1、题型复习(四) 综合计算题型之一 力学计算力学是初中物理课程的主要内容之一，它有五个主要规律：牛顿第一定律、二力平衡条件、液体内部的压强规律、阿基米德原理和杠杆的平衡条件；六个重要物理量：速度、密度、压强、浮力、功和功率力学计算考查的知识点较多，通过对物体的受力分析，找出各个物理量之间的内在联系，熟悉计算公式，是解决此类问题的关键1功的计算(2015云南)如图是小王同学在参加学校运动会 200 m 比赛时的情景他跑步时对地面的压力为 500 N，鞋子与地面的接触面积为 80 cm2，跑完全程用时 32 s求：(1)他跑完全程的平均速度；(2)他跑步时对地面的压强；(3)若一只鞋子的质量为 15
2、0 g，跑步过程中鞋子离地面的高度均为 20 cm，脚落地一次重力对鞋子做的功解：(1)v 6.25 m/ sst 200 m32 s(2)p 6.25104 PaFS 500 N8010 4 m2(3)鞋子的重力 Gmg0.15 kg10 N/ kg1.5 N脚落地一次重力对鞋子做的功 WGh 1.5 N0.2 m 0.3 J2浮力压强密度的计算(2016怀化)近期在日本召开了 “七国峰会” ，在会上日本再次无理提出了我国南海问题为了捍卫国家主权，我军派满载排水量达 67 500 t 的“辽宁”号航空母舰加强了对南海黄岩岛等岛屿的巡逻，在某次巡逻演习中雷达发现假想敌潜艇在 15 海里外的水下
3、 10 m 处潜行，随即投下重量为 100 kg 的感应式浅水水雷攻击，并成功将敌潜艇击沉(g10 N/kg 、水的密度为 1103 kg/m3)问：(1)航空母舰满载时受到的浮力为多少？(2)敌潜艇受到水的压强有多大？(3)如图为感应式浅水水雷在水中待命时示意图，假设欲使水雷悬浮在水中 ，需在其下方用细绳悬挂一个密度为 5103 kg/m3、质量为 31.25 kg 的物体，求水雷的密度( 细绳的体积和质量忽略不计)解：(1)满载排水量 67 500 t，即 m 排 67 500 t根据阿基米德原理可得，航空母舰满载时受到的浮力：F 浮 G 排 m 排 g67 500103 kg10 N/k
4、g6.75 108 N(2)敌潜艇在水下 10 m 处潜行 ，它受到水的压强 pgh 1.0103 kg/m310 N/kg10 m110 5 Pa(3)根据 变形可得物体的体积：mVV 物 6.2510 3 m3m物 物 31.25 kg5103 kg/m3在水雷下方悬挂一物体，使水雷悬浮在水中，水雷和物体一起浸没在水中处于静止状态，把水雷和物体看作一个整体，故它们受到的总浮力等于总重力；水雷和物体一起浸没在水中时，排开水的总体积：V 排总 V 水雷 V物根据力的平衡条件得 F 浮总 G 总 ，即： 水 g(V 水雷 V 物 )(m 水雷 m 物 )g代入数据解得 V 水雷 0.125 m
5、3 则水雷的密度： 水雷 0.810 3 kg/m3 m水 雷V水 雷 100 kg0.125 m33机械效率的计算(2016遵义)搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重 120 N 的物体匀速提升 3 m，所用的拉力为 50 N，不计绳重及摩擦求：(1)滑轮组的机械效率；(2)动滑轮的重；(3)若用该滑轮组同时拉 4 个这样的物体，拉力为多大解：(1)由图可知，n3；滑轮组的机械效率： 100% 100% 100% 100%80%W有 用W总 GhFs G3F 120 N350 N(2)由 F (GG 动 )可得，动滑轮的重：1nG 动 3FG350 N 120 N 30 N(3)若用该滑轮组同
6、时拉 4 个这样的物体，则拉力：F (4GG 动 ) (4120 N30 N)170 N13 131(2015曲靖)如图是一个弹簧门的示意图 ，相当于一个杠杆，弹簧的作用是当人进门后，它的拉力自动将门关闭，在开门时它起到阻力的作用已知将门推到如图所示的位置时，推力 F 与门面垂直，它的力臂是 0.8 m，弹簧产生的阻力是 120 N，力臂是0.2 m，求：(1)弹簧拉力在门关闭的过程中，弹簧的弹性势能转化为门的动能(2)将门推到如图所示的位置时，推力 F 的大小？( 摩擦及其它阻力可不计 )(3)若此时人的手掌与门的接触面积为 0.01 m2，推力对门产生的压强是多少？解：(2)根据杠杆的平衡
