人教版中考物理二轮专题突破复习—专题突破八　计算题(含答案)

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中考物理二轮专题突破复习
专题突破八　计算题

类型一　与交通工具相关的计算
1. 如图为我国自主研制世界最大的水陆两栖飞机AG－600，它的最大起飞质量为53.5吨，最大航程可达5500公里；该飞机发动机的总功率约为15MW，其最大巡航速度为500km/h；其一次可最大汲水12吨，对森林防火具有很高的价值。求：
(1)该飞机以最大起飞质量静止漂浮在水面上时，所受的浮力为　 　N；它一次最大汲水的体积为　 　m3；
(2)AG－600从海南三亚出发，飞越过西沙、南沙，绕过我国最南端的曾母暗沙，再返回原地的总航程约为3600km，如巡航时间为8小时，该飞机这次巡航的平均速度为多少?当其保持15MW的功率以此速度水平飞行时，受到向前的推力多大?




2. 客轮是水上重要的交通运输工具，能极大地促进各地人民的友好往来。请回答下列问题(g取10N/kg)：
(1)当某客轮的速度为15km/h时，航行60km需要的时间为多少小时?
(2)若某客轮的排水量为5000t，那么它满载时受到的浮力为多少?
(3)水面下深3m处船体所受水的压强为多少?



3. 为响应国家“低碳环保，节能减排”的号召，我市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车，其参数如右表所示。某次行驶过程中，汽车搭载人员及物品共3000kg，所受阻力为总重力的0.01倍。在40s时间内匀速直线行驶400m，共消耗天然气0.025kg(天然气完全燃烧，其热值为6.4×107J/kg，g＝10N/kg)。针对此次行驶过程，求：
(1)汽车对地面的压强；
(2)汽车的功率；
(3)汽车发动机的效率。




4. 新能源纯电动汽车因其环保、节能、高效、维护方便等诸多优势，将来有望取代燃油车成为人们日常使用的重要交通工具，现在常德市的出租汽车中就已出现了纯电动汽车的靓丽身影。电动汽车提供能量的装置为车内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮行驶。如图所示为国内某型号的纯电动汽车，若该车和车内乘客的总质量为2.4×103kg。每个车轮与地面的接触面积为0.01m2。当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为320V，通过电动机的电流为60A。若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，(g取10N/kg)求：
(1)该电动汽车此时对地面的压强；
(2)该电动汽车将电能转化为机械能的效率；
(3)该电动汽车电动机线圈的电阻。




类型二　与密度、压强、浮力相关的计算
5. 有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的质量是40g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，小球漂浮且有的体积露出液面，溢出液体的质量是50g，已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3，试问：
(1)小球的体积是多少?
(2)液体的密度是多少?





6. 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。从此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)。物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙。(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)求：
(1)物块受到的重力；
(2)物块完全浸没在水中受到的浮力；
(3)物块的密度。

甲 乙







7. 将边长都为10cm的正方体A、B置于盛有大量水的圆柱状容器中，待稳定后如图甲所示，A浮出水面部分占其总体积的40％，B沉于水底。已知B的密度ρB＝1.2×103kg/m3，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg，容器底面积为400cm2。求：
(1)正方体A的密度ρA和沉在水底的B对容器底部的压强ρB；
(2)对A施加一压力，将A刚好压入水中，并用轻质细绳将A、B上下连接，如图乙所示。现缓慢减小压力，直至压力为零。请判断：在压力减小的过程中，浮力是否对B做功?若不做功，请说明理由；若做功，求浮力对B做的功W，以及水对容器底部压强的减少量Δp。

甲 乙



类型三　与简单机械相关的计算
8. 质量为60kg的工人站在水平地面上，用如图装置匀速打捞浸没在长方体水池中的物体，水池底面积为15m2，物体重2000N、体积为0.1m3，物体未露出水面前，此装置机械效率为80％。(不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦，g取10N/kg)求：
(1)物体浸没在水中受到的浮力；
(2)动滑轮的重力；
(3)若工人双脚与地面的接触面积为500cm2，当他对地面的压强为2×103Pa时，池底受到水的压强的变化量。




9. 如图所示为一吊运设备的简化模型图，图中虚线框里是滑轮组(未画出)。滑轮组绳子自由端由电动机拉动，现用该设备先后搬运水平地面上的物体A和B。已知物体重力GA＝1.75GB，当对A以竖直向上的拉力FA＝1500N时，物体A静止，受到地面支持力是NA；当对B以竖直向上的拉力FB＝1000N时，物体B也静止，受到地面支持力是NB，且NA＝2NB。求：
(1)物体A的重力GA，和地面支持力NA大小；
(2)当电动机对滑轮组绳子的自由端施以F＝625N的拉力时，物体B恰以速度v被匀速提升，已知此时拉力F功率为500W，滑轮组机械效率为80％，不计各种摩擦和绳子质量，物体B的速度v为多少?






