中考物理专题系列：专题四--综合应用题
河南省2024年中考物理试题及答案(word版)
2024年河南省一般中学招生考试试卷物理一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）1．物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的相识。
探讨发觉，常见的物质是由大量的构成的。
在天文观测中，人们通常用光年表示单位。
2．自然界中的水循环是通过水的物态变更实现的。
地面上江、河、湖、海中的水在太阳的照耀下不断成水蒸气，流淌的水蒸气遇到冷的空气后成小水滴或干脆成小冰晶，就形成了云。
在肯定的条件下，小冰晶熔化成水与原来的小水滴一同下落，形成雨水，汇合到江、河、湖、海中。
3．如图1所示，将竖直悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉，会看到乒乓球。
该试验说明白声音是由物体的振动产生的。
请你再设计一个显示生源振动的试验：。
4．高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。
图2为输电线的牵引装置。
钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重和摩擦，输电线A端受到的拉力大小为 N。
若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了 cm。
（g取10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）5．在图3所示的电路中，电阻R1=10Ω,R2=20Ω，电源电压保持不变。
当开关S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数为0.2A。
当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为 A，R2的电功率为 W。
为了保障电路平安，两个开关不能同时闭合。
6．如图4所示，上表面水平且光滑的小车上由A、B两个物体，两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动。
B在A的正前方，B的质量小于A的质量。
假设小车的上表面足够长，不计空气阻力，小车遇到障碍物突然停止后，A、B两物体（选填“会”或“不会”）相撞，缘由是：。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。
第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题由两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）7．下列物品中，在通常状况下都是绝缘体的是（）。
(中考物理)复习专题突破：专题四 实验题
专题四 实验题类型一光学实验实验❶ 探究光反射时的规律1．（2019·吉林市二模）如图所示，在探究光的反射规律实验中，使激光束紧贴纸板照射的目的是显示________，将纸板NOF向前折或者向后折，在纸板NOF 上________看到反射光，若将纸板沿着ON对折，发现反射光与入射光的径迹完全重合，这说明反射角________入射角。
实验❷ 探究平面镜成像的特点2.（2019·长春模拟）如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
（1）实验器材有：带底座的玻璃板、刻度尺、白纸、笔、火柴、光屏，两支外形相同的蜡烛A和B，选用玻璃板代替平面镜，主要目的是便于确定____________。
（2）在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的______（选填“前”或“后”）侧观察。
（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛A的像，这说明平面镜成的是______像。
（4）当蜡烛A向玻璃板靠近，蜡烛A的像大小将________。
实验❸ 探究凸透镜成像的规律3．（2016·长春中考）小明在“探究凸透镜成像的规律”实验时：（1）组装并调整实验器材，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在____________上。
（2）调整蜡烛、凸透镜和光屏到如图所示的位置，光屏上得到清晰的________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，这一成像规律在生活中的应用是__________。
（3）保持图中凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，屏上的像变模糊了。
小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，并适当调整眼镜的位置，光屏上的像又清晰了，则小明戴的是________（选填“近视”或“远视”）眼镜。
4．（2019·吉林市一模）为了探究近视眼和远视眼的成因，小强和同学课后利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成形状可改变的液体透镜，当蜡烛、光屏和液体透镜如图放置，光屏上出现清晰的烛焰像，此烛焰像应是________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。
中考物理题型四 综合应用题
题型四综合应用题一纯力学类(6年5考)类型1压强的相关计算(6年4考)1. (2021福建)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1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．2. (2021十堰)如图是我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克，它采用1 000马力V型水冷涡轮增压柴油机，安装了先进的火控系统和多种光电技术应用，使火炮威力更大、火力反应时间更短、打击精度更高．该坦克具有潜渡功能，坦克重42 t，高2.3 m．每条履带与地面的接触面积为2 m2.请利用给出的数据，求：(g取10 N/kg)第2题图(1)该坦克在水平路面行驶时，对地面的压强；(2)坦克在深为5 m的河水潜渡时，在坦克顶部面积为0.8 m2的舱门受的河水的压力；(3)坦克在该河段水中潜渡时，坦克对水平河床的压力为105 N，该坦克的体积是多大？类型2功、功率的相关计算(6年4考)3. (2021朝阳)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 m2.求：(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段牵引力做了多少功？(4)此货车在该路段行驶时，牵引力的功率是多少？4.木制积木集趣味性和娱乐性于一体，深受孩子们的喜爱．如图甲所示是小明用同种材料制成不同形状的积木搭成的城堡．A积木为长方体，高为0.02 m；B积木为圆柱体，底面积为75 cm2，质量为0.9 kg；C积木为正方体，边长为10 cm，质量为0.6 kg；D积木为锥体，重为7 N．求：(g取10 N/kg)第4题图(1)小明将5块相同的A积木水平叠放在地面上(如图乙)，则抽出积木________(选填“a”或“b”)更容易．(2)B积木竖放在水平地面上时，对地面的压强是多少？(3)小明在8 s内把平放在地面上的C积木和D积木依次叠放在水平放置在地面上的A积木上，在整个叠放过程中，克服重力做功的功率是多少？(4)小明搭积木时发现积木搭得越高越容易倒塌．请用物理知识解释产生此现象的原因．5. 2021年2月9日，被誉为“万里黄河第一隧”的济南黄河隧道工程东、西线隧道全部贯通．该隧道管片外径15.2 m，是目前黄河流域最大直径的隧道，也是目前国内在建最大直径的公轨合建盾构隧道，长3 890 m，设计双向6车道，计划2021年10月份建成通车．求(g 取10 N/kg，取河水的密度为1×103 kg/m3)：(1)在隧道建设时，利用我国自主建造的两台超大直径泥水平衡盾构机先后始发掘进，盾构机工作时，在巨大的力的作用下，将作业面的大块岩石打碎为小砾石，说明力可以改变物体的________，岩石被打碎后，其密度________(选填“变大”“变小”或“不变”)．(2)黄河自流入河南开始形成地上悬河，到达济南泺口段，河床高出南岸城区地面5 m，最大洪水位高出河床11.62 m，河床受到河水的压强最大是多少？(3)隧道建成后，开车通过隧道最快只需4 min，则隧道内限速为多少km/h?(4)该盾构机总功率8 688 kW，最大推力199 504 kN.请你计算盾构机以最大推力匀速掘进时每秒掘进多少m？(忽略能量损失)类型3简单机械类(6年3考)6. (2021苏州)如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在400 N的拉力作用下，使质量为70 kg的建筑材料在10 s的时间里，匀速竖直上升了2 m．不计绳子重力和摩擦，g取10 N/kg.求：第6题图(1)拉力的功率P；(2)滑轮组的机械效率η；(3)动滑轮的重力G动．7.工人师傅要将质量为100 kg的木箱搬到1.5 m高的车厢里，他将一块5 m长的长板搭在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400 N的拉力在10 s内将木箱从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，g取10 N/kg.第7题图(1)工人师傅利用斜面将木箱从底端匀速拉到车厢里，该过程中木箱的机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)；若想增大此斜面的机械效率，可采取的方法是______________(写出一种即可)．(2)拉木箱过程中，木箱的速度以及拉力的功率是多少？(3)拉木箱过程中，斜面的机械效率是多少？(4)木箱被拉到车厢里后，放在水平车厢底板上，木箱与车厢底板的接触面积为0.5 m2，木箱对车厢底板的压强是多少？8.桔槔是我国古代科技著作《天工开物》记载的汲水用具，它前端用绳系一木桶，后端系一质量适当的配重物，取水时将前端按下，木桶盛满水后，借助配重，便可将水桶提上来，其示意图如图乙所示. 轻质杠杆的支点O到左端端点的距离l1＝0.5 m，到右端端点的距离l2＝0.2 m．在杠杆左端悬挂质量为2 kg的物体A，右端挂边长为0.1 m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20 N．(g取10 N/kg)求：第8题图(1)桔槔在进行取水时，此模型是一个________(选填“省力”或“费力”)杠杆．(2)正方体B的密度为多少？(3)若杠杆左端悬挂物体A的重力为15 N，当杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压强为多大？(4)若使用桔槔模型从水井中进行打水时，在汲水量一定的前提下为了更加省力，请你提出一项合理的建议．二可变电阻实际应用类1. 如图甲所示是某物理兴趣小组设计的儿童身高、质量测量仪的原理图．电源U A的电压恒为3 V，脚踏板下方有一压敏电阻R1，其阻值随压力F大小的变化规律如图乙所示．滑动变阻器R2是竖直固定放置的电阻棒，长80 cm，最大阻值为80 Ω，滑片P可以随身高的变化竖直上下移动，其接入电路的阻值与接入电路的长度成正比．已知R3的阻值为10 Ω，电压表量程为0～15 V，电流表量程为0～0.6 A，电源U B电压恒定．闭合开关S1、S2，身高h1＝160 cm的小明站在踏板上时，滑片恰好在R2中点，电流表的示数为0.36 A，电流表的示数为0.15 A；当小红站在踏板上时，电压表的示数为12 V．试问：第1题图(1)测量仪在测量身高时，身高越高，电压表的示数________．(2)小明的质量是多少？(3)小红的身高是多少？(4)在电路安全的前提下，身高测量仪的测量范围是________cm.2. (2021安阳二模)图甲是小华为学校设计的楼道照明系统自动控制装置，已知控制电路电压U恒为6 V，电磁继电器线圈电阻R1为20 Ω，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小．工作电路中，路灯L上标有“220 V22 W”字样．图中AC可绕O点转动，OA长为0.5 cm，OB长1 cm，AC部分的重力、触点间的压力以及各处的摩擦力均忽略不计．第2题图(1)闭合控制电路中开关S，电磁铁上端为______极．(2)为了实现光照减弱时，受控电路接通，路灯L发光，图中导线M应接____________(选填“触点1”或“触点2”)．(3)路灯L正常工作时，通过它的电流是多少？