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1、1,专题八,专题八 综合计算题,2,专题阐述,学科内综合计算题主要包括力学综合、电学综合 与电热综合，这些综合计算题一般作为压轴题在试卷 的最后出现，重在考查学生综合分析问题并能利用物 理知识解决问题的能力#力学综合计算题一般可分为 压强和浮力相关计算，功、功率和机械效率相关计算 两大类，所选试题一般都以生活实践和现代的科技为 背景，如结合“辽宁舰”、“蛟龙号”等考查压强和浮力知识；,3,专题阐述,电学综合计算题一般可分为纯欧姆定律及串并联电路特点的相关计算，电功、电功率相关计算两大类，所选试题一般以特定的电路图为基础，在分析电路的基础上进行解答；电热综合计算题则主要是结合电功、电功率和热量相
2、关计算公式进行计算.这类试题主要以现代家用电器为主要素材，如电热水壶等.,4,针对训练,1.（13云南）一轿车包括乘客的总质量为1 600 kg 轿车静止时轮胎与水平地面接触的总面积为0.1 m2 .该轿车上午11:30驶入黄城高速公路入口，下午1:30 到达青州出口，总共行驶了,240 km.该段高速公路限速120 km/h，其间经过的隧道和桥梁限速为80 km/h. 求： （1） 轿车静止在水平路面上时对地面的压强是多 大？ （2）轿车全程行驶的平均速度是多大？ （3）轿车在行驶中有超速吗？为什么？,5,针对训练,解：（1）轿车静止在水平路面上，则轿车对水平地面的压力等于其重力，F=G=m
3、g=1 600 kg10 N/kg= 16 000N,所以轿车对地面的压强为：,（2）行驶时间为t=2 h，而行驶路程为s=240 km所以轿车全程行驶的平均速度为：,6,针对训练,（3）有超速.因为隧道和桥梁路段限速80 km/h，轿车的平均速度应低于120 km/h才能不超速,2.（13潍坊）中国第一艘航母辽宁舰于2012 年9月正式服役.该舰长304 m，宽70.5 m，满载时排水量67 500 t，最高航速60 km/h.已知海水的密度约 为1.0103 kg/m3，g取10 N/kg,求: （1）满载时该舰受到的浮力. （2）海面下7 m处的舰体受到海水的压强. （3）辽宁舰在执行任
4、务时，以,40 km/h的速度匀速 航行5 h，若航行时的阻力为1.0105 N，则这一过 程中动力所做的功是多少？,7,针对训练,解：（1）船舰一般漂浮在水面上，由二力平衡知识分析可得该舰满载时受到的浮力大小等于满载时的重力，由重力公式G=mg=675 000103 kg10 N/kg= 6.75108 N.得浮力F=6.75108 N,（2）由液体压强计算公式得：p=gh=1.0103 kg/m310 N/kg7 m=7104 Pa,（3）由于该舰做匀速运动，处于平衡状态，由二力平衡知识分析可得该舰的动力等于阻力，所以动力做的功W=Fs=fs=fvt=1.5103 N40103 m/h5
5、h= 3108 J,8,针对训练,3.（13毕节）用如图所示的滑轮组在5 s内将静止 在水平地面上质量 m=40 kg、底面积 S=1 m2的物 体匀速竖直提升3 m，所用拉力 F=250 N.求： （1）提升前，物体静止在水平地面 上时对地面的压强是多大？ （g=10 N/kg） （2）滑轮组提升物体过程中做的有 用功是多少？ （3）拉力 F 的功率是多少？ （4）滑轮组的机械效率是多少？,9,针对训练,解：（1）对地面的压强：,（2）有用功：W有=Gh=400 N3 m=1 200 J,（3）拉力F 移动的距离：s=nh=23 m=6 m 拉力F 做功；W总=Fs=250 N6 m=1 5
6、00 J 拉力F 的功率：,10,针对训练,（4）滑轮组的机械效率：,4.（13淄博）如图所示是一种太阳能路灯的电路示意图，光控开关 S 白天与 a 点接触，太阳能电池板给蓄电池充电，晚上与 b 点接触，蓄电池给 路灯供电.太阳能电池板在晴天时每天可接收太阳能7.5 kWh，能使“ 12 V 30 W ”的一盏路灯正常工作 5 天（路灯平均每天工作 10 h ）.求：,11,针对训练,（1）路灯正常工作时的电阻. （2）正常工作时每盏路灯每天消耗的电能. （3）太阳能电池板把光能转化为电能的效率.,12,针对训练,解：（1）由额定电压、额定功率、电阻三者之间的关系可知：,（2）每盏路灯正常工作
