2014年物理计算题中

2014年物理计算题中
2014年物理计算题
(取g=10N／kg)
1.⼀辆汽车朝⼭崖匀速⾏驶，在离⼭崖700 m处鸣笛，汽车直线向前⾏驶40 m后，司机刚好听到刚才鸣笛的回声。

已知声⾳在空⽓中的传播速度是340 m/s ，求汽车⾏驶的速度.
2.有⼀个玻璃瓶，它的质量为0.1kg。

当瓶内装满⽔时，瓶和⽔的总质量为0.4kg。

⽤此瓶装⾦属粒若⼲，瓶和⾦属颗粒的总质量是0.8kg，若在装⾦属颗粒的瓶中再装满⽔时，瓶、⾦属颗粒和⽔的总质量为0.9kg。

求：（1）玻璃瓶的容积。

（2）⾦属颗粒的质量。

（3）⾦属颗粒的密度。

3.⼀个空⼼的铜球，其质量为178g，体积为30cm3，（1）求这个铜球的空⼼部分体积与实⼼部分的体积之⽐。

（2）⼩明同学在此球的空⼼部分注满某种液体后，总质量为314g，求所注的液体的密度。

4.⼀⽔桶内结满了冰，且冰⾯正好与桶⼝相平，此时桶与冰的总质量是22kg，当冰全部熔化为⽔后，需要向桶内倒⼊2L⽔，⽔⾯才正好与桶⼝相平，试求桶的容积及桶的质量。

(冰的密度为0.9×103kg/m3)
5.如图所⽰，平底茶壶的质量是300g，底⾯积是40cm2，内盛0.6kg
的⽔，放在⾯积为1m2的⽔平桌⾯中央。

⑴⽔对茶壶底部的压⼒多⼤？
⑵当⼩明将100g的玻璃球放⼊茶壶内，⽔⾯上升了1cm，但⽔并未溢出。

此时茶壶对桌⾯的压强为多少？
6.甲、⼄两个长⽅体，由不同材料制成，其底⾯积分别为S甲＝40 cm2、
S⼄＝30 cm2，⾼度之⽐h甲∶h⼄＝3∶2，密度之⽐ρ甲∶ρ⼄＝3∶1，
如右图所⽰，把甲放在⽔平桌⾯上，⼄放在甲上，⽔平桌⾯受到的压强为
7 000 Pa。

把⼄取下放在⽔平桌⾯上静⽌不动时，桌⾯对⼄的⽀持⼒为多
少N？
7.有⼀质量为10t的纪念碑⽴在⼀块长⽅体的基⽯上，如图所⽰。

基⽯
的密度是2×103kg/m3，设计⾼度为1m。

如果⽴碑处的地⾯能承受的最⼤压
强为1.4×105Pa，那么，这个基⽯的底⾯积⾄少应设计为多⼤?(取g=1ON/kg)
8.如图所⽰、⼀圆柱形平底容器底⾯积为5×10-2m2，把它平放在⽔平桌⾯上，在容器内
放⼊⼀个底⾯积为2×10-2m2，⾼为0.15m的圆柱形物块，且与容器底不完全
密合，物块的平均密度为0.8×103kg/m3.
求：（1）物块对容器底的压强？
（2）向容器内缓慢注⼊重量为多少kg的⽔时，物块对容器底的压强恰好为
零？
9.如图所⽰，容器重4.2N，放在⽔平桌⾯上，容器上部是边长5cm的⽴
⽅体，下部是边长10cm的⽴⽅体，若向容器内注⼊1.1kg⽔．
求：(1)这个装着⽔的容器对桌⾯的压强多⼤?
(2)容器底部所受⽔的压强多⼤?
(3)容器底部所受⽔的压⼒多⼤?
10.淡⽔湖⾯上漂有⼀块浮冰，如图所⽰，测得其⽔上部分的体积为2 m3，
试计算出与这块浮冰有关的5个物理量(ρ冰＝0.9×103 kg/m3 )．
11. 如图所⽰，某同学在薄壁平底试管中装⼊⼀些沙⼦，管⼝密封，制成⼀个“⼟密度计”。

