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2019-2020年中考物理题型复习(五)第3讲力、热、电大综合计算(含答案)

2019-2020年中考物理题型复习（五）第3讲力、热、电大综合计算（含答案）力、电综合题体现机械能和电能相互转化的实质，电动机及发电机均可作为命题背景，结合科技的发展将会出现更多新情景．涉及知识点：物体的受力分析、力的合成、牛顿第一运动定律、机械功及机械功率、电功及电功率、能量转化效率等．(2015·云南)电功汽车是世界各国大力推广的新型交通工具，它具有节能、环保的特点．我国生产的某品牌的一款电动汽车充满电后，除了提供车内用电还能以80 km/h 的速度连续行驶360 km.若该车行驶时整车总质量为1.5 t，受到的阻力为整车总重的9%，电动机的牵引功率占电源输出总功率的75%.求：(1)该车充满电后匀速行驶至全部电能耗尽，牵引力所做的功；(2)电动机的牵引功率；(3)电源输出的总功率．电能转化为机械能过程中，效率的含义是输出能量占总能量的百分比；在平直路面匀速行驶时牵引力等于阻力，机械能(即机械功)W＝Fs＝fs.1．(2015·云南模拟)超高压水切割又称“水刀”，它是将普通水经过多级增压后，通过一个极细的喷嘴喷出一道高速”水箭”，对切割表面产生108～109Pa的压强．工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体．下表是某高压水切割机技术参数：(1)“水刀”有纯水切割和加磨料切割(磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂)两种．高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的________，加入磨料后切割能力大大提高了是因为____________．(2)若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，高压水流对切割面的压力为多大？(3)高压水切割机的切割效率？2．(2015·雅安)雅安4.20地震后，灾后重建工作正在高效地进行，如图是某建筑工地上使用的塔式起重机．在一次操作过程中起重机将质量为500 kg的建筑材料竖直提升了12 m，用时15 s(g＝10 N/kg)．求：(1)所提建筑材料受到的重力；(2)起重机提起建筑材料所做的功；(3)提升过程中该起重机的电动机功率为8 kW，那么提升过程中塔式起重机的机械效率是多大？3．重力灯是英国的里弗斯设计的一款概念环保灯，如图所示．设计师为这款灯找到了“可再生能源”，它就是通过一定的装置将重力势能转化为电能．已知重物质量为20千克，每次被举高2米，LED灯的额定功率为1瓦．(g取10牛/千克)(1)重物每被举高一次，人至少对重物做多少焦的功？(2)重物重力做的功有50%转化为电能，每举高一次重物能使该灯正常照明多长时间？4．(2015·威海)某商厦每层楼高3 m，小明看到工作人员将360 kg的货物在一楼放入载货电梯内，闭合开关，仅用25 s的时间，便将货物运到六楼，小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣，他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及电路如图所示，电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的，电动机线圈电阻为2.4 Ω，电梯厢(含动滑轮)的质量140 kg，提升上述货物时电流表的示数为20 A，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，请解答下列问题(g取10 N/kg)：(1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大？(2)电梯工作时消耗的总电能是多少？(3)电动机工作时的效率多大？题型之二电、热综合计算由于电流的热效应，该类电器将电能转换为热能，因而电学和热学结合的综合题型较多．其中涉及电路分析、欧姆定律的应用、电功及电功率的计算、热量的计算、电能与热能间的转化效率等知识点的考查．(2014·曲靖)小华购买了一个暖手宝，某次小华测得暖手宝正常工作时，袋内0.3 kg的水由19 ℃加热到79 ℃耗时3 min，若暖手宝的热效率为70%，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，则：(1)加热过程中水吸收的热量是多少？(2)如图所示为暖手宝的工作电路图，发热体的额定功率是多少？(3)为了使用更加安全，暖手宝内部采用了双重温控保护开关，这两个温控开关之间应如何连接？点拨：(1)直接带公式计算．(2)若想根据P的公式及推导式，根据效率可以计算．(3)既然是双重开关，应该同时满足条件，所以为串联．先弄清能量的转化方向，由于电流和电阻未知，从效率入手求出消耗的电能．1．(2015·天津)小华用电能表测量家中电热淋浴器的热效率，他将家中其他用电器与电源断开，仅让淋浴器工作，把淋浴器内质量为50 kg ，初温为20 ℃的水加热到50 ℃，加热前后电能表示数如图所示，已知c 水＝4.2×103J/(kg·℃)．求：(1)水吸收的热量；(2)电热淋浴器的热效率．2．(2015·沈阳)在研究性学习活动中，几名同学对家用电磁炉的实际功率和加热效率进行了研究．下表所示为记录的相关内容．在用电磁炉给水加热的1 min 内，求：(1)水吸收的热量．(c 水＝4.2×103J/(kg·℃) (2)电磁炉实际消耗的电能．(3)电磁炉的实际功率．(4)电磁炉给水加热的效率．(精确到1%)3．(2015·东营)小明家电热水器的简化电路图如图所示，S 1是手动开关，置于热水器水箱外部；S 2是温控开关，置于热水器水箱内部．当水温低于40 ℃时自动闭合，达到40 ℃时自动断开；R 1和R 2均为用来加热且阻值不变的电热丝．使用时，手动闭合开关S 1，电热水器开始工作．电热水器部分参数如表所示：(1)电热丝R 1的阻值是多少？(2)加热时流过电热丝R 2的电流是多少？(3)假设将初温20 ℃的一满箱水加热至设定温度用了50 min ，则电热水器的效率是多少？[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m 3]．4．(2015·山西)几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”，现在市场上流行如图所示的新型电饭锅，采用“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，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 是自动控制开关．把电饭锅接入220 V 电路中，用电饭锅的“聪明火”煮米饭，电饭锅工作时的电流随时间变化的图象如图乙所示．求：额定电压 1 980 W(1)电热丝R2的阻值(计算结果保留一位小数)；(2)这个电饭锅在0～15 min内把质量为1.1 kg的米饭由20 ℃加热到100 ℃，求电饭锅在这段时间内加热的效率．[c米饭＝4.2×103J/(kg·℃)]5．(2015·黄冈)图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其电加热的额定功率为1 500 W．图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24 V，为水位指示表(由量程为0～0.6 A电流表改成)，R0阻值为10 Ω，R x为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示．(1)热水器正常加热时，电热丝电阻多大？(结果保留一位小数)(2)阴雨天，将储水箱中50 kg、30 ℃的水加热到50 ℃，正常通电要多长时间？[设电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失，c水＝4.2×103J/(kg·℃)](3)当水位指示表指示储水箱水深为0.2 m 时，探测电路中的电流多大？6．(2015·绥化)养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热．小明家买了一把养生壶(图甲)，其铭牌如下表所示．25 ℃的水，6 min将水烧开(标准大气压下)，求：(1)在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘转了300转，此过程中养生壶消耗的电能是多少？(2)如果养生壶的热效率是87.5%，此过程中水吸收的热量是多少？(3)壶中水的质量是多少？(4)养生壶两端的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)题型之三力、热综合计算汽车、汽艇、飞机、推土机等机械，构建了力、热之间的联系，因而成为了力、热综合题的载体，v＝s/t、p＝F/S、P＝W/t、W＝Fs、P＝Fv、Q＝qm是解题常用的公式，热机效率仍是试题考查的重点．(2015·泰安)汽车发动机效率η是指发动机牵引汽车前进所做的功与汽油完全燃烧产生内能的比值，一辆小汽车在高速公路上匀速行驶200 km，所用时间是2 h，消耗汽油14 L(汽油完全燃烧)，若此汽车汽油发动机的效率η是25%，汽油密度ρ汽油＝0.8×103 kg/m3，汽油热值q汽油＝4.5×107 J/kg.(1)求该汽车在高速公路上行驶这段时间内的牵引力和牵引力功率的大小．(2)汽车驶出高速公路后，进入某国道，如图为此国道某直线路段的一处测速仪，测速仪内有能发射和接受超声波的传感器．在汽车以某一速度v远离测速仪某段距离L＝64 m 时，测速仪发出超声波经汽车反射后接收到超声波信号的时间为0.4 s．已知此路段限速为80 km/h，超声波的速度为340 m/s.试计算并说明汽车在此路段是否超速？汽车发动机通过燃烧将燃料释放的内能(总功)转化为机械能(有用功)，热机效率就是转化出的机械能与燃料释放能量的比值，由Q＝mq计算出汽油完全燃烧放出的热量，即为总功，W＝Fs得出有用功(即机械功)．1．(2015·江阴)科技人员设计出了一种可移动式太阳能水上漂浮房如图所示，它具有冬暖夏凉的优点．表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为 1.6×104 W，该漂浮房屋三角形建筑的主体结构是中空的，三角形建筑外围(即除去该面空洞)的面积为 1.0×103 m2，空气密度约为1.2 kg/m3，已知空气动能与空气质量成正比，1 kg空气在不同的速度(v)时的动能(E)如表所示．(1)漂浮房冬暖夏凉，利用了水的________比较大的特性．(2)漂浮房在平静的水面沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变，水平方向的牵引力随运动时间t的变化关系如图所示，t＝50 s后，漂浮房以2.5 m/s的速度匀速直线运动，则在整个运动过程中，漂浮房受到的阻力大小为________N.(3)由表格中数据可知，1 kg空气动能(E)与速度(v)的关系表达式为E＝________．(4)若风正好垂直于三角形表面吹入，当风速8 m/s时，每秒钟吹向三角形建筑的空气体积是多少立方米？若煤的热值3.2×107 J/kg，那么当风速为8 m/s时，漂浮房在1 h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当？.2．(2014·威海)我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37 t，最大飞行高度达20 000 m，最大航行速度达2.5倍声速(合3 060 km/h)，最大载油量为10 t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107 J/kg.求：(1)飞机发动机完全燃烧10 t燃油获得的能量是多少焦？(2)当飞机以400 m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？(3)若在飞机油箱中加满燃油，并且以500 m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？题型之四力、电、热综合计算近年试题出现力、热、电综合计算，其实质就是能量的相互转化，在一道试题中同时涉及机械能、内能(热能)和电能的相关计算，要求对各部分计算公式正确的理解和运用．(2015·连云港)2015年4月21日，重达2.3吨的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在南京机场．如图所示，该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料，机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供65 kW的最大功率，该飞机的最大飞行速度为140 km/h.假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1 m2，g取10 N/kg.求：(1)飞机停在水平地面时对地面的压强大小；(2)当飞机发动机的输出功率保持60 kW，并以108 km/h的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力大小；(3)若飞机发动机保持60 kW的输出功率匀速飞行1 h，发动机输出的能量为多大？这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量？航空燃油的热值取4×107 J/kg，密度取0.75×103 kg/m3.点拨：求飞机对地面的压强利用压强的计算公式p＝F/S即可．飞机匀速飞行，功率P ＝Fv，功率已知，将速度单位换算成m/s，代入公式F＝P/v.关键理解功和能的概念，知道题目背景中能量的转化形式和方向，结合各类计算公式进行求解．1．(2014·云南)如图1是小明同学家购买的微电脑控制电茶壶，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，额定总功率为1 210 W，煮水时功率为1 200 W，茶壶容量为1.0 L，水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)．(1)将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的实验数据如表，请计算0～3 min的能量损失.(3)根据表中数据在图2中作出水被加热的“温度－时间”图象，并分析0～0.5 min 温度上升缓慢的主要原因．2．(2015·德州)混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点．某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示．在某次测试中，蓄电池储存的电能为5.12×108 J，由内燃机提供能量，汽车以50 km/h的速度匀速行驶了0.5 h，同时蓄电池的电能增加了10%.求：(1)汽车牵引力做的功；(2)若所用燃料的热值为4.5×107J/kg ，测试过程中消耗8 kg 燃料(假设燃料完全燃烧)，则放出的总热量是多少；(3)内燃机的效率．参考答案第3讲力、热、电综合计算题型之一力、电综合计算例 (1)G ＝mg ＝1.5×103 kg×10 N/kg＝1.5×104 N ，f ＝0.09G ＝0.09×1.5×104N ＝1.35×103 N ，W ＝Fs ＝fs ＝1.35×103 N×360×103 m ＝4.86×108J ；(2)t ＝s v ＝360 km 80 km/h ＝4.5h ，P ＝W t ＝4.86×108J 1.62×104s ＝3×104 W(30 kW)；(3)P 总＝P η＝3×104W 75%＝4×104W(40 kW)．针对训练1．(1)动能动能增加了 (2)F ＝pS ＝3×108 Pa×5×10－8 m 2＝15 N ；(3)水流的排量V ＝SL ，L ＝V/S ，水流的速度：v ＝L/t ＝V/St ，P 有＝Fv ＝F·(V/St )＝(15 N×2.7×10－3m 3)/(5×10－8 m 2×60 s)＝1.35×104 W ，P 电＝2.25×104 W ，η＝(P 有/P 电)×100%＝1.35×104W/2.25×104W×100%＝60%. 2.(1)建筑材料受到的重力：G ＝mg ＝500 kg×10 N/kg＝5 000N ；(2)起重机提起建筑材料所做的功：W ＝Gh ＝5 000 N×12 m＝6×104J ；(3)起重机做的总功：W 总＝Pt ＝8 000 W×15 s＝1.2×105J ，机械效率：η＝W 有用W 总×100%＝6×104J1.2×105J×100%＝50%. 3.(1)G ＝mg ＝20 kg×10 N/kg＝200 N ，W ＝Gh ＝200 N×2 m＝400 J ；(2)t ＝W 电P ＝50%×400 J1 W ＝200 s ． 4.(1)电梯厢(含动滑轮)的质量140 kg ，货物质量360 kg ，所以电梯厢和货物的总重：G ＝mg ＝(m 货＋m 厢)g ＝(360 kg ＋140 kg)×10 N/kg＝5 000 N ，由图可知，有4段绳子拉电梯厢和货物，所以匀速提升过程中钢丝绳上的拉力F ＝14G ＝14×5 000 N＝1250 N ．(2)电动机工作时电路两端电压：U ＝220 V ，电梯工作时电路消耗的总电能：W＝UIt ＝220 V×20 A×25 s＝1.1×105 J ．(3)电流通过电动机产生热量：Q ＝I 2Rt ＝(20 A)2×2.4 Ω×25 s＝2.4×104 J ，电动机输出的有用功：W 有＝Gh ＝5 000 N×3 m×5＝7.5×104J ，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，电动机消耗的电能：W 电′＝W 有＋Q ＝7.5×104 J ＋2.4×104J ＝9.9×104J ，所以电动机工作效率：η＝W 有W 电′×100%＝7.5×104J 9.9×104J×100%≈75.8%. 题型之二电、热综合计算例 (1)水吸收的热量：Q 吸＝cm(t －t 0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.3 kg×(79 ℃－19 ℃)＝7.56×104J ；(2)由η＝Q 吸W ×100%可得，消耗的电能：W ＝Q 吸η＝7.56×104J 70%＝1.08×105J ，因用电器正常工作时的功率和额定功率相等，所以，暖手宝的额定功率：P ＝W t ＝1.08×105J3×60 s ＝600 W ；(3)因为电热水袋里使用双重温控开关，也就是说只有这两个开关都闭合时，电热袋才可以工作，否则不能工作，因此这两个开关是串联的．针对训练1．(1)Q 吸＝c 水m(t －t 0)＝4.2×103J/(kg·℃)×50 kg×(50－20)℃＝6.3×106J ；(2)淋浴器消耗的电能为2 kW·h，η＝Q 吸W ×100%＝ 6.3×1062×3.6×106J I ×100%＝87.5%. 2.(1)水的质量m ＝250 g ＝0.25 kg ，水吸收的热量Q吸＝cm(t －t 0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.25kg×(60 ℃－20 ℃)＝4.2×104J ；(2)电磁炉消耗电能W ＝12 r 600 r/kW·h ＝0.02 kW·h；(3)t＝1 min ＝160 h ，电磁炉的实际功率P ＝W t ＝0.02 kW·h 160h ＝1.2 kW.(4)W ＝0.02 kW·h＝7.2×104J ，则烧水的效率η＝Q 吸W ×100%＝4.2×104J7.2×104J×100%＝58%. 3.(1)当只有S 1闭合时，R 1单独工作，用电器处于保温状态，由P ＝U 2R 可得：R 1＝U 2P 保温＝（220 V ）2220 W ＝220 Ω；(2)当两开关都处于闭合状态时，两电阻并联，处于加热状态R 2的功率为P 2＝P －P 1＝1 980 W －220 W ＝1 760 W ，由P ＝UI 可得电热丝R 2的电流是：I 2＝P 2U ＝1 760 W 220 V ＝8 A ；(3)由ρ＝mV 得：m ＝ρV ＝1.0×103kg/m 3×50×10－3m 3＝50 kg ，水吸收的热量为：Q ＝cm Δt ＝4.2×103J/(kg·℃)×50 kg×(40 ℃－20 ℃)＝4.2×106J ，由P ＝W t可得消耗的电能为：W ＝Pt ＝1 980W×50×60 s＝5.94 ×106J ，热水器的效率为：η＝Q W ×100%＝4.2×106J5.94×106J×100%≈70.7 %. 4.(1)当开关S 闭合时，电路中只有R 2工作，从图乙可知通过R 2的电流I ＝3 A ．根据I ＝UR 可得，R 2的电阻 R 2＝U I ＝220 V 3 A ≈73.3 Ω；(2)米饭吸收的热量Q ＝cm Δt ＝4.2×103J /(kg·℃)×1.1 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.696×105J ，0～15 min 消耗的电能 W 总＝W 1＋W 2＝UI 1t 1＋UI 2t 2＝220 V×3 A×10×60 s＋220 V×2 A×5×60 s＝5.28×105J ，电饭锅加热的效率η＝Q W 总×100%＝3.696×105J 5.28×105J ×100%＝70%. 5.(1)R ＝U 2P ＝（220 V ）21 500 W ＝32.3 Ω；(2)W ＝Pt ，Q ＝c水m Δt ，由W ＝Q 得，Pt ＝c水m Δt ，t ＝c 水m ΔtP＝4.2×103J/（kg·℃）×50 kg×（50 ℃－30 ℃）1 500 W ＝2 800 s(3)当h ＝0.2 m 时，R x ＝150Ω，探测电路中的电流为I ＝U R x ＋R 0＝24 V150 Ω＋10 Ω＝0.15 A ． 6.(1)养生壶消耗的电能为：W ＝3003 000kW·h＝0.1 kW·h＝3.6×105J ；(2)由η＝Q 吸W 可得水吸收的热量为：Q 吸＝W η＝3.6×105J×87.5%＝3.15×105J ；(3)由Q吸＝cm Δt 可得：m ＝Q 吸c Δt＝3.15×105J 4.2×103J/（kg·℃）×（100 ℃－25 ℃）＝1 kg ；(4)根据P ＝U 2R 可得：R ＝U 2额P 额＝（220 V ）21 210 W ＝40 Ω，实际电功率为：P 实＝W t ＝3.6×105J360 s ＝1 000 W ，则实际电压为：U 实＝P 实R ＝ 1 000 W×40 Ω＝200 V.题型之三力、热综合计算例 (1)汽车的发动机效率：η＝W Q ＝Fsqm，①汽车消耗汽油的质量：m ＝ρ汽V ，②联立①、②式得，该汽车发动机在高速路上行驶这段时间的牵引力：F ＝ηq ρ汽Vs＝25%×4.5×107J/kg×0.8×103kg/m 3×14×10－3m3200×103m ＝630 N ，汽车发动机在这段时间内的牵引力功率：P ＝W t ＝Fs t ＝630 N×200×103m 3 600 s×2＝1.75×104W ；(2)由题意可知，在t 2时间内，s 声＝L ＋s ，即v 声·t 2＝L ＋v·t2，解得：v ＝20 m/s ＝72 km/h ＜80 km/h ，故该汽车不超速．针对训练1．(1)比热容在相同情况下(质量或温度变化量)比热容大的物质吸收或放出的热量多，温度变化小，即达到冬暖夏凉，所以利用的是水的比热容大的特性；(2)800 由图可以看出t ＝50 s 后，漂浮房受到的阻力大小为800 N ；(3)12v 2由表中数据可得，每千克空气功能E ＝12v 2，(4)每秒钟吹向三角形建筑的空气体积：V ＝Svt ＝1×103 m 2×8 m/s×1 s＝8×103m 3，由表格可知当风速为8 m/s 时E 0＝32 J ，1 h 内获得的风能：E ＝V ρE 0t ＝8×103m 3×1.2kg/m 3×32 J/kg×3 600 s＝1.105 92×109 J ，由题知：Q 放＝E ＝1.105 92×109J ，则煤的质量m ＝Q 放q ＝1.105 92×109J 3.2×107J/kg ＝34.56 kg 2.(1)燃油完全燃烧放出的热量：Q ＝mq ＝1×104kg×5×107J/kg ＝5×1011J ；(2)由表中数据可知，飞机以400 m/s 的速度巡航时，所受阻力为4.8×104 N ，则飞机发动机的输出功率P ＝W t ＝Fs t ＝Fv ＝4.8×104 N×400 m/s ＝1.92×107W ＝1.92×104kW ；(3)由(1)可知Q ＝5×1011J ，已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，则有用功 W ＝40%×Q＝40%×5×1011 J ＝2×1011J ，根据表格查出500 m/s 时的阻力为7.5×104N 则由W ＝fs ＝Fs ，可得s ＝W F ＝2×1011J 7.5×104N≈2.7×106 m ＝2.7×103 km.题型之四力、电、热综合计算例 (1)飞机对地面的压强p ＝F S ＝mg S ＝2.3×103×10 N 0.1 m 2＝2.3×105Pa.(2)v ＝108 km/h ＝30 m/s ，由P ＝Fv ，得F ＝P/v ＝60×103W 30 m/s ＝2×103 N ．(3)W ＝Pt ＝60×103W×3 600 s＝2.16×108J ，由Q ＝qm 得 m ＝Q q ＝2.16×108J 4×107J/kg ＝5.4 kg ，由ρ＝m V 得 V ＝mρ＝5.4 kg 0.75×103 kg/m3＝7.2×10－3m 3＝7.2 L.针对训练1．(1)∵ρ＝m V ，∴水的质量m ＝ρV ＝1×103 kg/m 3×5.5×10－4 m 3＝0.55 kg ，水的重力G ＝mg ＝0.55 kg×9.8 N/kg＝5.39 N ，电动机对水所做的功W ＝Gh ＝5.39 N×0.6 m＝3.234J ；(2)Q ＝cm(t －t 0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.55 kg×(95 ℃－20 ℃)＝1.732 5×105J ，∵P＝W t ，∴电热水壶消耗的电能W 电＝Pt ＝1 200 W×3×60 s＝2.16×105J ，0～3 min 的能量损失ΔE ＝W 电－Q ＝2.16×105J －1.732 5×105J ＝4.275×104J ；(3)采用描点法画出图象，如下图：0～0.5 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． 2.(1)由公式v ＝st ，得：s ＝vt ＝50 km/h×0.5h ＝25 km ＝2.5×104m ，由图象可知，汽车速度为50 km/h 时，所受阻力为4 000 N ，由于汽车匀速行驶，牵引力等于阻力．汽车牵引力做的功：W 牵＝Fs ＝4 000 N×2.5×104 m ＝1×108J ；(2)燃料完全燃烧放出的总热量：Q ＝mq ＝8 kg×4.5×107 J/kg ＝3.6×108J ；(3)电能增加：W电＝5.12×108 J×10%＝0.512×108J ，内燃机的效率：η＝W 牵＋W 电Q×100%＝1×108J ＋0.512×108J3.6×108J×100%＝42%.。

