2019中考物理分类汇编28计算题.doc
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1、22828 计算题计算题 30. (2019湘潭)如图所示是某自动蓄水箱的结构示意图A 是水箱中的实心圆柱体,体积 为 800cm3,密度为 2.0103kg/m3,用细绳悬挂在水箱顶部的传感开关 S 上当传感开关 S 受 到竖直向下的拉力大于 10N 时闭合,与 S 连接的水泵(图中未画出)向水箱注水:当拉力等于 10N 时,S 断开,水泵停止注水细绳的质量忽略不计,求: (1)A 的质量为 kg (2)停止注水时,水箱水位高为 1.2m,水箱底部受到水的压强为 Pa (3)停止注水时,A 受到的浮力为 N,此时圆柱体 A 排开水的体积为多少?【专题】计算题;密度及其应用;压强、液体的压强;
2、浮力 【分析】(1)利用密度公式计算 A 的质量; (2)利用液体压强公式求解水箱底部受到水的压强; (3)细绳的质量忽略不计,停止注水时,A 受到重力、拉力和浮力的作用保持平衡,则浮力 等于重力与拉力之差;知道浮力,利用 V排= F浮 水 g 求解此时圆柱体 A 排开水的体积 【解答】解:(1)根据 m/V 可得,A 的质量: m=V=2.0103kg/m380010-6m3=1.6kg; (2)利水箱底部受到水的压强: p=水gh=1.0103kg/m310N/kg1.2m=1.2104Pa; (3)A 受到的拉力为 F拉=10N, A 的重力 G=mg=1.6kg10N/kg=16N,
3、细绳的质量忽略不计,停止注水时,A 受到重力、拉力和浮力的作用保持平衡, 则 A 受到的浮力 F浮=G-F拉=16N-10N=6N, 根据 F浮=水gV排可得,排开水的体积:V排= F浮 水 g = 6N 1.0103kg10N/k g =610-4m3 故答案为:(1)1.6;(2)1.2104;(3)6;此时圆柱体 A 排开水的体积为 610-4m3 【点评】此题考查密度公式的应用、力的平衡、液体压强计算和浮力公式的应用,题目难度适 中,适合学生训练,是一道好题331. (2019湘潭)硫化镉(CdS)是一种光敏材料,其电阻值 R 随光照强度 E(E 越大表示光 照越强,其国际单位为 cd
4、)的变化如图 2 所示某展览厅(如图 1 所示)为保护展品采用 这种材料设置了调光天窗当外界光照较强时,启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照较 弱时,自动启动节能灯给予补光调光天窗的电路原理如图 3 所示,R0为定值电阻,R 为 CdS 电阻,P 为电磁铁,其线圈电阻 RP为 10,当电流达到 0.06A 时能吸合衔铁已知电源电压 U1=12V,U2=220V,则:(1)图 2 中 R 随光照强度 E 变大而 (选填“增大”或“减小”) (2)图 3 中的 L 代表的是并联安装在展厅内的 10 盏“220V 10W”节能灯,这些节能灯同时正 常工作 4 小时,共消耗电能 kWh (3)若要缩
5、短节能灯点亮的时间,可换用阻值较 (选填“大”或“小”)的 R0 (4)当外界光照强度达到 1cd 时,电动卷帘便开始工作,求 R0的阻值 【专题】应用题;信息给予题;定量思想;推理法;欧姆定律;电能和电功率;磁现象、电生 磁 【分析】(1)由图 2 可知,电阻值 R 随光照强度 E 的变化规律; (2)先求出 10 盏节能灯的总功率,又知道正常工作时间,根据 W=Pt 求出这些节能灯共消耗 电能; (3)为缩短路灯点亮时间,在设置时将光敏电阻的光照强度减小,结合图象和电磁铁能吸合 衔铁的电流不变,利用欧姆定律判断即可; (4)当外界光照强度达到 1cd 时,根据图象可以看出 R 的阻值,根据
6、欧姆定律的变形公式求 出总电阻,再利用串联电路电阻特点求出 R0的阻值 【解答】解: (1)由图 2 可知,R 随光照强度 E 变大而减小 (2)10 盏节能灯的总功率: P=10P1=1010W=100W=0.1kW, 则这些节能灯同时正常工作 4 小时消耗的电能: W=Pt=0.1kW4h=0.4kWh (3)若要缩短节能灯点亮的时间,即当外界光照更弱时,电磁铁才能吸合衔铁,节能灯才能 工作; 由图 2 可知,当光照强度 E 减小时,R 的阻值变大,而电磁铁能吸合衔铁的电流不变,电源电 压不变,则电路总电阻不变,故应换用阻值较小的 R0 (4)当外界光照强度达到 1cd 时,由图 2 可知
