2024年中考物理復(fù)習(xí)精講練（全國(guó)）專題22 計(jì)算題（力熱電綜合）（講練）【教師卷】

專題22計(jì)算題（力、熱和電綜合）考情分析 1考點(diǎn)一力、熱綜合計(jì)算 2【真題研析·規(guī)律探尋】 2【核心提煉·考向探究】 5【題型特訓(xùn)·命題預(yù)測(cè)】 6考點(diǎn)二力、電綜合計(jì)算 16【真題研析·規(guī)律探尋】 16【核心提煉·考向探究】 22【題型特訓(xùn)·命題預(yù)測(cè)】 22考點(diǎn)三熱、電綜合計(jì)算 37【真題研析·規(guī)律探尋】 37【核心提煉·考向探究】 41【題型特訓(xùn)·命題預(yù)測(cè)】 41考點(diǎn)要求命題預(yù)測(cè)計(jì)算題力學(xué)、熱學(xué)與電學(xué)的綜合計(jì)算題是中考的必考題。題目從力、熱、電的角度，設(shè)置并列式或遞進(jìn)式的問(wèn)題，利用表格、銘牌或圖像提供信息，知識(shí)跨度大，綜合性強(qiáng)，難度高。解題過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合題中條件，聯(lián)系對(duì)應(yīng)的物理模型，選擇恰當(dāng)?shù)墓椒治銮蠼狻?/p>

考點(diǎn)一力、熱綜合計(jì)算1．（2023·遼寧朝陽(yáng)·中考真題）某無(wú)人駕駛汽車空載靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為3×105pa，輪胎與地面總接觸面積為0.04m2。當(dāng)汽車在以20m/s的速度勻速直線行駛時(shí)，功率為23kW，求：（1）汽車空載時(shí)的重力是多少？（2）當(dāng)汽車以20m/s的速度勻速直線行駛時(shí)，所受的阻力是多少？（3）當(dāng)汽車以20m/s的速度勻速直線行駛100km時(shí)，汽車牽引力做功多少？若燃燒了10kg汽油，則發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？（汽油熱值q油=4.6×107J/kg）【答案】（1）1.2×104N；（2）1150N；（3）1.15×108J，25%【詳解】（1）汽車空載靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力則汽車的重力（2）當(dāng)汽車以20m/s的速度沿直線勻速行駛時(shí)，處于平衡狀態(tài)，所受阻力和牽引力大小相等，根據(jù)P=W/t=Fs/t=Fv，可知汽車所受阻力（3）當(dāng)汽車以20m/s的速度沿直線勻速行駛100km時(shí)，牽引力做功汽油完全燃燒放出的熱量發(fā)動(dòng)機(jī)的效率答：（1）汽車的重力是1.2×104N；（2）所受到的阻力是1150N；（3）汽車牽引力做功1.15×108J，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是25%。2．水環(huán)境質(zhì)量是生態(tài)文明建設(shè)的重要篇章，我省“六水共治”攻堅(jiān)戰(zhàn)已全面打響。如圖所示，一艘保潔船正在開(kāi)展海上環(huán)衛(wèi)作業(yè)。船由柴油機(jī)提供動(dòng)力，熱機(jī)效率為30％。（取ρ海水=1.0×103kg/m3，q柴油=4.（1）工人打撈廢棄物時(shí)，使用的打撈桿相當(dāng)于杠桿（選填“省力”或“費(fèi)力”）。（2）某廢棄物懸浮在水面下1m深處，所受海水的壓強(qiáng)是多大？（3）工人將該質(zhì)量為3kg的廢棄物打撈上船，水面距離船沿的高度為1.5m，從水面到船沿這一過(guò)程，工人對(duì)廢棄物至少做了多少功？（4）若船以1000N的牽引力在海上勻速行駛15km，需消耗多少柴油？【答案】費(fèi)力1.0×104pa45J1.25kg【詳解】（1）打撈桿動(dòng)力臂小于阻力臂，故為費(fèi)力杠桿。（2）所受海水的壓強(qiáng)（3）工人對(duì)廢棄物做的功（4）有用功熱機(jī)效率為30％，消耗柴油質(zhì)量答：（1）使用的打撈桿相當(dāng)于費(fèi)力杠桿；（2）受海水壓強(qiáng)為1.0×104pa；（3）工人對(duì)廢棄物至少做功45J；（4）消耗柴油質(zhì)量1.25kg。3．（2023·湖北·中考真題）2023年5月28日上午，我國(guó)首架自行研制、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的噴氣式客機(jī)C919，如圖甲，歷時(shí)2h從上海到北京，開(kāi)啟了首次商業(yè)載客飛行。（1）已知上海到北京航程為1178km，求C919由上海飛往北京的平均速度；（2）C919在高空水平定速巡航時(shí)，若受到的阻力為1.15×105N，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%，則飛行4km需要消耗多少升汽油？已知汽油密度為0.8×103kg/m（3）如圖乙是飛機(jī)單側(cè)機(jī)翼與周圍空氣發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的模型。圖中機(jī)翼的下表面可視為平面，面積為S1。飛機(jī)起飛前在水平跑道上快速滑行時(shí)，機(jī)輪與地面的總接觸面積為S2，飛機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)為p。飛機(jī)總重為G，近似地認(rèn)為飛機(jī)受到的升力來(lái)自于飛機(jī)雙側(cè)機(jī)翼。請(qǐng)推導(dǎo)出飛機(jī)在跑道上滑行時(shí)機(jī)翼上下表面的壓強(qiáng)差Δp（用字母表示）?！敬鸢浮浚?）589km/h；（2）50L；（3）【詳解】（1）C919由上海飛往北京的平均速度（2）C919在高空水平定速巡航時(shí)，受到的牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，為1.15×105N，飛機(jī)牽引力做的功汽油燃燒產(chǎn)生的熱量飛行4km需要消耗的汽油質(zhì)量飛行4km需要消耗的汽油的體積（3）飛機(jī)起飛前在水平跑道上快速滑行時(shí)，機(jī)輪與地面的總接觸面積為S2，飛機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)為p，此時(shí)飛機(jī)對(duì)地面的壓力為飛機(jī)的重力為G，此時(shí)飛機(jī)的升力的大小為圖乙是飛機(jī)單側(cè)機(jī)翼與周圍空氣發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的模型，且圖中機(jī)翼的下表面可視為平面，面積為S1，則兩側(cè)機(jī)翼下表面的總面積為2S1，飛機(jī)在跑道上滑行時(shí)機(jī)翼上下表面的壓強(qiáng)差Δp答：（1）C919由上海飛往北京的平均速度為589km/h；（2）飛行4km需要消耗50L汽油（3）飛機(jī)在跑道上滑行時(shí)機(jī)翼上下表面的壓強(qiáng)差。4．（2023·山東臨沂·中考真題）2023年3月29日，我國(guó)自主研發(fā)的首款四座氫內(nèi)燃機(jī)飛機(jī)驗(yàn)證機(jī)（如圖）成功首飛。這架飛機(jī)翼展為13.5m，機(jī)身長(zhǎng)度為8.2m，高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫罐可儲(chǔ)氫4.5kg，最大起飛質(zhì)量可達(dá)1260kg，飛機(jī)靜止在水平地面上時(shí)，輪胎與地面的總接觸面積為2.1×103cm2；在空中以180km/h的速度勻速巡航時(shí)，前置螺旋槳提供的牽引力為1.4×103N。已知?dú)錃獾臒嶂禐?.4×108J/kg，（1）達(dá)最大起飛質(zhì)量的飛機(jī)靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；（2）高壓儲(chǔ)氫罐內(nèi)4.5kg的氫氣完全燃燒放出的熱量；（3）飛機(jī)以180km/h的速度勻速巡航1h牽引力所做的功。

【答案】（1）6×104pa；（2）【詳解】（1）飛機(jī)起飛前對(duì)地面的壓力等于其重力，即飛機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)為（2）氫氣完全燃燒放出的熱量為（3）飛機(jī)勻速巡航1h行駛的距離為飛機(jī)以180km/h的速度勻速巡航1h牽引力所做的功為答：（1）達(dá)最大起飛質(zhì)量的飛機(jī)靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為6×10（2）高壓儲(chǔ)氫罐內(nèi)4.5kg的氫氣完全燃燒放出的熱量為6.3×10（3）飛機(jī)以180km/h的速度勻速巡航1h牽引力所做的功為2.52×1考點(diǎn)考點(diǎn)點(diǎn)撥力、熱綜合計(jì)算1.汽車、汽艇、飛機(jī)、推土機(jī)等機(jī)械，構(gòu)建了力、熱之間的聯(lián)系，因而成了力與熱綜合計(jì)算的載體。2.常用物理公式v=s/t、p=F/s、P=W/t、W=Fs、P=Fv、Q=qm、Q吸=cmΔt是解題常用的公式，熱機(jī)仍是試題考查的重要載體。1．（2023·遼寧撫順·中考真題）鐵嶺市對(duì)大通街路面改造的過(guò)程中，使用了如圖所示的一款履帶運(yùn)輸車運(yùn)送石料?？蛰d運(yùn)輸車的質(zhì)量為3t，履帶與地面總接觸面積為1.2m2。一次運(yùn)送中，運(yùn)輸車在2min內(nèi)沿水平路面勻速直線行駛600m，行駛中受到的阻力為104N（g取10N/kg，燃料熱值q取4.5×107J/kg）求：