中考物理综合计算题第3讲力、热、电计算力、电综合题

第3讲力、热、电大综合的计算综合计算题综合多种物理过程，有的联系生活实际，常常立意于新的物理情境.解题过程运用多个物理概念及规律，分析多个研究对象，该类题型有：能量效率问题、电热结合、力热结合、电力结合等；要求学生在解题技巧上，仔细审题，对题目进行认真分析划分为子问题，划分步骤，逐层深入，建立有关方程，求解；要求学生关注生活中的物理，学会思考，学会知识迁移和建模，尝试用物理知识解决各类问题，逐步提高综合能力.题型之一力、电综合题该题型一般以发电机、电动机、压敏电阻、滑动变阻器、简单机械为载体，建立力与电之间的联系，或考查力电转换，或力与电并列设置问题进行考查.（2014·杭州）图甲是一个电子拉力计原理图.硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R1间的摩擦不计）.电压表量程为0～3 V，ab是一根长为6 cm的均匀电阻丝，阻值R1=30 Ω，电源电压U=6 V.（1）要保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为多少欧？（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a，闭合开关后电压表的读数为多少伏？（3）已知该弹簧伸长的长度Δl与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0=45 Ω，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针指在0.8 V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大? 此拉力计的量程是多少？点拨：为了保证电压表的正常工作，R0至少应分3 V的电压.当滑片P处于a端时，开关闭合后电压表被短路.当电压表的示数为0.8 V时，可先用欧姆定律求出电流中电流，进而求出R1的aP段阻值、滑片P移动的距离Δl，对比图像即可得出此时拉环上拉力的大小F.滑片P的最大移动距离Δl′=6 cm，对比图像即可得出此时拉环上拉力的大小F.1.（2013·台州）重力灯是英国的里弗斯设计的一款概念环保灯，设计师为这款灯找到了“可再生能源”，它就是通过一定的装置将重力势能转化为电能.已知重物质量为20 kg，每次被举高2 m，LED灯的额定功率为1 W，g取10 N/kg.则：（1）重物每被举高一次，人至少对重物做了多少焦的功？（2）重物重力做的功有50% 转化为电能，每举高一次重物能使该灯正常照明多长时间？2.（2014·黄冈）当前城镇化建设进程中，在一些场馆和楼房建设工地上，常见一种“塔吊”的起重设备，其主要组成为电动机和机械两部分，如图所示.假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：额定电压380 V，额定功率38 kW，线圈电阻0.5 Ω.在一次起吊中，该“塔吊”电动机正常工作25 s，把质量为3 t的重物吊起22 m(g取10 N/kg).求：（1）电动机吊起重物的过程中消耗的电能.（2）电动机正常工作过程中线圈产生的热量.（3）该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率.3.（2014·荆州）建筑工地上常用电动机通过“龙门吊”提升重物，电动机带动绕有钢索的轮轴转动，与钢索相连的重物就被匀速提升，如图所示.如果轮轴的周长L=40 cm，电动机带动轮轴每秒钟转1圈，被提升的重物质量m=600 kg，电动机的电功率P=4 kW，g 取10 N/kg，求:(1)在1 min内重物被提升的高度.(2)在1 min内钢索对重物所做的功.(3)这套设备的机械效率为多少？4.（2014·绍兴）小敏看到超载损坏的新闻报道.设计了一个称量车重的模拟电路，将载重量转化成电流表示数，如图甲.电路由电源，称重计（电流表，量程0～0.6 A）,定值电阻R0，滑动变阻器R1，弹簧和开关组成.已知电源电压8伏，滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧，且电阻的大小与其接入的长度成正比，弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙，当没有载物时，变阻器滑片指向上端，电流表示数是0.1 A.（1）定值电阻R0多大？（2）弹簧的长度与受到的力的关系是：在弹性限度内，.（3）最大载重时，该模拟电路的电流表示数多大？（4）小华觉得最大称量时，该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半，则应选择定值电阻；R2=20欧，R3=5欧和R4=1欧中哪个替换R0，替换后，最大称量时，电流表示数多大？5.（2014·嘉兴）随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭.扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能.如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：项目指标参数工作电压15 V功率30 W电池容量 2 000 mAh（1）机器人吸尘的工作原理是通过电动机转动使内部压强_________，从而使杂物进入吸尘器.（2）电池容量“2 000 mAh”是指当工作电流为2 000 mA，能持续供电1小时.若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间？（3）机械人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电.若返回过程中受到的阻力为20 N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米？（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）6.（2013·庆阳）电动自行车是备受人们青睐的一种交通工具.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：整车整车质量40 kg 最高车速≤30 km/h 最大噪声≤62 dB蓄电池蓄电容量0.576 kW·h电动机额定电压48 V额定功率240 W（1）行驶过程中每个轮胎与地面的接触面积为50 cm２，当一个质量为50 kg的中学生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？（g取10 N/kg）（2）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40 N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？（3）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）7.（2014·福州）为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”，餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如图所示，电源电压3 V不变，提示器的电阻R0恒为50 Ω，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示，开关S闭合后，求：100 110 120 130 140 150 160 …载盘台所载质量m/g传感器R1/Ω100 90 80 70 60 50 40 …（1）根据表中数据，当载盘台所载质量是100 g时，R1的阻值是多少？电路中的电流是多少？（2）在第（1）问的基础上，通电5 s，电流通过R1产生的热量是多少？（3）当电路中的电流达到0.03 A时，提示器会发出提示音，若空餐盘质量为100 g，此时盘内剩余食物的质量是多少？8.（2014·泰安）如图甲是某工厂生产流水线产品输送计数装置示意图（俯视图），立方体产品在水平传送带上与传送带以相同速度v=1 m/s匀速运动，产品的质量m=0.8 kg.计数器由电流表和电路计数元件组成（电流表和电路计数元件的电阻不计），通过电路中电流的变化计数产品，a为激光源，R1为光敏电阻，R2为保护电阻.当激光射向R1时，R1的阻值变小，每当产品运动通过a与R1之间时，射向R1的光线会被产品挡住，R1阻值变大.闭合开关，电路中计数器中电流的示数I随时间t的变化图像如图乙所示.（g取10 N/kg）（1）不计空气阻力，求传送带匀速运送产品过程中对每一个产品的作用力大小和方向. （2）求每个产品的边长L1和产品的间隔L2.每个产品对传送带的压强大小.（3）已知电源电压U=3 V ，R 2=1 k Ω，求传送带匀速运输产品过程中1 min 内光敏电阻R 1消耗的电能.第3讲力、热、电大综合的计算题型之一力、电综合题例1（1）电压表示数最大时，R0有最小值，此时电路中的电流I1=U/R1=3 V/30 Ω=0.1 A ，R 0= U R0/I 1=（6 V －3 V ）/0.1 A= 30 Ω.（2）当滑片P 处于a 端时，开关闭合后电压表被短路，其示数为0.（3）当电压表的示数为0.8 V 时，电路中的电流I 2=U/R =6 V/（30 Ω＋45 Ω）=0.08 A ，R aP = U aP /I 2= 0.8 V/0.08 A= 10 Ω，R 1的aP 段l aP =6 cm ×10 Ω/30 Ω=2 cm ，即滑片P 移动的距离为2 cm ，由图像可知，此时拉环上拉力F =200 N.由于电阻丝ab 的长度为6 cm ，则滑片P 的最大移动距离Δl ′=6 cm ，由图像可知，此时拉环上拉力F ′=600 N ，即拉力计的量程为0～600 N.针对训练1.（1）重物的重力：G=mg =20 kg ×10 N/kg=200 N人对重物做的功：W=Fs=Gh =200 N ×2 m=400 J(2)重物重力做的功转化的电能：W 电=W η=400 J ×50%=200 J每举高一次重物能使该灯正常照明的时间： t=p W 电= W1J 200=200 s 2.（1）由于电动机正常工作，消耗的功率等于额定功率，即P =38 kW=3.8×104 W ，工作时间t =25 s ，所以电动机消耗的电能W=Pt ＝3.8×104 W ×25 s ＝9.5×105 J（2）电动机正常工作时的电流： I=UP =P 额/U 额=3.8×104 W/380 V=100 A 线圈产生的热量：Q=I 2Rt =(100 A)2×0.5 Ω×25 s=1.25×105 J（3）线圈电流产生热量即该“塔吊”本身消耗的电能为W 1=Q=1.25×105 J ，所以“塔吊”电能转化为机械能的总量，即机械部分所做的总功W 总=W-W 1 =9.5×105 J-1.25×105 J=8.25×105 J又因为η=总有用W W =总W Gh ，所以该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率η＝3×103 kg ×10 N/kg ×22 m8.25×105 J=80%3.(1)轮轴在1 min 内转过的圈数N=nt=1×60=60转故重物上升的高度h=NL =60×0.4 m=24 m(2)钢索对重物做功W 物=mgh=600×10×24 J=1.44×105 J(3)电动机在1 min 消耗的电能W 总=Pt=4 000×60 J=2.4×105 J故该装置的机械效率η=W 物/W 总=1.44×105 J/（2.4×105 J ）=60%4.（1）R 总=U/I 1=8 V/0.1 A=80 Ω,R 0=80 Ω-20 Ω=60 Ω.（2）受到的压力越大，弹簧的长度越短.(3)模拟电路最大载重时弹簧长度为24厘米，此时滑动变阻器的电阻为R ′120 Ω/40 cm=R ′1/24 cm, R ′1=12 ΩI ′=U/R =8 V/（60 Ω+12 Ω）=0.11 A.（4）I ＞0.3 A U/(R ′1+R)＞0.3 A8 V/(12 Ω+R )＞0.3 A R ＜14.67 ΩI ≤0.6 A U/(R ′1+R)≤0.6 A8 V/(12 Ω+R )≤0.6 A R ≥1.33 Ω. ∴选R 3，电阻最大载重电流I=UR =8 V （12 Ω+5 Ω）=0.47 A.5.（1）减小（2）I=U P =V W1530=2 A=2000 mAA mAhm 20002000=1 h（3）克服阻力做的功：W=UIt =15 V ×2 000 mAh ×10%×40%=4 320 Js=F W =N J204320=216 m6.（1）地面受到的压强p=F/S =(40 kg+50 kg)×10 N/kg/0.01 m2=0.9×105 Pa（2）蓄电池储存的电能W 电＝0.576 kW ·h ＝2 073 600 J电动自行车行驶克服阻力做功W 机＝W 电η＝2 073 600 J ×80%=1 658 880 J电动自行车能连续行驶的路程s=W 机/F =1 658 880 J/40 N=41 472 m（3）优点：无尾气；噪音小.缺点：蓄电池一般使用一年左右就需更换，废弃后的电池污染环境.7.（1）由表可知，R 1=100 ΩR=R 1+R 0=100 Ω+50 Ω=150 Ω电路中的电流I=R U= 1503V=0.02 A （2）电流通过R1产生的热量：Q=I 2R 1t =(0.02 A)2×100 Ω×5 s=0.2 J（3）当电路中的电流达到0.03 A 时 R ′='I U=A V03.03=100 ΩR 1′=R ′-R 0=100 Ω-50 Ω=50 Ω查表可知,载盘所载质量为150g剩余食物的质量m 余=150 g-100 g= 50 g8.(1)F=G=mg =0.8 kg ×10 N/kg=8 N;竖直向上(2)L 1=vt 1=1 m/s ×0.1 s=0.1 mL 2=vt 2=1 m/s ×0.2 s=0.2 mF 压=G=mg =0.8 kg ×10 N/kg=8 Np=F 压/S =8 N/0.01m 2=800 Pa(3)在0~0.2 s 内,I 1=2×10-3AU 2=I 1R 2=2×10-3 A ×103 Ω=2 VU 1=U-U 2=3 V-2 V=1 VW 1=I 1U 1t 1=2×10-3 A ×1 V ×0.2 s=4×10-4 J 在0.2 s-0.3 s 内,I 2=1×10-3AU 3=I 2R 2=1×10-3 A ×102 Ω=1 VU 4=U-U 3=3 V-1 V=2 VW 2=I 2U 4t 2=1×10-3 A ×2 V ×0.1 s=2×10-4 J 在1 min 内,W =60 s/0.3 s ·(W 1+W 3)=200×（4×10-4 J+2×10-4J ）=0.12 J.。

中考物理综合计算题第3讲力、热、电计算力、热综合题

题型之三力、热综合题汽车、汽艇、飞机、推土机等机械，构建了力、热之间的联系，因而成为了力、热综合题的载体.t s v =、SFp =、P=W/t 、W=F s 、P=Fv 、Q=q m 是解题常用的公式，热机效率仍是试题考查的重点.（2014·威海）我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能.该飞机最大起飞质量为37 t ，最大飞行高度达20 000 m ，最大航行速度达2.5倍声速（合3 060 km/h ），最大载油量为10 t.飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：速度v /（m/s ） 100 200 300 400 500 阻力f /N0.3×1041.2×1042.7×1044.8×1047.5×104已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg.求：（1）飞机发动机完全燃烧10 t 燃油获得的能量是多少焦？（2）当飞机以400 m/s 的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？（3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500 m/s 的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？点拨：燃油燃烧释放的能量可以利用公式Q=mq 计算，此时飞机可做的机械功为W=Q η，而W = Fs = fs. 知飞机的速度v ，则可从表格中获取飞机受到的阻力f ，进而得出飞机的动力F ，再利用公式P=Fv 算飞机的功率.1.（2014·梅州）一辆总重为1.6×104N 的汽车在高速公路上匀速行驶了20 km.已知汽车行驶过程所受平均阻力为1.4×103 N ，车轮与地面接触的总面积为0.08 m 2，求：（1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强；（2）汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功；（3）若在这段路程内，汽车发动机排出的废气带走的热量为4.2×107J.这些热量可使多少m 3的水温度升高50 ℃.［水的比热容c 水=4.2×103J/（kg · ℃）］.2.（2013·河南）在城乡建设中，推土机发挥着巨大的作用.如图为某型号履带式推土机，额定功率为2.0×105 W.请回答并计算：（1）推土机安装履带，是为了在松软的土地上作业时___________；当推土机在湿滑的土地上作业时，履带上凸出的棱则起到_______________的作用.（2）当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时，在1 min内匀速前进了120 m，求推土机受到的阻力.（3）若推土机发动机的效率为40%，工作一段时间消耗柴油50 L，求此过程中推土机做的功.已知柴油的密度为0.8×103 kg/m3，热值为4.0×107 J/kg.3.（2014·云南）如图是根据某小汽车在一段平直的路面上行驶的时间通过的路程绘制的示意图.（1）判断图中小汽车是匀速直线运动还是做变速直线运动；（2）求图中小汽车全程的平均速度；（3）若小汽车以20 kW的功率行驶10 min消耗汽油1 kg，已知汽油的热值q=4.6×107 J/kg，求小汽车发动机的效率.4.某快艇使用的汽油热值约为4.6×107J/kg，密度约为0.7×103 kg/m3，油箱容积为50 L，它在水中匀速航行时所受的阻力f=1 400 N，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46 km，则牵引力所做的功是多少？（3）若快艇匀速行驶46 km耗油8 L，则发动机的效率为多少？5.如图为泸州市某风景区山中的一段盘山公路照片.以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路（盘山公路近似处理为斜面）以10 m/s的速度匀速行驶，经过900 s从山脚到达山顶；汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103 N.已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%，汽油热值q=4.6×107 J/kg，求：（1）汽车上山时牵引力的功率为多大.（2）汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油.6.（2014·呼和浩特）2013年CYCC中国房车锦标赛分站赛于7月5日至7月7日在鄂尔多斯国际赛车场举行.某一型号的房车在一段平直公路上匀速行驶了56 km，用时半小时，车的总质量为3×103kg ，受到的阻力为车重的101.求：（1）该房车的行驶速度；（2）该房车牵引力所做的功；（3）已知这一过程消耗燃油1.5×10-2 m 3，则热机在这一过程中消耗的总能量为多少？（假设燃油完全燃烧，燃油密度ρ为0.8×103 kg/m 3，燃油热值q 为4.5×107J/kg ）；（4）若将该房车改装成纯电动汽车，则可使二氧化碳排放量由每消耗1 kg 汽油排放2.2 kg 二氧化碳降为零.已知改装后的房车每行驶一百公里能耗为160 kW ·h ，则该房车的效率.7.（2014·宜宾）已知××型汽车的质量M=1 200 kg ，汽车的额定功率P=40 kW.一般情况下，驾驶员酒后的反应时间（从发现情况到开始制动所需的时间）比正常时慢了0.1～ 0.5 s ，易发生交通事故.下表格为《驾驶员守则》中驾驶员在不同车速时所对应的正常反车速v （km/h ） 40 60 80 反应距离s （m ） 57.510（1）假设汽车在水平路面上以额定功率匀速行驶时间t 1=15 min ，速度大小v 1=72 km/h ，消耗汽油的质量m=2 kg ，求该汽车受到阻力大小和汽车发动机的效率；（g 取10 N/kg ，q 汽油=4.5×107J/kg ）（2）请根据表格数据，计算驾驶员的正常反应时间.题型之三力、热综合题例3（1）燃烧10 t燃油放出的热量Q=mq=10×103 kg×5×107J/kg=5×1011 J.（2）由表格可知，飞机以400 m/s的速度巡航时，受到的阻力f1=4.8×104 N，可见其输出功率P1=F1v1=f1v1=4.8×104 N×400 m/s=1.92×107W.（3）飞机加满油，能做的机械功W=Qη=5×1011 J×40%=2×1011 J；由表格可知，飞机以500 m/s的速度巡航时，受到的阻力f2=7.5×104 N，则其航行的距离s=W/F2= W/f2=2×1011 J/（7.5×104 N）≈2 666.7 km.针对训练1.（1）压强p=F/S=1.6×104 N/0.08 m2=2×105 Pa（2）发动机所做的功W=Fs=1.4×103 N×20×103 m=2.8×107 J（3）水的质量m=Q吸/（cΔt）=4.2×107 J/［4.2×103 J/（kg·℃）×50 ℃］=200 kg水的体积V=m/ρ=200 kg/(103 kg/m3)=0.2 m32.(1)减小压强增大摩擦（2）推土机做功W=Pt=Fs则牵引力F=Pt/s=2.0×105 W×60 s/120 m=1.0×105 N由于推土机匀速运动，则推土机受到的阻力Ff=1.0×105 N（3）消耗的柴油质量m=ρV=0.8×103 kg/m3×50×10-3 m3=40 kg柴油完全燃烧放出的热量Q=mq=40 kg×4.0×107J/kg=1.6×109 J根据η=W/Q×100%可得推土机做的功W=Qη=1.6×109 J×40%=6.4×108 J3.（1）小汽车做变速直线运动（2）小汽车全程的平均速度是v=s/t=1 200 m/40 s=30 m/s（3）P=20 kW=2×104 W,t=10 min=600 s发动机做的功W=Pt=2×104 W×600 s=1.2×107 J1 kg汽油放出的热量是Q放=mq=1 kg×4.6×107 J/kg=4.6×107 Jη=W/Q放=1.2×107/4.6×107 J≈26.09%4.（1）m=ρV=0.7×103 kg/m3×0.05 m3=35 kg（2）W=Fs= fs=1 400 N×4.6×104 m=6.44×107 J（3）m1=ρV1=0.7×103 kg/m3×0.008 m3=5.6 kgQ放=m1q=5.6 kg×4.6×107J／kg=2.576×108 Jη= W/Q放=6.44×107 J/（2.576×108 J）=25%5.（1）s=vt=10 m/s×900 s=9×103 mW牵=Fs=9.2×103 N×9×103 m=8.28×107 J牵引力的功率P=W牵/t=8.28×107 J/900 s=9.2×104 W（2）汽油完全燃烧释放的热量Q=W牵/η=8.28×107 J/30%=2.76×108 J消耗汽油的质量m=Q/q=2.76×108 J/4.6×107J/kg=6 kg.6.（1）v=s/t=56 km/0.5 h=112 km/h（2）W有=Fs=110mgs=110×3×103 kg×10 N/kg×56×103 m=1.68×108 J（3）W总=mq=ρVq=0.8×103 kg/m3×1.5×10-2 m3×4.5×107 J/kg=5.4×108 J （4）η=W有/W′总=1.68×108 J/(160×56/100×3.6×106 J)=52% 7.（1）①牵引力做的功为W=Pt=40×103 W×15×60 s=3.6×107 J汽车牵引力F=P/v=40×103 W/72×13.6=2 000 N机车受到的阻力f=F=2 000 N②汽油完全燃烧释放的能量Q=mq=2 kg×4.5×107 J/kg=9×107 J 汽车发动机的效率η=W/Q=3.6×107 J/9×107 J=40%（2）车速v1=40 km/h=403.6 m/s驾驶员的反应时间Δt=s1/v1=5 m/403.6 m/s=0.45 s。

