专题12 综合计算题 40题-2020年中考物理最后一战之中考题型必杀600题

这是一份专题12 综合计算题 40题-2020年中考物理最后一战之中考题型必杀600题，共45页。试卷主要包含了04 m)＝1，5×104 N等内容，欢迎下载使用。
专题12 计算题
分类1 压强、浮力计算题
1.如图所示，弹簧测力计下面悬挂一个重16 N的物体，当把物体浸没在水中时，弹簧测力计示数为10 N，此时容器内水的深度为0.3 m（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg），求：
（1）水对容器底部的压强；
（2）物体受到水的浮力；
（3）物体排开水的体积.




2.如图甲所示，有一种圆柱形薄壁烧杯，它的底面积为50 cm2，烧杯自重1.2 N，置于水平桌面上，在烧杯内倒入200 mL的盐水时，杯底所受盐水的压强为440 Pa.（g＝10 N/kg）求：
（1）烧杯内盐水的密度；
（2）烧杯对桌面的压强；
（3）如图乙所示，把一个鸡蛋轻轻放入盐水中，鸡蛋刚好悬浮，液面上升到250 mL刻线处，求鸡蛋的重力.






3.图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3 m/s的速度匀速下降的情景。图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象（水的密度为ρ＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/ kg）。求：
（1）长方体A的高度。
（2）长方体A浸没在水中后受到的浮力。
（3）长方体A的密度。




4.如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总质量为800 g，杯的底面积为100 cm2，现将一个质量为600 g，体积为400 cm3的实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中（烧杯厚度不计，水未溢出）.求：
（1）物体A所受的浮力；
（2）物体A一半浸入水中后，水对烧杯底部压强增大了多少？
（3）物体A一半浸入水中后，烧杯对台秤表面的压强.




5.如图所示，一个底面积为2 m2的圆柱形容器，装有适量的水。现将一个底面积为0.5 m2、体积为5 m3的物体A放入其中，物体A漂浮于水面上。当再给A物体施加一个竖直向下的大小不变的力F以后，A物体最终恰好浸没入水中静止，此时容器底部受到的压强增大了1×104 Pa。则：
（1）A物体浸没水中静止时容器底部所受到的压力增大了多少？
（2）A浸没入水中时受到的浮力为多少？
（3）A物体受到的重力为多少？（g取10 N/kg）
（4）从A物体漂浮水面到浸没水中静止过程中力F做了多少功？


6.近期在日本召开了以美欧日等国的“七国峰会”，在会上日本再次无理提出了我国南海问题.为了捍卫国家主权，我军派满载排水量达67500 t的“辽宁”号航空母舰加强了对南海黄岩岛等岛屿的巡逻，在某次巡逻演习中雷达发现假想敌潜艇在15海里外的水下10 m处潜行，随即投下重量为100 kg的感应式浅水水雷攻击，并成功将敌潜艇击沉.（g＝10 N/kg、水的密度为1×103 kg/m3）问：
（1）航空母舰满载时受到的浮力为多少？
（2）敌潜艇受到水的压强有多大？
（3）如图为感应式浅水水雷在水中待命时示意图，假设欲使水雷悬浮在水中，需在其下方用细绳悬挂一个密度为5×103 kg/m3、质量为31.25 kg的物体，求水雷的密度？（细绳的体积和质量忽略不计）


7.（2019•连云港）如图甲所示，拉力F通过滑轮组，将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处。图乙是拉力F随时间t变化的关系图象。不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力，g＝10N/kg，求：
（1）金属块完全浸没在水中时受到的浮力大小；
（2）金属块的密度；
（3）如果直接将金属块平放在水平地面上，它对地面的压强大小。

















参考答案
1.【答案】（1）水对容器底的压强是：p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m＝3×103 Pa
（2）物体受到水的浮力是：F浮＝G－F＝16 N－10 N＝6 N
（3）由F浮＝ρ水gV排得：物体排开水的体积是：V排＝＝＝6×10－4 m3.
2.【答案】（1）烧杯内盐水深度 h＝＝＝4 cm＝0.04 m
由p＝ρgh可得，烧杯内盐水密度ρ＝＝＝1.1×103 kg/m3
（2）烧杯内盐水重力G盐水＝F＝pS＝440 Pa×50×10－4 m2＝2.2 N
烧杯对桌面的压强p′＝＝＝＝0.68×103 Pa＝680 Pa
（3）鸡蛋放入盐水中，排开盐水的体积：V排＝250 cm3－200 cm3＝50 cm3
F浮＝ρ液gV排＝1.1×103 kg/m3×10 N/kg×50×10－6 m3＝0.55 N
因为鸡蛋悬浮，所以G物＝F浮＝0.55 N
3.【答案】（1）由图乙可知，长方体A从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间t＝15 s－10 s＝5 s，根据v＝可得，长方体A的高度s＝vt＝0.3 m/s×5 s＝1.5 m　（2）由图乙可知，前10 s钢绳拉力不变，等于物体A的重力，此时物体在水面以上，所以拉力与重力是一对平衡力，则G＝F＝3×104 N，10～15 s，钢绳的拉力减小，是物体A从与水面接触到刚好完全浸没，由图可知，当A完全浸入水中时，拉力F′＝1×104 N，所以A完全浸没受到的浮力F浮＝G－F′＝3×104 N－1×104 N＝2×104 N　（3）根据F浮＝ρ水gV排可得，A的体积V＝V排＝＝＝2 m3，所以A的密度ρ＝＝＝＝1.5×103 kg/m3
4.【答案】（1）物体A受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×200×10－6 m3＝2 N
（2）物体A一半浸入水中后，A受到的浮力与A对水的压力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反.所以水对容器底的压力增加值大小等于浮力，即ΔF＝F浮＝2 N.
水对烧杯底部压强增加值：Δp＝＝＝200 Pa
（3）物体A一半浸入水中后，烧杯对台秤表面的压力F＝G＋ΔF＝8 N＋2 N＝10 N
烧杯对台秤表面的压强p＝＝＝1 000 Pa
5.【答案】 （1）ΔF＝Δp·S＝1×104 Pa×2 m2＝2×104 N　
（2）F浮＝ρ水gV排＝ρ水gVA＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5 m3＝5×104 N　
（3）漂浮时容器底受到水的压力F总＝G水＋GA，当物体浸没时，容器底受到的压力
F总＋ΔF＝G水＋GA＋F。两式综合可得力F的大小，F＝ΔF＝2×104 N，
当物体浸没时，G＝F浮－F＝5×104 N－2×104 N＝3×104 N　
（4）A从漂浮到浸没过程中水面上升Δh＝＝＝1 m，
A漂浮时V排＝＝＝3 m3。
A的高度hA＝＝＝10 m，
漂浮时A浸入水中深h浸＝＝＝6 m，h露＝hA－h浸＝10 m－6 m＝4 m，
使A浸没时，力F向下运动距离h＝h露－Δh＝4 m－1 m＝3 m，
力F做功W＝Fh＝2×104 N×3 m＝6×104 J
6.【答案】（1）因为航空母舰漂浮，受到的浮力等于其排开水的重力，所以：
F浮＝G排＝m排g＝67 500×103 kg×10 N/kg＝6.75×108 N
（2）敌潜艇受到水的压强是：p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10 m＝1×105 Pa
（3）将水雷和下面悬挂的物体当作一个整体，水雷悬浮时，它们受到的浮力等于其总重力，为：
F浮＝G总＝m总g＝（100 kg＋31.25 kg）×10 N/kg＝1 312.5 N
它们的总体积是：V＝V排＝＝＝0.131 25 m3
而下面悬挂的物体的体积是：V1＝＝＝0.006 25 m3
因此水雷的体积是：V2＝V－V1＝0.131 25 m3－0.006 25 m3＝0.125 m3
故水雷的密度是：ρ2＝＝＝0.8×103 kg/m3
7.【解析】解：
（1）由甲图可知，n＝2，不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力，F＝G，
当金属块完全露出液面后，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的t2﹣t3时刻，
从乙图可知，该金属块重力为：G＝2F＝2×108N＝216N，
当金属块未露出液面时，即为图中的0﹣t1时刻，
则2F′+F浮＝G，
所以金属块完全浸没在水中时受到的浮力：F浮＝G﹣2F′＝216N﹣2×68N＝80N；
（2）根据F浮＝ρgV排可得，金属块排开水的体积：V排＝＝＝8×10﹣3m3，
金属块完全浸没在水中，则金属块的体积V＝V排＝8×10﹣3m3，
则根据G＝mg、ρ＝可得，金属块的密度为：ρ金＝＝＝2.7×103kg/m3。
（3）金属块的边长a＝＝＝0.2m，
则受力面积S＝a2＝（0.2m）2＝0.04m2，
金属块平放在水平地面时对地面的压强：p＝＝＝＝5.4×103Pa。
答：（1）金属块完全浸没在水中时受到的浮力80N；
（2）金属块的密度2.7×103kg/m3；
（3）如果直接将金属块平放在水平地面上，它对地面的压强5.4×103Pa。



