中考物理专题复习专练之综合计算题.docx
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中考物理专题复习专练之综合计算题
中考物理专题复习专练之综合计算题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
评卷人
得分
一、填空题
1.海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。
如图所示为一艘满载时排水量为5×104t的海洋科学钻探船。甲板上装有很高的钻塔,可以安装并控制钻杆进行拉升作业使钻头和钻杆最深可在4000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。
(
=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)该钻探船满载时受到海水的浮力是多少______?
(2)满载时,该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,钻探船排开海水的体积______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是多少______?
(4)该钻探船以36km/h的速度匀速航行时,动力推进系统的输出功率为4×107W,则船受到的牵引力是多少______?
评卷人
得分
二、简答题
2.某游乐场有一种水上娱乐球项目。
娱乐球(以下简称“球”)是质量分布均匀的空心球,半径为1m,质量为10kg。
(
=1×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)质量为80kg的游客坐在球中,当球静止在水面上时,球浸入水中的体积为多少立方米?
(2)游玩结束后,为了将球中的游客安全送上岸,安全员先将水中的球推到岸边随后安全员始终对球施加最小的力,使球绕岸边的A点始终匀速缓慢转动。
球转动期间,游客的重心B与球心O始终在竖直方向的同一条直线上;
①当球转动到如图甲所示位置时,OA与竖直方向的夹角为30°,球浸入水中的体积变为0.02m3,请计算此时安全员施力的大小;
②当球离开水面后,安全员继续用最小的力,将球转动至图乙所示位置,请说出此过程中施力的大小如何变化?
评卷人
得分
三、计算题
3.某型号汽车的油量显示电路如图甲所示,其中定值电阻R0=10Ω,R为压敏电阻(厚度不计),位于油箱底部,A表是一量程为0~0.6A的电流表,作为油量指示表。
压敏电阻的电阻值随汽油产生的压强的变化而变化,其对应关系如图乙所示。
已知加满汽油时油的深度为0.4m,A表示数为0.6A,汽油密度ρ油=0.7×103kg/m3,g取10N/kg。
求:
(1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强;
(2)电源的电压;
(3)汽油耗尽时电流表的示数。
4.利用叉车运送货物,已知货物质量为500kg、底面积为5m2,货物与叉车水平叉臂的接触面积为0.8m2,g取10N/kg。
(1)叉车托着货物匀速水平移动,求货物对叉车水平叉臂的压强;
(2)叉车在20s内将货物匀速举高1.8m,求叉车支持力对货物做功的功率。
5.采购员小明骑着摩托车外出采购食品。
小明质量为70kg,摩托车质量为150kg(g=10N/kg)。
(1)小明买食品时,将摩托车停在超市门前的水平地面上,摩托车与地面接触面积为150cm2,求摩托车对地面的压强;
(2)采购食品后,小明将80kg的食品装上车,在限速为80km/h的水平路面上以72km/h的速度匀速行驶50s,行驶时受到的阻力为总重力的0.1倍,若消耗的汽油完全燃烧放出1×106J的热量,求摩托车发动机的实际输出功率和效率。
6.爸爸给小林买了一部电动平衡车。
小林从家骑该电动平衡车以12km/h的速度匀速行驶,用15min到达了市民广场。
小林的质量为40kg,g取10N/kg,求:
平衡车参数
材质
镁合金高弹性车架
净重
10kg(含电池组)
最高车速
18km/h
充电时间
约4小时
轮胎个数
2
轮胎总触地面积
5cm2
(1)小林家到市民广场的距离是多少?
(2)小林在市民广场水平路面上骑行时,车对地面的压强是多少?
(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则小林在市民广场中以最高速度骑行时,平衡车动力的功率是多少?
7.小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置,他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置,其工作原理如图甲所示。
OAB为水平杠杆,OB长1m,O为支点,OA∶AB=1∶4,平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。
已知定值电阻R0的阻值为10Ω,压力传感器R固定放置,R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。
平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
(1)当电池组电压U0=12V,平板上物体所受重力分别是80N和100N时,闭合开关S,分别求出电流表的读数;
(2)电池组用久后电压变小为U1,这时平板上物体重100N时,电流表读数为0.3A,求U1的大小;
(3)在第
(2)问情况中,电池组电压大小为U1,要求平板上重为100N的物体对应的电流表读数和电池组电压U0=12V的情况下相同,小明采取了两种解决办法:
①其它条件不变,只更换电阻R0,试求出更换后的R0′的大小。
②其它条件不变,只水平调节杠杆上触点A的位置,试判断并计算触点A应向哪个方向移动?
