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1、专题三 计算题专题,计算题答题规范要求: 整个答题过程:在“解”的后面写出公式及代入数据,算出结果,最后“答”. 1.写公式时,可以写原始公式的变形式、推导式. 物理量符号书写要规范.不能像解数学一样,用X、Y等字母代替. 尊重题目里原有的符号,题目中已给出的符号不能更改. 一个字母只能表示一个物理量,同类物理量用一个字母加角标来区分. 2. 写出必要的文字说明,语言简练、准确. 3. 计算过程中代入的数据必须带单位,不能出现除号,而是用分数线代替.,4. 计算结果的数据必须带单位,题目最后结果不能用分数表示,如果除不尽,有规定的,就要严格按要求取,多取少取都不行;没规定的,保留一至两位小数;
2、百分数则在百分号前保留一位小数,如83.3%;题目中间过程的结果可以用分数表示.,力学计算,1.研究性学习在潍坊各校广泛开展,小红对家中的电热水壶进行了认真的观察与研究,她察看了如图1所示的电热水壶说明书上的有关数据,并测出了容量刻度线到壶底的高度为16 cm,然后加水至容量刻度线后,放到加热座上,加热座面积与壶底面积相同,她提出了以下几个问题,请你给予解答(壶壁厚度不计,取g=10 N/kg).,(1)水对壶底的压力是多大? (2)壶对加热座的压强是多大? (3)为把壶中开水倒入暖瓶中,小红需将壶慢慢提高20 cm,求小红要做多少功?,1.解:(1)水对壶底的压强:p=gh=1.0103 k
3、g/m310 N/kg0.16 m=1.6103 Pa, 水对壶底的压力:F=pS=1.6103 Pa20010-4 m2=32 N; (2)壶中水的质量:m水=V=1.0103 kg/m31.810-3 m3=1.8 kg, 壶对加热座的压力:F=G=(m水+m壶)g=(1.8 kg+0.6 kg)10 N/kg=24 N, 壶对加热座的压强:p=F/S=24 N/(20010-4 m2)=1.2103 Pa; (3)小红将壶慢慢提高20 cm做的功: W=Gh=(m水+m壶)gh=(1.8 kg+0.6 kg)10 N/kg0.2 m=4.8 J,2 (2016吉林)国家规定载货车辆对地面
4、的压强控制在7105Pa以内 一辆在水平路面行驶的货车,车与货物总质量是1.3104kg,车轮与地面接触总面积是0.13m2 求: (1)货车对路面的压力是多少? (2)货车对路面的压强是多少?是否超过标准?(g取10N/kg),3 (2016德阳)水平放置的平底柱形容器A重3N,底面积是200cm2,内装有一些水,不吸水的正方体木块B重5N,边长为10cm,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图2所示,拉直的细线长为L=5cm,受到拉力为1N (g取10N/kg,水=1.0103kg/m3)求: (1)木块B受到的浮力是多大? (2)容器底部受到水的压强是多大? (3)容器对桌面的压
5、强是多大?,3.解:(1)木块受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力,根据力的平衡条件可得,木块B受到的浮力:F浮=GB+F拉=5N+1N=6N; (2)由F浮=gV排可得,排开水的体积: V排= = =6104m3, 木块的底面积S木=0.1m0.1m=1102m2 木块浸入水中的深度:h= = =0.06m=6cm, 则水的深度h=h+L=6cm+5cm=11cm=0.11m, 容器底部受到水的压强:,p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.11m =1.1103Pa; (3)容器内水的体积: V水=S容hV排=200104m20.11m 6104m3=1.6103m3, 由= 可
6、得,水的质量: m水=水V水=1.0103kg/m31.6103m3=1.6kg, 水的重力:G水=m水g=1.6kg10N/kg=16N, 容器对桌面的压力等于容器、木块和水受到的总重力,即容器对桌面的压力:F=GA+GB+G水=3N+5N+16N=24N, 容器对桌面的压强:p= = =1200Pa,答:(1)木块B受到的浮力是6N; (2)容器底部受到水的压强是1.1103Pa; (3)容器对桌面的压强是1200Pa,4 (2016常州)如图3是湖南师范大学学生发明的水上自行车,车下固定5个充满气的气囊,每个气囊的体积均为3.010-2m3,已知该水上自行车的总质量为25kg,不计车轮浸