(4)电磁铁对衔铁的吸引力F等效集中作用在B点，吸引力F与控制电路中电流I的关系如图乙所示，当衔铁刚好被吸下时，弹簧对A点的拉力为2.4 N，则此时光敏电阻R2的阻值为多少？三力热综合类1. (2021抚顺)如图所示的小型汽油耕地机的质量为80 kg，静止时与水平地面的接触面积为20 cm2.在水平土地上匀速直线行驶时速度为2 m/s，此时汽油机的输出功率为4 kW，效率为25%.求：第1题图(1)耕地机静止时对水平地面的压强．(g＝10 N/kg)(2)耕地机以2 m/s匀速直线行驶时受到的阻力．(3)耕地机以2 m/s匀速直线行驶了2.3 km，消耗汽油的质量．(q汽油＝4.6×107 J/kg)2.(2021许昌模拟改编)歼－20是我国第五代隐身重型歼击机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性等优异性能，歼－20的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体使发动机获得向前的推力．若歼－20在高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下，以720 km/h的速度沿水平方向匀速航行1 h，需要燃烧航空煤油6 000 kg.已知飞机发动机提供的机械功率是3.2×107 W，航空煤油的热值为4×107 J/kg，试求在这1 h 内：(1)航空煤油完全燃烧放出的热量；(2)发动机获得水平推力F；(3)该飞机发动机的热机效率．3.(2021郑州二模)如图甲所示是我省在建的洛宁抽水蓄能电站．深夜用过剩的电能通过抽水机把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水池内，白天则通过闸门放水发电．如图乙所示，若上蓄水池长为150 m，宽为30 m，从深夜11时至清晨4时抽水，使上蓄水池水面增高20 m，而抽水过程中水上升的高度始终保持为80 m．请完成下列问题：(g取10 N/kg)第3题图(1)抽水机抽水是利用________原理工作的，发电机是根据________原理工作的．(2)不计抽水过程中其他能量损耗，在抽水过程中抽水机所做的功和功率．(3)开闸放水时，这些水的能量如果由热电站来提供，则需要燃烧多少kg的无烟煤？已知热电站的效率为30%，无烟煤的热值为3.4×107 J/kg.四力电综合类1.(2021平顶山三模)中国移动将5G智能机器人(如图所示)运用到校园环境监测中，进行红外智能测温以及校园消毒．为了实现其消毒功能，机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，工作时，将消毒液雾化成大量1 μm～5 μm的超微粒子，再吹散到空气中消杀病毒．当机器人剩余电量减小为电池容量的20%时，会主动寻找充电器充电．下表为某智能机器人的部分参数：(1)机器人在水平路面上一边向前匀速直线运动，一边执行喷洒消毒任务，此过程中机器人的机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)．喷洒消毒液后整个校园都能闻到刺鼻的气味，这是________现象．(2)该机器人在正常工作状态下仅以0.4 m/s的速度匀速前进，此时受到路面的阻力为多少？(3)该机器人以正常工作状态行进并执行喷洒消毒任务，充满电后最多可连续工作多少小时？(4)若返回充电过程中受到的阻力为360 N，剩余电池容量支持正常工作所能做的电功的30%用于克服阻力做功，机器人为确保能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远多少米？第1题图2. (2021台州改编)图甲是某简易吊装机，其简化结构如图乙所示．第2题图(1)吊装机工作时，顶端定滑轮的作用是________．(2)吊装机总重为1 500牛，其重力作用线通过A点．结合乙图数据计算，当吊装机匀速吊起重物时，为防止翻倒，最多能吊起多少牛的重物？(3)电动机的额定功率是1 200瓦，正常工作时消耗的电能有75%转化为重物的机械能．当吊装机配重足够时，可在10秒内使重物匀速上升3米，求所吊重物受到的重力大小．(4)吊装机在使用时，通常在一定位置压上配重防止翻倒．将同一配重分别放在图中D、E、F处时，能达到最佳防翻效果的是________．五电热综合类1.(2021商丘二模)河南风力资源丰富，为了合理利用风能，某地已建成风力发电站．若年平均风速为6 m/s，风能年等效利用时间为2 000 h，该区域发电厂安装24台风叶直径为15 m 的风力机组，如图所示．下表为不同风速下该地区风力发电机组输出的电功率．(1)风能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源．利用风能发电的好处是________．(2)该风力发电厂每年大约发电多少千瓦时？如果采用200 kV高压输送，求高压输电线上的电流为多少？(3)若用火力发电，煤燃烧放出的能量有36%转化为电能，则该风力发电厂每年可节约多少吨标准煤？(q煤＝3×107 J/kg)第1题图2.如图甲为一款电饭锅的简化电路，其中R1和R2均为电热丝，煮饭时闭合开关S1、S2，饭熟后温控开关S2自动断开，电饭锅处于保温状态．图乙为电饭锅某次煮饭全过程功率随时间变化的图像．已知电饭锅保温挡的功率P1为110 W，电阻R2的阻值为88 Ω，家庭电路的电压U为220 V．当电饭锅正常工作时，求：第2题图(1)保温时的电流I1；(2)加热时电饭锅的功率P；(3)这次煮饭全过程电饭锅消耗的电能W.六力电热综合类1.(2021河师大三模)如图甲所示是某品牌电饭煲．图乙是该电饭煲的原理图．它有加热和保温两挡，通过开关S进行调节，R0与R为阻值不同的电热丝．现在将该电饭煲接在220 V 的电源上，用加热挡工作时，电路的总功率为1 000 W．用保温挡工作时，电路的总功率为440 W．已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)．求：第1题图(1)电饭煲在保温挡时，开关S应________(选填“闭合”或“断开”)．(2)电热丝R0的阻值是多少？(3)当电饭煲在额定功率下工作时，要使质量为2 kg的水温度升高30 ℃，需要多长时间(不计热量损失)?(4)若电饭煲的质量为2.5 kg，底面积为500 cm2，每次煲饭可加入1.5 kg的大米和1 kg的水，那么煲饭时，电饭煲对水平桌面的压强是多少(g取10 N/kg)?2.太阳能汽车利用太阳能来驱动，实现了零排放，减少了对环境的污染．太阳能汽车的工作原理是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车．某辆太阳能汽车接收太阳光能的面板面积S＝8 m2，正对太阳时产生U＝200 V的电压，并对整车提供最大为75 A的电流，汽车最大可获得12 kW的机械功率．太阳光照射到地面上1 m2面积上的辐射功率P0＝6 250 W.(1)太阳能转化为其他形式的能的方式有很多，除了光电转换外，还有________(写出一种能量转化形式)，列举相应的一个应用实例：________________．(2)求太阳能电池将太阳能转化为电能的效率；(3)当太阳能汽车以最大机械功率行驶，其运动时速度为20 m/s时，蓄电池充足一次电可以行驶160 km，求牵引力对汽车做的功；(4)如果汽车行驶160 km的能量由燃烧汽油获得，汽油机的效率为30%，求需要消耗汽油的质量．(假设汽油完全燃烧，汽油的热值q＝4.6×107 J/kg)题型四 综合应用题一 纯力学类1. 解：(1)10 min 内配送车的平均速度v ＝t s ＝10×60 s 1.2×103 m ＝2 m/s(2)G ＝mg ＝400 kg ×10 N/kg ＝4 000 N配送车匀速行驶时的牵引力F ＝f ＝0.05G ＝0.05×4 000 N ＝200 N(3)配送车对水平地面的压力F 压＝G ＝4 000 N配送车对水平地面的压强p ＝S F 压＝0.025 m24 000 N ＝1.6×105 Pa2. 解：(1)坦克对地面的压力F ＝G ＝mg ＝42×103 kg ×10 N/kg ＝4.2×105 N受力面积S ＝2S 1＝2×2 m 2＝4 m 2坦克对地面的压强p ＝S F ＝ 4 m24.2×105 N ＝1.05×105 Pa(2)坦克顶部所处的深度h ＝h 1－h 2＝5 m －2.3 m ＝2.7 m坦克顶部受到水的压强p 水＝ρ水gh ＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×2.7 m ＝2.7×104 Pa舱门受到水的压力F ′＝p 水S ′＝2.7×104 Pa ×0.8 m 2＝2.16×104 N(3)坦克受到的浮力F 浮＝G －F 支＝G －F 压＝4.2×105 N －105 N ＝3.2×105 N此时坦克完全浸没在水中，由F 浮＝ρ水gV 排可得，该坦克的体积V ＝V 排＝ρ水g F 浮＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg 3.2×105 N ＝32 m 33. 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 ＝S F ＝0.2 m24×104 N ＝2×105 Pa(2)货车行驶的速度v ＝72 km/h ＝20 m/s货车行驶的路程s ＝10 km ＝1×104 m由v ＝t s 可得，所用时间t ＝v s ＝20 m/s 1×104 m ＝500 s[或由v ＝t s 得t ＝v s ＝72 km/h 10 km ＝365 h ＝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[或因为货车在平直公路上匀速行驶，牵引力F 牵＝f ＝0.1G 总＝0.1×4×104 N ＝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 ＝t W ＝500 s 4×107 J ＝8×104 W[或由P ＝t W ＝t Fs ＝F v 可得P ＝F 牵v ＝4×103 N ×20 m/s ＝8×104 W]4. (1)b解：(2)B 积木的重力G B ＝m B g ＝0.9 kg ×10 N/kg ＝9 NB 积木对地面的压强p ＝S F ＝S GB ＝75×10－4 m29 N ＝1 200 Pa(3)C 积木的重力为G C ＝m C g ＝0.6 kg ×10 N/kg ＝6 NC 积木叠放在A 积木上克服重力做功为W 1＝G C h 1＝6 N ×0.02 m ＝0.12 JD 积木叠放在C 积木上克服重力做功为W 2＝G D h 2＝7 N ×(0.1 m ＋0.02 m)＝0.84 J总功为W ＝W 1＋W 2＝0.12 J ＋0.84 J ＝0.96 J则叠放过程中克服重力做功的功率为P ＝t W ＝8 s 0.96 J ＝0.12 W(4)积木的重心越高，越不稳，越容易倒塌．5. (1)形状 不变解：(2)河床受到河水的压强最大为p ＝ρ水gh ＝1×103 kg/m 3×10 N/kg ×11.62 m ＝1.162×105 Pa(3)已知s ＝3 890 m ＝3.89 km ，最小行驶时间t ＝4 min ＝151 h ，则隧道内限速为v ＝t s ＝ h 1＝58.35 km/h(4)已知P ＝8 688 kW ＝8.688×106 W ，F ＝199 504 kN ＝1.995 04×108 N ，则根据P ＝t W ＝t Fs ＝F v ，盾构机以最大推力匀速掘进时的速度为v ′＝F P ＝1.995 04×108 N 8.688×106 W ≈4.35×10－2 m/s盾构机每秒掘进s ′＝v ′t ′＝4.35×10－2 m/s ×1 s ＝0.043 5 m6. 