分类2 功 功率 机械效率的综合计算
类型一　利用滑轮组拉物体
1.某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦.第一次他匀速提升重物G1＝150 N时，人竖直向上拉绳的力为F1，人对高台的压强为p1；第二次他匀速提升另一重物G2＝270 N，人竖直向上拉绳的力为F2，人对高台的压强为p2.两次物体匀速上升的速度均为0.5 m/s，人的重力G人＝500 N，且p1∶p2＝14∶15.求：
（1）若人的双脚与高台的总接触面积为4×10－2 m2，当人站在高台上没有拉绳时，人对高台的压强；
（2）第一次提升重物时，克服物体重力做功的功率；
（3）第二次提升重物时，滑轮组的机械效率.



2.在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图所示。为了尽快疏通道路，交警只用了30 s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是6 m/s，绳子自由端的拉力F是500 N，该装置的机械效率是80%。求：
（1）故障车在30 s内通过的路程。
（2）拉力F在30 s内所做的功。
（3）故障车在被拖离过程中受到的阻力。






3.如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1 m。当物体质量为2 kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求：
（1）物体质量为2 kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力。
（2）动滑轮的重力。
（3）若物体质量为10 kg，以0.1 m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率。





4.如图所示，小车在水平面上通过滑轮组提升重物，动滑轮重400 N，与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6 000 N，小车的最大输出功率为15 kW.水平地面上一物体A重1 600 N，与地面的接触面积为4 m2（不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦）.请求：
（1）提升前，物体A对水平地面的压强；
（2）滑轮组提升物体A时的机械效率；
（3）若要使被提升的重物以1 m/s的速度匀速上升，整个装置工作过程中能提升重物的最大重力.




类型二　利用组合机械提升物体
5.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，此装置的机械效率为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。




6.配重M单独置于水平地面上静止时，对水平地面压强为3×105 Pa，将配重M用绳系于杠杆的B端，在杠杆的A端悬挂一滑轮组，定滑轮重150 N，动滑轮重90 N，杠杆AB的支点为O，OA∶OB＝5∶3，由这些器材组装成一个重物提升装置，如图所示，当工人利用滑轮组提升重力为210 N的物体以0.4 m/s的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡，此时配重M对地面压强为1×105 Pa。（杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g取10 N/kg）
（1）求滑轮组的机械效率。
（2）配重M的质量是多少千克？
（3）为使配重M不离开地面，人对绳的最大拉力是多少牛顿？





类型三　综合计算
7.某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为60 N，物体匀速上升的速度始终为1 m/s。（不计绳重，摩擦及阻力，ρ水＝1×103 kg/m3，g取10 N/kg）求：
（1）物体浸没在水中时受到的浮力。
（2）物体的密度。
（3）物体浸没在水中时滑轮组的机械效率。




8.在一底面积为 4 m2的圆柱形深井底部，有一体积为2 m3，密度为1×104 kg/m3的贵重物体，现用如图所示的装置将其打捞上来.若牵引车以0.6 m/s的速度匀速向右行驶，通过滑轮组将物体由井底开始往上拉，30 s后井底受到的水的压强恰好变化了2.5×103 Pa（忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦，g取10 N/kg）.求：
（1）物体的重力；
（2）物体浸没在水中时受到的浮力；
（3）牵引车行驶了30s后，物体被提升的高度；
（4）物体未露出水面前，物体受到绳子拉力的功率；
（5）牵引车行驶了30s时，牵引车对绳子的拉力.