7、入水中的体积 (g取10N/kg) (1)当自行车停放在水面上没人骑行时,气囊排开水的总体积为多少? (2)当质量为75kg的人骑行时,固定在正中间的1个气囊破裂,该自行车是否还能安全骑行?请通过计算说明,4.解:(1)当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态, 则自行车受到的浮力: F浮=G车=m车g=25kg10N/kg=250N, 由F浮=gV排可得,气囊排开水的总体积: V排= = = 0.025m3; (2)当质量为75kg的人骑行恰好漂浮时, 则受到的浮力: F浮=G总=(m人+m车)g=(75kg+25kg)10N/kg=1000N, 排开水的体积:,V排= = =0.1m3,
8、 剩余气囊的总体积: V=43.0102m3=0.12m3, 因V排V, 所以,该自行车能安全骑行 答:(1)当自行车停放在水面上没人骑行时,气囊排开水的总体积为0.025m3; (2)当质量为75kg的人骑行时,固定在正中间的1个气囊破裂,该自行车还能安全骑行,5 (2016沈阳)如图4所示,是起重机吊臂上滑轮组的示意图 用该滑轮组将一些规格相同的石板均速提升到2m高的平台上,若每块石板的重力均为1.2104N 当滑轮组一次提升一块石板时,钢丝绳的拉力F的功率为3000W,此时滑轮组的机械效率为80%,不计摩擦和钢丝绳的重力,求: (1)在此过程中,石板匀速上升时的速度是多少? (2)若该滑
9、轮组一次匀速提升两块石 板到同一平台上,则此时钢丝绳的拉 力F是多少?,答:(1)在此过程中,石板匀速上升时的速度是 0.2m/s; (2)若该滑轮组一次匀速提升两块石板到同一平 台上,则此时钢丝绳的拉力F是9000N,6 (2016北海)如图5所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一块,右端B处施加一个F=3N的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,得OA=30cm,OB=20cm (1)求绳子对杠杆A端的拉力 (2)若物块的体积为10cm3,求物块在水中所受到的浮力,7.解:(1)由杠杆的平衡条件可得: FAOA=FOB, 则绳子对杠杆A端的拉力: FA= (OB/OA)F=(20cm/30
10、cm) 3N=2N; (2)因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等, 所以,物块在水中所受到的浮力: F浮=gV排=1.0103kg/m39.8N/kg10106m3=0.098N 答:(1)绳子对杠杆A端的拉力为2N; (2)物块在水中所受到的浮力为0.098N,7(2016泰安)如图6所示,某人用滑轮组匀速提升重为720N的物体的过程中,他对水平地面的压强为5103Pa,已知滑轮组的机械效率是75%,他双脚与水平地面的接触面积是410-2m2,求: (1)他对绳子的拉力; (2)此人所受的重力,8. 压路机是一种利用碾轮的碾压作用,使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械,广泛用于筑路
11、、筑堤和筑坝等工程. 某型号压路机的质量为3104kg,发动机的额定功率为120kW,g取10N/kg. 求: (1)如图7所示,该压路机在沥青路面碾压时,压路机对水平路面的压强为2105Pa,则压路机对水平路面的压力为多少N?压路机与路面的接触面积为多少m2? (2)该压路机发动机正常工作,压路机在沥青路面上行驶500s,发动机所做的功为多少J? (3)该压路机发动机正常工作,压 路机在水平地面以4m/s的速度匀速 直线行驶,则压路机的牵引力为多 少N?压路机受到的阻力为多少N?,9.如图8所示,已知斜面长5m、高3m,绳端拉力为F=50N.利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面
