云南专版中考物理 题型复习五综合计算题

题型复习(五)综合计算题题型之一力学计算类型1交通工具类(压强、功、功率、效率)1太阳能汽车是靠太阳能电池提供动力若某太阳能汽车质量是500 kg，在平直路面上行驶速度最大可达15 m/s，行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍，一个轮胎接触地面的面积是50 cm2，则该汽车在平直路面上以最高速度行驶5 min时，(g取10 N/kg)求：(1)太阳能汽车的重力是多少；驱动电机提供的牵引力是多少；(2)太阳能汽车克服阻力做了多少功；驱动电机的输出功率是多少；(3)其次军军的爸爸用这太阳能汽车送他上学，在十字路口突然有人横穿马路，军军的爸爸紧急刹车，此时车上的军军突然前倾摔倒，请用物理知识解释这一现象解：(1)太阳能汽车的重力：Gmg500 kg×10 N/kg5×103 N因为匀速直线运动，由二力平衡得Ff0.02G5×103 N×0.02100 N(2)svt15 m/s×5×60 s4 500 m太阳能汽车克服阻力做的功：Wfs100 N×4 500 m4.5×105 J输出功率：PFv100 N×15 m/s1.5×103 W(3)军军的爸爸紧急刹车时，汽车很快停止了前进，军军的下半身随车停止了运动，而上半身由于惯性要保持原来的状态继续向前运动，所以才会前倾摔倒2下表是某种型号自行车的主要技术参数某同学到学校的路程是6×103 m的平直路面，匀速骑车从家到学校的时间为20 min，该同学的质量是40 kg，骑车过程中所受的阻力为人和车重的0.02倍(g取10 N/kg)，求该同学骑车上学时：自行车净重200 N行驶过程中轮胎与地面总接触面积1×102 m2车轮直径0.61 m轮胎承受的最大压强1.4×105 Pa(1)骑车时的速度；(2)自行车对地面的压强；(3)人克服阻力做功的功率解：(1)骑车时的速度：v5 m/s(2)人的重力：G人mg40 kg×10 N/kg400N自行车对地面的压强：p6×104 Pa(3)车受到的阻力：f0.02G0.02×600 N12 N人克服阻力做功的功率：Pfv12 N×5 m/s60 W3“国庆节”小佳一家去植物园游玩，看到如图所示的新型太阳能电动观光车，该车质量为400 kg.求：(1)若车上人的总质量是200 kg，车轮与地面总的接触面积为0.05 m2，则乘客坐在观光车上静止时车辆对水平地面的压强是多大；(2)观光车以5 m/s的速度在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力是200 N，则观光车克服阻力做功的功率是多大；(3)观光车的表面安装有太阳能电池板，以5 m/s的速度在水平路面上匀速行驶时接受太阳能的功率为5×103 W，求太阳能观光车的效率解：(1)该车受到的重力：G车m车g400 kg×10 N/kg4×103 N人的重力：G人mg200 kg×10 N/kg2×103 N总重力：GG车G人4×103 N2×103 N6×103 N车辆对水平地面的压强：p1.2×105 Pa(2)观光车克服阻力做功的功率：Pfv200 N×5 m/s1 000 W(3)太阳能观光车的效率：20%4(2017·福建)一辆汽车为50 km长的新建大桥进行通车测试，如图所示汽车总质量为1.5 t，以100 km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4 kg的汽油g取10 N/kg，求汽车通过大桥：(1)所需的时间；(2)牵引力所做的功；(3)汽油机的效率(q汽油4.6×107 J/kg)解：(1)由v可得，所需的时间：t0.5 h(2)汽车的总重力：Gmg1.5×103 kg×10 N/kg1.5×104 N汽车受到的阻力是总重的0.08倍，即f0.08G0.08×1.5×104 N1.2×103 N因为匀速通过大桥，所以牵引力：Ff1.2×103 N牵引力所做的功：WFs1.2×103 N×5×104 m6×107 J(3)汽油完全燃烧放出的热量：Qmq4 kg×4.6×107 J/kg1.84×108 J汽油机的效率32.6%5(2018·宜昌)近几年来，我国大力推广新能源汽车，2017年12月宜昌市正式发放新能源汽车牌照某款电动汽车(如图)以60 km/h的速度匀速行驶了80 km，所受的牵引力为720 N，耗电18 kW·h，请解答下列问题：(1)牵引力所做的功及功率各是多少？(2)上述行驶过程中，电动车的效率是多少？(3)有一款与它外形，重量均相同的汽油车，在相同路面上以60 km/h的速度行驶80 km，其效率为25%，需要消耗多少汽油？