(初中物理)专题50 中考力热综合计算题(原卷版)

专题50 力热综合计算题解决力热综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式等；涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律以及热平衡方程等。

【例题】（2020湖南岳阳）某型号汽车整车与驾驶员的总质量是2060kg，驾驶员驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶进行车型测试，测试过程中消耗汽油的体积为1.5×10-3m3（g=10N/kg，ρ汽油=0.7×103kg/m3，q汽=4.5×107J/kg，）求：油(1)汽车与驾驶员的总重力；(2)测试过程中消耗汽油的质量；(3)假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%，汽车在测试过程中做的有用功是多少。

【对点练习】小天收集了一些数据填在下表中。

如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100m，货车受到的阻力是车重的1/10．那么在此过程中：（g取10Nkg）（1）该货车车牵引力是多少？牵引力所做的功是多少？（2）燃油完全燃烧放出的热量是多少？（3）该货车发动机的效率是多少？品牌型号东风xx 外型尺寸5×1.9×23（m）变速箱A85 空车质量 1.5吨最高车速120km/h 满载时载货量 2.5吨空载百公里油耗12L 燃油密度0.8×103kg/m3满载百公里油耗20L 燃油热值5×107J/kg【对点练习】夏天，公园内的草坪都要定期使用如图所示的草坪修剪机进行修剪，它底盘刀具的动力靠汽油机提供。

修剪机总重为200N，四个轮子与地面的接触面积为20cm2，修剪机正常工作时，刀具每秒钟通过的距离为23m，匀速运动时受到的平均阻力为20N，在一次修剪过程中，所用时间为5000s，耗油0.2kg.（q汽油=4.6×107J/kg）求：（1）使用前修剪机静止时对水平地面的压强；（2）修剪机克服阻力做功的功率；（3）汽油机的效率。

中考物理电、力、热综合专题计算

中考电、力、热综合专题计算命题点一：铭牌类1.（2019·邵阳）某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下表所示。

加满20℃的＝4.2×103J/（kg•℃），干木材的热值q＝水后加热至70℃，已知水的比热容c水1.2×107J/kg。

（1）水需要吸收多少热量？（2）电热水器正常工作时至少需要多长时间？（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要多少干木材？××型电热水器额定加热功率2400W 加热方式电加热器额定电压220V 安全等级防触电保护一类温度设定范围20℃～90℃净重20kg容量40L 整机外形尺寸530mm×400mm×400mm 出厂日期2019年5月15日2.在实践活动中，小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算。

（1）如图所示，电热水壶使用的都是三脚插头，中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳，插入三孔插座后可将其与相连，防止漏电时对人造成伤害。

壶底的加热盘烧水时是通过的方式改变了水的内能。

（2）电热水壶的铭牌如下表所示，正常工作时通过电热水壶的电流是多少？额定容量 2.0L额定电压220V额定功率2000W频率50Hz（3）为了测量电热水壶的加热效率，小刚在壶中加入额定容量的初温为15℃的水，在额定电压下将其加热到沸腾，用时7min。

已知烧水时气压为1个标准大气压，ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），则该电热水壶的加热效率为多少？（4）小刚发现电热水壶的电源线都比较短，上网查询后发现，按照国家规定的标准，电热水壶使用的电源线不能过长，横截面积不能过小。

请利用所学的物理知识进行解释。

3.（2019·安顺）如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三档加热，其简化电路图如图乙所示。

R1、R2、R3均为电热丝，已知R1＝176Ω加热杯的部分参＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]数如表。

2020年苏科版中考物理专题40-力、热、电学综合计算(二)

专题40-力、热、电学综合计算（二）1、(2019·大连)有轨电车是大连城市发展历史的一个标志，它利用电动机提供动力，是一种清洁环保的交通工具，如图所示，有轨电车电动机的耗电功率为6×104W。

电能转化为机械能的效率为75%，一辆有轨电车以18km/h的速度在平直轨道上匀速行驶了100s，试求：（1）有轨电车在平直轨道上匀速行驶的路程是多少？（2）这段路程中电动机消耗的电能是多少？（3）有轨电车在平直轨道上匀速行驶时受到的阻力是多少？2、（2018•哈尔滨）随着生活水平的提高，汽车成为人们常用的交通工具。

下表是两种汽车的相关数据：请回答：（1）电动汽车工作时电动机最大功率为90kW，工作电压为300V，求电动机工作时最大电流是多少？电动机工作5min，电流所做的功最多是多少？（2）电动汽车和燃油汽车轮胎与地面的总接触面积均为0.1m2，求两空车静止时对水平地面的压强之比。

（3）若从哈尔滨经高速公路自驾到某地旅游，两地距离S为2000km，电费或油费的预计支出为700元，通过计算说明两车能否到达目的地。

（高速路上能满足充电或加油的需求）3、（2017·镇江）建设居民楼雨水蓄水系统是镇江市海绵城市建设项目之一，让市民不再“城市看海”。

图1是小明设计的地下蓄水池（未画出）水位监测及排水电路，R为电阻箱，R F为置于池底的压力敏感电阻，其阻值随上方水的压力的变化而变化，已知：电压U=12V；当电磁铁线圈中的电流I≤0.04A时，铁质开关K被释放，当I≥0.048A时，K被吸上，从而通过控制池底水泵将水位保持在一定的范围内；电磁铁线圈电阻不计，R F的阻值随池内水位变化关系如图2所示。

（1）当池内水位升高时，R F受到水的压力将变；（2）请在图1中接入一电压表，要求当水位升高时电压表的示数增大；（3）若此电路能控制池内的最低水位0.5m，求所能控制的最高水位；（4）为既能调高池内最高水位，又能使池内最高与最低水位的高度差保持不变，小明采取了减小R的调节方案，该该方案是的（选填“可行”或“不可行”），你的理由是。

中考物理专题3力电热综合

【解析】本题考查热量的综合计算。 (1)温、开水选择开关闭合时,R1被短接,电路中电阻变小,电流变大,消耗的电功率变大,所以为开水状态,反之为温水状态。 (2)出开水时电热丝中的电流
P 2 200 W 10 A， U 220 V U 220 V R0 22； I 10 A I
步计算出效率、时间等相关物理量。
2.涉及公式: 密度公式:m =ρ V(若告诉水的体积,可求出水的质量); 热学公式:Q吸=cm(t-t0),Q放=cm(t0-t), Q′放=mq,η =
Q吸 Q放
;
电学公式:W=UIt=Pt,P=UI。 3.单位换算:1L=10-3m3(最易忽略)。
【示范题2】(2014·天津中考)小华家额定功率为2 000 W的电热淋浴器,装满30 kg水后连续正常加热35 min,水的温度由 20℃升高到50℃。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。求: (1)加热过程中水吸收的热量。 (2)此过程电热淋浴器的热效率。
F mg 40 kg 50 kg 10 N / kg 4Pa p= =9 × 10 S S 0.01 m2 (3)额定功率下的电流:I= P 240 W =5A U 48 V
(4)蓄电池储存的电能:W电=UIt=48V×12A×3 600s=2 073 600J =2.0736×106J
(2)电流需要做的功:
Q 1.68 106 J W= =2.1×106J 80% 80% 6 W 2.1 10 J =1050s 给水加热的时间:t= P 2 000 W
(3)根据电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系来分析。答案:(1)1.68×106J (2)1050s (3)由焦耳定律Q=I2Rt可知,

中考物理总复习专题训练：热、力、电计算题(附答案)

小专题：计算题-力热电综合题型之一：力、热综合1．（2018·恩施）如图，质量为0.1 kg 的铁球从高为2.3 m 的斜面顶端下滑后，撞击到水平地面上的金属块，假设撞击时铁球的机械能有20%转化成内能，并全部被铁球自身吸收，整个过程中无摩擦，不计空气阻力，c 铁＝0.46×103 J/（kg ·℃），g=10N/kg 。

（1）求铁球下滑到斜面底端的过程中，重力做功多少？（2）求铁球升高的温度为多少？2．（2018·宜昌）某款电动汽车以60 km/h 的速度匀速行驶了80 km ，牵引力720N ，耗电18 kW ·h 。

（1）牵引力所做的功及功率各是多少？（2）上述行驶过程中，电动车的效率是多少？（3）有一款与它外形，重量均相同的汽油车，在相同路面上以60 km/h 的速度行驶80 km ，其效率为25%，需要消耗多少kg 汽油？（q 汽油＝4.5×107 J/kg ）解：（1）G ＝mg ＝0.1kg ×10N/kg ＝1NW ＝Gh ＝1N ×2.3m ＝2.3J（2）铁球的机械能等于最初的重力势能，即W 机＝W ＝2.3JΔt ＝Q c 铁m ＝20%×W 机c 铁m ＝20%×2.3 J 0.46×103J/（kg ·℃）×0.1 kg＝0.01℃解：（1）W ＝Fs ＝720 N ×80×103 m ＝5.76×107JP ＝W t ＝Fs t ＝Fv ＝720N ×60×13.6m/s ＝1.2×104 W （2）W 总＝18 kW ·h ＝18×3.6×106 J ＝6.48×107Jη＝W 有用W 总＝5.76×107J 6.48×107J×100%≈88.9% （3）由η＝W 有用Q 放得，Q 放＝W 有用25%＝5.76×107J 25%＝2.304×108J由Q 放＝mq 得，m ＝Q 放q ＝2.304×108J4.5×107J/kg＝5.12kg题型之二：多挡位用电器类（含电热综合）1．（2018·随州）如图甲，某智能电饭锅，有加热、保温、断电的功能。

2021年广州市中考物理总复习：力、热、电综合计算题(附答案)

2021年广州市中考物理总复习
力、热、电综合计算题
1．(2020广东模考)如图2－甲是一种电热加湿器，其原理如图2－乙所示。

闭合开关，当电热丝R1将加热仓中的水加热到沸腾后变成水蒸气喷出，增加空气的湿度。

当加热仓中的水对底部的压强减少到一定程度时，注水阀门便会自动打开从储水箱中注水。

加湿器的工作电压为220 V，最大功率为40 W，加热仓中的最大水深为10 cm，气雾调节器R2的阻值
)
范围是0～1 210 Ω。

(外界大气压为标准大气压，电热丝电阻不随温度变化
(1)求电热丝R1的阻值；
(2)加热仓中注满水时仓底受到水的压强是多少？(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(3)若加热仓以最大功率工作时的效率为84%，那么将加热仓中质量为30 g、温度为20 ℃的水加热到100 ℃需要多长时间？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
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初中物理综合计算全集力学热学电学综合计算题压轴题含答案

专题27：力学、热学和电学综合计算一、计算题1.（2014·安顺）小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数．型号F ED﹣H50额定电压220V最大水量50L额定功率2000W现将水箱中装满水，通电后正常工作40m i n，水温从25℃上升到45℃，求：（1）此过程中水所吸收的热量；（2）热水器中电热丝的电阻；（3）热水器的效率．【答案】（1）热水器水箱中水所吸收的热量为×106J；（2）热水器中电热丝的电阻为Ω；（3）热水器的效率为%．考点：电功与电热的综合计算2.（2014·茂名）混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统。

汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费。

两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力。

右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。

该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。

求：（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间（2）仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少不考虑电能转化为机械能时能量的损失。

（3）仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升假设汽车受到的阻力不变，汽油的热值为×107J/ L（即焦耳/升），汽油机的效率为24%。