（1）空載運(yùn)輸車靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)；（2）這次運(yùn)送中，運(yùn)輸車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率；（3）若行駛中受到的阻力不變，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是40%，10kg的燃料可供該車沿水平路面勻速直線行駛的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）由于空載運(yùn)輸車靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓力為空載運(yùn)輸車靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)為（2）因?yàn)檫\(yùn)輸車是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，受到的是平衡力作用，因此運(yùn)輸車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為F'=f發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為運(yùn)輸車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為（3）10kg的燃料完全燃燒放出的熱量為發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為由于受到的阻力不變，且運(yùn)輸車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的是平衡力作用，則此時(shí)的牽引力為根據(jù)可得，10kg的燃料可供該車沿水平路面勻速直線行駛的距離為答：（1）空載運(yùn)輸車靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)是；（2）運(yùn)輸車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是；（3）10kg的燃料可供該車沿水平路面勻速直線行駛的距離是。2.某工地一臺(tái)8t的推土機(jī)，它與地面接觸的總面積為4m2，推土機(jī)在平直的地面勻速行駛15min，消耗柴油7kg。（g取10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg）求：（1）推土機(jī)靜止在水平地面時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？（2）若推土機(jī)勻速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為130kW，發(fā)動(dòng)機(jī)做的功是多少？（3）推土機(jī)勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？（百分號(hào)前保留一位小數(shù)）【答案】（1）2×104pa；（2）；（3）38.9%【詳解】（1）推土機(jī)的重力G=mg推土機(jī)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力推土機(jī)靜止在水平地面時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)（2）發(fā)動(dòng)機(jī)做的功（3）柴油完全燃燒放出的熱量發(fā)動(dòng)機(jī)的效率答：（1）推土機(jī)對(duì)地面壓強(qiáng)是；（2）發(fā)動(dòng)機(jī)做的功是；（3）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是38.9%。3．如圖為某品牌微型電動(dòng)汽車，該車的空載質(zhì)量為1.2t，最多載重4人，車輪與地面的總接觸面積為1000cm2，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為20kW。g取10N/kg。求：（1）該車載重4人（每人按60kg計(jì)算）時(shí)，靜止在水平路面上時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)；（2）該車以最大輸出功率在平直公路上勻速行駛18km，用時(shí)15min，在此過(guò)程中汽車受到的阻力；（3）若該車在上述行駛過(guò)程中的能量全部由燃油來(lái)提供，燃油汽車的效率為25%，需要消耗多少千克的燃油？已知q油=4.5×107J/kg。【答案】（1）1.44×105pa；（2）103N；（3）1.6kg【詳解】（1）該車載重4人（每人按60kg計(jì)算）時(shí)，靜止在水平路面上時(shí)對(duì)路面的的壓力對(duì)水平路面的壓強(qiáng)（2）該車行駛的速度因該車水平勻速直線行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，所以，由P=W/t=Fs/t=Fv可得該車受到的阻力（3）該車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功燃油完全燃燒釋放的熱量需要消耗燃油答：（1）該車載重4人時(shí)，靜止在水平路面上時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)為1.44×105pa；（2）該車以最大輸出功率在平直公路上勻速行駛18km，用時(shí)15min，在此過(guò)程中汽車受到的阻力為103N；（3）若該車在上述行駛過(guò)程中的能量全部由燃油來(lái)提供，燃油汽車的效率為25%，需要消耗1.6千克的燃油。4．（2023·安徽合肥·三模）“綠色出行，低碳生活”，新能源汽車靠電池提供能量，具有環(huán)保節(jié)能、高效等優(yōu)勢(shì)，已成為人們?nèi)粘Ｊ褂玫闹匾煌üぞ摺Ｈ鐖D所示是一款新型電動(dòng)汽車，該電動(dòng)汽車內(nèi)部的電池能量為45kW?h，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)把80%的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能后需重新充電。（已知q汽油＝4.6×107J/kg，g＝10N/kg，1kW?h＝3.6×106J）求：（1）該汽車電池充滿電后使用，以36km/h的速度在9.6kW的額定功率下最多可以勻速行駛的路程；（2）燃油汽車把汽油燃燒放出的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的效率為25%。與燃油汽車相比電動(dòng)汽車內(nèi)部的電池充滿一次電來(lái)提供動(dòng)能，燃油汽車需要燃燒多少千克的汽油（結(jié)果保留一位小數(shù)）?！敬鸢浮浚?）135km；（2）11.3kg【詳解】（1）因?yàn)?kW?h=3.6×106J，所以E電池最大容量=45×3.6×106J=1.62×108J牽引力做的功W′=80%E電池最大容量=80%×1.62×108J=1.296×108J汽車在電池充滿電的情況下以36km/h最多可行駛的路程（2）汽車的有用能量W=1.296×108J，由知道，燃燒汽油所需能量由Q=mq知道，所需汽油的質(zhì)量答：（1）最多可以勻速行駛的路程為135km；（2）燃油汽車需要燃燒11.3kg的汽油。5.（2023·湖北恩施·二模）如圖甲所示是我國(guó)自主研發(fā)的一款油電混合動(dòng)力汽車。該混合動(dòng)力汽車啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)不工作，車內(nèi)蓄電池輸出能量；當(dāng)高速行駛或蓄電池儲(chǔ)存電能過(guò)低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，既可以向車輪輸出能量，同時(shí)又可以向蓄電池充電。為了保護(hù)蓄電池，當(dāng)電池使用到剩下最大容量20%停止供電。在某次測(cè)試中，司機(jī)駕駛該車在平直公路上以50km/h的速度勻速行駛1h，觀察儀表盤發(fā)現(xiàn)這段時(shí)間內(nèi)燃機(jī)消耗燃油10kg，蓄電池儲(chǔ)存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。該車行駛時(shí)所受阻力f和車速v的關(guān)系如圖乙所示，該汽車的某些參數(shù)如表所示。（燃油熱值q＝4.0×107J/kg）求：電機(jī)電池整車輸出最大功率/kW輸出電壓/V最大容量/J質(zhì)量/t903001.2×1081（1）在測(cè)試過(guò)程中，該車克服阻力做的功的大??？蓄電池儲(chǔ)存的能量增加焦耳數(shù)？汽車的能量利用率？（2）若只用蓄電池提供動(dòng)力且假設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，該車在蓄電池充滿電的情況下以最多可行駛多少千米？【答案】（1）1.07×108J，6×107J，41.75%；（2）44.8km【詳解】（1）由圖乙可知

f當(dāng)v=50km/h時(shí)，摩擦力為f汽車通過(guò)的路程s=vt=50km/h×1h=50km=5×104m該車克服阻力做的功的蓄電池儲(chǔ)存的能量增加W電=（80%-30%）×1.2×108J=6×107J汽油完全燃燒放出的熱量Q放=mq=10kg×4.0×107J/kg=4.0×108J汽車的能量利用率（2）為了保護(hù)蓄電池，當(dāng)電池使用到剩下最大容量20%停止供電，所以牽引力做的功W=(1-20%)E最大容量=(1-20%)×1.2×108J=9.6×107J車在蓄電池充滿電的情況下以最多可行駛答：（1）在測(cè)試過(guò)程中，該車克服阻力做的功1.07×108J，蓄電池儲(chǔ)存的能量增加6×107J，汽車的能量利用率41.75%。（2）若只用蓄電池提供動(dòng)力且假設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，該車在蓄電池充滿電的情況下以最多可行駛44.8km。6．（2024·西安·二模）煤、石油、天然氣的過(guò)量開(kāi)采使人類面臨能源危機(jī)。某縣在冬季利用地?zé)崮転橛脩羧∨h內(nèi)有一口自噴狀態(tài)地?zé)峋?，出水溫度?0℃，出水流量為100t/h（表示每小時(shí)流出水的質(zhì)量為100噸）。（ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)，天然氣的熱值為4×107J/m3）（1）地?zé)崴畯木趪姵龅淖畲髩簭?qiáng)為1.2×106Pa，則井口0.03m2的面積上受到壓力為多大？（2）求每小時(shí)流出的地?zé)崴疁囟冉档偷?0℃，所放出的熱量；（3）這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱，且天然氣蒸汽鍋爐的熱效率為70%，則利用上述地?zé)崮芄┡恍r(shí)可以節(jié)約多少天然氣？【答案】（1）3.6×104N；（2）2.1×1010J；（3）750m3【詳解】（1）地?zé)崴畯木趪姵龅淖畲髩簭?qiáng)為1.2×106Pa，則井口0.03m2的面積上受到壓力為F=pS=1.2×106Pa×0.03m2=3.6×104N（2）出水流量為100t/h，每小時(shí)流出水的質(zhì)量為100噸，水放出的熱量Q放=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100×103kg×(90℃﹣40℃)=2.1×1010J（3）由效率公式得天然氣需要放出的熱量由Q放=Vq得需要天然氣的體積答：（1）井口0.03m2的面積上受到壓力為3.6×104N（2）每小時(shí)流出的地?zé)崴疁囟冉档偷?0℃所放出的熱量為2.1×1010J；（2）利用上述地?zé)崮芄┡恍r(shí)可以節(jié)約750m3的天然氣。7．（2024·江蘇徐州·一模）為保護(hù)環(huán)境，我市引進(jìn)了新能源動(dòng)力公交車，該車采用液化天然氣作為驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力。已知公交車的質(zhì)量為1.2×104kg，輪胎與地面的總接觸面積為0.5m2，行駛時(shí)所受阻力是車重的0.05倍（g取10N/kg）。求：（1）公交車靜止在平直公路上時(shí)對(duì)路面壓強(qiáng)；（2）若公交車以10m/s的速度勻速行駛了10min，則牽引力所做功的功率；（3）該公交車從A地到達(dá)B地消耗了5kg的天然氣，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為40%，則A、B兩地的距離為多少？（液化天然氣的熱值為4.8×107J/kg）【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）公交車的重力為公交車靜止在平直公路上時(shí)對(duì)路面壓強(qiáng)為（2）汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，大小相等，牽引力大小為若公交車以10m/s的速度勻速行駛了10min，則牽引力所做功的功率為（3）天然氣完全燃燒放出的熱量為發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功為A、B兩地的距離為答：（1）公交車靜止在平直公路上時(shí)對(duì)路面壓強(qiáng)為；（2）牽引力所做功的功率為；（3）A、B兩地的距離為。8．（2024·安徽合肥·一模）地鐵可以緩解城市公交運(yùn)輸壓力，某學(xué)習(xí)綜合實(shí)踐活動(dòng)小組同學(xué)們收集到地鐵機(jī)車和公交汽車在某段運(yùn)行區(qū)間內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)如表：××型號(hào)地鐵機(jī)車地鐵電力機(jī)車功率106W平均速度60km/h牽引力5×104N額定載客量500人××型號(hào)公交汽車燃油熱值4×107J/kg平均速度15km/h牽引力3000N額定載客量40人（1）甲、乙兩地鐵站相距1800m，地鐵運(yùn)行需要多長(zhǎng)時(shí)間？（2）公交汽車以平均速度行駛時(shí)，每千米消耗燃油0.3kg，則行駛1800m路程所消耗的燃油完全燃燒放出多少熱量？（3）公交汽車以平均速度行駛時(shí)的效率是多少？（4）請(qǐng)列舉出至少一項(xiàng)地鐵運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)?！敬鸢浮浚?）108s；（2）2.16×107J；（3）25%；（4）見(jiàn)解析【詳解】（1）地鐵運(yùn)行的速度為地鐵在甲、乙兩地運(yùn)行是時(shí)間為（2）公交汽車行駛的路程為s=1800m=1.8km消耗燃油的質(zhì)量為m=0.3kg/km×1.8km=0.54kg行駛1800m路程所消耗的燃油完全燃燒放出的熱量為Q=mq=0.54kg×4×107J/kg=2.16×107J（3）由表中數(shù)據(jù)可知，公交車的牽引力F=3000N，公交車行駛1800m路程做的功為W=Fs=3000N×1800m=5.4×106J公交車的效率為（4）地鐵作為交通工具的優(yōu)點(diǎn)：①因車速度快，節(jié)省乘車時(shí)間；②無(wú)廢氣污染（環(huán)保）。答：（1）甲、乙兩地鐵站相距1800m，地鐵運(yùn)行需要108s；（2）公交汽車以平均速度行駛時(shí)，每千米消耗燃油0.3kg，則行駛1800m路程所消耗的燃油完全燃燒放出的熱量為2.16×107J；（3）公交汽車以平均速度行駛時(shí)的效率是25%；（4）地鐵作為交通工具的優(yōu)點(diǎn)有速度快，節(jié)省乘車時(shí)間、無(wú)廢氣污染環(huán)保。9.如圖為我國(guó)自主研制的兩棲戰(zhàn)車，整車質(zhì)量為26.5t，每條履帶與地面的接觸面積為2.5m2，水上最快航速可達(dá)30km/h，達(dá)到世界先進(jìn)水平，某次任務(wù)中它以最快航速勻速穿過(guò)一寬為66km的水域。已知、、、。求：（1）該戰(zhàn)車停在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；（2）此次任務(wù)中該戰(zhàn)車穿過(guò)該水域需要多長(zhǎng)時(shí)間；（3）該戰(zhàn)車在水面漂浮時(shí)排開(kāi)水的體積；（4）該戰(zhàn)車在此次任務(wù)中消耗燃油600L，這些燃油完全燃燒放出的熱量是多少。