解：(1)由图可知s ＝2h ＝2×2 m ＝4 mW 总＝Fs ＝400 N ×4 m ＝1 600 JP ＝t W 总＝10 s 1 600 J ＝160 W[或者v ＝t s ＝10 s 4 m ＝0.4 m/sP ＝F v ＝400 N ×0.4 m/s ＝160 W](2)G ＝mg ＝70 kg ×10 N/kg ＝700 NW 有＝Gh ＝700 N ×2 m ＝1 400 J η＝W 总W 有×100%＝1 600 J 1 400 J×100%＝87.5%(3)2F ＝G ＋G 动G 动＝2F －G ＝2×400 N －700 N ＝100 N[或者W 额＝W 总－W 有＝1 600 J －1 400 J ＝200 JW 额＝G 动hG 动＝h W 额＝2 m 200 J ＝100 N]7. (1)增大 使斜面的表面变光滑(或增大斜面的倾斜角度)解：(2)已知斜面长s ＝5 m ，木箱的速度v ＝t s ＝10 s 5 m ＝0.5 m/s拉力做的总功W 总＝Fs ＝400 N ×5 m ＝2 000 J拉力做功的功率P ＝t W 总＝10 s 2 000 J ＝200 W(3)木箱的重力G ＝mg ＝100 kg ×10 N/kg ＝1 000 N工人做的有用功W 有用＝Gh ＝1 000 N ×1.5 m ＝1 500 J斜面的机械效率η＝W 总W 有用×100%＝2 000 J 1 500 J ×100%＝75%(4)木箱对车厢底板的压力F 压＝G ＝1 000 N木箱对车厢底板的压强p ＝S F 压＝0.5 m21 000 N ＝2 000 Pa8. (1)省力解：(2)杠杆左端所受拉力F 左＝G A ＝m A g ＝2 kg ×10 N/kg ＝20 N由杠杆平衡条件可得，杠杆右端所受拉力即绳子对B 的拉力F B ＝F 右＝l2l1F 左＝0.2 m 0.5 m ×20 N ＝50 N因正方体B 对地面的压力等于B 的重力减去绳子对B 的拉力，所以B 的重力G B ＝F B ＋F 压＝50 N ＋20 N ＝70 N由G ＝mg 可得B 的质量m B ＝g GB ＝10 N/kg 70 N ＝7 kg正方体B 的体积：V B ＝L 3＝(0.1 m)3＝0.001 m 3正方体B 的密度ρB ＝VB mB ＝0.001 m37 kg＝7×103 kg/m 3(3)杠杆左端悬挂的物体A 的重力为15 N ，根据杠杆的平衡条件可得，正方体B 受到向上的拉力为F B ′＝l2GA ′×l1＝0.2 m 15 N ×0.5 m ＝37.5 N则此时正方体B 对地面的压力为F 压′＝G B －F B ′＝70 N －37.5 N ＝32.5 N正方体B 的底面积S B ＝L 2＝(0.1 m)2＝0.01 m 2正方体B 对地面的压强p ＝SB F 压′＝0.01 m232.5 N ＝3.25×103 Pa(4)增大配重到杠杆模型支点的距离二 可变电阻实际应用类1. (1)越大解：(2)当小明站在踏板上时，R 1＝I1UA ＝0.15 A 3 V ＝20 Ω由图像可知，当R 1＝20 Ω时，F ＝500 N小明的重力G ＝F ＝500 N小明的质量为m ＝g G ＝10 N/kg 500 N ＝50 kg(3)当小明站在踏板上时，R 2接入电路的阻值为40 Ω，电流表示数为0.36 A 电源U B 的电压U B ＝I 2(R 2＋R 3)＝0.36 A ×(40 Ω＋10 Ω)＝18 V当小红站在踏板上测身高时，电路中的电流I 2′＝R3UB －U2′＝10 Ω18 V －12 V ＝0.6 A则R 2接入电路的阻值为R 2′＝I2′U2′＝0.6 A 12 V ＝20 Ω又因为滑动变阻器接入电路的阻值与接入电路的长度成正比，其长度为80 cm所以k ＝80 cm 80 Ω＝1 Ω/cmΔR ＝R 2－R 2′＝40 Ω－20 Ω＝20 ΩΔl ＝k ΔR ＝1 Ω/cm 20 Ω＝20 cm所以小红的身高为h 2＝h 1－Δl ＝160 cm －20 cm ＝140 cm(4)140～1702. (1)S(2)触点1解：(3)通过路灯L 的电流I L ＝UL PL ＝220 V 22 W ＝0.1 A(4)根据杠杆的平衡条件，可得F A ×OA ＝F B ×OB ，所以F B ＝OB FA ×OA ＝ 1 cm 2.4 N ×0.5 cm ＝1.2 N由图乙知，吸引力F 与控制电路中的电流I 成正比，故当吸引力为1.2 N 时，对应的电流大小为I ＝2 N 1.2 N ×40 mA ＝24 mA此时光敏电阻的阻值R 2＝I U －R 1＝0.024 A 6 V －20 Ω＝230 Ω三 力热综合类1. 解：(1)因为耕地机静止在水平地面上所以F ＝G ＝mg ＝80 kg ×10 N/kg ＝800 Np ＝S F ＝20×10－4 m2800 N ＝4×105 Pa(2)由P ＝t W ＝t Fs ＝F v 得F 牵＝v P ＝ 2 m/s 4×103 W ＝2×103 N因为耕地机在水平土地上匀速直线行驶，所以f ＝F 牵＝2×103 N(3)解法一：W ＝F 牵s ＝2×103 N ×2.3×103 m ＝4.6×106 J由η＝Q 放W 得Q 放＝ηW ＝25%4.6×106 J ＝1.84×107 J由Q 放＝mq 得m 油＝q 汽油Q 放＝4.6×107 J/kg 1.84×107 J ＝0.4 kg解法二：由v ＝t s 得t ＝v s ＝ 2 m/s 2.3×103 m ＝1.15×103 s由P ＝t W 得W ＝Pt ＝4×103 W ×1.15×103 s ＝4.6×106 J由η＝Q 放W 得Q 放＝ηW ＝25%4.6×106 J ＝1.84×107 J由Q 放＝mq 得m 油＝q 汽油Q 放＝4.6×107 J/kg 1.84×107 J ＝0.4 kg2. 解：(1)煤油完全燃烧放出的热量为：Q 放＝mq ＝6 000 kg ×4×107 J/kg ＝2.4×1011 J(2)该飞机水平匀速飞行的速度v ＝720 km/h ＝200 m/s由P ＝F v 得，发动机获得的水平推力F ＝v P ＝200 m/s 3.2×107 W ＝1.6×105 N(3)该飞机沿水平方向匀速航行1 h ，则发动机做的功W ＝Pt ＝3.2×107 W ×3 600 s ＝1.152×1011 J发动机的热机效率η＝Q 放W ×100%＝2.4×1011 J 1.152×1011 J ×100%＝48%3. (1)大气压 电磁感应解：(2)水的质量m ＝ρ水V ＝1.0×103 kg/m 3×150 m ×30 m ×20 m ＝9×107 kg抽水机做的功W ＝Gh ＝mgh ＝9×107 kg ×10 N/kg ×80 m ＝ 7.2×1010 J抽水机的功率P ＝t W ＝5×3 600 s 7.2×1010 J ＝4×106 W(3)无烟煤放出的热量Q 放＝ηW ＝30%7.2×1010 J ＝2.4×1011 J无烟煤的质量m 煤＝q Q 放＝3.4×107 J/kg 2.4×1011 J ≈7.1×103 kg四 力电综合类1. (1)减小 扩散解：(2)由P ＝t W ＝t Fs ＝F v 可得机器人匀速运动时前进动力为F 动＝v P 行＝0.4 m/s 200 W ＝500 N机器人匀速前进，则由二力平衡可知，受到路面的阻力等于动力，即f ＝F 动＝500 N(3)电池最多储存电量为W 储＝UIt ＝15 V ×30 A ×1×3 600 s ＝1.62×106 J由于机器人剩余电量减小为电池容量的20%时，会主动寻找充电器充电，则最多消耗电能为W 耗＝W 储×80%＝1.296×106 J最多可连续工作时间为t ＝P 总W 耗＝P 行＋P 喷W 耗＝200 W ＋100 W 1.296×106 J ＝4 320 s ＝1.2 h(4)返回时剩余电池容量可用于克服阻力做功为W 阻＝W 储×20%×30%＝1.62×106 J ×20%×30%＝9.72×104 J则可支持移动的最大距离为s ＝f 返W 阻＝360 N 9.72×104 J ＝270 m即机器人为确保能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远270 m.2. (1)改变力的方向解：(2)吊装机的杠杆模型是以B 为支点，A 点力臂为：L 1＝1.5 m －1.25 m ＝0.25 m ；由杠杆平衡条件可得：G 物最大×L 2＝G 吊机×L 1；所以G 物最大＝L2G 吊机×L1＝ 1.25 m 1 500 N ×0.25 m ＝300 N(3)正常工作10 s 消耗的电能为：W ＝Pt ＝1 200 W ×10 s ＝12 000 J重物增加的机械能为：W 1＝12 000 J ×75%＝9 000 J重物受到的重力大小：G 物＝h W1＝ 3 m 9 000 J ＝3 000 N(4)F五 电热综合类1. (1)可再生 清洁、无污染解：(2)根据表格数据可知，当风速为6 m/s 时每个风力发电机组的功率为160 kW ，发电厂有24台发电机组，因此发电总功率P ＝24P 1＝24×160 kW ＝3 840 kW每年发电量W ＝Pt ＝3 840 kW ×2 000 h ＝7.68×106 kW ·h由功率公式P ＝UI 知，高压输电线上的电流I ＝U P ＝200×103 V 3 840×103 W ＝19.2 A(3)W ＝7.68×106 kW ·h ＝2.764 8×1013 J煤完全燃烧放出的热量Q 放＝ηW ＝36%2.764 8×1013 J ＝7.68×1013 J每年可节约煤的质量m ＝q 煤Q 放＝3×107 J 7.68×1013 J ＝2.56×106 kg ＝2.56×103 t2. 解：(1)保温时的电流I 1＝U P1＝220 V 110 W ＝0.5 A(2)加热时电阻R 2的功率P 2＝R2U2＝88 Ω（220 V ）2＝550 W加热时电饭锅的功率P ＝P 1＋P 2＝110 W ＋550 W ＝660 W(3)W 1＝Pt 1，W 2＝P 1t 2煮饭全过程电饭锅消耗的电能W ＝W 1＋W 2＝Pt 1＋P 1t 2＝0.66 kW ×0.4 h ＋0.11 kW ×0.2 h ＝0.286 kW·h(或1.029 6×106 J)六 力电热综合类1. (1)断开解：(2)当S 断开时，R 与R 0串联，总功率最小，为保温挡；当S 闭合时，电路为R 0的简单电路，总功率最大，为加热挡．由公式P ＝R U2得，电热丝R 0的阻值R 0＝P 加热U2＝ 1 000 W （220 V ）2＝48.4 Ω(3)水吸收的热量Q 吸＝c 水m Δt ＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg ×30 ℃＝2.52×105 J 因为不计热量损失，所以电饭煲产生的热量被全部吸收，则Q 放＝ Q 吸＝2.52×105 J 由Q 放＝P 加热t 得，需要的时间t ＝P 加热Q 放＝ 1 000 W 2.52×105J ＝252 s(4)电饭煲对桌面的压力F ＝G 总＝(2.5 kg ＋1.5 kg ＋1 kg)×10 N/kg ＝50 N电饭煲对桌面的压强p ＝S F ＝500×10－4 m250 N ＝1 000 Pa2. (1)光热转换 太阳能热水器解：(2)太阳能电池对整车提供的功率P 电＝UI ＝200 V ×75 A ＝1.5×104 W太阳能电池吸收太阳光的功率P 太阳＝6 250 W/m 2×8 m 2＝5×104 W太阳能电池将太阳能转化为电能的效率η＝P 太阳P 电×100%＝5×104 W 1.5×104 W ×100%＝30%(3)已知汽车最大可获得12 kW 的机械功率，由公式v ＝t s 、P ＝t W 及W ＝Fs 可得P ＝F v ，汽车所受的牵引力F ＝v P 机＝20 m/s 12×103 W ＝600 N牵引力对汽车所做的功W ＝Fs ＝600 N ×160×103 m ＝9.6×107 J(4)汽油机的效率为30%，则汽油需要放出的热量为Q 放＝η汽油机W ＝30%9.6×107 J ＝3.2×108 J需要消耗汽油的质量m ＝q Q 放＝4.6×107 J/kg 3.2×108 J ≈6.96 kg。
中考物理应用题分类的解题思路和套路
物理综合应用题——分析方法【整理人：小无】一、太阳能的综合（一）、太阳能转化为内能——太阳能热水器太阳能热水器把太阳能转化为水的内能工人们利用，于是能量之间关系式是建立联系的基础太阳能：太阳能提供的提供形式及能量计算见下表水吸收的热量：Q吸=cm(t-t0)因为太阳能只有一部分被水吸收，即存在吸收效率问题，所以，可建立关系式：Eη=Q吸即：Ptη=cm(t-t0)或PtSη=cm(t-t0)又因为m=ρV上两式又可写作Ptη=cρV(t-t0)和PtSη=cρV(t-t0)由此，利用以上两式和给定条件可以进行许多相关量的变形计算。
注意计算时单位统一为国际电位。
P-W; t-s; ρ-kg/m3;V-m3;V常用升（L)做单位，换算关系是1L=10-3m3（二）、太阳能转化为电能能量转化都存在转化率问题。
太阳能转化为电能。
太阳能的获得情况同上。
实际转化的电能用电池提供的电压、电流、放电时间来计算，即：W=UIt.由此可构建能量转化的关系式：Ptη=UIt. 或PtSη=UIt.运用以上两式和给定的条件可以做很多种计算。
二、杠杆F1L1=F2L21、杠杆问题中，杠杆平衡条件是解决问题的核心。
支点是杠杆绕着转动的点，力臂是支点到力的作用线的距离。
找出杠杆的五要素是关键，然后就可以找出两个力和力臂，运用杠杆平衡条件解决问题。
2、杠杆上的最小力问题。
在阻力和阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，动力臂最大时动力最小。
F1=F2L2/L1三、滑轮组问题（一）在竖直方向上工作，阻力为重力或合力。
1、在滑轮组中，不考虑绳重、动滑轮重和摩擦时，滑轮组是理想滑轮组，机械效率为100％。
2、不考虑绳重和摩擦时，对动滑轮做了额外功，则动力F=(G 物+G动)/n ,n为作用在动滑轮上绳子的段数。
动力作用点移动的距离s与重物上升的高度h之间的关系式是：s=nh；两速度关系是：v1=nv2有用功：W有=G物h，总功：W总=Fs。
中考物理必考专题四
四．机械效率1．不考虑人克服自身重力做功，我们把重100N 的物体从地面上提起并把它举高到2m 高的地方，我们对重物做了 J 的功。
如果人依然站在地面上，改用动滑轮来完成这件事，那么，我们在完成必须对重物做的 J 的功外，我们还不得不克服动滑轮的 以及滑轮与轴、绳子与滑轮之间的 来做功。
从完成任务的角度看，我们直接对重物所做的功是有用的，物理学就称这种功为 功。