7、条件：Fl Ffl fF0.8 m120 N0.2 m，解得：F30 N(3)手对门的压强 pF/S 30 N/0.01 m2 3 000 Pa2(2016福州)为提高车辆通行质量 ，福州交警在市区一些道路某些时段推出“绿波通行” ，即车辆在绿波路段以如图所示的 50 km/h55 km/h 的速度范围内行驶，一路绿灯在绿波时段 ，质量是 1.2103 kg 的汽车，经过绿波路段上相距 2.7103 m 的两个路口 ，用时 180 s，问：(1)汽车行驶的平均速度是多少？是否“绿波通行”？(2)若汽车在这段距离内行驶的牵引力保持 3 000 N 不变，则汽车的输出功率是多少？(3)若轮胎与地面
8、接触的总面积是 0.6 m2，汽车静止时对水平地面的压强是多少？(g 取 10 N/kg)解：(1)汽车行驶的平均速度：v 15 m/ s54 km /hst 2.7103 m180 s因为 50 km/hv54 km/h55 km/ h，所以该汽车是“绿波通行 ”(2)汽车的牵引力做的功：WFs3 000 N2.710 3 m 8.1106 J则汽车的输出功率 P 4.510 4 WWt 8.1106 J180 s(3)汽车的重力：Gmg1.210 3 kg10 N/kg1.210 4 N因为汽车静止在水平地面，所以汽车对水平地面的压力F 压 G1.2 104 N，则汽车静止时对水平地面的压
9、强：p 210 4 PaF压S 1.2104 N0.6 m23(2016绥化)电动玩具车质量为 1 kg，它与水平地面的接触面积为 20 cm2，该车在水平地面运动时，车内电动机提供的水平动力 F 与速度 v 的关系如图所示求：(1)玩具车对水平地面的压强(2)该玩具车在水平地面以 0.3 m/s 的速度做匀速直线运动时 ，水平动力做功的功率是多少？解：(1)玩具车对水平地面的压力 FG mg 1 kg10 N/kg10 N玩具车对水平地面的压强 p 5 000 PaFS 10 N2010 4 m2(2)根据图象可知该玩具车在水平地面以 0.3 m/s 的速度做匀速直线运动时的牵引力 F50
10、N水平动力做功的功率 P t Fv50 N 0.3 m/s15 WW Fst4(2016丽水)某品牌太阳能汽车如图甲 ，通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能；玻璃采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成，车身轻便灵活(1)若该车身的材料要求强度高且轻便，则表中最理想的材料是 碳纤维；材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维性能( 强度) 强 较弱 较强 强密度 /(kgm3 ) 7.9103 3.0103 4.5103 1.6103(2)若该车质量是 400 千克，车上载有人和物品质量共为 100 千克，车轮与地面的总接触面积为 2.0102 米2，该汽车对水平地面的压强为多少？(3)若该汽车以最大输出功
11、率 P 为 800 瓦在水平路面上做匀速直线运动，一段时间后再将功率减小到 P1，并保持此功率做匀速直线运动上述运动过程的速度时间图象如图乙，设运动过程中汽车所受阻力不变，则汽车受到的阻力是多少牛，P 1 为多少？解：(2)汽车对水平地面的压强 p 2.510 5 PaFS GS mgS （400 kg 100 kg）10 N/kg210 2 m2(3)根据图乙可知，当汽车以最大功率匀速行驶时速度为 10 m/s当汽车以 P1 的功率匀速行驶时，速度为 8 m/s由二力平衡条件和 PFv 可知，汽车受到的阻力 fF 80 NPv 800 W10 m/sP1Fv 80 N 8 m/s640 W5
