z08專題八 綜合計算題

1、1專題八專題八 返回目錄返回目錄 專題八專題八 綜合計算題綜合計算題 2專題闡述專題闡述返回目錄返回目錄 學科內綜合計算題主要包括力學綜合、電學綜合學科內綜合計算題主要包括力學綜合、電學綜合與電熱綜合，這些綜合計算題一般作為壓軸題在試卷與電熱綜合，這些綜合計算題一般作為壓軸題在試卷的最后出現(xiàn)，重在考查學生綜合分析問題并能利用物的最后出現(xiàn)，重在考查學生綜合分析問題并能利用物理知識解決問題的能力理知識解決問題的能力# #力學綜合計算題一般可分為力學綜合計算題一般可分為壓強和浮力相關計算，功、功率和機械效率相關計算壓強和浮力相關計算，功、功率和機械效率相關計算兩大類，所選試題一般都以生活實踐和現(xiàn)代的

2、科技為兩大類，所選試題一般都以生活實踐和現(xiàn)代的科技為背景，如結合背景，如結合“遼寧艦遼寧艦”、“蛟龍?zhí)栻札執(zhí)枴钡瓤疾閴簭姾偷瓤疾閴簭姾透×χR；浮力知識；3專題闡述專題闡述返回目錄返回目錄電學綜合計算題一般可分為純歐姆定律及串并聯(lián)電路電學綜合計算題一般可分為純歐姆定律及串并聯(lián)電路特點的相關計算，電功、電功率相關計算兩大類，所特點的相關計算，電功、電功率相關計算兩大類，所選試題一般以特定的電路圖為基礎，在分析電路的基選試題一般以特定的電路圖為基礎，在分析電路的基礎上進行解答；電熱綜合計算題則主要是結合電功、礎上進行解答；電熱綜合計算題則主要是結合電功、電功率和熱量相關計算公式進行計算電功率和熱量

3、相關計算公式進行計算. .這類試題主要這類試題主要以現(xiàn)代家用電器為主要素材，如電熱水壺等以現(xiàn)代家用電器為主要素材，如電熱水壺等. .4針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄1.1.（1313云南）云南）一轎車包括乘客的總質量為一轎車包括乘客的總質量為1 600 kg轎車靜止時輪胎與水平地面接觸的總面積為轎車靜止時輪胎與水平地面接觸的總面積為0.1 m2 . .該該轎車上午轎車上午11:30駛入黃城高速公路入口，下午駛入黃城高速公路入口，下午1:30 到到達青州出口，總共行駛了達青州出口，總共行駛了, ,240 km. .該段高速公路限速該段高速公路限速120 km/h，其間經過的隧道和橋梁限速為，其

4、間經過的隧道和橋梁限速為80 km/h.80 km/h.求：求：（1 1） 轎車靜止在水平路面上時對地面的壓強是多轎車靜止在水平路面上時對地面的壓強是多大？大？（2 2）轎車全程行駛的平均速度是多大？）轎車全程行駛的平均速度是多大？（3 3）轎車在行駛中有超速嗎？為什么？）轎車在行駛中有超速嗎？為什么？5針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄解：解：（1 1）轎車靜止在水平路面上，則轎車對水平地）轎車靜止在水平路面上，則轎車對水平地面的壓力等于其重力，面的壓力等于其重力，F(xiàn)= =G= =mg=1 600 kg=1 600 kg10 N/kg=10 N/kg=16 000N16 000N所以轎車對地面

5、的壓強為：所以轎車對地面的壓強為：521 6 0 0 0 N1 .61 0P a0 .1 mFpS（2 2）行駛時間為）行駛時間為t=2 h=2 h，而行駛路程為，而行駛路程為s=240 km=240 km所以所以轎車全程行駛的平均速度為：轎車全程行駛的平均速度為：240km1202hsvtkm/h6針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄（3 3）有超速）有超速. .因為隧道和橋梁路段限速因為隧道和橋梁路段限速80 km/h80 km/h，轎，轎車的平均速度應低于車的平均速度應低于120 km/h120 km/h才能不超速才能不超速2.2.（1313濰坊）濰坊）中國第一艘航母中國第一艘航母遼寧艦于遼