【答案】（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要10h．（2）仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是220km．（3）仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是10升．考点：功和功率的计算、热值计算3.（2014·本溪）如图所示为某品牌蒸汽挂烫机，为了便于移动，它底部装有四个轮子．其工作原理是：底部的储水箱注满水后，水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾，并变成灼热的水蒸气，不断喷向衣物，软化衣物纤维．下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数．[g=10N/kg，=×103J/（kg℃），g=10N/kg]c水发热功率 880W额定电压 220V储水箱注满水量 2kg 挂烫机净重4kg 轮子与地面接触的总面积12cm 2（1）储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是多少（2）该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少（3）如果发热体每分钟能把25g 水由20℃加热至100℃，在这一过程中水吸收了多少热量发热体产生多少热量【答案】（1）储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是5×104P a ；（2）该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是4A （3）水吸收的热量为8400J ；发热体产生的热量为52800J ．【解析】试题分析：（1）储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压力：F =G 总=m总g=（2kg+4kg ）×10N/kg=60N，则储水箱注满水后挂烫机对水平地面的学科网压强：24m 1012N 06-⨯==S F P =5×104P a ；（2）由P =UI 可得，挂烫机正常工作时通过发热体的电流：A 4V220W 880===U P I ；（3）水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=×103J/（kg℃）××（100℃﹣20℃）=8400J；发热体产生的热量：Q=W=Pt=880W×60s=52800J．考点：压强的大小及其计算；电功与热量的综合计算．.4.（2014·镇江）如图是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯，路灯的额定功率为，光电池接收太阳光辐射的功率为1kW，吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示，风能转化为电能的效率为4%，光电池将光能转化为电能的效率为η光．（1）无风的晴天，光照6h，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h，则路灯消耗的电能是多少kWh光电池将光能转化为电能的功率η光为多大（2）在有风的晴天，经3h的光照和风吹，路灯可正常工作7h，则当时的风速为多大【答案】（1）无风的晴天，光照6h，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h，则路灯消耗的电能是h；光电池将光能转化为电能的功率为20%；（2）在有风的晴天，经3h 的光照和风吹，路灯可正常工作7h，则当时的风速为10m/s．【解析】试题分析：（1）路灯工作t1=10h消耗的电能：W电1=P灯t1=×10h=h；光照t2=6h，光电池接收的太阳能：W光1=P光×t2=1kW×6h=6kWh；光电池将光能转化为电能的效率：η电=hkW6hk2.111••=WWW光电×100%=20%；（2）路灯工作t 3=7h 消耗的电能：W 电2=P 灯t 3=×7h=h；光照t 4=3h ，光电池接收的太阳能：W 光2=P 光×t 4=1kW×3h=3kWh；根据公式η电=光电W W 可知光电池产生的电能：W 电2= W 光2η电=3kWh× 20%=h；风力发电机产生的电能：W 风电=W 电2﹣W 光电=h ﹣h=h ；根据公式η风=，可知消耗的风能：W 风==•=%4h.24kW 0风风电ηW 6kWh ；风的功率为：W t W P k 2h3h6kW 4=•==风，根据风功率与风速之间的关系可知此时的风速为10m/s ．考点：能源与可持续发展5.（2014·湖州）如图是一盏漂浮在水面的太阳能荷花灯，白天太阳能发电板给电池充满电，晚上电池给LED 灯照明供电。

专题4.2 中考热电综合计算题(解析版)

专题4.2 初中热电综合计算题知识回顾解决热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式、电功公式、电功率公式等；涉及到的物理规律有热平衡思想、串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律等。

典例突破【例题1】（2019齐齐哈尔）如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110Ω，M是电动机。

开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风；当S2接2、3时吹温风；当S2接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1100W．已知：电源电压为220V，c冰＝2.1×103J/（kg•℃）。

求：（1）吹冷风时，在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低，若冰袋内冰的质量为lkg，温度从﹣16℃升高到一6℃时，冰从周围吸收的热量是多少？（2）吹冷风时，电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW•h，此时通过电动机的电流是多少？（3）吹热风时，R2的电阻是多少？【答案】（1）吹冷风时，冰从周围吸收的热量是2.1×104J；（2）吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A；（3）吹热风时，R2的电阻是88Ω。

【解析】（1）冰吸收的热量为：Q吸＝c冰m冰△t＝2.1×103J/（kg•℃）×1kg×[﹣6℃﹣（﹣16℃）]＝2.1×104J；（2）开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风，此时只有电动机工作，由W＝UIt可得，通过电动机的电流为：I冷＝＝＝0.5A；（3）电动机的功率为：P电动机＝＝＝0.11kW＝110W，当S2接3、4时吹热风，此时电动机、R1、R2并联，因并联电路各支路两端的电压相等，则R1消耗的功率：P1＝＝＝440W，已知此时空调扇的总功率为1100W，则消耗R2的功率为：P2＝P﹣P电动机﹣P1＝1100W﹣110W﹣440W＝550W，由P＝可得，R2的阻值为：R2＝＝＝88Ω。

中考物理专题27 力学、热学和电学的综合计算(含解析)

专题27 力学、热学和电学的综合计算一、计算题1.（2014·安顺）小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数．型号F ED﹣H50 额定电压220V最大水量50L 额定功率2000W现将水箱中装满水，通电后正常工作40m i n，水温从25℃上升到45℃，求：（1）此过程中水所吸收的热量；（2）热水器中电热丝的电阻；（3）热水器的效率．【答案】（1）热水器水箱中水所吸收的热量为4.2×106J；（2）热水器中电热丝的电阻为24.2Ω；（3）热水器的效率为87.5%．考点：电功与电热的综合计算2.（2014·茂名）混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统。

两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力。

右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。

该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。

求：（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？（2）仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少？不考虑电能转化为机械能时能量的损失。

（3）仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升？假设汽车受到的阻力不变，汽油的热值为3.0×107J/ L（即焦耳/升），汽油机的效率为24%。

【答案】（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要10h．（2）仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是220km．（3）仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是10升．考点：功和功率的计算、热值计算3.（2014·本溪）如图所示为某品牌蒸汽挂烫机，为了便于移动，它底部装有四个轮子．其工作原理是：底部的储水箱注满水后，水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾，并变成灼热的水蒸气，不断喷向衣物，软化衣物纤维．下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数．[g=10N/kg，c水=4.2×103J/（kg•℃），g=10N/kg]发热功率880W额定电压 220V 储水箱注满水量 2kg 挂烫机净重4kg 轮子与地面接触的总面积12cm 2（1）储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是多少？（2）该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少？（3）如果发热体每分钟能把25g 水由20℃加热至100℃，在这一过程中水吸收了多少热量？发热体产生多少热量【答案】（1）储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是5×104P a ；（2）该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是4A （3）水吸收的热量为8400J ；发热体产生的热量为52800J ．【解析】试题分析：（1）储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压力：F =G 总=m 总g=（2kg+4kg ）×10N/kg=60N，则储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强：24m1012N 06-⨯==S F P =5×104P a ；（2）由P =UI 可得，挂烫机正常工作时通过发热体的电流：A 4V220W 880===U P I ；（3）水吸收的热量：Q 吸=cm （t ﹣t 0）=4.2×103J/（kg•℃）×0.025kg×（100℃﹣20℃）=8400J ；发热体产生的热量：Q =W=Pt =880W×60s=52800J．考点：压强的大小及其计算；电功与热量的综合计算．.4.（2014·镇江）如图是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯，路灯的额定功率为0.12kW ，光电池接收太阳光辐射的功率为1kW ，吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示，风能转化为电能的效率为4%，光电池将光能转化为电能的效率为η光．风速（m/s ） 2 4 6 8 10 12 16 风功率（W ） 151254201000200033758000（1）无风的晴天，光照6h ，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h ，则路灯消耗的电能是多少kW•h？光电池将光能转化为电能的功率η光为多大？（2）在有风的晴天，经3h 的光照和风吹，路灯可正常工作7h ，则当时的风速为多大？【答案】（1）无风的晴天，光照6h ，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h ，则路灯消耗的电能是1.2kW•h；光电池将光能转化为电能的功率为20%；（2）在有风的晴天，经3h 的光照和风吹，路灯可正常工作7h ，则当时的风速为10m/s ．【解析】试题分析：（1）路灯工作t 1=10h 消耗的电能：W 电1=P 灯t 1=0.12kW×10h=1.2kW•h；光照t 2=6h ，光电池接收的太阳能：W 光1=P 光×t 2=1kW×6h=6kW•h；光电池将光能转化为电能的效率： η电=hkW 6hk2.111••=W W W 光电×100%=20%；（2）路灯工作t 3=7h 消耗的电能：W 电2=P 灯t 3=0.12kW×7h=0.84kW•h；光照t 4=3h ，光电池接收的太阳能：W 光2=P 光×t 4=1kW×3h=3kW•h；根据公式η电=光电W W 可知光电池产生的电能：W 电2= W 光2η电=3kW•h× 20%=0.6kW•h；风力发电机产生的电能：W 风电=W 电2﹣W 光电=0.84kW•h﹣0.6kW•h=0.24kW•h；根据公式η风=，可知消耗的风能：W 风==•=%4h.24kW 0风风电ηW 6kW•h；风的功率为：W t W P k 2h3h6kW 4=•==风，根据风功率与风速之间的关系可知此时的风速为10m/s ．考点：能源与可持续发展5.（2014·湖州）如图是一盏漂浮在水面的太阳能荷花灯，白天太阳能发电板给电池充满电，晚上电池给LED 灯照明供电。

(初中物理)专题49 中考热电综合计算题(解析版)

专题49 热电综合计算题解决热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式、电功公式、电功率公式等；涉及到的物理规律有热平衡思想、串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律等。

【例题】（2020四川南充）市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。

下图是某电热水壶的电路简图，开关K 接通后，开关S 自动与触点a 、b 接通，热水壶开始烧水；当壶内水温达到100o C 时，温控开关S 自动与a 、b 断开，并立即与触点c 接通，水壶进入保温状态。

已知电源电压为220V ，电阻R 1=50Ω，这种水壶的加热功率P 加热是保温功率P 保温的5倍，水的比热容c =4.2x103J/(kg.o C)，R 1、R 2电阻不受温度影响。

求：(1)将1kg 初温为35o C 的水加热到100o C 需要吸收多少热量?(2)电阻R 2的阻值。

(3)在晚上用电高峰期将1kg 初温为35o C 的水加热到100o C 需用时300s ，若加热效率为91%，则晚上用电高峰期的实际电压为多少?【答案】(1)52.7310J ⨯；(2)200Ω； (3)200V 。

【解析】(1)初温为35o C 水加热到100o C ，温度的变化量为o 0o o C 35C 65C =100t t t =∆=-－需要吸收的热量为()3o o 54.210J/kg.C =1kg 65C=2.7310J Q cm t ⨯⨯=∆⨯⨯吸(2)由题意可知，开关S 自动与触点a 、b 接通时1R 与2R 并联，电热水壶处于加热状态，得加热时电功率为 12P P P =+加热的开关S 自动与a 、b 断开，并与触点c 接通时，电路变为2R 的简单电路，电热水壶处于保温状态，得保温时电功率为2P P =保温水壶的加热功率P 加热是保温功率P 保温的5倍，即5P P =加热保温得 12255P P P P P =+==加热保温即124P P = 根据2U P R=得 211U P R = 222U P R = 电阻1=50ΩR ，根据124P P =可算出电阻2R 为2212124U U P P R R === 即1214R R = 得214450Ω=200ΩR R ==⨯(3)初温为35o C 的水加热到100o C ，温度变化量为o 0o o C 35C 65C =100t t t =∆=-－吸收的热量为()3o o 54.210J/kg C =1kg 6C=2.7310J 5Q cm t ⨯⋅=⨯∆⨯⨯吸总的消耗的电能为 552.7310=310J 91%J Q W η==⨯⨯吸总电路总电阻为 121250Ω200Ω==40Ω50Ω+200ΩR R R R R ⨯=+总根据公式2=UW tR实总总得U=实【对点练习】小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示)，内部由加热系统和按摩系统两部分组成。