(q汽油4.5×107 J/kg)解：(1)牵引力做的功(有用功)：W有用Fs720 N×80×103 m5.76×107 J牵引力做功的功率：PFv720 N×60× m/s1.2×104 W(2)消耗的电能：W总18 kW·h18×3.6×106 J6.48×107 J电动车的效率：×100%88.9%(3)由得，Q放2.304×108 J由Q放mq得需要汽油的质量：m5.12 kg类型2海上运输类(压强、浮力、效率)6海权握，国则兴，建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障某次军事演习，我国派出多艘驱逐舰进行军事表演，其中一艘舰船的排水量为5 000 t，海水的密度是1.0×103 kg/m3.(g取10 N/kg)请解答下列问题：(1)满载时，该船受到的浮力是多少？(2)表演时该船以18 km/h匀速行驶5 h，受到的动力为1.2×106 N，则该船在5 h内动力做的功是多少？(3)军事演习时，我国航空母舰也亮相了，当舰载机飞离航母后，航母所受浮力将如何变化？解：(1)满载时，该船受到的浮力：F浮G排m排g5×106 kg×10 N/kg5×107 N(2)5 h内的路程：svt18 km/h×5 h90 km该船在5 h内动力做的功：WFs1.2×106 N×9×104 m1.08×1011 J(3)由于航母处于漂浮，F浮G，当舰载机飞离后，航母仍漂浮，F浮G，由于G减小，所以所受的浮力减小7仁爱礁是我国的固有领土，隶属我国海南省三沙市，中国公务船只定期在那里巡视，如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船g取10 N/kg.(1)该船以20 km/h的速度匀速航行了5 h，则航行的距离是多少？(2)若该船的声呐探头距海面深度为10 m，则该声呐探头受到海水的压强是多少？(3)该船满载时排水量为5×106 kg，则船受到的重力和浮力各为多少？(海水密度为1.03×103 kg/m3)解：(1)航行的距离：svt20 km/h×5 h100 km(2)该声呐探头受到海水的压强：p水gh1.03×103 kg/m3×10 N/kg×10 m1.03×105 Pa(3)船受到的浮力：F浮G排m排g5×106 kg×10 N/kg5×107 N船漂浮在水面，则重力：GF浮5×107 N8五一假期间，毛毛组织同学乘坐游艇沿江游玩，一条游艇满载时排开水的体积是2.8 m3，游艇及艇上工作人员质量为1.7×103 kg，若每位学生的质量为52 kg(g取10 N/kg)求：(1)游艇满载时所受的浮力是多少？(2)若游艇吃水深度为1.8 m，则游艇底受到水的压强为多大？(3)为了保证同学安全，一条游艇最多可承载多少位学生游玩？解：(1)游艇满载时所受的浮力：F浮水gV排1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2.8 m32.8×104 N(2)游艇底受到水的压强：p水gh1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.8 m1.8×104 Pa(3)满载时：GF浮2.8×104 N游艇所能承受的最大质量：m2.8×103 kgm学生2.8×103 kg1.7×103 kg1.1×103 kg学生数n21.15所以，最多可承载21位同学9(2017·德州)图1是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，排水量60 t，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×105 W，若接收的太阳能只用来驱动船前进在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图2乙所示(g取10 N/kg)求：甲乙图1图2(1)满载时太阳能船受到的浮力；(2)第50 s到第100 s内牵引力做的功；(3)第50 s到第100 s的运动过程中，太阳能船的效率解：(1)满载时太阳能船受到的浮力：F浮G排m排g60×103 kg×10 N/kg6×105 N(2)第50 s到第100 s内，由图甲可知牵引力F8×104 N，由图乙可知船匀速行驶的速度v0.5 m/s由v可得，船行驶的距离：svt0.5 m/s×50 s25 m第50 s到第100 s内牵引力做的功：WFs8×104 N×25 m2×106 J(3)由题可知，太阳能电池板接收太阳能的功率为1.6×105 W，则第50 s到第100 s的运动过程中，太阳能电池板接收到的太阳能：EPt1.6×105 W×50 s8×106 J则太阳能船的效率：25%类型3简单机械类10用如图所示滑轮组在15 s内将重1 000 N的物体匀速提升了3 m，人所用的拉力F为400 N，不计绳重和摩擦力求：(1)动滑轮的重；(2)绳子自由端拉力F的功率；(3)滑轮组的机械效率；(4)若用此滑轮组匀速吊起重为1 300 N的物体时，用该滑轮组将重物匀速提高相同的高度，该滑轮组的机械效率是多少？