【答案】（1）；（2）2.2h；（3）；（4）【詳解】（1）戰(zhàn)車停在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓力戰(zhàn)車對(duì)地面的壓強(qiáng)（2）該戰(zhàn)車穿過(guò)此水域所用時(shí)間（3）戰(zhàn)車在水中漂浮，根據(jù)二力平衡，其所受浮力排開(kāi)水的體積為（4）消耗燃油的質(zhì)量燃油完全燃燒放出的熱量為答：（1）戰(zhàn)車停在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為.3×104Pa；（2）此次任務(wù)中該戰(zhàn)車穿過(guò)該水域需要的時(shí)間為2.2h；（3）該戰(zhàn)車在水面漂浮時(shí)排開(kāi)水的體積為26.5m3；（4）該戰(zhàn)車在此次任務(wù)中消耗燃油600L，這些燃油完全燃燒放出的熱量是2.193×1010J。10.北京冬奧會(huì)上使用的氫燃料電池汽車，是利用氫與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，供給電動(dòng)機(jī)而驅(qū)動(dòng)汽車行駛的。如圖所示，該類型汽車甲在平直公路上從A地出發(fā)，以90km/h的速度行駛1h到達(dá)B地，消耗0.8kg氫燃料，所產(chǎn)生電能E電的80%用于維持汽車勻速行駛，所受阻力為1000N。已知每加注1kg氫燃料所需的費(fèi)用為30元。（1）求A、B兩地之間距離。（2）求此過(guò)程中產(chǎn)生的電能E電。（3）燃油汽車乙也在該公路上從A地出發(fā)，以90km/h的速度勻速行駛。所受阻力與甲車相同，汽油在汽缸內(nèi)完全燃燒，且燃燒所釋放熱量的30%用來(lái)維持汽車勻速行駛，汽油熱值取q=5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的費(fèi)用為12元。則在與甲車花費(fèi)相同燃料費(fèi)用的情況下：①求乙車消耗的汽油完全燃燒所放出的熱量。②請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷乙車能否到達(dá)B地。【答案】（1）90km；（2）1.125×108J；（3）①1×108J；②乙車不能到達(dá)B地?！驹斀狻浚?）A、B兩地之間距離為sAB=vt=90km/h×1h=90km=90000m（2）由二力平衡條件可知，汽車勻速行駛時(shí)的牽引力為F=f=1000N汽車牽引力做的功為W=FsAB=1000N×90000m=9×107J此過(guò)程中產(chǎn)生的電能為（3）①由每加注1kg氫燃料所需的費(fèi)用為30元可知，消耗0.8kg氫燃料的費(fèi)用為0.8kg×30元/kg=24元由每加注1kg汽油所需的費(fèi)用為12元可知，在與甲車花費(fèi)相同燃料費(fèi)用的情況下，乙車消耗的汽油為m=24元12元/kg乙車消耗的汽油完全燃燒所放出的熱量為Q放=mq=2kg×5×107J/kg=1×108J②燃燒汽油時(shí)汽車獲得的機(jī)械能為W機(jī)械=η汽Q放=30%×1×108J=3×107J汽車行駛的距離為s=因此乙車不能到達(dá)B地.答：（1）A、B兩地之間距離為90km。（2）此過(guò)程中產(chǎn)生的電能為1.125×108J。（3）①乙3車消耗的汽油完全燃燒所放出的熱量為1×108J。②乙車不能到達(dá)B地?？键c(diǎn)二力、電綜合計(jì)算1．（2023·江蘇淮安·中考真題）人工智能讓我們的生活更加便捷，某酒店迎賓機(jī)器人將客人從酒店門口帶至前臺(tái)。這一過(guò)程中機(jī)器人做勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)的路程為20m，所受阻力為自身重力的0.05倍，機(jī)器人相關(guān)參數(shù)如下表所示，取。整機(jī)質(zhì)量：36kg行進(jìn)速度：1m/s工作電壓：24V工作電流：1A輪子與地面接觸總面積：（1）求機(jī)器人對(duì)地面的壓強(qiáng)；（2）求牽引力所做的功；（3）求機(jī)器人全程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及消耗的電能；（4）求電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率?！敬鸢浮浚?）2×105Pa；（2）360J；（3）【詳解】（1）機(jī)器人對(duì)地面的壓力則機(jī)器人對(duì)地面的壓強(qiáng)（2）機(jī)器人受到的阻力機(jī)器人勻速行駛時(shí)，機(jī)器人的牽引力與受到的阻力是一對(duì)平衡力，根據(jù)二力平衡條件可知，機(jī)器人的牽引力F牽引力所做的功（獲得的機(jī)械能）（3）機(jī)器人全程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間機(jī)器人消耗的電能（4）電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率答：（1）機(jī)器人對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×10（2）牽引力所做的功為360J；（3）機(jī)器人全程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為20s，消耗的電能為480J；（4）電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%。2．（2023·山東德州·中考真題）今年一季度，我國(guó)汽車出口量全球第一，電動(dòng)汽車貢獻(xiàn)非常大。如圖所示為某型號(hào)電動(dòng)汽車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，它在第10秒時(shí)速度達(dá)到30m/s，然后以30m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知該車質(zhì)量為1.2t，以30m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力為該車重力的0.1倍，，不計(jì)機(jī)械摩擦。

（1）已知物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像與時(shí)間軸圍成的面積大小等于路程的大小。則在0～10s內(nèi)，該車通過(guò)的路程與150m的關(guān)系為？（2）該汽車以30m/s的速度勻速直線行駛了10s，該過(guò)程中加在電動(dòng)機(jī)上的電壓為500V，通過(guò)的電流為100A，求電動(dòng)機(jī)的效率為多少？（3）求該車電動(dòng)機(jī)的線圈電阻是多少？【答案】（1）大于；（2）72%；（3）1.4Ω【詳解】（1）因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)的v-t圖像與時(shí)間軸圍成的面積大小等于路程的大小，由圖可知三角形OAB面積為該車通過(guò)的圖形面積大于三角形OAB的面積，所以該車通過(guò)的路程大于150m。