江苏省(苏科版)2015年中考物理《力热电》综合计算

中考物理《力、热、电》综合计算综合计算题综合多种物理过程，有的联系生活实际，常常立意于新的物理情境.解题过程运用多个物理概念及规律，分析多个研究对象，该类题型有：能量效率问题、电热结合、力热结合、电力结合等；要求学生在解题技巧上，仔细审题，对题目进行认真分析划分为子问题，划分步骤，逐层深入，建立有关方程，求解；要求学生关注生活中的物理，学会思考，学会知识迁移和建模，尝试用物理知识解决各类问题，逐步提高综合能力.题型之一力、电综合题该题型一般以发电机、电动机、压敏电阻、滑动变阻器、简单机械为载体，建立力与电之间的联系，或考查力电转换，或力与电并列设置问题进行考查.（2014·杭州）图甲是一个电子拉力计原理图.硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R1间的摩擦不计）.电压表量程为0～3 V，ab是一根长为6 cm的均匀电阻丝，阻值R1=30 Ω，电源电压U=6 V.（1）要保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为多少欧？（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a，闭合开关后电压表的读数为多少伏？（3）已知该弹簧伸长的长度Δl与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0=45 Ω，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针指在0.8 V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大? 此拉力计的量程是多少？点拨：为了保证电压表的正常工作，R0至少应分3 V的电压.当滑片P处于a端时，开关闭合后电压表被短路.当电压表的示数为0.8 V时，可先用欧姆定律求出电流中电流，进而求出R1的aP段阻值、滑片P移动的距离Δl，对比图像即可得出此时拉环上拉力的大小F.滑片P的最大移动距离Δl′=6 cm，对比图像即可得出此时拉环上拉力的大小F.1.（2013·台州）重力灯是英国的里弗斯设计的一款概念环保灯，设计师为这款灯找到了“可再生能源”，它就是通过一定的装置将重力势能转化为电能.已知重物质量为20 kg，每次被举高2 m，LED灯的额定功率为1 W，g取10 N/kg.则：（1）重物每被举高一次，人至少对重物做了多少焦的功？（2）重物重力做的功有50% 转化为电能，每举高一次重物能使该灯正常照明多长时间？2.（2014·黄冈）当前城镇化建设进程中，在一些场馆和楼房建设工地上，常见一种“塔吊”的起重设备，其主要组成为电动机和机械两部分，如图所示.假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：额定电压380 V，额定功率38 kW，线圈电阻0.5 Ω.在一次起吊中，该“塔吊”电动机正常工作25 s，把质量为3 t的重物吊起22 m(g取10 N/kg).求：（1）电动机吊起重物的过程中消耗的电能.（2）电动机正常工作过程中线圈产生的热量.（3）该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率.3.（2014·荆州）建筑工地上常用电动机通过“龙门吊”提升重物，电动机带动绕有钢索的轮轴转动，与钢索相连的重物就被匀速提升，如图所示.如果轮轴的周长L=40 cm，电动机带动轮轴每秒钟转1圈，被提升的重物质量m=600 kg，电动机的电功率P=4 kW，g取10 N/kg，求:(1)在1 min内重物被提升的高度.(2)在1 min内钢索对重物所做的功.(3)这套设备的机械效率为多少？4.（2014·绍兴）小敏看到超载损坏的新闻报道.设计了一个称量车重的模拟电路，将载重量转化成电流表示数，如图甲.电路由电源，称重计（电流表，量程0～0.6 A）,定值电阻R0，滑动变阻器R1，弹簧和开关组成.已知电源电压8伏，滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧，且电阻的大小与其接入的长度成正比，弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙，当没有载物时，变阻器滑片指向上端，电流表示数是0.1 A.（1）定值电阻R0多大？（2）弹簧的长度与受到的力的关系是：在弹性限度内，.（3）最大载重时，该模拟电路的电流表示数多大？（4）小华觉得最大称量时，该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半，则应选择定值电阻；R2=20欧，R3=5欧和R4=1欧中哪个替换R0，替换后，最大称量时，电流表示数多大？5.（2014·嘉兴）随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭.扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能.如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：（1）机器人吸尘的工作原理是通过电动机转动使内部压强________，从而使杂物进入吸尘器.（2）电池容量“2 000 mAh”是指当工作电流为2 000 mA，能持续供电1小时.若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间？（3）机械人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电.若返回过程中受到的阻力为20 N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米？（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）6.（2013·庆阳）电动自行车是备受人们青睐的一种交通工具.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）行驶过程中每个轮胎与地面的接触面积为50 cm２，当一个质量为50 kg的中学生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？（g取10 N/kg）（2）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40 N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？（3）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）7.（2014·福州）为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”，餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如图所示，电源电压3 V不变，提示器的电阻R0恒为50 Ω，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示，开关S闭合后，求：（1）根据表中数据，当载盘台所载质量是100 g时，R1的阻值是多少？电路中的电流是多少？（2）在第（1）问的基础上，通电5 s，电流通过R1产生的热量是多少？（3）当电路中的电流达到0.03 A时，提示器会发出提示音，若空餐盘质量为100 g，此时盘内剩余食物的质量是多少？8.（2014·泰安）如图甲是某工厂生产流水线产品输送计数装置示意图（俯视图），立方体产品在水平传送带上与传送带以相同速度v=1 m/s匀速运动，产品的质量m=0.8 kg.计数器由电流表和电路计数元件组成（电流表和电路计数元件的电阻不计），通过电路中电流的变化计数产品，a为激光源，R1为光敏电阻，R2为保护电阻.当激光射向R1时，R1的阻值变小，每当产品运动通过a与R1之间时，射向R1的光线会被产品挡住，R1阻值变大.闭合开关，电路中计数器中电流的示数I随时间t的变化图像如图乙所示.（g取10 N/kg）（1）不计空气阻力，求传送带匀速运送产品过程中对每一个产品的作用力大小和方向.（2）求每个产品的边长L1和产品的间隔L2.每个产品对传送带的压强大小.（3）已知电源电压U=3 V，R2=1 kΩ，求传送带匀速运输产品过程中1 min内光敏电阻R1消耗的电能.题型之一力、电综合题例1（1）电压表示数最大时，R0有最小值，此时电路中的电流I1=U/R1=3 V/30 Ω=0.1 A ，R 0= U R0/I 1=（6 V －3 V ）/0.1 A= 30 Ω.（2）当滑片P 处于a 端时，开关闭合后电压表被短路，其示数为0.（3）当电压表的示数为0.8 V 时，电路中的电流I 2=U/R =6 V/（30 Ω＋45 Ω）=0.08 A ，R aP = U aP /I 2= 0.8 V/0.08 A= 10 Ω，R 1的aP 段l aP =6 cm ×10 Ω/30 Ω=2 cm ，即滑片P 移动的距离为2 cm ，由图像可知，此时拉环上拉力F =200 N.由于电阻丝ab 的长度为6 cm ，则滑片P 的最大移动距离Δl ′=6 cm ，由图像可知，此时拉环上拉力F ′=600 N ，即拉力计的量程为0～600 N. 针对训练1.（1）重物的重力：G=mg =20 kg ×10 N/kg=200 N人对重物做的功：W=Fs=Gh =200 N ×2 m=400 J(2)重物重力做的功转化的电能：W 电=W η=400 J ×50%=200 J每举高一次重物能使该灯正常照明的时间：t=pW 电= W 1J200=200 s2.（1）由于电动机正常工作，消耗的功率等于额定功率，即P =38 kW=3.8×104 W ，工作时间t =25 s ，所以电动机消耗的电能W=Pt ＝3.8×104 W ×25 s ＝9.5×105 J（2）电动机正常工作时的电流：I=UP=P 额/U 额=3.8×104 W/380 V=100 A 线圈产生的热量：Q=I 2Rt =(100 A)2×0.5 Ω×25 s=1.25×105 J（3）线圈电流产生热量即该“塔吊”本身消耗的电能为W 1=Q=1.25×105 J ，所以“塔吊”电能转化为机械能的总量，即机械部分所做的总功W 总=W-W 1 =9.5×105 J-1.25×105 J=8.25×105 J 又因为η=总有用W W =总W G h，所以该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率η＝3×103 kg ×10 N/kg ×22 m8.25×105 J=80%3.(1)轮轴在1 min 内转过的圈数N=nt=1×60=60转故重物上升的高度h=NL =60×0.4 m=24 m (2)钢索对重物做功W 物=mgh=600×10×24 J=1.44×105 J(3)电动机在1 min 消耗的电能W 总=Pt=4 000×60 J=2.4×105 J故该装置的机械效率η=W 物/W 总=1.44×105 J/（2.4×105 J ）=60%4.（1）R 总=U/I 1=8 V/0.1 A=80 Ω,R 0=80 Ω-20 Ω=60 Ω.（2）受到的压力越大，弹簧的长度越短.(3)模拟电路最大载重时弹簧长度为24厘米，此时滑动变阻器的电阻为R ′1 20 Ω/40 cm=R ′1/24 cm, R ′1=12 ΩI ′=U/R =8 V/（60 Ω+12 Ω）=0.11 A.（4）I ＞0.3 A U/(R ′1+R)＞0.3 A 8 V/(12 Ω+R )＞0.3 A R ＜14.67 ΩI ≤0.6 A U/(R ′1+R)≤0.6 A8 V/(12 Ω+R )≤0.6 A R ≥1.33 Ω. ∴选R 3，电阻最大载重电流I=UR =8 V （12 Ω+5 Ω）=0.47 A.5.（1）减小（2）I=U P =V W 1530=2 A=2000 mA AmAhm 20002000=1 h（3）克服阻力做的功：W=UIt =15 V ×2 000 mAh ×10%×40%=4 320 Js=F W =NJ 204320=216 m 6.（1）地面受到的压强p=F/S =(40 kg+50 kg)×10 N/kg/0.01 m2=0.9×105 Pa （2）蓄电池储存的电能W 电＝0.576 kW ·h ＝2 073 600 J电动自行车行驶克服阻力做功W 机＝W 电η＝2 073 600 J ×80%=1 658 880 J电动自行车能连续行驶的路程s=W 机/F =1 658 880 J/40 N=41 472 m（3）优点：无尾气；噪音小.缺点：蓄电池一般使用一年左右就需更换，废弃后的电池污染环境. 7.（1）由表可知，R 1=100 ΩR=R 1+R 0=100 Ω+50 Ω=150 Ω电路中的电流I=R U =1503V=0.02 A（2）电流通过R1产生的热量：Q=I 2R 1t =(0.02 A)2×100 Ω×5 s=0.2 J（3）当电路中的电流达到0.03 A 时R ′='I U =AV 03.03=100 Ω R 1′=R ′-R 0=100 Ω-50 Ω=50 Ω查表可知,载盘所载质量为150g剩余食物的质量m 余=150 g-100 g= 50 g 8.(1)F=G=mg =0.8 kg ×10 N/kg=8 N;竖直向上 (2)L 1=vt 1=1 m/s ×0.1 s=0.1 mL 2=vt 2=1 m/s ×0.2 s=0.2 m F 压=G=mg =0.8 kg ×10 N/kg=8 N p=F 压/S =8 N/0.01m 2=800 Pa(3)在0~0.2 s 内,I 1=2×10-3 AU 2=I 1R 2=2×10-3 A ×103 Ω=2 V U 1=U-U 2=3 V-2 V=1 VW 1=I 1U 1t 1=2×10-3 A ×1 V ×0.2 s=4×10-4 J在0.2 s-0.3 s 内,I 2=1×10-3 AU 3=I 2R 2=1×10-3 A ×102 Ω=1 V U 4=U-U 3=3 V-1 V=2 VW 2=I 2U 4t 2=1×10-3 A ×2 V ×0.1 s=2×10-4 J在1 min 内,W =60 s/0.3 s ·(W 1+W 3)=200×（4×10-4 J+2×10-4 J ）=0.12 J.题型之二电、热综合题该题型一般以电热器为载体，利用电流的热效应给水等物质加热.焦耳定律是试题考查的重要知识点，能量转化方向是试题的热点.热能发电则是试题的另一个侧面.（2014·东营）无内胆饮水机——管线机的电路原理如图，电热丝R 1、R 0绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态（“断开”或“闭合”），可以选择出温水或开水.该管线机的额定电压是220 V，开水加热电功率是2 200 W，温水加热电功率是1 100 W.已知：电热丝R1、R0电阻不随温度变化，水的比热容c=4.2×103 J/（kg·℃），水的密度=1×103 kg/m3，g取10 N/kg.求：（1）“温、开水选择开关”的状态和出温水、开水的对应关系如何？（2）饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流是多少？电热丝R0的电阻是多少？（3）现在需要100 ℃的开水500 ml，已知水的初温是20 ℃，水需要吸收多少热量？如果电能转化为水的内能的效率是80%，饮水机正常工作时，烧开这些水需要多少时间？点拨：电热器连入电阻越大，其功率越小，档位越低；电热器连入电阻越小，其功率越大，档位越高.1.（2014·安徽）某太阳能热水器装有100 kg、初温为20 ℃的冷水，经过一天的太阳照射，水温升高到65 ℃，则这些水吸收的热量等于完全燃烧多少体积的天然气所放出的热量？假如用功率为2 kW的电热水器产生同样多的热量，则通电的时间为多少秒？［已知水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）、天然气的热值4.2×107J/m3］2.（2014·广安）6月5日是世界环境日，低碳排放，保护地球是当今世界的主题，如何合理利用和开发能源，提高能源的利用率，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题.（1）在能源家庭中，风能、太阳能、水能都同属于___________（填“可再生”或“不可再生”）能源，它们的开发和利用可以减少大量化石能源的生产和消费所导致的生态破坏与严重环境污染.（2）为实现减排目标，国家大力推广风力、水力发电.如图是我国西部某处风力发电场的壮观画面.假如装机总功率4.2×106 kW的风电场项目全部建成后，所有机组发电1 h，可提供多少千瓦时电能？若这些电能全部转化为水的内能，那么可以把多少质量的水从28 ℃加热至沸腾（标准大气压下）？［c水=4.2×103 J/（kg·℃）］3.（2014·衡阳）如图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜.使用时，镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，下表是该防雾镜的相关数据：面积大小110 dm2镜子质量 1.1 kg额定电压220 V额定功率 1 W/dm2（1）求防雾镜正常工作时的电流.（2）经测试，在-10 ℃环境下.正常工作400 s使平面镜的平均温度升高了40 ℃，求电热膜给平面镜的加热效率.［玻璃的比热容为0.75×103 J/（kg·℃）］（3）如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器，能使电热极的功率在原功率的25%～100%之间变化，以满足不同季节使用的需要.请求出R的最大阻值.4.（2014·济宁）小梦家新买了一口电饭锅，如图甲所示.通过查看说明书，发现电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态.图乙是电饭锅的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电热丝.（1）自动开关S接通或断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由.（2）要是R2在保温状态下的功率是加热状态下的1/25，R1与R2应满足什么关系？