7、时消耗的电能由电能公式 W =Pt =30 W10 h=0.3 kWh,（3）由题意知太阳能电池板将光能转化为电能的效率等于路灯5天可消耗的电能与1天接收的太阳能之比：,13,针对训练,5.（13山西改编）电压力锅是一种新型家用电器， 集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保.如图所示是某型号电压力锅的工作电路简图，下表是其部分参数.其中 R1 是主加热器， R2 是保压加热器.接通电路后，开关 S 自动与触点 a、b 接通，开始加热.当锅内温度达到105 时，开关 S 自动与 a、b断开，并与触点 c 接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾.小明将 3 L 初温为 25 的水加入压力锅中
8、，接通电路使其正常工作 30 min.已知消耗的电能有 90% 被有效利用，水的比热容为 4.2 103 J/（kg ）.求：,14,针对训练,（1）电压力锅在加热状态时的电流. （2）电压力锅多少秒后开始保压？ （3）电压力锅在此 30 min 内消耗的电能. （4）小明发现在夜晚时使用电压力锅烧开同样多 的水时间变长，试分析其原因.,15,针对训练,解：（1）当压力锅处于加热状态时，R1、R2并联同时工作，根据P=UI可知，加热状态时电流,（2）3 L水的质量m水=V =1.0103 kg/m3310-3 m3=3 kg 所以水吸收的热量Q吸=cmt = 4.2103 J/（kg）3 kg
9、（105 25 ）=1.008106 J.因为Q吸=90%W总，所以锅内温度达到105 所用时间，,16,针对训练,（3）保压时间：t2=tt1= 3060 s1 120 s= 680 s；保压消耗电能W2 =P2t2 = 200 W680 s= 1.36105 J；加热消耗电能W1=P总t1=1 000 W 1 120 s=1.12106 J；所以30 min消耗电能W=W1+W2 =1.12106 J +1.36105 J=1.256106 J,（4）夜晚处于用电高峰期，电压达不到 220 V，电压力锅实际功率变低,17,针对训练,6.（13铁岭）用电取暖是近几年新兴起的一种家庭 供暖方式
10、，它依靠电热管产生热量，并由电动机将热空气送入房间.下面是某电取暖装置的电路图及相关参数.,（1）电动机正常工作时的电流是多少？ （2）电热管 R 正常工作 70 min 能产生多少热量？,18,针对训练,（3）若仍采用老式水暖系统供热并忽略暖气片吸,收的热量，暖气片进水管的水温是 60 出水管的水温是 40 ，那么电热管 R 正常工作 70 min 所产生的热量需要由多少暖气水来提供？【已知暖气水的比热容 c 暖气水=4.2103 J/（kg ）】,解：（1）由P = UI 得,19,针对训练,（2）由,得,（3）,得,20,针对训练,7.（13黔东南州）小明同学家里新买了一台电热饮水机，该
11、电热饮水机有加热和保温两种功能，铭牌的部分参数如下表所示.经分析得知，当开关 S 闭合时，饮水机处于加热状态；当 S 断开时，饮水机处于保温状态，其工作电路图如图所示.,21,针对训练,为了测定其加热时的实际功率，小明断开家中其他 所有的用电器，只将饮水机接入电路中，闭合开关 S，测得热水箱中初温为 20 的水烧开，共用了 7.5 min（在标准大气压下），同时观察到家中标有“ 1 200 r/（kWh） ”电能表转盘转过 120 转.根据以上信息，求： （1）热水箱中的水从 20 烧开所吸收的热量. 【已知c水= 4.2 103 J/（kg ）】 （2）饮水机加热时的实际电功率. （3）饮水
