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1、1 专题三：计算专题及公式专题三：计算专题及公式 【题型特点】主要包括电学计算、力学计算、力热综合计算、电热综合计算几大类。计算题 的第 1 题或第 3 题为电学计算，主要单纯考查电学计算和多开关电路，第 2 小问一般为求电 阻值，第 3 小问一般为求电功或电功率。计算题的第 2 题为力学计算，力学计算主要考查浮 力压强类、滑轮类和交通工具类计算题。计算题的第 3 题多为力热综合计算或电热综合计算， 有时会在第 1 题考查。力热综合计算主要考查煤炉等烧水，新能源烧水；电热综合计算主要 考查电烧水。 【解题技巧】 1.对于力学计算题和电学计算题，弄清楚各个概念的定义和相互之间的内在关系，是解答这
2、 类计算题的关键。 2.对于计算简答题，解答这类问题的关键是注意物理量的对应关系，在实际问题中，需要灵 活运用公式来解决具体问题。 1.考查热点：速度的计算，功和功率的计算，电功和电功率的计算 2.备考重点：密度、压强和浮力综合计算、欧姆定律的计算 从内容上可分为力学计算、电学计算、热学计算、力电综合计算和综合计算等 4 个方面。 1.（2018 湖南省衡阳市）2017 年 6 月 10 日，作为中国大陆核电的发源地一一秦山核电基地 安全运行 100 堆年（一座核反应堆运行一年为一堆年） 从被誉为“国之光荣“”的秦山核电 站站 1991 年 12 月 15 日投入运行开始，秦山核电基地一直保持
3、安全稳定运行，目前每分钟的 安全发电量相当于少消耗烟煤 130t，减排二氧化碳约 406t、二氧化硫约 02t，氮氧化 物约 08t秦山核电基地目前共有 9 台运行机组，年发电量约 500 亿千瓦时，是目前我国 核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地， 下列（1） （2）题答案用 科学计数法表示 （1）130t 烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少 （烟煤的热值为 29107Jkg） （2）假设 130t 烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使 4105kg 的水 从 20升高到 100，求水吸收的热量为多少 J c水42103J（kg） （3）求煤炉加热水的热效
4、率， 第（3）题结果保留两位有效数字 。 【答案】 （1）3.771011J；（2）1.3441011J；（3）36%。 2.（2018 四川遂宁）如图所示电路，电源电压 18V 不变，小灯泡上标有“12V”的字样，滑 知识梳理知识梳理 备考指导备考指导 突破考点，典例呈现突破考点，典例呈现 2 动变阻器的规格为“200 1A” ，电流表量程“0 0.6A”,电压表量程“015V”调节滑动 变阻器滑片至某一位置时再闭合开关，小灯泡 L 恰好正常发光，此时电流 2S 内对小灯泡 L 做 功 12J，不考虑温度对电阻的影响求: （1）小灯泡 L 正常发光时的电流； （2）滑动变阻器接人电路的阻值在
5、什么范围时才能保证电路的安全； （3）小灯泡 L 两端电压为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大 功率是多少? 【答案】 （1）0.5A；（2）12120；（3）3.375W 1.（2018 湖北省宜昌市）湖北三江瓦力特公司生产的 WS2900 重型越野车（如图 13 所示） ， 具有高机动、高越野、高平顺性和良好的环境适应性，在我国国防建设和国民经济建设中发 挥越来越大的作用。它的质量为 105 吨，最大装载质量为 60 吨，共 16 个车轮，满载后每个 车轮与地面的接触面积为 1250cm2，请解答下列问题：(g=10N/kg) （1)该车以 30km/h 的速度匀速行驶 18min，通
6、过的路程是多少 km? （2）该车满载货物静止在水平路面时，对地面的压强是多少 Pa? 【答案】 （1）9（2）8.25105 2.（2018 浙江杭州） “蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作 业型深海载人潜水器。 “蛟龙号”体积约为 30 米 3，空载时质量约为 22 吨，最大荷载 240 千 克。 （1） “蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？ （2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？ （海水密度取 1.0103千克/米 3，g 取 10 牛/千克） 中考连接，挑战自我中考连接，挑战自我 3 【答案】 （1）2.210
7、5N（2）7.76m3 3.（2018 福建 B 卷）航天迷小伟利用自降落伞模拟返回舱的降落过程。将带有降落伞的重物 从高处释放，速度增大至 10m/s 时打开降落伞，重物开始减速下落。重物从释放到落地共用 时 4s，其 vt 图象如图所示，落地前最后 2s 重物的运动可视为匀速运动。打开降落伞后， 降落伞和重物受到的空气阻力 f 与速度 V 满足关系 f=kv2，k 为定值。降落伞和重物的总质量 为 7.5kg，g 取 10N/kg：求： （1）落地前最后 2s 降落伞和重物的总重力的功率； （2）刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力大小。 【答案】 （1）375W；（2）225N。 4.（
8、2018 浙江湖州）在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图 所示的滑轮组。他用该滑轮组在 4 秒内将一个重为 100 牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了 2 米。人的拉力为 18 牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的 0.35 倍，不计绳重及机械的摩擦。求： （1）人的拉力所做的功； （2）人的拉力做功的功率； （3）动滑轮受到的重力。 【答案】 （1）72J（2）18W（3）1N。 5.（2018 广东省）如题 19 图是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为 3103W，当它把质量为 1t 的重物匀速提起 24m 时，用时 100s.（g=10N/kg）求：