移动多少厘米?
8.小聪的体重是500N,家住19楼(楼的层高为3m),家里用燃气灶烧水、做饭。
如果他从1楼步行上楼到家里(走了18层楼),用时3min。
已知天然气的热值3.0×107J/m3,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
问:
(1)他上楼克服重力做的功是多少?
做功的功率是多少?
(2)完全燃烧多少立方米天然气放出的热量与小聪做的功相等?
如果这些热量有35%被水吸收,能使0.5kg水的温度升高多少?
9.某物理兴趣小组设计了一个拉力传感器,工作原理如图所示。
其中M、N均为绝缘材料,将N固定在地面上,P、Q间是可伸缩导线(电阻不计),弹簧上端M和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压为12V,拉力F竖直向上。
闭合开关S,当拉力为10N时,电流表示数为1A,电压表示数为2V。
(1)拉力F为10N时,求R2接入电路的阻值大小;
(2)拉力F为10N时,求10s内R1产生的热量;
(3)已知拉力F的大小与滑动变阻器R2接入电路的阻值大小成正比例关系,即F=kR2,求k的数值,拉动M,当电压表示数为8V时,求拉力F的大小。
参考答案:
1. 5×108N 变小 4.12×107Pa 4×106N
【解析】
【详解】
(1)根据“阿基米德”原理可知,轮船满载时受到的浮力等于被船排开的水的重力
(2)由“阿基米德”原理的展开式可得
该钴探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,因为依然是漂浮,故它所受浮力大小不变,但海水的密度变大,所以钻探船排开海水的体积变小。
(3)钻头受到海水的压强
(4)钻探船的速度
船受到的牵引力
2.
(1)
;
(2)①175N;②变小。
【解析】
【详解】
(1)球静止在水面上,根据二力平衡,排开水的重力等于物体重力,根据公式
可得
(2)①如图为一个省力杠杆,安全员始终对球施加最小的力,排开水的重力为
总重力为
阻力为
则动力臂要最大,为2R,根据直角三角形30°所对应直角边为斜边的一半,此时阻力臂为
,根据公式
可得
②当球离开水面后,安全员继续用最小的力,OA与竖直方向的夹角变小,因此阻力臂变小,而动力臂不变,因此动力不断变小。
3.
(1)
;
(2)12V;(3)0.1A
【解析】
【详解】
(1)加满汽油时油的深度为0.4m,所以加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强为
(2)加满汽油时油的深度为0.4m,A表示数为0.6A,汽油产生的压强为
,由乙图可知,此时压敏电阻的电阻值
,R0=10Ω,根据串联电路的特点和
可得,电源电压为
(3)汽油耗尽时,压敏电阻受压强为0,由图象知此时压敏电阻连入电路的阻值
,由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中电流为
答:
(1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强为
;
(2)电源的电压为12V;
(3)汽油耗尽时电流表的示数为0.1A。
4.
(1)6.25×103Pa;
(2)450W
【解析】
【详解】
(1)货物对叉臂的压力
F=G=mg=500kg×10N/kg=5×103N
货物对叉车水平叉臂的压强
p=
=6.25×103Pa
(2)叉车对货物的支持力
F′=G=5×103N
叉车支持力对货物做的功
W=F′s=5×103N×1.8m=9×103J
叉车支持力对货物做功的功率
P=
=
=450W
答:
(1)货物对叉臂的压强是6.25×103Pa;
(2)叉车对货物做功的功率是450W。
5.
(1)1×105Pa;
(2)6000W;30%
【解析】
【详解】
(1)摩托车静止在水平地面时对地面的压力
F=G=mg=150kg×10N/kg=1500N
摩托车与地面接触面积
S=150cm2=1.5×10-2m2
摩托车静止在水平地面时对地面的压强
p=
=
=1×105Pa
摩托车对地面的压强为1×105Pa。
(2)由题意,摩托车匀速行驶时受到的摩擦力
f=0.1G总=0.1(m车+m人+m货)g=(150kg+70kg+80kg)×10N/kg×0.1=300N
因为摩托车匀速直线行驶,则
F牵=f=300N
摩托车的速度
v=72km/h=20m/s
摩托车的功率
P=F牵v=300N×20m/s=6000W
摩托车发动机的实际输出功为6000W。
摩托车行驶50s输出的用功
W=Pt=6000W×50s=3×105J
摩托车发动机的效率
η=
=
=30%
摩托车发动机的效率为30%。
答:
(1)摩托车对地面的压强为1×105Pa;
(2)摩托车发动机的实际输出功为6000W;摩托车发动机的效率为30%。
6.