12、机加热过程中的热效率.,22,针对训练,解：（1）,（2）由,得,23,针对训练,（3）则供用的电能为,24,针对训练,8.（13河南）小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻 R 等元件，设计了一个汽车超载自 动报警电路，如图甲所示.他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压 U 就越大，二者的关系如图乙所示.闭合开关 S ，当继电器线圈中电流大于或等于 20 mA 时，衔铁被吸合.已知传感器的输出电压 U 即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为 20 .,（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器 所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载.请你判断灯 （选填“L1
13、”或“L2”）是红灯.,L2,25,针对训练,（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于 20 t 的车 辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R 的阻值应调节为多少？（ g 取10 N/kg ） （3）在水平路面上，要使该装置报警$通过车辆的最小重力为多少？ （4）请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害.,26,针对训练,解：（2）地面的压力F =G =mg =20103 kg10 N/kg =2105 N 由图可知此时输出电压为 1 V,此时电路的总电阻为,R 的阻值应调到,（3）要使车辆的重力最小则将R的阻值调到零，此时电源电压为U=IR0=0.02 A20 =0.4 V 由图像可知重力为0
14、.8105 N,（4）超载时对地面的压强过大，容易压坏路面,27,针对训练,9.（13贵港）目前，小汽车已进入寻常百姓家.如图甲所示为某汽车自动测定油箱内油面高度的电路 原理图，其中电源电压恒为 12 V ，R0 为定值电阻，A为油量表（实际是一只量程为 00.6 A 的电流 表），Rx 为压敏电阻（其电阻值随电阻表面受到的 液体压强增大而减小）.关于压敏电阻 Rx 的阻值与所受汽油压强的关系如下表所示（ 汽油的密度为0.71103 kg/m3，g =10 N/kg）：,28,针对训练,（1）该汽车油箱是长方形容器，底面积为 0.3 m3，油箱内汽油高度达到 18 cm 时，油箱即装满，则油
15、箱装满时汽油的质量是多少？ （2）油箱装满时，油量表的示数如图乙所示，求定 值电阻 R0 的值. （3）当油箱内汽油用完时，油量表的指针指向某一 位置，求此位置所对应的电流值.,29,针对训练,（4）为了测试该汽车的油耗，将汽车油箱装满后，沿高速公路行驶 300 km 的路程，油量表的指针向 左逐渐偏转到“E”处，如图丙所示，问该汽车每行 驶 100 km 消耗汽油多少 L （1 L=1 dm3）？,解：（1）汽油的高度为 18 cm，体积为V =Sh = 0.3 m20.18 m=0.054 m3，汽油的质量为m =V = 0.054 m30.71103 kg/ m3 = 38.34 kg,
16、（2）装满油后电流表的量程为 0.6 A，此时电路中的总电阻,30,针对训练,压强最大，Rx 阻值为10 ，此时,（3）当油用完后，电路中的,，,此时电路中的总电流,31,针对训练,（4）当到达 E 处，I = 0.3 A，,查阅表格可以知道此时所受的压强为852 Pa，压力,针对训练,油的质量为,烧掉的油的体积为：,路漫漫其修道远，吾将上下而求索。屈原 读不在三更五鼓，功只怕一曝十寒。郭沫若 学习必须与实干相结合。泰戈尔 学而时习之，不亦说乎？孔子 鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书。李苦禅 求学的三个条件是：多观察、多吃苦、多研究。加菲劳 学习从来无捷径，循序渐进登高峰。高永祚 活着就要学习，学习不是为了活着。培根 立志宜思真品格，读书须尽苦功夫。阮元 读书是易事，思索