（3）“母亲节”到了，小梦想为妈妈准备泡脚水，由于水温较低，小梦先从盛有5 kg水的桶中取出2 kg水倒入电饭锅中加热4 min后，将水倒回水桶中，经过测量桶中水温升高了20 ℃（整个过程不计能量损失）.请计算R2的阻值.5.（2013·吉林）甲图是用来焊接自来水管的塑料热熔器.通电后，加热头发热，使需接上的塑料水管的两头熔化，将它们对接、紧压在一起，冷却后，就可以拼成一根水管了.其电路部分如图乙所示，S2为温控开关，S1是手控开关. ND为指示灯，R1是限流电阻，R2和R3均为加热电阻.下表是它的技术参数.（1）请说出加热和保温状态下，开关S1和S2所处的状态.（2）求出R2的电阻值.（3）若熔化1 kg的PVC塑料需要吸收106 J热量，某次熔接时要需熔化80 g的PVC，则正常情况下至少要加热多长时间？（4）在设计时，若指示灯ND可在“3 V 0.3 A”普通灯泡和“3 V 10 mA”的发光二极管中．任选一种，你认为选哪一种比较合适，请说明理由.6.（2013·黄冈）电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度.下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换.则：(1)若加热前水温为20 ℃，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3分钟，则电热槽中水的质量是多少千克？［不计热损失，c水=4.2×103 J/(kg·℃)，结果保留两位小数］(2)加湿器在低档时的发热功率.(3)对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议.7.（2013·临沂）用豆浆机制作豆浆的过程是：按合适的比例把豆料、清水放入豆浆机中、经过预热、打浆、加热等程序，即可制成熟豆浆.某豆浆机的参数如下表：一次打浆要向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5 kg，需13 min完成加工过程，其工作信息如图所示.请解答下列问题：（1）根据工作信息图可知从第6 min至第9 min为第一段加热过程，求这段过程中豆浆吸收的热量是多少?［c豆浆=4.0×103 J/(kg·℃)］（2）豆浆机正常工作完成一次豆浆制作，共消耗多少电能？题型之二电、热综合题例2（1）当选择开关闭合时，电阻R1短路，电路中的总电阻小，由公式P=U2/R可知，电热器的功率大，出开水.当选择开关断开时，电阻R1、R0串联，电路中的总电阻大，由公式P=U2/R可知，电热器的功率小，出温水. （2）出开水时，电热丝中的电流I开=P开/U=2 200 W/220 V=10 A，电热丝R0=U/I开=220 V/10 A=22 Ω.（3）水吸收的热量Q吸= cmΔt=4.2×103 J/（kg·℃）×500×10-6×1×103 kg×（100 ℃－20 ℃）=1.68×105 J，产生这些热量所需的电能W=Q吸/η=168 000 J/80%=2.1×105 J，饮水机工作时间t=W/P=2.1×105 J/2 200 W=95.5 s.针对训练1.水吸收的热量Q吸= cmΔt=4.2×103 J/（kg·℃）×100 kg×（65 ℃－20 ℃）=1.89×107 J天然气的体积V=Q放/q=Q吸/q=1.89×107 J/（4.2×107 J/m3）=0.45 m3电热器工作时间t=W/P= Q 吸/P =1.89×107 J/2 kW=9 450 s 2.（1）可再生（2）（2）W=Pt =4.2×106 kW ×1 h=W=Pt =4.2×106 kW ·hm=Q/（c Δt ）= W/（c Δt ）=4.2×106×3.6×106 J/［4.2×103 J/（kg ·℃）×（100 ℃－28 ℃）］ =5×107 kg3.（1）防雾镜的功率P=1W/dm 2×110 dm 2=110 W.防雾镜正常工作时的电流I=P/U=110 W/220 V=0.5 A.（2）平面镜吸热Q 吸=cm 镜(t-t 0)=0.75×103 J/（kg ·℃）×1.1 kg ×［40 ℃-（－10 ℃）］=4.125×104 J. 防雾镜消耗的电能W=Pt =110 W ×400 s=4.4×104 J.防雾镜的效率η=Q 吸/W =4.125×104 J/（4.4×104 J ）=93.75%.（3）电热膜的电阻为R 0=U 2/P=（220 V ）2/110 W=440 Ω，当R 的阻值最大时，通过电热膜的电流最小，此时电热膜的功率最小，应为 110 W ×25%=27.5 W;此时通过它的电流：I 小=R P 最小=4405.27W=0.25 A,电路中的总电阻为R 总=U/I 小=220 V/0.25 A=880 Ω,变阻器的最大阻值为R=R 总-R 0=880 Ω-440 Ω=440 Ω.4.（1）自动开关断开时R 1和R 2串联，此时电饭锅的功率P 1=U 2/(R 1+R 2);自动开关闭合时R1被短路，电路中只有R2，此时电板锅的功率P2=U2/R2,因为P1＜P2,所以自动开关断开时是保温状态，自动开关闭合时是加热状态.（2）由题意可知：[U/(R1+R2)]2×R2=U2/R2×1/25,化简得R1=4R2.（3）不计热损失时，桶中吸收的热量等于加热时R2放出的热量，所以Q=W，cmΔt=U2t/R2R2=U2t/ cmΔt=(220 V)2×4×60 s/4.2×103 J(kg·℃)×5 kg×20 ℃=27.657 Ω.5.（1）保温状态下，开关S1闭合，开关S2断开，R2与R3串联；加热状态下，开关S1、S2均闭合，思路中只有加热电阻R3工作.（2）R3=U2/P1=（220 V）2/1 000 W= 48.4 ΩR总=U2/P2=（220 V）2/250 W=193.6 ΩR2= R总－R3=193.6 Ω－48.4 Ω=145.2 Ω（3）熔化80 g的PVC需要吸收的热量Q=106 J×80/1 000=8×104 J加热时间t=W/P1=Q/P1=8×104 J/1 000 W=80 s（4）若选用普通灯泡，则指示灯电路消耗的功率P1=UI1=220 V×0.3 A=66 W若选用发光二极管，则指示灯电路消耗的功率P2=UI2=220 V×0.01 A=2.2 WP1大于P2，故选用发光二极管较好.6.（1）不计热损失，有Q1=Q2P1t= c水m(t2-t1)400 W ×3×60 s=4.2×103 J/(kg ·℃)× m ×(100 ℃-20 ℃) m ≈0.21 kg（2）电热加湿器在高档时，R 2被短路，电路中只有R 1,有P 1=U 2/R 1 电热加湿器在低档时，R 1和R 2串联，总电阻R=2R 1，有P 2=U 2/2R 1则P 2/P 1=R 1/2R 1=0.5,P2=0.5×400 W=200 W （3）可以降低电热槽内气压7.（1）Q= c 豆浆m Δt =4.0×103 J/（kg · ℃）×1.5 kg ×（100 ℃－70 ℃）=1.8×105 J （2）一次制作过程需13 min ，其中加热时间为11 min ，打浆时间为2 min ，则：W= P 1 t 1＋P 2 t 2=1 100 W ×11×60 s ＋200 W ×2×60 s=7.5×105 J.题型之三力、热综合题汽车、汽艇、飞机、推土机等机械，构建了力、热之间的联系，因而成为了力、热综合题的载体.t s v =、SFp =、P=W/t 、W=Fs 、P=Fv 、Q=q m 是解题常用的公式，热机效率仍是试题考查的重点.（2014·威海）我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能.该飞机最大起飞质量为37 t ，最大飞行高度达20 000 m ，最大航行速度达2.5倍声速（合3 060 km/h ），最大载油量为10 t.飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107 J/kg.求：（1）飞机发动机完全燃烧10 t 燃油获得的能量是多少焦？（2）当飞机以400 m/s 的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？（3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500 m/s 的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？点拨：燃油燃烧释放的能量可以利用公式Q=mq 计算，此时飞机可做的机械功为W=Q η，而W = Fs = fs.知飞机的速度v，则可从表格中获取飞机受到的阻力f，进而得出飞机的动力F，再利用公式P=Fv算飞机的功率.1.（2014·梅州）一辆总重为1.6×104 N的汽车在高速公路上匀速行驶了20 km.已知汽车行驶过程所受平均阻力为1.4×103 N，车轮与地面接触的总面积为0.08 m2，求：（1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强；（2）汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功；（3）若在这段路程内，汽车发动机排出的废气带走的热量为4.2×107 J.这些热量可使多少m3的水温度升高50 ℃.［水的比热容c水=4.2×103 J/（kg·℃）］.2.（2013·河南）在城乡建设中，推土机发挥着巨大的作用.如图为某型号履带式推土机，额定功率为2.0×105W.请回答并计算：（1）推土机安装履带，是为了在松软的土地上作业时___________；当推土机在湿滑的土地上作业时，履带上凸出的棱则起到_______________的作用.（2）当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时，在1 min内匀速前进了120 m，求推土机受到的阻力.（3）若推土机发动机的效率为40%，工作一段时间消耗柴油50 L，求此过程中推土机做的功.已知柴油的密度为0.8×103 kg/m3，热值为4.0×107 J/kg3.（2014·云南）如图是根据某小汽车在一段平直的路面上行驶的时间通过的路程绘制的示意图.（1）判断图中小汽车是匀速直线运动还是做变速直线运动；（2）求图中小汽车全程的平均速度；（3）若小汽车以20 kW 的功率行驶10 min 消耗汽油1 kg ，已知汽油的热值q=4.6×107 J/kg ，求小汽车发动机的效率.4.某快艇使用的汽油热值约为4.6×107J/kg ，密度约为0.7×103 kg/m 3，油箱容积为50 L ，它在水中匀速航行时所受的阻力f=1 400 N ，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46 km ，则牵引力所做的功是多少？（3）若快艇匀速行驶46 km 耗油8 L ，则发动机的效率为多少？5.如图为泸州市某风景区山中的一段盘山公路照片.以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路（盘山公路近似处理为斜面）以10 m/s 的速度匀速行驶，经过900 s 从山脚到达山顶；汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103 N.已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%，汽油热值q=4.6×107 J/kg ，求：（1）汽车上山时牵引力的功率为多大. （2）汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油.6.（2014·呼和浩特）2013年CYCC 中国房车锦标赛分站赛于7月5日至7月7日在鄂尔多斯国际赛车场举行.某一型号的房车在一段平直公路上匀速行驶了56 km ，用时半小时，车的总质量为3×103 kg ，受到的阻力为车重的101.求：（1）该房车的行驶速度；（2）该房车牵引力所做的功；（3）已知这一过程消耗燃油1.5×10-2 m3，则热机在这一过程中消耗的总能量为多少？（假设燃油完全燃烧，燃油密度ρ为0.8×103 kg/m3，燃油热值q为4.5×107 J/kg）；（4）若将该房车改装成纯电动汽车，则可使二氧化碳排放量由每消耗1 kg汽油排放2.2 kg二氧化碳降为零.已知改装后的房车每行驶一百公里能耗为160kW·h，则该房车的效率.7.（2014·宜宾）已知××型汽车的质量M=1 200 kg，汽车的额定功率P=40 kW.一般情况下，驾驶员酒后的反应时间（从发现情况到开始制动所需的时间）比正常时慢了0.1～0.5 s，易发生交通事故.下表格为《驾驶员守则》中驾驶员在不同车速时所对应的正常反应距离（汽车在正常反应时间内通过的距离）的表格：反应距（1）假设汽车在水平路面上以额定功率匀速行驶时间t1=15 min，速度大小v1=72 km/h，消耗汽油的质量m=2 kg，求该汽车受到阻力大小和汽车发动机的效率；（g取10 N/kg，q汽油=4.5×107J/kg）（2）请根据表格数据，计算驾驶员的正常反应时间.题型之三力、热综合题例3（1）燃烧10 t燃油放出的热量Q=mq=10×103 kg×5×107J/kg=5×1011 J.（2）由表格可知，飞机以400 m/s的速度巡航时，受到的阻力f1=4.8×104 N，可见其输出功率P1=F1v1=f1v1=4.8×104 N×400 m/s=1.92×107W.（3）飞机加满油，能做的机械功W=Qη=5×1011 J×40%=2×1011 J；由表格可知，飞机以500 m/s的速度巡航时，受到的阻力f2=7.5×104 N，则其航行的距离s=W/F2= W/f2=2×1011 J/（7.5×104 N）≈2 666.7 km.针对训练1.（1）压强p=F/S=1.6×104 N/0.08 m2=2×105 Pa（2）发动机所做的功W=Fs=1.4×103 N×20×103 m=2.8×107 J（3）水的质量m=Q吸/（cΔt）=4.2×107 J/［4.2×103 J/（kg·℃）×50 ℃］=200 kg 水的体积V=m/ρ=200 kg/(103 kg/m3)=0.2 m32.(1)减小压强增大摩擦（2）推土机做功W=Pt=Fs则牵引力F=Pt/s=2.0×105 W×60 s/120 m=1.0×105 N由于推土机匀速运动，则推土机受到的阻力Ff=1.0×105 N（3）消耗的柴油质量m=ρV=0.8×103 kg/m3×50×10-3 m3=40 kg柴油完全燃烧放出的热量Q=mq=40 kg×4.0×107J/kg=1.6×109 J根据η=W/Q×100%可得推土机做的功W=Qη=1.6×109 J×40%=6.4×108J3.（1）小汽车做变速直线运动（2）小汽车全程的平均速度是v=s/t=1 200 m/40 s=30 m/s（3）P=20 kW=2×104 W,t=10 min=600 s发动机做的功W=Pt=2×104 W×600 s=1.2×107 J1 kg汽油放出的热量是Q放=mq=1 kg×4.6×107 J/kg=4.6×107 Jη=W/Q放=1.2×107/4.6×107 J≈26.09%4.（1）m=ρV=0.7×103 kg/m3×0.05 m3=35 kg（2）W=Fs= fs=1 400 N×4.6×104 m=6.44×107 J（3）m1=ρV1=0.7×103 kg/m3×0.008 m3=5.6 kgQ放=m1q=5.6 kg×4.6×107J／kg=2.576×108 Jη= W/Q放=6.44×107 J/（2.576×108 J）=25%5.（1）s=vt=10 m/s×900 s=9×103 mW牵=Fs=9.2×103 N×9×103 m=8.28×107 J牵引力的功率P=W牵/t=8.28×107 J/900 s=9.2×104 W（2）汽油完全燃烧释放的热量Q=W牵/η=8.28×107 J/30%=2.76×108 J消耗汽油的质量m=Q/q=2.76×108 J/4.6×107J/kg=6 kg.6.（1）v=s/t=56 km/0.5 h=112 km/h（2）W有=Fs=110mgs=110×3×103 kg×10 N/kg×56×103 m=1.68×108 J（3）W总=mq=ρVq=0.8×103 kg/m3×1.5×10-2 m3×4.5×107 J/kg=5.4×108 J（4）η=W有/W′总=1.68×108 J/(160×56/100×3.6×106 J)=52% 7.（1）①牵引力做的功为W=Pt=40×103 W×15×60 s=3.6×107 J汽车牵引力F=P/v=40×103 W/72×13.6=2 000 N机车受到的阻力f=F=2 000 N②汽油完全燃烧释放的能量Q=mq=2 kg×4.5×107 J/kg=9×107 J 汽车发动机的效率η=W/Q=3.6×107 J/9×107 J=40%（2）车速v1=40 km/h=403.6 m/s驾驶员的反应时间Δt=s1/v1=5 m/403.6 m/s=0.45 s题型之四力、热、电综合题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.（2014·潍坊）小明家的电热水壶具有自动加水和加热两种功能.其装置如图所示，烧水时，先按一下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶内，当壶内水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热装置将对壶内的水加热，当水沸腾时，加热装置自动停止加热，已知水的比热容c 水=4.2×103 J/（kg · ℃），水的密度ρ水=1.0×103 kg/m 3，g 取10 N/kg ，电热水壶的铭牌数据如表.（1）如果自吸泵抽水效率为60%，求自吸泵将1.2 L 水提升0.5 m 消耗的电能.（2）电热水壶正常工作时，把1.2 L 水从20 ℃加热到100 ℃用的时间是6 min ，求电热水壶的热效率. 点拨：解题时应注意能量的转化方向.题中，自吸泵抽水，电能转化为机械能，有W 电η1=W 机；电热水壶烧水时，电能转化为热能，有W 电η2=W 热.1.奥运场馆“鸟巢”的主体钢结构质量为4.2×105 kg ，靠自身的24根钢柱支撑.已知c 水=4.2 ×103 J/（kg ·℃），g 取10 N/kg.（1）若每根钢柱的横截面积为1.5 m 2，则平均每根柱子承受的压强有多大？（2）若功率为1 000 kW 的太阳能供电系统为“水立方”连续工作5 h ，可得到多少焦耳的电能？如果这些电能有42%转化为水的内能，可使游泳池里200 t 的水温度升高多少℃？。

