專題05 計(jì)算題-中考物理重難題型滿分沖刺集訓(xùn)（全國通用）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

專題05 計(jì)算題 1．一輛5G無人配送車，質(zhì)量為500kg，在水平路面上勻速行駛時(shí)受到的阻力是車重的0.05倍。如圖是配送車某次運(yùn)動(dòng)的路程與時(shí)間圖像，g取。求：（1）10min內(nèi)配送車的平均速度；（2）前5min配送車牽引力做的功；（3）若配送車的輸出功率為625W，則前5min此配送車的做功效率是多少？【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】解：（1）根據(jù)圖像可知，配送車在內(nèi)通過的路程為，內(nèi)配送車的平均速度（2）配送車的重力配送車勻速行駛受到的阻力由于配送車勻速行駛時(shí)受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，則牽引力前配送車運(yùn)動(dòng)的距離牽引力做的功（3）配送車所做的總功前此配送車的做功效率答：（1）10min內(nèi)配送車的平均速度為；（2）前配送車牽引力做的功為；（3）若配送車的輸出功率為625W，則前此配送車的做功效率是。2．如圖所示是我國自主研制的新型氣墊兩棲登陸艇，它的質(zhì)量為，底面積為，g取。求：（1）登陸艇所受重力的大小是多少？它漂浮在海面時(shí)受到的浮力是多少？（2）登陸艇靜止在水平海灘上時(shí)對(duì)海灘的壓強(qiáng)是多少？（3）若登陸艇以的速度勻速行駛，受到的阻力為，則10min做了多少功？它的功率是多少？【答案】（1），；（2）；（3），【詳解】解：（1）登陸艇所受重力為因?yàn)榈顷懲?，所?/span>（2）在水平海灘上，登陸艇對(duì)海灘的壓力等于自身重力，即對(duì)海灘的壓強(qiáng)為（3）由于登陸艇勻速行駛，因此牽引力等于阻力，即由可得，10min內(nèi)行駛的路程為10min做的功功率為答：（1）登陸艇所受重力的大小是；它漂浮在海面時(shí)的浮力是；（2）登陸艇靜止在水平海灘上是對(duì)海灘的壓強(qiáng)是；（3）登陸艇10min做了的功；它的功率是。3．一帶小孔圓桶內(nèi)裝有待制的藥料，通過桶轉(zhuǎn)動(dòng)持續(xù)攪拌藥料，并用間歇性的水滲入對(duì)其稀釋。在桶壁等高位置對(duì)稱均勻開有四個(gè)小圓孔，其截面圖與側(cè)面圖如圖甲、乙所示。將桶橫放并繞水平固定軸O均勻地順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一周所用時(shí)間t=3.2s，在距桶上邊緣h=60cm處有一水龍頭，若桶不轉(zhuǎn)動(dòng)，水一滴一滴流出恰能滴入孔中。每隔t2=0.4s產(chǎn)生一滴水。桶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，觀測發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)谌嗡蝿傄侣鋾r(shí)，第一顆水滴恰好進(jìn)入圓桶小圓孔。水滴可近似看成球體，水滴直徑和桶上四個(gè)小圓孔直徑均為d=0.5cm。π≈3，水的密度為1.0×103kg/m3。求：（1）水滴下落的平均速度；（2）每滴水的質(zhì)量（球的體積）；（3）當(dāng)?shù)谝活w水滴恰好進(jìn)入圓桶開始算起，1min內(nèi)滴入桶內(nèi)的總水滴數(shù)是多少？為了減少水資源浪費(fèi)，請(qǐng)通過推理計(jì)算并給出具體可行的解決方案（不能改變帶孔圓桶的結(jié)構(gòu)）。【答案】（1）；（2）；（3）75，見解析【詳解】解：（1）由題意可知當(dāng)?shù)谌嗡蝿傄侣鋾r(shí)，第一顆水滴恰好進(jìn)入圓桶小圓孔，所以水滴下落到圓通的時(shí)間為t1=2t2=2×0.4s=0.8s水滴下落的路程為60cm=0.6m，水滴下落的平均速度（2）水一滴一滴流出恰能滴入孔中，水滴可近似看成球體，所以每滴水的體積每滴水的質(zhì)量（3）桶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)一周所用時(shí)間t=3.2s，所以到達(dá)下一個(gè)圓孔的時(shí)間為當(dāng)?shù)谌嗡蝿傄侣鋾r(shí)，第一顆水滴恰好進(jìn)入圓桶小圓孔，當(dāng)?shù)谝活w水滴恰好進(jìn)入圓桶開始算起，每隔0.8s就有一滴水滴進(jìn)去，所以1min內(nèi)滴入桶內(nèi)的總水滴數(shù)是每隔0.8s就有一滴水滴進(jìn)去，說明還有一滴水浪費(fèi)，應(yīng)該改變圓桶的速度，使每轉(zhuǎn)一周所用時(shí)間t=1.6s就可以了。