因为使用机械而导致的不得不做的功，其实不是我们做的目的所在，物理学把这部分功称为 功，也叫 功。
2．功的原理：使用任何机械都不省功。
如果把使用机械我们总共做的功表示为W 机械，把直接用手做的功表示为W 手，那么用数学语言来描述功原理就是W 机械 W 手 。
3．我们把使用机械时，所做的 功在 功中所占的百分比，叫做机械效率。
写成公式就是 。
使用机械做功时，由于 不可避免，所以总功 有用功，机械的效率总 1。
4．下列说法正确的是( )．A ．功率大的机械比功率小的做功多；B ．做功时间越长，机械功率越大；C ．机械做功越快，机械效率就越高；D ．所有机械的机械效率都小于1。
5．下列说法中正确的是（ ）A. 机械效率越高，做的有用功越多；B. 机械效率越低，做的额外功越多；C. 机械效率越高，做的总功越少；D. 机械效率越低，额外功占的比例越大。
6．用一个动滑轮将重为500N 的重物匀速提高0.5m ，在绳子自由端所用的拉力是300N ，则W 总＝ J ，W 有用＝ J ，W 额外＝ J ，机械效率η＝ 。
7．把一个重2000N 的物体沿长4m 、高1m 的斜面匀速从它的底端推到顶端，所用的推力是600N ，所用时间是4s 。
那么动力做的功是 J ，它是 功功率是 W 。
如果直接将物体升高1m ，需要做功 J ，这是 功，这个斜面的机械效率是 。
8．用图8所示的滑轮组将重为G 的物体匀速提升h . 绳子移动的距离为________；所做的有用功为________；假设所用的拉力为F ，则该滑轮组的机械效率为________. 9．将重物从长4m 、高1m 的斜面底部匀速推上斜面顶端．已知沿斜面所用的推力是300N ，斜面的机械效率是75％，则推力做的总功是______J ，推力做的有用功是______J ，物体的重是______N ．10．下图2甲是小宇测动滑轮的机械效率示意图。
综合运用专题复习
综合使用专题复习一、综述综合应用题一般有两类，一类是综合考查力学的相关知识，另一类是综合考查电学的相关知识．电能知识和机械能有时要结合热能知识一起考查．综合应用题要用到的知识及公式有：1．欧姆定律：U I R =；导体电阻=2,U U R R I P ==额额． 2．电能(功)：,W Pt W UIt ==3．电功率：,W P p UIt t== 4．焦耳定律：2,Q I Rt Q W pt ===．5．速度s v t=；密度m p V =；重力G=mg ． 6．增大和减小摩擦的方法：粗糙水准一定时增大压力、压力一定时增大粗糙水准能增大摩擦；粗糙水准一定时减小压力、压力一定时减小粗糙水准能减小摩擦．7．规则的和不规则的受力面积的测量，压强F P S=． 8．增大压强的方法：受力面积一定时增大压力、压力一定时减小受力面积能增大压强．减少小压强的方法：受力面积一定时减小压力、压力一定时增大受力面积能减小压强．9．机械功: W Fs =；功率：W p Fv t ==；机械效率：W W η=有总． 10．热量：Q=cm(t —to)；燃料热值：Q=mq ．11．热机的效率：W Qη=. (一)速度和压强(1)速度的计算是历年中考的必考点．速度的计算、单位换算、平均速度的考查常和列车时刻表、 交通标志牌、速度计算等联系生活实际的实例结合在一起．易错点：一是时间的确定和换算，即在 火车票、日期等具体环境中确定t 的大小并完成单位换算；二是速度的单位换算，如1 m ／s=3．6 km ／h ．(2)压强：压强是中考的热点．中考已将考查的侧重点转移到联系生活实际、用所学的压强知识 解决生活中的简单实际问题，并出现了较多新颖的题型．中考会以课标为依据，主要考查压强的简 单计算、探究压力作用效果的影响因素、探究液体内部压强的特点、联系日常生活中的现象考查增 大和减小压强的方法．P 压强的公式为F P S=．公式中F 表示压力，P 表示压强，S 表示受力面积．难 点是受力面积S 的确定，如在具体的生活情境中，比如汽车的轮子的个数和接触面的关系，人和动物走路和站立时的受力面积的大小．易错点是面积单位的换算，如1m 2=104cm 2．注意事项：如果物体是柱形的，比如正方体、长方体、圆柱体等，物体对地面的压强p=pgh ． (--)功、功率和机械效率功、功率和机械效率是中考的必考点之一，其中效率的意义有所拓展，比如热机的效率，灯泡的用电效率，太阳能的利用率，电热水器、微波炉、电磁炉、开水煲的用电效率等，这些都是综合应用题的出题热点．本部分知识点的考查会和日常生活联系在一起，注重考查在实际问题中应用知识解决问题的水平．(1)机械功：W=Fs ．难点：做功有两个必要因素，一是作用在物体上的力．二是物体在力的方向上移动的距离． 易错点：力F 做功多少只与F 和s 相关，与运动速度和运动的路径及接触面的粗糙水准、倾斜水准等无关．注意事项：很多实际应用中会考查用W=Pt 解决问题的水平．(2)机械功率：W F tρυ==． 综观最近几年的中考卷最后的综合应用题，用F ρυ=解决实际问题几乎每年必考，成了热点，主要和物体的运动相联系．注意事项：F ρυ=适用于物体匀速直线运动的情况．否则，还要用定义式W t ρ=来处理． (3)机械效率：W W η=有总(三)热量、热值和热机的效率热量Q cm t =∆或热值的相关计算公式Q=mq 及热机效率的考查是中考的必考点之一，题型大多在综合应用题中出现，重点还是考查和生活实际联系在一起的实例，比如汽车、厨房中的一些家用电器，包括电饭锅、电磁炉等．易错点：热值的运算都是指数运算，运算易错．例1 (1)为保证交通安全，交管部门规定“渣土车”在市区行驶的速度不得超过30km ／h ．在遵守交通规则的前提下，“渣土车”行驶3000m 至少需要h ．(2)某6轮“渣土车”装载渣土后总质量为12t 。
中考物理知识点复习课件3(专题四_综合应用题)
【例2】(2015,滨州)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L2标 有“24V 12W”。开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为1A,电压表 的示数为12V,灯泡L1正常发光,不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响。求 ：
(1)灯泡L1的额定功率。 (2)在10s内,灯泡L2正常发光时消耗的电能。 (3)灯泡L2的电阻。 (4)当开关S1、S2都闭合时,求电流表的示数和灯泡L2的实际功率。
×1A＝12W；(2)L2正常发光时功率为12W，由P＝
W t
得：W＝P额2t＝
12W×10s＝120J；(3)由P＝UI＝
U2 R
得，灯泡L2的电阻R2＝
U额22 P额2
＝
（24V）2 12W
＝48Ω；(4)当开关S1、S2都闭合时，两灯泡并联，此时通过L1
的电流仍为1A，通过L2的电流I2＝
U R2
• (1)细试管在“爬升”时,受到的大气对它竖直向上的压力是多少？ • (2)细试管开始插入的深度h0满足什么条件时,它刚好可以向上“爬升”？
【解析】(1)大气压作用的面积S＝πr2＝π(
d 2
)2＝
πd2 4
，根据p＝F/S可
得，细试管在“爬升”时受到大气对它竖直向上的压力F0＝p0S＝p0×
πd2 4
是p0π4 d2；(2)细试管开始插入的深度h0不小于πd42ρG 0g时，它刚好可以向
上“爬升”．
热时间为t，则有P实t×80%＝Q吸，即
U2 R1
t1×80%＝cmΔt＝cρVΔt，t＝
cρVΔtR1 U实2×80%
＝
4.2×103×1.0×103×2×10－3×（100－20）×121 2002×80%
s＝
九年级物理下册四 综合应用专题复习4
空车质量(千克)
10000
满载乘员数(人) 80
满载时轮胎与地面接触总面积(厘米2)
5000 最大车速(千米/时) 80
(1)传统电车掉“辫子”时，电路处于开__(或__断路)状态，无法对电车持续供电。
(2)假设每位乘员的质量为60千克，新型电车满载停在水平路面时，对路面
的压强有多大(g取10牛/千克) ?
我国最新研发的超级电容储能式新型电车，没有传统电车的“辫子” ，可在乘客上下车的短时间内充满电，还可以把刹车时减小的机械能转 化成电能回收储存再车质量(千克) 满载时轮胎与地面接触总面积(厘米2)
10000 5000
满载乘员数(人) 80 最大车速(千米/时) 80
(3)航空煤油完全燃烧放出的热量；
解 ： 航 空 煤 油 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 Q 放 ＝ qm ＝ 4×107J/kg×4000kg ＝ 1.6×1011J；
(4)发动机的热机效率。
解：发动机的效率：η＝QW放×100%＝91..66××11001110JJ×100%＝60%
5．(2015，台州)传统的电车要由2条“辫子”供电，行驶中容易掉“辫 子”，已逐渐被淘汰。
消耗汽油的质量 m＝Qq ＝42.6.7×6×1017J0/8kJg＝6kg
3．一辆总重为1.6×104N的汽车在高速公路上匀速行驶了20km。已知 汽 车 行 驶 过 程 所 受 平 均 阻 力 为 1.4×103N ， 车 轮 与 地 面 接 触 的 总 面 积 为 0.08m2，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 m3 的 水 温 度 升 高 50℃[ 水 的 比 热 容 c 水 ＝ 4.2×103J/(kg·℃)]。 解：(1)压强p＝F/S＝1.6×104N/0.08m2＝2×105Pa (2)发动机所做的功W＝Fs＝1.4×103N×20×103m＝2.8×107J
中考物理专题复习《综合应用题》测试卷-附带答案
中考物理专题复习《综合应用题》测试卷-附带答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________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题图项目参数电源电压(V)220中温挡功率(W)400高温挡功率(W) 1 100容积(L)1(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：额定电压U/V220加热功率P1/W 1 000保温功率P2/W100电阻R1/Ω435.6电阻R2/Ω48.4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．风力等级一级二级三级四级五级六级风速v(m/s)0.3～1．51.6～3．33.4～5．45.5～7．98.0～10．710.8～13．8风压 p (Pa)0.055 ～1.41.6～ 6．87.2～ 1818.9～ 3940～ 7272.9～ 119(1)无风时，求通过R 0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 v 2(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 N 0.2 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 m20 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 J500 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 ＝1 800 N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 V 1 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 J5.5×105 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。
中考物理综合应用题专题.ppt
解：(1)火车在平直轨道上匀速行驶，有 F牵＝f＝9×103 N (2)火车没有在重力的方向上移动距离，重力没有做功， 即：WG＝0 (3)v＝180 km/h＝50 m/s，t＝1 min＝60 s s＝vt＝ 50 m/sx 60 s=3x103m
W牵＝F牵s＝9×103N×3×103m＝2.7×107J (4)P＝F牵v＝9×103N×50 m/s＝4.5×105 W.
▪练习与作业
▪ 见<集结号>P114--1,2,4,5
祝同学们学习愉快
再见
▪ 考生在处理综合计算题过程中存在的问题：
▪ 1.学生认为计算题作为压轴题，一般都比较难，且 考试时间已经大半，于是产生恐惧心理，导致思维混 乱，感觉无从下手。
▪ 2.由于收集整理信息的能力不足，基础知识掌握不 牢，对于较长（信息分散，干扰因素较多）或较短 （信息密度大，比较隐蔽）的题目，在审题时不能快 速正确读取解题信息，发现彼此之间的联系。
▪ 近年来,中考综合计算题大都避免
了繁、难、偏、怪的现象，十分注重 从生产、生活的实际情境中提取问题, 体现了物理基本知识的有机整合和综 合运用，要求同学们通过分析、计算 来解决.这类题虽然篇幅较长,但摒弃 了脱离实际、闭门编题的缺点,使同 学们能够体会到物理就在我们的生活 中,能够体会到计算的乐趣.