参考答案
1.【解析】（1）因为人站在水平高台上，所以有F压＝G人＝500 N
p＝＝＝1.25×104 Pa
（2）第一次提升重物时，由P＝，W＝Fs，
得P＝＝＝Fv＝G1v＝150 N×0.5 m/s＝75 W
（3）第一次提升重物G1时，
F压＝F支＝F1＋G人＝（G1＋G动）＋G人＝（150 N＋G动）＋500 N＝550 N＋G动
第二次提升重物
G2时，F压′＝F支′＝F2＋G人＝（G2＋G动）＋G人＝（270 N＋G动）＋500 N＝590 N＋G动
p1∶p2＝14∶15，F压∶F压′＝14∶15，即＝， G动＝30 N，
在第二次提升重物时，η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝90%.
2.【解析】 （1）由v＝得故障车在30 s内通过路程s车＝vt＝6 m/s×30 s＝180 m　（2）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离s绳＝3s车＝3×180 m＝540 m，拉力F在30 s内所做的功W＝Fs绳＝500 N×540 m＝2.7×105 J　（3）由图知，n＝3，水平滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，所以故障车在被拖离过程中受到的阻力f＝3Fη＝3×500 N×80%＝1 200 N
3.【解析】（1）f＝0.1G＝0.1mg＝0.1×2 kg×10 N/kg＝2 N　（2）W有＝f·s＝2 N×1 m＝2 J，W额＝G动×h＝G动×1 m，由η＝＝得＝50%，解得G动＝2 N　（3）当m＝10 kg时，拉物体前进的力F′＝0.1G总＝0.1×10 kg×10 N/kg＝10 N，F＝（F′＋G动）＝×（10 N＋2 N）＝4 N，P＝F·v＝F×3v物＝4 N×3×0.1 m/s＝1.2 W
4.【解析】（1）p＝＝＝＝400 Pa
（2）η＝×100%＝×100%＝×100%＝80%
（3）小车运动的速度为v＝3×1 m/s＝3 m/s
小车能提供的最大拉力Fmax＝＝＝5 000 N
最大拉力小于绳子能承受的最大拉力，所以工作过程中能提升最大重力为
Gmax＝3F－G动＝3×5 000 N－400 N＝14 600 N
5.【解析】（1）由图可知滑轮装置是一个动滑轮，绳端移动的距离s′＝2s＝2×6 m＝12 m；有用功W有用＝Gh＝1 200 N×2 m＝2 400 J，根据η＝＝可得，所以F＝＝＝250 N　
（2）拉力做的功W总＝Fs′＝250 N×12 m＝3 000 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＝3 000 J－2 400 J＝600 J，根据W＝Fs可得，摩擦力f＝＝＝100 N
6.【解析】（1）η＝＝＝＝70%　（2）绳子末端拉力F人＝（G物＋G动）＝×（210 N＋90 N）＝150 N，杠杆A端受到定滑轮拉力FA＝G定＋3F人＝150 N＋3×150 N＝600 N，根据杠杆的平衡条件FA×OA＝FB·OB，M对B端拉力FB＝×FA＝×600 N＝1 000 N，设配重M的质量为m、与地面的接触面积为S，M放在水平地面时，由p＝＝得＝＝1×105 Pa①，＝3×105 Pa②，以上①②两式联解得m＝150 kg；（3）当M对地面的压力刚好为零时，则GM×OB＝FA大·OA，FA大＝×GM＝×150 kg×10 N/kg＝900 N，由FA大＝G定＋3F人大有900 N＝150 N＋3F人大，F人大＝250 N
7.【解析】（1）由图甲可知，n＝2，则拉力F拉绳的速度v＝2vA＝2×1 m/s＝2 m/s；
由图乙可知，圆柱体A离开水面后拉力F的功率P′＝420 W，由P＝Fv得，
绳子自由端的拉力F′＝＝＝210 N；
不计绳重、摩擦及阻力，拉力F′＝（GA＋G轮），
A的重力GA＝2F′－G轮＝2×210 N－60 N＝360 N；
由图乙可知，圆柱体A浸没水中拉力F的功率P＝300 W，
由P＝Fv得，绳子自由端的拉力F＝＝＝150 N，
不计绳重、摩擦及阻力，拉力F＝（GA－F浮＋G轮），
150 N＝（360 N－F浮＋60 N），解得F浮＝120 N　
（2）由F浮＝ρ水gV排得A的体积V＝V排＝＝＝1.2×10－2 m3；
A的质量mA＝＝＝36 kg，A的密度ρA＝＝＝3×103 kg/m3　
（3）物体浸没在水中时滑轮组的机械效率
η＝＝＝＝×100%＝80%
8.【解析】（1）G物＝m物g＝ρ物V物g＝1×104 kg/m3×2 m3×10 N/kg＝2×105 N
（2）F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2 m3＝2×104 N
（3）牵引车通过的路程s＝vt＝0.6 m/s×30 s＝18 m
物体提升的高度h＝＝＝9 m
（4）物体露出水面前，由平衡条件得
F拉＝G物－F浮＝2×105 N－2×104 N＝1.8×105 N
v物＝v＝×0.6 m/s＝0.3 m/s
物体受到绳子拉力的功率
P＝F拉v物＝1.8×105 N×0.3 m/s＝5.4×104 W
（5）由p＝ρgh
得水面下降的深度：
Δh＝＝＝0.25 m
此时物体露出水面的体积
ΔV＝Δh·S＝0.25 m×4 m2＝1 m3
物体浸在水面下的体积
V排′＝V物－ΔV＝2 m3－1 m3＝1 m3
物体受到的浮力
F浮′＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1 m3＝1×104 N
牵引车对绳子的拉力
F＝（G物－F浮′）＝×（2×105 N－1×104 N）＝9.5×104 N

分类3 力学综合计算题
1.由连云港市市政府主导，某集团投资建设的公共自行车项目，通过相关部门的宣传，“绿色出行，低碳生活”的理念深入人心.经过一段时间的运行，公共自行车已经真正融入到港城人民的生活中.一位市民骑着自行车在平直的水平路面上以5 m/s的速度匀速行驶，已知该市民质量为60 kg，自行车质量为10 kg，前后轮胎和地面总接触面积为2×10－3 m2.假定骑行过程中人和车受到的阻力恒为15 N，在该市民骑行过程中，求：（g＝10 N/kg）
（1）自行车对水平路面的压力；
（2）自行车对水平路面的压强；
（3）该市民做功的功率.







2.据苏州日报报道，张家港近日启动了新能源汽车充电站、充电桩在规划编制，第一批新能源汽车充电桩在港城建成投运.若每个充电桩对新能源小汽车的充电功率为7 000 W，充电1 h可使质量为1 t、额定输出功率12 kW的新能源小汽车匀速直线行驶36 km.设汽车行驶过程中受到的阻力是车重的0.06倍，g取10 N/kg.
（1）小汽车静止在水平地面上，轮胎与地面的接触总面积为0.08 m2，汽车对地面的压强多大？
（2）该小汽车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度多大？
（3）该小汽车将电能转化为机械能的效率多大（结果保留一位小数）?