12、(2016沈阳)如图所示，是起重机吊臂上滑轮组的示意图用该滑轮组将一些规格相同的石板日速提升到 2 m 高的平台上，若每块石板的重力均为 1.2104 N当滑轮组一次提升一块石板时 ，钢丝绳的拉力 F 的功率为 3 000 W， 此时滑轮组的机械效率为 80%，不计摩擦和钢丝绳重力 ，求：(1)在此过程中，石板匀速上升时的速度是多少？(2)若该滑轮组一次匀速提升两块石板到同一平台上，则此时钢丝绳的拉力 F 是多少？解：(1)根据 W 有 /W 总 Gh/W 总 可得总功：W 总 Gh/ 1.210 4 N2 m/0.8 310 4 J由 PWt 可得拉起石板的时间：tW 总 /P310 4J/
13、3 000 W10 s所以石板的上升速度：vs/th/t2 m /10 s0.2m /s(2)由 W 额 G 动 hW 总 W 有 可得动滑轮重力：G 动 (W 总 W 有 )/h(310 4 J1.210 4 N2 m)/2 m3 000 N由图知，通过动滑轮绳子段数 n3，不计摩擦和钢丝绳的重力由 F (G 物 G 动 )可得，当滑轮组一次提升两块石板时拉力为：F (21.2104 N3 000 N )9 000 N1n 136(2016淄博)在水平台面上放置一个底面积为 100 cm2 的圆筒形容器 ，容器内水深 20 cm，将一个长方体用细线拴好悬挂在弹簧测力计下，从水面开始逐渐浸入直
14、至浸没到水面下某处停止此过程中，弹簧测力计的示数 F与长方体下表面到水面的距离 h 的关系图象如图所示(g 取 10 N/kg，容器厚度、细线重均不计，容器内的水未溢出)求：(1)长方体浸没在水中受到的浮力；(2)长方体浸没时，水对容器底的压强解：(1)由图象知，当 h0 时，此时测力计的示数等于圆柱体的重力 ，所以 G9 N当 h10 cm 时，测力计的示数不变，说明此时浮力不变 ，圆柱体完全浸没，此时 F 示 5 N所以长方体浸没在水中受到的浮力：F 浮 GF 示 9 N5 N 4 N(2)由 F 浮 水 gV 排 得排开水的体积：V 排 410 4 m3F浮 水 g 4 N1103 kg
15、/m310 N/kg容器内水的体积：V 水 100 cm220 cm2 000 cm 3210 3 m3长方体浸没时，水和物体的总体积：V V 水 V 排 210 3 m3410 4 m32.410 3 m3容器内水的深度：hV /S 容 2.410 3 m3(10010 4 m2 )0.24 m水对容器底的压强：pgh 1103 kg/m310 N/kg0.24 m2 400 Pa7(2016南宁)如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的 0.1 倍，物体被匀速拉动的距离为 1 m当物体质量为 2 kg 时，滑轮组的机械效率为 50%，不计绳重
16、和绳与滑轮间的摩擦力求：(1)物体质量为 2 kg 时，在水平面上受到的滑动摩擦力；(2)动滑轮的重力；(3)物体质量为 10 kg，以 0.1 m/s 的速度匀速运动时，拉力 F 的功率解：(1)物体受到的摩擦力 f 0.1G0.12 kg10 N /kg2 N(2)因为 W 有 /W 总 fs/(Fns)f/nF ，故 Ff/(3) 2 N/(350% )4/3 N由图知，滑轮组由 3 段绳子拉着动滑轮，由 F (G 动 f) 得动滑轮重力 G 动 3Ff3 N2 N 2 N13 43(3)当物体质量为 10 kg 时，物体在水平面上受到的滑动摩擦力为 f0.1G 0.110 kg10 N
17、 /kg10 N自由端的拉力为：F (G 动 f) (2 N10 N )4 N13 13拉力功率为：PW/t Fs/t Fv4 N30.1 m/s1.2 W8(2016常州)如图是湖南师范大学学生发明的水上自行车，车下固定 5 个充满气的气囊，每个气囊的体积均为 3.0102 m3，已知该水上自行车的总质量为 25 kg，不计车轮浸入水中的体积 (g 取 10 N/kg)(1)当自行车停放在水面上没人骑行时，气囊排开水的总体积为多少？(2)当质量为 75 kg 的人骑行时，固定在正中间的 1 个气囊破裂，该自行车是否还能安全骑行？请通过计算说明解：(1)当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状