当把它放⼊⽔中竖直漂浮时，试管露出⽔⾯的⾼度为5cm；当把它放⼊某液体中竖直漂浮时，试管露出液⾯的⾼度为7cm．若试管和沙⼦的总质量为30g，试管的
横截⾯积为1.5cm2，⽔的密度为1×103kg/m3．求：
（1）试管在⽔中漂浮时受到的浮⼒；
（2）在⽔中漂浮时，⽔对试管底部的压强；
（3）某液体的密度．
12. 体积为1.0×10－3m3的正⽅体⽊块，投⼊如图所⽰的装有⽔的容器
中，静⽌后露出⽔⾯的⾼度为5×l0－2m，容器的底⾯积为0.04m2．求：
①⽊块受到的浮⼒；
②⽊块的重⼒；
③投⼊⽊块后，容器底增加的压强；
④若将此⽊块投⼊某液体中，露出液⾯⾼度为4cm，求这种液体的密度．
13. ⼩宁同学在探究浸在液体中的物体所受浮⼒的规律
时，他先将弹簧测⼒计⼀端固定，另⼀端挂⼀合⾦块A，并放
在⼤烧杯中但没有接触杯底，然后往烧杯中注⽔，发现弹簧测
⼒计的⽰数变化如图所⽰。

求：（1）合⾦块A受到的最⼤浮⼒．
（2）合⾦块A的密度．
（3）根据图中弹簧测⼒计的⽰数变化情况，你能得出什么规律？
14.边长为10cm的正⽅体⽊块，投⼊如图所⽰装有⽔的容器中，静⽌后露出⽔⾯的⾼度为5×10-2 m，容器的底⾯积为0.04m2。

求：（1）⽊块受到的浮⼒
（2）投⼊⽊块后，容器底增加的压强
（3）若将此⽊块投⼊某液体中，露出液⾯⾼度为4 cm，求这种液体的密度
15.上周学校购买了⼀批⽔龙头，据商家说其材料是铜质的，实验室
的⽼师组织九年级的⼀些同学通过实验来验证商家的说法．他们把⼀个⽔龙头⽤轻质细线捆好后挂在弹簧测⼒计上，在空⽓中测得它的重⼒为1.6 N，再把这个⽔龙头浸没在⽔中，如图13所⽰，这时弹簧测⼒计的读数为1.4 N (ρ铜＝8.9×103 kg/m3)．求：
(1)每个⽔龙头的质量是多少？
(2)这个⽔龙头浸没在⽔中时所受到的浮⼒有多⼤？
(3)这批⽔龙头的密度是多少？商家的说法是否正确？
16.物理兴趣⼩组同学对物体的浮沉条件进⾏研究，在
⼀个重为4N，底⾯积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部，
放⼀个连长为10cm的正⽅体物块，然后逐渐向容器中倒⽔
（始终未溢出）。

通过测量容器中⽔的深度h，分别计算出
该物块所受到的浮⼒F浮，并绘制了如图所⽰的图像。

请你
解答下列问题。

（1）物块的重⼒是多少？物块的密度是多少？
（2）将物块取出后，若容器中⽔的重⼒为20N，此时容器对⽔平桌⾯的压强是多少？
17.将⼀个边长为1m的正⽅体物体，平放在边长为2m的正⽅体空⽔池的底部时，物体对⽔池底部产⽣的压强为104Pa．取出物体后，再将7.2t的⽔全部注⼊⽔池中，然后将物体再次轻轻放⼊⽔池中．
求：（1）物体的密度；
（2）物体在⽔中静⽌以后所受浮⼒；
（3）物体在⽔中静⽌以后，⽔对⽔池底部所产⽣的压强⽐只装⽔时增加了多少？
18. 如图所⽰是TY160型履带式推⼟机，其发动机额定功率为120kW,质量为 1.5×
104kg，每条履带与地⾯的接触⾯积为1.25m2。

取g=10N/kg，求：（1)推
⼟机对⽔平地⾯的压强；
(2)当推⼟机以额定功率进⾏推⼟作业时，在平直的场地上以
5.4 km/h的速度匀速前进了15 m，求推⼟机所做的功及受到的阻⼒。

(3)若推⼟机以额定功率经过10s把⼀块质量为6.0×103kg的
⽯块沿斜坡推到⾼5m的⼭坡上，则推⼟机的效率为多少？
19.某型号挖掘机的实物图(甲) 和作业范围图(⼄)以及
部分相关数据表，如
下图所⽰。

挖掘机在
4s 内将装满铲⽃的密
度为 1.6×l03kg ／m
3
的泥⼟，从最⼤挖掘
深度处送到位于最⼤卸料⾼度的装载车上。

取g=10N ／kg ，求：
（1）挖掘机静⽌在⽔平地⾯上不⼯作时（如图甲），对地⾯的压强。

（2）铲⽃内泥⼟的质量。

（3）移送泥⼟的过程中，挖掘机对泥⼟所做的功。

（4）移送泥⼟的过程中，发动机的总功率是40kW ，此过程挖掘机的机械效率。

20.如图所⽰，滑轮组⼯作时摩擦不计。

（1）当被提升的物重为90N 时，绳端施加40N 的拉⼒可以使物体匀速上升，求滑轮组的机械效率η1；（2）当被提升的物重为120N 时，绳端需施加多⼤的⼒可使物体匀速上升？这时滑轮组的机械效率η2何值？
21. 张强同学利⽤如图所⽰的滑轮组将货物运送到楼上，图中每个滑轮等重，不计绳⼦重和摩擦。