（2）根據(jù)二力平衡知識(shí)，汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的牽引力汽車10s行駛的路程汽車牽引力做功即為有用功消耗的電能即為總功電動(dòng)機(jī)的效率（3）由題意可知，不計(jì)機(jī)械摩擦損失，電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量即為額外功由焦耳定律得，電動(dòng)機(jī)線圈電阻答：（1）該車通過(guò)的路程大于；（2）電動(dòng)機(jī)的效率為72%；（3）該車電動(dòng)機(jī)的線圈電阻是1.4Ω。3．（2022·廣西賀州·中考真題）賀州市水利資源豐富，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的水文站測(cè)量桂江水位的原理圖。電源電壓U=3V，定電阻R0=10Ω，滑動(dòng)變阻器R長(zhǎng)20cm，最大阻值20Ω。且滑動(dòng)變阻器的阻值隨滑片P從最上端C位置移動(dòng)到最下端D位置的過(guò)程中均勻變化（滑片P移動(dòng)過(guò)程中摩擦不計(jì)）。彈簧下端懸掛一重為50N的物體AB，其底面積為0.01m2、長(zhǎng)為0.3m。彈簧伸長(zhǎng)量與它受到拉力的關(guān)系如圖乙所示（不計(jì)彈簧質(zhì)量，連接彈簧兩端的絕緣細(xì)繩不可伸長(zhǎng)）。求：（1）當(dāng)物體AB上表面與水面相平時(shí)，物體AB受到的浮力大??；（2）當(dāng)水面從物體AB的上表面逐漸下降至下表面剛好離開(kāi)水面的過(guò)程中，彈簧伸長(zhǎng)了多少cm?（3）閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)水面在物體AB上表面時(shí)，滑片剛好在滑動(dòng)變阻器R的最上端C位置，水面從物體AB上表面逐漸下降至下表面剛好離開(kāi)水面時(shí)，電壓表的示數(shù)是多少？【答案】（1）30N；（2）15cm；（3）1V【詳解】（1）當(dāng)物體AB上表面與水面相平時(shí)，物體AB剛好浸沒(méi)水中，故物體AB所受浮力（2）水面與物體AB上表面相平時(shí)，彈簧對(duì)物體的拉力水面下降至與物體AB下表面相平時(shí)，彈簧對(duì)物體的拉力水面從物體AB上表面逐漸下降至與下表面相平過(guò)程中，彈簧拉力的變化量由乙圖可知物體剛好離開(kāi)水面時(shí)得彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度（3）水面從物體AB上表面逐漸下降至下表面相平時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)15cm，即滑片下移15cm，接入電路的電阻變化量此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為R′與R0串聯(lián)，R′的電流為電壓表的示數(shù)為答：（1）當(dāng)物體AB上表面與水面相平時(shí)，物體AB受到的浮力是30N；（2）當(dāng)水面從物體AB的上表面逐漸下降至下表面剛好離開(kāi)水面的過(guò)程中，彈簧伸長(zhǎng)了15cm；（3）閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)水面從物體AB上表面逐漸下降至下表面剛好離開(kāi)水面時(shí)，電壓表的示數(shù)是1V。4．（2023·山東濰坊·中考真題）在物理項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)中，某科技小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的船只升降實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。模型中的船廂A和所盛水的總重為5N，圓柱形浮筒B底面積為100cm2，重為18N。電路中電源電壓恒定，R0為定值電阻，壓敏電阻Rx（表面絕緣，厚度不計(jì)）固定于容器C底部，上表面積為50cm2，Rx阻值隨所受水的壓力變化關(guān)系如圖乙所示。關(guān)閉排水閥，向C中注入適量水后關(guān)閉進(jìn)水閥，裝置靜止時(shí)，測(cè)得C中水深為20cm，B浸入水中的深度為7cm（未浸沒(méi)），閉合開(kāi)關(guān)S，此時(shí)電流表示數(shù)；再次打開(kāi)進(jìn)水閥，向C中緩慢注入一定質(zhì)量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，穩(wěn)定后電流表示數(shù)。若不計(jì)繩重和摩擦，水的密度ρ水=1.0×103kg/

（1）B浸入水中的深度為7cm時(shí)所受的浮力；（2）動(dòng)滑輪的重力；（3）C中水深為20cm時(shí)Rx阻值；（4）電路中電源電壓值?！敬鸢浮浚?）7N；（2）4N；（3）100Ω；（4）4.8V【詳解】（1）根據(jù)題意可知，當(dāng)B浸入水中的深度為7cm時(shí)，B浸入水中的體積為B浸入水中的深度為7cm時(shí)所受的浮力為（2）模型中的船廂A和所盛水的總重為5N，根據(jù)滑輪組知，n=3，可知繩子對(duì)動(dòng)滑輪的拉力為浮筒B對(duì)動(dòng)滑輪向下的拉力為對(duì)動(dòng)滑輪進(jìn)行受力分析可知?jiǎng)t可得（3）C中水深為20cm時(shí)，水對(duì)容器C底部的壓強(qiáng)為又C的上表面積為50cm2，則對(duì)C的底部的壓力為根據(jù)圖乙可知，當(dāng)壓力為10N時(shí)，Rx的阻值為（4）在容器C中注水后，船廂A的總重力不變，滑輪組細(xì)繩的拉力不變，則浮筒B受到豎直向上的拉力不變，由可知，浮筒B受到的浮力不變，所以，浮筒B浸入水中的深度仍為7cm不變，在容器C中再注入一定質(zhì)量的水，浮筒B將上升，使船廂A下降30cm，浮筒B浸入水中的深度不變，所以水面上升10cm，容器底部受到水的壓強(qiáng)的增加量為壓敏電阻受到的壓力增加量為此時(shí)壓敏電阻受到的總壓力為根據(jù)圖乙可知，此時(shí)Rx的阻值為根據(jù)歐姆定律可得聯(lián)立解得則電路中電源電壓值為答：（1）B浸入水中的深度為7cm時(shí)所受的浮力為7N；（2）動(dòng)滑輪的重力為4N；（3）C中水深為20cm時(shí)Rx阻值為100Ω；（4）電路中電源電壓值為4.8V?？键c(diǎn)考點(diǎn)點(diǎn)撥力、電綜合計(jì)算力、電綜合計(jì)算題一般以發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、壓敏電阻、滑動(dòng)變阻器、簡(jiǎn)單機(jī)械為載體，建立力與電之間的聯(lián)系，或考查力電轉(zhuǎn)換，或力與電并列設(shè)置問(wèn)題進(jìn)行考查。1．（2023·湖北省直轄縣級(jí)單位·中考真題）如圖，小明設(shè)計(jì)的“電子浮力秤”由浮力秤和電路兩部分構(gòu)成。浮力秤中托盤與圓柱形塑料浮筒M通過(guò)硬質(zhì)絕緣細(xì)桿固定連接，整體漂浮在裝有足夠深水的柱形薄壁容器中，且只能豎直移動(dòng)。托盤的質(zhì)量40g；M高20cm，底面積為100cm2，質(zhì)量為160g；容器的底面積為300cm2。電路中R是滑動(dòng)變阻器的電阻片（阻值均勻），長(zhǎng)8cm，最大阻值16Ω；電源電壓恒為4.5V；電壓表量程為0~3V。托盤通過(guò)滑桿帶動(dòng)滑片P上下移動(dòng)。托盤中不放物體時(shí)，調(diào)節(jié)水量，使滑片P正好位于R最上端，閉合開(kāi)關(guān)S，電壓表示數(shù)為0.9V（不計(jì)滑片、滑桿、細(xì)桿的質(zhì)量，忽略摩擦阻力。工作中水不溢出）。求（1）浮筒M的密度；（2）R0的阻值：（3）托盤中不放物體時(shí)，M浸入水中的深度；（4）該“電子浮力秤”的稱量。

