物理计算题精选

物理计算题精选（二）
1、小明在户外检到一颗漂亮的小石头，回家后利用一把刻度尺，一条细线，一个厚底薄壁圆柱形的长杯子（杯壁厚度不计）和一桶水来测这颗小石头的密度。

做法是：将装有适量水的长杯子放入桶内的水中，使杯子竖直漂浮在水面上，如图甲所示，用刻度尺测得杯底到桶中水面的高度h1为6cm，杯底到杯内水面高度h2为4cm；然后把小石头没入杯内水中，杯子继续竖直漂浮在水面上，如图乙所示，用刻度尺测得杯底到桶中水面的h3为9cm，杯底到杯内水面高度h4为5.5cm，小明还测得杯子底面积S为20cm2。

已知水的密度是1.0×103kg/m3。

求：
（1）甲图中，杯底受到桶中的压强；
（2）小石头的体积；
（3）小石头的密度。

2、在我市江北区的开发过程中，推土机发挥了重要的作
用。

推土机发动机的额定功率为120kW，质量为2.0×
104kg，履带与地面的总接触面积为2.5m2，（g取10N/kg）。

求:
(1)推土机静止时对水平地面的压强；
（2）若推土机在平直场地上以额定功率作业，在其以1.5m/s的速度匀速前进10m的过程中，它受到的阻力及阻力所做的功。

3、“龙门吊”是港口、货场中常见的起重设备，其滑轮组部分如图所示。

现用此装置将地面上一个重为3×104N，与地面的接触面积为1.2m2的重物匀速吊到3m的高处；重为1×104N。

请解答以下问题：
（1）重物被吊起前对地面的压强是多大？
（2）提升重物过程中滑轮组的机械效率是多少？
（3）若再用此装置提升2×104N的重物时，它对机械效率将
（填“变大”、或“或不变”）。

09陕西
4、某班科技小组的同学设计了一种简易的电子拉力计，图甲是其
原理图。

放在水平地面上的物体A通过硬质弹簧与拉环相连，弹
簧上端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R2接触
良好且不计摩擦）。

已知物体A的质量这100kg，定值电阻R1=6Ω,R2是一根长为6cm的均匀电阻线（阻值与其长度成正比），其最大阻值为24Ω，电源电压为6V，电流表的量程为0~0.6A。

当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端。

已知该弹簧伸长的长度△l与所受竖直向上的拉力F
间的关系如图乙所示，问：
（1）要把电流表的表盘改为拉力计的表盘，则拉力
计表盘的零刻度应标在电流表表盘的何处？
（2）闭合开关，当电流表示数为0.6A时，R2接入
电路中的电阻为多少？
（3）在保证电路安全的条件下，物块A对地面的压
力范围是多少？（取g=10N/kg）09年长沙
5、小明家中有一个具有保温功能的电饭锅，从它的说明书上收集到如下表中的数据，电饭锅的电路原理图如图所示。

请问：
（1）当开关S 断开时，该电饭锅
是处于保温状态还是加热状态？
（2）该电饭锅正常加热时，电路
中的电流是多大？ （3）电路中电阻R 1、R 2的阻值各是多大？
（4）若在傍晚用电高峰期，电路中的实际功率是多大？（计算结果保留整数）09年桂林市
6、质量为550kg 、体积为0.1m 3的一只密封箱子沉没于水面下5m 深处，
工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子。

求：（1）5m 深处水产生的压强；（2）
箱子在水中被匀速提起时，所用的拉力F 为2×103N ，滑轮组的机械效率
是75%。

请用两种方法计算箱子完全浸没在水中时受到的浮力。

（ρ水=1.0
×103kg/m3，g 取10N/kg ）09年昆明
7、太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置。

某品牌太阳能热水器，
在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度（用R 表示）为R=300J/（m 2s ），
它表示每平方米面积上1s 内接收到的太阳能为300J 。

该太阳能热水器集
热管接收阳光照射时的有效面积是2m 2，贮水箱中盛有0.1m 3的水。

求：（1）
贮水箱中水的质量。

（2）若在阳光下照射70min ，所接收到的太阳能全部
用来加热水，贮水箱中的水温可升高多少度？
8、如图所示，一圆柱形平底容器底面积为5×10-2m 2，把它放在水平桌面上，在
容器内放入一个底面积为2×10-2m 2高为0.15m 的圆柱形物块，物块的密度为0.8
×103kg/m 3。