如果所送货物重G 从200N 开始逐渐增加，直到绳⼦被拉断。

每次均匀速拉动绳⼦，且提升同样的⾼度。

图⼄记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重⼒的增加⽽变化的图像。

请根据有关信息完成以下问题：（1）每个滑轮的重是多少？
（2）当滑轮组的机械效率为80％时，物体重多少? （3）当绳⼦的拉⼒最⼤时，滑轮组的机械效率是多少?
22.有⼀滑轮组的结构不清楚．当⽤向下的动⼒F 匀速将绳的⾃由端拉下 5m 时，重为2000N 物体匀速上升lm 。

求：
(1)当动滑轮的重量和摩擦都不计时．动⼒F 是多⼤? (2)如果滑轮组机械效率是80％．动⼒F 应是多⼤?
23.如图17所⽰，斜⾯长5m ，⾼3 m ，⼩明⽤绳⼦沿斜⾯将重为300N 的⽊块由斜⾯底端匀速拉到顶端，拉⼒⼤⼩为240N ，绳重不计。

求：（1）⼩明做的有⽤功；（2）斜⾯的机械效率；
（3）⽊块与斜⾯间的摩擦⼒。

24.⼀个重为50N的物体，在F=10N外⼒作⽤下，⾃底端A匀速运
动到B所需时间8s，斜⾼为1.5m，机械效率为75%，求物体从A运动
到顶点B的速度为多少？
25.质量为1 kg，温度是81℃的⽔在标准⼤⽓压下吸收8.4×104 J的热量之后，温度升⾼多少？
26.把质量是100g的铁块放在⽕炉⾥相当长的时间后，取出来⽴即投⼊到盛有200g⽔的杯⼦⾥，⽔的温度由15℃升⾼到59℃，不计杯⼦吸热和散失到空⽓中的热量，求炉⽕的温度．
27.在如图所⽰的电路中，电阻R1=4Ω，R2=1Ω，R3为滑动变阻
器，电源电压为12伏（电源电压保持不变）。

所⽤的安培表量程是
0--3A，伏特表的量程为0--6V，在实验过程中，为了使安培表、伏
特表都不会损坏，那么滑动变阻器接⼊电路中的电阻⾄少多⼤？
28.如图所⽰电路，电源电压U＝4.5V且保持不变，R1＝5Ω，
滑动变阻器的最⼤阻值为20Ω，电流表量程为0∽0.6A，电压
表的量程为0∽3V，通过分析计算：说明滑动变阻器R2允许的
取值范围。

29.如图所⽰，电源电压不变，但开关S闭合后，V1和V2表的⽰
数分别为4V、6V，当将灯L1、L2的位置互换后，两电压表的⽰数均不变。

求灯L1、L2、L3两端及电源电压各是多少？
30. 如图甲所⽰的电路中，电源电压保
持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑⽚
P由a端移动到b端时，测得电阻R两端的
电压U与通过电阻R的电流I的变化关系如
图⼄所⽰，求：
（1）电源的电压；
（2）变阻器的最⼤阻值；
（3）电压表V1的⽰数的变化范围；
（4）通过计算分析变阻器的滑⽚P由a端移动到b端的过程中，电阻R消耗的电功率变化情况。