【答案】（1）80kg/m3；（2）4Ω；（3）0.02m；（4）1.05kg【詳解】（1）浮筒M的體積為VM=SMhM=100×10-4m2×20×10-2m=2×10-3m3浮筒M的密度為（2）由電路圖可知，滑片P位于R最上端時(shí)，定值電阻R0與電阻片R串聯(lián)，電壓表測(cè)量R0兩端電壓，且UR0=0.9V，根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電壓之和，可得R兩端電壓為UR=U-UR0=4.5V-0.9V=3.6V此時(shí)通過(guò)電路的電流為定值電阻R0的阻值為（3）托盤的重力為G盤=m盤g=40×10-3kg×10N/kg=0.4N浮筒M的重力為GM=mMg=160×10-3kg×10N/kg=1.6N托盤中不放物體時(shí)，浮筒M所受的重力與托盤所受的重力之和等于浮筒M受到的浮力，則FM浮=GM+G盤=1.6N+0.4N=2N浮筒M浸入水中的體積為浮筒M浸入水中的深度為（4）由圖可知托盤中物體的質(zhì)量增加，滑片將向下移動(dòng)，導(dǎo)致R接入電路的電阻變小定值電阻兩端的電壓增大。所以當(dāng)電壓表示數(shù)變大時(shí)，托盤中物體的質(zhì)量也越大。電壓表量程為0~3V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知R兩端的電壓為UR＇=U-UR0＇=4.5V-3V=1.5V此時(shí)通過(guò)電路的電流為此時(shí)R接入電路的電阻為R是一根長(zhǎng)8cm的阻值均勻的電阻片，最大阻值16Ω，即1cm的電阻為2Ω，電壓表示數(shù)最大時(shí)滑片向下移動(dòng)7cm小于8cm，即浮筒向下移動(dòng)的距離d=7cm，電壓表示數(shù)最大。浮筒浸入水中深度的增加量Δh浸等于水面上升的高度Δh與浮筒向下移動(dòng)的距離d之和，即Δh浸=Δh+d水面上升的高度為浮筒浸入水中深度為h浸=Δh浸+h=3.5cm+7cm+2cm=12.5cm＜hM=20cm即d=7cm時(shí)，電子浮力秤稱出物體的質(zhì)量最大，此時(shí)浮筒排開(kāi)水的體積變化量為ΔV排=SMΔh浸=100cm2×(3.5cm+7cm)=1050cm3=1.05×103m3因?yàn)镚物=ΔF浮=ρgΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.05×103m3=10.5N由G=mg得電子浮力秤的稱量為答：（1）浮筒M的密度為80kg/m3；（2）R0的阻值為4Ω；（3）托盤中不放物體時(shí)，M浸入水中的深度為0.02m；（4）該“電子浮力秤”的稱量為1.05kg。2．（2022·山東濱州·中考題）如圖是某物理興趣小組，設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易坐位體前屈測(cè)試儀的測(cè)試示意圖、簡(jiǎn)化原理圖。在測(cè)試中，測(cè)試的同學(xué)向前推動(dòng)測(cè)試儀的滑塊實(shí)際上是移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)用來(lái)反映被測(cè)試者的成績(jī)。電源電壓恒為6V，電壓表量程0~3V，電流表量程0~0.6A，滑動(dòng)變阻器R1標(biāo)有“15Ω1A”，滑片P每移動(dòng)1cm，R1的電阻變化0.5Ω，定值電阻R2=20Ω。求：（1）當(dāng)滑片P位于最左端時(shí)，電流表的示數(shù)；（2）某同學(xué)測(cè)試時(shí)，從最左端推動(dòng)滑片P向右移動(dòng)20cm，此時(shí)電壓表的示數(shù)；（3）若既能保證電路各元件的安全，又能使滑片P移動(dòng)到最右端，則選取R2時(shí)，其阻值不能小于多少？【答案】（1）0.3A；（2）2V；（3）15Ω【詳解】（1）當(dāng)滑片P位于最左端時(shí)，只有R2接入電路，電流表的示數(shù)（2）某同學(xué)測(cè)試時(shí)，從最左端推動(dòng)滑片P向右移動(dòng)20cm，滑動(dòng)變阻器的接入的阻值為此時(shí)總電阻為電路中的電流為電壓表的示數(shù)為（3）若既能保證電路各元件的安全，要求滑片P移動(dòng)到最右端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的接入的阻值最大，最大值為15Ω，根據(jù)串聯(lián)分壓，電阻越大，其兩端的電壓也越大，而根據(jù)電壓表的量程可知，電壓表的最大示數(shù)為3V，則電阻R2最小分擔(dān)3V，根據(jù)串聯(lián)分壓，此時(shí)R2兩端的電壓是最小值，那么R2的阻值也是最小值，故電阻R2的最小值為15Ω。答：（1）當(dāng)滑片P位于最左端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A；（2）某同學(xué)測(cè)試時(shí)，從最左端推動(dòng)滑片P向右移動(dòng)20cm，此時(shí)電壓表的示數(shù)為2V；（3）若既能保證電路各元件的安全，又能使滑片P移動(dòng)到最右端，則選取R2時(shí)，其阻值不能小于15Ω。3．（2024·陜西西安·一模）2023年12月18日，陜西佛坪抽水蓄能電站前期項(xiàng)目開(kāi)工儀式在陜西佛坪縣舉行。抽水蓄能電站原理示意圖如圖所示，用電低谷時(shí)（如深夜），電站利用電網(wǎng)多余電能把水從下水庫(kù)抽到上水庫(kù)中儲(chǔ)存起來(lái)；用電高峰時(shí)，再利用上水庫(kù)中的水發(fā)電。（1）蓄能時(shí)，水被抽到上水庫(kù)中，電能轉(zhuǎn)化為水的______能。發(fā)電機(jī)的工作原理是_____；（2）發(fā)電時(shí)，若該電站上水庫(kù)可用于發(fā)電的庫(kù)容量為8×106m3，上下水庫(kù)平均水位差為500m。上水庫(kù)中可用于發(fā)電的水流到下水庫(kù)，水的重力做功是多少？（水的密度ρ水（3）該電站設(shè)計(jì)年平均發(fā)電量2×109kW?h（4）若該電站用鋁導(dǎo)線對(duì)外供電，輸送功率為1100kW，下表是有關(guān)供電數(shù)據(jù)：輸電電壓/kV線路電流/A導(dǎo)線橫截面積/cm2輸電線損耗功率/kW55201325520103.222012①輸電電壓為220kV時(shí)，線路電流是多大？②由表可知，減小輸電線路損耗的辦法有使用橫截面積大的導(dǎo)線和________。【答案】（1）重力勢(shì)能，電磁感應(yīng)；（2）4×1013J【詳解】（1）蓄能時(shí)，水被抽到上水庫(kù)中，水的高度變高，電能轉(zhuǎn)化為水的重力勢(shì)能。發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。（2）水的重力做功（3）年平均發(fā)電量需要消耗煤的質(zhì)量（4）輸電電壓為220kV時(shí)，線路電流由表中信息可知，導(dǎo)線橫截面積都為1cm2時(shí)，輸電電壓為55kV時(shí)，輸電線損耗功率為32kW，輸電電壓為220kV時(shí)，輸電線損耗功率為2kW，所以減小輸電線路損耗的辦法之一是提高輸電電壓。答：（1）電能轉(zhuǎn)化為水的重力勢(shì)能，發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng)；（2）水的重力做功4×10（3）需要消耗8×1（4）輸電電壓為220kV時(shí)，線路電流為5A，減小輸電線路損耗的辦法之一是提高輸電電壓。4.（2023·福建·中考真題）實(shí)踐小組設(shè)計(jì)了由廂體、承重板和動(dòng)滑輪組成的提升重物的裝置，示意圖如圖甲，廂體放置在水平承重板上，承重板的上表面裝有壓力傳感器，裝置由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。該裝置設(shè)計(jì)有超載限制系統(tǒng)，如圖乙，限制系統(tǒng)中的控制電路電源電壓恒為12V，定值電阻R0阻值為200Ω，壓力傳感器中的力敏電阻RF阻值隨壓力F壓變化的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。當(dāng)控制電路的電流大于0.03A時(shí)，電磁鐵將銜鐵吸下，B、C兩個(gè)觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)停止工作。已知廂體重150N，承重板和滑輪共重100N，忽略繩重、摩擦和電磁鐵線圈電阻。F壓/N…4006008009001000…RF/Ω…800500300200100…（1）空廂勻速豎直上升時(shí)，求繩拉力F的大?。唬?）在6s內(nèi)將空廂勻速豎直提升3m，求拉力F做功的功率；（3）重物放在廂體內(nèi)，求該裝置勻速豎直提升重物的最大機(jī)械效率；（4）若要將該裝置的最大載重量調(diào)小，提出對(duì)控制電路的一條調(diào)整措施。

【答案】（1）125N；（2）125W；（3）75%；（4）減小R0【詳解】（1）忽略繩重、摩擦，空廂勻速豎直上升時(shí)，繩拉力F的大?。?）繩端移動(dòng)距離繩拉力F做的功繩拉力F的功率（3）控制電路的最大電流時(shí)，載重量最大，控制電路最小總電阻力敏電阻的阻值由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)，壓力，即最大載重裝置的最大機(jī)械效率（4）要將該裝置的最大載重量調(diào)小，力敏電阻RF阻值會(huì)變大，控制電路的電流不變，由R=UI可知，電源電壓不變，電路的總電阻不變，可以減小R答：（1）空廂勻速豎直上升時(shí)，繩拉力F的大小是125N；（2）在6s內(nèi)將空廂勻速豎直提升3m，拉力F做功的功率是125W；（3）重物放在廂體內(nèi)，該裝置勻速豎直提升重物的最大機(jī)械效率是75%；（4）若要將該裝置的最大載重量調(diào)小，減小R0。5．（2024·安徽宿州·一模）一個(gè)汽車油量顯示儀的電路原理圖如圖所示，已知電源電壓恒為6V，定值電阻R0的阻值為5Ω，電壓表的量程是0~3V，R為壓敏電阻，其阻值與油箱中油量的關(guān)系如下表所示。（1）當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，油箱中的油量是幾升？（2）此油箱最多能存多少升汽油？（3）若在該電路中再串聯(lián)一個(gè)電流表，電流表選擇0~0.6A的量程，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷，該電流表示數(shù)能取到量程的最大值嗎？油量V/L01020304050壓敏電阻R/Ω2520151052.5【答案】（1）20L；（2）40L；（3）見(jiàn)詳解【詳解】（1）當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，電路中電流為此時(shí)R的阻值為根據(jù)表格可知當(dāng)R為15Ω時(shí)，油箱中的油量是20L。（2）油量越多，R阻值越小，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律，R0分得電壓越多，R0兩端最大電壓為3V，此時(shí)電路中電流為此時(shí)R的阻值為根據(jù)表格可知當(dāng)R為5Ω時(shí)，油箱中的油量是40L。（3）R0兩端最大電壓為3V，此時(shí)電路中電流為即電路中最大電流為0.6A，若在該電路中再串聯(lián)一個(gè)電流表，電流表選擇0~0.6A的量程，該電流表示數(shù)能取到量程的最大值。答：（1）當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，油箱中的油量是20L；（2）此油箱最多能存30L汽油；（3）見(jiàn)詳解。6．（2024·山東濟(jì)南·一模）如圖所示是某電動(dòng)叉車抬升石材的情景。叉車的項(xiàng)目參數(shù)如下表。某次電動(dòng)叉車將1400kg的石材勻速提升至最大起升高度，用時(shí)30s。g取10N/kg，則：（1）空載的電動(dòng)叉車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少?（2）電動(dòng)叉車勻速提升石材至最大起升高度的過(guò)程，對(duì)石材做的功是多少?（3）如果此過(guò)程電動(dòng)叉車消耗了6×104J的電能，那么電動(dòng)叉車的效率是多少?項(xiàng)目參數(shù)額定載重/kg1500最大起升高度/m3空載行駛速度/（km/h）5空載重力/N7200空載輪胎接地總面積/cm2800【答案】（1）9×104pa；（2）4.2×104J；（3）70%【詳解】（1）空載的電動(dòng)叉車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力為空載的電動(dòng)叉車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為（2）電動(dòng)叉車將此石材勻速提升至最大起升高度，對(duì)石材做的功為（3）電動(dòng)叉車的效率是答：（1）空載的電動(dòng)叉車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為9×104pa；（2）電動(dòng)叉車將此石材勻速提升至最大起升高度，對(duì)石材做的功為4.2×104J；（3）電動(dòng)叉車的效率是70%。7．（2024·河南許昌·一模）宇通汽車是河南制造的驕傲，如圖所示是一款電動(dòng)公交車，它奔跑在鄭州的各個(gè)地點(diǎn)，方便著城市居民的出行。該電動(dòng)公交車的部分信息如表所示（g取10N/kg）。車身凈重7t車載電源電壓200V最大承載量3t電池容量106mA·h車輪四個(gè)胎壓2.5標(biāo)壓（1）該公交車每個(gè)車輪與地面的接觸面積為200cm2，則滿載時(shí)輪胎對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為多少？（2）滿載的公交車勻速直線行駛時(shí)，所受阻力為總重的0.1倍。車載電池充滿電能讓該電動(dòng)公交車勻速直線行駛60km，則該電動(dòng)公交車動(dòng)力系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為多少？（計(jì)算結(jié)果百分號(hào)前保留1位小數(shù)）（3）新能源電動(dòng)車越來(lái)越普及，請(qǐng)寫(xiě)出一個(gè)新能源電動(dòng)車相比較傳統(tǒng)油車的優(yōu)點(diǎn)。【答案】（1）1.25×106Pa；（2）83.3%；（3）見(jiàn)解析【詳解】（1）滿載時(shí)的總重力為滿載時(shí)對(duì)地面的壓力為輪胎對(duì)地面的總面積為滿載時(shí)輪胎對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為（2）因滿載時(shí)公交車勻速行駛，牽引力為公交車滿載行駛時(shí)，牽引力做的功為車載電池充滿的電能為則該電動(dòng)公交車動(dòng)力系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為（3）新能源汽車可以減少二氧化碳等氣體的排放，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的等。答：（1）滿載時(shí)輪胎對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1.25×106Pa；（2）該電動(dòng)公交車動(dòng)力系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為83.3%；（3）見(jiàn)解析。8．（2023·湖南長(zhǎng)沙·二模）漢能solarA國(guó)產(chǎn)汽車是一款完全依靠太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的汽車；整車質(zhì)量為1.2噸，動(dòng)力電池容量為40kW?h，安裝有效率為90%的直流電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力；若該車在某路段以54km/h的速度勻速行駛時(shí)，所受阻力為車重的0.1倍，求：（1）該車勻速行駛10min，能行駛多遠(yuǎn)；（2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率是多少；（3）若電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為90%，則在充滿電的情況下，最多行駛多遠(yuǎn)？