3.如图是一辆质量为11 t的流动式混凝土搅拌车，当装有5 t的混凝土时，轮胎与地面接触的总面积为0.8 m2.车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，发动机的输出功率为128 kW.（g取10 N/kg，燃油的热值取q＝4×107 J/kg）求：
（1）装有5 t混凝土的搅拌车静止在水平地面上，对地面的压强.
（2）搅拌车以72 km/h的速度匀速直线行驶时，受到地面的阻力（拌筒旋转功率忽略不计）.
（3）搅拌车行驶时发动机的效率为40%，以72 km/h的速度匀速行驶10 km，需要消耗多少千克燃油？






4.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v－t图像如下，在第10 s时速度达到20 m/s，通过的路程为120 m.
求：（1）在0～10 s内汽车的平均速度.
（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4 000 N，那么在0～10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳.
（3）若发动机的转化效率为80%，则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功（已知汽油的热值大约为5×107 J/kg）.






5.如图甲是中国自主研制的首列永磁动力单轨列车.其亮点是列车可以小角度转弯，安装有高压细水雾灭火系统和制动发电装置.
（1）当列车转弯时，水平轮胎发生形变，起到导向和稳定作用.如图乙是轮胎与接触面的平面图，请在图乙中画出轮胎对接触面压力的示意图.
（2）当高压细水雾系统中水枪工作时，水对喷孔的压强p＝10 MPa，水雾喷出的速度v≥10 m/s，若喷孔的总面积S＝5×10－5 m2，则水枪的功率至少为多少瓦？（不计大气压强）
（3）列车制动减速的过程中，机械能转化为电能和内能.当列车在平直轨道上制动减速时，电能W1与内能W2之比为9∶16，如图丙是机械能的变化量ΔW与速度变化量Δv的关系图像，若列车从72 km/h开始减速，转化的电能可供总功率为1 000 W的照明灯正常发光1 h，则列车的速度将会减小到多少千米/时？















　　　
6.如图甲是中国自主研制的一款单轨列车，其亮点是安装有高压细水雾灭火系统和制动发电装置.当列车在平直轨道上制动减速时，所减小机械能的36%转化为电能，如图乙是机械能的变化量ΔW与速度变化量Δv的关系图像.
（1）由图像可知，速度的变化量越大，获得的电能越________.
（2）当高压细水雾系统中的水枪工作时，若喷孔的总面积S＝5×10－5 m2，水对喷孔的压强p＝1.0×107 Pa，水对喷孔压力为多少牛？若水枪的喷水功率为5 000 W，则喷出水雾的速度为多少米/秒？（不计大气压强）
（3）若列车开始减速，转化的电能可供总功率为1000W的照明灯正常发光1h，则列车的速度将会减小多少米/秒？

甲 乙







7.（2019•云南）某水底打捞作业中，需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水，如图是吊车钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图象，（水的阻力忽略不计，ρ水=1.0×103kg/m3）求：
（1）石柱浸没在水中受到的浮力；
（2）石柱未露出水面前，在水中上升2m铜丝绳拉力所做的功；
（3）在水底时石柱上表面受到的水的压强.

8.（2019•新疆）港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，其海底隧道由33节沉管组成.某节沉管两端密封后的质量为7.5×107kg，体积为8×104m3.安装时，用船将密封沉管拖到预定海面上，向其水箱中灌入海水使之沉入海底，为了便于观察安装情况，沉管竖直侧壁外表面涂有红、白相间的水平长条形标识（如图），每条红色或白色标识的长度L均为30m，宽度d均为0.5m.海水的密度取1×103kg/m3.求：
（1）沉管灌水前的重力；
（2）要使沉管沉入海底至少需要灌入海水的重力；
（3）沉管沉入海底后，两条相邻的红色标识受到海水的压力差.





9.（2019•呼和浩特）解放前，我国经济很落后，一些地区过着极其原始的生活.如图所示，就是为了解决饮水问题，需要到很远地方挑水的示意图.为了防止道路不好水溅出桶外，在水面上覆盖木板（如图），若一个木板质量为500g，密度为0.8×103kg/m3，每个桶内水深30cm（ρ水=1.0×103kg/m3），求：
（1）桶底受到的水产生的压强；
（2）一个木板受到的浮力及静止时露出水面的体积；
（3）扁担与绳质量忽略不计，扁担长度1.5m，每桶水总重180N，扁担与肩膀接触点距离扁担右端55cm，支撑手距离扁担左端也是55cm，则支撑手受到的扁担产生的压力.




参考答案
1.【解析】（1）自行车对地面的压力：
F＝（m人＋m车）g＝（60＋10） kg×10 N＝700 N
（2）自行车对地面的压强：
p＝＝＝3.5×105 Pa
（3）该市民做功的功率P＝Fv＝15 N×5 m/s＝75 W
2.【解析】（1）汽车对水平地面的压力F＝G＝mg＝1×103 kg×10 N/kg＝1×104 N，
汽车对地面的压强p＝＝＝1.25×105 Pa
（2）汽车匀速行驶时F＝f＝0.06 G＝0.06×1×104 N＝600 N，
汽车匀速行驶的速度v＝＝＝20 m/s
（3）汽车的效率η＝×100%＝×100%＝×100%≈85.7%.
3.【解析】（1）搅拌车对地面的压力F＝G＝m总g＝（11×103 kg＋5×103 kg）×10 N/kg＝1.6×105 N
搅拌车对地面的压强p＝＝＝2×105 Pa
（2）搅拌车行驶的速度v＝72 km/h＝20 m/s
牵引力的功率P＝＝Fv，F＝＝＝6.4×103 N
由于搅拌车匀速行驶，所以F阻＝F＝6.4×103 N
（3）搅拌车牵引力所做的功W＝Fs＝6.4×103 N×104 m＝6.4×107 J
由η＝得，行驶过程中需要放出的热量
Q放＝＝＝1.6×108 J
需要燃油m油＝＝＝4 kg
4.【解析】（1）在0～10 s内汽车的平均速度为v＝＝＝12 m/s；
（2）牵引力做的功等于克服摩擦力做功为：
W＝fs＝4 000 N×120 m＝4.8×105 J；
（3）发动机的转化效率η＝×100%，则Q放＝＝＝6×105 J，因为Q放＝mq，则需要燃烧汽油的质量为m＝＝＝0.012 kg.
5.【解析】 （1）如答图所示：