18、态， 则自行车受到的浮力：F 浮 G 车 m 车 g25 kg10 N/kg250 N由 F 浮 gV 排 可得，气囊排开水的总体积：V 排 F 浮 /( 水 g )250 N/(1.010 3 kg/m310 N/kg)0.025 m 3(2)当质量为 75 kg 的人骑行恰好漂浮时，则受到的浮力：F 浮 G 总 (m 人 m 车 )g(75 kg25 kg)10 N/kg1 000 N排开水的体积：V 排 F 浮 /( 水 g )1 000 N/(1.010 3 kg/m310 N/kg )0.1 m 3剩余气囊的总体积：V4 3.0102 m30.12 m 3 因 V 排 V，所以，该自
19、行车能安全骑行题型之二 电学计算纵观近几年云南省各地中考试卷，电学计算题是重要题型也是中考必考题，考点主要集中在用欧姆定律、电功率、电热、电能等的计算上，其中以欧姆定律和电功率的相关计算为主，有时也会涉及动态电路的分析，用到的公式主要有：I 、PUI I 2R、WPt.UR U2R如图电路，电源电压和小灯泡电阻不变，小灯泡 L 标有“6 V 3 W”字样，滑动变阻器阻值变化范围为 012 .(1)当开关 S1、S 2、S 3 都闭合，小灯泡 L 正常发光，电流表的示数为 0.8 A，求 R1 的阻值和通电 10 min 电流通过 R1 做的功；(2)当 S1 闭合，S 2、S 3 断开，求小灯
20、泡功率的变化范围解：(1)I 1I I L0.8 A3 W/6 V0.3 AR16 V/0.3 A20 W1U 1I1t6 V0.3 A600 s1 080 J(2)RLU /P 额 (6 V)2/3 W12 2额当滑动变阻器滑片移到最左端时，P 13 W当滑动变阻器滑片移到最右端时IU/(R LR 2)6 V/(12 12 )0.25 AP2IR L(0.25A) 210 0.75 W小灯泡功率的范围是 0.75 W 3 W1(2016天津)某兴趣小组的同学们想制作一个简易的台灯，所用小灯泡的额定电压为 27 V，正常发光时灯丝的电阻为 90 .因身边只有电压为 36 V 的电源，为了保证小
21、灯泡能正常发光，应将一个定值电阻与灯泡串联后接在电源上请你帮他们求出该电阻的阻值解：小灯泡正常发光时的电流 I1 0.3 AU1R1 27 V90定值电阻两端的电压 U2UU 136 V27 V9 V通过定值电阻的电流 I2I 10.3 A定值电阻的阻值 R2 30 U2I2 9 V0.3 A2如图甲是某品牌电压力锅，图乙所示是它的简化电路图R 1、R 2 是定值电阻，闭合开关 S1，开关 S2 与触点 b 接通，电压力锅处于加热状态，此时电压力锅的功率 P11 000 W，通过 R1 的电流为 I1，当锅内的气压达到设定值时，S 2 自动与触点 b 断开并与触电 a 接通，S 1 仍闭合电压
22、力锅处于保压状态，此时电压力锅的功率为 P2，通过 R2 的电流为 I2.图丙是表示某次做好饭的过程中，电压力锅从加热到保压消耗的电功率与时间的关系，已知I15I 2.求：(1)电压力锅处于加热状态时，通过电阻 R1 的电流(2)电压力锅处于保压状态时的功率 P2.(3)用电高峰期，电路的实际电压为 210 V，电压力锅做好同样一次饭 ，处于加热过程实际需要的时间( 不考虑能量损失)解：(1)闭合开关 S1，开关 S2 与触点 b 接通，R 1 接入电路，电压力锅处于加热状态，则通过电阻 R1 的电流：I 1 4.5 AP1U 1 000 W220 V(2)闭合开关 S1，开关 S2 与触点
23、a 接通，R 2 接入电路，电压力锅处于保压状态，由 U ，得 ，已知 I15I 2.有 ，解得：P 2200 WPI P2I2 P1I1 1 000 W5I2 P2I2(3)根据 QW t，电路的实际电压为 210 V，加热状态下需要热量相同，Q 1Q 1，U2R则： t1 t1，即： 10 min t1，解得：t 110.98 minU2R1 U 2R1 （220 V）2R1 （210 V）2R13(2016德阳)如图所示电源电压恒定不变 ，滑动变阻器 R1 的最大阻值为 20 ，定值电阻 R230 ，灯泡L 标有“6 V 3.6 W”字样， 且电阻不变当滑动变阻器滑片滑到最左端，只闭合
