地区中考物理总复习第二篇专题聚焦专题五综合应用题检测
(陕西地区)2017中考物理总复习第二篇专题聚焦专题五综合应用题检测1
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专题五综合应用题近几年来,陕西中考综合题主要是力学综合题和电学综合题。
1.力学综合题(必考)分析2012~2016年陕西中考真题发现其命题背景主要有三类:一是以匀速直线运动为背景综合考查力学的计算(2013年、2012年),其主要包括速度、力、功和功率的计算;二是借助生活现象创设问题情景(2014年)考查压强、浮力的知识;三是以简单机械为平台(2015年、2016年)考查速度、压强、功、功率和机械效率的计算。
2.电学综合题(必考)分析2012~2016年陕西中考真题发现其考查时多以最新家用电器为背景,且多附带电路图、用电器铭牌等,有时也会以现代科技产品为平台,主要考查欧姆定律的应用、电功率、电热及利用比热容计算热量等电学知识综合计算。
力学综合计算题【例1】(2016,德州)近日,我国新型战略核潜艇(如图所示)为保障国家安全,进行了战略巡航,下表是核潜艇的部分性能参数。
(1)核潜艇以水下最大航速行驶,到距离2700 km 外的某海域执行任务所用的时间。
(1节≈0.5 m/s)(2)核潜艇在水面航行时受到的浮力;下潜到最大深度时受到水的压强。
(g 取10 N/kg ,海水的密度ρ海水=1.03×103 kg/m 3)(3)若核潜艇在水下巡航时,做水平匀速直线运动,所受阻力与速度的关系如图乙所示,它的动力功率是多少?【解析】(1)知道核潜艇水下最大航速和距离,利用t =sv求所用时间;(2)由表格可知,在水面上航行时的排水量,利用浮沉条件可求受到的浮力;已知下潜最大深度,利用p =ρgh 求受到海水的压强;(3)核潜艇在水下巡航时,做水平匀速直线运动,受到的动力和阻力是一对平衡力,大小相等,由图象可知阻力,求出动力,利用P =Fv 求动力的功率。
【答案】(1)核潜艇水下最大航速v =36×0.5 m/s=18 m/s ,s =2700 km =2.7×106 m ,由v =s t 得所用时间t =s v =2.7×106m 18 m/s=1.5×105 s ;(2)由表格数据可知,在水面上航行时,m 排=9000 t =9×106 kg ,则核潜艇在水面航行时受到的浮力F 浮=G 排=m 排g =9×106 kg ×10 N/kg =9×107 N ,下潜最大深度h =350 m ,受到海水的压强p =ρgh =1.03×103 kg/m3×10 N/kg ×350 m =3.605×106Pa ;(3)核潜艇在水下巡航时,做水平匀速直线运动,受到的动力和阻力是一对平衡力,大小相等,它在水下航行速度为20节时,由图象可知F =f =30×104 N ,因此动力的功率P =Fv =30×104 N ×20×0.5 m/s =3×106 W 。
2023中考物理第二轮复习专题(10个专题)
![2023中考物理第二轮复习专题(10个专题)](https://img.taocdn.com/s3/m/f0ef9b9d370cba1aa8114431b90d6c85ec3a88b6.png)
2023中考物理第二轮复习专题(10个专题) 2023中考物理第二轮复专题专题一:运动和力学1. 物体的运动状态和速度2. 动力学方程和牛顿第二定律3. 力和力的平衡4. 运动的曲线和力学的解释5. 动能和机械能的转化专题二:能量和功率1. 功和功率的定义2. 动能和势能的区别和转化3. 能量守恒定律的应用4. 机械效率和能量损失专题三:压力和浮力1. 压力的定义和计算2. 浮力的原理和计算3. 浮力和物体的浮沉条件4. 阿基米德定律和浮力的应用专题四:光的传播和成像1. 光的传播方式和直线传播原理2. 光的反射和折射3. 凸透镜和凹透镜的成像规律4. 成像的特点和公式专题五:静电和电路1. 静电的产生和电荷的性质2. 电场的概念和性质3. 电容和电4. 并联和串联电路的特点和计算专题六:磁场和电磁感应1. 磁场的产生和磁场线的性质2. 磁场对电荷的影响3. 电磁感应的原理和生成电动势4. 电磁感应的应用和法拉第定律专题七:电磁波和光谱1. 电磁波的性质和传播方式2. 光的三原色和光的合成3. 光的色散和光谱4. 光的反射和折射的应用专题八:原子和原子核1. 原子结构和元素周期表2. 同位素和放射性衰变3. 核反应和核能的转化4. 核能的应用和辐射的防护专题九:振动和波动1. 机械振动的性质和特点2. 波动的传播方式和波的叠加原理3. 声波和光波的差别和特性4. 波的干涉和衍射专题十:热现象和热力学1. 温度和热量的概念2. 物质的三态变化和相变规律3. 理想气体状态方程和热力学第一定律4. 热量传导和热量辐射的应用以上是2023中考物理第二轮复习的十个专题,每个专题涵盖了与物理相关的重要知识点和概念。
希望同学们能够按照专题依次复习,并进行相关练习和思考,以便在考试中取得好成绩。
祝你们成功!。
中考物理分章总复习以及总检测题(含答案)(共85页)
![中考物理分章总复习以及总检测题(含答案)(共85页)](https://img.taocdn.com/s3/m/5460d9db26fff705cc170a49.png)
A.盐水可使冰的熔点降低B.盐水可使冰的熔点升高
C.盐水可使冰的温度升高D.盐水可使冰的温度降低
21.把盛有水的纸盒放在火焰上烧,水烧开了纸盒仍不会烧着,这是因为()
A.水能够灭火,所以纸盒不会烧着
B.火焰的温度较低,低于纸的着火温度
C.纸的着火温度较高,高于水的沸点
D.水善于将热量迅速向外散发,所以纸盒不会烧着
16.近几年来,我国北方地区频繁发生“沙尘暴”天气,主要原因是 ( )
A.泥沙分子间的引力小于斥力
B.泥沙分子的无规则的运动剧烈
C.植被破坏,使得土壤中的水分蒸发加快,土地荒莫化
D.以上说法都不对
17.如图2-3是给某种物质加热时,温度随加热时间变化的情况,由图可知()
A.一定是表示某种固态晶体升温并熔化情况
声音的产生及传播;回声测距;实际问题中声音三要素的识别;
练习测试
一、填空题
1.下列与声有关的语句中,所表达的物理含义是:
(1)节日里的锣、鼓声“震耳欲聋”,说明锣.鼓声的大.
(2)歌唱家的歌声“悦脆如银铃”,说明小女孩说话声的高.
2.东林书院名联“风声、雨声、读书声,声声入耳”表明声音可以在中传播;用小提琴和二胡演奏“二泉映月”乐曲时,我们可以根据声音的不同来加以辨别.
16.医用听诊器的作用是()
A.改变发声体的频率,使音调变高B.使振幅增大,响度增大
C.减少声音的分散D.缩短听者距发声体距离
17.噪声严重影响着人们的生活和工作,以下防治噪声的办法中可行的是()
A.通过科学研究,使所有声源都不发生振动
B.将所有噪声源都隔离在真空容器中,以避免噪声传出
C.在穿过住宅区的高速公路两旁建隔音墙.道路两旁植种树木花草
2020版中考物理夺分复习题型05综合应用专题试题
![2020版中考物理夺分复习题型05综合应用专题试题](https://img.taocdn.com/s3/m/5ee0fe8c76c66137ee061993.png)
题型(五) 综合应用题|类型一热学综合应用题|1.【2019·潍坊】一定气压下,某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热,用字母λ表示。
在1个标准大气压下,用一个热效率为40%的酒精炉为热源,将500 g初温为0 ℃的冰全部熔化为0 ℃的水,共燃烧了14 g 酒精,酒精的热值为3×107 J/kg。
求:(1)冰熔化过程中吸收的热量。
(2)在1个标准大气压下,冰的熔化热λ冰。
2.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备。
某太阳能热水器每小时平均接收4.2×106 J的太阳能,在一天5小时的有效照射时间内,使热水器中质量为100 kg、初温为20 ℃的水温度升高到40 ℃。
求:【水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)】(1)热水器中的水吸收的热量。
(2)热水器5小时内接收到的太阳能。
(3)热水器的效率η。
(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?(煤气的热值q=4.2×107 J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)|类型二力学综合应用题|1.【2019·常州】某型号一次性声呐,其内部有两个相同的空腔,每个空腔的容积为2×10-3m3,每个空腔的侧上方都用轻薄易腐蚀材料制成的密封盖密封。
密封盖在海水中浸泡24 h后,将被海水完全腐蚀。
某次公海军事演习,反潜飞机向海中投入该声呐,声呐在海中静止后露出整个体积的,处于探测状态,如图T5-1甲所示。
24 h后,声呐没入海中处于悬浮状态,停止工作,如图乙所示。
再经过24 h,声呐沉入海底,如图丙所示。
已知ρ海水=1.1×103 kg/m3,g取10 N/kg。
请回答:(1)每个空腔能容纳海水的重力有多大?(2)声呐整个体积有多大?(3)图甲中的声呐有多重?(4)图丙中,海底对声呐的支持力有多大?图T5-12.【2018·遂宁】质量为60 kg的工人站在水平地面上,用如图T5-2所示装置匀速打捞浸没在长方形水池中的物体,水池底面积为15 m2,物体重2000 N、体积为0.1 m3,物体未露出水面前,此装置机械效率为80%。
中考物理总复习课件 第二篇 中考重难题型突破 题型五 综合应用题
![中考物理总复习课件 第二篇 中考重难题型突破 题型五 综合应用题](https://img.taocdn.com/s3/m/4ff8e879f6ec4afe04a1b0717fd5360cba1a8d23.png)
用时 30 s,石材被抬升的速度:
v=st=330
m s=0.1
m/s;
(2)石材的重力:
G=mg=1 500 kg×10 N/kg=1.5×104 N,
电机对石材做的功:
W=Fs=Gh=1.5×104 N×3 m=4.5×104 J,
电机对石材做功功率:
W 4.5×104 P=t= 30 s
J=1.5×103
解:(1)由于物体 A 恰好漂浮,所以物体 A 所受的浮力:F 浮=G=2 N;
(2)物体漂浮时排开液体的体积:
V 排=SAh=0.002 m2×0.1 m =2×10-4 m3,
由阿基米德原理可知,液体的密度:
ρ液=gFV浮排=10
2N N/kg×2×10-4
m3=1×103
kg/m3;
(3)由题知,将物体提升的高度 d=0.04 m,设该过程中液面下降的高度 为Δh,则物体浸入液体中深度的减少量:Δh 浸=d+Δh,根据 ΔV 排的 两种计算方法可得:ΔV 排=S 容器Δh=S 物Δh 浸=S 物(d+Δh),代入数据 可得:0.01 m2×Δh=0.002 m2×(0.04 m+Δh),解得Δh=0.01 m, 所以液体对水槽底部压强的变化量: Δp=ρ 液 gΔh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.01 m =100 Pa.
(2022·安徽)在一次跳伞表演中,运动员在 5 s 的时间内竖直向下匀 速降落了 30 m.若运动员和降落伞作为整体受到的重力为 1 000 N,求 这个整体在该过程中: (1)所受阻力的大小; (2)所受重力做功的功率.
