1、#*专题十 分析与计算类型一 压强、功、功率的相关计算(必考， 2018.42；2017.41 问题一、二；2016.40 问题一、二；20112015 年第 41 题；2010.39；2009.23)1. (2018 河池)随着人们的生活水平不断提高，轿车走进了千家万户如图所示的轿车，人与车总质量为1.5 t轿车行驶过程中受到的阻力恒为人与车总重的 0.1 倍，每个轮胎与地面的接触面积始终为2.5103 m2.当轿车在平直路面上高速行驶时，由于车身上下表面空气流速不同，对车身产生压力差压力差 F 与车速 v 的关系如下表格所示求：速度 v(km/h) 60 80 100 120 140压力差
2、 F(N) 170 280 500 800 1 200(1)轿车以 80 km/h 的速度匀速行驶 0.5 h 通过的路程(2)轿车在行驶 20 km 的过程中，它克服阻力所做的功(3)若考虑车速对压力差的影响，轿车以 100 km/h 的速度匀速行驶，此时轿车对平直路面产生的压强为多少？第 1 题图2. 如图所示，水平地面上有一个扫地机器人，它通过安装在身体底部的三个轮子与地面接触，清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘，遇到障碍物能够自动改变方向继续进行某次机器人开始扫地 1 min 后遇到障碍原地旋转 20 s，然后继续扫地 2 min，总行驶路程为 36 m已知机器人质量为 3.8 kg，圆
3、形身体半径为 0.2 m，三个轮子与地面接触的总有效面积为 2104 m2，行进中受地面的摩擦阻力大小恒为 10 N，忽略灰尘质量、毛刷支撑以及气流的影响，取 g10 N/kg.求：(1)机器人清扫工作中对地面的压强(2)机器人在本次清扫工作中的平均速度(3)若机器人某段时间以 0.5 m/s 的速度做匀速直线运动，计算机器人该段时间内牵引力的功率#*第 2 题图3. “绿色出行，低碳生活” 为了倡导绿色出行，太原市投放了大量的公共自行车，给人们的出行带来了极大的便利质量为 55 kg 的小明同学在上学的路上租借了一辆自行车，从站点到学校的路程为 1 500 m，骑车用时 5 min (设小明
4、骑车上学做匀速直线运动)，自行车的质量为 15 kg，每个轮胎与地面的接触面积为 0.005 m2.求解下列问题：(1)小明骑车的速度是多少？(2)小明骑车时，车对地面的压强是多少？(3)若自行车匀速行驶中所受阻力为人和车总重的 0.1 倍，则小明骑车的功率是多少？第 3 题图4. 放假时小泽一家人去公园游玩，看到如图所示的新型太阳能电动三轮观光车，该车的整车质量为 400 kg.(1)若车上人的总质量是 350 kg，每个车轮与地面的接触面积为 0.025 m2，则观光车静止时对水平地面的压力是多少，压强又是多大？(2)观光车以 5 m/s 的速度在水平路面上匀速行驶时，5 min 内做了
5、3105 J 的功，则观光车的功率是多少？(3)从环保角度分析，太阳能电动观光车与普通汽车相比，具有哪些优点？( 写出一条即可)第 4 题图#*5. (2018 龙东)高速铁路的广泛应用，使人们的出行更加便捷，放假期间，小明与家人乘坐高铁从哈尔滨到某地游玩如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车，如表所示是它的部分参数求：(1)高铁以最高时速行驶 1.5 h，运行的距离是多少？(2)满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？(3)设列车在水平轨道上以最高时速做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的 0.01 倍，此过程中牵引力的功率是多少？满载时的总质量 1 000 t车轮与铁轨接触总面积0.
6、8 m2最高时速 360 km/h第 5 题图6. 城市绿化、除尘对建设现代化绿色城市越发重要，如图所示是一辆新型除尘雾炮车，车重 4 500 kg，可载水量 10 t，工作平台上的水炮竖直方向上的射程为 70 m，车有 6 个轮胎，每个轮胎与地面的接触面积为 60 cm2，雾炮车发动机的功率为 85 kW，雾炮车发动机产生动力的 33.5%提供给雾炮车前进，5%提供给水炮，回答下列问题问题一：车满载静止时对地面的压强是多少？(结果保留两位小数，g 取 10 N/kg)问题二：若除尘雾炮车满载时以最大功率匀速行驶，所受地面阻力是车总重的 0.015 倍，则车行驶的速度是多少？(结果保留一位小数
7、 )问题三：若工作平台上的水炮将车内的水竖直射出来除尘，则将车内水冲射完水炮做的有用功是多少？问题四：连续工作 60 min 水炮把水全部射出，则水炮的效率是多少？ (结果保留两位小数)#*第 6 题图类型二 力热综合题(拓展类型)1. 我国自主研制的某新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机空载时质量约为 33.6 t，每个轮子与地面的接触面积均为 0.02 m2(三个相同的轮子与地面接触)，最大载油量为 10 t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：速度 v/(m/s) 100 200 300 400 500阻力 f/ N 0.3104 1.