（2）喷头处作用力F＝pS
则功率P枪＝Fv＝pSv＝10×106 Pa×5×10－5m2×10 m/s＝5×103 W
（3）产生的电能：W电＝P电t＝1 000 W×3 600 s＝3.6×106 J
电能W1和内能W2的比值为9∶16，
则电能W1和机械能变化量ΔW的比值为9∶（9＋16）＝9∶25
即：ΔW＝W1＝×3.6×106 J＝1×107 J
由关系图像可知，Δv＝10 m/s
末速度v末＝v0－Δv＝20 m/s－10 m/s＝10m/s＝36 km/h
6.【解析】 （1）多
（2）水对喷孔的压力F＝pS＝1.0×107 Pa×5×10－5 m2＝500 N
由P＝＝＝Fv得喷出的水雾速度为v＝＝＝10 m/s
（3）转化的电能W电能＝P1t＝1 kW×1 h＝1 kW·h＝3.6×106 J
由η＝×100%得，减小的机械能W机械＝＝＝1×107 J
由乙可知，速度将会减少10 m/s
7.（1）；
（2）；
（3）在水底时石柱上表面距水面的深度为：,
.
8.（1）沉管灌水前的重力：；
（2）沉管全部浸入水中时受到的浮力：
，
根据物体的浮沉条件可知，沉管要沉入水中，重力需大于浮力，所以要使沉管沉入海底至少需要灌入海水的重力：；
（3）两条相邻的红色标识受到海水的压强差：
，
由得，两条相邻的红色标识受到海水的压力差：
.
9.（1）水的深度为；桶底受到水产生的压强：
；
（2）木板漂浮在水面上，根据漂浮条件可知一个木板受到的浮力：
，
根据可得木板排开水的体积（即浸入水中的体积）：
；
根据可得木板体积为：
；
则静止时露出水面的体积：
；
（3）以肩膀为支点，则支撑手对左边的右边的扁担产生向上的托力；如图：

则：，，，
则根据杠杆平衡条件得：，所以
.
因支持力F与支撑手受到的扁担产生的压力是一对相互作用力，所以.







分类4 电学综合计算题
1.（2019•鞍山）某电热水壶铭牌的部分参数如表，忽略温度对电阻的影响.电热水壶在额定电压下工作300s能将1L的水从20℃加热到85℃.求：[c水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3]
（1）水吸收的热量是多少
（2）电热水壶的效率是多少？
（3）在用电高峰时，实际加热时间为363s，若与该电热水壶在额定电压下工作300s消耗相同的电能，实际电压多大？
额定电压
220V
额定功率
1000W
最大容量
1.2L






2.（2019•辽阳）图甲是两档空气炸锅，图乙是其内部简化电路，R1、R2均为发热体，将开关S分别置于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的档位.已知两档空气炸锅的高温档功率为900W，R2阻值为96.8Ω.求：

（1）发热体R1的阻值是多少？
（2）空气炸锅一次性可装入200克牛柳，若将这些牛柳从40℃加热到190℃，牛柳需要吸收多少热量？[c牛柳=3×103J/（kg•℃）]
（3）不计热量损失，用高温档将200g牛柳从40℃加热到190℃，需要多长时间？












3.（2019•毕节市）某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的深度，其中R1=2Ω是一个定值电阻，R2是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示，电源电压保持6V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为0.02m2的面承受海水压力.（设海水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）当电流表示数为0.2A时，求压敏电阻R2的阻值；
（2）如图2所示，当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，求此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强；
（3）若电流的最大测量值为0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？

















4.（2019•安徽）如图为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点”的电路图.实验所选用的器材均能符合实验要求，其中部分器材的规格如下：（小灯泡额定电压3.8V，额定电流0.32A）；电压表（量程3V，内阻3000Ω）；电流表（量程500mA，内阻0.5Ω），定值电阻R0（限值1000Ω）.按电路图连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，发现电压表的示数为2.7V，电流表的示数为315mA.求此时：
（1）小灯泡两端的电压；
（2）通过小灯泡的电流；
（3）小灯泡灯丝的阻值.





5.（2019•抚顺）如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三档加热，其简化电路图如图乙所示.R1、R2、R3均为电热丝，已知R1=176Ω加热杯的部分参数如表.求：c水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3]
（1）R2的阻值是多少？
（2）加热杯的低温档功率是多少？
（3）若不计热量损失，加热杯使用高温档加热，使1L水从12℃升高到100℃，需要多长时间？
额定电压
220V
高温档功率
1100W
中温档功率
440W
低温档功率

容量
1L




6.（2019•怀化）如图甲是定值电阻R1和标有“8V 8W”灯泡L的I-U关系图象.如图乙所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12Ω.当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器R2的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W.求：
（1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量；
（2）电源电压；
（3）当开关S、S1、S2同时闭合.调节滑片P.求电路消耗的最大功率.





7.（2019•上海）在如图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“1安”字样.闭合电键S，电压表示数为5伏.
（1）求通过电阻R1的电流I1.
（2）求通电10秒钟后，电流通过电阻R1做的功W1.
（3）移动滑动变阻器滑片P过程中，电源电压与电压表示数比值的最大为3，求电压表最大示数和最小示数的差值.





8.（2019•丹东）如图所示，小灯泡标有“6V 3W”字样（电阻不受温度影响），R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其最大阻值为40Ω.
（1）当开关S、S1、S2都闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.6A，电路工作50s，求R1的阻值和电流通过R1产生的热量.
（2）当电路中有元件工作时，求电路消耗的最小功率.













参考答案
1.（1）由得水的质量：，水吸收的热量：；
（2）由得电热水壶消耗的电能：，
电热水壶的效率：；
（3）由得电热水壶电阻：；电热水壶实际功率：，实际电压：.
2.（1）由电路图可知，当S置于1位置时，R1、R2并联，当S置于2位置时，只有电阻R1接入电路；因为并联电路的电阻小于任何一个分电阻，即并联电阻小于R2，所以接1时为加热档，因此由可知，当S置于1位置时，功率较大，即空气炸锅处于加热状态；当S置于2位置时，空气炸锅处于保温状态；则R2的功率，
发热体R2的功率：；由可知，.
（2）牛柳需要吸收的热量；
（3）不计热量损失；由可得，用高温档牛柳从40℃加热到190℃，需要时间.
3.（1）由可得，当电流表示数为0.2A时电路的总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，压敏电阻R2的阻值：
；
（2）当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，由图2可知，压敏电阻受到的压力，此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强：；
（3）当电流表的示数时，使用此方法能测出海水的深度最大，此时电路的总电阻：
，此时压敏电阻的阻值：，由图2可知，压敏电阻受到的压力，此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强：
，由可得，使用此方法能测出海水的最大深度：

4.（1）通过电压表的电流：；
电压表与R0串联可得R0的电流：；
由欧姆定律变形可得R0的两端电压：，
电压表与R0的支路总电压等于小灯泡两端的电压：；
（2）已知电流表测量小灯泡所在支路和电压表、R0所在支路干路的电流，电流表的示数为315mA.根据并联电路的电流特点可得通过小灯泡的电流：
；
（3）由 可得，小灯泡灯丝的阻值：.