6、寧艦于2012 2012 年年9 9月正式服役月正式服役. .該艦長該艦長304 m304 m，寬，寬70.5 m70.5 m，滿載時排，滿載時排水量水量67 500 t67 500 t，最高航速，最高航速60 km/h.60 km/h.已知海水的密度約已知海水的密度約為為1.01.010103 3 kg/m kg/m3 3，g g取取10 N/kg,10 N/kg,求求: :（1 1）滿載時該艦受到的浮力）滿載時該艦受到的浮力. .（2 2）海面下）海面下7 m7 m處的艦體受到海水的壓強處的艦體受到海水的壓強. .（3 3）遼寧艦在執(zhí)行任務時，以）遼寧艦在執(zhí)行任務時，以,40 km/h,4

7、0 km/h的速度勻速的速度勻速航行航行5 h5 h，若航行時的阻力為，若航行時的阻力為1.01.010105 5 N N，則這一過則這一過程中動力所做的功是多少？程中動力所做的功是多少？7針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄解：解：（1 1）船艦一般漂浮在水面上，由二力平衡知識）船艦一般漂浮在水面上，由二力平衡知識分析可得該艦滿載時受到的浮力大小等于滿載時的重分析可得該艦滿載時受到的浮力大小等于滿載時的重力，由重力公式力，由重力公式G= =mg=675 000=675 00010103 3 kg kg10 N/kg=10 N/kg=6.756.7510108 8 N. N.得浮力得浮力F=6.7

8、5=6.7510108 8 N N（2 2）由液體壓強計算公式得：）由液體壓強計算公式得：p= =gh=1.0=1.010103 3 kg/mkg/m3 310 N/kg10 N/kg7 m=77 m=710104 4 Pa Pa（3 3）由于該艦做勻速運動，處于平衡狀態(tài)，由二力）由于該艦做勻速運動，處于平衡狀態(tài)，由二力平衡知識分析可得該艦的動力等于阻力，所以動力做平衡知識分析可得該艦的動力等于阻力，所以動力做的功的功W= =Fs= =fs= =fvt=1.5=1.510103 3 N N404010103 3 m/h m/h5 h=5 h=3 310108 8 J J8針對訓練針對訓練返回目

9、錄返回目錄3.3.（1313畢節(jié)）畢節(jié)）用如圖所示的滑輪組在用如圖所示的滑輪組在5 s內將靜止內將靜止在水平地面上質量在水平地面上質量 m=40 kg、底面積、底面積 S=1 m2的物的物體勻速豎直提升體勻速豎直提升3 m，所用拉力，所用拉力 F=250 N. .求：求：（1 1）提升前，物體靜止在水平地面）提升前，物體靜止在水平地面上時對地面的壓強是多大？上時對地面的壓強是多大？（g=10 N/kg）（2 2）滑輪組提升物體過程中做的有）滑輪組提升物體過程中做的有用功是多少？用功是多少？（3 3）拉力）拉力 F 的功率是多少？的功率是多少？（4 4）滑輪組的機械效率是多少？）滑輪組的機械效率

10、是多少？9針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄解：解：（1 1）對地面的壓強：）對地面的壓強：240kg 10400Pa1mFGmgpSSSN/kg（2 2）有用功：）有用功：W W有有= =GhGh=400 N=400 N3 m=1 200 J3 m=1 200 J（3 3）拉力）拉力F F 移動的距離：移動的距離：s s= =nhnh=2=23 m=6 m3 m=6 m拉力拉力F F 做功；做功；W W總總= =FsFs=250 N=250 N6 m=1 500 J6 m=1 500 J拉力拉力F F 的功率：的功率：1500J300W5sWPt總10針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄（4 4）

11、滑輪組的機械效率：）滑輪組的機械效率：1200J80%1500JWW有總4.4.（1313淄博）淄博）如圖所示是一種太陽能路燈的電路如圖所示是一種太陽能路燈的電路示意圖，光控開關示意圖，光控開關 S S 白天與白天與 a a 點接觸，太陽能電點接觸，太陽能電池板給蓄電池充電，晚上與池板給蓄電池充電，晚上與 b b 點接觸，蓄電池給點接觸，蓄電池給路燈供電路燈供電. .太陽能電池板在晴天時每天可接收太陽能太陽能電池板在晴天時每天可接收太陽能7.5 kWh7.5 kWh，能使，能使“ “ 12 V 30 W 12 V 30 W ”的一盞路燈正常的一盞路燈正常工作工作 5 5 天（路燈平均每天工作天