（g 取10N/kg ）。

求：
（1）物块对容器底的压强；
（2）向容器内缓慢注入质量为多少千克的水时，物块对容器底的压强恰好为零？
9、如图所示电路中，电源电压保持不变。

小灯泡L 标有“6V 3W ”，且电阻不随
温度变化，闭合开关S ，让滑动变阻器的滑片P 从a 端开始向右移动到c 点，
R cb =2/3R ab 。

这一过程中，电流表示数变化了0.1A ，电路消耗的总功率变化了
1.2W ，小灯泡消耗的电功率没有超过额定功率。

求：滑片P 移动的过程中电压
表示数的变化范围。

10、甲、乙两个长方体，由不同材料制成，其底面积分别为S 甲=40cm 2、S 乙=30cm 2，高度之比h 甲:h 乙=3:2,密度之比ρ甲:ρ乙=3:1,如图所示,把甲放在水平桌面上,乙放
在甲上,水平桌面受到的压强为7000Pa 。

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牛？
11、圆柱形的底面积为500cm2，其中盛有水，水的深度为8cm。

现将一质量为1.8kg，底面积为100cm2的长方体木块放入容器中，液面上升了2cm，如图所示。

求：（1）木块对容器底的压强。

（2）缓缓向容器中注入水，至少再加入多少千克水，才能使木块对容器的压强为零。

（g取10N/kg）
12、如图所示，底部装有阀门的圆柱形容器，它的底面积是4×10-2m2，高为0.24m。

一个边长为0.1m的正方体木块，漂浮在盛满水的容器内，木块浸入水中的深度为0.06m。

求：（1）木块所受的浮力和木块的密度；（2）水对容器底部的压强；（3）
打开阀门流出一部分水，要使容器底部对木块的支持力保持为零，则流出水的质
量不能超过多少？
13、如图所示，密度为0.6×103kg/m3，体积为10-3m3正方形木块，用一条质
量可忽略不计的细绳，两端分别系于木块底部中心和柱形容器的中心，细绳对
木块的最大拉力为3N。

容器内有一定质量的水，木块处于漂浮，但细绳仍然
松软，对木块没有拉力。

求：
（1）木块浸入水中的体积我大？
（2）向容器内注水（容器容量足够大）直至细绳对木块的拉力达到最大值，
在细绳处于断裂前一瞬间，停止注水，此时木块浸入水中的体积多大？
14、A、B和C是密度为ρ=5×103kg/m3的某种
合金制成的三个球，A球质量m A=100g；甲和乙
是两个完全相同的木块，其质量为m甲=m乙
=320g。

若把B和C挂在杠杆的两边，平衡时如
图所示；若用细线把球和木块系住，则在水中平
衡时如图所示，图中，甲有一半体积露出水面，
乙浸没水中。

求：B和C质量各为多少？
15、如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻均不变，R1=4Ω，
变阻器的最大阻值为8Ω。

断开S1、S2，变阻器滑片P移至最
右端时，标有“6V 3W”字样的灯L恰能正常发光。

（1）求电源电压和灯L的电阻；
（2）断开S1、S2，变阻器滑片P从最右端移至最左端的过程
中，电流表和电压表示数的变化范围分别是多少？
（3）滑片P移至最左端时，闭合S1、S2，此时电路消耗的总
功率为多大？
16、如图所示，用轻质薄木板AB做成杠杆，O为支点，
OA=OB=2m，地面上一质量为3kg、边长为0.1m的实心正方体
物块M用一不可伸长的细线系于OB的中点C，此时AB静止于
水平位置，细线刚好被拉直。

现将重10N的小物块N放在板上
O点正上方，对N施加F=2N的水平向左推力，使N沿OA向
左做匀速直线运动，求：
（1）物块M的密度；
（2）物块N所受滑动摩擦力的大小和方向；
（3）若N从O点开始运动一段距离后，线上拉力变为15N，此时
物块M对地面的压强为多大？在此过程中推力F做了多少功？
17、如图所示的电路中，电源电压不变。

灯泡L标有“6V 12W”字
样。

先只闭合开关S1，灯泡L恰好正常发光，此时电流表示数为I；
后只闭合开关S2，电流表示数减少0.5A。

已知电阻R1与R2的和为
8Ω。

求：电阻R1、R2的值和电源电压。

18、如图所示的直筒形容器的底面积为100cm2，筒内有用密度不同的材料制成的
a、b两个实心小球。

已知a球的体积为80cm3，b球体积的3.4倍。

两球用细线相连能悬浮在水中。

现剪断细线，a球上浮，稳定后水对容器底的压强变化了40Pa。

试求：（1）细线被剪断前后水面的高度差。

（2）a、b两球的密度。

（g取10N/kg）
19、如图所示，电源电压恒为9V，小灯泡L标有“6V 3W”字
样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~20Ω，电阻R2的阻值为
30Ω。

