1、26. (2018威海)为响应国家“低碳环保，节能减排”的号召，我市新上线一批以 天然气为燃料的新型公交汽车，其参数如表 2 所示某次行驶过程中，汽车搭载 人员及物品共 3000kg 所受阻力为总重力的 0.01 倍。在 40s 时间内匀速直线行 驶 400m,共消耗天然气 0.025kg (天然气完全燃烧，其热值为 6.4107J/kg,g=10N/kg).针对此次行驶过程， 求: (1)汽车对地面的压强 (2)汽车的功率 (3)汽车发动机的效率 28. (2018威海)16 甲是海上打捞平台装置示意图，使用电动机和滑轮组将实心物 体 A 从海底竖直向上始终以 0.05m/s 的速度匀速吊起
2、，图 16 乙是物体 A 所受 拉力 F 随时间 t 变化的图象(不计摩擦、水的阻力及绳重， 水 =1.0103kg/m3.g=10N/kg).请解答下列问题： （1）物体 A 的体积是多少? (2)物体 A 完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为 80%，当物体 A 完全离开水面后， 滑轮组的机械效率是多少? (3)当物体 A 完全离开水面后，电动机两端电压为 380V，通过的电流为 5A，电动 机线圈的电阻为多少? (不计电动机内部摩擦) 26 （2018烟台）在某次综合实践活动中，小明利用蓄电池（电压为 24V） 、电压表（量程为 015V）校准电阻 R0，滑动变阻器 R（最大阻值为 100
3、）等器材，设计了一种测定油箱内油 量的方案（图甲） ，选配合适的校准电阻值，能够使油箱装满汽油，滑动变阻器的触片在某一 端时，油量表示数为最大值（即电压表示数达到最大值）油箱中的汽油用完，滑动变阻器的触 片在另一端时，油量表示数为零（即电压表示数为零） （1）校准电阻除了可以校准表盘，还有什么作用？校准电阻的阻值为多少？ （2）整个电路消耗的电功率的变化范围是多少？ （3）另一个小组的小红同学设计了如图乙所示的电路，请你从能耗的角度分析这种方案的优 点。 【分析】 （1）由图分析若没有 R0电压表的示数情况，从而可知 R0的作用； 油箱装满汽油时，油量表（电压表）示数为最大值 15V，此时滑动
4、变阻器的触头在电阻最大值 一端，由串联电路特点和 I= 计算 R0的阻值； （2）变阻器连入阻值最大时，电路中电阻最大，由 P= 知整个电路功率最小，并计算； 当汽油用完时，滑片在另一端，即在上端，此时电路为 R0的简单电路，电路功率最大，由 P= 电路消耗功率的最大值，从而可得电路消耗功率的变化范围； （3）由图乙知，滑动变阻器始终以最大值串联入电路中，由 P= 分析电路中功率大小，从 而判断电路电能的消耗情况。 【解答】解： （1）由题知，电源电压 U=24V，电路中若没有变阻器 R，则 R 两端电压等于电源电压 24V，超 过了电压表量程 015V，会被烧坏，所以校准电阻 R0串联在电路
5、中，除了可以校准表盘，还 起到分压的作用，能避免电压超过电压表量程而损坏； 当油箱装满汽油，由图甲知，滑片在下端，此时变阻器连入阻值最大，电压表示数达到最大值 15V， 所以电路中电流：I=I 0=IR= = =0.15A， 所以 R0的阻值：R 0= = = =60； （2）当油箱装满汽油，变阻器连入阻值最大时，电路中电阻最大，电源电压一定，由 P= 知整个电路功率最小， 电路最小功率：P 最小 = = =3.6W； 当汽油用完时，滑片在另一端，即在上端，此时只有 R0接入电路中，电路功率最大， P 最大 = = =9.6W， 所以整个电路消耗的电功率的变化范围是 3.6W9.6W； （3）
6、由图乙知，滑动变阻器始终以最大值串联入电路中，电压表示数 UV=IR 滑 ，能反应测量的 变化情况，且电路中电阻始终处于最大值，由 P= 可知电路中功率最小，由 W=Pt 可知，同 样时间内电路消耗的电能最少，所以乙图的电路设计可以节能。 故答案为：（1）校准电阻除了可以校准表盘，还有能起保护电路的作用，校准电阻的阻值为 60； （2）整个电路消耗的电功率的变化范围是 3.6W9.6W； （3）图乙的设计从能耗的角度看优点是节约电能。 【点评】本题以测量表为情景考查了电路设计、串联电路特点和欧姆定律定律以及电功率公式 的应用，从能耗上分析电路设计优点起到培养学生节能的意识，有意义。 25 （