24、S1 时，灯 L 刚好正常发光求：(1)灯泡正常工作时的电阻；(2)当 S1 断开、S 2 闭合时，将滑动变阻器的滑片滑到最右端 ，R 2 在 5 min 内做的电功是多少？(3)该电路工作时能消耗的最大功率是多少？解：(1)灯泡正常工作时的电阻为 R 10 U2P （6 V）23.6 W(2)当滑动变阻器滑片滑到最左端，它接入电路的阻值为 0，此时只闭合 S1 时，灯 L 刚好正常发光，说明电源电压等于灯 L 的额定电压，即 U6 V；当 S1 断开、S 2 闭合时，将滑动变阻器的滑片滑到最右端，R 1 的最大值与R2 串联 ，此时电路中的电流为 I 0.12 AUR1 R2 6 V20 3
25、0 R2 在 5 min 内做的电功为 W2I 2R2t(0.12 A) 230 560 s129.6 J(3)该电路工作时，最小的总电阻为 R2 与 L 并联的总电阻，即 R min 7.5 ，则电路工作时10 30 10 30 消耗的最大功率为 Pmax 4.8 WU2R min （6 V）27.5 4(2016云南模拟)随着社会的发展和科技的进步 ，电路元件在各行得到广泛的应用，其中热敏电阻就是其中之一，热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为 00.02 A，滑动变阻器 R 的铭牌上标有“150 0.3 A”字样R t 为热敏电阻，其
26、阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变请完成下列小题：(1)将此电路放入温度为 20 的环境中，闭合开关 S，调节滑片 P，使滑动变阻器接入电路的电阻 R100 ，此时电流表的读数为 0.01 A，求电源电压；(2)若环境温度为 40 时，要保证整个电路元件的安全， 求滑动变阻器接入电路中的最小阻值；(3)此电路能测量的最高环境温度为多少？解：(1)由图示电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联， 电流表测电路电流，由图乙所示图象可知，温度为20 时，热敏电阻阻值为 400 ，则电源电压：U I(R tR)0.01 A(400 100 )5 V(2)由图乙所示图象可知，温度为 40 时
27、，热敏电阻阻值为 200 ，当电路中电流达最大值 0.02 A 时，电路最小电阻由 I 得此时电阻 R 最小 250 ，根据串联电路电阻规律可知：滑动变阻器的最小阻值：RUR UI 5 V0.02 A滑最小 R 最小 R t250 200 50 (3)由图乙知热敏电阻阻值越小，环境温度最高，电路电流最大为 0.02 A 时，则 R 总 250 UI 5 V0.02 A根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知：R t 最 R 总 R 滑最大 250 150 100 ，由图乙可知其工作的最高环境温度 50 .5(2016孝感)如图所示电路 ，电源电压保持不变，灯上标有“6 V 3 W”字样，当开关 S
28、1 闭合、S 2 断开、滑动变阻器滑片 P 移到 a 端时，电压表的示数为 2.4 V，电流表示数为 0.3 A(灯泡灯丝电阻不随温度的变化而改变 )求：(1)滑动变阻器的最大阻值(2)此时灯泡的实际功率(3)电源电压(4)当开关 S1 和 S2 都闭合、滑动变阻器的滑片 P 移到 b 端时，电路消耗的总功率解：(1)当开关 S1 闭合，S 2 断开，滑动变阻器滑片 P 移至 a 端时，滑动变阻器全部接入电路中，电压表测滑动变阻器两端电压，R 最大 8 UI 2.4 V0.3 A(2)RL 12 （6 V）23 WP 实 I 2RL(0.3 A) 212 1.08 W(3)UI(R LR 最大
29、 )0.3 A (12 8 )6 V(4)当开关 S1 和 S2 都闭合、滑动变阻器滑片移至 b 端时， 灯正常发光P 总 P 额 3 W 7.5 WU2R最 大 （6 V）28 6(2016百色)如图所示，电源电压恒为 6 V，灯泡 L 标有“6 V 3 W”的字样，R 1 为定值电阻，R 2 为标有“20 1 A”字样的滑动变阻器，电流表的量程为 03 A，电压表的量程为 03 V.(1)求灯泡 L 正常工作时的电流和电阻(2)当 S1、S 2、S 3 均闭合时，电流表的示数为 1.7 A，求 R1 的阻值(3)当闭合 S1，断开 S2、S 3 时，在保证电路中各元件安全工作的情况下 ，求