8、2104 2.7104 4.8104 7.5104已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是 40%，飞机使用的航空燃油的热值为5107 J/kg.(g 取 10 N/kg)求：问题一：该飞机空载时静止在地面上对地面的压强是多大？问题二：飞机发动机完全燃烧 10 t 燃油获得的能量是多少 J?问题三：当飞机以 400 m/s 的速度匀速巡航时，飞机发动机的输出功率是多少？问题四：若在飞机油箱中加满燃油，并且以 500 m/s 的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？2. 目前， “节能减排”已引起全球的关注如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视大多数家用汽车的发动机
9、均为汽油机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶发动机的效率是汽车的经济性能指标之一厂家提供的汽车部分参#*数如下测试数据：汽车质量 1.5 t，四个轮胎与地面接触的总面积为 0.1 m2，在平直公路上以 100 km/h 的速度匀速行驶时，百公里耗油量为 10 L，发动机输出功率为 28 kW；使用燃料：92 号的汽油，热值为 4.5107 J/kg，密度为 0.7103 kg/m3.(g 取 10 N/kg)(1)汽车静止时对水平地面的压强是多少？(2)在测试条件下，该汽车发动机的效率是多少？(3)对于家用汽车的节能减排，你有何好的建议？( 说出一
10、条即可)3. (2018 葫芦岛)如图是一种手扶式滚刷扫雪机它能轻巧灵活地清扫道路上的积雪，其部分技术参数如下表(g 取 10 N/kg)(1)扫雪机静止在水平地面上，它与地面接触的总面积为 400 cm2，求其对地面的压强(2)扫雪机不扫雪时，在道路上以最大速度匀速直线行驶，求其所受阻力(3)扫雪机以最大行驶速度扫雪 900 m，消耗燃油 0.3 kg，求扫雪机的效率( 燃油热值取 q4.010 7 J/kg)第 3 题图自身质量 200 kg不扫雪时行驶功率 500 W扫雪时总功率 4 kW最大行驶速度 1 m/s类型三 力电综合题(拓展类型)1. (2017 济宁)两轮自平衡电动车作为一
11、种新兴的交通工具，倍受年轻人的喜爱(如图所示) 下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数请通过计算回答下列问题：整车质量 20 kg锂电池电压 48 V#*锂电池容量 12 Ah电动机额定电压 48 V电动机额定功率 350 W(1)图中小景的质量为 40 kg，轮胎与地面的总接触面积为 0.01 m2，求地面受到的压强(g 取 10 N/kg)(2)若电动机以额定功率工作，求锂电池充足一次电最多可骑行的时间( 精确到 0.1)(3)锂电池充足电后，电动车在平直的公路上匀速行驶，受到的平均阻力为 96 N，最多能连续行驶17.28 km，求电动车工作的效率第 1 题图2. (2018 攀枝花
12、)“绿水青山就是金山银山” ，为了保护环境，我国大力发展电动汽车替代传统燃油汽车表中是某种电动汽车的部分参数，假设车上只有司机一人，质量为 60 kg，汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的 0.04 倍，电动汽车充满电后以节电模式匀速行驶 20 km，电池剩余容量为 38 kWh.(g10 N/kg)求：(1)电动汽车对水平地面的压强(2)电动汽车匀速行驶 20 km，牵引力所做的功(3)电动汽车电能转化为机械能的转化效率空车质量 1 380 kg轮胎与地面总接触面积 320 cm2电池容量 42 kWh最高时速 120 km/h最大功率 100 kW最大续航里程 260 km#*3. 盛夏酷暑，
13、妈妈为了让小明在考试前有一个更舒适的学习环境，特地在他的房间安装了一台冷热两用的空调这台空调说明书中的主要数据如表所示.额定电压 220 V频率 50 Hz额定制冷功率 1 400 W额定制热功率 1 800 W室内机质量 30 kg室外机与安装平台接触的总面积 0.05 m2室外机质量 40 kg(1)室外机对安装平台的压强为多少？(2)工人师傅将空调室外机和室内机搬到 10 m 高的小明家，求工人师傅对空调做的功？(3)空调正常制冷时电流是多大( 结果保留两位小数)?连续正常制冷 30 min 消耗多少 kWh 的电能？类型四 简单电路计算(10 年 2 考，2010.40；2009.24