12、（路燈平均每天工作 10 h 10 h ）. .求：求：11針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄（1 1）路燈正常工作時的電阻）路燈正常工作時的電阻. .（2 2）正常工作時每盞路燈每天消耗的電能）正常工作時每盞路燈每天消耗的電能. .（3 3）太陽能電池板把光能轉化為電能的效率）太陽能電池板把光能轉化為電能的效率. .12針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄解：解：（1 1）由額定電壓、額定功率、電阻三者之間的）由額定電壓、額定功率、電阻三者之間的關系可知：關系可知：2212V4.830WURP（）（2 2）每盞路燈正常工作時消耗的電能由電能公式）每盞路燈正常工作時消耗的電能由電能公式W W = =

13、Pt Pt =30 W=30 W10 h=0.3 kWh10 h=0.3 kWh（3 3）由題意知太陽能電池板將光能轉化為電能的效）由題意知太陽能電池板將光能轉化為電能的效率等于路燈率等于路燈5 5天可消耗的電能與天可消耗的電能與1 1天接收的太陽能之比天接收的太陽能之比：0.3100%100%250%7.5WW h hkWkW電太13針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄5.5.（1313山西改編）山西改編）電壓力鍋是一種新型家用電器，電壓力鍋是一種新型家用電器，集高壓鍋與電飯鍋優(yōu)點于一體，既安全又環(huán)保集高壓鍋與電飯鍋優(yōu)點于一體，既安全又環(huán)保. .如圖如圖所示是某型號電壓力鍋的工作電路簡圖，下表是

14、其部所示是某型號電壓力鍋的工作電路簡圖，下表是其部分參數(shù)分參數(shù). .其中其中 R1 是主加熱器，是主加熱器， R2 是保壓加熱器是保壓加熱器. .接接通電路后，開關通電路后，開關 S 自動與觸點自動與觸點 a、b 接通，開始加接通，開始加熱熱. .當鍋內溫度達到當鍋內溫度達到105 時，開關時，開關 S 自動與自動與 a、b斷開，并與觸點斷開，并與觸點 c 接通，開始保壓，此時鍋內水溫接通，開始保壓，此時鍋內水溫不變，且未沸騰不變，且未沸騰. .小明將小明將 3 L 初溫為初溫為 25 的水加入的水加入壓力鍋中，接通電路使其正常工作壓力鍋中，接通電路使其正常工作 30 min. .已知消耗已知

15、消耗的電能有的電能有 90% 被有效利用，水的比熱容為被有效利用，水的比熱容為 4.2103 J/（kg ）. .求：求：14針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄（1 1）電壓力鍋在加熱狀態(tài)時的電流）電壓力鍋在加熱狀態(tài)時的電流. .（2 2）電壓力鍋多少秒后開始保壓？）電壓力鍋多少秒后開始保壓？（3 3）電壓力鍋在此）電壓力鍋在此 30 min 30 min 內消耗的電能內消耗的電能. .（4 4）小明發(fā)現(xiàn)在夜晚時使用電壓力鍋燒開同樣多）小明發(fā)現(xiàn)在夜晚時使用電壓力鍋燒開同樣多的水時間變長，試分析其原因的水時間變長，試分析其原因. .15針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄解：解：（1 1）當壓力鍋處于

16、加熱狀態(tài)時，）當壓力鍋處于加熱狀態(tài)時，R R1 1、R R2 2并聯(lián)同時并聯(lián)同時工作，根據(jù)工作，根據(jù)P P= =UIUI可知，加熱狀態(tài)時電流可知，加熱狀態(tài)時電流800W200W4.5A200VPIU總（2 2）3 L3 L水的質量水的質量m m水水= =V V =1.0=1.010103 3 kg/m kg/m3 33 31010-3-3 m m3 3=3 kg=3 kg所以水吸收的熱量所以水吸收的熱量Q Q吸吸= =cmt cmt = = 4.24.210103 3 J/ J/（kgkg）3 kg3 kg（105 25 105 25 ）=1.008=1.00810106 6 J. J.因為因

17、為Q Q吸吸=90%=90%W W總總，所以鍋內溫度達到，所以鍋內溫度達到105 105 所用時間，所用時間， 16針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄611.008 10 J1120s0.90.9 1000WWQtPP總吸總總（3 3）保壓時間：）保壓時間：t t2 2= =t tt t1 1= 30= 3060 s1 120 s=60 s1 120 s=680 s680 s；保壓消耗電能；保壓消耗電能W W2 2 = =P P2 2t t2 2 = 200 W= 200 W680 s=680 s=1.361.3610105 5 J J；加熱消耗電能；加熱消耗電能W W1 1= =P P總總t