答：（1）水滴下落的平均速度是0.75m/s；（2）每滴水的質(zhì)量是6.25×10-5kg；（3）1min內(nèi)滴入桶內(nèi)的總水滴數(shù)是75滴。改變圓桶的速度，使每轉(zhuǎn)一周所用時(shí)間t=1.6s。4．如圖甲所示是使用汽車打撈湖水中重物的示意圖，汽車通過定滑輪牽引水底一個(gè)質(zhì)量分布均勻的正方體重物，在整個(gè)打撈過程中，汽車以恒定的速度v=0.1m/s向右運(yùn)動(dòng)。圖乙是此過程中汽車?yán)?/span>F隨時(shí)間t變化的圖象。設(shè)t=0時(shí)汽車開始提升重物，忽略水的阻力、繩重、滑輪摩擦和湖水深度的變化，已知湖水的密度是1×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）湖水的深度；（2）湖水對(duì)湖底的壓強(qiáng)；（3）重物的密度；（4）整個(gè)打撈過程中汽車?yán)Φ淖钚」β省?/span>【答案】（1）6m；（2）6×104Pa；（3）3×103kg/m3；（4）2000W【詳解】解：（1）由圖乙可知從開始提升重物到重物完全露出水面所用的時(shí)間t1=60s，忽略湖水深度的變化，湖水的深度h=s=vt1=0.1m/s×60s=6m（2）湖水對(duì)湖底的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa（3）由圖乙可知，重物上表面剛露出水面到下表面剛露出水面所用的時(shí)間t2=60s﹣50s=10s重物的邊長l=vt2=0.1m/s×10s=1m正方體重物的體積V=l3=(1m)3=1m3由圖乙可知，重物的重力G=F2=3×104N由G=mg可知，重物的質(zhì)量則重物的密度（4）由可知，速度恒定時(shí)，拉力最小時(shí)汽車的功率最小，當(dāng)重物浸沒在水中時(shí)，排開水的體積最大，重物受到的浮力最大，由力的平衡條件可知，此時(shí)汽車的拉力最小，重物浸沒在水中時(shí)排開水的體積V排=V=1m3重物受到浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1m3=1×104N則汽車的最小拉力F最小=G﹣F浮=3×104N﹣1×104N=2×104N整個(gè)打撈過程中汽車?yán)Φ淖钚」β?/span>P最小=F最小v=2×104N×0.1m/s=2000W答：（1）湖水的深度為6m；（2）湖水對(duì)湖底的壓強(qiáng)為6×104Pa；（3）重物的密度為3×103kg/m3；（4）整個(gè)打撈過程中汽車?yán)Φ淖钚」β蕿?/span>2000W。5．建筑工地的工人用如圖所示的滑輪組來提升重物。已知重物G=900N，不計(jì)繩重和摩擦，當(dāng)繩子自由端的拉力F=400N時(shí)，可將重物勻速提升2m。在此過程中，試求：（1）拉力F做了多少功?（2）滑輪組的機(jī)械效率是多少?（3）若將該滑輪組的機(jī)械效率提高5%，需要用此滑輪組提升多重的重物?【答案】（1）2400J；（2）75%；（3）1200N【詳解】解：（1）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=3，則繩子自由端移動(dòng)的距離拉力F做功（2）拉力做的有用功滑輪組的機(jī)械效率（3）不計(jì)繩重和摩擦，由可得，動(dòng)滑輪的重力將該滑輪組的機(jī)械效率提高5%時(shí)，其機(jī)械效率為，設(shè)提升重物的重力為G′，因克服重物重力所做功為有用功，克服重物重力和動(dòng)滑輪重力做的功為總功，所以，滑輪組的機(jī)械效率解得答：（1）拉力F做功2400J；（2）滑輪組的機(jī)械效率是75%；（3）若將該滑輪組的機(jī)械效率提高5%，需要用此滑輪組提升1200N的重物。6．如圖甲所示為某科技小組為某公園設(shè)計(jì)的池塘水位警戒裝置，主要部件是壓力傳感器Rx連接一根質(zhì)量可以忽略的輕桿，輕桿跟一浮漂相連，水位上漲時(shí)輕桿和浮漂始終處于豎直狀態(tài)，浮漂的底面積S=2cm2，浮漂高度足夠高，處于標(biāo)準(zhǔn)水位時(shí)，輕桿恰好無壓力且浮漂淹沒水中的深度h=20cm。電源電壓恒為8V，報(bào)警器電阻R0=15Ω。當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時(shí)，報(bào)警器開始發(fā)出警報(bào)信號(hào)。壓力傳感器Rx阻值隨壓力F的變化關(guān)系如圖乙所示。已知水的密度為1.0×103kg/m3。