9、 （1）在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率 是多少？ （2）若起重机 AB 长为 20m，吊起重物时 B 端的配重质量为 4t，为 使起重机不翻倒，则 OB 长为多少？（不计摩擦和起重机自重） 【答案】 （1）2400W；80%；（2）4m。 4 6.（2018 湖南岳阳） “沙场点兵，扬我军威” 。2017 年 8 月 1 日，习近平总书记在朱日和军事 基地乘坐检阅车对三军将士进行检阅。某检阅车质量为 2400kg，在 600s 内沿水平方向匀速前进了 3000m，牵引力 大小为 2000N求： （1）检阅车的重力（g=10N/kg） （2）检阅车的速度 （3）牵引力的功率
10、 【答案】 （1）24000N；（2）5m/s；（3）10kW。 7.（2018 四川省攀枝花市）小明家里的电热水器里装有 50kg、20的水，通电后将水加热到 70，已知 水=1.0103kg/m3，c水=4.2103J/（kg） 。 求：（1）电热水器里水的体积 （2）水吸收的热量。 【答案】0.05m3；1.05107J。 8.（2018 福建 B 卷）航天迷小伟利用自降落伞模拟返回舱的降落过程。将带有降落伞的重物 从高处释放，速度增大至 10m/s 时打开降落伞，重物开始减速下落。重物从释放到落地共用 时 4s，其 vt 图像如图所示，落地前最后 2s 重物的运动可视为匀速运动。打开降
11、落伞后， 降落伞和重物受到的空气阻力 f 与速度 V 满足关系 f=kv2，k 为定值。降落伞和重物的总质量 为 7.5kg，g 取 10N/kg：求： （1）落地前最后 2s 降落伞和重物的总重力的功率； （2）刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力大小。 【答案】 （1）375W；（2）225N 9.(2018贵港)如图所示，正方形物块边长为 10 cm，漂浮于足够高的底面积为 S0的盛有足 量水的圆柱形容器中，有 体积露出水面。g取 10 N/kg。求： 1 5 (1)该物块受到的浮力； 5 (2)该物块的密度； (3)若未投入物块时，水对容器底部的压力为F0。试求出物块漂浮时，水对容器底
12、部的压力 F1并求出物块浸没时水对容器底部的压强； (4)若物块漂浮时与未投入物块时比较，水对容器底部的压强变化了 200 Pa，物块浸没时与 物块漂浮时水对容器底部的压力之比为 3029，则未投入物块时容器中水的深度是多少？ 【答案】(1) 8 N(2) 0.8103 kg/m3(3) F08 N； (4) 12.5 cm F010 N S0 10用如图甲所示滑轮组匀速提升不同的重物，物重从 200 N 逐渐增加，直到绳子被拉断。 此过程中滑轮组机械效率与物重关系的图像如图乙所示。若用此滑轮组从水中提升长方体 A，使其在 5 s 内升高 0.5 m(A未露出水面)，此过程中拉力的功率为 16
13、0 W；继续提升过程 中，当物体A有 体积露出水面时，绳子达到能够承受的最大拉力。(不计绳重和摩擦)求： 1 4 (1)动滑轮的重力； (2)A未露出水面前拉力的大小； (3)物体A的密度。 【答案】(1) 200 N(2) 400 N(3) 1.875103 kg/m3 11有一个正方体A的边长为 0.2 m，在空气中用图甲的滑轮组匀速将其提起 0.5 m 时，做 的有用功为 240 J，机械效率为 80%。小雨的体重为 500 N，他双脚与地面的接触面积为 0.04 m2(不计绳重和摩擦，每个滑轮的重力相等，g取 10 N/kg)。 (1)如图甲，当人对地面的压力为 300 N 时，没有提
14、起物体A，则A对地面的压强为多大？ 6 (2)将物体A换成另一个重力为 360 N、密度为 1.8103 kg/m3的物体B，用图乙所示的滑轮 组分别在空气中和浸没在某种液体中将物体B匀速提升时，绳子的拉力之比为 85，求当这 种液体的深度为 2 m 时，液体对底部的压强为多大？ 【答案】(1) 5103 Pa(2) 1.8104 Pa 12.（2018 广西柳州）天然气是柳州市民常用的一种能源。某用户用天然气将 50 kg 的水从 20加热到 60.已知水的比热容 C水= 4.2103 J/(kg),天然气的热值 q=4.2107J/m3. 求: (1)这些水升高的温度； (2)这些水吸收的
15、热量； (3)加热这些水所需天然气的体积(设天然气完全燃烧、不计热量损失)。 【答案】(1)40 (2)8.406J (3)0.2m3 13.（2018 山东德州）实验小组的同学设计了如图 a 所示的电路，已知电源电压不变，闭合 开关 S，调节滑动变阻器滑片 P 的位置，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图 b 所 示的两条 UI 图线。其中利用电压表 V1和电流表 A 的数据描绘出甲图线，利用电压表 V2和 电流表 A 的数据描绘出乙图线。求： （1）定值电阻 R2的阻值； （2）电源电压的大小及定值电阻 R1的阻值。 （3）R2消耗的最大功率。 【答案】 （1）2；（2）1.5V， 1
16、；（3）0.5W 7 14.（2018 山东枣庄）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡 L 标有“2.5V 0.25A”字样，滑动变阻器 R1的最大值为 30，定值电阻 R2=30，电流表的量程为 00.6A，电压表的量程为 03V求： （1）小灯泡的额定功率是多少？ （2）只闭合 S、S2和 S3，将变阻器 R1的滑片 P 调到中点时，电流表示数为 0.45A，则电源电 压是多少？ （3）只闭合开关 S、S1，移动变阻器的滑片 P，小灯泡 L 的 IU 图像如图乙所示。在保证各 元件安全的情况下，滑动变阻器 R1允许的取值范围是多少？ 【答案】 （1）0.625W；（2）4.5V；（3）815。 15.（2018 海南）如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电 压 U0=220V 的电源和阻值为 R0=88 的电热丝组成。控制电路是由电压 U1=7.5V 的电源、开关、 电磁继