解:(1)由于是匀速降落,故整体受到的阻力与重力是一对平衡力,故阻 知,小灯泡两端的电压:UL′=U-UR′=15 V-10 V=5 V,
最新中考物理总复习专题训练题(共29页附答案)
![最新中考物理总复习专题训练题(共29页附答案)](https://img.taocdn.com/s3/m/a30465e24793daef5ef7ba0d4a7302768e996fee.png)
最新中考物理总复习专题训练题(共29页附答案)最新中考物理总复习专题训练题(共29页附答案)⽬录1.声现象2.物态变化3.质量与密度4.⼒运动和⼒5.压强6.浮⼒7.功和机械能8.简单机械9.内能内能的利⽤10.电流和电路电压电阻11.欧姆定律12.电功率⽣活⽤电13.电与磁14.信息的传递能源与可持续发展声现象1.(2018·东营中考)在旅游景区,导游常利⽤扩⾳器进⾏讲解,如图所⽰。
关于扩⾳器的作⽤以下说法正确的是( )A.提⾼声⾳的⾳调 B.增⼤声⾳的响度C.改变声⾳的⾳⾊ D.改变声⾳的传播速度2.(2018·滨州中考)关于声现象,下列说法正确的是( )A.声⾳在真空中的传播速度是340 m/sB.“闻其声⽽知其⼈”主要是根据⾳调来判断的C.医⽣⽤“B超”观察胎⼉的发育情况是利⽤超声波传递能量D.今年滨州市学考英语考试由上午调整到下午,⽬的是减少喜宴鞭炮声对听⼒测试的影响3.(2018·黔西南州中考)针对以下四幅图,下列说法正确的是( )A.图甲中,演奏者通过⼿指在弦上按压位置的变化来改变发声的响度B.图⼄中,敲锣时⽤⼒越⼤,发出声⾳的响度越⼤C.图丙中,随着向外不断抽⽓,⼿机铃声越来越⼤D.图丁中,城市某些路段两旁的透明板墙可以美化环境4.(2018·博兴期末)如图所⽰是⼩明在课余时间制作的⼀个⽵笛,在⽵管开⼝处①向管内吹⽓时,⽵笛可以发出美妙的笛声,推拉铁丝⑥时,⾳调可以改变,从⽽可以吹奏歌曲。
(1)吹奏⽵笛时,振动发声的物体是。
(2)当布团⑤分别位于a、b、c三个位置时,⽵笛发声⾳调最⾼的位置是,⾳调最低的位置是。
参考答案1.B 2.D 3.B4.(1)空⽓柱(2)a c物态变化1.(2018·淮安中考) 随着⼈⼝和经济的快速增长,⽔污染⽇益加剧,因此污⽔净化具有重要的意义。
如图所⽰为⼩明设计的太阳能净⽔器,在污⽔净化过程中发⽣的物态变化是( )A.先熔化,后凝固 B.先汽化,后液化C.先升华,后凝华 D.先汽化,后凝固2.(2018·成都中考)对甲、⼄两种物质同时持续加热,其温度随时间变化的图像如图所⽰,下列说法正确的是( )A.甲物质的沸点⼀定是80 ℃B.⼄物质的熔点⼀定是60 ℃C.甲物质在4~6 min内⼀定持续吸收热量D.⼄物质在6~10 min内⼀定是固液共存态3.如图所⽰,将冰块放于易拉罐中并加⼊适量的盐。
沪粤版初中毕业九年级中考物理 作业 第二篇 中考重难题型突破 题型五 综合应用题
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RL+R=8 Ω+40 Ω=0.25 A,
则通过灯泡的电流:IL=I=0.25 A;
(3)当所有开关都闭合,P 位于最右端时,灯泡 L 与电热丝 R1并联,此时 通过灯泡的电流:
U 12 V IL′=RL=8 Ω=1.5 A, 由并联电路的电流特点可知,通过电热丝 R1 的电流:I1′=I′-IL′= 2.1 A-1.5 A=0.6 A, 由欧姆定律可知,电热丝 R1的阻值:
(1)电源电压; (2)当只闭合开关 S 和 S2,滑片 P 位于最左端时,通过灯泡的电流; (3)当只闭合开关 S 和 S1,移动滑片 P,电热丝 R1工作 1 min 产生的最大 热量.
解:(1)当只闭合开关 S 和 S2,将滑片 P 移到最右端时,电路为灯泡 L 的 简单电路,此时灯泡正常发光,则电源电压:U=UL 额=12 V;
(2)石料的质量: m 石=ρ 石 V 石=2.5×103 kg/m3×8×10﹣3 m3=20 kg, 石料的重力:G 石=m 石g=20 kg×10 N/kg=200 N;
(3)石料露出水面前石料对滑轮组拉力: F 拉=G 石-F 浮=200 N-80 N=120 N, 滑轮组的机械效率: η=WW有总=W有W+有W额=F拉hF+拉hG动h=F拉F+拉G动 =12012N0+N30 N=80%.
(2)运输车满载时车对水平路面的压力:
F=G 总=m 总g=31×103 kg×10 N/kg=3.1×105 N;
满载时车对地面的压强:
p=FS=6
3.1×105 N 200×10-4
m2=5×105
Pa;
(3)运输车做匀速直线运动, F 牵=F 阻=2.6×103 N, 运输车牵引力做的功: W=F 牵 s=2.6×103 N×9×103 m=2.34×107 J; 运输车牵引力做功的功率: P=Wt=2.63×4×6010s7 J=6.5×104 W.
2018中考物理总复习专题5综合应用题含参考答案
![2018中考物理总复习专题5综合应用题含参考答案](https://img.taocdn.com/s3/m/a771a9f6998fcc22bcd10d6a.png)
专题五综合应用题,专题特征【题型特点】中考压轴题是人们对中考试卷中最后一道或两道题的习惯称谓。
压轴题的特点是:综合性强、难度大、区分度高。
对于考生来说,若攻克了压轴题,就意味着能力强,可得高分;对命题者来说,把压轴题当作是一份试卷的“压轴戏”,常在“新颖”“综合”上下工夫。
【题型解读】综合计算题是综合考查我们理解物理概念,掌握物理规律情况的有效手段之一,是评价理论联系实际能力、分类归纳能力、演绎推理能力、运算能力等各种能力高低的“试金石”,常为中考具有压轴意味、区分度较高的一种必考题型,考查的知识内容主要集中在力、电、热三块上,以力、电为主,不仅考查了学生对知识的掌握情况,还考查了学生的阅读能力、综合分析问题的能力、解题技巧、语言归纳及表述能力、计算能力及对数据的处理能力等,可谓是一题多用。
【解题方法】下面介绍几种解答综合计算题的常见方法:(1)简化法:把题目中的复杂情景或现象进行梳理,找出相关环节或相关点,使要解决的复杂问题中突出某物理量或规律,使复杂得以简化,减少一些混淆和混乱,如画等效电路图,分析物体受力,将连结体看成一个整体分析受力等。
(2)隐含条件法:通过审题,从题中叙述的物理现象的语言或给出的情景或元件设备等环节中,挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件,使计算环节减少,答案误差减少,如灯泡正常发光,装水的矿泉水瓶倒过来后的压强、压力变化等。
(3)极值法:也叫端点法,对不定值问题或变化范围问题的解答有重要的使用价值,解答这类问题,应弄清要研究的是哪个变化物理量的值或哪个物理量的变化范围,然后确定变化的规律或方向,最后用相对应的物理规律或物理概念,一个对应点一个对应点的计算取值,如求变阻器的阻值变化范围、功率变化范围;物体被拉出水面前后拉力变化范围或功率变化范围等。
题型一力学综合计算题考查内容:1.基本物理量:速度、密度、压强、功率。
2.主要规律:二力平衡条件(受力分析)、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、能量守恒及机械效率。
中考物理综合应用题专题
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题型2 电学综合题
【例2】如图所示的是一种太阳能路灯的电路示意图, 光控开关S白天与a点接触,太阳能电池板给蓄电池 充电;晚上与b点接触,蓄电池给路灯供电,太阳能 电池板在晴天时每天可接收太阳能7.5 kw· h,能使 “12V、30W”的一盏路灯正常工作5天(路灯平均 每天工作10h),求: (1)路灯正常工作时的电阻; (4.8 Ω) (2)正常工作时每盏灯每天消耗的电能;(0.3kw.h) (3)太阳能电池板把光能转化 为电能的效率。(20%) 题型5 电、热综合计算
【例5】风力发电是一种清洁环保的新型能源。下表给出了不同 风速下每台风力发电机的功率.(结果保留两位小数) (1)若在某时间内的风速为 6 m/s,一台发电机工作 1 小时, 产生的电能可供小明家的空调(220 V,5 A)、电热锅(220 V,40 Ω)同时工作多少小时? (2)若年平均风速为 8 m/s,50 台这样的风力发电机工作一天, 获得的电能相当于完全燃烧多少吨煤?(煤的热值为 3×103J/kg) 平均风速/m· s-1 功率/kW 5 9 6 16 8 9
38 55
练习与作业
见〖集结号〗P114--1,2,4,5
祝同学们学习愉快
再见
题型4 电力综合计算
【例4】(2013年潍坊)电动自行车以其环保、快捷、轻便的 优势成为家庭常用的交通工具.如图 所示的电动车自身重 量为 600 N,两个车轮与地面的总接触面积为 200 cm2,车 胎能承受的最大压强为 2×105 Pa.求:
(1)该车的最大载重量是多大?
(2)该车每次充电储存电能 3×106 J,电能转化为机械能的 效率为 80%.若车以某一速度匀速行驶,受到的阻力是40 N, 求该车充一次电后,最多能跑多远?
中考物理题型五《综合应用题》
![中考物理题型五《综合应用题》](https://img.taocdn.com/s3/m/af56fc5a32687e21af45b307e87101f69e31fb67.png)
题型五综合应用题一、力学(6年4考)类型1简单机械类(2017.20)1.(2020铜仁)建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示.在匀速吊起重为4.8×103N 的物体时,物体4 s内上升了6 m,在此过程中,拉力F为2×103 N.求:(1)起重机吊起重物过程中所做的有用功;(2)滑轮组的机械效率;(3)拉力F的功率.第1题图2.(2020青海省卷)使用如图所示的机械装置,某人从井里提升78 kg的重物,在10 s内沿水平地面向右匀速行走了8 m,该人拉绳子的力是400 N(绳重与摩擦忽略不计).g取10 N/kg,求:(1)物体上升的速度是多少?(2)拉力的功率是多少?(3)该装置的机械效率是多少?(4)动滑轮的重力是多少?第2题图3.(2019泰州)如图,使用杠杆提升重物,拉力F竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表.求:物重G/N 拉力F/N 时间t/sA端上升的竖直距离h/mB端下降的竖直距离s/m200 500 0.5 0.4 0.2(1)拉力所做的功.(2)拉力做功的功率.(3)此过程中,该杠杆的机械效率.第3题图4. (2020洛阳二模)如图甲所示,工人用沿斜面向上,大小为500 N的推力F1,将质量为80 kg的货物从A点匀速推至B点;再用100 N的水平推力F2使其沿水平台面匀速运动到C点,不计货物的长度;图乙为物体从A点经B点到达C的s-t图像.(g取10 N/kg)求:(1)水平推力做功的功率为多少?(2)斜面的机械效率为多少?(3)斜面对物体的摩擦力为多少?第4题图类型2情景模型类(2016.20)5.(2018淄博改编)骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统,最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的,其模型就是杠杆.如图所示是踮脚时的示意图,人体的重力为阻力,小腿肌肉施加的拉力为动力.质量为60 kg的小明在1 min内完成50个双脚同时踮起动作,每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9 cm.(g取10 N/kg)试问:第5题图(1)人踮脚时,人的脚是一个________杠杆,人走路时两只脚的前后位置会交替变化,后脚离开地面前要蹬地,此时地面对脚的摩擦力向________(选填“前”或“后”).(2)踮脚时小腿肌肉对每只脚的拉力是多少?(3)小明踮脚过程中克服重力做功的功率是多少?6.“转大运”是大力士比赛中的一个项目,如图甲所示,长为4 m 的杠杆一端固定并保持水平,将重量300 kg的重物系在距离支点2.5 m的位置,选手将重物抬离地面后,沿顺时针绕圈30 s,杠杆转动角度为180°,如图乙所示.(杠杆重力不计,g取10 N/kg,π=3.14)第6题图(1)若重物底面积为0.25 m2,则重物放在水平地面上时对地面的压强是多少?(2)选手要将重物刚好抬离地面,至少需要施加多大的力?(3)该选手绕圈过程中的平均速度是多少?(计算结果保留2位小数)二、力热综合(2015.21)1.(2020河南大模考)为防控新型冠状病毒感染的肺炎疫情,河南省郑州市紧急建成一座被称为河南“小汤山医院”的郑州市第一人民医院传染病医院,如图所示为建设过程中使用的某型号挖掘机的实物图(甲) 和作业范围图(乙),它以柴油为燃料,下表为该挖掘机的部分数据.施工过程中挖掘机以额定功率在6 s内将装满铲斗的800 kg泥土从最大挖掘深度处匀速提升到位于最大卸料高度的装载车上.g取10 N/kg,q柴油=4×107 J/kg.试问:(1)挖掘机宽大的履带是为了________(选填“增大”或“减小”)压强;挖掘机可以挖开地面,说明力可以改变物体的________.(2)挖掘机未开始工作静止在水平地面上时对地面的压强为多少?