类型四　欧姆定律的综合计算
10. 如图所示，电源电压可调，小灯泡L1标有“6V　6W”的字样，小灯泡L2、L3标有“6V　12W”的字样。(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)
(1)闭合开关S1、S2、S3，调节电源电压为6V时，求电流表A1的示数；
(2)闭合开关S2，断开开关S1、S3，调节电源电压为12V时，求电路消耗的总功率；
(3)闭合开关S2、S3，断开开关S1，调节电源电压为10V时，求小灯泡L3的实际发光功率。




11. 如图所示，R0、Rx为定值电阻，其中R0＝10Ω，开关S断开时，电流表的示数为0.6A，开关S闭合时，电流表的示数为0.8A，若电源电压不变，求：
(1)电源电压；
(2)电阻Rx的阻值；
(3)开关S闭合时，通电1min，电阻Rx产生的热量。






12. 如图甲所示电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S.移动滑片P，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象如图乙所示。求：
(1)滑动变阻器的最大阻值；
(2)R0的阻值和电源电压。

甲 乙









类型五　与家用电器相关的计算
13. 如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成，中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表。请解答下列问题：
型号
额定电压
打浆装置
电热装置
JYD－P11S
220V
电机功率
加热功率
保温功率
180W
1000W
242W

甲 乙
(1)某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg，打豆浆完成后豆浆的初温为40℃，加热该豆浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量?[设该豆浆的比热容为4.0×103J/(kg·℃)]
(2)电阻R1和R2的阻值分别为多大?
(3)该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作1min所消耗电能为多大?














14. 图甲是某家用电熨斗。电路原理如图乙，R1、R2为发热体，R1的阻值为110Ω，通过S1、S2实现温度控制。电源电压为电熨斗的额定电压220V，电熨斗消耗的最大功率为660W。
(1)只闭合S1，求通过R1的电流；
(2)只闭合S2，求R2在60s内产生的热量；
(3)为适应更多衣料，小明对电路做了改造(如图丙)。当电熨斗控制开关S1、S2处于原低温工作状态不变时，移动滑片P，相应发热体的功率可在原功率的25％~100％之间变化。求滑动变阻器最大阻值至少为多少?