中考物理综合计算题-力热电1

初中物理中考压轴题训练一力学综合题1.如图所示，一个质量为60 kg，底面积为0.1m2的物体，通过滑轮组在25N拉力作用下做匀速直线运动，已知物体受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍求：（1）在图上作出物体对水平地面的压力的示意图（2）物体所受的重力是多少？（3）物体静止时对水平地面的压强是多少？（4）该滑轮组的机械效率是多少？2.底面积为0.4m2的大木箱原放在水平地面上，现某人用小车将它从斜面底端匀速推上斜面顶端，整个过程用时10s，已知木箱重400N，人重600N，人对木箱的推力为75N，斜面长为4m，斜面高为0.5m，求：（1）木箱对水平地面的压力（2）木箱沿斜面向上的速度（3）人对木箱做的有用功（4）这种情况下的机械效率3.某公寓楼高40m，完成此建筑需要浇注钢筋混凝土10 4m3,还需要其它建筑材料3.5×104t，（已知混凝土的密度为2.5×103kg/m3）（1）要从地面向楼顶提供自来水，加压设备至少需要给水施加多大的压强？（2）若每天把120m3的水从地面送到楼顶，每天至少对水做多少功？（3）测量表明，该楼的地基所承受的压强不得超过1.2×106pa，若房基与地面的接触面积为1×103m2，则此大楼另外添加的装饰材料，各种设备等物质及进出大楼的人员总质量不得超过多少？4.汽车是我们熟悉的交通工具，一些单位为了降低运营成本肆意超载，造成路面损坏。