(3)本次作业中挖掘机对泥土所做的功是多少?(4)挖掘机完成这次作业需消耗多少kg柴油?第1题图整机质量 5 tA最大挖掘深度 3 mB最大卸料高度 5 m履带总触地面积 4 m2额定功率40 kW柴油机效率40%2.(2020开封二模)我国第二艘航空母舰已经正式下水服役.该航母满载时的排水量达6.4×104 t,可搭载40架舰载机,每架舰载机的质量约为20 t,静止时轮胎与甲板的总接触面积为0.5 m2.航母的动力是由蒸汽轮机提供,最大功率可以达到3×104kW(海水密度ρ取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg).(1)为了使舰载机更易于起飞,航母最好________(选填“逆风”或“顺风”)航行.(2)舰载机静止在甲板上时对甲板的压强是多少?(3)40架舰载机全部起飞后,该航母浸在海水中的体积变化了多少立方米?(4)若航母以15 m/s的速度匀速直线航行540 km,蒸汽轮机的功率为2.0×104kW,消耗燃油72 t,蒸汽轮机的效率为多少?(燃油的热值取4.0×107 J/kg)第2题图3.(2020安阳一模)我国自主研制的某新型战斗机,具备超音速巡航、电磁隐身、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如下表:速度v(m/s)100 200 300 400 500阻力f/N 0.3×1041.2×1042.7×1044.8×1047.5×104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300 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2.6×103 km,则飞机发动机的效率约为多少?三、力电综合(6年4考)类型1力电转换交通工具(2019.20)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下表所示:空车质量 1 380 kg 最大功率100 kW轮胎与地面总接触面积0.032 m2最高时速120 km/h电池容量42 kW·h 最大续行里程260 km假如汽车上只有司机一人,质量为60 kg,汽车以60 km/h的速度匀速行驶36 km,耗电9 kW·h,汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍.g=10 N/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”或“电磁感应”).电动汽车前进和倒车是通过改变________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.如图所示为某小型四轴无人机,它可以进行航空拍摄、交通管理、喷洒农药等.机身装有蓄电池,采用4个电机带动旋翼(螺旋桨)转动,对下方空气施力的同时获得升力.表中是该无人机喷洒农药时的部分参数.试问:第2题图锂蓄电池20 000 mAh,24 V电动机数量 4农药箱容量18 L喷洒流量 1 200 mL/min(1)遥控该无人机同卫星定位一样,是通过________来传递信息的,该无人机工作时消耗的电能主要转化成了________能.(2)该无人机将装满的农药全部洒完需要多长时间?(3)该无人机每个旋翼的电动机额定功率为120 W,额定电压为24 V,则电动机正常工作时,通过每个电动机的电流是多大?(4)若蓄电池电能的80%可用于无人机飞行,则该蓄电池充满电后,无人机最多能正常飞行多长时间?类型2实际应用类(6年3考)3.如图甲所示,是一个能显示油箱中油量多少的装置,电源电压为6 V不变,油量表是由电流表改装而成,轻质金属细杆(外表面已做绝缘处理)可绕支点O自由转动,左端用细线系着一个浮球,右端作为电位器(相当于滑动变阻器)的滑片.已知浮球的体积是600 cm3,该装置正常工作时浮球浸入油面的体积始终为总体积的一半.当油面最高时,浮球所受拉力为0.2 N,滑片在电位器的最下端,此时油的深度为60 cm;当油的深度降低到10 cm时会触发报警装置(报警装置图中未画出).电路中的电流I和油箱中油的深度h的关系图像如图乙所示.(忽略细线、金属细杆的重力和受到的摩擦力,g取10 N/kg,油的密度为ρ油=0.8×103 kg/m3)试问:(1)当油箱中油量减少,浮球静止时所受浮力将________(选填“变大”“变小”或“不变”).(油面高于最低油面)(2)浮球的质量是多少?(3)当报警装置开始报警时,滑动变阻器两端的电压是多少?(4)该装置使用过程中电源电压略有降低,为了使报警装置仍在油的深度为10 cm时报警,应用阻值________(选填“较大”或“较小”)的定值电阻替换定值电阻R1,并简要说明理由.第3题图4. (强烈推荐)(2019福建)空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的.某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图.已知电源电压U=18 V,电压表量程为0~15 V,定值电阻R0的阻值为100 Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R=6A×103Ω.空气质量指数A 0~5051~100101~150151~200201~300>300空气质量等级优良轻度污染中度污染重度污染严重污染(1)通过计算,判断电压表示数为10 V时对应的空气质量等级;(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A =400,则更换后的定值电阻R0′的阻值应为多大?第4题图四、电热综合(2020.21,2018.20)1. (2020黔东南州改编)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.加热系统的加热电阻额定电压为220 V,额定功率为605 W,问:(1)电热足浴盆加热水的过程中是将________转化为内能.(2)小明帮奶奶泡脚时,向足浴盆中加入6 kg初温为20 ℃的水,加热系统的加热电阻正常工作16 min将水加热到40 ℃,加热系统加热时的热效率是多少?[c水=4.2×103 J/(kg·℃),结果保留1位小数](3)当小明家的实际电压是200 V,加热电阻工作的实际功率是多少?(加热电阻阻值不随温度变化而变化)(4)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12 V(按摩系统将交流电压转换为12 V),工作电流为4 A,其电阻为0.5 Ω,电动机工作中因发热损失....的功率是多少?第1题图2. (2020孝感改编)如图甲所示为便携式可折叠电热壶,额定电压为220 V.电热壶具有加热、保温两挡,保温挡的额定功率为110 W.内部简化电路如图乙所示,当双触点开关接触1和2时为关闭状态,接触2和3时为保温挡,接触3和4时为加热挡.R1、R2是两个阻值不变的发热元件,R2=48.4 Ω,现将电热壶接到220 V的家庭电路中,求:(1)该电热水壶工作时必须使用三脚插头,主要目的是将其外壳与________相连.(2)R1的阻值;(3)加热挡的电功率;(4)若电热壶内装有0.5 kg的水,现用加热挡使水从25 ℃升高到100 ℃,加热效率为63%,则需要工作多少秒[c水=4.2×103 J/(kg·℃),结果保留一位小数].第2题图3. (2020河南大模考)小明家新买了一台如图甲所示的冷暖两用空调扇,其兼具送风、制冷、加湿等多功能于一身,其简化电路如图乙所示,其中R为电热丝,为电动机.试问:第3题图(1)夏天使用空调扇制冷时,开关S1闭合,S2应________(选填“闭合”或“断开”);冬天使用空调扇吹暖风时,电热丝产生的热量被空气吸收,通过________的方式改变室内空气的内能.(2)某次只打开空调扇的吹风功能,正常工作1 h消耗的电能为0.055 kW·h,此时通过电动机的电流是多少?(3)冬天时,某次小明进行了试验:关闭家里其他用电器,让空调扇送暖风,观察到家里如图丙所示的电能表的表盘在6 min内转动了40转.电阻R的阻值为多大?(计算结果保留2位小数)(4)若不计热量损失,试验过程中可以将室内质量为50 kg的空气温度提高多少摄氏度?[空气的比热容为1.0×103 J/(kg·℃)]五、光热综合1.(2020开封一模)小阳家住在节能示范小区,小区建设时为每家都设计了如图所示的嵌入式太阳能阳台,它的集热器作为阳台部分,与建筑完美结合,同时该太阳能热水器还具备电辅助加热功能,可不间断地为家庭提供生活热水.其相关参数见下表.集热器面积/m2水箱容积/L 电辅助加热功率/W2.4 120 2 000(1)保温水箱安装于阳台上方,通过自然循环换热,将热能储存到水箱,没有其他能源消耗(完全免费热水).热水器的集热器将太阳能转化为__________能.热水之所以能自然向上循环到水箱,是因为集热器中的水温度升高,密度变__________(选填“大”或“小”).(2)小阳查阅资料得知,当地夏季晴天时,平均太阳辐射功率为1.95×106 J/(m2·h),平均每天光照时间为10 h,该热水器一天内能将水箱中的水从20 ℃加热至70 ℃.则一天内此水箱中的水吸收的热量是多少?该太阳能热水器的光热转换效率是多少?[c水=4.2×103 J/(kg·℃),百分号前保留一位小数](3)如果连续阴雨天(不计太阳辐射),需要开启电辅助加热,要升高相同温度,至少需要正常工作多长时间?第1题图六、力电热综合(2016.21)1.(2020洛阳二模)如图是小洛家新买的养生壶,它有低、中、高三个加热挡位,养生壶的部分参数如下表格所示[ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)].项目参数额定电压/V 220高温挡功率/W 1 000中温挡功率/W 800低温挡功率/W 200容量/L 1第1题图(1)若养生壶的质量为1.5 kg,底面积为200 cm2,求装满水后壶对桌面的压强.(2)在1标准大气压下,将初温为20 ℃的一壶水烧开,不计加热过程的热损失,求至少需要多长时间.(3)销售人员介绍说:养生壶内部有两个加热管(电阻),请你根据销售人员的介绍和上表中的部分参数,猜测并在虚线框内画出内部加热电路的主要结构(简化的等效电路图),然后依据你的猜想,计算出每个加热管的电阻值.2.(2020焦作二模)西气东输使我们焦作地区大部分家庭用上了天然气,小明想对天然气烧水进行探究.他用一个底面积为0.25 m2、质量为1 kg的锅来烧水,锅中加入水的质量为5 kg.当将锅放到燃气灶的支架上时,锅与支架的接触面积为锅底面积的4%,如图甲所示.烧水前燃气表示数为1 262.555 m3,把水从20 ℃加热到80 ℃时,小明再观察燃气表发现示数如图乙所示,已知天然气的热值为3×107 J/m3,g取10 N/kg[c水=4.2×103 J/(kg·℃)].则:(1)锅对支架的压力为________N,锅对支架的压强为________Pa.(2)天然气烧水的效率为多少?(3)若用额定电压为220 V、额定功率为2 100 W、烧水效率为90%的电磁炉烧水,也让5 kg 的水从20 ℃升高到80 ℃,需要加热多长时间?(结果保留整数)第2题图答案题型五 综合应用题一、力学1. 解:(1)起重机所做的有用功:W 有=Gh =4.8×103 N ×6 m =2.88×104 J (2)由图可知,承担动滑轮绳子的段数为:n =3 绳子自由端移动的距离:s =nh =3×6 m =18 m 拉力做的总功:W 总=Fs =2×103 N ×18 m =3.6×104 J 滑轮组的机械效率:η=W 有W 总×100%=2.88×104 J3.6×104 J ×100%=80% (3)拉力F 的功率:P 总=W 总t =3.6×104 J4 s =9×103 W2. 解:(1)由图可知,承担物重的绳子段数n =2 由s =nh 可得,物体上升的高度:h =s n =8 m2=4 m 物体上升的速度:v 物=h t =4 m10 s =0.4 m/s (2)拉力做的功:W 总=Fs =400 N ×8 m =3 200 J 拉力的功率:P 总=W 总t=3 200 J 10 s =320 W(3)物体的重力:G =mg =78 kg ×10 N/kg =780 N 有用功:W 有=Gh =780 N ×4 m =3 120 J滑轮组的机械效率:η=W 有W 总×100%=3 120 J3 200 J ×100%=97.5% (4)不计绳重和摩擦,由F =12(G +G 动)可得,动滑轮的重力:G 动=2F -G =2×400 N -780 N =20 N3. 解:(1)拉力所做的功:W =Fs =500 N ×0.2 m =100 J (2)拉力做功的功率:P =W t =100 J0.5 s=200 W(3)杠杆的机械效率:η=W 有W 总×100%=GhW ×100%=200 N ×0.4 m 100 J ×100%=80% 4. 