甲 乙 丙



















参 考 答 案

专题突破八　计算题

1. 解：(1)5.35×105　12　
(2)飞机的巡航速度为v＝＝＝450km/h，15MW＝1.5×107W，450km/h＝125m/s，P＝＝Fv，F＝＝＝1.2×105N。
2. 解：(1)由v＝得t＝＝＝4h。
(2)因为客轮漂浮：所以F浮＝G排＝m排g＝5000×103kg×10N/kg＝5×107N。
(3)p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3m＝3×104Pa。
3. 解：(1)F＝G＝mg＝16000kg×10N/kg＝1.6×105N，p＝＝＝4×106Pa。
(2)f＝0.01G＝1.6×105N×0.01＝1600N，汽车匀速直线行驶时，F牵引力＝f，W＝F牵引力s＝1600N×400m＝6.4×105J，P＝＝＝1.6×104W。
(3)Q＝qm＝6.4×107J/kg×0.025kg＝1.6×106J，η＝＝＝40％。
4. 解：(1)电动汽车对水平地面的压力：F压＝G＝mg＝2.4×103kg×10N/kg＝2.4×104N，受力面积S＝4×0.01m2＝0.04m2，电动汽车对水平地面的压强：p＝＝＝6×105Pa。
(2)电动汽车在水平路面上匀速行驶，则汽车受到的牵引力：F＝f＝0.02G＝0.02×2.4×104N＝480N，汽车匀速行驶牵引力做功的功率：P有用＝Fv＝480N×25m/s＝1.2×104W，电动汽车行驶消耗的电功率：P电＝UI＝320V×60A＝1.92×104W，则该电动车将电能转化为机械能的效率：η＝×100％＝×100％＝62.5％。
(3)若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，则电动机线圈的发热功率为：P热＝P电－P有用＝1.92×104W－1.2×104W＝7.2×103W，根据P＝I2R可得线圈的电阻R＝＝＝2Ω。
5. 解：(1)根据题意知小球放入甲杯中沉底，则V球＝V排＝＝＝50cm3。
(2)根据题意知小球放入乙杯中漂浮，又因为V排′＝(1－)V球＝V球，所以ρ液＝＝＝＝1．1g/cm3。
6. 解：(1)物体受到的重力：G＝F＝18N。
(2)物体完全浸没在水中时受到的浮力：F浮＝G－F拉＝8N。
(3)物体的体积：V＝V排＝＝8×10－4m3，物块的密度：ρ物＝＝＝2.25×103kg/m3。
7. 解：(1)对A分析有：ρ水gV排＝ρAgVA，ρA＝0.6ρ水＝0.6×103kg/m3，对B分析有：F浮B＋FN＝GB，B对容器底部压强：pB＝＝200Pa。
(2)对B做功，设压力减为零时，A浮出水面的高度为h，A上升的距离为x1，水面下降的距离为x2，则有GA＋GB＝ρ水g(VB＋VA－SAh)，解得h＝2cm。结合A物体上升，水面下降的几何关系可得x1＋x2＝h，SA·x1＝(S－SA)x2，解得x1＝1.5cm，x2＝0.5cm。浮力做的功WB＝F浮B·x1＝0.15J，水对容器底部压强的减少量：Δp＝ρ水gx2＝1×103kg/m3×10N/kg×0.005m＝50Pa。
8. 解：(1)F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝1000N。
(2)η＝＝＝＝代入＝80％，∴G动＝250N。
(3)工人重力：G人＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，工人对地面压力：FN＝pS人＝2×103Pa×500×10－4m2＝100N，绳子对人拉力：F＝G人－FN＝600N－100N＝500N。由F＝(G－F浮′＋G动)得F浮′＝G＋G动－4F＝2000N＋250N－4×500N＝250N，排开液体体积：V排′＝＝＝0.025m3，排开液体体积变化量：ΔV排＝V排－V排′＝0.1m3－0.025m3＝0.075m3，液体深度变化量：Δh＝＝＝0.005m，池底受到水的压强变化量：Δp＝ρ水gΔh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.005m＝50Pa。
9. 解：(1)当对A施以竖直向上的拉力FA＝1500N时，物体A静止，受到地面支持力是NA；对A，由力的平衡条件可得FA＋NA＝GA，即1500N＋NA＝GA ①，已知两物体重GA＝1.75GB，且NA＝2NB，所以①式可写为1500N＋2NB＝1.75GB ②，当对B施以竖直向上的拉力FB＝1000N时，物体B静止，受到地面支持力是NB；对B，由力的平衡条件可得FB＋NB＝GB，即1000N＋NB＝GB ③，②－③得500N＋NB＝0.75GB　④，③－④得500N＝0.25GB，解得GB＝2000N，代入解得NB＝1000N，GA＝3500N，NA＝2000N。
(2)绳子自由端的拉力F＝625N，η＝80％，则η＝＝＝＝80％，解得n＝4；绳子自由端运动的速度为v绳＝＝＝0.8m/s，则物体B匀速上升的速度为v＝v绳＝×0.8m/s＝0.2m/s。
10. 解：(1)此时，L1和L3并联，U实＝U额＝6V，L1和L3均正常发光I1＝＝＝1A，I3＝＝＝2A，电流表A1的示数I＝I1＋I3＝1A＋2A＝3A。
(2)此时，L2和L3串联，U实＝U额＝6V，L2和L3均正常发光P总＝P2＋P3＝12W＋12W＝24W。
(3)此时，电路中只有L3连入电路，且U3实＝10V，远远超过其额定电压，灯泡烧坏，不能发光，P3实＝0W。
11. 解：(1)电源电压U源＝I1R0＝0.6A×10Ω＝6V。
(2)Rx的电流Ix＝I－I1＝0.8A－0.6A＝0.2A，Rx＝＝＝＝30Ω。
(3)t＝1min＝60s，根据焦耳定律可得Q＝I2xRxt＝(0.2A)2×30Ω×60s＝72J。
12. 解：(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R的最大阻值和R0串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，电路中的最小电流I最小＝0.2A，滑动变阻器的功率P＝1.2W，由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：R最大＝＝＝30Ω。
(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I＝可得，电源的电压：U＝I最小(R最大＋R0)＝0.2A×(30Ω＋R0)，由图乙可知，当电路中的电流I′＝0.4A时，滑动变阻器的功率P′＝1.6W，则滑动变阻器接入电路中的电阻：R′＝＝＝10Ω，电源的电压：U＝I′(R′＋R0)＝0.4A×(10Ω＋R0)，因电源的电压不变，所以，0.2A×(30Ω＋R0)＝0.4A×(10Ω＋R0)，解得R0＝10Ω，电源的电压：U＝0.2A×(30Ω＋10Ω)＝8V。
13. 解：(1)Q吸＝cm(t－t0)＝4.0×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－40℃)＝2.4×105J。
(2)开关S掷a点，只接入R1，处于加热状态：P1＝1000W，所以R1＝＝＝48.4Ω。开关S掷b点，R1与R2串联，处于保温状态：P2＝242W，所以R1＋R2＝，所以R2＝－48.4Ω＝151.6Ω。
(3)同时打浆和加热：P总＝1000W＋180W＝1180W，工作1min消耗电功：W＝Pt＝1180W×60s＝7.08×104J。
14. 解：(1)只闭合S1时，只有R1接入电路中，通过R1的电流I1＝＝＝2A。
(2)S1、S2同时闭合时，R1、R2并联，电路的总功率最大为660W，其中R1消耗的电功率P1＝UI1＝220V×2A＝440W，只闭合S2时，只有R2接入电路，R2消耗的电功率是低温发热功率。R2消耗的电功率P2＝P－P1＝660W－440W＝220W，R2在60s产生的热量Q2＝P2t＝220W×60s＝13200J。
(3)由(2)知R2的实际电阻R2＝＝＝220Ω。当低温挡R2相应发热功率为25％时，即R2的最小功率为P最小＝25％×220W＝55W时，R2两端的实际电压为U2实＝＝＝110V，通过R2的实际电流I2＝＝＝0.5A；此时R2与变阻器串联，变阻器两端的实际电压：U变＝U－U2实＝220V－110V＝110V，通过变阻器的实际电流I变＝0.5A；变阻器的最大电阻R变＝＝＝220Ω。