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 5 6 8 9
功率/kW
9 16 38 55
为电能的效率。(20%)
2019中考物理考点聚焦专题四 综合应用题
(4)工人对绳子自由端的最大拉力为 F＝G 人＝m 人 g＝60 kg×10 N/kg＝600 N 能够提升货物的最大重力为 G 物＝3F－G 动＝3×600 N－200 N＝1600 N 机械效率的最大值 W有 G物 1 600 N η＝ ×100%＝＝ 3F ×100%＝ ×100%≈88.9% W总 3×600 N
(2)若工人在1 min内将货物匀速向上提高了6 m，作用在钢绳上的
拉力为400 N，求拉力的功率．
(3)求动滑轮受到的重力．
(4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效 率最大值是多少？
(2)由图可知 n＝3 W＝Fs＝3Fh＝3×400×6 m＝7 200 J W 7 200 J P＝ t ＝ 60 s ＝120 W (3)由图像可知：当 G＝300 N 时，η＝60% G物＋G动 300 N＋G动 F＝ 3 ＝ 3 W有 G物 300 N η＝ ×100%＝ 3F ×100%＝ 3F ×100%＝60%， W总 解得：G 动＝200 N
类型1 力学综合应用题
5．(2017海南)有一台电动起重机，电动机的电功率是2.5×103 W，它在30
秒内将质量为1.5 t的大石头，沿竖起方向匀速提升2 m. (1)大石头的重力是多少N？(g取10 N/kg) (2)起重机提升大石头消耗的电能是多少J? (3)起重机提升大石头的效率是多少？ (4)写出一条提高起重机效率的合理建议：________．
5 F 4×10 N p＝S＝ 4 m2 ＝1×105 Pa
类型1 力学综合应用题 2．(2017嘉兴)如图所示为某款擦窗机器人，它凭借其底部的真空泵在 机身玻璃之间形成低声压，牢牢地吸附在竖直玻璃上．请回答： 竖直向上 ． (1)当它静止在竖直玻璃上时，受到摩擦力方向是___________
中考物理复习实验专题四(物态变化)
实验专题四（热学）熔化实验一、基础知识：二、当堂训练1．小梦所在的实验小组，设计了甲、乙两种装置来“探究冰熔化时温度的变化规律”。
（1）该实验若选用（选填“大冰块”或“碎冰块”）来进行实验，效果更好些。
（2）实验小组应选用（选填“甲”或“乙”）装置来进行实验。
（3）如图丙所示，是小梦根据实验数据作出的冰在加热时温度随时间变化的图像，分析图像可知冰是（选填“晶体”或“非晶体”），冰的熔化过程共持续了min；加热至第4min时，物质的状态为。
第4min物质的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）第8min物质的内能。
（4）小明想利用乙装置，继续对试管内的水进行加热，探究水的沸腾规律。
经过加热，小明发现试管中的水（选填“能”或“不能”）沸腾，原因是：。
（5）AB段和CD段的倾斜程度不同，表明了冰和水的不同。
（填一个物理量）（6）若不考虑热量损失，由图像丙推知，冰的比热容为J/（kg•℃）。
[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]汽化实验一、基础知识：二、当堂训练1．今年的新冠疫情肺炎发生以后，小朱同学对日常使用的酒精产生了浓厚的兴趣。
（1）酒精是由构成的（填微粒名称）。
（2）酒精在常温常压下是一种易燃、易挥发、密度小于水的无色透明液体，以上性质中属于酒精的化学性质的是。
（3）在四块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如图的实验。
通过A、C两图的对比，可以得出液体蒸发快慢与液体有关。
（4）小朱同学猜想液体蒸发还可能与液体种类有关，于是进行如下的探究：取两只相同的烧杯，分别盛和酒精，一段时间后观察和比较两杯液体的多少。
2．小明用图甲所示的装置做“观察水的沸腾”实验。
（1）如图甲所示，刚倒入热水时发现温度计管壁模糊，很难看清示数，主要原因是 。
（2）在组装图甲实验器材的过程中，应先固定图甲中的 （选填“A ”或“B ”）；图中使烧杯受热均匀的是 。
（选填”纸板”或“石棉网”）（3）小明观察到：沸腾时水中气泡的情形为图乙中 （选填“A ”或“B ”）图。
2019-2020学年度中考物理专题四综合应用题课件1PPT精选
＝
12V 48Ω
＝0.25A；所以电流表的示
数为I＝I1＋I2＝1A＋0.25A＝1.25A；L2的实际功率P2＝UI2＝12V× 0.25A＝3W.
力、电、热综合
电热综合题一般以电热器为载体，综合考查热量的计算，电功、电功率 以及有关效率的计算．
【例3】(2016，包头模拟)如图所示，是某种电热饮水机的简化电路示意 图．它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制)，阅读该 饮水机说明书可知：热水箱容积2 L，额定电压220 V，加热时的功率400 W，保温时的功率40 W．求：
【答案】(1)由P＝
F S
＝
G S
可知，G＝pS＝6×103Pa×0.2m2＝1200N，
由G＝mg可知，A的质量：mA＝Gg ＝1102N00/kNg＝120kg，A的密度：ρ＝mVAA＝
120kg 0.2m2×0.2m
＝3000kg/m3；(2)对工人，由平衡条件得：F＋N＝m人g＝
80kg×10N/kg＝800N，则N1＝800N－F1，N2＝800N－N2，由题意可 知：N1∶N2＝3∶4，则：4F1－3F2＝800N①；提升物体时的功率相等， P＝F1v1＝F2v2，解得：F1∶F2＝5∶4②，由①②解得：F1＝500N，F2＝ 400N，工人拉绳子的功率：P＝F1v1＝500N×0.1m/s×3＝150W；(3)滑
力学综合计算题
力学综合计算题考查的主要内容有质量、密度、速度、压强、浮力、功 、功率、简单机械和机械效率等知识两个或两个以上的综合计算问题．
【例1】(2015，德阳)如图甲所示底面积为0.2m2，高0.2m的质量均匀的长 方体物体A，放置在水平地面上，对地面的压强为6×103Pa；一质量为 80kg的工人站在水平地面上，用如图乙所示的滑轮组把A运到高处，工人 用大小为F1的竖直拉力拉绳使A以10cm/s的速度匀速上升，这时地面对工 人的支持力为N1，工人匀速拉绳的功率为P，滑轮组的机械效率为η1.若工 人以相同的功率用大小为F2的竖直拉力拉绳使另一物体B以12.5cm/s的速 度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N2，滑轮组的机械效率为η2.
【2020最新】中考物理专题四综合应用题试题
教学资料范本【2020最新】中考物理专题四综合应用题试题编辑：__________________时间：__________________中考物理专题四综合应用题试题类型一力学综合应用题1．(20xx，丹东)如图所示，一辆小汽车质量为 1.2 t，发动机的功率为60 kW，停在水平地面上时，四轮与地面的总接触面积为1000 cm2.当它在水平公路上以20 m/s的速度匀速行驶1440 m时，求：(1)汽车停在水平地面上时，对水平地面的压强多大？(g取10 N/kg)(2)汽车行驶这段距离用了多长时间？发动机提供的牵引力多大？解：(1)汽车停在水平地面上时，对水平地面的压力F＝G＝mg＝1.2×103 kg×10 N/kg＝1.2×104 N，对水平地面的压强p＝＝＝1.2×105 Pa；(2)由v＝可得，汽车行驶这段距离用的时间t＝＝＝72 s，由P＝＝＝Fv可得，发动机提供的牵引力F＝＝＝3000 N.2．(20xx，张掖)中国选手李坚柔在索契冬奥会短道速滑女子500 m决赛中为中国体育代表团获得本届冬奥会首金，如图所示为她在冰场上滑行的情境，回答下列问题：(1)若李坚柔体重55 kg，每个冰刀与地面的接触面积是5 cm2，当她单脚着地时，对冰面的压强为多大？(g取10 N/kg)(2)李坚柔夺冠的成绩是45 s，她在500 m比赛中的平均速度是多大？(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＝＝＝1.1×106 Pa；(2)她在500 m比赛中的平均速度v＝＝≈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．3．(20xx，永州)我市燕子快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户，新创了无人机快递服务．该公司如图所示无人机有关信息如下表．求：无人机自重(含电池)G160 N最大升力F260 N最大飞行速度v54 km/h脚架与水平地面接触面积10－2 m2S(1)无人机送货时最大能装载多少kg的货物？(g取10 N/kg)(2)现要将货物送到27 km的地方，最快需要多少min?(3)当无人机载着40 N货物降落在水平地面上时，对地面产生的压强是多大？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＝＝＝10 kg；(2)根据v＝得t＝＝＝0.5 h＝30 min；(3)无人机对地面的压力F′＝G机＋G货＝160 N＋40 N＝200 N，地面受到的压强为p＝＝＝2×104 Pa4．(20xx，锦州)如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3 kg，要求对水平地面压强不超过3000 Pa，机器人在水平地面运动时，所受推力与速度关系如图乙所示．(g取10 N/kg)求：(1)该机器人与水平地面的接触面积至少多少m2?(2)该机器人所提供的水平推力为300 N时，匀速直线运动2 s 能通过多远路程？此时水平推力做了多少功？(3)该机器人在水平地面上以0.5 m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？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＝＝＝0.01 m2；(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 W5．(20xx，河北)如图所示，将边长为10 cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F1＝30 N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0.撤去F1，B点施加力F2时，合金块对地面的压强为1.2×103 Pa.(OB＝3OA，g取10 N/kg)(1)画出F2的力臂；(2)求合金块的质量；(3)求F2的大小．解：(1)如图所示(2)由杠杆的平衡条件F动l动＝F阻l阻，则G＝F＝＝＝90 N，根据G＝mg，所以m＝＝＝9 kg；(3)由于p＝，则F支＝F压＝pS＝1.2×103 Pa×(0.1 m)2＝12 N，由于F2与OB的夹角为30°，所以F2的力臂l2＝OB，(G－F支)×lOA＝F2×l2，则F2＝＝＝52 N 6．(20xx，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取10 N/kg)求：(1)所提升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？解：(1)建筑材料受到的重力G＝mg＝500 kg×10 N/kg＝5000 N；(2)起重机提起建筑材料所做的功W＝Gh＝5000 N×12 m＝6×104 J；(3)起重机做的总功W总＝Pt＝8000 W×15 s＝1.2×105 J，机械效率η＝＝＝50%7．(20xx，苏州)一名体重为500 N、双脚与地面接触面积为0.04 m2的学生站在水平地面上，要用滑轮组在20 s内将600 N的重物匀速提升1 m.(1)他站在地面上时对地面的压强多大？(2)画出滑轮组的绕线方式；(3)若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F多大？拉力的功率多大？解：(1)他站在地面上时对地面的压力F＝G＝500 N，对地面的压强p＝＝1.25×104 Pa；(2)因为滑轮组要求人站在地面上提升重物，所以，最终的绳子自由端方向向下，则绳子的起始端应在定滑轮上，如图所示；(3)由图可知，n＝2，则绳端移动的距离s＝nh＝2×1 m＝2 m，拉力做的有用功W有＝Gh＝600 N×1 m＝600 J，由η＝可得，拉力做的总功W总＝＝＝800 J，由W＝Fs可得，拉力的大小F＝＝＝400 N，拉力的功率P＝＝＝40 W.8．(20xx，达州)某工人用如图所示的装置把一重为1200 N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10 s，已知斜面长6 m，高2 m，此装置的机械率为80%(滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计)．求：(1)拉力F；(2)拉力F做功的功率；(3)箱子和斜面间的摩擦力．解：(1)由图可知滑轮装置是一个动滑轮，绳自由端移动的距离s′＝2s＝2×6 m＝12 m；有用功W有用＝Gh＝1200 N×2 m＝2400 J；根据η＝得，W总＝＝3000 J，F＝＝＝250 N；(2)拉力做的功W总＝3000 J，拉力的功率P＝＝＝300 W；(3)因为W总＝W有用＋W额，所以克服摩擦力做的额外功W额＝W总－W有用＝3000 J－2400 J＝600 J，根据W＝fs可得，摩擦力f＝＝＝100 N9．(20xx，南宁)体重为600 N的小聪用如图所示的滑轮组来竖直提升物体A.