18、t1 1=1 000 W=1 000 W1 120 s=1.121 120 s=1.1210106 6 J J；所以；所以30 min30 min消耗電能消耗電能W W= =W W1 1+ +W W2 2=1.12=1.1210106 6 J +1.36 J +1.3610105 5 J=1.256 J=1.25610106 6 J J （4 4）夜晚處于用電高峰期，電壓達不到）夜晚處于用電高峰期，電壓達不到 220 V220 V，電，電壓力鍋實際功率變低壓力鍋實際功率變低17針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄6.6.（1313鐵嶺）鐵嶺）用電取暖是近幾年新興起的一種家庭用電取暖是近幾年新興起的

19、一種家庭供暖方式，它依靠電熱管產生熱量，并由電動機將熱供暖方式，它依靠電熱管產生熱量，并由電動機將熱空氣送入房間空氣送入房間. .下面是某電取暖裝置的電路圖及相關下面是某電取暖裝置的電路圖及相關參數(shù)參數(shù). .（1 1）電動機正常工作時的電流是多少？）電動機正常工作時的電流是多少？（2 2）電熱管）電熱管 R 正常工作正常工作 70 min 能產生多少熱量？能產生多少熱量？18針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄（3 3）若仍采用老式水暖系統(tǒng)供熱并忽略暖氣片吸）若仍采用老式水暖系統(tǒng)供熱并忽略暖氣片吸, ,收收的熱量，暖氣片進水管的水溫是的熱量，暖氣片進水管的水溫是 60 出水管的水溫出水管的水溫是是

20、 40 ，那么，那么電電熱管熱管 R 正正常工作常工作 70 min 所所產生產生的熱量需要由多少暖氣水來提供的熱量需要由多少暖氣水來提供？【已【已知暖氣水知暖氣水的的比比熱容熱容 c 暖氣水暖氣水= =4.2103 J/（kg ）】解：解：（1 1）由）由P = = UI 得得40W0.18A220VPIU19針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄（2 2）由）由WQPtt得得6800W70 60s3.36 10 JQPt放（3 3）0Qcm放（ - ）tt 得得0Qmc放（ - ）tt633.36 10 J4.2 10 J /60（ kg ） （ -40 ）4 0 k g20針對訓練針對訓練返回

21、目錄返回目錄7.7.（1313黔東南州）黔東南州）小明同學家里新買了一臺電熱小明同學家里新買了一臺電熱飲水機，該電熱飲水機有加熱和保溫兩種功能，銘飲水機，該電熱飲水機有加熱和保溫兩種功能，銘牌的部分參數(shù)如下表所示牌的部分參數(shù)如下表所示. .經分析得知，當開關經分析得知，當開關 S 閉合時，飲水機處于加熱狀態(tài)；當閉合時，飲水機處于加熱狀態(tài)；當 S 斷開時，飲水斷開時，飲水機處于保溫狀態(tài)，其工作電路圖如圖所示機處于保溫狀態(tài)，其工作電路圖如圖所示. .21針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄為了測定其加熱時的實際功率，小明斷開家中其他為了測定其加熱時的實際功率，小明斷開家中其他所有的用電器，只將飲水機接

22、入電路中，閉合開關所有的用電器，只將飲水機接入電路中，閉合開關 S，測得熱水箱中初溫為，測得熱水箱中初溫為 20 的水燒開，共用了的水燒開，共用了 7.5 min（在標準大氣壓下），同時觀察到家中標有（在標準大氣壓下），同時觀察到家中標有“ “ 1 200 r/（kWh） ”電能表轉盤轉過電能表轉盤轉過 120 轉轉. .根據(jù)以根據(jù)以上信息，求：上信息，求：（1 1）熱水箱中的）熱水箱中的水從水從 20 燒開所吸收的熱量燒開所吸收的熱量. .【已知已知c水水= 4.2 103 J/（kg ）】（2 2）飲水機加熱時的實際電功率）飲水機加熱時的實際電功率. .（3 3）飲水機加熱過程中的熱效率）

23、飲水機加熱過程中的熱效率. .22針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄解：解：（1 1）331.0 101 101kgmV Qcm tcm 初末（ -）tt 351100203.36 10 J =4.2 10（ -） （2 2）由）由QP t實得得53.36 10 J800W7.5 60sQPt實23針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄（3 3）則供用的電能為）則供用的電能為5h1200.1kW3.6 10 J1200r /（ kW ）553.36 10100%93.3%3.6 10QW總24針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄8.8.（1313河南）河南）小強利用壓力傳感器、電磁繼電器、小強利用壓力傳感

