1、 【典例解析】一、力学综合:力学是初中物理的主要内容之一,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。力学综合题考查的知识点较多,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.中考热点(1)根据物体的浮沉条件,分析物体受力情况,计算浮力、密度、液体压强等;(2)以简单机械为平台,与运动相结合,计算速度、压强、功、功率、机械效率等。2.涉及公式物理量 公式速度 tsv重力 mgG密度 V压强、( 固 体 )SFP( 液 体 )液 h功 、)(Wpt功率
2、 、tv=滑轮组 、 、nGFS物绳 n机械效率 总有 用浮力(1)称重法: 称 重 法 )浮 ((2)二力平衡法: 漂 浮 、 悬 浮 )浮 GF(3)阿基米德原理法: 排液排排浮 gVm杠杆的平衡条件21l典题 1某电动观光车的技术参数如下表:空车质量1180kg 车身长度38m满载人员12 人 电动机额定电压48V满载时轮胎与地接触面积4250cm2最大车速45km/h电动机效率80% 平路连续行驶里程80km根据以上技术参数,解答下列问题:(g 取 10N/kg)(1)设乘员质量平均为 60 kg,求满载时车对水平路面的压强?(2)求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶 5103 m
3、所用的时间?(3)若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为 2103 N,求观光车匀速行驶 5103m过程中,牵引力所做的功?二、热学综合:1.中考热点在热学中,多将物体的吸放热与燃料燃烧情况结合,计算液体吸收的热量或燃料放出的热量,有时还涉及效率问题。在解答时,需注意明确吸放热物质的质量、比热容,燃料的质量、热值等物理量,在计算时要对号入座,不能张冠李戴、胡乱代入。 2.涉及公式物理量公式吸热公式或)(0tcmQ吸 tc吸放热公式或放 放燃料放热公式( 固 体 、 液 体 燃 料 )放 q( 气 体 燃 料 )放 V热机效率 放QW燃具的效率 放吸典题 2用天然气灶烧水,燃烧 0.5m3的天
4、然气,使 100kg 的水从 20升高到 70。已知水的比热容为 C=4 .2103J/(kg),天然气的热值为 q=7.0107J/m3。求:(1)0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量 Q 放 。(2)水吸收的热量 Q 吸 。 (3)燃气灶的效率 。三、电学综合:电学是初中物理的主要内容之一,它有两个重要定律:欧姆定律和焦耳定律;两个基本电路:串联电路和并联电路;五个重要物理量:电流、电压、电阻、电功、电功率。解题时要先分清电路结构,当电路变化时,要学会灵活运用公式来解决实际问题。1.中考热点(1)通过开关的断开或闭合、滑动变阻器滑片的移动等引起电路的变化,计算电阻、电流、电压、电功率、电功
5、等。(2)对于家庭电路及用电器,常根据电能表、用电器的铭牌等提供的信息计算家用电器消耗的电能、电热、电功率等。2.涉及公式物理量公式欧姆定律 RUI电功( 基 本 公 式 )tPW( 推 导 公 式 )I2电功率( 基 本 公 式 )t( 推 导 公 式 )RUIP2电热( 基 本 公 式 )tQtIW2典题 3 右表所示是某品牌电热水壶的铭牌,根据铭牌给出的信息,求:(1)电热水壶的额定电流;(2)电热水壶的电阻;(3)电热水壶正常工作 10min 消耗的电能四、电热综合:1.中考热点近几年中考中,以家用电器设计题目,以水为加热物质,综合考察电、热成为热点题型。此类问题中,一般给出用电器的名
6、牌信息,可以获知容积,结合密度、质量、体积关系可以计算出水的质量,结合水的比热容和水的温度变化即可求出水吸收的热量。该能量若由电能转化得到,结合用电器的额定功率即可求出加热时间、效率等相关物理量。2.涉及公式涉及知识公式密度公式 Vm热学 、)(0tcQ吸 )(0tc放XX牌电热壶型 号 DSP19B额定电压 220V额定功率 880W频 率 50Hz热水壶容量 1.0L公式 、mqQ放 V放电学公式、RUItWP2t热效率或电 吸水Q电 放吸水单位换算1L=1dm3=10-3m3 1kWh=3.6106J典题 4某电热水瓶的铭牌如下表所示。若热水瓶内装满水,在额定电压下工作(外界大气压强为
7、1 个标准大气压)。求:(1)保温时通过电热水瓶的电流是多少?(2)加热时电热水瓶的电阻多大?(3)若瓶内 20的水加热 10min 正好烧开,则加热时电热水瓶的热效率是多少?(4)请你尝试画出电热水瓶的内部电路图。五、电力综合:以日常生活中常见的汽车油箱、电子秤、电动自行车等为载体,把有关的电和力的知识结合在一起,是近几年中考的热点。典题 5电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具。它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行。电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力。下表是某型号电动自行车主要技术参数。(1)请 你 仔 细 观 察 电 动 自 行 车 的 构 造 , 会 发 现 很 多 地