当A以0.1 m/s的速度匀速上升时，小聪对绳子的拉力F为400 N，滑轮组的机械效率为80%(不计摩擦及绳重)．求：(1)拉力F的功率；(2)物体A受到的重力；(3)小聪拉动绳子前后对地面的压强之比；(4)小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力．解：(1)由图可知通过动滑轮绳子的段数n＝3，物体A匀速上升，拉力F的功率P＝Fv＝Fnv物＝400 N×3×0.1 m/s＝120 W；(2)根据η＝＝＝，物体A受到的重力G＝ηnF＝80%×3×400 N＝960 N；(3)小聪拉动绳子前对地面压力F人＝G人＝600 N，小聪拉动绳子后对地面压力F′人＝G人－F＝600 N－400 N＝200 N，小聪拉动绳子前后对地面的压强之比＝＝＝＝；(4)不计摩擦及绳重，F＝(G物＋G 动)，提起A时，G动＝3F－GA＝3×400 N－960 N＝240 N，小聪对绳子自由端拉力最大等于他的重力，即F最大＝G人＝600 N，此时提起物体的重力最大G最大＝3F－G动＝3×600 N－240 N＝1560 N 10．(20xx，茂名)如图所示，质量不计的轻板AB可绕转轴O在竖直面内转动，OA＝0.4 m，OB＝1.6 m．地面上质量为15 kg、横截面积为0.3 m2的圆柱体通过绳子与A端相连．现有大小不计、重为50 N的物体在水平拉力F＝10 N的作用下，以速度v＝0.2 m/s从O 点沿板面向右作匀速直线运动．g取10 N/kg.求：(1)物体开始运动前，圆柱体对地面的压强；(2)物体在板面上运动的时间；(3)物体在板面上运动过程中，拉力F做的功及功率．解：(1)物体开始运动前，圆柱体对地面的压力F压＝G圆柱＝m 圆柱g＝15 kg×10 N/kg＝150 N，圆柱体对地面的压强p＝＝＝500 Pa；(2)由杠杆的平衡条件可得G圆柱·OA＝G物体·s，则物体恰好离开地面时运动的距离s＝OA＝×0.4 m＝1.2 m，由v＝可得，物体在板面上运动的时间t＝＝＝6 s；(3)物体在板面上运动过程中，拉力F做的功W＝Fs＝10 N×1.2 m＝12 J，拉力的功率P＝＝＝2 W 11．(20xx，梧州)如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇，该艇满载后的总质量为2.0×105 kg，在一次测试中，登陆艇在水中匀速直线行驶1200 m，所用的时间为40 s，若受到的阻力始终为2.0×105 N(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)，求：(1)登陆艇满载漂浮在水上时排开水的体积；(2)登陆艇在测试中的行驶速度；(3)登陆艇在测试中牵引力的功率．解：(1)登陆艇满载漂浮在水面上时有F浮＝G物，ρ水gV排＝m物g，登陆艇满载时排开水的体积V排＝＝＝200 m3；(2)登陆艇的速度是v＝＝＝30 m/s；(3)由于匀速直线运动，牵引力等于阻力，登陆艇牵引力的功率是P＝＝＝＝fv＝2.0×105 N×30 m/s＝6.0×106 W12．(20xx，兰州)某同学想知道某种液体的密度，设计了如图所示的实验，已知木块的重力为1.2 N，体积为200 cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2 N，g＝10 N/kg，求：(1)木块受到的浮力是多少？(2)液体的密度是多少？(3)剪断细绳，木块稳定时处于什么状态？所受浮力又是多大？解：(1)木块受到的浮力为F浮＝F＋G＝2 N＋1.2 N＝3.2 N；(2)因为F浮＝ρ液gV排，所以液体的密度为ρ液＝＝＝1.6×103 kg/m3；(3)因为G＝mg，所以木块的质量为m＝＝＝0.12 kg，木块的密度为ρ＝＝＝0.6×103 kg/m3，因为ρ<ρ液，所以木块最终静止在液面上，受到的浮力为F浮′＝G＝1.2 N.13．(20xx，天水)如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6 N，底面积100 cm2，弹簧测力计的挂钩上挂有重为27 N的金属块，现将金属块浸没在水中，容器内水面由20 cm上升到30 cm(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)．求：(1)金属块未放入水中时(如图甲)，容器底部受到的水的压强；金属块浸没在水中静止后弹簧测力计的示数；(2)金属块浸没在水中(未与底部接触，如图乙)，容器对桌面的压强．解：(1)金属块未放入水中时容器底部受到的水的压强为p1＝ρ水gh1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m＝2×103 Pa；金属块的体积为V浮＝V排＝Sh排＝S(h2－h1)＝0.01 m2×(0.3 m－0.2 m)＝0.001 m3，金属块受到的浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10 N/kg×0.001 m3＝10 N，弹簧测力计的示数为F＝G－F浮＝27 N－10 N＝17 N；(2)容器中的水重为G水＝m水g＝ρ水gV＝ρ水gSh1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.01 m2×0.2 m＝20 N，容器对桌面的压力为F＝G容＋G水＋F浮＝6 N＋20 N＋10 N＝36 N，容器对水平桌面的压强为p2＝＝＝3.6×103 Pa14．(20xx，黔东南州)如图是某车站厕所的自动冲水装置，圆柱体浮筒A的底面积为400 cm2，高为0.2 m，盖片B的面积为60 cm2(盖片B的质量，厚度不计)，连接AB的是长为0.4 m，体积和质量都不计的硬杆，当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被撇开，水通过排水管流出冲洗厕所．(已知水的密度为 1.0×103 kg/m3，g ＝10 N/kg)请解答下列问题：(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是多少？(2)浮筒A的重力是多少？(3)水箱中水多深时盖片B又自动关上？解：(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水深h＝0.4 m＋0.2 m ＝0.6 m，水对盖片B的压强p＝ρgh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.6 m＝6000 Pa，水对盖片B的压力F＝pS＝6000 Pa×60×10－4 m2＝36 N；(2)杆对浮筒的拉力等于水对盖片B的压力，即F′＝36 N，当水箱的水刚好浸没浮筒A时，浮筒受到的浮力F浮＝ρ水V全排g＝1×103 kg/m3×400×10－4 m2×0.2 m×10 N/kg＝80 N，浮筒受到的浮力等于浮筒重加上杆对浮筒的拉力，即F 浮＝GA＋F′，则浮筒A的重力GA＝F浮－F′＝80 N－36 N＝44 N；(3)设圆柱体浮筒A浸在水中的深度为h1时，盖片B又自动关上则F 浮′＝GA即ρ水V排g＝GA，1×103 kg/m3×400×10－4 m2×h1×10 N/kg＝44 N，解得：h1＝0.11 m，水箱中水的深度h1＝0.11 m＋0.4 m＝0.51 m.15．(20xx，菏泽)边长为10 cm的正方体木块放入水中，有1/4的体积浸没在水中，在木块上面放一重物，木块浸入水中的深度增加2 cm.(g取10 N/kg，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3)求：(1)此重物所受的重力；(2)在此过程中重物对木块所做的功；(3)有人根据上述问题得到启示，制作了一个称量物体重量的“秤”，如图所示．容器缸内盛有水，把活塞置于缸中，在轻活塞的底部放一物块P，活塞的顶部放上托盘，再在活塞的表面上刻上相应的刻度．①活塞底部固定的物体P，它的作用是能让活塞竖直立在水中，重物P的密度特点是__P的密度大于水的密度__；②怎么确定秤的零刻度线__托盘上不放物体时，水面所在的高度处为零刻度线__；③如果要增大秤的测量范围，请给制作者提出你的两个建议：A．增大活塞的横截面积，增大活塞的长度；B．__用密度比水大的液体代替水(换用密度比水大的液体)__．解：(1)根据阿基米德原理，此重物的重力G＝ΔF浮＝ρ水gΔV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(10×10×2×10－6)m3＝2 N；(2)物体对木块的压力等于物体的重力，所以重物对木块所做的功W＝GΔh＝2 N×2×10－2 m＝0.04 J16．(20xx，天津)底面积为S0的圆柱形薄壁容器内装有密度为ρ0的液体，横截面积为S1的圆柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连，且部分浸入液体中，此时细线刚好伸直，如图所示，已知细线所能承受的最大拉力为T，现往容器中再缓慢注入密度为ρ0的液体，直到细线刚好被拉断为止，请解答下列问题：(1)画出细线刚好伸直时，木块在竖直方向上的受力示意图；(2)导出细线未拉断前，细线对木块拉力F与注入液体质量m之间的关系式；(3)求出细线刚好被拉断时与细线拉断后容器中液面恢复稳定时，容器底部所受液体压强的变化量．解：(1)细线刚好伸直时，木块只受到重力和浮力作用，二力平衡，大小相等，力的作用点画在重心上，如图所示；(2)注入液体的质量为m时，细线对木块的拉力为F，液面上升的高度为Δh，细线对木块的拉力F等于木块增大的浮力，则有F＝ΔF浮＝ρ0gΔV排＝ρ0gS1Δh①，由ρ＝得，容器内注入的液体质量m＝ρ0ΔV液＝ρ0(S0－S1)Δh②，将①式和②式联立，解得：F＝m；(3)当细线刚好被拉断时，F浮＝G＋T，液面恢复稳定后，F浮′＝G，即F浮－F 浮′＝T，ρ0g(V排－V排′)＝T，ρ0gΔh′S0＝T，Δp＝ρ0gΔh′＝.17．(20xx，黔西南州)如图所示，工人将一底面积为0.06 m2，高为2 m，密度为2.0×103 kg/m3的圆柱形实心物体从水下匀速提升1 m，当物体未露出水面时，(g取10 N/kg)求：(1)此时，物体受到的浮力．(2)若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重，工人对绳的拉力大小是多少？(3)若工人对绳的拉力为400 N，使物体匀速上升，此装置的机械效率是多少？解：(1)当物体未露出水面时，V排＝V物＝Sh＝0.06 m2×2 m＝0.12 m3，则F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12m3＝1.2×103 N；(2)由ρ＝得G＝mg＝ρ物Vg＝2.0×103 kg/m3×0.12 m3×10 N/kg＝2.4×103 N；物体未露出水面时，物体对滑轮组的拉力为F′＝G－F浮＝2.4×103 N－1.2×103 N＝1.2×103 N，由图可知绳子的股数n＝4，若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重，则拉力F＝F′＝×1.2×103 N＝300 N；(3)若工人对绳的拉力为400 N，由于物体未露出水面时，物体对滑轮组的拉力为F′，则η＝＝＝＝＝75%18．(20xx，贵港)一带阀门的圆柱形容器，底面积是200 cm2，装有12 cm深的水，正方体M边长为10 cm，重20 N，用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，如图所示．求：(1)正方体M的密度；(2)正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强；(3)若从图示状态开始，通过阀门K缓慢放水，当容器中水面下降了2 cm时，细绳刚好被拉断，则细绳能承受的最大拉力是多少？(g取10 N/kg，水的密度为1.0×103 kg/m3)．解：(1)正方体M的质量mM＝＝＝2 kg，体积为VM＝L3＝(10 cm)3＝1000 cm3＝1×10－3 m3，所以密度ρM＝＝＝2×103 kg/m3；(2)由于用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，则V排1＝(1－)VA＝×1×10－3 m3＝8×10－4 m3，受到的浮力为F浮1＝ρ水gV排1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10－4 m3＝8 N，设A放入水中后水深为h′，则有Sh′＝Sh＋V排1，则h′＝h＋＝0.12 m＋＝0.16 m．此时水对容器底部的压强p＝ρ水gh′＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.16 m＝1.6×103 Pa；(3)原来石块M浸入水中深度为h1＝(1－)L＝×10 cm＝8 cm，水面下降2 cm时正方体M浸入水中深度为h2＝h1－2 cm＝8 cm－2 cm＝6 cm.则V排2＝h2L2＝6 cm×(10 cm)2＝600 cm3＝6×10－4 m3，F浮2＝ρ水gV排2＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10－4 m3＝6 N；当绳子刚被拉断时有Fmax＋F浮2＝G，所以细绳能承受的最大拉力Fmax＝G－F浮2＝20 N－6 N＝14 N19．(20xx，盘锦)如图所示，正方体石料在钢丝绳拉力作用下，从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降，直至没入水中，图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图象．