12、的底端匀速拉到顶端.在此过程中: (1)物体沿斜面向上运动的速度为多少? (2)绳端移动的距离是多少? (3)拉力做的功和功率各是多少? (4)拉力的机械效率是多少? ,9.(1)物体沿斜面运动的速度:v= s/t=5 m/5 s=1 m/s (2)拉力F移动的距离:s1=2L=25 m=10 m (3)拉力做的功:W总=Fs1=50 N10 m=500 J 拉力的功率:P=W总t=500 J/5 s=100 W (4)有用功:W有=Gh=100 N3 m=300 J 拉力的机械效率:=W有/W总=300 J/500 J=60%,1(2015梧州)在图9-甲所示的电路中,电源电压为9 V且保持
13、不变,电阻R1的阻值为20 ,滑动变阻器R2上标有“40 1 A”字样,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P移到某位置时,R1两端的电压为8 V. ,电学计算,(1)电流表的示数I1为多少? (2)电阻R1的电功率P1为多少? (3)现把一个表盘如图9-乙所示的电压表接入电路中,要求在移动滑动变阻器滑片P的过程中电压表指针偏转角度变化最大. 为了满足要求,电压表应接入ABCD中的哪两点?电压表选用哪一挡量程?(不用写出原因) 求出滑动变阻器接入电路的阻值范围. ,1.(1)电流表的示数 I1=U1/R1=8 V/20 =0.4 A (2)电阻R1的电功率: P1=U1I1=8 V0.4 A=3
14、.2 W. (3)电压表接入CD(或BD)两点,选用03 V 量程 当电压表表示数最小,为0 V时,滑动变阻器连入电路的电阻R2为0 当电压表满偏时,示数为3 V,电流I=U1/R1=9 V-3 V/20 =0.3 A 此时滑动变阻器连入电路的阻值R2=U2I=3 V/0.3 A=10 故滑动变阻器连入电路的阻值范围为0 10 .,2.随着社会的进步,人们生活水平不断提高,电冰箱已成为现代家庭不可或缺的家用电器.下表是小明家某品牌电冰箱的铭牌,周末小明全家到外婆家看望外婆,他们从星期六上午10:00出门到星期天上午10:00回家的这一天中,他家的用电器只有电冰箱工作(正常且自动间歇),且他们出
15、门和回家时电能表前、后两次的示数如图10所示.则: ,(1)该电冰箱正常工作时的电流是多少? (2)电冰箱在这一天中实际停机的时间是多少小时?(计算结果保留一位小数) (3)电冰箱主要的工作部件是压缩机(压缩机实际是一个电动机),电冰箱正常工作时压缩机将电能转化为机械能和内能,如果压缩机线圈的电阻为8,那么电冰箱正常工作时压缩机的机械功率是多少瓦? ,3.(1)由P=UI知, 电冰箱正常工作时的电流:I=P/U=110 W/220 V=0.5 A (2)电冰箱实际消耗的电能: W=W2-W1=5 653.7 Wh-5 652.8 kWh=0.9 kWh 由P=W/t知, 电冰箱实际的通电时间:
16、t=W/P=0.9 kWh/0.11 kW8.2 h 停机时间:t2=t1-t=24 h-8.2 h=15.8 h (3)压缩机的发热功率:P热=I2R=(0.5 A)28 =2 W 压缩机的机械功率:P机=P-P热=110 W-2 W=108 W,3 (2016雅安)有两只灯泡,A灯“6V 6W”,B灯“6V 3W” A和B中电流随两端电压变化关系的图像如图11甲所示 (1)将A、B并联接在6V电源两端,求干路上的电流; (2)将A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,求此时A灯电阻; (3)将A与一个滑动变阻器(202A)串联接在6V电源两端,如图乙所示 调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率为A灯功率的两倍时,求滑动变阻器的功率,解:(1)将A、B并联接在6V电源两端,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两灯泡两端的电压均为6V,由图甲可知,通过两灯泡的电流分别为IA=1.0A,IB=0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路上的电流:I=IA+IB=1.0A+0.5A=1.5A;