7、,R=120, 当电动卷帘便开始工作,电磁铁能吸合衔铁的电流 I=0.06A,电路总电阻:R总= U1 I = 12V 0.06A =200, 根据串联电路电阻规律可知,R0的阻值:4R0=R总-R-RP=200-120-10=70 故答案为:(1)减小;(2)0.4;(3)小;(4)R0的阻值为 70 【点评】本题主要考查光敏电阻的特点、电功的计算、串联电路的特点及欧姆定律的灵活运用 等知识,关键能从图象上找出有用的信息,并弄清楚电磁继电器的工作原理,有一定的综合 性28 (2019百色)如图 15 所示的电路中。电源电压恒为 4.5V,电压表的量程为 03V,电流 表的量程为 00.6A,
8、滑动变阻器的规格为“20 1.5A” ,小灯泡上标有 “2.5V 1.25W”字样(小灯泡的电阻值随温度变化忽略不计) 。求: (1)小灯泡正常发光 60s 消耗的电能; (2)小灯泡正常发光时的电阻; (3)在两电表的示数均不能超过所选量程、灯泡两端电压不超过额定电压 和不损坏其它元件的情况下,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围。 【答案】 (1)75J;(2)5;(3)410 命题立意:电路变化分析综合计算 解析:本题主要考查了电功率公式、欧姆定律的应用。要掌握其基本公式及推导公式和公式变 形,同时注意分析电路中的极值问题。 (1)根据小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样,由 P=W/t
9、 可得: 小灯泡正常发光 60s 消耗的电能,由 W=Pt 可得: W=1.25 W60s=75J (2)小灯泡正常发光时,由 P=UI,I=U/R 可得: P=U2/R 小灯泡正常发光时的电阻:R=U2/P =(2.5V)2/1.25W=5 (2)由图 R 与 L 串联,电压表测 R 两端电压,由题,滑动变阻器允许通过最大电流 1.5A,灯 泡额定电流 I=P/U=1.25W/2.5V=0.5A,电流表的量程为 00.6A,由串联电路电流处处相等可知, 电路最大电流等于灯泡额定电流,即 Imax=0.5A,由串联电路特点和欧姆定律可知此时滑动变阻 器接入电路的阻值最小: R滑最小=(UU额)
10、/Imax =(4.52.5)V/0.5A=4 若电压表量程为 03V,电压表最大示数是 3V,此时电路电流: I=(UUR)/RL =(4.53)V/5 =0.3A 由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值: R滑最大=UR/I=3V/0.3A=10 则滑动变阻器接入电路的阻值范围是:410 24.(2019潍坊)(5 分)某品牌的电热水壶铭牌如图所示, 电热水壶正常工作时,将水壶中的额定容量的水加热至沸腾。 已知室温与水的初温皆为 20,水的比热容 c水=4.2103 J/(kg) ,水的密度 水=1.0103kg/m3。 (1)求水吸收的热量; (2)通过计算判断,加热时间是否可能为
11、 200s。5*牌智能滚筒洗衣机额定电压220V加热功率2400W设定温度范围3090电动机功率240W110 6防电墙电阻27.(2019潍坊) (9 分)如图所示电路中,电源电压保持不变,R0 为定值电阻,灯泡 L 的额 定电压 UL=6V。断开 S1,闭合 S2、S3,移动滑动变阻器的滑片,当电流表示数 I1=0.2A 时,电 压表的示数 U1=4.8V。闭合 S1、S2、S3,滑片滑至最右端时,灯泡 L 正常发光,电流表的示数 I2=0.75A。断开 S3,闭合 S1、S2,在移动滑片的过程中,当电流表示数分别为 I、2I 时,滑动变 阻器的电功率均为 P同。忽略灯泡电阻随温度的变化。
12、求: (1)定值电阻 R0的阻值; (2)灯泡 L 的额定电流 IL; (3)滑动变阻器的电功率 P同。23 (2019东营) (11分)某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全 等优点。其简化等效电路如图所示,此时处于空档位置。闭合开关S,旋钮绕P6转动,实 现档位转换, 旋至1档时R1、 R2 同时工作, 洗衣机处于加热状态; 旋至2档时R2 和电动机 同时工作, 洗衣机处于保温洗涤状态。R1 和R2 均为电热丝, 其阻值不受温度影响,R1=22, 主要参数如下表 (C 水=4.2103 J(kg) )(1)洗衣机内注入10kg 的水,在额定电压下连续加热105