【答案】（1）9000m；（2）18kW；（3）108km【詳解】（1）汽車行駛的速度該車勻速行駛10min，行駛的路程s=vt=（2）汽車的重力由題意可知，汽車受到的阻力f因?yàn)槠囎鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以，由二力平衡條件可知，汽車的牽引力則以54km/h的速度勻速行駛10min時(shí)，牽引力做的功W=Fs電動(dòng)機(jī)的輸出功率（3）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能由W=Fs可知，汽車在充滿電的情況下，最多行駛的距離答：（1）該車勻速行駛10min，能行駛9000m；（2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率是18kW；（3）若電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為90%，則在充滿電的情況下，最多行駛108km。9.某款水位自動(dòng)測(cè)控儀的測(cè)量原理如圖甲所示，電源電壓U恒為15V，定值電阻R0=10Ω，R1為一豎直固定光滑金屬棒，總長(zhǎng)40cm，阻值為20Ω，其接入電路的阻值與對(duì)應(yīng)棒長(zhǎng)成正比。金屬?gòu)椈缮隙斯潭?，滑片P固定在彈簧下端且與R1接觸良好，滑片及彈簧的阻值、重力均不計(jì)。圓柱體M通過(guò)無(wú)伸縮的輕繩掛在彈簧下端，重80N，高60cm。底面積為100cm2，當(dāng)水位處于最高位置A時(shí)，M剛好浸沒(méi)在水中，此時(shí)滑片P恰在R1最上端；當(dāng)水位降至最低位置B時(shí)，M的下表面剛好離開(kāi)水面。已知彈簧所受拉力F與其伸長(zhǎng)量ΔL的關(guān)系如圖乙所示。閉合開(kāi)關(guān)S。求：（1）當(dāng)水位處于位置A時(shí)，M受到的浮力；（2）水位由位置A降至B這一過(guò)程，彈簧的長(zhǎng)度增加了多少？（3）水位降至位置B時(shí)，電壓表的示數(shù)是多少？（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）【答案】（1）60N；（2）30cm；（3）5V【詳解】解：（1）當(dāng)水位處于位置A時(shí)，M剛好浸沒(méi)，排開(kāi)水的體積則M受到的浮力（2）水位處于A位置時(shí)，彈簧受到的拉力F1=G-F浮=80N-60N=20N由圖乙可知，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量ΔL1=10cm當(dāng)水位降至位置B時(shí)，M的下表面剛好離開(kāi)水面，所受浮力為0N，此時(shí)彈簧受到的拉力F2=G=80N由圖乙可知，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量ΔL2=40cm水位由位置A降至位置B時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度增加量ΔL=ΔL–ΔL1=40cm-10cm=30cm（3）當(dāng)水位降至位置B時(shí)，R連入電路的長(zhǎng)度L=L總-ΔL=40cm-30cm=10cm因?yàn)镽1連入電路的阻值與對(duì)應(yīng)棒長(zhǎng)成正比，即所以此時(shí)R1接入電路的阻值此時(shí)電路中的電流此時(shí)R1兩端的電壓答：（1）當(dāng)水位處于位置A時(shí)，M受到的浮力是60N；（2）水位由位置A降至B這一過(guò)程，彈簧的長(zhǎng)度增加了30cm；（3）水位降至位置B時(shí)，電壓表的示數(shù)是5V。10.如圖甲是物理興趣小組設(shè)計(jì)的身高體重測(cè)量?jī)x的原理圖。電源UA的電壓為3V，電源UB電壓恒定，R2為定值電阻。水平腳踏板下方有壓敏電阻R1，其阻值隨壓力F大小變化圖像如圖乙所示?；瑒?dòng)變阻器R是豎直固定放置的電阻棒，其滑片P可以隨身高的變化豎直上下移動(dòng)。同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，小華站在踏板上時(shí)，電流表A1的示數(shù)為0.15A，A2的示數(shù)為0.3A，此時(shí)滑片恰好在R的中點(diǎn)，電壓表示數(shù)為3V；小明站在踏板上時(shí)，電壓表示數(shù)為3.6V，電流表A2的示數(shù)為0.24A。問(wèn)：（1）小華和小明的身高更高的是？（2）小華的體重是多少？（3）滑動(dòng)變阻器R的最大阻值是多大？（4）電源UB的電壓和R2的阻值分別是多大？【答案】（1）小明；（2）500N；（3）20Ω；（4）6V，10Ω【詳解】（1）由圖甲中左圖可知，升高越高，滑動(dòng)變阻器的阻值越大，根據(jù)歐姆定律可知，在電壓一定時(shí)，電阻越大，電流越小。因?yàn)镮小華＞（2）由圖甲中右圖可知，電路中只有R1，電流表A1測(cè)量電路電流，則由圖乙知此時(shí)的壓力F=500N，由于壓力大小等于小華受到重力的大小，所以小華的體重為（3）根據(jù)甲圖中左圖電路可知，滑動(dòng)變阻器與R2串聯(lián)，電流表A2測(cè)量電路電流，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓，小華站在踏板上時(shí)，電流表A2的示數(shù)為0.3A，此時(shí)滑片恰好在R的中點(diǎn)，電壓表示數(shù)為3V，滑動(dòng)變阻器一半的電阻為滑動(dòng)變阻器的最大電阻為（4）小華站在上面時(shí)，A2的示數(shù)為0.3A，電壓表示數(shù)為3V，UB為U小明站在踏板上時(shí)，A2的示數(shù)為0.24A，電壓表示數(shù)為3.6V，UB為U所以3V+0.3A×得到R2=10Ω則U答：（1）小明的身高更高；（2）小華的體重是500N；（3）滑動(dòng)變阻器R的最大阻值是20Ω；（4）電源UB的電壓為6V，R2的阻值為10Ω。11.為了提高新會(huì)柑的開(kāi)皮效率，有同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的自動(dòng)開(kāi)皮裝置，原理如下：傳送帶上的柑經(jīng)過(guò)壓力檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，使壓敏電阻R的阻值發(fā)生變化。AB間的電壓也隨之發(fā)生改變，當(dāng)R0兩端電壓大于一定值時(shí)，機(jī)械裝置啟動(dòng)，將符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的柑開(kāi)皮并推出傳送帶。已知：電源電壓U=12V，R0=25Ω，壓敏電阻R的阻值隨壓力變化關(guān)系如圖乙所示。（g取10N/kg）（1）當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)上沒(méi)有柑時(shí)，電路的電流I1是多少？（2）若機(jī)械裝置的啟動(dòng)電壓是4V，質(zhì)量為多大的柑經(jīng)過(guò)傳送帶會(huì)被開(kāi)皮？【答案】（1）0.1A；（2）0.15kg【詳解】（1）由圖乙可知，當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)上沒(méi)有柑時(shí)（F=0N），壓敏電阻的阻值為R=95Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，根據(jù)歐姆定律可得，此時(shí)電路的電流為（2）若機(jī)械裝置的啟動(dòng)電壓是4V，即AB間的電壓為4V時(shí)，根據(jù)歐姆定律可得，此時(shí)的電路電流為根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得，壓敏電阻R的兩端電壓為此時(shí)壓敏電阻的阻值為由圖乙可知，此時(shí)的壓力為1.5N，可知經(jīng)過(guò)傳送帶會(huì)被開(kāi)皮的柑的重力等于此時(shí)的壓力，即質(zhì)量為答：（1）當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)上沒(méi)有柑時(shí)，電路的電流I1是0.1A；（2）若機(jī)械裝置的啟動(dòng)電壓是4V，質(zhì)量為0.15kg的柑經(jīng)過(guò)傳送帶會(huì)被開(kāi)皮。12.電子體重秤的原理如圖所示，R0是定值電阻，R是電阻值隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻，更換電壓表（量程為3V）的表盤后可直接顯示人體質(zhì)量大小。已知R的電阻與所受壓力F變化的關(guān)系如圖所示。設(shè)踏板的質(zhì)量忽略不計(jì)，電源電壓保持6V不變。求：（1）空載時(shí)，電壓表的示數(shù)為1.2V，R0的電阻值：（2）該體重秤測(cè)量質(zhì)量的范圍；（3）在保持電壓表量程不變的前提下，在原電路中額外接入一個(gè)定值電阻R1，使改進(jìn)后的體重秤最大可測(cè)量的質(zhì)量達(dá)到105kg，請(qǐng)畫(huà)出改進(jìn)后的電路圖，并求此時(shí)R1的阻值。【答案】（1）60Ω；（2）0~90kg；（3）見(jiàn)解析；30Ω【詳解】（1）閉合開(kāi)關(guān)，兩電阻串聯(lián)接入電路，體重秤空載時(shí)受到的壓力為0，由圖像可知，此時(shí)電阻R=240Ω，電阻R0兩端的電壓U0=1.2V。串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，則R兩端的電壓UR=U-U0=6V-1.2V=4.8V由歐姆定律可得此時(shí)電路中的電流串聯(lián)電路各處電流相等，所以R0的電阻值為（2）當(dāng)U0′=3V時(shí)電路中的電流為此時(shí)電阻由圖像可知此時(shí)R受到的壓力900N，此時(shí)體重秤上物體的質(zhì)量為則體重秤的量程為0~90kg。（3）改進(jìn)后最大壓力F大=G大=m大g=105kg×10N/kg=1050N當(dāng)壓力為1050N時(shí)，由圖像可知電阻R的電阻是30Ω，R兩端的電壓為U′=I′R′′=0.05A×30Ω=1.5V應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻。其阻值為如下圖所示：答：（1）空載時(shí)，電壓表的示數(shù)為1.2V，R0的電阻值為60Ω；（2）該體重秤測(cè)量質(zhì)量的范圍是0~90kg；（3）見(jiàn)解析；此時(shí)R1的阻值為30Ω?？键c(diǎn)三熱、電綜合計(jì)算1．（2023·山東淄博·中考真題）如圖甲為一款養(yǎng)生壺，其加熱原理如圖乙所示。養(yǎng)生壺的額定電壓為220V，R1、R2均是發(fā)熱電阻，其中R2=506Ω。養(yǎng)生壺正常工作時(shí)，開(kāi)關(guān)置于“1”為加熱擋，電路中電流為5A；開(kāi)關(guān)置于“2”為保溫?fù)酢Ｇ螅海?）當(dāng)開(kāi)關(guān)置于“1”時(shí)，R1的阻值及R1消耗的電功率；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)置于“2”時(shí)，養(yǎng)生壺1min消耗的電能；（3）將壺內(nèi)500g的水從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量。[]