30、变阻器 R2 连入电路的阻值为多大时电路总功率最小？此最小值为多少？解：(1)由 PUI 可得，灯泡 L 正常工作时的电流：IL 0.5 APLUL 3 W6 V由 I 可得，灯泡的电阻：R L 12 UR ULIL 6 V0.5 A(2)当 S1、S 2、S 3 均闭合时，R 1 与 L 并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡正常发光，所以，通过灯泡的电流 IL0.5 A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过 R1 的电流：I1II L1.7 A 0.5 A1.2 A则 R1 的阻值：R 1 5 UI1 6 V1.2 A(3)当闭合 S1，断
31、开 S2、S 3 时，R 1 与 R2 串联，电压表测 R2 两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数 U23 V 时，电路中的电流最小，电路的总功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R 1 两端的电压：U 1UU 26 V 3 V3 V因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I 0.6 AU1R1 3 V5 滑动变阻器接入电路中的电阻：R 2 5 U2I 3 V0.6 A电路的最小总功率：PUI 6 V0.6 A3.6 W题型之三 力、热、电综合计算纵观近几年云南省各地中考试卷，该题型一般以生产生活中的设备为载体，从力、热、电的角度，设置并列式或递进式的问题，利
32、用表格和铭牌提供信息，知识跨度大，综合性强，难度高解题过程中，应结合题中条件，联系对应的物理模型，选择恰当的公式分析求解(2016云南)电动轮椅为残障人士出行提供了方便某型号的电动轮椅质量为 20 kg，轮子与地面的总接触面积为 20 cm2.其工作原理如图所示，操纵杆可以同时控制 S1 和 S2 两个开关向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退已知蓄电池电压为 24 V，定值电阻 R220 ，R 1 为滑动变阻器(1)分别将 S1 和 S2 同时接触对应点 1(填“1”或“2”)时轮椅前进；当轮椅后退时，电流表示数小于(填“大于”“小于”或“等于”)1.2 A.(2)
33、求轮椅静止在水平地面上时对地面的压强(3)体重 600 N 的人坐在轮椅上向后拉操纵杆，匀速后退过程中轮椅受到的阻力是总重的 0.01 倍，求后退 5 m阻力做功的大小解：(2)轮椅的重力 Gmg20 kg10 N/ kg200 N水平地面受到的压力 FG200 N轮椅静止在水平地面上时对地面的压强：p 110 5 PaFS 200 N2010 4 m2(3)轮椅要受到的阻力 f0.001G 总 0.001(200 N600 N) 8 N阻力所做的功：Wfs0.01G 总 s0.01(200 N600 N )5 m40 J1(2016云南)盛夏酷暑，妈妈为了让小明在考试前有一个更舒适的学习环境
34、，特地在他的房间安装了一台冷热两用的空调这台空调说明书中的主要数据如表所示额定电压 220 V频率 50 Hz额定制冷功率 1 400 W额定制热功率 1 800 W(1)空调工作时应选用图中的三孔插座(2)空调正常制冷时电流是多大？连续正常制冷 30 min 消耗多少 kWh 的电能？(3)这些电能若用于加热水，加热器的热效率为 80%，能使 50 kg、20 的水温度升高多少？水的比热容 c 水4.210 3 J/(kg)解：(2)空调工作时的制冷功率 P 冷 1 400 W由 PUI 可得，正常制冷时电流 I 6.36 APU 1 400 W220 V由 P 可得，正常制冷 30 min