求：（1）F=0時(shí)電壓表的示數(shù)；（2）求浮漂的質(zhì)量；（3）開始報(bào)警時(shí)浮漂所受浮力。【答案】（1）3V；（2）0.04kg；（3）8.4N【詳解】解：（1）分析電路圖可知，電阻R0與Rx串聯(lián)，電壓表測R0兩端電壓，由乙圖可知，F=0時(shí)，Rx=25Ω，電阻R0=15Ω，電源電壓恒為8V，則電路中電流則電阻R0兩端電壓所以電壓表的示數(shù)為3V。（2）浮漂的底面積S=2cm2，處于標(biāo)準(zhǔn)水位時(shí)，輕桿恰好無壓力且浮漂淹沒水中的深度h=20cm，則浮漂浸入水中受到浮力輕桿恰好無壓力，則浮漂的重力等于浮漂受到的浮力，則浮漂的質(zhì)量（3）電壓表示數(shù)為6V時(shí)，報(bào)警器開始發(fā)出警報(bào)信號(hào)，則電路中電流則Rx的阻值由乙圖可知，Rx受到的壓力F為8N，則浮漂所受浮力答：（1）F=0時(shí)電壓表的示數(shù)為3V；（2）浮漂的質(zhì)量為0.04kg；（3）開始報(bào)警時(shí)浮漂所受浮力為8.4N。7．如圖所示，電源電壓恒定不變，滑動(dòng)變阻器R1的阻值范圍是0~20Ω，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移到A端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移到B端時(shí)，電流表的示數(shù)為1.2A。則:（1）電源電壓是多少?（2）定值電R2的阻值是多少?（3）分析說明電路在什么狀態(tài)下消耗的電功率最大?并求出電路消耗的最大電功率。【答案】（1）12V；（2）20Ω；（3）R1與R2并聯(lián)時(shí)電功率最大，14.4W【詳解】解：（1）當(dāng)S閉合，P在A端時(shí)，只有R1全部接入電路根據(jù)歐姆定律有（2）當(dāng)P在B端時(shí)，R1與R2并聯(lián)，此時(shí)電流，由可得根據(jù)并聯(lián)電路中電阻的規(guī)律有解得（3）根據(jù)可知，電壓一定時(shí)，電阻越小，電功率越大，所以當(dāng)R1與R2并聯(lián)時(shí)，電路的電功率最大，由可得，電路最大電功率為答：（1）電源電壓是；（2）定值電R2的阻值是；（3）當(dāng)R1與R2并聯(lián)時(shí)，電路的電功率最大，電路消耗的最大電功率。8．如圖，電源電壓恒為4.5V，燈泡L上標(biāo)有“3V 0.5A”字樣，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“15Ω 1A”字樣，定值電阻R1阻值為10Ω，電流表量程為0～3A，電壓表量程為0～3V，不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡正常工作時(shí)電阻為多大；（2）當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器剛好在最右端，求電路的總電阻；（3）當(dāng)開關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開時(shí)，在確保電路元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器R2的取值范圍。【答案】（1）6Ω；（2）6Ω；（3）3~12Ω【詳解】解：（1）根據(jù)燈泡L上標(biāo)有“3V 0.5A”字樣，燈泡正常工作時(shí)電阻為（2）當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開時(shí)，R1與R2并聯(lián)，燈泡L被短路，滑動(dòng)變阻器剛好在最右端，滑動(dòng)變阻器全部接入，電路的總電阻則電路的總電阻為（3）當(dāng)開關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器與燈L串聯(lián)，電壓表測量滑動(dòng)變阻器的電壓，根據(jù)燈泡L上標(biāo)有“3V 0.5A”可知，電路中最大電流為0.5A，此時(shí)燈泡兩端的電壓為3V，電源電壓為4.5V，則滑動(dòng)變阻器的電壓為此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值最小，最小阻值為滑動(dòng)變阻器向右滑時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻變大，根據(jù)串聯(lián)分壓，電阻變大，電壓表的示數(shù)變大，而電壓表量程為0～3V，故滑動(dòng)變阻器的兩端最大的電壓為3V，此時(shí)電燈兩端的電壓為電路中的電流為此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為答：（1）燈泡正常工作時(shí)電阻為6Ω；（2）當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器剛好在最右端，求電路的總電阻為6Ω；（3）滑動(dòng)變阻器的取值范圍為3~12Ω。