解:(1)由图乙可知,货物在水平面上运动的路程:s BC =4.5 m -3 m =1.5 m 货物在水平面上运动的时间:t BC =16 s -6 s =10 s 货物在水平面上运动的速度:v BC =s BC t BC =1.5 m10 s =0.15 m/s 水平推力做功的功率:P BC =W BC t BC =F 2s BCt BC=F 2v BC =100 N ×0.15 m/s =15 W (2)在斜面上推力做的功:W 总=F 1s AB =500 N ×3 m =1 500 J货物的重量为:G =mg =80 kg ×10 N/kg =800 N 推力做的有用功:W 有=Gh =800 N ×12×3 m =1 200 J斜面的机械效率为:η=W 有W 总×100%=1 200 J1 500 J ×100%=80% (3)克服斜面对物体摩擦力所做的额外功:W 额=W 总-W 有=1 500 J -1 200 J =300 J 则斜面对物体的摩擦力:f =W 额s AB =300 J3 m =100 N5. 解:(1)省力 前(2)踮脚时的阻力F 2=G =mg =60 kg ×10 N/kg =600 N根据杠杆的平衡条件F 1L 1=F 2L 2,即F 1×(8 cm +4 cm)=600 N ×8 cm 解得F 1=400 N小腿肌肉对每只脚的拉力F =F 12=200 N(3)根据相似三角形知识可知,每次垫脚过程中重心升高的高度h =8 cm8 cm +4 cm ×9 cm =6 cm=0.06 m每次踮脚时克服重力做功W 0=Gh =600 N ×0.06 m =36 J 1 min 内踮脚克服重力做功W =50W 0=50×36 J =1 800 J 小明踮脚过程中克服重力做功的功率P =W t =1 800 J60 s =30 W 6. 解:(1)重物的重力G =mg =300 kg ×10 N/kg =3 000 N 对水平地面的压力F =G =3 000 N对水平地面的压强p =F S =3 000 N 0.25 m 2=1.2×104Pa (2)选手抬离重物时,根据杠杆平衡条件可得F ′L =GL 0 则选手至少需要施加的力F ′=GL 0L =3 000 N ×2.5 m4 m=1 875 N (3)选手绕圈一周运动的距离s 0=2πL绕圈180°运动的距离s =12s 0=12×2×3.14×4 m =12.56 m选手绕圈的平均速度v =s t=12.56 m30 s ≈0.42 m/s 二、力热综合1. (1)减小 形状(2)解:挖掘机静止时对水平地面的压力F =G =m 机g =5×103 kg ×10 N/kg =5×104 N 对水平地面的压强p =F S =5×104N4 m 2=1.25×104 Pa (3)泥土的重力G 土=m 土g =800 kg ×10 N/kg =8×103 N 提升高度h =h A +h B =3 m +5 m =8 m挖掘机对泥土所做的功W =G 土h =8×103 N ×8 m =6.4×104 J (4)本次作业柴油机做的功W 有=Pt =4×104 W ×6 s =2.4×105 J由η=W 有Q 放×100%可得,柴油完全燃烧释放的热量Q 放=W 有η=2.4×105 J 40%=6×105 J 由Q 放=mq 可得,消耗柴油的质量m =Q 放q 柴油=6×105 J4×107 J/kg=0.015 kg 2. (1)逆风 【解析】在舰艇上的跑道不可能很长,飞机逆风起飞时飞机就可以相对空气有一个较大的相对速度,飞机的速度不需要加速到很大,就能获得足够的升力.解:(2)舰载机静止在甲板上时对甲板的压强:p =F S =G S =mg S =2×104kg ×10 N/kg0.5 m2=4×105 Pa(3)船母的体积变化:ΔV =ΔF 浮ρg=Δmg ρg =40×2×104 kg 1.0×103 kg/m 3=800 m 3(4)航母航行的时间:t =s v =5.4×105m15 m/s=3.6×104 s 蒸汽轮机的效率:η=W Q ×100%=Ptmq ×100%=2.0×104×103 W ×3.6×104 s 7.2×104 kg ×4.0×107 J/kg ×100%=25%3. 解:(1)燃油完全燃烧放出的热量: Q 放=mq =10×103 kg ×5×107 J/kg =5×1011 J (2)飞机以300 m/s 的速度巡航时,由表格可知所受阻力f =2.7×104 N ,牵引力F =f =2.7×104 N则飞机发动机的输出功率为:P =W t =Fst =F v =2.7×104 N ×300 m/s =8.1×106 W =8 100 kW(3)由(1)可知Q 放=5×1011 J, 根据表格查出飞机航行速度为500 m/s 时所受的阻力f ′=7.5×104 N ,牵引力F ′=f ′=7.5×104 N则有用功为:W 有=F ′s =7.5×104 N ×2.6×106 m =1.95×1011 J所以飞机发动机的效率:η=W 有W 总× 100%=W 有Q 放×100%=1.95×1011 J 5×1011 J×100%=39% 三、力电综合类型1 力电转换交通工具 1. (1)磁场对电流的作用 电流方向解:(2)电动汽车对水平地面的压力是F =G 总=(m 1+m 2)g =(1 380 kg +60 kg)×10 N/kg =14 400 N电动汽车对水平地面的压强:p =F S =14 400 N 0.032 m 2=4.5×105Pa (3)电动汽车所受牵引力F 牵=F 阻=0.05 G 总=0.05×14 400 N =720 N 电动汽车牵引力所做的功W =F 牵s =720 N ×36 000 m =2.592×107 J (4)由题可知W 电=9 kW·h =3.24×107 J电动汽车电能转化为机械能的效率为η=WW 电×100%=2.592×107 J3.24×107 J×100%=80%2. (1)电磁波 机械解:(2)喷洒完18 L 的药量所需要的时间为t =18×103 mL1 200 mL/min =15 min (3)由P =UI 得,电动机正常工作时电流为I =P U =120 W24 V=5 A(4)蓄电池充满一次电时储存的电能W =UIt =24 V ×20 000 mAh =24 V ×20 A ×3 600 s =1.728×106 J 由η=W 有W 机×100%可转化为无人机飞行的能量W 机=Wη=1.728×106 J ×80%=1.382 4×106 J 该无人机充满电后能飞行的时间t =W 机4P =1.382 4×106 J4×120 W =2 880 s =48 min 3. (1)不变解:(2)该装置正常工作时浮球排开油的体积V 排=0.5V =0.5×600 cm 3=3×10-4 m 3浮球所受浮力:F 浮=ρ油gV 排=0.8×103 kg/m 3×10 N/kg ×3×10-4 m 3=2.4 N由于浮球静止时处于漂浮状态,所以有G =F 浮+F 拉=2.4 N +0.2 N =2.6 N 浮球的质量m =Gg =2.6 N 10 N/kg=0.26 kg (3)当油面最高时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,此时电路中只有电阻R 1工作,由图像可知此时电流为0.6 A ,则R 1=U I =6 V0.6 A=10 Ω 当开始报警时,油的深度为10 cm ,由图乙可知此时电路中的电流为0.1 A ,则电路的总电阻R 总=U I ′=6 V0.1 A=60 Ω 故R 2=R 总-R 1=60 Ω-10 Ω=50 Ω滑动变阻器两端的电压U 滑=I ′R 2=0.1 A ×50 Ω=5 V (4)较小 当电源电压减小时,根据I =UR 1+R 2可知电路中的电流变小,要使报警装置仍在油的深度为10 cm 时报警,须增大电路中的电流,所以应减小电路中的总电阻,故应用阻值较小的定值电阻替换定值电阻R 1.4. 解:(1)电压表示数为10 V 时,电路电流I =UR 0R 0=10 V100 Ω=0.1 A 气敏电阻两端的电压U R =U -UR 0=18 V -10 V =8 V根据欧姆定律R =U I ,气敏电阻阻值R =U R I =8 V 0.1 A =80 Ω.由R =6A ×103Ω得A =6×103 Ω80 Ω=75,根据图表可知对应的空气质量等级为良.(2)当A =400时,由R =6A ×103Ω,得气敏电阻阻值R ′=6×103 Ω400=15 Ω,电压表 偏时UR 0′=15 V ,气敏电阻两端的电压U R ′=U -UR 0′=18 V -15 V =3 V根据欧姆定律,通过的电流I ′=U R ′R ′=3 V 15 Ω=0.2 A 根据欧姆定律,更换的定值电阻R 0′=UR 0′I ′=15 V0.2 A =75 Ω 四、电热综合1. (1)电能解:(2)水吸收的热量为Q 吸=c 水m 水(t -t 0)=4.2×103 J/(kg·℃)×6 kg ×(40 ℃-20 ℃)=5.04×105 J加热系统的加热电阻加热时间t =16 min =960 s加热系统消耗的电能W =Pt =605 W ×960 s =5.808×105 J加热系统加热时的效率η=Q 吸W ×100%=5.04×105 J 5.808×105 J×100%≈86.8% (3)由P =U 2R 得,正常工作时加热电阻值R =U 2额P 额=(220 V )2605W =80 Ω 加热电阻的实际功率P 实=U 2实R =(200 V )280 Ω=500 W(4)电动机工作中因发热损失的功率为P 损=I 2R ′=(4 A)2×0.5 Ω=8 W 2. (1)大地解:(2)由P =U 2R 可得R 1的阻值R 1=U 2P 1=(220 V )2110 W=440 Ω (3)由题图可知,当双触点开关接触3和4时,处于高温挡,此时电阻R 1、R 2并联,则R 2消耗的功率为P 2=U 2R 2=(220 V )248.4 Ω=1 000 W加热挡的电功率P 加=P 1+P 2=110 W +1 000 W =1 110 W (4)由Q 吸=cm Δt 知,水吸收的热量Q 吸=c 水m Δt =4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg ×(100-25) ℃=1.575×105 J 由η=Q 吸W 知电热壶消耗的电能W =Q 吸η=1.575×105 J63%=2.5×105 J 由P =W t 可得,加热时间t =W P 加=2.5×105 J 1 110 W≈225.2 s3. (1)断开 热传递解:(2)电动机功率P 动=W t =0.055 kW·h1 h =0.055 kW =55 W通过电动机的电流I =P 动U =55 W220 V =0.25 A(3)空调扇送暖风时消耗的电能 W ′=40 r2 000 r/(kW·h )=0.02 kW·h =0.02×3.6×106 J =7.2×104 J空调扇的总功率P 总=W ′t ′=7.2×104J6×60 s=200 W电流通过R 做功的功率P R =P 总-P 动=200 W -55 W =145 W 电阻的阻值R =U 2P R =(220 V )2145 W≈333.79 Ω(4)试验过程中电热丝产生的热量Q =W =P R t ′=145 W ×6×60 s =5.22×104 J 不计热量损失,空气吸收的热量Q 吸=Q =5.22×104 J空气温度上升量Δt =Q 吸cm =5.22×104 J 1.0×103 J/(kg·℃)×50 kg=1.044 ℃ 五、光热综合1. (1)内 小解:(2)水的体积V =120 L =120 dm 3=0.12 m 3,由ρ=mVm =ρV =1×103 kg/m 3×0.12 m 3=120 kg水吸收的热量Q 吸=cm Δt =4.2×103 J/(kg·℃)×120 kg ×(70 ℃-20 ℃)=2.52×107 J 该热水器一天吸收的太阳能E =1.95×106 J/(m 2·h)×2.4 m 2×10 h =4.68×107 J 该热水器将太阳能转化为内能的效率η=Q 吸E ×100%=2.52×107 J 4.68×107 J ×100%≈53.8% (3)如果连续阴雨天(不计太阳辐射),开启电辅助加热,消耗的电能W 电=Q 吸=2.52×107 J 由W 电=Q 吸=Pt 可得需要加热时间t =W 电P =2.52×107 J2 000 W=12 600 s =3.5 h六、力电热综合1. 解:(1)养生壶内水的体积:V =1 L =1 dm 3=1×10-3 m 3由ρ=m V m =ρ水V =1×103 kg/m 3×1×10-3 m 3=1 kg养生壶对桌面的压力:F =G 总=m 总g =(1.5 kg +1 kg)×10 N/kg =25 N 养生壶对桌面的压强p =F S =25 N 200×10-4 m 2=1.25×103Pa (2)在1标准大气压下水的沸点为100 ℃,则水吸收的热量:Q 吸=c 水m (t -t 0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg ×(100 ℃-20 ℃)=3.36×105 J 由P =W t =Q 吸t 可得,养生壶工作时间:t =Q 吸P =3.36×105 J 1 000 W=336 s(3)由表格数据可知,热水器的三挡位的功率P 1=1 000 W ,P 2=800 W ,P 3=200 W ,由P 1=P 2+P 3可知,两加热管的连接方式为并联,猜测得热水器加热部分的等效电路图如答图所示:第1题答图其中加热管R 1的额定功率为800 W ,电热管R 2的额定功率为200 W由P =UI =U 2R可得,加热管的电阻分别为: R 1=U 2P 2=(220 V )2800 W=60.5 Ω R 2=U 2P 3=(220 V )2200 W=242 Ω 2. (1)60 6 000 【解析】锅对支架的压力等于锅和水的总重量,所以F =G 总=(m 锅+ m 水)g =(1 kg +5 kg)×10 N/kg =60 N支架的受力面积:S =0.25 m 2×4%=0.01 m 2锅对支架的压强:p =F S =60 N 0.01 m 2=6 000 Pa 解:(2)水从20 ℃升高到80 ℃,需要吸收的热量Q 吸=c 水m Δt =4.2×103 J/(kg· ℃)×5 kg ×(80 ℃-20 ℃)=1.26×106 J 消耗天然气体积V =1 262.625 m 3-1 262.555 m 3=0.07 m 3天然气燃烧放出的热量为Q 放=qV =3×107 J/m 3×0.07 m 3=2.1×106 J天然气烧水的效率η=Q 吸Q 放×100%=1.26×106 J 2.1×106 J×100%=60 % (3)用电磁炉烧水,需要做功W =Q 吸η′=1.26×106 J 90%=1.4×106 J 由P =W t 得需要加热的时间t =W P =1.4×106 J 2 100 W≈667 s。
