中考物理复习 专题六 综合应用题

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2．据报道，2018年5月5日，“直－18”改进型直升机降落在我国首艘国产航 母的甲板上，如图所示．该航母满载时排水量为70 000 t，在海水中吃水深度为 11 m．海水的密度ρ海水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg.问： (1)该航母满载时，受到的浮力为多大？
(2)航母船底最低处受到海水的压强为多大？
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由图示电路图可知，只闭合开关S、S2、S3，只闭合开关S、S3，只闭合开关S时的等效电路图分别如图甲、乙、丙所示：
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(1)只闭合 S 时，三电阻串联，电路各处电流相等，所以 I3＝UR1′1 ＝150VΩ＝0.5 A． (2)设电源电压为 U，由图甲知 U＝I1R1，由图丙知 U＝I3(R1＋R2＋R3)，则 I1R1 ＝I3(R1＋R2＋R3)…①，由题意知II13＝41…②，由①②解得 3R1＝R2＋R3…③，只闭合 开关 S 时，如图丙所示，UU1′23 ＝I3RI32＋R1R3，由③可知R2＋R1R3＝13…④，由题意知 U1′ ＝5 V…⑤，由④⑤解得 U23＝15 V，则电源电压 U＝U1′＋U23＝5 V＋15 V＝20 V． (3)只闭合开关 S、S3 时，U1＝U－U2＝20 V－12 V＝8 V，UU12＝II22RR12＝RR12＝182VV ＝23，已知 R1＝10 Ω，3R1＝R2＋R3，所以 R2＝15 Ω，R3＝15 Ω.
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(1)由 P＝UI 可知：灯泡 L1 正常工作时的电流 I1＝UP11＝36WV ＝0.5 A． (2)由 P＝ UR2可知灯泡 L2 的电阻 R2＝UP222＝66 VW2＝6 Ω.
(3)灯泡 L2 的额定电流 I2＝UP22＝66WV ＝1 A，两灯泡串联，电流相等，一灯泡正常 发光，另一灯泡不超过额定电压，则一定是 3 W 灯正常发光；则灯泡 L2 两端的电压 为 U′2＝I1R2＝0.5 A×6 Ω＝3 V，电源电压为 U＝U1＋U′2＝6 V＋3 V＝9 V． (4) 此电路工作 2 min 消耗的电能 W＝UIt＝9 V×0.5 A×120 s＝540 J.
第二篇 攻专题•能力提升
专题六 综合应用题
专题透析
综合应用计算题常考知识点：电路计算(包括电流、电压、电阻、电功、电功率等)；密度知识的应用；压强和浮力；功、机械 能和机械效率；热量等方面． 试题特点：信息量较大，通常以文字、图表、图像等多种方式给出条件． 解题技巧：(1)仔细审题，抓关键字词、关键条件，挖掘隐含条件，统一单位，并做好恰当标记，避免遗漏已知条件或重复不 必要的阅读．(2)分析时可在草稿纸上面理清思路，确定解题的步骤．(3)解答过程书写要规范．确保字迹清晰，公式正确，符 号使用恰当，有必要的文字说明，呈现出的解题过程思路清晰．
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(1)滑片 P 由 M 点滑到 N 点，R2 连入电路的电阻变大，电路中的电流减小，所 以滑片 P 置于 N 点时电路中的电流 IN＝IM－0.1 A＝0.3 A－0.1 A＝0.2 A，定值电阻 R1 前后两次电功率之比PPMN＝II2M2NRR11＝00..32 AA22＝9∶4. (2)滑片 P 置于 M 点时，电源电 压 U＝IM(R1＋RM)，滑片 P 置于 N 点时，电源电压 U＝IN(R1＋RN)，RN＝2RM，所以 0.3 A×(R1＋RM)＝0.2 A×(R1＋2RM)，解得 RM＝R1＝6 Ω，电源电压 U＝IM(R1＋RM) ＝0.3 A×(6 Ω＋6 Ω)＝3.6 V．
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(2)由
F
浮＝ρ
水
gV
排得物块的体积
V＝V
排＝ρF水浮g＝1×103
4N kg/m3×10
N/kg＝4×10－4
m3.
物块的密度
ρ＝mV＝gGV＝10
8N N/kg×4×10－4
m3＝2×103
kg/m3.
(3)由图乙可知，h1＝
4 cm 时物块刚好浸没水中，从物块刚好浸没水中到 h2＝10 cm 的过程中，物块下表 面变化的深度 Δh＝h2－h1＝10 cm－4 cm＝6 cm＝0.06 m，水对物块下表面的压强变 化 Δp＝ρ 水 gΔh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.06 m＝600 Pa.