9．汽車啟動(dòng)時(shí)，蓄電池向啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)M供電，設(shè)M兩端電壓為U，測得U﹣t和I﹣t圖象如圖1。（1）求0.5s到1s，電動(dòng)機(jī)M所消耗的電能；（2）M僅通過導(dǎo)線a、b接入電路，如圖2所示，a的電阻為0.001Ω。若通過M的電流為200A，持續(xù)2s，求此過程a產(chǎn)生的熱量；（3）一般采用電磁繼電器控制M的通斷電，利用實(shí)驗(yàn)器材模擬汽車啟動(dòng)，請(qǐng)用筆畫線完成電路的連接。【答案】（1）1000J；（2）80J；（3）見解析【詳解】解：（1）由圖1可知，0.5s到1s時(shí)，電動(dòng)機(jī)M兩端電壓為10V，通過電動(dòng)機(jī)的電流為200A，電動(dòng)機(jī)消耗的電能為（2）此過程a產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt＝(200A)2×0.001Ω×2s＝80J（3）由圖3可知，當(dāng)開關(guān)閉合，銜鐵被吸下，電磁繼電器相當(dāng)于開關(guān)，電路連接如下圖所示：答：（1）0.5s到1s，電動(dòng)機(jī)M所消耗的電能為1000J；（2）此過程a產(chǎn)生的熱量為80J；（3）見解析。10．新型電飯鍋采用“聰明火”技術(shù)，智能化地控制食物在不同時(shí)間段的溫度，以得到最佳的營養(yǎng)和口感，其簡化電路如圖甲所示。和均為電熱絲，S1是自動(dòng)控制開關(guān)。煮飯時(shí)，把電飯鍋接入220V電路中，在電飯鍋工作的內(nèi)，電路中總電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。求：（1）S和S1都閉合時(shí)電飯鍋的電功率；（2）電熱絲的阻值；（3）這內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量。【答案】（1）660W；（2）；（3）【詳解】解：（1）S和S1都閉合時(shí)，和并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路總電阻小于任何一個(gè)分電阻可知，此時(shí)電路總電阻較小，電流較大，由圖象可知為，此時(shí)電飯鍋的電功率（2）只閉合S，電路中只有，電路中電流較小并由圖象可知為，由歐姆定律可知（3）由圖象可知，S和S1都閉合時(shí)，電路總電阻較小，電路中電流較大為，由圖像可知當(dāng)只閉合S，電路中只有，電路中電流較小為，由圖像可知答：（1）S和S1都閉合時(shí)電飯鍋的電功率是；（2）電熱絲的阻值是；（3）這內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量是。11．如圖所示的電路中，定值電阻R1為10Ω，電源兩端電壓為3V。閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)為2V。（1）畫出實(shí)物電路所對(duì)應(yīng)的電路圖；（2）求定值電阻R2的阻值；（3）求R1的電功率。【答案】（1）；（2）；（3）0.4W【詳解】解：（1）由實(shí)物圖知道，定值電阻R1與R2串聯(lián)，電壓表串聯(lián)R1兩端的電壓值，電路圖如下（2）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流等于通過的電流故定值電阻R2的阻值（3）電阻的電功率答：（1）電路圖見解析；（2）求定值電阻R2的阻值是5Ω；（3）R1的電功率是0.4W。12．小蘭家有一個(gè)電熱加濕器，其規(guī)格為“220V 440W”，求：（1）該電熱加濕器正常工作時(shí)的電流；（2）假設(shè)熱量全部被水吸收，該電熱加濕器正常工作30min，可以在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下把3kg的冷水溫度升高多少？已知c水=4.2×103J/(kg?℃)（結(jié)果保留整數(shù)）（3）小蘭家中的電能表表盤上標(biāo)有“3000imp/kW?h”字樣，如圖所示，它的含義是：每消耗1kW?h的電能，電表上的指示燈閃爍3000次。