最新天津市中考物理总复习专题试卷附解析
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天津市中考物理总复习专题试卷学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上一、单选题1.下图为田湾核电站发电流程图。
在核电站的发电过程中,核能的获取途径及能量转化顺 序正确的是......................................................................................................................... ( )A .聚变;核能→内能→化学能→电能B .聚变;核能→内能→机械能→电能C .裂变;核能→内能→机械能→电能D .裂变;核能→内能→化学能→电能2.“海宝”是2010年世博会的吉祥物,其形象如图所示。
小玲的爸爸从上海给她带回一个“海宝”。
经测量,她发现该“海宝”的质量为200g ,体积为300 cm 3。
已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m 3,g =10 N/kg ,则 ........................................................................................... ( )A .将该“海宝”浸没在水中,它受到的浮力为2 NB .将该“海宝”浸没在水中,放手后“海宝”将下沉C .将该“海宝”浸没在水中,放手后“海宝”将上浮D .将该“海宝”浸没在水中,放手后“海宝”将悬浮3.如图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是 ............................................... ( )4.观察如图所示的指甲刀的结构图,其中分析正确的是 ........................................... ( )B CDA自行车的车把上刻有条汽车轮胎上刻有自行车脚蹬上刻有纹轴承中装有滚A.一个杠杆,且是省力杠杆B.两个杠杆,一个省力杠杆,一个费力杠杆C.三个杠杆,一个省力杠杆,两个费力杠杆D.三个杠杆,一个费力杠杆,两个省力杠杆5.如图所示,是一种高档办公用椅。
2024海南中考物理二轮复习专题专项训练 专题五 综合应用题 (含答案)
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2024海南中考物理二轮复习专题专项训练 专题五 综合应用题方法指导对于计算题中的简答小问,一般的答题步骤是:(1)审题,寻找已知条件和要回答的问题(显性条件:题干中的文字、图表等;隐性条件:从显性条件或结论中挖掘物理知识);(2)抓住已知条件和问题之间的联系,找出理论依据(物理概念、规律、公式、原理等); (3)用精练的语言条理清晰地推理表述,做到有理可依,有据可循.例 一题多设问 有一满载货车总质量为4 t ,车轮与地面的总接触面积为0.2 m 2.求: 【思路引导】 (1)压强公式p =FS ↓→水平地面 则F =G 总=m 总g 0.2 m 2 4 t =4×103 kg (2)时间公式t =sv s →10 km v →72 km/h注:题目问所用时间为多少秒,最终的计算结果为秒,所以要进行单位换算 (3)功公式W =Fs → s 由(2)可知 ↓匀速行驶,则F 牵=f ,由题干可知, f =0.1G 总 (4)功率公式P =Wt →W 、t 由(2)(3)可得(5)密度公式ρ=mV m →4.8 g V →正方体样本,则V =a 3(6)“不同车型设定不一样的最高行驶速度” 关键词:不同车型→质量不同以相同的速度运动时,质量大的动能大,制动距离大→从动能的影响因素方面解答 (1)此货车静止时,对水平地面的压强是多少?(2)此货车在某平直路段以72 km/h 的速度匀速行驶了10 km ,所用时间为多少秒?(3)若此货车所受阻力为车和货物总重的0.1倍,则此货车通过上述路程牵引力做了多少功?(4)此货车在该路段行驶时,牵引力的功率是多少?(5)若此货车满载着某种木材,截取一块边长a =2 cm 的正方体木材样本,测得该样本的质量为4.8 g,则该木材的密度为多少?(6)如图所示为高速公路上的限速标志牌,由标志牌可知,货车的最高行驶速度最低,请解释为什么在同一道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?例题图一、力学计算类型1简单运动类(10年8考)__1.如图所示,记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程.甲图中汽车做匀速运动,受到的阻力为1 200 N;乙图中汽车做加速运动.求:第1题图(1)甲图中汽车的速度;(2)乙图中汽车在前30 s内的平均速度;(3)甲图中汽车牵引力在40 s内所做的功;(4)乙图中的汽车在行驶过程中,是否受到平衡力作用,请说明理由.2. 如图所示,小明在单杠上做引体向上运动,每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度.已知小明的体重为500 N,握拳时手臂的长度为0.6 m,完成4次引体向上所用的时间为10 s.求:第2题图(1)他停留在单杠上时,对单杠的拉力;(2)小明完成1次引体向上所做的功;(3)10 s内小明做引体向上的功率;(4)请用物理知识解释为什么单杠运动员比赛时手上常会涂有镁粉.3. 一辆5G无人配送车,质量为400 kg,轮胎与路面的总接触面积为0.025 m2,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍.如图是配送车某次运动的路程与时间图像.求:第3题图(1)10 min内配送车的平均速度;(2)配送车匀速行驶时的牵引力;(3)配送车对水平地面的压强;(4)请解释关闭发动机后配送车为什么还能继续前进.4. 如图为南通“濠河国际龙舟邀请赛”的比赛场景,500 m直线赛项目的冠军队所使用龙舟的质量为300 kg,运动员总质量为1 500 kg,比赛用时2 min 30 s,假设比赛中龙舟做匀速直线运动,且龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍,g取10 N/kg.求:第4题图(1)龙舟的重力;(2)运动员坐上龙舟后排开水的体积;(3)比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率;(4)划船时手移动较小的距离,就能使船桨在水中移动较大的距离,请运用所学的物理知识解释船桨的这个特点.类型2打捞类__5. 某工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件.已知工件的体积为30 dm3,密度为3×103 kg/m3.每个滑轮的重力为20 N,不计绳与滑轮间的摩擦、绳重及水的阻力.(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:第5题图(1)工件浸没在水中时所受的浮力;(2)工件受到的重力;(3)工件在水中上升6 m的过程中(工件始终浸没在水中),工人做了多少功;(4)工件未露出水面前,滑轮组的机械效率(结果保留一位小数).6. 如图甲所示,用钢丝绳将一个实心圆柱形混凝土构件从河里以0.05 m/s的速度竖直向上匀速提起,图乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图像,整个提起过程用时100 s,已知河水密度为1.0×103 kg/m3,混凝土的密度为2.8×103 kg/m3,钢铁的密度为7.9×103 kg/m3,g 取10 N/kg,不计河水的阻力.求:第6题图(1)0~60 s内混凝土构件在河水里上升的高度;(2)0~60 s内钢丝绳拉力所做的功;(3)混凝土构件浸没在河水中时受到的浮力;(4)通过计算说明,此构件的组成是纯混凝土,还是混凝土中带有钢铁骨架?类型3工程机械类_7. 图甲是一辆起重车的图片,起重车的质量为9.6 t,有四个支撑脚,每个支撑脚的面积为0.3 m2,起重时汽车轮胎离开地面.图乙是起重机吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1 200 kg的货物匀速提升,滑轮组上钢丝绳的拉力F为5 000 N,货物上升过程中的s-t图像如图丙所示.(不考虑绳重,g取10 N/kg)求:第7题图(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强;(2)拉力F的功率;(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率;(4)增加提升货物的重力,滑轮组的机械效率如何改变?8. 在美丽乡村建设中,政府为某村购置一批健身器材.工人往车上搬运装有健身器材的箱子时,用长木板搭了一个3 m长的斜面,把120 kg的箱子沿斜面匀速推到1 m高的车厢上,如图.推箱子做的额外功是300 J.(g取10 N/kg)求:第8题图(1)推箱子做的有用功;(2)斜面的机械效率;(3)沿斜面的推力;(4)要增大斜面的机械效率,可采取哪些措施.二、电学计算类型1动态电路类(10年6考)__1. 小明同学在物理实验室发现一个电学元件,是由一个标有“2 V 2 W”的小灯泡和一个定值电阻R0连接而成.小明同学将该元件接入如图所示的电路中,电源电压恒为6 V,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表的示数总在0.2 A~1 A的范围内变化(小灯泡的电阻不随温度变化,且电路元件始终完好).求:第1题图(1)小灯泡正常工作时的电流和电阻;(2)定值电阻R0与小灯泡______(选填“串”或“并”)联;(3)定值电阻R0的阻值;(4)滑动变阻器R的最大阻值.2. 如图所示的电路,电源电压为6 V保持不变,R1=4 Ω.开关闭合,滑动变阻器R2的滑片置于a端时,电压表的示数为2 V,求:第2题图(1)电压表的示数;(2)电流表的示数;(3)整个电路的功率;(4)当滑片滑到b端时,通电1 min电流做的功.3.在测量小灯泡电功率的实验中,电路如图甲所示,电源电压恒为4 V.小灯泡标有“2.5 V”字样,滑动变阻器规格为“50 Ω 1 A”.实验得到小灯泡的I-U图像如图乙所示.求:第3题图(1)小灯泡的额定功率;(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值;(3)当小灯泡消耗的功率为0.2 W时,通电1 min,滑动变阻器R产生的热量.4. 如图甲为湿度表的简化工作原理图.电源电压恒为6 V,定值电阻R0=5 Ω,R为湿敏电阻,其阻值R随环境湿度RH的变化如图乙所示,电压表量程为“0~3 V”,电流表量程为“0~0.6 A”,闭合开关S,在保证两表安全的情况下:第4题图(1)环境湿度增加,电流表的示数________.(2)当电路中电流表的示数为400 mA时,电阻R的阻值为多少?(3)环境湿度为60%时,电压表的示数为多少?(4)湿度表能够测量的最大环境湿度是多少?5. 如图所示电路,电源电压保持不变,灯L标有“3 V0.6 A”的字样,定值电阻R的阻值为10 Ω,设灯丝电阻不变,求:第5题图(1)灯丝电阻;(2)当开关S1闭合、S2断开,电流表示数为0.2 A时,灯L两端电压;(3)当开关S1、S2均闭合时,定值电阻R消耗的电功率.6. 如图,电路中电源电压恒定,小灯泡L的额定电压为6 V,滑动变阻器R1标有“200 Ω1 A”,电压表量程为0~5 V.