7、2018淄博）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，R 0 为定值电阻，R 为滑动变阻器。 闭合开关 S移动滑片 P，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象如图乙所示求 （1 ）滑动变阻器的最大阻值； （2 ） R0 的阻值和电源电压。 【分析】 （1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时， R1 的最大阻值和 R0 串联，电流表测电 路中的电流，此时电路中的电流最小，根据图乙读出电路中的最小电流和滑动变阻器的功率， 根据 P=I2R 求出滑动变阻器的最大阻值； （2 ）根据的电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；由图乙可知，当电路中的电流 I=0.4A 时滑动变阻器的功率，根据 P=I2R 求出
8、滑动变阻器的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律表示出 电源的电压，根据电源的电压不变得出等式即可求出 R0 的阻值，进一步求出电源的电压。 【解答】解：（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R 的最大阻值和 R0 串联，电流表 测电路中的电流， 由图乙可知，电路中的最小电流 I 最小 =0.2A，滑动变阻器的功率 P1=1.2W， 由 P=I2R 可得，滑动变阻器的最大阻值： R 最大 = = =30； （2 ）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，由 I= 可得，电源的电压： U=I 最小 （R 最大 +R0）=0.2A （ 30+R0） ， 由图乙可知，当电路中的电流 I=0.4A
9、时，滑动变阻器的功率 P1=1.6W， 则滑动变阻器接入电路中的电阻： R= = =10， 电源的电压： U=I（R+R 0）=0.4A（10 +R0） ， 因电源的电压不变， 所以，0.2A （ 30+R0）=0.4A（10+R 0） ， 解得：R 0=10， 电源的电压： U=I 最小 （R+R 0）=0.2A （30 +10）=8V 。 答：（1）滑动变阻器的最大阻值 30； （2 ） R0 的阻值 10；电源电压 8V。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象读出电 流和滑动变阻器功率的对应值。 24 （ 2018枣庄）如图甲所示的电路，电源电压保
10、持不变。小灯泡 L 标有“2.5V 0.25A”字样， 滑动变阻器 R1 的最大值为 30，定值电阻 R2=30，电流表的量程为 00.6A，电压表的量程 为 03V求： （1 ）小灯泡的额定功率是多少？ （2 ）只闭合 S、S 2 和 S3，将变阻器 R1 的滑片 P 调到中点时，电流表示数为 0.45A，则电源电 压是多少？ （3 ）只闭合开关 S、S 1，移动变阻器的滑片 P，小灯泡 L 的 IU 图象如图乙所示。在保证各元 件安全的情况下，滑动变阻器 R1 允许的取值范围是多少？ 【分析】 （1）由小灯泡 L 标有“2.5V 0.25A”字样，根据 P=UI 求灯的额定功率； （2 ）
11、只闭合开关 S、S 2 和 S3，分析电路的连接，L 短路，电阻 R1 与 R2 并联，求出并联的总 电阻，已知电流根据欧姆定律求出电源电压； （3 ）只闭合开关 S、S 2，R 1 与灯泡串联，R 2 不接入电路，移动变阻器的滑片 P，向左移动时， R1 变大，电压表的示数也变大，当电压表示数为 3V 时，R 1 最大，可求 R1 的电压，即可得小 灯泡的电压，可得电路中最小电流，可求此时滑动变阻器的电阻；当滑片向右移动时，R 1 变小， 电流表的示数变大，U L 也变大，由图象可知电路中的最大电流，根据欧姆定律可求此时滑动 变阻器的电阻，即可得在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器 R1 允
12、许的取值范围。 【解答】解：（1）小灯泡的额定功率是： PL=ULIL=2.5V0.25A=0.625W； （2 ）只闭合开关 S、S 2 和 S3，分析电路的连接，L 短路，电阻 R1 与 R2 并联， 并联的总电阻，R 并 = = =10， 由 I= 可得电源电压：U=IR 并 =0.45A10=4.5V； （3 ）只闭合开关 S、S 1，灯泡 L 与 R1 串联，R 2 不接入电路，移动变阻器的滑片 P，向左移动时， R1 变大，电压表的示数也变大，当电压表示数为 3V 时，R 1 最大，则 R1 的电压 U1 大 =3V，此时 小灯泡两端的电压为：U L=UU1 大 =4.5V3V=1