一天，小蘭斷開家中其他所有用電器，只接通電熱加濕器，發(fā)現(xiàn)電能表的指示燈在5min內(nèi)閃爍100次，此時(shí)電熱加濕器的實(shí)際功率是多少？【答案】（1）2A；（2）63℃；（3）400W【詳解】解：（1）由P=UI可知，電熱加濕器正常工作時(shí)的電流（2）由可知，電熱加濕器正常工作30min產(chǎn)生的熱量Q=W=Pt=440W×30×60s=7.92×105J假設(shè)熱量全部被水吸收，水吸收的熱量Q吸=Q=7.92×105J由Q吸=cmΔt可知，水升高的溫度（3）電能表的指示燈閃爍100次電熱加濕器消耗的電能此時(shí)電熱加濕器的實(shí)際功率答：（1）該電熱加濕器正常工作時(shí)的電流為2A；（2）可以在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下把3kg的冷水溫度升高63℃；（3）此時(shí)電熱加濕器的實(shí)際功率是400W。13．如圖1所示是某便攜式電燉杯，部分銘牌參數(shù)如表所示，用該電燉杯在加熱擋煮湯時(shí)，當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)，溫控開關(guān)會(huì)自動(dòng)變?yōu)楸負(fù)?。求?/span>[c湯＝4.0×103J/（kg?℃）]額定電壓220V加熱功率400W保溫功率100W頻率50Hz容量700mL（1）電燉杯正常加熱時(shí)的電流（結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）；（2）把質(zhì)量為0.42kg、20℃的湯加熱到100℃，如圖2所示，是電燉杯正常工作過程中湯的溫度隨時(shí)間變化的圖像，求該電燉杯在加熱過程中的熱效率；（3）斷開家中其他用電器，僅用該電燉杯的加熱擋工作1min，小華發(fā)現(xiàn)家中標(biāo)有“3000r/（kW?h）”的電能表表盤轉(zhuǎn)了18r，通過計(jì)算判斷此時(shí)該電燉杯是否正常加熱？【答案】（1）1.82A；（2）80%；（3）該電燉杯沒有正常加熱【詳解】解：（1）由得，電燉杯正常加熱時(shí)的電流為（2）把質(zhì)量為0.42kg、20℃的湯加熱到100℃，湯吸收的熱量為根據(jù)圖像可知，將湯加熱至100℃，需要加熱的時(shí)間為此時(shí)電流所做的功為電燉杯在加熱過程中的熱效率為（3）斷開家中其他用電器，僅用該電燉杯的加熱擋工作1min，小華發(fā)現(xiàn)家中標(biāo)有“3000r/（kW?h）”的電能表表盤轉(zhuǎn)了18r，此時(shí)電燉杯的實(shí)際功率為小于電燉杯的額定功率400W，此時(shí)該電燉杯沒有正常加熱。答：（1）電燉杯正常加熱時(shí)的電流是1.82A；（2）該電燉杯在加熱過程中的熱效率為80%；（3）該電燉杯沒有正常加熱。14．有兩艘潛艇一前一后，兩者相距L，且兩者始終保持相的速度v同向前進(jìn)，后艇的水下聲吶系統(tǒng)發(fā)出聲吶信號(hào)，到達(dá)面的艇時(shí)立即被反射回來。已知聲吶信號(hào)在水中傳播的速度為v0。（1）證明：后艇從發(fā)出信號(hào)到接收到反射回來的信號(hào)的時(shí)間為（2）通過對(duì)這個(gè)數(shù)學(xué)式的討論，說明當(dāng)兩艘艇處于何種狀態(tài)時(shí)，后艇從發(fā)出信號(hào)到接收到反射回來的信號(hào)的時(shí)間最短。【答案】（1）見解析；（2）當(dāng)兩潛水艇靜止時(shí)，后潛水艇從發(fā)出信號(hào)到接收到反射回來的信號(hào)的時(shí)間最短【詳解】解：（1）因L一定，兩艘潛艇保持相同的速度v同向前進(jìn)。信號(hào)向前面的艇傳播時(shí)，相對(duì)前面潛水艇的速度為v0-v，到達(dá)前面潛水艇的時(shí)間為信號(hào)返回時(shí)，相對(duì)后潛水艇的速度為v0+v，到達(dá)后潛水艇的時(shí)間為后艇從發(fā)出信號(hào)到接收到反射回來的信號(hào)的時(shí)間為（2）由可知，當(dāng)v=0時(shí)，的值最大，則t最小，這說明當(dāng)兩潛水艇靜止時(shí)，后潛水艇從發(fā)出信號(hào)到接收到反射回來的信號(hào)的時(shí)間最短。答：（1）證明過程見解析；（2）當(dāng)兩潛水艇靜止時(shí)，后潛水艇從發(fā)出信號(hào)到接收到反射回來的信號(hào)的時(shí)間最短。

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