1、1 计 算 专 题 一、涉及到的考点: 1. 力学:速度、密度、重力、压强、浮力、机械功、功率、机械效率。 2. 热学:比热容、燃料热值、热机的效率 3. 电学:欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律。 二、涉及到的公式: 三、审题时需注意: ( 1)理解关键词语 如:光滑、不计阻力、轻质(杠杆、滑轮) 做匀速直线运动、静止 升高多少度,和升高到多少度;降低到,降低了 有用的功率还是总功率、功率还是效率等 ( 2)挖掘隐含条件 如:说到家庭电路意味着电压 220V,各用电器并联 说到气压是标准大气压,意味着压强是 105Pa,水的沸点是 100 说到不计能量损失,意味着能量转化或转移的效率是 100
2、%. 说到用电器正常工作,意味着用电器上加的是额定电压 ,功率为额定功率 。 ( 3)排除干扰因素 如:物体水平移动时,不会克服重力做功,此时物体的重力就是干扰因素。 物体以不同的速度匀速上升或匀速下降,表明物体受平衡力的作用,此时的 “ 上升 ” 、 “ 下降 ” 及 “ 不同的速度 ” 均为干扰因素。 两灯串联,甲比乙亮。这里的 “ 甲比乙亮 ” 就是判断电流相等的干扰因素。 表格类题目中有很多数据,不一定都有用,要快速搜寻有用,排除干扰因素。 四、解计算题的一般要求: ( 1)要明确已知条件和相对隐含条件,确定主要解题步骤。 ( 2)分析判断,找到解题的理论依据。 ( 3)分清各个物理过
3、程、状态及其相互联系。 ( 4)计算过程应正确、规范。要正确写出有关的公式,正确代入公式中物理量的数字和单位。能画图的可以作图辅佐解题。 五、解计算题应注意: 单位的统一性;物理量的同体性、同时性;解题的规范性。 六、计算题的主要类型 2 (一)力学综合题 1、如图 1所示, 质量为 40kg 的小明同学骑着一辆质量为 10kg 自行车在平直公路上匀速行驶,在 5min 内行驶了 1500m 的路程。 求: ( 1) 小明骑自行车行驶的速度为多少 m/s? ( 2) 若小明骑车时受到的阻力为 总重力的 0.1 倍 ,该同学骑车行驶 5min 克服阻力做的功 及功率 ? ( 3)小明骑自行车与地
4、面总的接触面积为 20cm2,则该同学骑车行驶时对地面的压强为多少?(取 g 10N/kg) 2、 如下图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,质量为 3kg,其底面积为1200cm2 。鱼缸内装有 20cm 深的水,水的质量是 27kg。 (g=10N kg) 求: (1)鱼缸内所装水的重力; (2)鱼缸底部受到的水的压强; ( 3) 鱼缸底部受到的水的压力; (4)鱼缸对桌面产生的压强。 3、 在抗震救灾中,某舟桥部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线(如图 20所示),人们乘坐的冲锋舟满载时排开河水的体积是 1.5m3,冲锋舟自重为 0.6 104 N,假设每人的平均质量为 60Kg。
5、求: ( 1)冲锋舟满载时所受的浮力是多少? ( 2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载多少人? ( 3)在冲锋舟底部 0.5m深处有横截面积为 1cm2的小孔, 小孔 受水的压强及压力 为 多大? ( 河水 =1.0 103kg/m3, g 10N/Kg) ( 4)当 冲锋舟从河里驶入海里时,此冲锋舟要 一些(选填“上浮”或“下浮”),受到的浮力是 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 1 3 4、 小明放学回家,看见面积为 1.5m2的 水平茶几中央放着一个盛有水的平底玻璃杯,如 13图所示。于是他利用家中的皮尺测得水深 12cm,粗略测出玻璃杯的底面积为 2 10-3m2;又估测出水和杯
6、子的总质量约为 0.4kg;( g取 10N/kg, 水 =1.0 103kg/m3) 求: ( 1)水和杯子的总重力; ( 2)水对杯底的压强; ( 3)水对杯底的压力; ( 4)杯子对水平茶几的压强。 5、 如图所示,将边长是 10 cm的实心立方体木块轻轻放入盛满水的大水槽内。待木块静止时,从水槽中溢出了 550 g水, g取 10N kg, 求: (1)木块静止时受到的浮力大小; (2)木块静止时浸入水中的体积; (3)术块的密度; ( 4)木块静止时下表面受到的水的压强大小。 6、有一物块质量为 300g,放入水中静止时,漂浮在水中,有 3/5的体积露出水面,求:( 1)物块受到的浮