13、.5V， 由图乙可知电路中最小电流：I 最小 =0.2A， 所以 R1 连入电路的电阻：R 1= = =15， 当滑片向右移动时，R 1 变小，电流表的示数变大，U L 也变大，由图象可知电路中的最大电流： I 最大 =0.25A0.6A （电流表安全） ， 由图象可知，此时 UL=2.5V， R1 两端的电压为：U 1=UUL=4.5V2.5V=2V， R1 连入电路的电阻：R 1= = =8， 所以在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器 R1 允许的取值范围是 815。 答：（1）小灯泡的额定功率是 0.625W；（2）只闭合 S、S 2 和 S3，将变阻器 R1 的滑片 P 调到 中点时，
14、电流表示数为 0.45A，则电源电压是 4.5V； （3 ）只闭合开关 S、S 1，移动变阻器的滑片 P，小灯泡 L 的 IU 图象如图乙所示。在保证各元 件安全的情况下，滑动变阻器 R1 允许的取值范围是 815。 【点评】本题考查串联、并联电路的规律和欧姆定律及电功率公式的运用，关键是正确识别电 路，从图象中获取有效的信息。 32 （ 2018青岛）如图甲所示电路，电源电压恒为 6V，小灯泡 L 的 IU 图象如图乙所示。电阻 R1 为 30，滑动变阻器 R2 的额定电流为 1A，电流表的量程为 00.6A，电压表的量程为 0 3V请画出该题的各个等效电路图。 （1 ）当开关 S1、S 2
15、、S 3 都闭合时，L 正常发光，此时通过 R1 的电流是多少？ （2 ）只闭合开关 S3，移动滑片 P，当 R2 接入电路中的阻值为其最大阻值的 时，电流表的示 数为 0.2A，滑动变阻器的最大阻值是多少？ （3 ）在保证各元件安全的条件下，电路消耗的最大功率和最小功率各是多少？ 【分析】 （1）当开关 S1、S 2、 S3 都闭合时，变阻器短路，画出等效图，由 L 正常发光确定灯的 实际电压，根据并联电路电压的规律，求出电源电压即 R1 的电压，由欧姆定律求此时通过 R1 的电流； （2 ）由图乙知，找出灯的电压为 6V 时，灯的额定电流，由欧姆定律求出灯正常发光的电阻； 只闭合开关 S3
16、，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，画出等效 图 2，由已知条件，由欧姆定律求出电路的总电阻，根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻 值； （3 ） 根据 P= ，当电路的总电阻最小时，总功率最大，根据串联电阻大于其中任一电阻， 并联电阻小于其中任一电阻，分析电路的连接求最小总电阻， 根据 P= 求出电路的最大功率； 根据 P= ，当电路的总电阻最大时，总功率最小，因 R1R L，根据串联电阻的规律求出此 时的最大电阻，电路中的电阻越大，电路中电流越小，电流表越安全；根据分压原理，电压表 示数小于的 R1 的电压，根据串联电路电压的规律，比较电压表示数与 3V 的大小，
17、根据 P= 求电路的最小功率。 【解答】解：（1）当开关 S1、S 2、S 3 都闭合时，变阻器短路，等效图如图 1 所示， L 正常发光，灯的实际电压为 6V，根据并联电路电压的规律，电源电压即 R1 的电压为 6V，由 欧姆定律，此时通过 R1 的电流是： I1= = =0.2A； （2 ）由图乙知，灯的电压为 6V 时，灯的额定电流为 0.25A，由欧姆定律，故灯正常发光的电 阻： RL= = =24； 只闭合开关 S3，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，如图 2 所示，移动滑片 P，当 R2 接入电路中的阻值为其最大阻值的 时，电流表的示数为 0.2A，由 欧
18、姆定律，电路的总电阻； R= = =30，根据电阻的串联，R=R L+ R 滑 ，滑动变阻器的最大阻值是： R 滑 =4（RR L）=4（30 24）=24； （3 ） 根据 P= ，当电路的总电阻最小时，总功率最大，根据串联电阻大于其中任一电阻， 并联电阻小于其中任一电阻，故只有当开关 S1、S 2、S 3 都闭合时，如图 1 所示，灯与 R1 并联 时，总电阻最小， R 并 = = = 电路的最大功率：P 大 = = =2.7W； 根据 P= ，当电路的总电阻最大时，总功率最小，因 R1R L，故当 R1 与变阻器的最大电 阻串联时，即只闭合开关 S1，移动滑片 P，当 R2 接入电路中的
