物理计算题

福州 四、计算题（本大题有2小题，每小题9分，共18分）

23．为提高车辆通行量，福州交警在市区一些道路某些时段推广“绿波通行”，即车辆在绿波路段以图15所示的50km/h ～55km/h 速度范围内行驶，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180s 内。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的牵引力保持3000N 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0.6m 2，汽车静止时对水平地面的压强是多少？（g 取10N/kg ）

24．图16甲是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，图16乙是简化的电路原理图，AB 两端电压U 不变。灯L 标有“6V 1.2W ”字样，当滑动变阻器的滑片P 在a 点时，灯正常发光（灯丝电阻不变）。问：

(1) 灯发光时的电阻和总电压U 是多大？

(2) 当滑动变阻器接入电路中的电阻是10Ω时，灯实际消耗的功率是多少？

(3) 当滑片P 位于中点b 和最右端c 点时，灯两端电压之比是5︰3，则滑动变阻器的最大阻值是多少？

南平32．用电热水壶把1 kg 的水从25 ℃加热到100℃，消耗的电能为3.6×105

J 。求:

[ c 水＝4.2×103

J /（kg·℃）]

（1）这壶水加热到100℃需吸收的热量Q ； （2）该电热水壶的效率 。

33．如图22所示，在纪念中国抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年大阅兵中，我国展示了

国产05式高速两栖突击车，它是当今世界上水上速度最快的中型两栖突击车。该两栖突击车的总质量为2.9×104

kg ，发动机的功率为106

W ，每条履带与地面接触面积为2 m 2

，海上最大行驶速度为40 km/h 。求：

（1）突击车静止在水面上时，受到的浮力多大？ （2）突击车停在水平地面上，对地面的压强多大？

（3）突击车在海上以最大速度行驶0.8 km ，发动机做功多少？

图15

图16

甲

乙

图

22

34．如图23所示是某型号电热加湿器的原理图，下表为其部分技术参数。R 1、R 2为发热电

阻，且R 2=3 R 1，S 为旋转型开关， 1、2、3、4为触点，通过旋转开关S 可实现“关”、 “低档”、“高档”之间的转换（低档为小功率加热，高档为大功率加热）。

（1）加湿器需在高档加热，开关S 应旋转至触点 （选填：“1、2”、“2、3”或

“3、4”）位置； （2）电阻R 1的阻值；

（3）加湿器处于低档位置时的发热功率；

（4）如图24所示是某次使用加湿器工作30 min 的图像，请计算加湿器消耗的总电能。

莆田 五、计算题（共20分）

29.（5分）一石块重5×104N ，起重机在20s 内将该石块沿竖直方向匀速提升18m ，求起重机提升石块所做的功和做功的功率。

30.（6分）用同种材料制成的三个正方体，它们的边长分别为1cm 、2cm 、3cm ，质量分别为3g 、24g 、54g ，其中只有一个是空心的。请你通过计算判断哪个是空心的。

31.（9分）如图甲所示，某恒温箱的加热电路由交流电源、电热丝等组成，其电路通断由控制电路控制。控制电路由电磁继电器、热敏电阻R1（安装在恒温箱内）、可变电阻器R2、低压电源、开关等组成。R1的阻值随温度变化的关系图象如图乙所示。调节可变电阻器使得R2=110Ω，闭合开关，当恒温箱内温度升高到50℃时，由于电磁继电器的作用，加热电路被断开。电磁继电器的线圈电阻忽略不计。请回答：

（1）电磁继电器中电磁铁上端是极。（填“N ”或“S ”）

（2）恒温箱内温度不断升高时，电磁铁的磁性变，加热电路会因此被（填“接通”

或“断开”）。 （

3）调节可变电阻器使得R2′=170Ω，恒温箱内温度升高到多少摄氏度时，加热电路被断开。 (4)

图23

图24

泉州32．如图26所示，万众期待的泉州公共自行车——“小黄人”于5月20日终于和市民见面啦！小健同学骑着“小黄人”在一段平直的公路上匀速行驶了300m，用时1min，若自行车的质量为20kg，受到的阻力为20N，与地面的总接触面面积为3×10-3m2，小健的质量为55kg。求：（1）自行车行驶的速度；

（2）骑行时地面受到的压强；

（3）小健骑行时的功率。

33．图27所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1=20Ω，闭合开关S后，电流表A的示数为0.6A，电流表A1的示数为0.2 A。求：

（1）R1两端的电压；

（2）R2的阻值；

（3）电路消耗的总功率。

34．小强家买了一个自动电热水壶，其铭牌如下表。小强装了1L的水，加热6min后把水烧开，水壶自动断电。已知大气压为1个标准大气压，家庭电路电压为220V，电热水壶的电阻不变，水的初温为20℃，c水=4.2×103J/（k g·℃），ρ水=1.0×103 k g /m3。求：

（1）这壶水吸收的热量；

（2）电热水壶的热效率；

（3）在用电高峰期，电路中的实际电压降为198V时，电热水壶的实际功率。

图27

图26

三明25. （4分）天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，2016年三明市迎来了天然气时代。完全燃烧0.035 m 3

的天然气放出多少焦的热量？若这些热量完全被水吸收，能使多少千克的水温度升高50 ℃？（水的比热容c ＝4.2×103

J/（kg ·℃） ，天然气的热值取q ＝4×107

J/ m 3

）

26. （8分）2016年3月7日，三明沙县机场成功首航，许多市民乘坐新能源公交车（如图14

所示）去看机场。公交车满载时的质量为1.2×104

kg ，车轮与地面总接触面积为0.2 m 2

。（g 取10N/kg ）

（1）求满载的公交车静止在水平路面时，对路面的压力和

压强大小；

（2）若该车在5×103

N 牵引力的作用下，沿平直路面匀速行驶，

40s 内通过了600 m ，

求：①牵引力做的功；②牵引力的功率。

27. （8分）如图15所示的电路中，电源电压保持6V 不变，电流表使用0～

0.6A 的量程，滑动变阻器R ’上标有“20Ω 1A ”的字样，纯电阻元件R 的阻值为8Ω。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P ，当电流表的示数为0.4A ，求：

（1）元件R 两端的电压； （2）电路消耗的总功率；

（3）元件R 的内部是由两个定值电阻R 1、R 2连接组成，其中

R 1＝40 Ω，则通过R 2的电流是多少？

（4）为了保证电路安全，滑动变阻器允许连入电路的阻值变化范围是多大？

厦门（5分）如图24所示，R 1 = 25 Ω，小灯泡L 的规格为“2.5 V 0.3 A ”,电源电压保持不变。

（1）S 1、S 2都断开时，小灯泡L 正常发光，求电源电压。 （2）S 1、S 2都闭合时，电流表示数变为0.6 A ，求R 2的功率。

图14

图

15

图24