8、方 用 到 了 物 理 知 识 。 请 列 举 一 例 。示例:电动自行车的车座大而扁平,可减少压强。 整车质量 40kg最高车速 30km/h整车最大噪声 62dB电压 48V蓄电池 容量 12A.h额定电压 48V电动机 额定功率 240W型号 DSP19B电源 220V 50Hz加热时 1200W功率保温时 30W容量 2L答: (2)行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为 0.01m2,当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时,地面受到的压强是多大?(取 g=10N/kg)(3)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大?(4)蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦?(5)若蓄电池储存能量的
9、 80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为 40N,蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远?(6)从环保的角度,与摩托车相比,电动自行车有什么优缺点?(各举一条)变式(重庆 2014)随着科学习技术的发展,电动自行车已成为大众化的一种交通工具,小周和他爸爸在一段平直公路上对家里的电动自行车进行了测试,若电动自行车在行驶过程中消耗的电能有 75%转化成机械能,电动机的额定功率是 240W,正常工作时电流为 5A,求:(1)电动机正常工作时电压是多少? (2)小周骑着电动自行车测试时,电动自行车以额定功率在平直公路上行驶,获得了速度 V 随时间 t
10、变化的关系图像,如图所示,此过程中电动自行车的牵引力是多大?(3)若测试中电动自行车一直以额定功率行驶,小周骑着电动自行车匀速经过一段平直公需要 1min,小周的爸爸骑车时受到的阻力是小周骑车时的 12 倍,小周的爸爸骑车匀速经过同一路段需要多少时间?变式(2014 河南)小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻 R 等元件,设计了一个汽车超载自动报警电路,如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时,输出的电压 U 就越大,二者的关系如图乙所示。闭合开关 S,当继电器线圈中电流大于或等于 20mA 时,衔铁被吸合。已知传感器的输出电压 U 即为继电器控制电路的电源电压,线圈的电阻为
11、 20。(1)车辆不超载时,工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时,红灯亮,说明汽车超载。请你判断灯_ (选填“L 1”或“L 2”)是红灯。(2)某水平公路桥禁止质量大于或等于 20t 的车辆通行,要用小强设计的装置为此桥报警,R 的阻值应调节为多少?(g 取 10N/kg)(3)在水平路面上,要使该装置报警,通过车辆的最小重力为多少?(4)请你运用所学物理知识,说明超载的一项危害。变式(2014 娄底)电梯为居民出入带来很大的便利,小 明 家 住 东 方 豪 苑 某 栋 6 楼 , 放 学后 , 乘 电 梯 回 家 :( 1) 若 小 明 的 体 重 为 500N, 脚 与 电
12、 梯 地 面 的 总 接 触 面 积 为 0.05m2,则 小 明 对 电 梯 地 面 的 压 强为 多 少 ?(2)若电梯在 20s 内将小明匀速提升 15m,在此过程中,电梯上升的速度是多少?电梯对小明做了多少功?电梯对小明做功的功率为多少?小明又查阅资料,了解到出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成:在工作电路中,当电梯没有超载时,触点K 与触点 A 接触,闭合开关 S,电动机正常工作;当电梯超载时,触点 K 与触点 B 接触,电铃发出报警铃声,闭合开关 S,电动机不工作。在控制电路中,已知电源电压 U6V,保护电阻 R1100,电阻