19、阻值为其最大阻值时，如图 3 所示，电路的总电阻最大； 因 R1R 2，根据分压原理，电压表示数小于的 R1 的电压，根据串联电路电压的规律，因电源 电压为 6V，故此时电压表示数小于 3V，电压表安全，故电路的最小功率： P 小 = = 0.67W。 答：（1）当开关 S1、S 2、S 3 都闭合时，L 正常发光，此时通过 R1 的电流是 0.2A； （2 ）滑动变阻器的最大阻值是 24； （3 ）在保证各元件安全的条件下，电路消耗的最大功率为 2.7W，最小功率是 0.67W 【点评】本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是有最大和最 小功率电路的连接。 26.（2
20、018聊城） （11 分）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻 R1=20，R 2=10，R 是滑动变阻器。当滑动变阻器滑片 P 移动到最右端，开关 S1 闭合， 开关 S2 断开时，电流表的示数为 0.3A；当滑动变阻器滑片 P 移动到中点时，开关 S1 闭合 S2 断开时，电压表的示数为 U1，保持滑动变阻器滑片 P 位置不变，开关 S2 闭合 S1 断开时， 电压表的示数为 U2，且 U1 ：U 2=2:3，求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）要使整个电路消耗的电功率为最小，请写出：开关 S1、S 2 的开闭状态，滑动变阻器滑片 P 移动到的位置，并计算出最小
21、电功率是多少？ 23 （2018东营） （11 分）如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中物 体始终不接触水底。已知物体质量为 4t，体积为 1m3。（g=10N/kg， 水 =1103kg/m3） （1 ）物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小； （2 ）物体下表面与水面距离为 3m 时，求物体下表面所受水的压强； （3 ）若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机 对绳子的拉力； （4 ）物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，若电动机功 率为 9kW、对绳子的拉力为 1.5104N，求物体上升的速度和滑轮组 的机械效率（机械效率精确到 0
22、.1%）。 23 （ 11 分）解： （1 ）物体受到的浮力： F 浮 = G 排 = 水 V 排 g =1.0103kg/m31m310N/kg =1104N-2 分 （2 ）物体下表面所受的压强： 电动机 P= 水 gh=1.0103kg/m310N/kg3m=3104Pa -2 分 （3 ）物体的质量：m= 4t=4103kg 物体所受的重力：G=mg= 4103kg10N/kg=4104N-1 分 动滑轮对物体的拉力：F 1=GF 浮 =4104N1104N=3104N 电动机对绳子的拉力：F 2=F1/3=3104N/3=1104N-2 分 （4 ）由： vtWPs 电动机拉动绳子的
23、速度为： smNFP/6.015.W94 31 物体上升的速度为： -2 分smv/203 滑轮组的机械效率为： -2 分%9.8105.44总有 NFGhFsGW 评分标准：其他解法只要正确，即可得分。 24 （2018东营） （11 分）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和 欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。 （ 水 =1103kg/m3，c 水 =4.2103J/(kg) ， g=10Nkg） （1 ）开关 S1、 S2 处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据； （2 ）求 R1 的阻值； （3 ）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小； （4 ）在标准大气