5.（1）当S接高温档触点时，电路为R3的简单电路，由 可得，R3的阻值：，
当S接中温档触点时，R2、R3串联，则此时电路中的总电阻：
，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：
；
（2）当S接低温档触点时，R1、R3串联，则加热杯的低温档功率：
；
（3）满壶水的体积：，由可得，水的质量：，水吸收的热量：
，
不计热量损失时，消耗的电能：，
由可得，需要的加热时间：.
6.（1）因为，所以灯泡产生的热量为；
（2）当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器R2的滑片P滑到b端时，灯泡与整个滑动变阻器串联.由图象知，灯泡实际功率时，灯泡两端电压为，，因为，所以滑动变阻器两端电压为，所以电源电压为；
（3）当开关S、S1、S2同时闭合，滑动变阻器滑片位于最左端，灯泡和定值电阻R1并联.
因为，所以灯泡实际功率；定值电阻阻值为，所以R1功率为；电路消耗的最大总功率为.
7.（1）根据电路图可知，电压表测量R1两端的电压，又因为，所以通过电阻R1的电流：；
（2）通电10秒钟后，电流通过电阻R1做的功：.
（3）电源电压和电压表示数的比值最大为3，因电源电压12V，此时应为电压表最小值，，故；滑动变阻器R2上标有“1A”字样，表示变阻器允许通过的最大电流为1A，即电路的最大电流为1A，由欧姆定律，此时电压表示数的最大值：，电压表示数的最大值和最小值的差值应为：
.
8.（1）当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡L与电阻R1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，且小灯泡恰好正常发光，所以，电源的电压，由可得，通过小灯泡的电流：，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流：，
由可得，R1的阻值：，50s内电流通过R1产生的热量：
；
（2）灯泡的电阻：，因，所以，当开关S闭合，S1、S2都断开且滑片位于右端时，R1与R2的最大阻值串联，此时电路的总电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路消耗的最小功率：
.







分类5 力、电、热综合计算题
1.（2019•东营）图甲为新型风暖浴霸，因其安全性能好、发热柔和，深受大家喜爱.它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温.图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图，其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2.主要参数如下表.
（1）开关均闭合，求浴霸正常工作时的干路电流是多少？
（2）正常工作时，求R1的阻值是多少？
（3）实际电压为200V时，求R2的实际功率是多少？
（4）浴霸正常工作时，使容积为20m3的房间空气温度升高20℃，求室内空气吸收的热量是多少？（ρ空气取1.2kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg•℃），不考虑其他因素影响）
















2.地铁可以缓解城市公交运输压力，某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如表：
XX型号地铁机车
地铁电力机车功率106W
平均速度60km/h
牵引力5×104N
额定载客量500人
XX型号公交汽车
燃油热值4×107]/kg
平均速度15km/h
牵引力3000N
额定载客最40人
（1）甲、乙两地铁站相距1.2km，地铁运行需要多长时间？
（2）公交汽车每千米消耗燃油0.3kg，行驶1.2km路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量？公交汽车的效率是多少？
（3）根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈地铁作为交通工具的优点。（写出两条即可）





3．如表为现在家庭、宾馆常用的无线电水壶（一种在倒水时导线脱离，用电加热的方便水壶）的铭牌，某同学用这种电水壶烧开水，他将水放至最大容量，测得水的初温是20℃，通电6分钟后水恰好沸腾（在一个标准大气压下），试通过计算，回答下列问题：
额定电压
220V
额定功率
1210W
最大容量
1L
（1）该电水壶是利用电流的　 　效应工作的；
（2）该电水壶正常工作时的电流及电热丝的电阻；
（3）这段时间水吸收的热量；[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]
（4）现测得电源电压为200V，求此时电水壶的工作效率（计算结果保留两位有效数字）


4．如图1所示，是一则公益广告，浓浓的孝心透着社会主义核心价值观。小明的爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的部分参数如图2（甲部分）所示，电热足浴器某次正常工作时控制面板显示如图2（乙部分）所示，求：
（1）此时足浴器的工作电流；（计算结果保留一位小数）
（2）足浴器装入最大容量初温为32℃的水，当水温达到控制面板上显示的温度时水所吸收的热量；
（3）上述加热过程耗时10min，该足浴器的热电效率。




5．2017年4月，郑州一新能源汽车智能出行平台在当地街头投放首批共享汽车，由此开启郑州的共享汽车时代，共享汽车大肆进入郑州!若某品牌共享汽车空车质量为800kg电池容量44kW•h，共有4个轮子，每个轮胎与地面的接触面积为50cm2，标准承载200kg，请你回答下面的问题：（g取10N/kg）

（1）该共享汽车使用的是电能，电动机是核心部分，电动机工作时能量的转化是　 　。电动机的工作原理是　 　
（2）标准承载下，电动汽车静止时对水平地面的压强是多少？
（3）如图所示是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图象，如果汽车受到地面的阻力为总重的0.09倍，在标准承载下，电动汽车车以该速度匀速行驶1分钟的耗电量为0.4kW•h，电动机的效率是多少？
（4）若同等条件下，某燃油汽车百公里消耗汽油6升，而电动汽车最大续航（充满电最大行驶路程）200km，请通过计算比较两种汽车的百公里能耗，并说明能耗不同的主要原因（汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，热值q＝4.6×107J/kg。）





6．小明家买了一台全自动豆浆机，其部分技术参数如下表，豆浆机的核心部件是机头，它的中间部位是一个带动刀片旋转的电动机，用来将原料粉碎打浆，外部是一个环状加热管（电热丝），用来对豆浆加热（如图甲是豆浆机的机械结构图）．制作豆浆的过程是加热﹣打浆﹣加热﹣打浆﹣加热，加热和打浆交替进行。图乙是该豆浆机做好一次豆浆的p﹣t图象，请根据以上信息解答下列问题：
型号
SYL﹣624
额定电压
220V
频率
50Hz
电动机功率
110W
加热功率
1210W
容量
1000mL
（1）豆浆机正常打浆时，通过电动机电流是多少？
（2）豆浆机正常工作时，加热管电阻丝的阻值是多少？
（3）豆浆机做好一次豆浆，消耗的总电能是多少？