（1）当开关S1与a点接通，开关S2断开时，调节滑动变阻器，
使灯泡正常发光，此时滑动变阻器连入电路部分的电阻是多大？
（2）当开关S1与b点接通，开关S2闭合时，调节滑动变阻器至
电阻最大值，试问电流表的示数及R2通电1min产生的热量各是
多少？
20、一底面积是125cm2的圆柱形容器内盛有1kg的水，静止在水平桌
面上，如图所示。

现将含有石块的冰块投入容器的水中，恰好悬浮，
此时水位上升了4.8cm（没有水溢出）。

当冰块全部熔化后，容器底部
所受水的压强改变了44.8pa。

容器的质量及厚度可忽略不计，g取
10N/kg,ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ=1.0×103kg/m3。

求：
（1）含有石块的冰块悬浮时，容器对水平桌面的压强；
（2）石块的密度。

21、如图所示，电源电压U=12V，且保持不变，R1=6Ω，
R2是0~20Ω的滑动变阻器，灯泡L上标有“12V 6W”的字
样。

闭合开关S：
（1）当开关S1、S2都断开时，电流表A2的示数是多大？
（2）闭合开关S1、S2，移动R2的滑动片P，使电流表A1的
示数最小，此时A1的示数是多少？电路中消耗的总功率是多
大？
22、如图所示电路中，电源电压保持不变，R1=24Ω，滑动变阻
器R的阻值变化范围是0~100Ω。

当S3断开、S1、S2闭合时，
电流表的示数为0.5A；当S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数
是0.75A，此时灯泡L恰好正常发光。

求：（1）电源电压；（2）
小灯泡的额定功率；（3）S3闭合，S1、S2断开，且滑动变阻器消
耗的功率最大时，电流表的示数。

23、如图所示，底面积为80cm2的容器中盛有深30cm的水。

将一质
量为540g的实心铝球投入水中，问：
（1）铝球浸没在水中时受到的浮力是多大？
（2）投入铝球后，水对容器底部的压强增加了多少？
（3）若用一根最多能承受4N拉力的细绳系住铝球缓慢向上拉，当
铝球露出水面的体积为多大时绳子会拉断？（ρ铝=2.7×103kg/m3，g取10N/kg）
24、如图所示的电路中，电源电压为24V且保持不变。

当开关S
闭合，滑动变阻器的滑片P滑至a端时，电流表示数为2A；当S
断开，滑片P滑到变阻器中点时，电压表示数为12V。

求：（1）滑
动变阻器的最大阻值和灯泡的电阻。

（2）若电压表量程为0~15V，
断开开关S，在电压表不超过量程的情况上，灯泡的最小功率是多
大？
25、电路如图所示，当滑动变阻器R2的滑片P滑到a端时，开关S闭
合，这时电流表示数为0.75A，标有“6V 3W”的小灯泡正常发光；开
关S断开，变阻器滑片P滑到b端时，电压表示数为4.5V。

（电源电
压和灯丝电阻都保持不变）试求：
（1）电阻R1的阻值。

（2）滑动变阻器R2的最大值。

（3）开关S断开，滑片P在ab中点时，灯L的实际功率。

26、如图所示，一只标有“8V 4W ”的灯泡L 与一只滑动变阻器R 串联，
开关S 闭合，滑动片P 在b 点，电压表的示数为12V ，灯泡正常发光。

当
滑动片P 从b 点滑到a 点时，电路中电阻增大了6Ω。

求：（1）滑动片P
在b 点时，灯泡的电阻值及通电3min 灯泡消耗的电能。

（2）滑动片P 在a
点时，灯泡的实际功率多大？（灯泡灯丝电阻保持不变）
27、组成串联电路和并联电路时，可以三个电阻都用或任意选用两个。

对符合以上要求的所有的各种电路，用电流表来测量通过各个电阻的电流和干路电流，用电压表测量各个电阻两端的电压，结果发现：（A ）电流表最小的示数为0.5A ；（B ）R 1消耗的电功率的最大值为某一值P M ；（C ）在组成的图甲所示电
路中，R1消耗的电功率为P M /9，电
压表的示数为4V ；（D ）在组成的图
乙所示的电路中，a 、b 两处的电流之
比等于4。

求：定值电阻R 1的阻值为
多少？
28、如图所示，底面积为400cm 2圆柱形水槽内盛有适量的水。

把质量 1kg 、
高为12cm 、横截面积为100cm 2柱形物块，用弹簧测力计悬挂后让其浸入水中
的深度为2cm 。

弹簧测力计的称量范围为0~10N ，在刻度盘上从0N 到10N 之
间的长度为10cm 。

（取g=10N/kg ）求：
（1）此时弹簧测力计的示数；
（2）向水槽内至少注入多少千克水，弹簧测力计示数恰好为零。

（栉主形水槽
容积足够大，以确保水不溢出）
29、学校课外活动小组为检测某传感器而设计的电路如图所示。

传感器上标有
“3V 0.9W ”的字样（传感器可看做一个电阻），滑动变阻器R 0上标有“10Ω 1A ”
的字样，电流表量程为0~0.6A ，电压表的量程为0~3V 。