24、压下，使用高温档将初温是 12的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效 率为 80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。 项 目 参 数 电源电压（V ） 220 低温档功率 （W ） 275 中温档功率 550 24 （ 11 分）解： （1 ）当开关 S1 闭合，S 2 接 B 时，为高温档。-1 分 因为当开关 S1 闭合，S 2 接 B 时，电阻 R1、R 2 并联，电路中的总电阻最小，总功率最大， 所以此状态为高温档。-2 分 （2 ）当 S2 断开，S 1 闭合时，只有电阻 R1 接入电路，养生壶处于中温档。 由 P=UI 得，正常工作时通过 R1 的电流为：AVUI5.20W1 由
25、 得，R 1 的阻值为： -2 分85.21AI （3 ） 由 P=UI 得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为： -2 分VU107W低低 （4 ）水的质量：m= V=1103kg/m3110-3m3=1kg 水吸收的热量： Q 吸 =cm(t-t0)=4.2103J/(kg)1kg(100-12)=3.69610 5J-2 分 由: ，W= Pt 得吸 烧开一壶水需要的时间为： （W） 高温档功率 （W ） 1100 容积（L ） 1 R2 BA R1 S2 S1 220V 甲 乙 -2 分sWJPQt4208.10693 5吸 评分标准：其他解法（说法）只要正确，即可得分。 26. （2
26、018德州）(10 分)我国首款大型水陆两栖飞机 “鲲龙”AG600 如图 24 所示，该飞机蓄 满水后总质量 53.5t。为检测飞机性能，先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试 中：飞机盘悬在火场上方 150m 处，将所蓄水分次投下，每次投水 200kg，用时 20s 到达地 面。在水面滑行测试中：飞机在水平面上以 10m/s 的速度沿直线匀速滑行了 60s，若飞机 发动机牵引力的总功率始终保持 2.5106W。( 水 =1.0103kg/m3，g=10N/kg) 求：(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积； (2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率； (3)飞机在水面沿直
27、线匀速滑行时，飞机所受的牵引力。 27. （ 2018德州）(8 分)实验小组的同学设计了如图 25(a)所示的电路，已知电源电压不变， 闭合开关 S，调节滑动变阻器滑片 P 的位置，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如 图 25(b)所示的两条 U-I 图线。其中利用电压表 和电流表 的数据描绘出甲图线，利用 V1 A 电压表 和电流表 的数据描绘出乙图线。 V2 A 求：(1)定值电阻 R2 的阻值； (2)电源电压的大小及定值电阻 R1 的阻值； (3)R2 消耗的最大功率。 29 （ 2018玉林）如图所示是打捞物体的模拟装置。现电动机带动钢丝绳自由端以 0.5m/s 的 速度匀速拉
28、动滑轮组，经过 5min 将体积为 0.1m3 的物体由海底提升到海面，物体离开海面后 钢丝绳自由端的速度变为 0.49m/s，此时电动机的输出功率比物体在海水中时增大了 12%（不 计物体的高度、绳重和摩擦， 物 =7.6103kg/m3，g 取 10N/kg， 海水 取 1.0103kg/m3） 。求： （1 ）物体浸没在海水中受到的浮力； （2 ）物体在海底时的深度； （3 ）物体在海底时受到海水的压强； （4 ）物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率（不计动滑轮体积） 【分析】 （1）物体排开海水的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理求浸没在海水中受到的 浮力； （2 ）由图知
29、，n=5，物体升高速度等于绳子自由端移动速度的 ，利用速度公式求物体在海 底时的深度； （3 ）利用 p=gh 求物体在海底时受到海水的压强； （4 ）利用 G=mg=gV 求物体重力；设物体在水中电动机的功率为 P1，钢丝绳自由端的拉力为 F1，P 1=F1v1；物体在离开水面后电动机的功率为 P2，钢丝绳自由端的拉力为 F2，P 2=F2v2；而物 体在离开水面后电动机的功率比物体在海水中时增大了 12%，据此求 F1、F 2 的大小关系； 由图知，n=5，不计绳重和摩擦，拉力 F1= （G F 浮 +G 轮 ） ，F 2= （G+G 轮 ） ，进一步求出动滑 轮重力，物体在海面下匀速上升