7、力; ( 2)物块的密度; ( 3)物块的体积。 4 7、 用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触 (未浸入水 )如图 16甲,然后将其逐渐浸入水中,如图 16乙是弹簧测力计示数随圓柱体逐渐浸入水中的深度变化情况。 (g取 10N kg) 求: (1)圆柱体受的最大浮力 (2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强 (3)圆柱体的密度 8、广州港码头一装卸工人用如图 6 所示的滑轮组匀速提升质量为 80 kg的货物,所用的拉力 F 为 500N,绳子自由端在 50s 内被匀速拉下 4m, (g 取 10N kg) 求 : ( 1)提升前货物静止在地面上,与地面的接触面积为 40
8、0cm2,求货物对地 面的压强; ( 2)提升时 物体上升 的速度; ( 3)拉力 F 的功率; ( 4) 额外功; ( 5) 此滑轮组的机械效率 ; ( 6)动滑轮的重力( 绳 重和摩擦力不计 ); ( 7)当提升的重物增大时, 机械效率 如何变化? 图 6 5 5m 10m F 9、 工人利用如 下 图所示的斜面,把质量为 50kg 的货物沿斜面由底部匀速推到顶端,所用时间为 10s,沿斜面向上的推力为 300N。斜面长 10m,高 5m。 g取 10N/kg。 求: ( 1)货物所受重力是多少? ( 2)此过程货物的运动速度是多少 ? ( 3)斜面的机械效率是多少 ? ( 4)货物沿斜面
9、由底部匀速推到顶端 时 , 受到的摩擦力? ( 5)如果把货物放在水平地面上,与地面的接触面积是 0.5m2,对地面的压强是多少? 10、爸爸想移动一个重箱子,小鹏帮助爸爸采用了如下图所示的装置,如果箱子重为 1200N,所用水平拉力 F 为 1000N,箱子以 0 1m s 的速度做匀速直线运动,若滑轮组的机械效率为 90,则在 5s 内拉力 F 所做的功是 J,箱子与水平地面之间的摩擦力为 N ( 二)简单串并联问题 1、如下图所示的电路中,电阻 R1 的阻值为 10 。闭合电键 S,电流表 A1 的示数为 0.3A,电流表 A的示数为 0.5A. 求: (1)通过电阻 R2 的电流 .
10、(2)电源电压 . (3)电阻 R2 的阻值 (4)电路消耗的总功率 ( 5 通电 1min 电阻 R1 产生的电热; 6 2、如下图所示,小灯泡标有“ 2.5V”字样,闭合开关 S 后,灯泡 L 正常发光,电流表、电压表的示数分别为 0.5A和 6V.试 求:( 1)电阻 R 的阻值是多少? ( 2) 灯泡 L 的 额定 电功率是多少 ( 3)灯泡 L 正常工作 10min 消耗的电能 ? 3、 小明利用标有 “6V 、 6W” 的灯泡 L1和 “6V 、 3W” 的灯泡 L2进行实验 ( 1)当灯 L1正常发光时,通过它的灯丝的电流是多少? ( 2) 当灯 L1、 L2正常发光时 的电阻分
11、别为多少? ( 3)如 下 图所示: OA和 OB 分别为通过灯泡 L1和 L2中的电流随两端电压变化的曲线现将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光,为安全起见,电源电压不得超过多少?此时电路消耗的总功率为多少? 4、如 图 甲电路所 示 , 电源电压为 9V 且保持不变 , 小灯炮标有 “6V 、 6W” 的字样 , 小灯泡的电流随电压的变化曲线如图 乙 求 : ( 1) 小灯炮正常发光时电阻为多少 欧 ? ( 2) 当电流表的示数为 0.7A 时 , 小灯泡 的 电功率为多少 瓦 ? ( 3) 当电压表的示数为 2V 时 ,整个电路 10min 内消耗的电能是多少? 图甲 图
12、乙 7 (三)动态电路问题 1、 如 下 图所示,已知电阻 R1=10 , R2=20 ,电源电压 U=6V试根据下列要求进行求解: ( 1)当开关 S1、 S2 都断开, S3 闭合时,求电流表的示数和 R1 的电压; ( 2)当 S1、 S2 都闭合, S3 断开时,求电流表示数; ( 3)开关处于何种情况下,电流表会烧坏? 2、如下图所示电路中,小灯泡 L标有“ 6V、 3W”字样, R2 =12,当 S1、 S2 都 闭合时,电流表示数为 0.8A,这时小灯泡 L正常发光, 求:电源电压 U; 电阻 R1 的阻值; 当 S1、 S2都断开时,小灯泡 L消耗的功率。 3、 如 下 图所示