【答案】（1）44Ω，1100W；（2）5.28×103【詳解】（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)置于“1”時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，由歐姆定律可知，R1的阻值由P=UI=12R得，R1消耗的電功率（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)置于“2”時(shí)，電阻R1和R2串聯(lián)，電路的總電阻養(yǎng)生壺1min消耗的電能（3）養(yǎng)生壺加熱時(shí)，水吸收的熱量答：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)置于“1”時(shí)，R1的阻值為44Ω，R1消耗的電功率為1100W；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)置于“2”時(shí)，養(yǎng)生壺1min消耗的電能為5.（3）水吸收的熱量為1.68×102．（2023·青海西寧·中考真題）小寧家的電飯煲額定電壓為220V，有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，額定加熱功率為2000W。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求：（1）在正常加熱狀態(tài)下，將2.5kg的水從20℃加熱到沸騰，水吸收的熱量是多少？（氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）（2）若此電飯煲的加熱效率為84%，則上述過(guò)程需要加熱多長(zhǎng)時(shí)間？（3）小寧想利用家里的電能表測(cè)量電飯煲的實(shí)際加熱功率，于是小寧斷開(kāi)家中其他用電器，讓電飯煲單獨(dú)處于加熱狀態(tài)，觀察到電能表轉(zhuǎn)盤在10min內(nèi)轉(zhuǎn)了180轉(zhuǎn)（電能表如圖所示），則此電飯煲的實(shí)際加熱功率為多少？【答案】（1）8.4×105J；（2）500s；（3）1800W【詳解】（1）已知1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓水的沸點(diǎn)為100℃，則水吸收的熱量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(100℃﹣20℃)=8.4×105J（2）電飯煲消耗的電能此電飯煲至少需要加熱的時(shí)間

（3）電飯煲在單獨(dú)處于加熱狀態(tài)下工作，轉(zhuǎn)盤在10min內(nèi)轉(zhuǎn)了180轉(zhuǎn)，消耗的電能

電飯煲在“蒸煮”狀態(tài)下的實(shí)際功率

答：（1）在正常加熱狀態(tài)下，將2.5kg的水從20℃加熱到沸騰，水吸收的熱量是8.4×105J；（2）若此電飯煲的加熱效率為84%，則上述過(guò)程需要加熱500s；（3）電飯煲的實(shí)際加熱功率為1800W。3．（2023·遼寧鞍山·中考真題）中醫(yī)藥是中華文化的瑰寶，在疾病治療方面具有不可替代的作用。圖甲為小明同學(xué)家的小型電中藥鍋，其電路簡(jiǎn)圖如圖乙所示，通過(guò)開(kāi)關(guān)S1和S2的不同接法組合，可以實(shí)現(xiàn)三檔加熱功能，其中定值電阻R1、R2都是發(fā)熱電阻，其部分參數(shù)如下表所示。已知，求：（1）鍋中的1L藥液從25℃加熱到35℃，中藥液吸收的熱量；（2）低溫?fù)醯墓β?；?）若該中藥鍋以中溫?fù)醯墓ぷ麟娐方o已煲好的藥液溫?zé)?10s，實(shí)際消耗的電能為4×10額定電壓/V220額定功率/W高溫?fù)?80中溫?fù)?40低溫?fù)鮛__________【答案】（1）4.2×104【詳解】（1）藥液的體積藥液的質(zhì)量藥液吸收的熱量（2）由圖乙可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接1時(shí)，R1、R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)電路中的總電阻最小，由P=U2R可知，電路中的總功率最大，電中藥鍋處于高溫檔；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1打開(kāi)、S2接2時(shí)，R1、R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)電路中的總電阻最大，由P=U2R可知，電路中的總功率最小，電中藥鍋處于低溫檔；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接2時(shí)，只有R1工作，電中藥鍋處于中溫檔。由表格數(shù)據(jù)可知，電中藥鍋中溫?fù)醯墓β蔖并聯(lián)電路中的總功率等于各用電器的電功率之和，則高溫檔工作時(shí)，R2的電功率由P=U2R可知，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，R1、R2的串聯(lián)總電阻低溫?fù)醯墓β剩?）電路的實(shí)際電壓答：（1）鍋中的1L藥液從25℃加熱到35℃，中藥液吸收的熱量為4.2（2）低溫?fù)醯墓β蕿?20W；（3）若該中藥鍋以中溫?fù)醯墓ぷ麟娐方o已煲好的藥液溫?zé)?10s，實(shí)際消耗的電能為4×104J4．（2023·內(nèi)蒙古赤峰·中考真題）小明給家里買電熱水壺，他測(cè)試了價(jià)格相同的甲、乙兩款電熱水壺，它們的銘牌如圖所示。均正常工作，都把質(zhì)量為1kg的水從20℃加熱到42℃，甲用時(shí)125s，乙用時(shí)120s。【c水（1）甲電熱水壺正常工作時(shí)電阻是多大？（2）質(zhì)量為1kg的水從20℃加熱到42℃，吸收的熱量是多少？（3）如果從甲或乙中選擇一款節(jié)能的電熱水壺，通過(guò)計(jì)算分析，他應(yīng)該選擇哪一款？

【答案】（1）55Ω；（2）9.24×10【詳解】（1）由P=U（2）質(zhì)量為1kg的水從20℃加熱到42℃，吸收的熱量為（3）把質(zhì)量為1kg的水從20℃加熱到42℃，甲電熱水壺用電量為乙電熱水壺用電量為因?yàn)閃甲答：（1）甲電熱水壺正常工作時(shí)電阻是55Ω；（2）質(zhì)量為1kg的水從20℃加熱到42℃，吸收的熱量是9.24×10（3）甲電熱水壺更節(jié)能，選擇甲電熱水壺?？键c(diǎn)考點(diǎn)點(diǎn)撥熱、電綜合計(jì)算熱、電綜合計(jì)算題一般用電熱器給水加熱作為情景，涉及吸熱公式、電功、電功率等知識(shí)，有時(shí)也會(huì)涉及加熱效率。1．節(jié)能減排是當(dāng)今社會(huì)的主題，充分利用太陽(yáng)能是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需要。太陽(yáng)能熱水器已經(jīng)走進(jìn)千家萬(wàn)戶，如圖所示是小明家的太陽(yáng)能熱水器。它在晴天利用太陽(yáng)能集熱，則用標(biāo)有“220V2000W”字樣的電熱管對(duì)水加熱。該太陽(yáng)能熱水器的容積為0.12m3，求：[水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃)，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3]（1）該熱水器電熱管正常工作時(shí)的電阻；（2）利用太陽(yáng)能將滿箱水的溫度從25℃加熱到75℃，水吸收的熱量；（3）與上述水吸收熱量相當(dāng)?shù)碾娔芸晒?20V40W”的電燈正常工作時(shí)間?！敬鸢浮浚?）24.2Ω；（2）2.52×107J；（3）175h【詳解】（1）由P=U（2）可得熱水器滿箱水的質(zhì)量為m=ρ水V=1.0×107kg/m3×0.12m3=120kg水吸收的熱量為Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×120kg×(75℃-25℃)=2.52×107J（3）由題知水吸收熱量相當(dāng)?shù)碾娔?，W=Q吸，水吸收熱量相當(dāng)?shù)碾娔芸晒?20V40W”的電燈正常工作的時(shí)間答：（1）該熱水器電熱管正常工作時(shí)的電阻是24.2Ω；（2）利用太陽(yáng)能將滿箱水的溫度從25℃加熱到75℃，水吸收的熱量是2.52×107J；（3）這些電能可供“220V40W”的電燈正常工作175h。2.圖甲為某品牌飲水機(jī)及其銘牌，圖乙為其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖，該飲水機(jī)有加熱和保溫兩個(gè)擋位。R1、R2均為電熱絲，當(dāng)熱水箱中水溫降至70℃時(shí)通過(guò)自動(dòng)開(kāi)關(guān)S2切換到加熱擋，當(dāng)溫度達(dá)到100℃時(shí)自動(dòng)切換到保溫?fù)酰嬎畽C(jī)始終在額定電壓下工作，已知c水=4.2×103J/（kg·℃）。求：