13、式压力传感器(压敏电阻)R 2的阻值随压力 F 大小变化如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。(3)在控制电路中,当压敏电阻 R2受到的压力 F 增大时,其阻值减小,从而使电磁铁的磁性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。(4)若电磁铁线圈电流达到 20mA 时,衔铁刚好被吸住,电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为 1000kg 的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载?(g 取 10N/kg)六、力热综合:力热综合往往以力和能量为主线,灵活多变,综合性强,多以比热容、热量、热值的计算结合与力学相关的知识,如速度、压强、功率等进行综合分析和计算,计算时涉及到的公式有:燃料放热公
14、式 、 、物体吸热公式 、热平衡方程mqQ放 V放 )(0tcmQ吸以及 、 、 、 等。放吸 QFsWtvFvtPS典题 6“五一”期间,爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点,汽车(包括车上的人和物品)质量为 1.8103kg,车轮与地面的总接触面积为 0.09m2,当汽车以 90km/h 的速度在平直路面上匀速行驶时,汽车发动机牵引力为 1000N,效率为 30%,汽油的热值为 4.6107J/kg(假设汽油完全燃烧,g 取 10N/kg)。求:(1)汽车静止时对路面的压强;(2)汽车以 90km/h 的速度匀速行驶时,牵引力的功率;(3)若汽车按照这种方式行
15、驶,这次旅行全程往返 250km,牵引力做的功是多少?李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少 kg?【能力测试】1.电动自行车因为具有轻便、快捷和低碳环保等优点,所以受到许多人的喜爱。下表是小亮购买的某型号电动自行车的一些数据:质量 m / kg 30行驶时轮胎与地面接触的总面积 S / m2810-3工作电压 U / V 36骑行时的平均阻力 f / N 20若小亮的质量是 70kg,他在 5min 内匀速行驶了 1.8km,求:(1)小亮在水平地面上骑行时,车对地面的压强(取 g=10N/kg);(2)该电动自行车在 5min 内克服阻力所做的功。2.我国的“远望六号”测量船完成“嫦娥二号”卫星
16、等海上测控任务平安回到祖国,如图所示。“远望六号”测量船满载时排开水的质量为 26000t,它采用当今航天、航海气象、通信等领域最新技术,“远望号”是中国航天活动的护航使者。(g=10N/kg,海水的密度取 1.0103kg/m3,光速为 3.0108m/s)问: (1)满载时,“远望六号”受到的浮力有多大?(2)若船底某处的声纳系统探测头距海面的深度为 7.5m,则该处受到海水的压强多大?(3)在航天测量时,通过船载雷达发现了目标若雷达发出电磁波经 210-3S 收到了回波,则目标距“远望六号”的距离是多少?3.从 2011 年 5 月 11 日起,执行酒驾重罚新规定。交警使用的某型号酒精测
17、试仪的工作原理相如图所示。电源电压恒为 9 V,传感器电阻 R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为 0 时,R 2的电阻为 80。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器 R1的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表的示数为 8V。求:(1)电压表的示数为 8V 时,电流表的示数为多少?(2)电压表的示数为 8V 时,滑动变阻器 R1的电阻值为多少?(3)调零后,R 1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气 10s,若电流表的示数达到0.3A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数为多少?4.电磁炉是一种高效、方便、卫生的新型灶具,为了研究电磁炉,小峰同学首先观察了家中的电能表,看到电能表
18、的名牌上标有“220V 10A”和“3000r/kWh”字样。然后小峰关闭了家中其他用电器,只把电磁炉接入电路中,用了 10min 把质量为 3kg、初温为 25的水烧开,这个过程中电能表转盘转了 900 转。已知水的比热容是 4.2103J/(kg),当时气压为标准大气压。求:(1)加热过程中水吸收的热量;(2)电磁炉的实际功率;(3)电磁炉的热效率。5某型号油量表工作原理如图甲所示,电源电压为 24V, R0为定值电阻,A 为油量表(实际上是量程为 00.6A 的电流表), R1为压敏电阻,其阻值随所受压力 F 变化的图象如图乙所示,它的上表面面积为 0.01m2 。油箱是长方体,装满油时