某种型号运输车的部分参数如下表，求：（1）若该车车厢内装有12m3的沙子，请你通过计算回答，汽车是否超载？此时汽车对水平路面的压强多大？（ρ沙 =2.5×1.03kg/m3）（2）已知沙场到建筑工地的距离为180km，当该车满载时，以140kw的功率正常行驶，能否在2h内从沙场到建筑工地？（车受到的阻力为车重的0.02倍）电学综合题5.某同学利用图甲电路对额定电压已经模糊、额定功率为1w的小灯泡进行了如下研究，按如甲连接电路后，闭合开关S，测得通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压关系如图乙。

2020年苏科版中考物理专题40-力、热、电学综合计算(一)

专题40-力、热、电学综合计算（一）1、(2019·枣庄)节能减排，绿色环保，新能源汽车成为未来汽车发展的方向。

某种型号纯电动汽车的部分参数如表：假如汽车上只有司机一人，质量为60kg，汽车以60km/h的速度匀速行驶36km，耗电9kW•h，汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍。

g＝10N/kg，试问：（1）电动机的工作原理是（选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”）电动汽车前进和倒退是通过改变来改变电动机的转动方向的。

（2）电动汽车对水平地面的压强是多少？（3）电动汽车牵引力所做的功是多大？（4）电动汽车电能转化为机械能的效率是多大？2、（2018•西宁）有种太阳能、电能两用热水器，该热水器用电加热时的额定功率为2000w，晴天时在西宁地区，这种热水器一天内吸收的太阳别能为2.8×107J，能将水箱内80kg初温为20℃的水加热到70℃【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】。

求（1）80kg水吸收的热量是多少？（2）该热水器将太阳能转化为内能的效率是多少？（3）如果遇到阴雨天改用电加热，热水器在正常工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需要多长时间（假设所消耗电能全部转化为内能）？（4）用电高峰期，家中只有液晶电视机和热水器工作时，热水器将上述同样质量、初温的水加热到问样的温度，实际用时1×104s，通过电能表测得此过程共耗电1.8×107J，此时热水器和液晶电视机的实际电功率分别为多大（假设热水器所消耗电能全部转化为内能）？3、(2019·哈尔滨)随着智能化的普及，机器人在人类的生活中扮演着重要的角色。

在图书管理领域机器人可以辅助或替代管理员整理图书，表中所列数据是某新型图书智能管理机器人工作的部分技术参数。

现在智能机器人以最大负重将图书匀速竖直提升至最大高度，用时5s.则此次提升过程中：（1）机器人提升图书速度是多少?（2）机器人对书做功是多少?（3）机器人的电动机工作电流是多少（结果保留两位小数）？电动机做功是多少？4、（18-泸州）如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。

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初中物理中考压轴题训练一力学综合题1.如图所示，一个质量为60 kg，底面积为0.1m2的物体，通过滑轮组在25N拉力作用下做匀速直线运动，已知物体受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍求：（1）在图上作出物体对水平地面的压力的示意图（2）物体所受的重力是多少？（3）物体静止时对水平地面的压强是多少？（4）该滑轮组的机械效率是多少？2.底面积为0.4m2的大木箱原放在水平地面上，现某人用小车将它从斜面底端匀速推上斜面顶端，整个过程用时10s，已知木箱重400N，人重600N，人对木箱的推力为75N，斜面长为4m，斜面高为0.5m，求：（1）木箱对水平地面的压力（2）木箱沿斜面向上的速度（3）人对木箱做的有用功（4）这种情况下的机械效率3.某公寓楼高40m，完成此建筑需要浇注钢筋混凝土10 4m3,还需要其它建筑材料 3.5×104t，（已知混凝土的密度为 2.5×103kg/m3）（1）要从地面向楼顶提供自来水，加压设备至少需要给水施加多大的压强？（2）若每天把120m3的水从地面送到楼顶，每天至少对水做多少功？（3）测量表明，该楼的地基所承受的压强不得超过 1.2×106pa，若房基与地面的接触面积为1×103m2，则此大楼另外添加的装饰材料，各种设备等物质及进出大楼的人员总质量不得超过多少？4.有一圆柱体浸入深度h(cm) 0 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0 3.6 4.2 4.8 6 个弹簧测力计示数F（N） 3 2.85 2.70 2.55 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 测力计挂着一个实心圆柱体，当圆柱体逐渐浸入装有水的圆柱形烧杯过程中（如图所示），观察弹簧测力计的示数变化如下表所示试根据表中所给条件求：（1）当圆柱体浸入深度为0.3m时其底部所受的压强（2）圆柱体的质量（3）圆柱体的密度5.汽车是我们熟悉的交通工具，一些单位为了降自重15t 低运营成本肆意超载，造成路面损坏。

某种型载重20t 号运输车的部分参数如下表，求：（1）若该车汽车轮个数10 车厢内装有12m3的沙子，请你通过计算回答，每个轮胎与地面的接触面积0.05m2汽车是否超载？此时汽车对水平路面的压强多大？（ρ沙=2.5×1.03kg/m3）（2）已知沙场到建筑工地的距离为180km，当该车满载时，以140kw的功率正常行驶，能否在2h内从沙场到建筑工地？（车受到的阻力为车重的0.02倍）电学综合题6．某同学利用图甲电路对额定电压已经模糊、额定功率为1w的小灯泡进行了如下研究，按如甲连接电路后，闭合开关S，测得通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压关系如图乙。

（1）据图判断，实验过程中小灯泡的电阻是（选填“恒定”“变化”）的。

（2）当小灯泡两端的电压为0.5V时，2min 内小灯泡消耗的电能为多少？（3）小灯泡的额定电压为多少？7.在图甲的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表的规格为0~0.6A，电压表的规格为0~15V，灯泡上标有“6V 6W”字样，灯泡电流随电压变化关系如图乙所示，求：（1）灯泡正常发光时的电流（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数（3）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值及此时电路消耗的总功率。

8.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，滑片P在b端时，电压表的示数为12V，灯泡正常发光。

当滑片从b点滑到a点时，电路中电阻增大了6Ω。

求：（1）灯泡的电阻值及电源电压（2）滑片P在a点时，灯泡的实际功率多大？（3）你在计算过程中用到了什么近似？9.如图所示，电源电压恒定为24V，小灯泡标有“6V 3W”字样，定值电阻R2的阻值为24Ω，当开关S闭合，S1 S2都断开且滑片移到滑动变阻器的中点时，灯L正常发光（1）灯泡L的电阻是多少？（2）滑动变阻器的最大阻值是多少？（3）当S1S2都闭合时，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的功率最小，这个最小值是多少？电学力学综合题S1S210.(2007 莆田市)小强同学利用学过的物理知识设计了一个拉力计，图甲是其原理图，硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计），定值电阻R0=5Ω， a b是一根长 5 cm的均匀电阻丝，其阻值为25Ω，电源电压U=3V，电流表的量程0~0.6A，请回答：（1）小强在电路中连入R0的目的是。

（2）当拉环不受力时，滑片处与a端，闭合开关S后电流表的读数是多少？（3）已知该弹簧伸长的长度△L，与所受拉力F间的关系如图乙所示，通过计算说明，开关S闭合后，当电流表指针指在0.3A处时，作用在拉环上水平向右的拉力是多大？11.如图所示是小星利用所学物理知识设计的电子称的示意图，托盘、弹簧上端和金属滑片P固定在一起，定值电阻R0=5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，电阻R=20Ω，电源电压U=3V，电流表的量程为0~0.6A，（弹簧的电阻不计，P与R间摩擦不计）求：（1）在托盘中无物体时，使金属滑片P处于R最上端，闭合开关后，电流表的读数为多少？（2）已知该弹簧压缩的长度△L与所受压力F的关系如下表所示，开关S闭合后，当电流表指针指在0.2A处时，托盘中物体的质量为多少？12.如图所示，是某研究学习小组自制的电子称原理图，它利用电压表是示数来指示物体的质量，托盘、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，电源电压的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1 kg的物体放在托盘中时，电压表的示数是多少？（2）该电子称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？13.小雯设计了一个测量物体重力的托盘称，如图是原理示意图，其中的托盘用来放置被测物体的，OBA是可以绕0点转动的杠杆，R1是压力传感器，（其电阻值会随所受压力大小变化而变化，变化关系如下表），R0为定值电阻，为显示重力大小的仪表（实质上是一个量程为0~3V的电压表），已知OA∶OB=2∶1，R0=100Ω，电源电压恒为3V（忽略托盘、杠杆及压杆的重力）（1）拖盘上没有物体时，压力传感器R1的电阻值（2）当托盘上放被测物体时，电压表的示数如图所示，则此时压力传感器R1上的电压是多少？（3）第（2）题中被测物体的重力是多少？14某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻质弹簧一端相连，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。

已知电源电压恒为 4.5V，定植电阻R=1.0Ω，金属杆接入电路中R x与迎风板所承受的风力F的关系如乙所示，（1）若电路中接入一个电压表，使电压表示数随风力的增大而增大，请在适当的位置画出电压表。

（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电学热学综合题15.小刚同学家新买了一台电热水器，铭牌上的部分数据如下表所示（1）热水器正常工作时的电流和电阻是多少PCD-H40II型号（2）若在用电高峰期，电路上的实际电压只有200V ，热水器把20kg 的水从20℃加热到40℃需要38.5min 。

该时间内热水器加热的效率是多少？（不考虑电阻随温度变化）16.如图所示是一种家用蒸汽电熨斗的实物图和铭牌，使用时水箱中的水滴入被加热的底板汽室，迅速汽化产生向下的蒸汽（1）在熨斗水箱中注入0.3kg 的水，将它平放在水平桌面上，求：熨斗对衣服的压强（2）用熨斗汽烫前先预热，使金属底板的温度从20℃升高到220℃，温控开关自动断开，已知金属的质量为1kg ，金属底板的比热容为0.46×103J/（kg ℃）问蒸汽熨斗预热的过程中金属底板吸收多少热量？（3）汽烫时，水滴入汽室，由于水升温汽化而带走热量，当金属底板温度降到190℃时，容积40L额定最高温度75℃额定电压220V 额定功率 1.1KW 额定内压0.75MPa额定电压功能汽烫干烫额定频率50HZ 蒸汽方式滴下式额定功率1000W 质量 1.3kg底版面积160cm2放置方式自立式温控开关自动闭合，电熨斗正常工作，当加热到220℃时，温控开关自动断开，停止加热，如此反复，若蒸汽电熨斗工作情况按如图所示的规律变化时，则12min熨烫一件衣服共消耗多少电能？17.小星同学为自家的洗浴电热水器设计了一个自动控制装置，如图所示R1是一个热敏电阻（置于热水器中），其阻值随温度的变化关系如表1，表2是这个电热水器的铭牌。

已知继电器线圈电阻R2为10Ω，左边电源的电压U0为6V不变。

当继电器线圈R2中的电流增大到某一数值时，继电器的衔铁被吸下，电热水器的电路闭合，开始工作请回答（1）正常工作时，电热水器的电阻是多少？（2）分析表1，热敏电阻的阻值随温度如何变化？（3）若电热水器内的温度控制在30℃——60℃之间，求衔铁被吸下，电热水器电路被断开时，继电器线圈的工作电流是多少？（4）电热水器正常工作时，将整箱水从30℃加热到60℃需要多长时间？（不计热损失）18．办公室里有个自动电热瓶，如图和表是它的原理及参数。

A为自动温控开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路；低于设定温度时，自动接通电路。

已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，请你通过分析来进行以下计算：（1）电热水瓶放出的热量90%被这些水吸收，烧开一瓶20℃的水（标准大气压），电热水瓶应正常工作多长时间？(2)黄灯亮时电热水瓶处于保温状态还是加热状态？保温元件R工作时电阻是多大？(注:指示灯消耗的功率可以忽略,保温功率是指整个电路消耗的功率)力学热学综合题90km/h平均车速19.星期日，爸爸开车带小森去图书城购买科普读物，回来后小森向爸爸请教了有关车的一些问题，并做了记录，内容下表所示。

请你根据小森记录的内容计算：（1）若小森去图书城单程时间这20min ，则小森家离书城的路程大约多少千米？（2）往返路途中，用掉汽油多少千克？需花费汽油费多少元？20.一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶 1.8km ，轿车的速度表如图所示，在些过程中；（1）轿车速度为多少千米每小时？合多少米每秒？（2）若轿车发动机的功率为40kw ，则该车行驶中所受阻力多大？（3）若轿车消耗汽油0.25kg ，其发动机的效率多大？（汽油的热值为q=4.6×107J/kg ）21.如图所示为自动测量锅内温度、气压的电路原理图（虚线框内为锅内部分电路）。