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(1)物块完全浸在水中受到的浮力． (2)物块的密度． (3)从物块刚好浸没水中到h＝10 cm的过程中，水对物块下表面的压强变化了多少． (1)由图像可知，弹簧测力计的最大示数F最大＝8 N，此时物块未浸入水中，则物块重力G＝F最大＝8 N；物块浸没在水中时弹 簧测力计的示数F示＝4 N，受到的浮力F浮＝G－F示＝8 N－4 N＝4 N．
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考点2 简单机械的综合计算 3．【2019·四川攀枝花中考】如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G＝9×104 N的货物A沿斜面向上匀速 运动．货物A的速度为v＝2 m/s，经过t＝10 s，货物A竖直升高h＝10 m．已知汽车对绳的拉力F的功率P＝120 kW，不计绳、 滑轮的质量和摩擦，求： (1)t时间内汽车对绳的拉力所做的功． (2)汽车对绳的拉力大小． (3)斜面的机械效率．
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考点2 复杂电路相关计算 7．如图所示，电源两端电压不变，电阻R1＝10 Ω.当只闭合开关S、S2、S3时，电流表示数为I1.当只闭合开关S、S3时，电压 表V2的示数为12 V．当只闭合开关S时，电流表示数为I3，电压表V1的示数为5 V．I1∶I3＝4∶1.求： (1)I3的大小． (2)电源电压． (3)R2、R3的阻值．
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考点 3 动态电路相关计算(包括极值范围) 8．【2019·四川南充中考】如图所示，电源电压不变，定值电阻 R1＝6 Ω，电流 表的量程为 0～0.6 A，电压表的量程为 0～3 V，滑动变阻器 R2 的规格为“40 Ω 1 A”，闭合开关后，当滑片 P 置于 M 点时，电流表示数为 0.3 A，当滑片 P 置于 N 点 时，电流表示数变化了 0.1 A，且滑动变阻器连入电路中的阻值RRMN＝12. (1)求定值电阻 R1 前后两次电功率之比． (2)求电源电压． (3)在不损坏元件的情况下，求出滑动变阻器的取值范围．
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(2)电子秤的示数为 55 N 时，绳对 N 端的拉力 FN＝GB－F 示＝100 N－55 N＝45 N， 因为杠杆始终平衡，所以有 FN·ON＝FM·OM，由题知，MO∶ON＝1∶2，所以，FM ＝2FN＝2×45 N＝90 N，由图和动滑轮的特点知，滑轮 C 对物块的拉力是 FM 的 4 倍，所以绳对 A 的拉力 F＝4FM＝4×90 N＝360 N，此时 A 受到的浮力 F′浮＝GA－ F′＝600 N－360 N＝240 N，前后两次浮力之比FF′浮浮＝ρρ水水 SShh′gg＝hh′，即420400 NN＝ 1h′m，则此时物块 A 浸入水中的深度 h′＝0.6 m，所以此时物块 A 露出水面的高度 h 露＝h－h′＝1 m－0.6 m＝0.4 m.
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(1)当物块A的顶部刚好没入水中时，物块A受到的拉力是多大？ (2)若水位发生变化，电子秤的示数为55 N时，物块A露出水面的高度是多少？ (1)物体A的重力GA＝mAg＝ρAShg＝1.5×103 kg/m3×0.04 m2×1 m×10 N/kg＝600 N，当物块A的顶部刚好没入水中时，由 阿基米德原理可得，物块A受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m2×1 m＝400 N，所以物块A 受到的拉力F＝GA－F浮＝600 N－400 N＝200 N．
(3)某架直升机飞离该航母后，若航母排开的海水体积减少了7 m3，则该直升机 的质量是多少？
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(1)该航母满载时排水量 m 排＝70 000 t＝7×107 kg，航母满载时受到的浮力 F 浮 ＝G 排＝m 排 g＝7×107 kg×10 N/kg＝7×108 N． (2)满载时该航母船底最低处受到海 水的压强 p＝ρ 海水 gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×11 m＝1.1×105 Pa.
(3)因为航母漂浮在水面上，则 F 浮＝G，直升机飞离该航母后，则 F 浮′＝G′， 由于直升机飞离该航母后，直升机的重力 G 直＝G－G′，则 ΔF 浮＝F 浮－F 浮′＝G －G′＝G 直，根据 F 浮＝ρ 海水 gV 排和 G＝mg 可得直升机的质量 m 直＝ΔFg 浮＝ρ海水ggΔV排 ＝ρ 海水 ΔV 排＝1.0×103 kg/m3×7 m3＝7×103 kg.
物的拉力 F 拉＝3F＝3×2×104 N＝6×104 N，斜面的机械效率 η＝WW有 总×100%＝FG拉hs物
×100%＝96××110044N×10 Nຫໍສະໝຸດ 20mm×100%＝75%.
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4．【2017·广东深圳中考】如图所示是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通 过一些简单机械的组合来实现此功能的．已知晾衣架上所挂衣服质量为4 kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1 kg.小燕同学用 力F拉动绳子自由端，在5 s时间内使衣服匀速上移0.5 m．求：(g取10 N/kg，不计绳重和摩擦) (1)绳子自由端拉力F的大小． (2)拉力所做的功W. (3)拉力的功率P. (4)整个过程中的机械效率η.
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专题精练
一、力学专题
考点1 压强和浮力的综合计算
1．【2019·湖北鄂州中考】用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块 下表面与水面刚好接触，如图甲所示．由此处匀速下放物块，直至 浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)．物块下放过 程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如 图乙所示．求：(g取10 N/kg)
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(1)由图知，使用滑轮组承担重物的绳子段数 n＝4，所承受的总重力 G 总＝m 总 g ＝(4 kg＋1 kg)×10 N/kg＝50 N，不计绳重和摩擦，拉力 F＝14G 总＝14×50 N＝12.5 N． (2)拉力端移动的距离 s＝4h＝4×0.5 m＝2 m，拉力做功 W＝Fs＝12.5 N×2 m ＝25 J． (3)拉力做功的功率 P＝Wt ＝255sJ＝5 W． (4)有用功 W 有＝G 衣 h＝m 衣 gh ＝4 kg×10 N/kg×0.5 m＝20 J，整个过程中的机械效率 η＝WW有 总×100%＝2205 JJ×100% ＝80%.