（1）電熱絲R1的阻值；（2）熱水箱中的水由70℃加熱到100℃所吸收的熱量；（3）飲水機(jī)處于保溫?fù)豕ぷ?2s時(shí)間內(nèi)電熱絲R1產(chǎn)生的熱量。【答案】（1）440Ω；（2）；（3）2000J【詳解】（1）由圖乙可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，開(kāi)關(guān)S2接b時(shí)，電路中只有R2，由P=U2R可知，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，則當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，開(kāi)關(guān)S2接a時(shí)，R1和R2串聯(lián)，總電阻最大，由P=U則電熱絲R1的阻值為（2）熱水箱中的水由70℃加熱到100℃所吸收的熱量為（3）當(dāng)飲水機(jī)處于保溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，由歐姆定律可得，電路中電流為據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和Q=I2Rt可得，飲水機(jī)保溫?fù)豕ぷ?2s時(shí)間內(nèi)電熱絲答：（1）電熱絲R1的阻值為440Ω；（2）熱水箱中的水由70℃加熱到100℃所吸收的熱量為；（3）飲水機(jī)處于保溫?fù)豕ぷ?2s時(shí)間內(nèi)電熱絲R1產(chǎn)生的熱量為2000J。3.恒溫箱廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、科研、化工等行業(yè)部門，圖示為某恒溫箱的工作原理圖。S為電源開(kāi)關(guān)，通過(guò)控制溫控開(kāi)關(guān)S1可實(shí)現(xiàn)“保溫”“加熱”兩個(gè)擋位間的切換。電源電壓U=220V，R1、R2是電熱絲，R1=55Ω，“加熱”時(shí)恒溫箱的電功率P加熱=550W。將恒溫箱兩氣孔封閉，閉合開(kāi)關(guān)S，S1置于“加熱”擋位，箱內(nèi)溫度從20℃升至設(shè)定的恒溫溫度，用時(shí)130s，該段時(shí)間內(nèi)的加熱效率η=80%。恒溫箱的容積V=2m3，箱內(nèi)空氣密度ρ

（1）“保溫”時(shí)恒溫箱的電功率；（2）電熱絲R2的阻值；（3）恒溫箱的恒溫溫度。【答案】（1）110W；（2）110Ω；（3）42℃【詳解】（1）由圖可知，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，溫控開(kāi)關(guān)S1置于右邊兩個(gè)觸點(diǎn)時(shí)，R1和R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)電路中的總電阻最小，由P=U2R可知，電路中的總功率最大，恒溫箱處于加熱擋，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，溫控開(kāi)關(guān)S1置于左邊觸點(diǎn)時(shí)，只有（2）由于并聯(lián)電路中各用電器的電功率之和等于電路的總功率，則加熱擋工作時(shí)R2的電功率為由P=U2R可知，（3）由P=W/t可知，恒溫箱消耗的電能為恒溫箱內(nèi)氣體吸收的熱量為恒溫箱內(nèi)氣體的質(zhì)量為恒溫箱的恒溫溫度為（1）“保溫”時(shí)恒溫箱的電功率為110W；（2）電熱絲R2的阻值為110Ω；（3）恒溫箱的恒溫溫度為42℃。4．（2024·河南新鄉(xiāng)·一模）圖甲是小晨家新買的一個(gè)不銹鋼電熱水壺，其銘牌上的部分信息如表所示。已知該電熱水壺的加熱效率為90%。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]額定電壓220V額定功率880W最大容積2L（1）該電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是多少？（2）該電熱水壺正常工作時(shí)，將質(zhì)量為1.5kg的水從18℃加熱到40℃需要多長(zhǎng)時(shí)間？（3）善于觀察的小晨發(fā)現(xiàn)電熱水壺的電源線與手機(jī)充電器的充電線相比有兩個(gè)不同特征：一是電熱水壺的電源線較粗；二是電熱水壺的電源線上使用的是三腳插頭（如圖乙）。請(qǐng)你選擇其中一個(gè)特征并從安全用電的角度分析其設(shè)計(jì)理由。（先寫(xiě)出你選擇的特征，再具體分析說(shuō)明）【答案】（1）55Ω；（2）175s；（3）見(jiàn)解析【詳解】（1）電熱水壺正常工作的電壓就是額定電壓，在額定電壓下工作時(shí)的電功率就是額定功率。由P=U（2）由題可知，水吸收的熱量為Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(40℃-18℃)=1.386×105J電熱水壺放出的熱量，即電流做的功為根據(jù)W=Pt可知，電熱水壺加熱的時(shí)間為（3）特征一：電熱水壺的電源線較粗；設(shè)計(jì)理由：電熱水壺工作時(shí)的電功率較高，使得電路中的電流較大，因?yàn)殡娫淳€與電熱水壺是串聯(lián)的，所以流過(guò)電源線的電流同樣較大，根據(jù)Q=I2Rt可知，流過(guò)電源線的電流與通電時(shí)間一定時(shí)，其電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，越容易被燒壞，故電熱水壺的電源線較粗，電阻較小，電源線不易被燒壞，能避免一些安全隱患。特征二：電熱水壺的電源線上使用的是三腳插頭；設(shè)計(jì)理由：電熱水壺具有金屬外殼，萬(wàn)一金屬外殼和電源火線之間的絕緣損壞，使外殼帶電，會(huì)產(chǎn)生巨大的安全隱患，而三腳插頭多出來(lái)的金屬片能夠連接金屬外殼與地線，當(dāng)金屬外殼帶電時(shí)，電流就會(huì)流入大地，不致對(duì)人造成傷害。答：（1）該電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是55Ω；（2）該電熱水壺正常工作時(shí)，將質(zhì)量為1.5kg的水從18℃加熱到40℃需要175s；（3）略。5．科技小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的恒溫箱溫控電路，它包括控制電路和受控電路兩部分，用于獲得高于室溫、且溫度在一定范圍內(nèi)變化的“恒溫”。其中控制電路電源電壓U=36V，R為可變電阻，Rt為熱敏電阻（置于恒溫箱內(nèi)），熱敏電阻阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，繼電器線圈電阻R0=50Ω，已知當(dāng)控制電路的電流達(dá)到0.04A時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合；當(dāng)控制電路的電流減小到0.036A時(shí)，銜鐵會(huì)被釋放。加熱器的規(guī)格是“220V1000W”，恒溫箱內(nèi)部空間大小是2m3，空氣的密度ρ空=1.30kg/m3，空氣的比熱容c空=1×103J/（kg?℃）。（1）若要使恒溫箱內(nèi)可獲得上限為100℃的“恒溫”，可變電阻R應(yīng)調(diào)節(jié)為多大？（2）加熱器產(chǎn)生的熱量有80%轉(zhuǎn)化為恒溫箱內(nèi)空氣的內(nèi)能，若使恒溫箱內(nèi)空氣溫度從25℃升高到65℃，加熱器需正常工作多長(zhǎng)時(shí)間？

【答案】（1）450Ω；（2）130s【詳解】（1）由圖甲知，控制電路中熱敏電阻、可變電阻與線圈串聯(lián)；由圖乙知t1=100℃，Rt1=400Ω，此時(shí)通過(guò)線圈電流I1可變電阻R的阻值（2）空氣質(zhì)量空氣吸收的熱量加熱器消耗的電能由W=Pt得，加熱時(shí)間答：（1）若要使恒溫箱內(nèi)可獲得上限為100℃的“恒溫”，可變電阻R應(yīng)調(diào)節(jié)為450Ω；（2）加熱器產(chǎn)生的熱量有80%轉(zhuǎn)化為恒溫箱內(nèi)空氣的內(nèi)能，若使恒溫箱內(nèi)空氣溫度從25℃升高到65℃，加熱器需正常工作130s。6.我市有些學(xué)校配置了如圖甲所示的3D打印筆。3D打印筆通過(guò)加熱，擠出熱熔的塑膠，然后在空氣中迅速冷卻，最后固化成穩(wěn)定的形狀，此打印筆有快慢兩擋，其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，將該3D打印筆單獨(dú)接入裝有如圖丙所示電能表的家庭電路中正常工作?？鞊醮蛴?min，電能表指示燈閃爍16次，剛好將30g的塑膠從20℃加熱到276℃。已知該3D打印筆慢擋打印功率為0.022kW，R1、R2用于發(fā)熱的定值電阻，塑膠的比熱容為2×103J/(kg·℃)。求：（1）3D打印筆快擋打印4min消耗多少焦耳的電能?（2）3D打印筆快擋打印4min，塑膠吸收的熱量是多少?（3）R1的阻值是多少?【答案】（1）1.92×104J