30、过程中，该滑轮组的机械效率 = = 。 【解答】解： （1 ）物体浸没在海水中时，排开海水的体积：V 排 =V=0.1m3， 则物体浸没在海水中受到的浮力； F 浮 = 海水 gV 排 =1.0103kg/m310N/kg0.1m3=1000N； （2 ）由图知，n=5，物体升高的速度： v 物 = v= 0.5m/s=0.1m/s， 由题意可得，物体在海底时的深度： h=v 物 t=0.1m/s560s=30m； （3 ）物体在海底时受到海水的压强： p= 海水 gh=1.0103kg/m310N/kg30m=3105Pa； （4 ）物体重力： G=mg= 物 gV=7.6103kg/m31
31、0N/kg0.1m3=7600N， 设物体在水中时电动机的功率为 P1，钢丝绳自由端的拉力为 F1，绳自由端的速度 v1=0.5m/s， 则 P1=F1v1=F10.5m/s； 物体在离开水面后电动机的功率为 P2，钢丝绳自由端的拉力为 F2，绳自由端的速度 v2=0.49m/s， 则 P2=F2v2=F20.49m/s； 由题知，物体在离开水面后电动机的功率比物体在海水中时增大了 12%， 即：P 2=P1（1+12% ） ， 代入数据可得：F 20.49m/s=F10.5m/s（1+12%） ， 解得：F 2= F1， 由图知，n=5，不计绳重和摩擦，两次的拉力分别为： F1= （G F
32、浮 +G 轮 ） ，F 2= （ G+G 轮 ） ， 可得： （G+G 轮 ）= （GF 浮 +G 轮 ） ， 解得：G 轮 =8F 浮 G=81000N7600N=400N， 物体在海面下匀速上升过程中，动滑轮对物体的拉力 GF 浮 所做的功为有用功，不计绳重和摩 擦，克服动滑轮重力做功为额外功， 此过程中该滑轮组的机械效率： = = = 100% 94.3%。 答：（1）物体浸没在海水中受到的浮力为 1000N； （2 ）物体在海底时的深度为 30m； （3 ）物体在海底时受到海水的压强为 3105Pa； （4 ）物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率为 94.3%。 【点评】本题
33、为力学综合题，考查了重力公式、密度公式、速度公式、阿基米德原理、液体压 强公式、功率公式、效率公式的应用。难点在第四问，利用提供的电动机功率关系求出动滑轮 重力是关键。 33 （2018 龙东）现代城市人口密度越来越大，交通越来越拥堵。电动平衡车是 现代较轻便的代步工具，以其体积小巧，结构简洁和驱动安全等优点，成为短途 出行的理想交通工具。某品牌平衡车的部分参数如表所示。质量为 50kg 的小明从 家骑行该品牌平衡车去体育广场，最大速度匀速行驶 10min 到达体育广场，行驶 中平衡车所受阻力为人和车总重的 0.1 倍。求： 产品 电动平衡车 电机额定功率 500W 最大速度 18km/h 单
34、轮胎触底面积 20cm2 续航 20km 可爬坡角度 35 轮胎个数 2 车身自重 10kg （1）小明家到体育广场的距离是多少？ （2）小明在水平路面上骑行时，车对地面的压强是多少？ （3）小明去体育广场过程中，平衡车的动力的功率是多少？ 【解答】解：（1）由表格数据可知，平衡车的最大速度： v=18km/h=5m/s， 由 v= 可得，小明到体育广场的距离： s=vt=5m/s1060s=3000m； （2）车和小明的总重力： G=（m 人 +m 车 ）g=（50kg+10kg）10N/kg=600N ， 小明在水平路面上骑易步车时， 因水平面上物体的压力和自身的重力相等，F=G， 所以，
35、车对地面的压强： p= = = =1.5105Pa； （3）小明和平衡车的总重力： G=600N， 因平衡车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以，牵引力的大小： F=f=0.1G=0.1600N=60N， 平衡车电机牵引力的功率： P= = =Fv=60N5m/s=300W。 答：（1）小明的家到体育广场的距离为 3000m； （2）小明在水平路面上骑易步车时，车对地面的压强为 1.5105Pa。 （3）小明去体育广场过程中，平衡车的动力的功率是 300W。 29 （ 2018南京） 2018 年 2 月，一辆无人驾驶迷你巴士在南京试运行，如图所示它是一辆 “微 型公