13、0 秒,水温由20上升到50,此过程中的加热效率是多少?(2)R2 阻值是多少?(3)洗衣机处于保温洗涤状态时,干路电流是多少?(4)防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全。 异常漏电情况下, 电流依次经防电墙和人体流入大地, 若人体的最大电 阻为1105,人体的安全电压不高于 36V,通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。23 (11 分)解:7(1)水吸收的热量:Q 吸=cm(t2-t1)=4.2l03J/(kg)10kg(50-20)= 1.26l06J1 分 加热消耗的电能:W=Pt=2400W1050s=2.52106J1 分加热的
14、效率:= =1 分(2)R1 与R2 并联,P=UI,I= P=R1 电热丝的加热功率:P1= =2200W1 分R2 电热丝的加热功率:P2= P- P1=2400W-2200W=200W1 分R2 电热丝的阻值:R2= =2421 分(3)R2 与电动机并联R2 与电动机的总功率:P 总= P2+P 动=240W+200W=440W1 分 保温洗涤的干路电流:I=1 分(4)防电墙与人的电阻串联 串联总电阻:R=R0+R 人=1106+1105=1.110 6串联电路的电流:I0= =210-4A1 分人体的电压:U 人=I0R 人=210-4A 1105=20V1 分8因为U 人小于36
15、V,所以防电墙技术能保证人的安全。1 分 24 (2019东营) (12分)进入三月份以来,东营街头出现了一种共享电动汽车。下表是这种汽车的主要 参数。 (g取10N/kg)(1)电动机是电动汽车的核心部分,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)右图是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图像,标准承载下, 电动汽车以速度匀速行驶1分钟的耗电量为0.4 kwh,电动机的效率 是多少?(4)若某燃油汽车百公里耗油 6 升,每升油 5.5 元,电动汽车充电每度0.8 元,通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济?24 (12 分)
16、解:(1)电能转化为机械能1 分通电线圈在磁场中受力转动2 分(2)乘客与车的总质量:m=m1+m2=800kg+200kg=1000kg 汽车对水平地面的的压力:F=G =mg=1000 kg10 N /kg= 10000 N1 分 汽车与水平地面的总接触面积:S=4S0=450cm2=200 cm2=210-2 m21 分F 汽车对水平地面的压强:P= S空车质量800kg 50cm244kwh每个轮胎与地面接触面积电池容量标准承载200kg最大续航(充满电最大行驶路程)200km所受阻力与汽车总重的比值0.099=5105Pa1 分(3)由图表知电动汽车的速度:v=201 分1032 (
17、2019衡阳)如图所示是某型起吊装置示意图。在某次打捞过程中,使用该 装置将质量为 4.8103kg 的水中物体 A 在 10s 内匀速竖直吊起 1m 高(物体 A 未漏出水面) ,电动机工作电压为 380V,工作电流为 50A,电动机对钢绳的 拉力F1为 1.9104N,滑轮组的机械效率为 50%,已知水的密度为 1.0103kg/m3。求: (1)电动机在 10s 内消耗的电能; (2)钢绳拉力F1在 10 秒内做的功; (3)物体 A 所受拉力F2的大小; (4)物体 A 的密度。【答案】 (1)91.9 10 J(2)47.6 10 J(3)43.8 10 N(4)334.8 10 k
18、g/m 【解析】【考点】电功、滑轮组、浮力、密度 30 (2019衡阳)2019 年 5 月 5 日 C919 在浦东机场成功起飞。这是我国最新自主研发的中型民航客机, 打破了欧美国家民航技术长期垄断,成为我国“大国制造”的标志之一。该机在某次试飞时飞机以 300km/h 的速度水平匀速飞行了 2h;估计该机质量为 40t,着陆后静止在11水平地面时轮子与地面的总结出面积为 4m2。求: (1)飞机在这 2h 内水平飞行的路程; (2)飞机水平匀速飞行时受到的升力; (3)飞机静止在水平地面时对地面的压强。【答案】 (1)600km(2)54 10 N(3)51 10 Pa 【解析】【考点】速