(结果保留一位小数)解：(1)动滑轮的重：G动nFG物3×400 N1 000 N200 N(2)绳子自由端拉力F做的功：W总Fs400 N×3×3 m3.6×103 J功率：P240 W(3)滑轮组的机械效率：83.3%(4)拉力：F500 N则该滑轮组的机械效率：86.7%11用如图所示滑轮组提升重物人用50 N的拉力F，15 s内使重为90 N的物体匀速上升了3 m不计绳重和摩擦，求：(1)人拉绳子做功的功率；(2)滑轮组的机械效率；(3)如果用同一滑轮组只改变绕线方法，提升相同的重物，机械效率如何变化？解：(1)物体移动的速度：v物0.2 m/s人拉绳子做功的功率：PFv50 N×2×0.2 m/s20 W(2)滑轮组的机械效率：90%(3)不考虑绳重和摩擦，滑轮组的机械效率：由此可知滑轮轮组的机械效率与绕线方法无关，所以机械效率不变12如图所示，一个质量为60 kg的物块，通过滑轮组在25 N拉力作用下做匀速直线运动，在水平方向前进0.5 m用时2 s，已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍，(不计绳重和滑轮摩擦)求：(1)该滑轮组的有用功是多少？(2)该滑轮组的机械效率是多少？(3)拉力F做功的功率是多少？解：(1)滑动摩擦力：f0.1G物0.1×60 kg×10 N/kg60 N滑轮组的有用功：W有fs60 N×0.5 m30 J(2)滑轮组的机械效率：80%(3)物体移动的速度：v物0.25 m/s拉力F做功的功率：PFv25 N×3×0.25 m/s18.75 W13(2017·郴州)利用如图所示的滑轮组，用F1 000 N的力拉绳子自由端，货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动10 s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%.求：(1)货物A在10 s内移动的距离；(2)这个过程中拉力F的功率；(3)水平地面对货物A的摩擦力大小解：(1)根据v可知货物A在10 s内移动的距离：sAvAt0.1 m/s×10 s1 m(2)绳子自由端移动的速度：v绳nvA2×0.1 m/s0.2 m/s拉力的功率：pFv绳1 000 N×0.2 m/s200 W(3)由得摩擦力：fnF2×75%×1 000 N1 500 N14在“大力士”比赛中，需要把一质量m400 kg，边长l1 m，质量分布均匀的立方体，利用翻滚的方法沿直线移动一段距离，如图所示g取10 N/kg.求：(1)立方体静止时对水平地面的压强；(2)翻滚立方体时，使立方体一边刚刚离开地面，所用最小力F的大小；(3)“大力士”用翻滚的方法使立方体沿直线移动了10 m，用时20 s，“大力士”克服立方体重力做功的功率解：(1)立方体对地面的压力：F压Gmg400 kg×10 N/kg4 000 N立方体静止时对水平地面的压强：p4 000 Pa(2)要想用最小的力立方体一边刚好离开地面，由图知，支点为O，动力臂应该达到最大，OA为力臂，所施加的力应该与力臂OA垂直且向上；OA m根据杠杆平衡条件可知：F×OAG×l最小力：F1 414 N(3)翻滚时重心升高的高度：h m m m翻滚一次克服重力做的功：WGh4 000 N×m828 J移动10 m，要翻滚10次，所以人做的功：W总10 W10×828 J8 280 J克服立方体重力做功的功率：P414 W15(2018·昆明)用如图所示的装置将浸没在水中、质量为0.85 kg的物体以0.1 m/s的速度匀速提升0.2 m，弹簧测力计的示数为3 N，不计绳子和滑轮的重及摩擦，假设物体始终未露出水面(g取10 N/kg)求：(1)物体受到的浮力；(2)物体的密度；(3)拉力的功率解：(1)物体重力Gmg0.85 kg×10 N/kg8.5 N物体受到重力，浮力及绳的拉力匀速上升，弹簧测力计的示数即拉力F(GF浮)，则物体受到的浮力：F浮G2F8.5 