35、 消耗的电能：WtWP 冷 t1.4 kW0.5 h0.7 kWh(3)W0.7 kW h0.73.610 6 J2.5210 6 J由 可求得水吸收的热量 QW80% 2.52106 J2.01610 6 JQW由 Qcmt可得 t 9.6 Qcm 2.016106 J4.2103 J/（kg ）50 kg即能使 50 kg.20的水温度升高 9.6 2(2016重庆)物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪它主要是由探头 A 和控制盒 B 构成，它们之间用有绝缘皮的细导线相连形成回路，如图甲所示其中探头 A 是一个底面积为 10 cm2、高 5 cm、重 2.5 N 的圆柱体，探头 A 的底
36、部为压敏电阻 R(R 与水接触的表面涂有绝缘漆)，工作时底部始终与水平面相平，压敏电阻 R 随表面压力大小的变化如图乙所示A 和 B 间的电路连接关系如图丙所示，其中电源电压恒为 3 V，电流表盘改装成深度表( 导线的重力与体积均不计 )兴趣小组的同学将探头 A 缓慢放入水中，求：甲 乙 丙(1)探头 A 有 体积浸入水中时，R 底部受到水的压强是多少帕？12(2)探头 A 全部浸入水中时 ， 导线对探头 A 的拉力是多少牛？(3)将探头投入看似不深的水平池底，静止时(R 与池底未紧密结合 )导线已松弛，电流表示数是 0.4 A，则表盘0.4 A 处应该标水的深度值为多少米？解：(1)探头 A
37、 有 体积浸入水中时 ，R 底部的深度：12h1 h 5 cm2.5 cm 0.025 m12 12R 底部受到水的压强：p1gh 11.0 103 kg/m310 N/kg0.025 m250 Pa(2)探头 A 缓慢放入水中时处于平衡状态，探头 A 全部浸入水中时，受到的浮力：F 浮 gV 排 gVgSh1.010 3 kg/m310 N/kg10104 m25102 m0.5 N由 F 浮 GF 浮 可得，导线对探头 A 的拉力：FGF2.5 N0.5 N 2 N(3)当电流表示数是 0.4 A 时，由 I 可得，R 的阻值 R 7.5 UR UI 3 V0.4 A由图乙可知，压敏电阻
38、R 表面压力 F75 N探头静止时，导线已松弛，R 与池底未紧密结合，由 p 可得，压敏电阻受到的压强：FSp2 7.510 4 PaFS 75 N1010 4 m2水的深度：h 2 7.5 mp2 g 7.5104 Pa1.0103 kg/m310 N/kg所以，表盘 0.4 A 处应该标水的深度值为 7.5 m3(2014云南)如图甲是小明同学家购买的微电脑控温电茶壶，具有自动抽水，煮水，显示水温，控温等功能，使用十分方便据查，该产品额定电压为 220 V，额定总功率 1 210 W，煮水时功率 1 200 W，茶壶容量 1.0 L，水的比热容 c 水 4.2103 J/(kg) (1)将
39、 550 mL 的纯净水从桶中提升 0.6 m，求电动机对水所做的功(2)利用“煮水档”将 550 mL 的水加热 4 min 的实验数据如下表 ，请计算 03 min 的能量损失时间/min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0温度/ 20 21 33 49 66 82 95 95 95(3)根据表中数据在图乙中作出水被加热的“温度时间” 图象，并分析 00.5 min 温度上升缓慢的主要原因解：(1)水的质量 mV110 3 kg/m35.5104 m30.55 kg水的重力 Gmg0.55 kg9.8 N /kg5.39 N电动机对水所做的功 WGh 5.3
40、9 N0.6 m 3.234 J(2)水吸收的热量：Qcm(t t 0)4.210 3 J/(kg)0.55 kg(95 20 ) 1.732 510 5 J电热水壶消耗的电能 WPt 1 200 W360 s2.1610 5 J03 min 的能量损失 QW Q2.1610 5 J1.732 5 105 J4.27510 4 J(3)采用描点法画出图象，如下图：00.5 min 温度上升缓慢的主要原因：刚开始加热的时候，电茶壶本身需要吸收一部分热量4(2016临沂)容量为 5.0 L 的某品牌电热水壶如图甲所示，其加热功率为 2 kW，保温功率为 121 W简化电路图如图乙所示，S 是保温和
