.(2020黔南州20)小聪的体重是500N，家住19楼（楼的层高为3m），家里用燃气灶烧水、做饭。如果他从1楼步行上楼到家里（走了18层楼），用时3 min。已知天然气的热值3.0107J/m3，水的比热容是4.2103J/（kg）。问：(1)他上楼克服重力做的功是多少？做功的功率是多少？(2)完全燃烧多少立方米天然气放出的热量与小聪做的功相等？如果这些热量有35%被水吸收，能使0.5 kg水的温度升高多少？【答案】(1)2.7104J 150W (2) 91

16、0-4m3 4.5【解析】(1)上楼的高度为：h=3m18=54m；上楼克服重力做的功是：W=Gh=500N54m=2.7104J；做功的功率是：P= = = 150W。(2)由题意可知：Q放=W=2.7104J；根据Q放=Vq可得：V= = = =910-4m3。水吸收热量：Q吸=Q放=2.7104J35%=9450J。由Q吸=cmt可得： t= = =4.5。答：(1)他上楼克服重力做的功是2.7104J。做功的功率是150W；(2)完全燃烧0.0009m3天然气放出的热量与小聪做的功相等。如果这些热量有35%被水吸收，能使0.5 kg水的温度升高4.5。7.（2020陕西23）海洋科学钻

17、探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。如图所示为一艘满载时排水量为5104t的海洋科学钻探船。甲板上装有很高的钻塔，可以安装并控制钻杆进行拉升作业，使钻头和钻杆最深可在4000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。（水1.03103kg/m3，g取10N/kg）。（1）该钻探船满载时受到海水的浮力是多少？（2）满载时，该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域，钻探船排开海水的体积 （选填“变大”“变小”或“不变”）（3）钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是多少？（4）该钻探船以36km/h的速度匀速航行时，动力推进系统的输出功率为4107W，则船受到的牵引力是多少？【答案】（1）5108

18、N （2）变小 （3）4.12107Pa （4）4106N【解析】（1）钻探船满载时受到海水的浮力：F浮G排m排g5104103kg10N/kg5108N。（2）满载时，该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域，都处于漂浮状态，受到的浮力不变，都等于船的重力，由F浮液gV排可知，排开海水的体积变小。（3）钻头在4000m深的海底处受到海水的压强：p水gh1.03103kg/m310N/kg4000m4.12107Pa。（4）钻探船匀速航行的速度：v36km/h10m/s，由PFv可得，船受到的牵引力：F= = = 4106N。答：（1）该钻探船满载时受到海水的浮力是5108N；（2）变小

19、；（3）钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是4.12107Pa；（4）船受到的牵引力是4106N。8. (2020岳阳23)某物理兴趣小组设计了一个拉力传感器，工作原理如图所示。其中M、N均为绝缘材料，将N固定在地面上，P、Q间是可伸缩导线（电阻不计），弹簧上端M和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压为12V，拉力F竖直向上。闭合开关S，当拉力为10N时，电流表示数为1A，电压表示数为2V。求 (1)拉力F为10N时，求R2接入电路的阻值大小；(2)拉力F为10N时，求10s内R1产生的热量；(3)已知拉力F的大小与滑动变阻器R2接入电路的阻值大小成正比例关系，即F=kR2，求k的

20、数值，拉动M，当电压表示数为8V时，求拉力F的大小。【答案】(1)2 (2)100J (3)5N/ 100N【解析】(1)由图可知：R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，拉力F为10N时，R2接入电路的阻值大小：R2= = =2。 (2)拉力F为10N时，由串联电路电压的规律可知R1两端的电压：U1=U-U2=12V-2V=10V。串联电路中各处的电流相等，通过R1的电流为1A，R1的阻值：R1= = =10；10s内R1产生的热量：Q=I12R1t=(1A)21010s=100J。(3)拉力F为10N时，滑动变阻器R2接入电路的阻值是2，拉力F的大小与滑动变阻器R2接入电路的阻值大小成正比例关系，即F=kR2，k= = =5N/。当电压表示数为8V时，R1两端的电压：U1=U-U2=12V-8V=4V；通过电路的电流：I=I1= = = 0.4A；滑动变阻器R2接入电路的阻值:R2= = =20；因为F=kR2=5N/R2，所以F=5N/20=100N。答：(1)拉力F为10N时，R2接入电路的阻值大小是2；(2)拉力F为10N时，10s内R1产生的热量是100J；(3)k的数值是5N/，拉动M，当电压表示数为8V时，拉力F的大小是100N。11