N2×3 N2.5 N(2)由F浮水V排g得物体的体积：VV排2.5×104 m3物体的密度：物3.4×103 kg/m3(3)拉力端移动速度：v2v物2×0.1 m/s0.2 m/s拉力做功功率：PFv3 N×0.2 m/s0.6 W16如图，物体重100 N，圆柱形容器底面积为400 cm2，内盛有65 cm深的水，当用图中滑轮组将物体浸没在水中后，容器中水面上升到70 cm，物体完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%(不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力)水1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg.求：(1)物体浸没在水中后，水对容器底增加的压强；(2)物体浸没在水中时受到的浮力；(3)若把物体完全拉出水面后滑轮组的机械效率解：(1)水对容器底增加的压强p水gh1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(0.7 m0.65 m)500 Pa(2)物体排开液体的体积：V排V物Sh400×104 m2×(0.7 m0.65 m)2×103 m3则所受浮力：F浮水gV排1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×103 m320 N(3)浸没时：解得G动20 N则将物体拉出水面后滑轮组的机械效率：83.3%题型之二电学计算类型1简单纯电路类(2018·曲靖)如图所示的电路，灯L标有3.8 V字样，电源电压为6 V.(1)当S1、S2均断开，滑片P移至最左端时，电流表的示数为0.6 A，求电阻R1的阻值【大题小做】当S1，S2均断开，滑片P移至最左端时，在下面虚线框内画出简化电路图电阻R1两端的电压为_6_V，通过的电流为_0.6_A.电阻R1的阻值由欧姆定律I得：R110 【思路点拨】电阻R1求出U1和I1分析电路结构(画出简化电路图)(2)当S2断开，S1闭合，移动滑片P使电流表的示数为0.38 A，灯正常发光；保持滑片不动，S1断开，S2闭合，电流表的示数为0.58 A，求灯的额定功率【大题小做】当S2断开，S1闭合，在下面甲虚线框内画出简化电路图；S1断开，S2闭合，在下面乙虚线框内画出简化电路图(当S2断开，S1闭合，电流表测电阻R1的电流；保持滑片不动，S1断开，S2闭合，此时灯正常（填“正常”或“不正常”）发光，电流表测电阻R1和灯L的电流.灯的额定电流ILI总IR0.58 A0.38 A0.2 A灯的额定功率PLULIL3.8 V×0.2 A0.76 W【思路点拨】灯的额定功率PLULIL（UL3.8 V）灯额定电流ILI总In（并联电路电流规律）分析电流表测量对象分析电路结构（画出简化电路图）（3）当S1、S2均断开，移动滑片P在a点时，滑动变阻器接入电路中的电阻为Ra，滑动变阻器的功率为 Pa；移动滑片P在b点时，滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb，滑动变阻器消耗的功率为Pb，且Rb4Ra， PaPb，求Ra.【大题小做】当S1，S2均断开，在下面虚线框内画出简化电路图由Rb4Ra， PaPb求两次电流Ia与Ib的比例关系.滑片P在a点时，滑动变阻器的功率为 PaIRa滑片P在b点时，滑动变阻器消耗的功率为PbIRbI4Ra由PaPb可得IRaI4Ra，即I4I所以Ia2Ib滑片P在a点时，电路的总电阻为Ra总，滑片P在b点时，电路的总电阻Rb总，求两次总电阻的比例关系.由欧姆定律I得，求Ra由得2RaR1所以RaR1×10 5 【思路点拨】Ra与R1，得出Pa由Ia与Ib的关系得出两组电阻（RaR1）与（RbR1）的关系由PaPb，Rb4Ra得出Ia与Ib的关系分析电路结构（画出简化电路图）1.（2018·大理祥云县二模）如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6 V3 W”字样，定值电阻R2的阻值为10 ，R1为滑动变阻器.开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1 A.求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）S1、S2都闭合时，R1在10 min内消耗的电能；（3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率.