只闭合开关S2,当R1的滑片P移至最左端时,小灯泡恰好正常发光,此时电流表示数为0.5 A;再闭合S1,电流表的示数变为0.8 A.求:第6题图(1)灯泡的额定功率;(2)电阻R2的阻值;(3)只闭合S1,当电路总功率最小时,R1接入电路的阻值.类型2多挡位用电器类__7. 如图是某电蒸锅的内部简化电路图,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为484 Ω,加热挡功率为1 200 W.用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75 ℃,需要的时间为375 s,已知c水=4.2×103 J/(kg·℃).求:(1)该电蒸锅是利用电流的________工作的;第7题图(2)保温挡的功率;(3)电阻R2的阻值;(4)电蒸锅的加热效率.8.如图甲所示是某家用多功能电炖锅,深受消费者认可和青睐.它有三段温控功能:高温炖、中温煮和低温熬,图乙是它的简化电路图,下表是该电炖锅的部分参数.[ρ水=1×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),g取10 N/kg]第8题图(1)开关S1、S2处于什么状态,电炖锅为低温挡,说明判断依据;(2)求R1、R2的阻值;(3)在标准大气压下,使用高温挡将初温是12 ℃的一锅水烧开,若电炖锅高温挡加热效率为80%,求烧开一锅水需要的时间.9.为实现自动控制,小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器,其电路图如图甲所示.控制电路中电压U1=3 V,定值电阻R0=50 Ω,热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路中电压U2=220 V,R1=836 Ω,R2=44 Ω.已知恒温调奶器容量为2 kg,水温达到80 ℃时衔铁会跳起.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]第9题图(1)请结合此电路,简要说明电磁继电器的工作原理;(2)求衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流;(3)求工作电路在保温状态下的电功率;(4)当调奶器加满温度为25 ℃的水,加热元件工作500 s后衔铁跳起,求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率.10. 小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换.小伟查阅资料得到饮水机的部分信息如下表.饮水机正常加热7 min,可将质量为1 kg的水从20 ℃加热到沸腾(标准大气压),然后转入保温状态.请你结合小伟的调查研究,解决下列问题:第10题图(1)在图中虚线框内画出导线、电阻R1和电阻R2三个元件的符号,将饮水机的电路图连接完整.(旋钮开关位于a、a点,表示a与a接通)(2)加热过程中,饮水机的加热效率.[水的比热容4.2×103 J/(kg·℃)]类型3电路改装类__11. 某科技兴趣小组用一个88 Ω的电阻R1、开关、导线等器材制作了一个电烤箱,先将电烤箱接入电压为220 V的家庭电路,简化电路如甲所示,闭合开关,求:第11题图(1)通过R1的电流;(2)R1消耗的电功率;(3)小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长,为解决这个问题,小组找来一个相同规格的电阻R2进行改装.①你认为应按照图________(选填“乙”或“丙”)进行改装;②闭合开关S后,通电10 min,求改装后电烤箱产生的热量.12. 如图甲所示是一款养生杯,图乙是其简易电路图,R1和R2是两根电热丝.给杯中倒入直饮水,放在底座上,底座就会根据水温自动调节电路状态:当水温低于52 ℃时,养生杯处于加热状态,水温达到52 ℃后养生杯自动调节为保温状态.某次给杯中倒入100 mL、22 ℃的直饮水放在底座上后,养生杯正常工作时功率随时间变化的图像如图丙所示.[c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3]第12题图(1)刚开始将养生杯放在底座上时,工作的电热丝是________(选填“R1”、“R2”或“R1和R2”);养生杯在工作时,应盖好杯盖,这样做可以__________(合理即可).(2)此次将杯中100 mL、22 ℃的水加热到52 ℃的过程中,水吸收的热量是多少?(3)该养生杯的加热效率;(4)若只要求改变一根电热丝的阻值,将保温状态的功率提升至16 W,请通过计算说明如何改进?13.某物理兴趣小组为检测学校操场上的风力等级,小组成员共同设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示.装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,滑杆上的摩擦力忽略不计,弹簧左端固定,右端与滑块相连.挡风板的挡风面积为0.2 m2,光滑均匀电阻丝AB长为30 cm,阻值为15 Ω,电源电压U恒为9 V,保护电阻R0为3 Ω,电压表量程为0~3 V.弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系如图乙所示.无风时,滑片P停留在A处,有风时,滑块向左移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅下表数据可知风速及风力等级.(1)无风时,求通过R0的电流;(2)为保护电路安全,求出风速仪所测最大风力等级为几级;(3)某日从天气预报得知,第二天风力等级将会达到五级,风速v预计为10 m/s,在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上,电路将如何改进.在图丙的虚线框内将电路图补充完整,小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数,经查阅资料后得知,该挡风板所受的风压与风速的平方成正比,其关系式为p=k v2(其中k为常量,数值为0.6),假设你为该小组成员,请你计算出风速为10 m/s时,改进后的电路中电压表的示数.第13题图参考答案例 解:(1)货车对水平地面的压力F =G 总=m 总g =4×103 kg ×10 N/kg =4×104 N 货车对水平地面的压强p =F S =4×104 N0.2 m 2=2×105 Pa (2)货车匀速行驶的速度v =72 km/h =20 m/s 货车行驶的路程s =10 km =1×104 m由v =s t 可得,所用时间t =s v =1×104 m 20 m/s =500 s(3)货车所受阻力f =0.1G 总=0.1×4×104 N =4×103 N 因为货车在平直公路上匀速行驶,货车的牵引力 F 牵=f =4×103 N 牵引力所做的功W =F 牵s =4×103 N ×1×104 m =4×107 J (4)牵引力的功率P =W t =4×107 J 500 s=8×104 W(5)因同种物质状态相同时的密度相等,所以该木材的密度ρ=ρ样本=m 样本V 样本= 4.8 g (2 cm )3=0.6 g/cm 3=0.6×103 kg/m 3 (6)机动车质量一定,速度越快,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶;在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同.一、力学计算1. (1)30 m/s (2)25 m/s (3)1.44×106 J (4)不受平衡力作用.原因是乙图中的汽车在行驶过程中做加速运动,并非处于静止或匀速直线运动状态.2. (1)500 N (2)300 J (3)120 W (4)镁粉具有很强的吸湿作用,可以吸去运动员手掌心的汗水,通过增大接触面的粗糙程度来增大掌心和器械之间的摩擦力,有利于运动员提高完成动作的质量和安全性.3. (1)2 m/s (2)200 N (3)1.6×105 Pa (4)关闭发动机后配送车还能继续前进是因为其具有惯性.4. 解:(1)龙舟的重力G =mg =300 kg ×10 N/kg =3 000 N (2)运动员的重力G ′=m ′g =1 500 kg ×10 N/kg =15 000 N 运动员和龙舟的总重G 总=G +G ′=3 000 N +15 000 N =18 000 N根据浮沉条件,运动员坐上龙舟后龙舟受到的浮力等于运动员和龙舟的总重,根据阿基米德原理,龙舟排开水的体积V 排=F 浮ρ水g =18 000 N1.0×103 kg/m 3×10 N/kg=1.8 m 3 (3)龙舟受到的阻力f =0.1×G 总=0.1×18 000 N =1 800 N因比赛中龙舟做匀速直线运动,根据二力平衡可知,比赛过程中龙舟获得的动力F =f =1 800N所用时间t =2 min 30 s =150 s比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率 P =W t =Fs t =1 800 N ×500 m 150 s=6 000 W(4)船桨在使用过程中动力臂小于阻力臂,故船桨是费力杠杆,使用费力杠杆可以省距离.划船时,手在船桨上的动力比水对船桨的阻力大,所以手只要移动较小的距离,就能使船桨在水中移动较大的距离.5. 解:(1)根据阿基米德原理可得,工件浸没在水中时所受的浮力F 浮=ρ水gV 排=ρ水gV =1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×30×10-3 m 3=300 N(2)工件的质量m =ρV =3×103 kg/m 3×30×10-3 m 3=90 kg 工件受到的重力G =mg =90 kg ×10 N/kg =900 N(3)物重被2段绳子承担,工件在水中上升6 m ,绳端移动的距离为2×6 m =12 m 拉力F =12(G +G 动-F 浮)=12×(900 N +20 N -300 N)=310 N工人做功W =Fs =310 N ×12 m =3 720 J (4)工件未露出水面前,滑轮组的机械效率η=W 有用W 总×100%=F 拉h Fs ×100%=(G -F 浮)h Fnh ×100%=G -F 浮Fn ×100%=900 N -300 N 310 N ×2×100%≈96.8%6. 解:(1)0~60 s 内混凝土构件在河水里上升的高度h =v t =0.05 m/s ×60 s =3 m (2)0~60 s 内钢丝绳拉力所做的功W =F 1s =825 N ×3 m =2 475 J(3)由图乙可知t =60 s 前拉力F 1=825 N ,因构件从河水中匀速提起,此时有F 浮+F 1=G ,t =80 s 后拉力F 2=1 200 N ,此时有F 2=G ,混凝土构件浸没在河水中时受到的浮力F 浮=G -F 1=1 200 N -825 N =375 N(4)由F 浮=ρ液gV 排得,构件排开水的体积V 排=F 浮ρ水g =375 N 1.0×103 kg/m 3×10 N/kg=3.75×10-2 m 3因构件完全浸没,则V =V 排=3.75×10-2 m 3构件重力G =1 200 N ,由G =mg =ρVg 可得,构件的密度ρ件=G Vg =1 200 N3.75×10-2 m 3×10 N/kg =3.2×103 kg/m 3>2.8×103 kg/m 3所以此构件的组成是混凝土中带有钢铁骨架7. 解:(1)提升货物过程中,起重车对水平地面的压力F 压=G 总=G 车+G 货=m 车g +m 货g =9.6×103 kg ×10 N/kg +1 200 kg ×10 N/kg =1.08×105 N 支撑脚与地面的接触面积S =0.3 m 2×4=1.2 m 2提升货物过程中起重车对水平地面的压强p =F 压S =1.08×105 N1.2 m 2=9×104 Pa(2)由图丙可知,货物上升的速度v 物=s t =2.5 m10 s=0.25 m/s由图乙可知,承担物重的绳子段数n =3,所以绳端移动的速度v 绳=n v 物=3×0.25 m/s =0.75 m/s拉力F 的功率P =F v 绳=5 000 N ×0.75 m/s =3.75×103 W(3)物体上升的距离s =2.5 m ,则绳端移动的距离s 绳=nh =3×2.5 m =7.5 m 提升货物的重力G 货=m 货g =1 200 kg ×10 N/kg =1.2×104 N所以提升货物过程中滑轮组的机械效率η=W 有W 总×100%=G 货s Fs 绳×100%=1.2×104 N ×2.5 m 5 000 N ×7.5 m ×100%=80%(4)增加提升货物的重力,滑轮组的机械效率将变大.8. (1)1 200 J (2)80% (3)500 N (4)增大斜面的倾斜程度;减小斜面的粗糙程度.二、电学计算1. 