中考物理专题复习4中考压轴题新人教版

专题四中考压轴题类型1：力学综合计题题1．(2014，德州)如图所示是蓝鳍金枪鱼－21型自主式水下航行器的示意图，它是一种专业水下搜寻设备，在搜寻马航失联客机MH370的过程中发挥了较大的作用。

航行器质量约为750 kg，体积约为1 m3，可潜入水下4 500 m深处，在配置声呐系统后能以较高的分辨率搜寻水下物体。

(海水密度ρ海水＝1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)航行器下潜至水下3000 m深处时，所受海水的压强和浮力。

(2)航行器停留在水下3 000 m深处作业时，若遇故障发动机关闭，试分析判断航行器的浮沉情况。

(3)航行器完成水下3 000 m作业后返航，在它上浮2 000 m的过程中，海水浮力对航行器所做的功是多少？解：(1)由液体压强公式得p＝ρ海水gh＝1.03×103 kg/m3×10 N/kg×3 000 m＝3.09×107 Pa，由阿基米德原理，得F浮＝ρ海水gV排＝1.03×103 kg/m3×10 N/kg×1 m3＝1.03×104 N(2)由题意知，航行器发动机关闭后，在海水中只受浮力和重力，由重力的计算公式，得G＝mg＝750 kg×10 N/kg＝7.5×103 N，因为F浮>G，所以航行器在海水中将上浮(3)由题意知，航行器在海水中上升距离s＝2 000 m，由功的计算公式，得W＝F浮s＝1.03×104 N×2000 m＝2.06×107 J2．(2014，陕西)在缺水地区，需要时刻储备生活用水。

如图所示为一种具有自动蓄水功能的长方形水池。

A是一个底面积为100 cm2的方形塑料盒，与塑料盒连接的直杆可绕固定点O转动，当蓄水量达到2.4 m3时，活塞B堵住进水管，注水结束，水位为H。

(水的密度是1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)(1)注水的过程中，随着水位上升，水对水池底部的压强逐渐__变大__。

(2)注水结束时，水池中水的质量是多少？此时塑料盒浸入水中的深度是10 cm，塑料盒所受的浮力是多大？(3)若在塑料盒内放入质量为0.3 kg的物体，注水结束时水位H升高了多少？解：(2)水池中水的质量m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×2.4 m3＝2.4×103 kg，塑料盒排开水的体积V排＝Sh＝100 cm 2×10 cm ＝103 cm 3＝10－3 m 3，塑料盒受到的浮力F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×10－3 m 3＝10 N (3)物体重力G ＝mg ＝0.3 kg ×10 N/kg ＝3 N ，注水结束时，塑料盒受到的浮力应增加3 N ，塑料盒排开水的体积增加值ΔV ′＝ΔF 浮′ρ水g ＝ 3 N 1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ＝3×10－4 m 3，水位H 升高了Δh ′＝ΔV ′S ＝3×10－4 m 310－2 m 2＝0.03 m ＝3 cm3．(2013，自贡)如图所示(滑轮组的绕绳未画出)，人以600 N 的力向下拉动绕在滑轮组上的绳子一端10 s ，使绳端向下移动了1.5 m ，重物匀速上升了0.5 m ，已知滑轮组的机械效率为70%(g 取10 N/kg)。

(1)按题意画出滑轮组的绕绳。

(2)人所做功的功率多大？ (3)被吊起的重物质量多大？解：(1)作用在动滑轮上绳子段数是n ＝s h ＝1.5 m 0.5 m ＝3，所以绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如图所示。

(2)拉力做的功为W 总＝Fs ＝600 N ×1.5 m ＝900 J ，拉力的功率为P ＝W t ＝900 J10 s＝90 W(3)因为η＝W 有用W 总，所以W 有用＝W 总·η＝900 J ×70%＝630 J 。

因为W 有用＝Gh ，所以G ＝W 有用h ＝630 J0.5 m ＝1 260 N ，又因为G ＝mg ，所以物体的质量为m ＝Gg＝1 260 N/10 N/kg ＝126 kg4．(2014，黄冈)2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼－21”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻。

其外形与潜艇相似(如图甲所示)，相关标准参数为：体积1 m 3、质量750 kg ，最大潜水深度4500 m ，最大航速7.4 km/h(不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×103 kg/m 3，g 取10 N/kg)。

甲 乙(1)假设“金枪鱼”上有面积为20 cm 2的探测窗口，当它由海水中2 000 m 处下潜至最大潜水深度处，问该探测窗口承受海水的压力增加了多少？(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时恰能静止漂浮在海面上，此时露出海面体积为多大？ (3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。