(1)3km;
(2)1×106Pa;(3)250W
【解析】
【详解】
(1)小林家到市民广场的距离
(2)车对地面的压力
F=G=(G车+G人)g=(10kg+40kg)×10N/kg=500N
车对地面的压强
p=
=1×106Pa
(3)车受到的阻力
f=0.1G=0.1×500N=50N
车的最大速度
v=18km/h=5m/s
车匀速行驶,受到的动力和阻力是平衡力,动力
F=f=50N
平衡车动力的功率
P=
答:
(1)小林家到市民广场的距离是3km;
(2)小林在市民广场水平路面上骑行时,车对地面的压强是1×106Pa;
(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则小林在市民广场中以最高速度骑行时,平衡车动力的功率是250W。
7.
(1)0.3A和0.4A;
(2)9V;(3)①2.5Ω;②触点A应向左移动,移动3厘米
【解析】
【详解】
(1)由杠杆平衡条件可知,当
FA1=80N,FA2=100N
时
FA1·OA=FB1·OB
80N·OA=FB1·OB
FA2·OA=FB2·OB
100N·OA=FB2·OB
由题意可知
OA∶AB=1∶4
OA∶OB=1∶5
解得
FB1=16N,FB2=20N
由R的阻值随所受压力F变化关系图象得
R1=30Ω、R2=20Ω
由欧姆定律得
I1=
=0.3A
I2=
=0.4A
(2)U1的大小
U1=IR总2=I0(R2+R0)=0.3A×(20Ω+10Ω)=9V
(3)①其它条件不变,只更换电阻R0为R0′,由题意得
U1=I2R总2′=I2(R2+R0′)
9V=0.4A×(20Ω+R0′)
解得
R0′=2.5Ω
②其它条件不变,只向左调节A触点Lcm,压力传感器阻值为R3
U1=I2R总3=I2(R3+R0)
9V=0.4A×(R3+10Ω)
解得
R3=12.5Ω
从图象可知FB3=23N,由杠杆平衡条件
FB3·OB=FA2·(OA+L)
23N×1m=100N×(
×1m+L)
解得
L=3cm
答:
(1)平板上物体所受重力分别是80N和100N时,闭合开关S,电流表的示数分别为0.3A和0.4A;
(2)U1的大小是9V;
(3)①其它条件不变,只更换电阻R0,更换后的R0′的大小是2.5Ω;
②其它条件不变,只水平调节杠杆上触点A的位置,触点A应向左移动,移动3厘米。
8.
(1)2.7×104J;150W;
(2)0.0009m3;4.5℃
【解析】
【详解】
(1)上楼的高度为
上楼克服重力做的功是
做功的功率是
(2)由题可知
Q放=W=2.7×104J
根据Q放=Vq
水吸收热量
根据
答:
(1)他上楼克服重力做的功是2.7×104J。
做功的功率是150W。
(2)完全燃烧0.0009m3天然气放出的热量与小聪做的功相等。
如果这些热量有35%被水吸收,能使0.5kg水的温度升高4.5℃。
9.
(1)2Ω;
(2)100J;(3)5N/Ω,100N
【解析】
【详解】
(1)由图可知,R1、R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,拉力F为10N时,R2接入电路的阻值大小
(2)拉力F为10N时,由串联电路电压的规律可知R1两端的电压
U1=U-U2=12V-2V=10V
串联电路中各处的电流相等,通过R1的电流为1A,R1的阻值
R1=
10s内R1产生的热量
Q=I12R1t=(1A)2×10Ω×10s=100J
(3)拉力F为10N时,滑动变阻器R2接入电路的阻值是2Ω,拉力F的大小与滑动变阻器R2接入电路的阻值大小成正比例关系,即
F=kR2
k=
当电压表示数为8V时,R1两端的电压
U1′=U-U2′=12V-8V=4V
通过电路的电流
I′=I1′=
=0.4A
滑动变阻器R2接入电路的阻值
R2′=
=20Ω
因为
F=kR2=5N/ΩR2
所以
F′=5N/Ω×20Ω=100N
答:
(1)拉力F为10N时,R2接入电路的阻值大小是2Ω;
(2)拉力F为10N时,10s内R1产生的热量是100J;
(3)k的数值是5N/Ω,拉动M,当电压表示数为8V时,拉力F的大小是100N。
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- 中考 物理 专题 复习 综合 算题