解:(1)小灯泡正常工作时的电流I 额=P 额U 额=2 W2 V =1 A小灯泡正常工作时的电阻R L =U 额I 额=2 V1 A=2 Ω (2)串(3)当滑动变阻器R 接入电路的阻值为0时,定值电阻R 0与小灯泡串联,电路中最大电流为1 AR 最小总=U I 最大=6 V1 A=6 Ω定值电阻R 0的阻值R 0=R 最小总-R L =6 Ω-2 Ω=4 Ω(4)当滑动变阻器R 接入电路的阻值为最大时,定值电阻R 0、小灯泡和滑动变阻器R 串联,电路中最小电流为0.2 A R 最大总=U I 最小=6 V0.2 A =30 Ω滑动变阻器R 的最大阻值R =R 最大总-R L -R 0=30 Ω-2 Ω-4 Ω=24 Ω2. 解:(1)由图可知,R 1、R 2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R 1两端电压,电压表测R 2两端电压,则电压表的示数U 2=U -U 1=6 V -2 V =4 V(2)电流表的示数I =U 1R 1=2 V4 Ω=0.5 A(3)整个电路的功率P =UI =6 V ×0.5 A =3 W(4)当滑片滑到b 端时,电路中只接入R 1,通电1 min 电流做的功W =U 2R 1t =(6 V )24 Ω×60 s=540 J3. 解:(1)由图乙可知,小灯泡的额定电流为0.3 A 则小灯泡的额定功率为P 额=U 额I 额=2.5 V ×0.3 A =0.75 W(2)小灯泡正常发光时,R 两端的电压为U R =U -U 额=4 V -2.5 V =1.5 V 滑动变阻器R 接入电路的电阻为R =U R I 额=1.5 V0.3 A=5 Ω(3)由图乙可知,当U 灯=1 V ,I 灯=0.2 A 时,小灯泡的功率刚好为0.2 W 此时R 两端的电压为U R ′=U -U 灯=4 V -1 V =3 VR 通电1 min 产生的热量Q =W R =U R ′I 灯t =3 V ×0.2 A ×1×60 s =36 J 4. (1)增大解:(2)当电流表的示数为I =400 mA =0.4 A 时,电路中的总电阻为R 总=U I =6 V0.4 A =15 Ω由串联电路的电阻规律可得,电阻R 的阻值为R =R 总-R 0=15 Ω-5 Ω=10 Ω (3)由R -RH 图像可知,当环境湿度为60%时,电阻R 的阻值为R ′=7.5 Ω 由I =U R 可得,此时电路中的电流为I ′=U R 总′= 6 V 5 Ω+7.5 Ω=0.48 A则电压表的示数为U 0=I ′R 0=0.48 A ×5 Ω=2.4 V(4)因电流表的量程为0~0.6 A ,所以当电路中的电流最大为I 大=0.6 A 时,电路中的总电阻最小,环境湿度最大此时电路中的总电阻为R 总最小=U I 大=6 V 0.6 A=10 Ω由串联电路的电阻规律可得,电阻R 的阻值为R 小=R 总最小-R 0=10 Ω-5 Ω=5 Ω由串联电路分压原理可得,R 0两端的电压为3 V ,没有超过电压表量程,可以正常使用,所以由R -RH 图像可知,湿度表能够测量的最大环境湿度为80%. 5. 解:(1)灯丝电阻R L =U L I L =3 V 0.6 A=5 Ω (2)当开关S 1闭合,S 2断开时,灯L 与定值电阻R 串联,电流表示数为0.2 A ,灯L 两端的电压U L ′=IR L =0.2 A ×5 Ω=1 V(3)当开关S 1闭合,S 2断开,灯L 与定值电阻R 串联,电流表示数为0.2 A ,定值电阻R 两端的电压U R =IR =0.2 A ×10 Ω=2 V 电源电压U =U L ′+U R =1 V +2 V =3 V当开关S 1、S 2均闭合时,只有定值电阻R 接入电路,定值电阻R 消耗的电功率P =U 2R =(3 V )210 Ω=0.9 W 6. 解:(1)只闭合开关S 2,当R 1的滑片P 移至最左端时,则电路为小灯泡的简单电路;此时小灯泡恰好正常发光,则电源电压等于小灯泡的额定电压6 V .小灯泡的额定功率P 额=U 额I 额=6 V ×0.5 A =3 W(2)再闭合S 1,小灯泡L 与电阻R 2并联,电流表测干路电流电阻R 2两端电压为U =U 额=6 V ,则通过电阻R 2的电流I =I 总-I 额=0.8 A -0.5 A =0.3 A 电阻R 2的阻值R 2=U I =6 V0.3 A=20 Ω(3)只闭合S 1,则R 1、R 2串联.当电压表示数为5 V 时,R 1接入电路的阻值最大;此时,R 2两端电压为U 2=U -U max =6 V -5 V =1 V 电路中的电流为I min =U 2R 2=1 V 20 Ω=0.05 A R 1接入电路的阻值为R 1=U max I min = 5 V0.05 A =100 Ω7. (1)热效应解:(2)只闭合S 1时,只有R 1接入电路,电蒸锅处于保温挡,保温挡的功率 P 保=U 2R 1=(220 V )2484 Ω=100 W(3)当S 1、S 2均闭合时,R 1、R 2并联,电蒸锅处于加热挡,电阻R 2的电功率 P 2=P 热-P 保=1 200 W -100 W =1 100 W 电阻R 2的阻值R 2=U 2P 2=(220 V )21 100 W=44 Ω(4)水吸收的热量Q 吸=c 水m Δt =4.2×103 J/(kg·℃)×1.2 kg ×75 ℃=3.78×105 J 消耗的电能W =P 热t =1 200 W ×375 s =4.5×105 J该电蒸锅的加热效率η=Q 吸W ×100%=3.78×105 J4.5×105 J×100% =84%8. 解:(1)由电路图可知,当开关S 1断开,S 2接A 时,电阻R 1、R 2串联,此时电路中的总电阻最大,由P =U 2R可知,总功率最小,所以此时电炖锅为低温挡.(2)由电路图可知,当S 1闭合,S 2接A 时,R 2被短路,只有电阻R 1接入电路,电炖锅处于中温挡,则R 1的阻值为R 1=U 2P 中=(220 V )400 W 2=121 Ω当S 1闭合,S 2接B 时,R 1、R 2并联,电炖锅处于高温挡,则此时R 2消耗的功率为 P 2=P 高-P 中=1 100 W -400 W =700 W 则R 2的阻值为R 2=U 2P 2=(220 V )2700 W≈69.14 Ω(3)由ρ=m V可得,水的质量为m =ρ水V =1×103 kg/m 3×1×10-3 m 3=1 kg水吸收的热量Q 吸=c 水m Δt =4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg ×(100 ℃-12 ℃)=3.696×105 J 由η=Q 吸W ×100%得,电炖锅消耗的电能W =Q 吸η=3.696×105 J 80%=4.62×105 J由P =Wt 可得,烧开一锅水需要的时间t =W P 高=4.62×105 J 1 100 W =420 s9. 解:(1)由题意可知,水温低于80 ℃时,电磁铁吸引衔铁,工作电路R 2单独工作,调奶器加热,水温达到80 ℃时,衔铁跳起,R 1、R 2串联工作,调奶器保温.(2)由图乙可知,衔铁刚跳起时,R 的电阻为100 Ω,此时通过电磁铁线圈的电流为I =U 1R 0+R = 3 V50 Ω+100 Ω=0.02 A (3)衔铁跳起,R 1、R 2串联工作,调奶器处于保温状态,电功率为P 保=U 22R 1+R 2=(220 V )2836 Ω+44 Ω=55 W(4)水吸收的热量为Q 吸=c 水m Δt =4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg ×(80 ℃-25 ℃)=4.62×105 J 加热状态下,工作电路R 2单独工作,消耗的电能为 W =U 22R 2t =(220 V )244 Ω×500 s =5.5×105 J加热效率为η=Q 吸W ×100%=4.62×105 J 5.5×105 J ×100%=84%10. 解:(1)如答图所示或第10题答图(2)水吸收的热量Q 吸=c 水m Δt =4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg ×(100 ℃-20 ℃)=3.36×105 J 饮水机加热7 min ,消耗的电能W =P 1t =1 000 W ×7×60 s =4.2×105 J 饮水机的加热效率η=Q 吸W ×100%=3.36×105 J4.2×105 J ×100%=80%11. 解:(1)由I =U R 可得,通过R 1的电流I 1= U R 1=220 V88 Ω=2.5 A(2)由P =UI 可得,R 1消耗的电功率P 1=UI 1=220 V ×2.5 A =550 W (3)①乙②因R 2规格与R 1相同,则R 2=R 1 根据P =U 2R可知,P 2=P 1改装后电烤箱10 min 产生的热量为Q =W =Pt =(P 1+P 2)t =2P 1t =2×550 W ×10×60 s =6.6×105 J12. (1)R 1 减少热量损失(或缩短加热时间、节约电能等) 解:(2)由ρ=mV得,水的质量m =ρ水V =1.0×103 kg/m 3×100×10-6 m 3=0.1 kg水吸收的热量Q 吸=c 水m (t -t 0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.1 kg ×(52 ℃-22℃)=1.26×104 J(3)由P =Wt 得,加热时消耗的电能W =P 加热t =40 W ×10×60 s =2.4×104 J养生杯的加热效率η=Q 吸W ×100%=1.26×104 J2.4×104 J×100%=52.5%(4)当开关接触点2、3时,R 1和R 2串联,电路中的总电阻最大,由P =UI 和I =UR 得,养生杯的功率最小,为保温状态;当开关接触点3、4时,R 2被短路,R 1单独接入电路,电路中的总电阻最小,由P =UI和I =UR 得,养生杯的功率最大,此时为加热状态.因只改变保温状态的功率,加热状态的功率不变,所以只能改变电路中R 2的阻值由P =UI 和I =U R 得,R 1的阻值为R 1=U 2P 加热=(220 V )240 W =1 210 Ω当保温状态的功率提升至16 W 时,电路的总电阻 R 总=U 2P 保温=(220 V )216 W =3 025 Ω则改进后R 2的阻值为R 2=R 总-R 1=3 025 Ω-1 210 Ω=1 815 Ω 即将R 2换成阻值为1 815 Ω的电热丝即可.13. 解:(1)无论有无风时,滑动变阻器接入电路的阻值均为15 Ω 电流I =U R 0+R P =9 V3 Ω+15 Ω=0.5 A(2)由图可知,风力越大,电压表测量部分电阻越长,电压表示数越大,电压表最大电压U max =3 V ;滑动变阻器分得的电压U P =IR P =0.5 A ×15 Ω=7.5 V 当电压表示数最大时,滑片移动距离L =U U P L AB =3 V7.5 V ×30 cm =12 cm由图乙可得,弹簧产生的弹力F =6 N此时的风压p =F 风S =F 弹S = 6 N0.2 m 2=30 Pa ,查表可知,此时风力等级为四级第13题答图(3)当风速为10 m/s 时,风压p =k v 2=0.6×(10 m/s)2=60 Pa >30 Pa ,因此会超过电压表量程 弹簧弹力F 弹′=F 风′=pS =60 Pa ×0.2 m 2=12 N由图乙可得,弹簧形变量为24 cm ,因此可将电压表测量对象更换为滑片左侧部分的电阻,此时滑片左侧电阻R =30 cm -24 cm30 cm×15 Ω=3 Ω此时电压表示数U 示=R 左R 总×U =3 Ω18 Ω×9 V =1.5 V 改装电路如答图所示(此电路只能在风力稳定时使用。
2024年中考物理总复习第二部分重难题型攻关题型五 综合应用题
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改变力的方向
(2)安装沉管过程中,“振华30”将6 000吨的沉管从运输船上吊起,如图甲所示,吊起沉管后,“振华30”主船体浸入水中的体积增加了多少 ?(取 )
解:将6 000吨的沉管从另一艘船上吊起, 根据 可得
3.(2023贵阳华中师大一附中二模)如图所示,电源电压不变,小灯泡标有“ ”字样,滑动变阻器的最大阻值为 ,求:
二、综合应用题最后一题
类型
1
简单运动类(贵阳2020.29)
1.(2020贵阳29题8分)2020年6月23日,第55颗“北斗”卫星成功发射,自此“北斗”卫星导航系统组网成功,这标志着我国从航天大国迈向航天强国.承担此次“北斗”卫星运载任务的是长征三号乙三级运载火箭.如图所示是三级运载火箭的结构示意图,三级火箭内都满载燃料.火箭发射升空时,先点燃第一级火箭,它的燃料用完后空壳自动脱离,这时第二级火箭开始工作,继续推动火箭加速运动.
(3)接着,“振华30”将吊起的沉管缓慢浸入水中,如图乙所示,在浸入的过程中,沉管 下降了 .求沉管下降的速度?
解:根据 可得,沉管下降的速度
(4) [解决实际问题]“振华30”在沉管安装过程中,若因为流向原因,造成洋流仅对船左侧产生 的冲击力,如图丙所示,为了保持船体平稳,需开启的“侧推器”,则应让水从船体哪侧喷出,说说你做此判断的理由.
第3题图
3.(2023贵阳华中师大一附中二模)如图所示,电源电压不变,小灯泡标有“ ”字样,滑动变阻器的最大阻值为 ,求:
(3)若滑片 在中点时小灯泡恰好正常发光,则电源电压是多少?