13、,滑动变阻器最大阻值为 60,电源电压为 24V 恒定不变,当开 关闭合时,电流表示数为 0.4A,电压表的示数为 12V,求: ( 1)电阻 R1的阻 的阻值是多少? ( 2)若电流表的量程是 0-0.6A,电压表的量程是 0-15V,为了保证两电表的安 全,则滑动变阻器连入电路的阻值的范围是多少? 8 4、下面的图表是从某台电热饮水机的说明书上收集到的信息。经分析得知,电热饮水机有加热和保温两种工作状态。求: ( 1)开关 S、 S0 分别在什么状态下,电热饮水机处于加热状态? (2)、电热饮水机在保温状态下正常工作时的电流(计算结果保留两位小数)。 (3)、电热饮水机保温 2小时消耗的电
14、能。 (4)、电阻 R1 的阻值。 、 5、 如 下 图甲所示的电路中,电源电压保持不变, S闭合后,在滑动变阻器的滑片 P 由 B端移动到 A端的过程中,测得电阻 R1两端的电压与通过电阻 R1的电流的变化关系如图乙所示求: ( 1)电源的电压; ( 2)滑动变阻器的最大阻值; ( 3)电阻 R1消耗的电功率的变化范围 热水箱容量 2L 额定电压 220V 加热时的功率 400W 保温时的功率 40W 9 四、力、电综合题 1、电动自行车既环保又节能,深受城市居民喜爱。下表是小王同学的电动自行车的有关数据。 电动自行车 自重 m 电能转化为机械能的效率 工作电 压 U V 行驶速度 v (k
15、m h-1) 骑车人质量为 50 时的平均阻力 f N 40 75 36 36 20 小王质量为 50kg,从学校匀速回到家用时 20min,距离为 5.4km。根据相关信息求小明回家过程中: ( 1)电动自行车速度大小; ( 2)电动自行车牵引力所做的功; ( 3)电动自行车消耗的电能。 2、 电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具(如图 2)。它 可以电动骑行,亦可以脚踏骑行。电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为 车提供动力。下表是 某 型号电动自行车主要技术参数。 (1)请你仔细观察电动自行车的构造,会发现很多地方用到了物理知识。请列举一例。 示例:电动自行车的车座大而扁平,可减
16、少压强。 来源 :学 |整 车 整车质量 来 40kg 最高车速 30km/h 最大噪声 62dB 蓄电池 电压 48V 容量 12A.h 电动机 额定电压 48V 额定功率 240W 图 2 10 答: ( 2)行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为 0.01m2,当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时,地面受到的压强是多大?(取 g=10N/kg) ( 3)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大? ( 4)蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦? ( 5)若蓄电池储存能量的 80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,电动自行车在平 直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为 40N,蓄电池充满一次电
17、最多能连续电动行驶多远? ( 6)从环保的角度,与摩托车相比,电动自行车有什么优缺点?(各举一条) 3、生活在高原的人们常用高压锅煮食物,这是由于高原地区的大气压较_。以下是电压力锅和它的工作电路图, R1 为工作时的加热电阻,标有额定功率为 800W。 R2为保温保压电阻,且 R2 2R1, S1为压力开关,当压强达到设定值时 S1会自动断开, S2为限时开关,可以设定加热时间。求: (1)当锅内气压为 110 千帕时,锅内气体对锅盖 (400 厘米 2)的压力多大 ? (2)正常工作时, R1阻值多大 ? (3)若用此电压力锅煮骨头汤, S2限时 60 分钟。 S1、 S2同时闭合,工作 30 分钟后, S1达到限压值断开, S1闭合至限时结束。此过程中共消耗多少电能 ?