31. 如图20所⽰电路中，R l=2Ω，R2=3Ω。

当开关S1闭合，
S2、S3断开时，电流表的⽰数为0.6A；当开关S1、S2、S3都闭
合时，电流表⽰数为1.5A，且灯泡正常发光。

求：(1)电源
电压；(2)灯泡的额定功率；(3)当S1、S2、S3都闭合时，通
电l min，电流通过电阻R2所产⽣的热量。

(设电源电压不变)
32. ⼩强同学设计了⼀种电热⽔壶，电路如右图所⽰，S是
温控开关，R1为发热体。

当开关S接到a时，电热⽔壶处于加热
状态，此时发热体的电功率为1100W；当⽔烧开时，开关S⾃动
切换到b，电热⽔壶处于保温状态，此时发热体的电功率为11W。

⑴请你算出R1、R2的电阻值(不计温度对电阻值的影响)；
⑵电热⽔壶在加热状态下⼯作12min,发热体将产⽣多少J的热量。

33. ⼩强家住农村，他家的厕所离房⼦有⼀段距离，家⼈
上厕所前都要带上⼿电筒，很不⽅便，若灯整夜开着⼜很浪费
电。

他想利⽤所学的知识对厕所的照明电路进⾏适当改装，将
“220V40W”的灯泡、阻值为990Ω的电阻和开关S、S1连成
如图8-18所⽰的电路。

天后，S处于闭合状态，当⽆⼈⼊厕时，
开关S1断开，此时灯较暗，但能起到指⽰作⽤；当有⼈⼊厕时，
闭合开关S1，灯泡正常发光，起到照明作⽤。

（1）当S、S1都闭合时，电阻R处于状态（填“短路”、“断路”或“通路”）；（2）当灯起指⽰作⽤时，通过电阻R的电流是多少安？
（3）通过计算说明⽆⼈⼊厕时和有⼈⼊厕时，电路消耗的功率哪个⼤？
34. 如右图所⽰电路中，⼩灯泡上仅看见“2.5V”字样，滑动变阻
器上标有最⼤阻值20Ω，当闭合S，且将滑⽚P移⾄最左端时，⼩灯泡
正常发光，电流表的⽰数为0.5A（设灯泡电阻不变）求：（1）⼩灯泡的
灯丝电阻；
（2）将滑⽚P移⾄变阻器的最右端时，电路消耗的总功率。

35．如图甲所⽰，当开关S接a时，移动
滑动变阻器的滑⽚P，根据测出的电流、电压
值，画出了定值电阻R0的U—I图像；当开关
S接b时，同样根据测出的电流、电压值，画
出了灯泡L的U—I图像，如图⼄所⽰。

（1）求定值电阻R0的阻值；
（2）将R 0与灯L 串联接在6V 的电源两端时，求灯丝的实际电阻值；
（3）将R 0与灯L 并联接⼊电路并调节电源电压，当 R 0消耗的电功率为4.9W 时，灯L 恰好正常发光，求灯L 的额定电功率。

36.在图所⽰的电路中，电源电压为9伏且不变，滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样，闭合电键S 后，电流表的⽰数为0.2安，电压表的⽰数为2伏。

求： (1) 电阻R 的阻值。

(2) 电阻R 消耗的电功率P 。

(3) 有可能使电流表或电压表的指针指在刻度最⼤处时的变阻器的阻值。

37.2010年上海世博会通过⼤⾯积推⼴应⽤太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿⾊环保技术，来体现“城市，让⽣活更美好”的主题。

如图所⽰的太阳能热⽔器，它的⽔箱容量为120L ，热⽔器上的集热器对太阳能的利⽤效率为40%，在与阳光垂直的地球表⾯上每平⽅⽶得到的太阳辐射功率约为P=1400W 。

如果将整箱⽔的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h ，那么：（1）⼀箱⽔需要吸收的热量是多少？（2）热⽔器上集热器的⾯积⾄少要多⼤？［⽔的⽐热容是：4.2×103J/(kg·℃)］
38. 有⼀款太阳能热⽔器；铭牌上的部分参数如表所⽰。

将它安装在阳光充⾜的⽔平台⾯上，并装满⽔。

（1）若它的底部⽀架与⽔平台⾯的接触⾯积为
0.3㎡，求它对台⾯的压⼒和压强。

（取g=10N/kg ）
（2）襄樊地区（晴天）平均每平⽅⽶的⾯积上，
每⼩时接收的太阳能约为2.8×106
J 。

若该热⽔器接受太阳能的有效⾯积为1.5㎡，每天⽇照时间按8h 计算，则它⼀天中接收的太阳能（E ）约为多少？若这些太阳能有60%被热⽔器中的⽔吸收，则可使⽔温升⾼多少？
（3）若该热⽔器⼀天中接收的太阳能，由燃烧煤⽓（热值q=4.2×107
J/kg ）来获得，则需要完全燃烧多少千克煤⽓？
39.太阳能热⽔器是指以太阳能作为能源进⾏加热的热⽔器．是与燃⽓热⽔器、电热⽔器相并列的三⼤热⽔器之⼀，最⼤优点是节能、环保、经济．但受季节和天⽓制约，为此⼈们研制了太阳能、电能两⽤热⽔器．⼩明家最近装了⼀台这样的两⽤热⽔器，如下图所⽰，则：
（1）太阳能热⽔器贮满⽔，⽔温20℃加热到70℃时需要吸
收多少热量？
（2）若在⾬天使⽤电热器将⼀满箱⽔从20℃加热到70℃，加热器正常⼯作了7h ，则此热⽔器的效率为多少？
40.在某建筑⼯地上，⽤电动吊车将⽔泥板吊上房顶。