起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，图中P 3＝3P 1。

求t 1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力(不考虑水的阻力)。

解：(1)海面下2 000 m 处的压强p 1＝ρgh 1＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×2 000 m ＝2×107 Pa ，下潜至最大潜水深度处压强p 2＝ρgh 2＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×4500 m ＝4.5×107 Pa ，增加的压强Δp ＝p 2－p 1＝4.5×107 Pa －2×107 Pa ＝2.5×107 Pa ，由F ＝pS 得探测窗口承受海水的压力增加ΔF ＝ΔpS ＝2.5×107 Pa ×20×10－4 m 2＝5×104 N(2)由于“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F 浮＝G ，又由F 浮＝ρgV 排，G ＝mg ，得ρgV 排＝mg ，V 排＝mρ＝750 kg1.0×103 kg/m3＝0.75 m 3，露出海面体积为V 露＝V －V 排＝1 m 3－0.75 m 3＝0.25 m 3 (3)由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直离开海面，所以速度保持不变，即v 1＝v 3，由P ＝Fv ，得P 1＝F 1v 1，P 3＝F 3v 3，又P 3＝3P 1，所以有F 3＝3F 1，F 1＝F 33，在t 3时刻“金枪鱼”离开水面，由图象分析知，此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力，即F 3＝mg ，所以t 1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力F 1＝mg 3＝750 kg ×10 N/kg3＝2 500 N类型2：电学综合计算题 5.(2014，抚州)如图所示电路中，电源电压恒定不变，R 为定值电阻，小灯泡L 上标有“6 V 3 W ”字样(不考虑小灯泡阻值的变化)。

(1)当S 1、S 3闭合，S 2断开时，小灯泡L 正常发光，电流表示数为0.6 A ，求电源电压和电阻R 的阻值。

(2)当S 2闭合，S 1、S 3断开时，求小灯泡L 工作1 min 所消耗的电能。

解：(1)U 总＝U 灯额＝6 V ，I 灯额＝P 灯额U 灯额＝3 W 6 V＝0.5 A ，R ＝U 总I R ＝ 6 V0.6 A －0.5 A ＝60 Ω(2)R 灯＝U 灯额2P 灯额＝（6 V ）23 W ＝12 Ω，R 总＝R ＋R 灯＝12 Ω＋60 Ω＝72 Ω，I 灯＝I 总＝U 总R 总＝6 V 72 Ω＝112 A ，W＝I 灯2R 灯t ＝(1/12 A)2×12 Ω×60 s ＝5 J6．(2014，盐城)新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示，R 1和R 2均为电热丝，S 1是自动控制开关。

煮饭时，把电饭锅接入220 V 电路中，在电饭锅工作的30 min 内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。

求：(1)S 和S 1都闭合时电饭锅的电功率。

(2)电热丝R 2的阻值。

(3)这30 min 内电饭锅产生的热量。

解：(1)S 和S 1都闭合时，R 1和R 2并联，由图象可知I ＝3 A ，所以电饭锅的功率为P ＝UI ＝220 V ×3 A ＝660 W (2)S 闭合，S 1断开时，只有R 1工作，由图象可知I 1＝2 A ，所以R 1的功率为P 1＝UI 1＝220 V ×2 A ＝440 W ；R 2工作时的功率P 2＝P －P 1＝660 W －440 W ＝220 W ，R 2的阻值为R 2＝U 2P 2＝（220 V ）2220 W ＝220Ω (3)30 min 内电热锅产生的热量Q ＝Pt 1＋P 1t 2＝660 W ×15×60 s ＋440 W ×15×60 s ＝9.9×105 J7．(2014，襄阳)如图甲所示的电路中，R 2为滑动变阻器，R 1、R 3为定值电阻，电源两端电压保持恒定不变。

改变滑片P 的位置，两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在如图乙所示的坐标系中。

则：(1)当滑片移至a 端时，对应的是图乙中的__B __点。

(2)当滑片移至b 端时，电路中的电流为__1__A 。

(3)R 1的阻值为多少？ (4)电源的电压为多少？解：(3)由图象可知R 1＝U 1I 1＝3 V3 A＝1 Ω(U 1和I 1分别代入2 V 、2 A 和1 V 、1 A 都可以)(4)解法一：(Ⅰ)⎩⎨⎧U －U1R3＝I 1①U －U2R 3＝I 2②(Ⅱ)⎩⎨⎧U －3 VR3＝3 A ①U －9 VR 3＝1 A ②联合①②解之得U ＝12 V解法二：由图象可知：R ′＝U ′I ′＝9 V1 A＝9 Ω，由题意得I 1(R 1＋R 3)＝I 2(R ′＋R 3)，3 A ×(1 Ω＋R 3)＝1 A ×(9 Ω＋R 3)，R 3＝3 Ω，U ＝I 1(R 1＋R 3)＝3 A ×(1 Ω＋3 Ω)＝12 V8．(2014，苏州)如图所示的电路中，电源电压恒为12 V ，电阻R 1的阻值为10 Ω，电阻R 2的阻值为30 Ω，电流表的量程取0～0.6 A 。