(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)．求：(1)石料全部没入水中时受到的浮力．(2)石料的体积．(3)石料浸没后钢丝绳拉力的功率．解：(1)由图象可知，在空气中受到的拉力F1＝2.5×104 N，浸没在水中受到的拉力F2＝1.5×104 N，因为匀速下降浸没水中，石料全部浸没水中受到的浮力F浮＝F1－F2＝2.5×104 N－1.5×104 N＝1.0×104 N；(2)根据F浮＝G排＝ρ液V排g，石料的体积V石＝V排＝＝＝1 m3；(3)根据V＝L3＝1 m3，得石料边长L＝1 m，由图可知200 s至300 s之间石料下降1 m，石料运动的速度v石＝＝＝0.01 m/s；石料浸没后钢丝绳拉力的功率P＝＝＝Fv＝1.5×104 N×0.01 m/s＝150 W.20．(20xx，黄冈)电动蛙式打夯机(图甲)是利用冲击和冲击振动来夯实、平整场地的机械，由电动机、皮带轮、偏心块、夯架、夯锤等组成(图乙)．启动电动机，在旋转着的偏心块离心力作用下，夯架绕后轴上下摆动，当夯架向下摆动时夯锤就夯击土层，向上摆动时使打夯机前移，故每夯击一次，机身即向前移动一次．下表是某型号电动蛙式打夯机的部分参数(设夯锤夯击土层的能量全部用于夯实土层).(1)若打夯机以10 m/min 的平均速度沿直线前进，则10 min 前进了多少米？(2)为了估算某次夯锤夯击土层时的冲击力，小明将重为 4 N、底面积为1 cm2的圆柱体竖直平放在被夯击土层上，土层被压下的深度与夯锤夯击的深度相同，则此次夯击时的平均冲击力为多少牛顿？(3)施工时，若打夯机前移消耗的能量为200 J/次，则打夯机的机械效率是多少？电动机功率 3 kW夯锤夯击土层的能400 J/次量夯锤着地面积600 cm2前进速度8～13 m/min夯击次数120次/min解：(1)s＝vt＝10 m/min×10 min＝100 m；(2)p＝＝＝4×104 Pa，由题意知，夯锤夯击时对土层的压强等于圆柱体对土层的压强．故夯击时的平均冲击力为F′＝pS＝4×104 Pa×600×10－4 m2＝2.4×103 N；(3)打夯机工作 1 min时，W有＝(400＋200)J/次×120次＝7.2×104 J，W总＝W电＝Pt＝3000 W×60 s＝1.8×105 J，η＝＝＝40%21．(20xx，雅安)20xx年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼－21”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻．其外形与潜艇相似(如图甲所示)，其相关参数如下表：(为简化计算，不考虑海水密度变化，海水密度ρ取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)．重量2500 N体积 1 m3最大下潜深度4500 m最大航速7.4 km/h(1)假设“金枪鱼”上有面积为2×10－3 m2的探测窗口，当它下潜至4000 m深度处时，该探测窗口承受海水的压力是多少？(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时，能静止漂浮在海面上，求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大？(3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面．从某时刻计时起，起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，图中P3＝3P1.请分析出t3时刻起重装置对“金枪鱼”拉力，并求出t1时刻起重装置对“金枪鱼”拉力(不考虑水的阻力)．解：(1)当它下潜至4000 m深度处受到海水的压强p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4000 m＝4×107 Pa；由p＝得探测窗口承受海水的压力F＝pS＝4×107 Pa×2×10－3 m2＝8×104 N；(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F浮＝G ＝7500 N；由F浮＝ρ水gV排得排开水的体积V排＝＝＝0.75 m3，露出海面体积为V露＝V－V排＝1 m3－0.75 m3＝0.25 m3；(3)由图象分析知，在t3时刻“金枪鱼”离开水面，此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力，即F3＝G＝7500 N，由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直离开海面，所以速度保持不变即v1＝v3，由P＝＝Fv得：P1＝F1v1，P3＝F3v3，又P3＝3P1，所以有F3＝3F1，所以F1＝F3＝×7500 N＝2500 N类型二电学综合运用题22．(20xx，雅安)如图所示，灯L标有“6 V 3 W”字样，电源电压恒为6 V，定值电阻R＝6 Ω，设灯L的阻值不随温度变化而变化．求：(1)灯L正常发光时的电阻是多少？(2)只闭合S1、S3时，电阻R在60 s内产生的热量是多少？(3)要使整个电路消耗的电功率最小且电路电流不为0，各开关的合闭情况应如何？此时的最小电功率为多少？解：(1)由P＝得灯正常发光时的电阻R＝＝＝12 Ω；(2)当闭合S1、S3时，灯L与电阻R并联接在电源两端，I＝＝＝1 A，Q＝I2Rt ＝(1 A)2×6 Ω×60 s＝360 J；(3)当断开S1、S3，闭合S2时，灯L与电阻R串联，整个电路消耗的电功率最小；R总＝RL＋R＝12 Ω＋6 Ω＝18 Ω，Imin＝＝＝ A，Pmin＝UImin＝6 V× A＝2 W 23．(20xx，盐城)创建生态文明城市需要我们共同关注环境，我市某兴趣小组为了检测空气质量的指数，设计了如图甲所示的检测电路．R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压12 V保持不变，R0＝5 Ω，当电压表示数为4 V时，求：(1)通过R0的电流；(2)2 min内R0消耗的电能；(3)此时空气质量指数．解：(1)由图甲，R0和R串联，电压表测R0两端的电压，所以IR＝＝＝0.8 A；(2)2 min内R0消耗的电能W0＝U0I0t＝4 V×0.8 A×120 s＝384 J；(3)UR＝U－U0＝12 V－4 V＝8 V，所以R＝＝＝10 Ω，所以＝＝0.1 Ω－1，由图乙可知，此时空气质量指数为25.24．(20xx，丹东)如图所示，电源电压不变，R2＝12 Ω，小灯泡L标有“6 V 3 W”字样(不考虑灯丝电阻变化)．当S1、S2、S3都闭合时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数为0.6 A，求：(1)电源电压和定值电阻R1的值各为多大？(2)当S1闭合，S2、S3断开时，小灯泡消耗的实际功率是多大？解：(1)当开关S1、S2、S3均闭合时，R2短路，灯L与R1并联，因为灯L正常发光，所以电源电压U＝UL＝U1＝6 V，小灯泡电流IL ＝＝＝0.5 A，R1电流：I1＝I－IL＝0.6 A－0.5 A＝0.1 A，由I＝可得，R1＝＝＝60 Ω；(2)当开关S1闭合，S2和S3断开时，灯L 与R2串联，由P＝可得小灯泡电阻RL＝＝＝12 Ω，电路总电阻R总＝RL＋R2＝12 Ω＋12 Ω＝24 Ω，电路中电流I串＝＝＝0.25 A，小灯泡实际电功率P实＝I串2RL＝(0.25 A)2×12 Ω＝0.75 W.25．(20xx，宿迁)在图甲所示电路中，电源电压恒为9 V，灯泡L的额定电压为6 V，通过灯泡L的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示，求：(1)灯泡的额定功率；(2)灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值；(3)当电压表示数是5 V时，灯泡L的实际功率．解：(1)由题灯泡的额定电压U额＝6 V，由图象可知，此时通过灯泡的电流I额＝0.5 A，所以灯泡的额定功率P额＝U额I额＝6 V×0.5 A＝3 W；(2)由图甲可知，L与R串联，所以灯泡正常发光时，UR＝U－UL＝9 V－6 V＝3 V，IR＝I额＝0.5 A，根据I＝，此时滑动变阻器接入电路的阻值R＝＝＝6 Ω；(3)由图甲知，电压表测滑动变阻器两端电压，所以灯泡的实际电压UL′＝U－UR′＝9 V－5 V＝4 V，由图象乙可知此时通过灯泡的电流IL′＝0.4 A，所以灯泡的实际功率P′＝UL′IL′＝4 V×0.4 A＝1.6 W.26．(20xx，随州)随州香菇远销世界各地，但种植香菇需要精心呵护．如图为“神农”牌香菇种植塑料温棚内的电路图，灯泡L上标有“220 V 100 W”．一天中，夜晚和白天耗电情况以及电路连接状况见下表(不考虑R1、R2阻值的变化)．求：黑夜K1、K2、K3均闭合10小时耗电11度白天K2闭合，K1、K3均断开14小时耗电5.6度(1)R2的阻值； (2)R1的阻值．解：(1)根据P＝可知，灯泡一夜消耗的电能WL＝PLt1＝0.1 kW×10 h＝1 kW·h；三开关均闭合时，灯泡L与R2并联，电阻R2消耗的电能W2＝W夜－WL＝11 kW·h－1 kW·h＝10 kW·h＝3.6×107 J；根据Q＝I2Rt＝t可得R2的阻值R2＝＝＝＝48.4 Ω；(2)K2闭合，K1、K3均断开，R1与R2串联，电路为白天工作状态，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据Q＝I2Rt＝t可得总电阻的阻值R＝＝＝＝121 Ω，又因R2＝48.4 Ω，则R1＝R－R2＝121 Ω－48.4 Ω＝72.6 Ω.27．(20xx，遵义)如图所示电路，定值电阻R0＝6 Ω，灯L标有“6 V 3 W”字样，灯L的阻值及电源电压保持不变．闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片P置于最左端时，电流表的示数为0.8 A；滑片P置于最右端时，电流表的示数为0.55 A．求：(1)灯L正常工作时的电阻；(2)滑动变阻器的最大值；(3)滑动变阻器滑片P置于最右端，通电10 s，灯L消耗的电能．解：(1)由P＝可得，灯L正常发光时的电阻RL＝＝＝12 Ω；(2)当滑动变阻器R的滑片P置于最左端时，定值电阻R0与滑动变阻器的最大阻值R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表的示数I ＝I0＋IR＝＋＝＋＝0.8 A，即＋＝0.8 A①，滑片P置于最右端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R并联，电流表测干路电流，则电流表的示数：I′＝IL＋IR′＝＋＝＋＝0.55 A，即＋＝0.55 A②，由①－②可得，－＝＝0.8 A－0.55 A＝0.25 A，解得U＝3 V，代入①式可得R＝10 Ω；(3)滑动变阻器滑片P置于最右端，通电10 s，灯L消耗的电能WL＝t＝×10 s＝7.5 J28．(20xx，乐山)如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6 V 3 W”字样，当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.8 A．求：(1)电源的电压U；(2)滑动变阻器的最大阻值R1；(3)当开关S1闭合、S2断开，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.2 A，求此时R2的电功率．解：(1)当开关S1、S2都闭合，滑片P置于b端时，R1与L并联，电流表测电路中的总电流，由于并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源的电压U＝ULI＝6 V；(2)根据P＝UI可得，通过灯泡的电流IL＝＝＝0.5 A，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知通过R1的电流I1＝I－IL＝0.8 A－0.5 A ＝0.3 A，根据欧姆定律可得R1＝＝＝20 Ω；(3)当开关S1闭合，S2断开时，滑片P置于a端时，灯泡被短路，R1与R2串联，此时电路的总功率为P＝UI′＝6 V×0.2 A＝1.2 W，滑动变阻器消耗的电功率P1＝(I′)2×R1＝(0.2 A)2×20 Ω＝0.8 W，所以P2＝P－P1＝1.2 W－0.8 W＝0.4 W.29．(20xx，福州)磁场的强弱可用磁感应强度B表示，单位为特斯拉(T)．小华设计了磁感应强度测量仪，图为其原理图．该仪器显示计由电流表改装，电源电压为6 V，定值电阻R0为40 Ω，磁敏电阻RB在常温下的阻值随外加磁感应强度变化的对应关系如下表所示，求：磁感应强度0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20B/T磁敏电阻R B/Ω160 180 200 230 260 290(1)当待测磁感应强度为0 T时，磁敏电阻RB是多少？(2)用该测量仪测得某处的磁感应强度是0.08 T，电路中的电流是多少？磁敏电阻RB两端的电压是多少？(3)若把该测量仪放在某处，闭合开关，电路消耗的总功率为0.12 W，则该处磁感应强度是多少？解：(1)由表可知，当B＝0 T时，RB＝160 Ω；(2)当B1＝0.08 T时，RB1＝200 Ω，R1＝RB1＋R0＝200 Ω＋40 Ω＝240 Ω，由I＝得I1＝＝＝0.025 A，UB1＝I1RB1＝0.025 A×200 Ω＝5 V；(3)由P ＝UI＝得R2＝＝＝300 Ω，RB2＝R2－R0＝300 Ω－40 Ω＝260 Ω，查表可知，B2＝0.16 T30．