7．已知额定电压为220V，额定功率为2000W，容量为2.0L的家用电热水壶，若加热电阻的阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压，则：
（1）装满水后，壶中水的质量是多少千克？
（2）电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多少欧姆？
（3）将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开，需要吸收多少热量？[C水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（4）如果电热水壶的效率为80%，烧开这壶水，需要多长时间？



8．如图甲是一种电子秤的原理示意图。图中R是压力传感器（电阻会随所受压力大小发生变化的可变电阻），重量不同的物体放在托盘里，通过压杆对R施加的压力不同，R的阻值和电压表的读数就发生对应改变，电压表的读数就可表示出物体的重量大小。已知电阻R0＝60Ω，R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示，R表面能承受的最大压强为2×106Pa，压杆与R的接触面积是2cm2，如托盘和压杆的质量可以忽略不计，电源电压9V恒定不变，取g＝10N/kg求：
（1）压力传感器R能承受的最大压力是多大；
（2）当电压表的示数为3V时，托盘中所放物体的质量是多少；
（3）空载和满载（R受最大压力时）两种情形R0所消耗的电功率之比。




9．小明在家看到爸爸正在拆开坏了的电子秤，其中，一个元件让小明很感兴趣，爸爸告诉小明：这是一个压敏电阻。小明想对该压敏电阻一探究竟，于是，便设计了如图甲所示的电路，电源电压为12V，R2是阻值为20Ω的定值电阻，小明查资料得到了压敏电阻R1的阻值随压力的变化情况如图乙所示。当开关S闭合后（不考虑温度对电阻的影响），则：
（1）当电流表的示数为0.15A时，压敏电阻受到的压力为多少N？
（2）当压力为2N时，电路连续工作10mim，电阻R2产生的热量为多少J？
（3）若此热量的87.5%被质量为10g，温度为20℃的水完全吸收，则水温将升高多少℃？[水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）]







10．下面是HG2003型家用蒸汽电熨斗示意图和其铭牌。使用时水箱中的水滴入被加热的底板气室迅速汽化产生向下的蒸汽。（g取10N/kg）
额定电压
220v
功能
汽熨、干熨
额定频率
50HZ
蒸汽方式
滴下式
额定功率
1000w
质量
1.3kg
底板面积
160cm2
放置方式
自立式
（1）某师傅在使用电熨斗干熨衣服时，用了19N向下的力压熨斗，在此过程中，衣服受到的压强是多大？
（2）用电熨斗汽熨时先预热，使金属底板的温度从20℃升高到220℃，此时，温控开关会自动切断。已知底板的质量为1kg，铁的比热容为0.46×103J/（kg•℃）．问蒸汽电熨斗预热时底板吸收多少热量？
（3）汽熨时，水滴入汽室，由于水升温汽化带走热量，当底板温度降到190℃时，温控开关自动闭合；当加热到220℃时又断开，如此反复。若蒸汽电熨斗大体按照图所示的程序工作，10min熨一件衣服共消耗多少电能？