36、交”，体现了“ 绿色环保、低碳出行” 的科学发展理念。 （1 ）巴士行驶过程中，以巴士为参照物，路边的树是 运动 的 （2 ）为了安全，巴士设计的最大速度是 20km/h。若它匀速行驶 6km，耗时 20min，则巴士行 驶的速度多大？ （3 ）满载的巴士静止在水平地面上，总质量为 3000kg，若轮胎与地面的总接触面积为 600cm2，则它对地面的压强是多少帕？（g 取 10N/kg） 【分析】 （1）被研究的物体和参照物之间如果发生位置的改变，被研究的物体是运动的，如果 没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的； （2 ）由速度公式计算巴士行驶的速度； （2 ）由于巴士静止在水平地面上，对
37、地面的压力等于巴士的重力，知道受力面积，再利用 p= 求巴士对地面的压强。 【解答】解： （1 ）巴士行驶过程中，如果以巴士为参照物，路边的树和巴士之间发生了位置改变，所以以 巴士为参照物，树是运动的； （2 ）巴士匀速行驶 6km，耗时 20min，所以巴士行驶的速度： v= = =18km/h； （3 ）因为巴士静止在水平地面上，对地面的压力等于巴士的重力，即： F=G=mg=3000kg10N/kg=3104N， 巴士对地面的压强： p= = =5105Pa。 故答案为：（1）运动； （2 ）巴士行驶的速度为 18km/h； （3 ）巴士静止在水平地面上，对地面的压强为 5105Pa。
38、【点评】本题考查了物体运动状态的判断、速度和压强公式的应用，计算中要注意物理量单位 的统一，难度不大。 30 （ 2018南京）在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图 甲所示，电源电压恒为 16V，R 0 为定值电阻，L 为额定电压是 2.5V 的小灯泡，其 IU 关系的部 分数据如图乙所示，AB 为长 14cm、阻值 60 粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比） ，OP 为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重 2N 的圆球 P闭合开关 S，无风时， OP 下垂并与 A 端接触，此时电流表示数为 0.2A；有风时， OP 绕悬挂点 O 转动，风对球的作
39、用力 F 方向始终水平向右，已知 OA 为 10cm，OP 始终与 AB 接触良好且无摩擦；求： （1 ）电流表示数为 0.2A 时，灯泡的电阻为 5 ； （2 ）无风时 R0 消耗的电功率。 （3 ）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力。 【分析】 （1）电流表示数为 0.2A 时，通过灯泡的电流为 0.2A，由图乙得出灯泡此时的电压， 利用欧姆定律即可求出灯泡的电阻； （2 ）无风时，根据 I= 和串联电路的特点求出定值电阻 R0 两端电压，利用 P=UI 即可求出 R0 消耗的电功率； （3 ）闭合 S 时，灯泡、定值电阻 R0 和电阻丝串联；由于风对球施加的作用力越大， OP 的偏
40、离角度越大，设此时 OP 与 AB 的接触点为 C，由于电阻丝连入电路的电阻越小，根据欧姆定 律可知电路中的电流最大，所以根据灯泡的额定电流可得出电路中的最大电流，然后根据串联 电路的特点和欧姆定律求出电阻丝连入电路的电阻，由于电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比， 据此得出 AC 的长度，最后根据杠杆平衡条件和三角形的知识求出最大作用力。 【解答】解：（1）由图可知，灯泡、定值电阻 R0 和电阻丝串联； 因串联电路电流处处相等，所以，当电流表示数为 0.2A 时，通过灯泡的电流为 0.2A， 由图乙可知此时灯泡两端的电压为 1V， 则根据 I= 可得，灯泡的电阻：R L= = =5； （2 ）无
41、风时，OP 下垂并与 A 端接触，电阻丝接入阻值最大为 60， 根据 I= 可得，电阻丝两端的电压：U AB=IRAB=0.2A60=12V， 根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得，R 0 两端的电压： U0=UULUAB=16V1V12V=3V， 则此时 R0 消耗的电功率：P 0=U0I=3V0.2A=0.6W； （3 ）根据 I= 可得 R0 的阻值： R0= = =15； 由于灯泡的额定电压为 2.5V，则电路中最大电流等于灯泡正常工作时的电流，由图乙可知最 大电流为 I=0.3A，此时风对球的压力最大，OP 绕 O 转动的角度最大，设此时 OP 与 AB 的接触 点为 C， 则根