19、深度 h 为 0.4m。(1)由乙图可知:压敏电阻 R1随压力 F 的增大而 ,当油箱中的汽油用完时, R1的电阻为 。 (2)油箱装满汽油时压敏电阻上表面受到的压强和压力分别为多大?( g=10N/kg, 汽油 =0.7103 kg/m3)(3)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表满偏),求 R0的阻值。(4)当油箱中的汽油用完时,电路中的电流为多少?【变式】(2014 孝感)如下图甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图,其中电源两端的电压恒为 24V,R 0=10,A 为油量指示表(一只量程为 00.6A 的电流表),R X为压敏电阻,它的上表面面积为 10cm2,其他
20、阻值与所受压力的变化如下图乙所示,当油箱加满油时,油量指示表的示数如下图丙所示。(1)当 RX所受压力为零时,R X的阻值为多少?(2)当油箱内汽油用完时,油量指示表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值是多少?(计算结果保留两位小数)(3)油箱装满油时,油对 RX的压力与压强各为多少?6.(2014 泰安)利用轮船上的电动机和缆绳从水库底竖直打捞出一长方体物体,下图 P-t图像中表示了电动机输出的机械功率 P 与物体上升时间 t 的关系。已知 080s 时间内,物体始终以 的速度匀速上升,当 时,物体底部恰好平稳的放在轮船的水m/s1.0v s80t平甲板上。已知电动机的电压是 200V
21、,物体上升过程中的摩擦 阻力不计, g 取 10N/kg。求: (1)湖水的深度 h1,甲板离水面距离 h2 。(2)物体的质量 m,长度,体积 V。(3)若电动机电能转换为机械能的效率为 80%,求在 050s 内,电动机线圈中电流的大小。7.(2014 武汉)下图是八浮子(编号为 1-8)波浪发电机的俯视图。当浮子随着海面波浪向上浮动时,会通过传动装置带动发电机发电。已知每个浮子的重力为 20N,体积为0.016m3,若它在水中上浮带动发电机发电时,露出水面的体积为 0.004m3,则:(1)每个浮子上浮带动发电机发电时,受到的浮力是多少牛?(2)当海浪的波高为 3m、起伏周期为 6s 时
22、,假设浮子沿竖直方向运动,平均每秒每个浮子带动发电机发电时匀速上浮的高度为 0.8m,传动装置和发电机的总效率为 30%,求:每个浮子对与之相连的硬杆产生的竖直向上的推力是多少牛?波浪发电机的输出功率是多少瓦?8.(2014 台州)有一种电子秤的原理如图,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆 AB0,压力传感器 R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示重力大小的仪表(实质是电流表)。其中 A0 长 20 厘米,B0 长 5 厘米,压力传感器 R 的阻值与所受压力的关系如下表所示。压力F牛 O 50 100 150 200 250 300电阻R欧 8027 24 21 18 15 12
23、踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,电源电压为 6 伏。(1)重 300 牛的学生站在踏板上时,双脚与踏板的接触面积为 004 米 2,此时对踏板的压强为多少帕?(2)电子秤开机后,没有秤量物体时压力传感器 R 消耗的电功率为多少瓦?(3)当重 300 牛的学生站在踏板上时,通过压力传感器 R 的电流为 安。(答案保留两位小数)(4)电子秤的电池使用较长时间后,电源电压会降低,为了保证秤量准确,则踏板触点B 应向 方向移动。计算专题【能力测试】2.(1)浮力: F 浮 =G 排 =m 排 g=26000103kg10N/kg=2.6108N(2)受到海水的压强:P= 海 水 gh=1103kg/
24、m310N/kg7.5m=7.5104Pa(3)目标距“远望六号”的距离:s=vt=3.0108m/s110-3s=3.0105m3. 解:因为 R2和滑动变阻器串联,当 R2=80,电压表示数 U2为 8V 时,AVI1.0821U1=U-U2=9V8V=1V,.I当 R1的电阻保持不变,电流表的示数 I/为 0.3A 时,U 1/=I/R1=0.3A10=3V,U 2/=U-U1/=9V-3V=6V4.(1)水吸收的热量:(2)电磁炉消耗的电能:305()4.21/()59QcmtJkgCC吸则电磁炉的实际功率:JhWhkrW66108././3sJtP3108.(3)电磁炉的热效率:5.7.496JQ吸5.(1)减小 220 (2) P= 汽油 g h = 0.7103 kg/m310N/kg0.4m=2.8103pa F=p S=2.8103pa0.01m2=28N(3)由图乙可知,当 F=28N 时, R1=20 当油箱装满油时,电流表示数为 0.6AR= R0=4020 = 2046.2AVIU(4)当油箱中的汽油用完时,由图可知压敏电阻所受的压力 F=0, R1=220 电路中的总电阻: R=220+20=240电路中的总电流: 24V0.1AUIR=W