参考答案
1.（1）开关均闭合时，R1、R2和电动机同时工作，电路总功率为：
，
由可得，浴霸正常工作时的干路电流：；
（2）由可得R1的阻值为：；
（3）由可得R2的阻值为：，实际电压为200V时，R2的实际功率为：；
（4）室内空气的质量为：，空气吸收的热量为：
.
2.【解答】解：
（1）由v＝可得地铁运行时间：
t＝＝＝0.02h＝1.2min；
（2）公交汽车行驶1.2km，消耗燃油：
m＝0.3kg/km×1.2km＝0.36kg，
燃油完全燃烧放热：
Q放＝mq＝0.36kg×4×107J/kg＝1.44×107J，
牵引力做的有用功：
W有用＝Fs＝3000N×1200m＝3.6×106J，
公交汽车效率：
η＝＝×100%＝25%
（3）地铁作为交通工具的优点：①地铁速度快，节省乘车时间；②无废气污染、环保；③运量大。
答：（1）甲、乙两地铁站相距1.2km，地铁运行需要1.2min；
（2）行驶1.2km路程所消耗的燃油完全燃烧放出1.44×107J的热量；公交汽车的效率是25%；
（3）地铁作为交通工具的优点：①地铁速度快，节省乘车时间；②无废气污染、环保；③运量大。
3.【解答】解：（1）电水壶等是利用电流通过导体时，使导体产生热量来工作的，是电流的热效应；
（2）电水壶正常工作时的功率为1210W，电压为220V，
根据P＝UI可得，此电水壶正常工作时的电流：
I＝＝＝5.5A；
根据P＝可得，电热水壶的电阻：
R＝＝＝40Ω；
（3）由ρ＝得水的质量：
m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
在一标准大气压下水的沸点是100℃，则水烧开时吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
（4）电水壶的加热时间：t＝6min＝360s，
消耗的电能：
W＝t＝×360s＝3.6×105J，
此时电水壶工作的效率：
η＝×100%＝×100%≈93.3%。
答：（1）热；
（2）电水壶正常工作时的电流为5.5A，电热丝的电阻为40Ω；
（3）这段时间水吸收的热量为3.36×105J；
（4）现测得电源电压为200V，此时电水壶的工作效率93.3%。
4.【解答】解：（1）由图2可知，此时电热足浴器的电功率P＝500W，
由P＝UI得，此时足浴器的工作电流：I＝＝≈2.3A；
（2）足浴器装入最大容量时水的体积V＝5L＝5dm3＝5×10﹣3m3，
由ρ＝得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3＝5kg，
则水所吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（42℃﹣32℃）＝2.1×105J；
（3）加热时间t＝10min＝600s，
由P＝得，电热足浴器消耗的电能：W＝Pt＝500W×600s＝3×105J，
则该足浴器的热电效率：η＝×100%＝×100%＝70%。
答：（1）此时足浴器的工作电流为2.3A；
（2）当水温达到控制面板上显示的温度时水所吸收的热量为2.1×105J；
（3）上述加热过程耗时10min，该足浴器的热电效率为70%。
5.【解答】解：（1）电动机正常工作时，将电能转化为机械能，是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的；
（2）乘客与车的总质量：
m＝m1+m2＝800kg+200kg＝1000kg，
汽车对水平地面的压力：
F＝G＝mg＝1000kg×10N/kg＝104N，
汽车与水平地面的总接触面积：
S＝4S0＝4×50cm2＝200cm2＝2×10﹣2m2，
汽车对水平地面的压强：
p＝＝＝5×105Pa；
（3）由图可知，电动汽车做匀速直线运动，当t1＝3s时，s1＝60m，
则电动汽车行驶的速度：
v＝＝＝20m/s，
电动汽车以速度匀速行驶1分钟的路程：
s＝vt＝20m×60s＝1200m，
电动汽车的牵引力：
F1＝f＝0.09G＝0.09×104N＝900N，
电动汽车牵引力做的功：
W有＝F1s＝600N×1200m＝1.08×106J，
电动汽车发动机的效率：
η＝×100%＝×100%＝75%；
（4）燃油汽车行驶100km消耗汽油的体积：
V＝6L＝6dm3＝0.006m3，
由ρ＝可得，燃油汽车行驶100km消耗汽油的质量：
m＝ρV＝0.7×103kg/m3×0.006m3＝4.2kg，
汽油完全燃烧释放的热量：
Q放＝mq＝4.2kg×4.6×107J/kg＝1.932×108J，
电动汽车行驶100km消耗的电能：
W＝×44kW•h＝22×3.6×106J＝7.92×107J，
内燃机工作时，是燃油燃烧时将化学能转化为内能再将内能转化为机械能，能源的利用率较低，
电动机正常工作时，将电能转化为机械能，能源利用率较高，
所以，每百公里电动汽车消耗的能源小于燃油汽车消耗的能源。
答：（1）电能转化为机械能；通电线圈在磁场中受力转动；
（2）标准承载下，电动汽车静止时对水平地面的压强是5×105Pa；
（3）电动机的效率是75%；
（4）燃油汽车100km耗能1.932×108J，
电动汽车行驶100km消耗的电能为7.92×107J，
内燃机工作时，是燃油燃烧时将化学能转化为内能再将内能转化为机械能，能源的利用率较低，
电动机正常工作时，将电能转化为机械能，能源利用率较高。
6.【解答】解：（1）由P＝UI可得，豆浆机正常打浆时的电流：
I1＝＝＝0.5A；
（2）由P＝可得，豆浆机正常加热时电热管的电阻：
R＝＝＝40Ω；
（3）由乙图可知：加热时间t1＝9min＝540s，电动机工作时间t2＝2min＝120s，
加热消耗的电能：
W1＝P1t1＝1210W×540s＝6.534×105J，
电动机工作消耗的电能：
W2＝P2t2＝110W×120s＝1.32×104J，
豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能：
W＝W1+W2＝6.534×105J+1.32×104J＝6.666×105J。
答：（1）豆浆机正常加热时的电流是0.5A；
（2）豆浆机正常加热时电热管的电阻是40Ω；
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是6.666×105J。
7.【解答】解：（1）由ρ＝得，装满水后壶中水的质量为：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg；
（2）由P＝UI＝可得，加热电阻的阻值：
R＝＝＝24.2Ω；
（3）水的初温为20℃，一标准大气压下沸点为100℃，则水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；
（4）电热水壶的效率：η＝＝，
时间：t＝＝＝420s。
答：（1）装满水后，壶中水的质量是2kg；
（2）电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值24.2Ω；
（3）将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开，需要吸收6.72×105J热量；
（4）如果电热水壶的效率为80%，烧开这壶水，需要420s。
8.【解答】解：（1）F＝PS＝2×106Pa×2×10﹣4m2＝400N
答：该压力传感器能承受的最大压力为400N。
（2）当电压表示数为3V时，电路中电流I1＝＝＝0.05A，
压力传感器两端的电压UR＝U﹣U1＝9V﹣3V＝6V，
压力传感器的电阻R＝＝＝120Ω，
由图象可知压力传感器受到的压力F＝300N，即托盘上物体的重力为300N，
所以质量m＝＝＝30kg。
答：托盘上物体的质量为30kg。
（3）托盘空载，R′＝300Ω，
∵这时两电阻串联，R总＝R1+R′＝60Ω+300Ω＝360Ω，
∴I′＝＝＝0.025A，
∴P0′＝I′2R0＝（0.025A）2×60Ω＝0.0375W，
托盘满载（R受最大压力时），由图象可知：传感器承受压力最大为400N，R＝60Ω，
∵这时两电阻串联并且电阻值相等，
∴UR＝U0＝U＝×9V＝4.5V，
∴P0＝＝＝0.3375W，
∴P0′：P0＝0.0375W：0.3375W＝1：9。
答：空载和满载（R受最大压力时）两种情形R0所消耗的电功率之比为1：9。
9.【解答】解：
（1）由图甲知，R1与R2串联，
由I＝知电路的总电阻：
R＝＝＝80Ω
由串联电路的电阻特点知R1的阻值：
R1＝R﹣R2＝80Ω﹣20Ω＝60Ω，
由图乙可知：压力F＝1N；
（2）由图象知当压力F＝2N时，R1＝40Ω，
则电路中的电流：
I＝＝＝0.2A，
所以R2产生的热量：Q2＝I2R2t＝（0.2A）2×20Ω×10×60s＝480J；
（3）水吸热：Q吸＝ηQ2＝480J×87.5%＝420J，
由Q＝cm△t可得水升高的温度：
△t＝＝＝10℃。
答：（1）当电流表的示数为0.15A时，压敏电阻受到的压力为1N；
（2）当压力为2N时，电路连续工作l0mim，电阻R2产生的热量为480J；
（3）若此热量的87.5%被质量为l0g，温度为20℃的水完全吸收，则水温将升高10℃。
10.【解答】解：（1）m＝1.3kg，F＝19N，S＝160cm2＝1.6×10﹣2m2；
电熨斗熨衣服时，对衣服的压力为F1＝G+F＝mg+F＝1.3kg×10N/kg+19N＝32N；
则衣服受到的压强 p＝＝＝2000Pa。
（2）m1＝1kg，c＝0.46×103J/（kg•℃）
则Q吸＝cm1（t﹣t0）＝0.46×103J/（kg•℃）×1kg×（220℃﹣20℃）＝9.2×104J。
（3）由于P＝1000W，t＝＝450s．所以W＝Pt＝1000W×450s＝4.5×105J。
答：（1）衣服受到的压强是2000Pa；
（2）蒸汽电熨斗预热时底板吸收9.2×104J热量；
（3）10min熨一件衣服共消耗4.5×105J电能。