19、度、二力平衡、压强 28 (2019威海)图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图,它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成,小明家住该小区某栋楼的 16 楼,他乘电梯从 1 楼匀速升到 16 楼用时 50s,已知每层楼的高度为 3m小明重 600N轿厢重 5400N,动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计,针对此时程,解答下列问题(1)拉力 F 的功率为多大?(2)动滑轮 A 提升小明的机械效率为多少?(3)图乙是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图,在工作电路中,当电梯没有超载时,触点 K 与触点 A 接触,闭合开关 S,电动机正常工作,当电梯超载时,触点 K 与触点 B 接触,电
20、铃发出报警铃声,即使闭合开关 S,电动机也不工作,在控制电路中,已知电源电压为 6V,保护电阻 R2=100,电阻式压力传感器 R1的阻值随乘客压力(F压)大小变化如图丙所示,电磁铁线圈的阻值忽略不计,当电磁铁线圈电12流超过 0.02A 时,电铃就会发出警报声,若乘客人均重为 700N,该电梯最多可以乘载多少人?【考点】IH:欧姆定律的应用;F4:滑轮(组)的机械效率;FF:功率的计算【分析】 (1)根据滑轮组的省力特点求出拉力大小,求出轿厢上升的高度,根据 s=2h 求出拉力移动距离,再根据 W=Fs 求出拉力做的功,根据 P=求出拉力的功率;(2)根据 W=Gh 求出动滑轮做的有用功,再
21、根据 =求出机械效率;(3)根据欧姆定律求出电路中的总电阻,减去保护电阻阻值,求出电阻式压力传感器 R1的阻值,根据图象读出此时的压力,除以客人均重,得出客人数量【解答】解:(1)拉力 F=(G+G轿厢)=3000N,轿厢上升的高度 h=153m=45m,拉力移动距离 s=2h=245m=90m,拉力做的功 W总=Fs=3000N90m=270000J,拉力的功率 P=18000W;(2)滑轮提升小明做的有用功:W有用=Gh=600N45m=27000J,动滑轮 A 提升小明的机械效率 =100%=100%=10%;(3)由欧姆定律得:电路总电阻 R=300,此时压力传感器的电阻值 R1=RR
22、2=300100=200,根据图象可知此时的最大压力为 9000N,电梯承载的人数=12 人答:(1)拉力 F 的功率为 18000W;(2)动滑轮 A 提升小明的机械效率为 0%;(3)该电梯最多可以乘载 12 人11.(2019青岛)小雨用滑轮组提升重物。每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和水的阻力。请画出与解题过程相应的受力分析示意图。13(1)物体A的质量为 50kg,求物体A的重力是多少?(2)如图甲所示,小雨对绳子自由端的拉力为 150N 时,地面对物体A的支持力是 100N。为了提起物体A,他增加了滑轮个数,组装了如图乙所示的滑轮组,并利用它将物体A在空气 中匀速提升了 2m,求小雨做
23、的功是多少?(3)小雨用图乙所示的滑轮组,将另一密度为 1.5103kg/m3的物体B从某液体中匀速向上拉至空气中,拉力F随时间t变化的图象如图丙所示。已知F2与F1之差为 50N,在空气中提升B时滑轮组的机械效率为 75%。求液体密度是多少?21.(2019安徽)已知物体的重力势能表达式为 EP=mgh,动能表达式为 EK=21mv2;其中 m 为物体的质量,h 为物体距离水平地面的高度,v 为物体的运动速度,g 为常量,取 10N/kg。如图所示,将一质量为 0.4kg 的物体从距离地面 1.5m 的高度沿水平方向以 2m/s 的速度抛出。不计空气阻力,物体从被抛出到落地的瞬 间,整个过程
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