(20xx，金华)小伟是一个科学迷，在课余时间他利用一个规格为“2.2 V 0.01 A”的发光二极管设计了如图甲所示的电路．晚间关闭照明灯L后，利用二极管D发出的光指示开关所在的位置，S 为单刀双掷开关、R为限流电阻．(1)关闭照明灯后，为使二极管D正常工作，限流电阻R的阻值为多少欧？此时，电路消耗的总功率为多少瓦？(2)从安全用电考虑，该电路存在安全隐患，应将单刀双掷开关S接在照明灯L与__火线__间．(3)不管照明灯关闭还是打开，该电路都要消粍电能．为节约电能，可以再接入一个光控开关(光照弱时自动闭合，光照强时自动断开)，你认为应将光控开关接在图乙中a、b、c三处的__b__处．解：UR＝U－U0＝220 V－2.2 V＝217.8 V，IR＝ID＝0.01 A，R ＝＝＝21780 Ω，P＝UI＝220 V×0.01 A＝2.2 W31．(20xx，宜昌)随着宜昌现代化学校创建工作的深入开展，全市各中小学教学多媒体硬件运用越来越多，某校共有15个教室，每个教室配有40 W的照明灯10盏，300 W的投影仪一台，100 W的教学扩音系统一套，300 W的电脑一台．(该校的供电电压为220 V)(1)学生在操场上进行半小时的大课间体育活动时，若教室内的这些用电器没有关闭，那么这半小时该校会浪费多少度电？(2)随着这些硬件的装配，需要对学校供电线路进行改造，下表是各种橡胶绝缘铜芯线在常温下的安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)，从安全角度考虑，该校应选择哪种导线作为干路导线？请通过计算后说明.导线规格导线横截面积S/mm2 4 6 10 16安全载流量I/A 37 47 68 94(3)该校电路中的保险装置采用空气开关(如图甲)，空气开关内有电磁铁和两个触点，制作触点的材料分别有铜或银，电路正常工作时两触点是连接在一起的，当电流过大时电磁铁将两个触点分开，切断电路(如图乙)．从空气开关的使用寿命和安全角度考虑，应选择触点__银__(填“银”或“铜”)材料制作的空气开关，原因是__同样条件下，银触点接触电阻小些，根据Q＝I2Rt得出产生的热量更小，使用寿命更长、更安全，故就该选择银材料做触点__(已知同样条件下，银的电阻比铜的电阻小)．解：(1)教室内的用电器总功率为P＝(40 W×10＋300 W＋100 W ＋300 W)×15＝16500 W＝16.5 kW，由P＝得半小时浪费的电能为W ＝Pt＝16.5 kW×0.5 h＝8.25 kW·h＝8.25度；(2)由P＝UI得电路中总电流为I＝＝＝75 A，因为68 A<75 A<94 A，所以应选择导线横截面积16 mm2的32．(20xx，梅州)如图甲所示，已知小灯泡L上标有“6 V 3 W”字样，R0＝20 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为100 Ω.求：(1)小灯泡的电阻(设灯丝电阻不随温度变化)；(2)只闭合S1，移动滑动变阻器滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片置于某点a时，电压表示数Ua＝8 V．求此时电流表示数及电源电压；。
中考物理题型五《综合应用题》
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。
青岛市中考物理专题四综合作图题
中考综合作图：1、暑假小科同学去外地旅游时发现两个现象：（1）在公交车上，她发现在后门的两侧扶手上，各装有一个按钮（如图所示，相当于一个开关），想要下车的乘客只要按下任何个按钮，装在驾驶台上的电铃都会发声，提醒司机有乘客需要下车；（2）火车的车厢后面有两间厕所，只有当两间厕所的门都关上时（每扇门的插销相当于一个开关），车厢中的指示牌内的指示灯才会发光，指示牌就会显示“厕所有人”字样，如图所示，提醒旅客两间厕所内都有人。
这里面的电路是怎样设计的？请你帮小科把答题卷图中的各元件符号连接成符合要求的电路图。
2、某机要室大门是由电动机控制的，钥匙(电路开关)分别由两名工作人员保管，单把钥匙无法打开。
图中符合要求的电路是3、某医院要安装一种呼唤电铃，使各病床的病人均可单独呼叫，只要一按床头的开关，值班室的电铃就响，且与该病床相对应的指示灯亮，请在图中画出正确的连接方法。
4、小明利用3盏灯、2个开关、电源和若干导线，设计了一个电路。
此电路同时满足以下条件：①只闭合S1,只有L3工作；②只闭合S2,只有L1工作；③同时闭合S1 、S2，L1 、L2 、L3同时工作，若其中一盏灯不工作，其余两盏依然工作；④同时断开S1 、S2，L1 、L2 、L3同时工作，若其中一盏灯不工作，其余两盏都不工作。
请你在上面的框中画出相应的电路。
5、小明在乘车时发现，轿车上都设有车门未关闭和安全带未系提示系统：四个车门中只要有一个没关好，车门指示灯就发光提醒；乘客坐到座椅上后，若未系安全带，则安全带指示灯就会发光提醒。
现在给你提供电源、定值电阻各一个，灯泡两个、开关5个，导线若干，请设计一个能实现上述功能的电路。
6、厨房的吊灯由2个灯泡组成，还有一台电冰箱和一个可调转速的吸油烟机，给你电源、两个灯泡、两个开关、一个吸油烟机、一台电冰箱、一个滑动变阻器、导线若干，请设计出相应电路图。
7、客厅天花板上的吊灯由三个灯泡组成，还有一个可调亮度的台灯和一台电视机。
2024年中考物理复习第二部分专题培优训练专题四综合应用题
专题四 综合应用题类型一 力学综合应用1.新型电动汽车是绿色环保型交通工具。
它以蓄电池为驱动能源,驱动部件是动力电机,电机工作时能带动输出轴旋转输出动力。
该汽车还有能量回收智能系统,当高速行驶过程中司机松开油门时,能量回收系统就自行启动,汽车利用电磁感应原理将机械能转化为电能,实现减速,并能将电能储存在蓄电池中供汽车循环使用。
请你回答下列问题:(1)与内燃机相比,电动汽车的优点是 节能环保 ;(写出一条即可) (2)若该车质量是 2×103 kg,其受到的重力是多少;(取g =10 N/kg )(3)若该车轮胎与地面的总接触面积为0.04 m 2,则它对水平地面的压强是多少;(4)汽车下坡过程中,若在不踩刹车、同时松开油门的情况下,以一定的速度匀速直线行驶。
请从能量转化角度判断重力做的功W 1和克服摩擦力做的功W 2的大小关系,并说明理由。
答:(1)节能环保(其他答案合理均可)(2)根据重力公式:G =mg =2×103 kg ×10 N/kg=2×104 N (3)根据压强公式:p =F S =G S =2×104N0.04m 2=5×105 Pa(4)W 1>W 2。
若在不踩刹车,松开油门的情况下,能量回收系统自行启动,将机械能转化为电能。
汽车匀速下坡过程中,质量和速度不变,动能则不变,重力势能(重力做的功W 1)将转化为电能和内能(克服摩擦力做的功W 2),所以W 1>W 2。
2.如图所示,5G 智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。
表中是智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1 h 能够雾化消毒液的体积。
(g 取10 N/kg)水箱容积 额定雾化量 自身重力 履带总触地面积 20 L10 L/h500 N200 cm 2(1)求机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强;(2)未装消毒液,机器人在水平地面以0.5 m/s 速度匀速直线运动10 min,机器人受到的阻力为自身重力的0.1倍,求牵引力做的功;(3)装满消毒液,机器人总重力增加了160 N,以额定雾化量消毒一段时间后,机器人对水平地面的压强减小了2×103 Pa,求此次消毒所用的时间。
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专题四综合应用题
类型一力学综合计算题
1．(2016，福州)为提高车辆通行质量，福州交警在市区一些道路某些
时段推出“绿波通行”，即车辆在绿波路段以如图所示的50～55 km/h范围
内行驶，一路绿灯．在绿波时段，质量是1.2×103 kg的汽车，经过绿波路
段上相距2.7×103 m的两个路口，用时180 s，问：
(1)汽车行驶的平均速度是多少？是否“绿波通行”？
(2)若汽车在这段距离内行驶时牵引力保持3000 N不变，则汽车的输出
功率是多少？
(3)若轮胎与地面接触的总面积是0.6 m2，汽车静止时对水平地面的压强是多少？(g取10 N/kg)
(1)汽车行驶的平均速度v＝s
t＝
2.7×103 m
180 s＝15 m/s＝54 km/h，因为50 km/h＜54 km/h<55
km/h，所以该汽车是“绿波通行”(2)汽车的牵引力做的功W＝Fs＝3000 N×2.7×103 m＝
8.1×106J，则汽车的输出功率P＝W
t＝
8.1×106 J
180 s＝4.5×104 W(3)汽车的重力G＝mg＝
1.2×103 kg×10 N/kg＝1.2×104 N，因为汽车静止在水平地面，所以汽车对水平地面的压力F
压＝G＝1.2×104 N，则汽车静止时对水平地面的压强p＝
F压
S＝
1.2×104 N
0.6 m2＝2×104 Pa
2．(2016，雅安)人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10 N/kg.
(1)若某次运送建材的质量为50 kg，则建材的重力是多少？
(2)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了12 m，作用在钢绳上的拉力为200 N，求拉力的功率．
(3)当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？
(1)建材的重力G＝mg＝50 kg×10 N/kg＝500 N(2)由图可知：承担重物绳子的段数n＝2，则1 min绳子自由端移动的距离s＝2 h＝2×12 m＝24 m，拉力做的功W＝Fs＝200 N×24
m ＝4800 J ，拉力的功率P ＝W t ＝4800 J 60 s ＝80 W (3)由图象可知，当η＝50%时，重物G ＝400 N ，因为η＝W 有W 总＝W 有W 有＋W 额＝Gh Gh ＋G 动h ＝G G ＋G 动，所以，50%＝400 N 400 N ＋G 动
，解得G 动＝400 N ，当η′＝60%时，η′＝G ′G ′＋G 动，即60%＝G ′G ′＋400 N′
，解得，G ′＝600 N
3．(2016，青岛)小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F 与绳子自由端移动的距离s 的关系图象如图乙所示．其中物
体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%.每个滑
轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力．求：
(1)物体在空中上升1 m ，小雨做的功是多少？
(2)每个滑轮的重力是多少？
(3)物体的密度是多少？
(1)由图乙可知，绳子自由端移动的距离为0～4 m 时，拉力为100 N 不变，此时物体没有露出水面，4～6 m 时，物体开始逐渐露出水面，拉力不断增大，6～8 m 时拉力为200 N 不变，此时物体完全离开水面，故物体在空中匀速上升过程中受到的拉力F ＝200 N ，由图可知n ＝4，所以绳子自由端移动的距离s ＝nh ＝4×1 m ＝4 m ，小雨做的功是W ＝Fs ＝200 N ×4 m
＝800 J (2)根据η＝W 有用W 总
可得，物体在空中上升1 m 做的有用功W 有用＝ηW 总＝85%×800 J ＝680 J ，根据W ＝Gh 可得，物体的重力G ＝W 有用h ＝680 J 1 m ＝680 N ，根据F ＝1n
(G ＋2G 动)可得，2G 动＝4F －G ＝4×200 N －680 N ＝120 N ，所以每个滑轮的重力G 动＝120 N 2
＝60 N (3)物体没有露出水面之前受到的拉力为F ′＝4×100 N ＝400 N ，重力G ＝680 N ，两个动滑轮的重力为120 N ，所以，物体完全浸没时受到的浮力F 浮＝G ＋2G 动－F ′＝680 N ＋120 N －400 N ＝400 N ，根据F 浮＝ρ水gV 排可得物体的体积V ＝V 排＝F 浮ρ水g ＝400 N 1×103 kg/m 3×10 N/kg
＝4×10－2 m 3，物体的质量m ＝G g ＝680 N 10 N/kg ＝68 kg ，则物体的密度ρ＝m V ＝68 kg 4×10－2 m 3
＝1.7×103 kg/m 3
4．(2016，黄冈)图甲为研究匀速直线运动的实验装置，一个半径为2 cm 的球由于磁铁的吸引静止在盛水的玻璃管底，水深1 m ．移除磁铁后，球在玻璃管中上升，图乙为球在露出水面前运动速度与时间的关系图象，其中v 0＝0.05 m/s ，水的密度为1.0×103 kg/m 3，求：
(1)移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强．
(2)球在玻璃管上升过程中前4 s 的平均速度．
(3)已知球上升时受到水的阻力与其速度的关系为f ＝k v ，球
的体积用V ，水的密度用ρ0表示，请推导球的密度表达式(用字
母表示)．
(1)移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强p ＝ρgh ＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×1 m ＝
1.0×104 Pa (2)由图可知，球在露出水面前运动的时间为21 s ，根据v ＝s t 可得，4～21 s 球上。