24、器、電磁繼電器、阻值可調的電阻阻值可調的電阻 R 等元件，設計了一個汽車超載自等元件，設計了一個汽車超載自動報警電路，如圖甲所示動報警電路，如圖甲所示. .他了解到這種壓力傳感器他了解到這種壓力傳感器所受壓力越大時，輸出的電壓所受壓力越大時，輸出的電壓 U 就越大，二者的關就越大，二者的關系如圖乙所示系如圖乙所示. .閉合開關閉合開關 S ，當繼電器線圈中電流大，當繼電器線圈中電流大于或等于于或等于 20 mA 時，銜鐵被吸合時，銜鐵被吸合. .已知傳感器的輸出已知傳感器的輸出電壓電壓 U 即為繼電器控制電路的電源電壓，線圈的電即為繼電器控制電路的電源電壓，線圈的電阻為阻為 20 . .（1

25、1）車輛不超載時，工作電路中綠燈亮；當傳感器）車輛不超載時，工作電路中綠燈亮；當傳感器所受壓力增大到一定程度時，紅燈亮，說明汽車超載所受壓力增大到一定程度時，紅燈亮，說明汽車超載. .請你判斷燈請你判斷燈 （選填（選填“L1”或或“L2”）是紅燈）是紅燈. .L225針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄（2 2）某水平公路橋禁止質量大于或等于）某水平公路橋禁止質量大于或等于 20 t 的車的車輛通行，要用小強設計的裝置為此橋報警，輛通行，要用小強設計的裝置為此橋報警，R R 的阻值的阻值應調節(jié)為多少？（應調節(jié)為多少？（ g 取取10 N/kg ）（3 3）在水平路面上，要使該裝置報警）在水平路面上

26、，要使該裝置報警$ $通過車輛的最通過車輛的最小重力為多少？小重力為多少？（4 4）請你運用所學物理知識，說明超載的一項危害）請你運用所學物理知識，說明超載的一項危害. .26針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄解：解：（2 2）地面的壓力）地面的壓力F F = =G G = =mg mg =20=2010103 3 kg kg10 10 N/kg =2N/kg =210105 5 N N由圖可知此時輸出電壓為由圖可知此時輸出電壓為 1 V 1 V 此時電路的總電阻為此時電路的總電阻為1V500.02AURI總R R 的阻值應調到的阻值應調到0502030RRR 總（3 3）要使車輛的重力最小則將

27、）要使車輛的重力最小則將R R的阻值調到零，此時的阻值調到零，此時電源電壓為電源電壓為U U= =IRIR0 0=0.02 A=0.02 A20 =0.4 V20 =0.4 V由圖像可知重力為由圖像可知重力為0.80.810105 5 N N （4 4）超載時對地面的壓強過大，容易壓壞路面）超載時對地面的壓強過大，容易壓壞路面27針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄9.9.（1313貴港）貴港）目前，小汽車已進入尋常百姓家目前，小汽車已進入尋常百姓家. .如如圖甲所示為某汽車自動測定油箱內油面高度的電路圖甲所示為某汽車自動測定油箱內油面高度的電路原理圖，其中電源電壓恒為原理圖，其中電源電壓恒為 1

28、2 V ，R0 為定值電阻為定值電阻，A為油量表（實際是一只量程為為油量表（實際是一只量程為 00.6 A 的電流的電流表），表），Rx 為壓敏電阻（其電阻值隨電阻表面受到的為壓敏電阻（其電阻值隨電阻表面受到的液體壓強增大而減?。┮后w壓強增大而減小）. .關于壓敏電阻關于壓敏電阻 Rx 的阻值與的阻值與所受汽油壓強的關系如下表所示（所受汽油壓強的關系如下表所示（ 汽油的密度為汽油的密度為0.71103 kg/m3，g =10 N/kg）：）：28針對訓練針對訓練返回目錄返回目錄（1 1）該汽車油箱是長方形容器，底面積為）該汽車油箱是長方形容器，底面積為 0.3 m3，油箱內汽油高度達到油箱內汽油高度達到 18 cm 時，油箱即裝滿，則油時，油箱即裝滿，則油箱裝滿時汽油的質量是多少？箱裝滿時汽油的質量是多少？（2 2）油箱裝滿時，油量表的示數(shù)如圖乙所示，求定）油箱裝滿時，油量表的示數(shù)如圖乙所示，求定值電阻值電阻 R0 的值的值.