电动机铭牌上标有“220V ，2KW ”字样。

电动机正常⼯作25s 将质量为240kg 的⽔泥板匀速提升10m ⾼（取g=10N/kg ）。

①这段时间内，拉⼒对⽔泥板做多少功？②这段时间内，电动机消耗多少电能？③求整个电动吊车的机械效率。

41.电动⾃⾏车既环保⼜节能，深受城市居民喜爱。

下表是⼩王同学的电动⾃⾏车的有关数据。

⼩王质量为50kg ，从学校匀速回到家⽤时20min ，距离为5.4km 。

根据相关信息求⼩明回家过程中：
（1）电动⾃⾏车速度⼤⼩；（2）电动⾃⾏车牵引⼒所做的功；（3）电动⾃⾏车消耗的电能。

42. 如图所⽰的电动观光车，有关技术参数如下表
根据技术参数，求解下列问题：（g 取10N ／kg ）
（1）设乘员质量均为60kg ，求满载时车对⽔平路⾯的压强。

（2）电动机以额定功率⼯作半⼩时消耗多少电能？电动机对外做了多少功？若这⼀过程中，观光车以36km ／h 的速度沿⽔平路⾯匀速⾏驶，求车在⾏驶过程中受到的阻⼒。

43.某快艇使⽤的汽油热值约为4.6×107
J/kg ，密度约为0.7×103
kg/m 3
，油箱容积50L ，它在⽔中匀速航⾏时所受的阻⼒f=1400N ，试求： (1)如果把油箱装满，则汽油的质量是多少？
(2)若快艇匀速⾏驶46km ，则牵引⼒所做的功是多少？
(3)若快艇匀速⾏驶46km 耗油8L ，则发动机的效率为多少？
44.今年长江中下游遭遇了50年以来最长时间的⼲旱，各地都在抽⽔抗旱。

右图是某村抽⽔抗旱的⽰意图，
⽔泵的流量为180m 3
/h （每⼩时流出管⼝的⽔的体积），抽⽔⾼度H 为12m 。

（1）⽔泵的轴⼼距⽔⾯的⾼度h 最⼤为多少? （2）该机械装置所做有⽤功的功率为多少?
（3）带动⽔泵的动⼒装置为柴油机，每⼩时燃烧的柴油为1.25L 。

则整个机械装置的效率为多少?
45.⼩强的爸爸新买了⼀辆⼩汽车，如图所⽰，⼩强坐着这辆汽车匀速⾏驶144 km ，⽤时2h ，消耗汽油9kg ，其发动机的功率为23kW 。

请运⽤所学的知识解答下列问题。

（汽油的热值为
4.6×107
J/kg ）
（1）汽车匀速⾏驶时所受的牵引⼒是多⼤？（2）汽车发动机的效率是多少？
46. 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？
47. 如图所⽰是家庭中所⽤的⼀种电⽔壶的外形及其铭牌，请你根据图中所提供的信息完成以下问题：
（1）图⼄中观察壶内⽔位的玻璃管利⽤原理来⼯作。

（2）已知壶中装满⽔时⽔位⾼为10cm ，此时⽔对⽔壶底的压强是多少？
（3）把初温为20℃的⼀满壶⽔在⼀个标准⼤⽓压下烧开，⽔需要吸收多少热量? （4）在不计热量损失的情况下，电⽔壶正常⼯作时烧开⼀满壶⽔需要多长时间？ [C ⽔=4.2×103J/（kg.℃）]
48. 有⼀种XX⼀88型号电⽔壶
的铭牌如下表，右图是电⽔壶的电
路图，R为加热器，温控器S是⼀个
双⾦属⽚温控开关，当温度较低时，
其处于闭合状态，加热器加热。

当
⽔沸腾后，会⾃动断开进⼊保温状
态，从⽽实现了⾃动温度开关控制。

若加热器电阻阻值随温度改变⽽发⽣的变化可忽略不计，则：
(1)电⽔壶正常⼯作时，其加热电阻的阻值是多⼤?
(2)若电⽔壶产⽣的热量全部被⽔吸收，现将⼀满壶23℃的⽔在标准⼤⽓压下烧开需要多长时间?[⽔的⽐热容C=4．2×103J／(kg·℃)，lL＝10-3m3]。

(3)当电⽔壶处于保温状态时，通过加热器的电流是0．2A，此时电阻R0的电功率是多少?。