41、加热的自动转换开关，在 1 个标准大气压下，让该壶正常工作，将一满壶初温为 20 的水烧开求：水的比热容为 4.2103 J/(kg)(1)水吸收的热量(2)加热时间(不计热量损失 )(3)电阻 R2 的阻值解：(1)由 得 5.0 L 水的质量 mV1.010 3 kg/m35.0103 m35.0 kgmV水吸收的热量 Qcm t4.210 3 J/(kg) 5.0 kg(10020)1.6810 6 J(2)由 P 得 t 840 sWt WP QP 1.68106 J2103 W(3)当开关 S 闭合时，电热水壶处于加热状态，只有 R2 接入电器中工作，由 P 得U2RR2 24.2
42、U2P热 （220 V）22103 W5(2016南充)有一个电热水壶 ，其铭牌数据如表所示在 1 个标准大气压下，它在额定电压下加热 7 min 刚好把质量为 1 kg、初温为 20 的水烧开求：c 水 4.2 103 J/(kg)，电热丝的阻值保持不变额定电压 220 V额定功率 1 000 W频率 50 Hz(1)水吸收的热量是多少？(2)电热水壶在 7 min 内所消耗的电能是多少？ (3)由于现在是用电高峰，电网中的实际电压为 198 V，要把同样一壶水烧开，若电热水壶的热效率不变，则需要加热多少秒？(计算结果保留到整数 )解：(1)在 1 个标准大气压下水吸收的热量：Q 吸 cm(
43、t t 0)4.210 3 J/(kg)1 kg(100 20 ) 3.3610 5 J(2)消耗的电能：WPt1 000 W760 s4.210 5 J(3)要把同样一壶水烧开，水吸收的热量不变，若电热水壶的热效率不变 ，则消耗的电能相同，由 P 可得，U2R电热水壶的电阻：R 48.4 U2P （220 V）21 000 W实际电压为 198 V 时需要的加热时间：t 519 sWRU2 4.2105 J48.4 （198 V）2题型之四 推导计算( 只限昆明使用)推导计算是昆明中考的必考题，考查方法是根据已学的物理知识、规律，或者根据题中所给的新信息、物理量之间的变化关系，推导出一个新的
44、物理关系式，再应用推导出的关系式进行有关的计算，考查学生拓展创新的能力(2014昆明)如图所示 ，一个半径为 r 的实心球体处于某种液体中，球体最上端距离液面的距离为h，求液体对球体向下的压力( 已知液体的密度为 ，球体的体积为 r3)43解：将球体分成上、下相等的两个半球，则上半球受到的浮力：F 浮 gV 排 g V 球 g r312 12 43 g r323上半球下底面受到的压强：pg(rh)由 p 可得，上半球下表面受到的压力：F 向上 pS g(rh) r2FS由 F 浮 F 向上 F 向下 可得，液体对球体向下的压力： F 向下 F 向上 F 浮 g(rh) r2 g r3gh r2
45、 g r3g r2(h )23 13 r31(2015昆明)U 形管压强计是专门用来研究液体压强的仪器没有按压金属盒上的橡皮膜时，U 形管两管内液体的液面位于同一水平高度，管内液体的密度为 .当用手指按压橡皮膜时，U 形管内液体的液面如图所示(1)若手指与橡皮膜的接触面积为 S，求手指作用在橡皮膜上的压力 F；(2)若橡皮管内壁上有一个较薄的小圆斑，其面积为 S，求管内气体对它的压力 F.(设当时的大气压强为 po，手指与橡皮膜的接触面和小圆斑的面近似看作平面，不要求带单位计算)解：(1) gh，F ghSFS(2)U 形管内的气体压强 p 气 pogh气体对圆斑的压力 Fp 气 S(p 0g
46、h)S2如图所示的容器内装有一定质量的密度为 的液体，边长为 a 的正立方体 A 恰好有一半塞入出水口中当水位到达高度 h1 时，水恰好顶起 A 从出水孔流出，水位下降后，A 又把出水孔堵住则 A 的质量为多少？解：由图可知，塞子所处深度为 hh 1h 2 ，所以塞子下表面受到液体的压强是 pghg(h 1h 2)a2则塞子下表面受到液体向上的压力是 FpSg(h 1h 2 )a2又因为 GF， 所以 mgg(h 1h 2)a 2得：m(h 1h 2)a 23如图所示，一支厚度不计的平底玻璃管，管口向上放入盛有足量水的水槽中，玻璃管静止时浸入水中的深度为 h1；然后往试管中慢慢倒入深度为 h2 的某种液体，玻璃管静止时浸入水中的深度为