42、据欧姆定律可得，R 0 两端的电压：U 0=IR0=0.3A15=4.5V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以 RBC 两端的电压： UBC=UU 额 U0=16V2.5V4.5V=9V， 根据 I= 可得此时电阻丝连入电路的电阻： RBC= = =30； 由于电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比，则： = ， 所以，BC= AB= 14cm=7cm， 则 AC=ABBC=14cm7cm=7cm， 如右图，把 OP 视为一根杠杆，F 的力臂为 OD，G 的力臂等于 PD， 根据杠杆平衡条件可得： FOD=GPD， 则： = ； 由于OACODP，根据相似三角形的知识可得： = ， 所以，
43、 = ， 则：F= = 2N=1.4N。 答：（1）5 ； （2 ）无风时 R0 消耗的电功率为 0.6W。 （3 ）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力为 1.4N。 【点评】本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关 键是知道当灯泡正常工作时电路中的电流最大。 22.（2018长沙）某校科技小组参观完湘江航电枢纽后,了解到船只过船闸的时间很长，为此 他们在网查阅资料，设计了一个船只升降实验模型。模型中的左右两个船厢 A、B 的容积均为 2000cm3,质量均为 400g(含配件)。现关闭进水阀和排水阀，使柱形容器 E(质量不计)中有足够 多的水，在船厢 A
44、、B 中各装 800g 的水，整个装置静止后，圆柱体浮筒 D 浸在水中的深度为 8cm，他们依次进行了如下(2)(3)的操作。假设绳子足够长，不计绳重和伸长，浮筒 D 与容 器 E 始终无接触，且容器 E 的水无溢出，实验过程中设法确保装置平稳，忽略摩擦，木头不吸 水， 木 水 。( 水 =1.0103kg/m3，g 取 10N/kg)。 (1)船厢中各装 800g 的水后,求每只船厢所受的总重力； (2)打开进水阀，在柱形容器 E 中注入一定质量的水，浮筒 D 上升,使船厢下降 10cm，再关闭 进水阀，求： 船厢 A 的总重力对 A 所做的功； 此时浮筒 D 浸入水中的深度； (3)当操作
45、(2)使船厢下降 10cm 后静止时,压强传感器柱形容器显示 4400Pa；接下来，用手使 浮筒 D 保持此刻位置不变，再在两边船厢中同时放入代表船只的 800g 木块后，打开排水阀,放 出 200cm3的水后关闭排水阀，然后松手,浮筒 D 仍然在原位置保持静止，绳 C 的拉力为 18N,压 强传感器显 4000Pa；然后,把 800g 木块同时从船厢中取出，并在船厢中同时注满水，再把 900g 和 1000g 的木块分别放入 A、B 船厢后，当整个装置静止时，压强传感器的示数为 p1；最 后，打开进水阀向容器中缓慢注入 m 千克水，使压强传感器的示数为 3p1，再关闭进水阀。求 浮筒 D 的
46、质量和注入圆柱形容器 E 中的水的质量 m。 考点：滑轮、重力、浮力 专题：机械运动和力、机械能 解析：（1）重力 G=mg=(0.4kg+0.8kg)10N/kg=12N ； （2）W=Fs=Gh=12N0.1m=1.2J； h 浸 =8cm； 由 FC+G 动 =G 厢 ，可得 G 动 =G 厢 FC=20N-18N=2N， 由 p= 液 gh=400Pa， 3液 401./1/h=.4mcpPagkgmNkg 由 12NG 动 =GDF 浮 20NG 动 =GDF 浮 解得 F 浮 =8N， 3液 281.0/10/.4S=0cNghkgmkg ； F 浮 = 水 gh 浸 h=1.01
47、0 3kg/m310N/kg0.08m0.02m2=16N ， F 浮 =16N8N=8N，G D=10N+16N=26N，m D=2.6kg； 由 V=（S ESD）h， 3V20cE4+S=5mh； 由 4000PaSE=G 水 +F 浮 ， G 水 =4000Pa25010-4cm28N=92N， 注满水，20N+4N2N=G DF 浮 ，F 浮 =4N， 由于 P1SE=G 水 +F 浮 =92N+4N=96N， 3P1SE=G 水 +G 注 +F 浮 12G96注 0/1.2EPSNgkgm 。 故答案为：（1）12N；（2 ）1.2J；8cm。(3)19.2kg。 21 （ 2018呼和浩特）天然水流蕴藏着巨大的能量，是人类可以利用的重要能源之一。兴建水 电站可以把天然水流蕴藏着的巨大能量转换成电能，是水能利用的主要形式。有一处水利工程， 在河流上修建了 115m 高的拦河大坝，如图所示。年平均水流总量为 3101