14、)1. (2018 福建 A 卷)如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡 L 标有“3 V 1.5 W”开关 S1 闭合、S 2 断开时，灯泡 L 正常发光；开关 S1、S 2 均闭合时，电流表的示数为 1.5 A求：(1)灯泡 L 正常发光时的电流；(2)电阻 R 的阻值；(3)开关 S1、S 2 均闭合时电路的总功率第 1 题图#*2. 潘琦同学在商场买一电热杯如图甲所示，图乙是电热杯的等效工作电路图(图中 R 是加热电阻) ，电热杯正常工作的额定电压为 220 V，额定功率为 1 kW.用电高峰期，她发现该电热杯单独在电路中工作 1 min 40 s 时，她家标有“3 600 r/(kWh
15、)”的电能表盘转了 81 转则：第 2 题图(1)该电热杯正常工作时电流是多大？( 保留一位小数)(2)该电热杯的电阻是多少？(3)用电高峰期，潘琦家的实际电压为多大？3. 如图所示，图甲是小谦同学研究调光灯的实验电路图小灯泡规格是“6 V 3 W” ，闭合开关 S，当滑动变阻器滑片 P 在 A 点时，滑动变阻器连入电路的电阻为 R1，电压表的示数为 4 V；当滑动变阻器滑片 P 在 B 点时，滑动变阻器连入电路的电阻为 R2，电压表的示数为 2 V，且 R22R 1；测绘出小灯泡的 IU 图像如图乙所示；电源电压保持不变(1)根据小灯泡的 IU 图像判断，小灯泡的阻值是否恒定？_(选填“恒定
16、”或“不恒定”) 用物理知识解释其原因是_(2)小灯泡正常发光时的电流是多少 A?(3)小灯泡两端电压为 2 V 时的实际电功率是多少 W?(4)电源电压是多少 V?#*第 3 题图类型五 电热综合题类型一(10 年 7 考，2018.43 ；2016.40 问题三、四；20112015 年第 42 题)一、铭牌类1. 孝顺的芳芳为了让奶奶在冬天方便取暖她用自己的零用钱为老人家买了个烤火用的电热箱，电热箱的规格如表求：(1)电热箱内发热丝的电阻(2)正常工作 0.5 h，电热箱消耗的电能(3)一天，芳芳断开家中其他所有用电器，只接通电热箱，发现家中如图所示的电能表表盘在 5 min 内转了 1
17、00 圈，电热箱的实际功率是多少？第 1 题图额定电压(V) 220额定功率(W) 440频率 (Hz) 50#*2. 洗碗机是自动清洗碗、筷、盘、碟、刀、叉等餐具的设备下图是某型号家用洗碗机，其部分参数如下表所示这种洗碗机的工作过程是：先打开进水阀使水箱内进水，再通过电加热管将水箱内的水加热至设定温度，然后电动机带动水泵将水箱中的热水抽出，通过喷水管冲洗洗碗机内的餐具已知该洗碗机一次标准洗涤程序的耗水量是 9 kg，耗电量是 0.7 kWh，所需时间是 125 min. 已知：c 水4.210 3 J/(kg) 求：额定电压 频率 电加热管功率 设定水温220 V 50 Hz 1 400 W
18、 70 (1)若某次标准洗涤时进水阀中水温为 20 ，25 min 后即加热到设定的水温，则电加热管的加热效率是多少？(2)试通过计算说明电动机的功率约是多少？ 第 2 题图3. (2018 河南)在实践活动中，小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算(1)如图所示，电热水壶使用的都是三脚插头，中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳，插入三孔插座后可将其与_相连，防止漏电时对人造成伤害壶底的加热盘烧水时是通过_的方式改变了水的内能(2)电热水壶的铭牌如下表所示，正常工作时通过电热水壶的电流是多少？(3)为了测量电热水壶的加热效率，小刚在壶中加入额定容量的初温为 15 的水，在额定电压下将其加热到沸腾，用时 7 min.已知烧水时气压为 1 个标准大气压， 水 1.010 3 kg/m3，c 水 4.210 3 J/(kg) ，则该电热水壶的加热效率为多少？(4)小刚发现电热水壶的电源线都比较短，上网查询后发现，按照国家规定的标准，电热水壶使用的电源线不能过长，横截面积不能过小请利用所学的物理知识进行解释