（1）该传感器的电阻和额定电流各是多少？
（2）若电路各元件均完好，为了确保电路各部分的安全，在a 、b 之间所加的电源电压最大值是多少？ （3）根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1Ω，则该传感器就
失去了作用。

实际检测时，将一个电压恒定的电源加在图中a 、b 之
间（该电源电压不超过上述所求电压的最大值），闭合开关S ，通过
调节R 0来改变电路的电流和R 0两端的电压。

检测记录如表所示。

通
过分析，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a 、b 间所加的电压
是多少？
30、汽车是常见的交通工具，它包含着很多物理知识。

请你用学过的物理知识简要回答下列问题：
（1）小车司机和乘客要系好安全带，是为了防止带来的危害。

（2）小唐同学家买了一辆小汽车，她查阅了随车资料知道该车
质量1600kg，每个轮胎与地面的接触面积约是200cm2。

车子对
地面的压强大约是多少？（g取10N/kg）
（3）开车出游时，小唐看到汽车上有一个显示速度和路表盘，
示数如图甲所示，该车匀速行驶了一段时间后，表盘示数变为图
乙所示，此过程中汽车行驶了多长时间？若在行驶过程中汽车受
到地面的阻力为2000N，则汽车发动机的功率是多大？
31、某中学物理课外探究小组调查某型号太阳能热水器时发现，它主要是由集热板和贮水器两部分组成，且贮水器总比集热板的位置高，如图所示，使得热水器的重心较高，不稳定，请你分析研究这样做的原因。

（1）该热水器接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.25m2，
容积为80L，热效率为50%。

同时该小组同学查知该地区6月份向
着阳光的地方平均每1m2面积在1h内得到的太阳辐射能为3.2×
106J，如果每天接收太阳能的时间以8h计算，在热水器中加满水，
可以将水温升高多少？
（2）如果遇到阴天，该热水器可用电能加热，接在家庭电路中工
作时，额定功率为1500W，则使上述这些水升高同样的温度需多
长时间？（假设所消耗的电能全部转化为水的内能）
32、某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置，其原理如图甲所示。

迎风板与一轻质弹簧一端连接，穿在光滑的金属杆上，弹簧由绝缘材料制成，均匀金属杆的阻值随长度均匀变化，工作时迎风板总是正对风吹来的方向。

电路中左端导线与金属杆M端相连，右端导线接在迎风板上N点并可随迎风板在金属杆上滑动，两端导线与金属杆均接触良好。

已知电源电压恒定为4.5V，定值电阻R=1.0Ω。

金属杆接入电路中的电阻Rx与迎风板所承受风力F的关系如图乙所示。

（1）若在电路中接入一电压表，使电压表
示数随风力的增大而增大，请在图甲中适
当位置画出电压表；
（2）无风时，求电压表的示数和定值电阻
R消耗的电功率；
（3）如果电压表的量程为0~3V，求该装
置所能测量的最大风力。

33、如图所示是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，它利用电
压表的示数来指示物体的质量。

弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，OA间有可收缩的导线，当盘中没有放物体时，电压表的示数为0。

已知电阻R0=5Ω，滑动变阻器最大阻值为15Ω，电源电压U=3V，电压表的量程为0~3V。

现将1kg的物体放在托盘中，滑片刚好指在距R上端1/3处（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内），请计算回答：
（1）将1kg的物体放在托盘中时，电压表的示数为多少？
（2）该电子秤能测量的最大质量是多少？此质量数应标在电压表多
少伏的位置上？
34、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12V。

所用的电流表量程是0~3A，电压表的量程为0~6V，在实验过程中，为了使电流表、电压表都不会损坏，那么滑动变阻器接入电路中的电阻至少多大？
35、现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测
控，测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。

如图甲所示的
电路，将热敏电阻R0置于细菌培养箱内，其余都置于箱外。

这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度，又可以通过电
压表的示数来表示箱内的温度。

已知该电路中电源电压是
12V，定值电阻R的阻值是200Ω。

热敏电阻R0的阻值随温度
变化的关系如图乙所示。

求：（1）当培养箱内的温度降低时，
电流表的示数如何变化？（2）当培养箱内的温度为40℃时，
电压表的示数是多大？（3）已知电流表的量程是0~30mA，电
压表的量程是0~8V，则此电路能够测量的最高温度是多大？
此时热敏电阻R0消耗的电功率是多大？。