解:由图知,灯泡和滑动变阻器串联滑片 在中点时变阻器连入电路的电阻 因灯泡恰好正常发光,则电源电压
中考物理总复习系列知识点梳理及训练综合检测二
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综合检测题(二)一、选择题:(每小题3分,共21分)1.(2018•枣庄)城市建设和管理越越注重“以人为本,和谐发展”的理念,如城市道路两旁植树;穿城而过的高铁两旁建有隔音板;在高噪声环境下工人需戴耳罩;跳广场舞的大妈要把音量调小一些,这些措施的共同目的是( A )A.减小噪声污染 B.减小大气污染 C.绿化美化环境 D.减小水污染2.(2018四川眉山)2018年4月30日东坡国际半程马拉松比赛在眉山市湿地公园隆重举行,若甲、乙两位运动员同时从起跑线起跑并做匀速直线运动,他们的路程时间s﹣t图像是如图所示,a、b、c三条图线中的两条,甲的速度大于乙的速度,运动5s甲、乙间的距离大于2m,则( A )A.甲的s﹣t图像一定为a B.乙的s﹣t图像一定为cC.甲的s﹣t图像可能为b D.乙的s﹣t图像可能为a3. (2018安徽)图示为某种物质熔化时温度随时间的变化的图像。
根据图像,下列判断正确的是( B )A.该物质熔化过程持续了25minB.该物质是晶体,熔点为80°CC.在第30min,该物质处于固液共存状态D.在第10min到第25min之间,由于物质温度不变,所以不吸收热量4.(2018江苏连云港)如图所示的四个装置,关于它们的说法正确的是( A )A. 图a可用演示电流的磁效应B. 图b可用演示电磁感应现象C. 图c可用演示磁场对电流的作用D. 图d可用演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系5.(2018桂林市)如图所示,骑自行车出行郊游,是一种时尚、环保的生活方式.当我们在平直路面上匀速向前骑行时,以下说法正确的是( D )A.若自行车停下,惯性就消失了B.自行车受到的动力大于自行车受到的阳力C.路面受到的压力与人受到的支持力是一对平衡力D.人和车受到的重力与地面对人和车的支持力是一对平衡力6. (2018浙江嘉兴)图像法是利用图像这种特殊且形象的工具,表达各科学量之间存在的内在关系或规律的方法。
2024年中考物理复习综合应用题训练卷
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2024年中考复习综合应用题训练1.嫦娥五号探测器由上升器、着陆器、返回器和轨道器4部分组成(如图甲所示),总质量达8200kg。
探测器被发射到目标位置后,着陆器和上升器的组合体从距月面15km处开始,经15min降落至月球表面,此过程中,组合体搭载的照相机对月面进行了拍照。
安全降落的着陆器和上升器组合体进行月球采样,然后将携带的国旗在月面展开后成功解锁分离。
此后。
着陆器留在月面,上升器携带月球样品从月球表面起飞,进入环月轨道后与轨道器和返回器的组合体进行对接,(如图乙所示)并将月球样品转移到返回器。
随后,上升器再次分离,成为环月飞行的“卫星”轨道器将会再护送返回器一程。
最终,独自携带1731g 月球样品的返回器先以高速进入地球大气层,然后借助大气层提供的升力“打水漂”后就起来,之后再重新进入大气层才安全返回地面。
(1)总质量为8200kg的探测器在地球上时受到的重力(g取10N/kg);(2)着陆器和上升器的组合体从距月面15km处开始下降至月球表面过程中的平均速度;(3)嫦娥五号着陆器和上升器组合体在落月时,撞击月面会形成较大的冲击力,为了保证组合体不翻倒、不陷落,请你利用所学物理知识,你认为嫦娥五号的“腿”的设计应具备什么特点(写出一点即可);(4)交会对接后,月壤样品容器被转移到返回器中,组合体Ⅱ与上升器成功分离。
组合体Ⅱ环绕月球运动(如图丙所示),请你判断组合体Ⅱ在绕月运动过程中是否受到力的作用,并说明理由。
2.随着汽车科技的不断进步,混合动力汽车(简称:混动汽车)逐渐受到人们的青睐,目前广泛使用的混动汽车主要部件有:汽油机、蓄电池、电动机等,它们单独或组合向汽车提供动力。
混动汽车有串联式和并联式等种类。
串联式混动汽车的工作流程如图甲所示,蓄电池可单独向电动机提供电能驱动汽车;汽油机仅带动发电机发电,产生的电能一部分输入电动机驱动汽车,另一部分还能通过发电机向蓄电池充电。
并联式混动汽车的工作流程如图乙所示,汽油机和电动机分属两套独立的工作系统,蓄电池通过电动机能单独驱动汽车,汽油机也能直接给汽车提供动力,两套系统还能同时工作驱动汽车。
(全国通用)2021中考物理专题复习五 综合应用题
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专题五 综合应用题类型一 力学综合应用题解:(1)汽车停在水平地面上时,对水平地面的压力F =G =mg =1.2×103kg×10 N/kg =1.2×104 N ,对水平地面的压强p =S F =1000×10-4 m21.2×104 N =1.2×105Pa (2)由v =t s 可得,汽车行驶这段距离用的时间t =v s =20 m/s 1440 m =72 s ,由P =t W =t Fs=Fv 可得,发动机提供的牵引力F =v P =20 m/s 60×103 W=3000 N 。
(3)滑冰过程中包含很多物理知识,请你写出其中两条。
解:(1)李坚柔对冰面的压力F =G =mg =55 kg×10 N/kg=550 N ,李坚柔对冰面的压强p =S F =5×10-4 m2550 N =1.1×106Pa (2)她在500 m 比赛中的平均速度v =t s =45 s 500 m ≈11.11 m/s (3)比赛中李坚柔不断用脚向后蹬地以获得较大的速度,说明了力的作用是相互的、力可以改变物体的运动状态;冰刀在冰面上滑动时,摩擦生热,将机械能转化为内能,内能增加,通过做功的方式增加了冰面的内能。
无人机自重(含电池)G160 N 最大升力F 260 N 最大飞行速度v 54 km/h 脚架与水平地面接触面积S10-2m 2解:(1)无人机上货物的最大重力G =F -G机=260 N -160 N =100 N ;根据G =mg得,无人机送货时最大能装载的货物为m =g G =10 N/kg 100 N =10 kg (2)根据v =t s 得t =v s=54 km/h 27 km=0.5 h =30 min (3)无人机对地面的压力F ′=G 机+G货=160 N +40 N =200N ,地面受到的压强为p =S F′=10-2 m2200 N =2×104Pa解:(1)该机器人对水平地面的压力F =G =mg =3 kg×10 N/kg=30 N ,由p =F /S 可得,该机器人与水平地面的最小接触面积S =p F 压=3000 Pa 30 N =0.01 m 2(2)由图象可知,该机器人所提供的水平推力为300 N 时的速度v =0.6 m/s ,由v =s /t 可得,匀速直线运动 2 s 通过的路程s =vt =0.6 m/s×2 s=1.2 m ,此时水平推力做的功W =Fs =300 N×1.2 m=360 J (3)由图象可知,该机器人在水平地面上以0.5 m/s 速度匀速直线运动时的推力F ′=150 N ,P =F ′v ′=150 N×0.5 m/s=75 W(1)画出F 2的力臂; (2)求合金块的质量; (3)求F 2的大小。
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专题五综合应用题
近几年来,陕西中考综合题主要是力学综合题和电学综合题。
1.力学综合题(必考)
分析2012~2016年陕西中考真题发现其命题背景主要有三类:一是以匀速直线运动为背景综合考查力学的计算(2013年、2012年),其主要包括速度、力、功和功率的计算;二是借助生活现象创设问题情景(2014年)考查压强、浮力的知识;三是以简单机械为平台(2015年、2016年)考查速度、压强、功、功率和机械效率的计算。
2.电学综合题(必考)
分析2012~2016年陕西中考真题发现其考查时多以最新家用电器为背景,且多附带电路图、用电器铭牌等,有时也会以现代科技产品为平台,主要考查欧姆定律的应用、电功率、电热及利用比热容计算热量等电学知识综合计算。
力学综合计算题
【例1】(2016,德州)近日,我国新型战略核潜艇(如图所示)为保障国家安全,进行了战略巡航,下表是核潜艇的部分性能参数。
(1)核潜艇以水下最大航速行驶,到距离2700 km 外的某海域执行任务所用的时间。
(1节≈0.5 m/s)
(2)核潜艇在水面航行时受到的浮力;下潜到最大深度时受到水的压强。
(g 取10 N/kg ,
海水的密度ρ海水=1.03×103 kg/m 3)
(3)若核潜艇在水下巡航时,做水平匀速直线运动,所受阻力与速度的关系如图乙所示,它的动力功率是多少?
【解析】(1)知道核潜艇水下最大航速和距离,利用t =s
v
求所用时间;(2)由表格可知,
在水面上航行时的排水量,利用浮沉条件可求受到的浮力;已知下潜最大深度,利用p =ρgh 求受到海水的压强;(3)核潜艇在水下巡航时,做水平匀速直线运动,受到的动力和阻力是一对平衡力,大小相等,由图象可知阻力,求出动力,利用P =Fv 求动力的功率。
【答案】(1)核潜艇水下最大航速v =36×0.5 m/s=18 m/s ,s =2700 km =2.7×106 m ,
由v =s t 得所用时间t =s v =2.7×106m 18 m/s
=1.5×105 s ;(2)由表格数据可知,在水面上航行时,m 排=9000 t =9×106 kg ,则核潜艇在水面航行时受到的浮力F 浮=G 排=m 排g =9×106 kg ×
10 N/kg =9×107 N ,下潜最大深度h =350 m ,受到海水的压强p =ρgh =1.03×103 kg/m
3×10 N/kg ×350 m =3.605×106
Pa ;(3)核潜艇在水下巡航时,做水平匀速直线运动,受到的动力和阻力是一对平衡力,大小相等,它在水下航行速度为20节时,由图象可知F =f =
30×104 N ,因此动力的功率P =Fv =30×104 N ×20×0.5 m/s =3×106 W 。
电学综合计算题
【例2】(2016,安顺)如图所示电路,电源电压恒为12 V ,电阻R 1的阻值为5 Ω,滑动变阻器R 2上标有“10 Ω 3 A”的字样,小灯泡L 上标有“12 V 6 W”的字样,电流表的量程为0~3 A 。
(1)当开关S 1、S 2、S 都闭合时,求小灯泡L 在5 min 内产生的热量。
(滑动变阻器R 2连
入电路的电阻不为0)
(2)当开关S 1、S 2、S 都闭合,电流表的示数为2 A 时,求R 2消耗的电功率。
(3)当开关S 1、S 2都断开,S 闭合时,要求电流表示数不小于其量程的13
,求滑动变阻器R 2接入电路的最大阻值。
【解析】(1)当开关S 1、S 2、S 都闭合时,L 与R 2并联,额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,根据Q =W =Pt 求出小灯泡L 在5 min 内产生的热量;(2)当开关S 1、S 2、S 都闭合时,电流表测干路电流,根据P =UI 求出通过L 的电流,根据并联电路的电流特点求出通过R 2的电流,利用P =UI 求出R 2消耗的电功率;(3)当开关S 1、S 2都断开,S 闭合时,R 1
与R 2串联,根据电流表示数不小于其量程的13
可求电路中的最大电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联特点求出滑动变阻器R 2接入电路的最大阻值。
【答案】(1)当开关S 1、S 2、S 都闭合时,L 与R 2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,所以,小灯泡L 在5 min 内产生的热量Q L =W L =P L t =6 W×5×60 s=1800 J ;(2)当开关S 1、S 2、S 都闭合时,电流表测干路电流,由P =UI 可得通过L 的电流I L =P L U L =6 W 12 V
=0.5 A ,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R 2的电流I 2=I -I L =2 A -0.5 A =1.5 A ,则R 2消耗的电功率P 2=UI 2=12 V×1.5 A=18 W ;(3)当开关S 1、S 2都断开,S 闭合时,R 1与R 2串联,因电流表示数不
小于其量程的13,且电流表的量程为0~3 A ,所以,电路中的最小电流I min =13
×3 A=1 A ,电路中的总电阻R =U I min =12 V 1 A
=12 Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器R 2接入电路的最大阻值R 2=R -R 1=12 Ω-5 Ω=7 Ω。
力、电、热综合
【例3】(2016,通辽)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,其最大的特点是釆用一种新型的电加热材料,通过髙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。
小明家买了一个养生壶(图甲),其铭牌如表所示。
(1)该养生壶正常工作时,面状电阻的阻值多少?
(2)若壶内装有2 L 温度为20 ℃的水,在一个标准大气压下,将水烧开,此过程中水
吸收的热量是多少?[c 水=4.2×103 J/(kg·℃),1 L =1×10-3 m 3]
(3)小明关闭了家中的其他所有用电器,只用该壶在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘 5 min 内转了300转,此过程中养生壶消耗的电能和实际电功率各是多少?
【解析】(1)该养生壶正常工作时的功率和额定功率相等,根据P =U 2R
求出面状电阻的阻值。
(2)知道水的体积,根据m =ρV 求出水的质量,在一个标准大气压下水的沸点是100 ℃,根据Q 吸=cm (t -t 0)求出水吸收的热量。
(3)3000 resv/(kW·h)表示的是电路中每消耗1 kW·h 的电能,电能表的转盘转3000圈,据此求出转300转消耗的电能,再根据P =W
t
求出实际功率。
【答案】(1)由P =U 2R 可得,面状电阻的阻值R =U 2P =(220 V )2
1210 W
=40 Ω;(2)水的体积V =2 L =2×10-3 m 3,由ρ=m V 可得水的质量m =ρV =1.0×103 kg/m 3×2×10-3 m 3=2 kg ,在一个标准大气压下水的沸点是100 ℃,则水所需吸收热量Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103
J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)=6.72×105 J ;(3)此过程中养生壶消耗的电能W =
3003000kW·h=0.1 kW·h,实际功率P ′=V t ′=0.1 kW·h 560 h =1.2 kW 。