解：（1）由P得，小灯泡正常发光时的电阻：R12 （2）开关S1、S2都闭合时，灯泡L与电阻R1并联，此时L正常发光灯泡两端电压为电源电压，ULU06 V通过灯泡L的电流：IL0.5 A电流表测干路电流：IILIR则通过R1的电流，IRIIL1.1 A0.5 A0.6 AR1在10 min内消耗的电能：WURIRt6 V×0.6 A×10×60 s2 160 J（3）开关S1、S2都断开时，R1、R2串联R1的功率：P1I2R1U1IR2的功率：P2I2R2U2I2P1P2且U总U1U26 V得U22U14 VP21.6 W2.（2018·曲靖二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20 .闭合开关S，两电流表的示数分别为0.8 A和0.3 A.（1）求电源电压U；（2）求通过电阻R2的电流；（3）现用电阻R0替换电阻R1、R2中的某一个，替换前后只有一个电流表的示数发生变化，且电路的电功率变化了0.6 W，求电阻R0的阻值.解：（1）由图可知，R1与R2并联，R1两端电压等于电源电压，则：UU1I1R120 ×0.3 A6 V（2）由图可知，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路电流，则II1I2则通过R2的电流I2II10.5 A（3）因只有一个电流表示数发生变化，则R0替换的电阻是R2.替换前R2的功率：P2UI26 V×0.5 A3 W替换后R0的功率：P0P2±P则P03.6 W或P02.4 W当P03.6 W时，R010 当P02.4 W时，R015 3.（2018·昆明五华区一模）如图所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为12 .小灯泡L上标有“6 V3 W”字样，小灯泡电阻不随温度改变.若闭合S1、S2，断开S3，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为3 V，求：（1）电源电压为多少；（2）R2阻值为多大；（3）若闭合S1、S3，断开S2，并移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大，这个最大的功率等于多少.解：（1）闭合S1、S2，断开S3时，灯泡L与定值电阻R2串联，电压表测R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，所以，电源电压：UULU26 V3 V9 V（2）闭合S1、S2，断开S3时，灯泡L与定值电阻R2串联，且灯泡正常发光，因串联电路中各处的电流相等，所以，由PUI可得，电路中的电流：I0.5 A由I可得，R2的阻值：R26 （3）闭合S1、S3，断开S2时，滑动变阻器R与定值电阻R1串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，则电路的最大功率：P6.75 W4.（2018·黄石）如图所示，当滑动变阻器滑片P调至中点时，电流表示数为1 A，两电压表示数之比为U1U234，已知电热丝（6 V7.2 W）电阻恒定不变.求：（1）电热丝R的阻值，以及电流表示数为1 A时，电热丝在1 min内产生的热量Q.（2）当滑动变阻器阻值调至最大时，两个电压表示数之比为U1U256，求R2阻值和电源电压.解：（1）由P可得：R5 产生的热量：QI2Rt（1 A）2×5 ×60 s300 J（2）当滑动变阻器滑片P调至中点时有当滑动变阻器阻值调至最大时有解得：R120 R210 电源电压：UI（RR2）1 A×（5 10 ）25 V5.（2018·安顺）在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8 V，灯泡L2的额定电压为6 V，图乙是灯泡L2的UI图象.（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.2 V，电流表的示数为0.3 A，求定值电阻R0的阻值.（2）开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1 W，求灯泡L1的额定功率.（3）开关S接b时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少？甲乙解：（1）R04 （2）PI2R，I10.5 L1与R0串联，IL1额I10.5 APL1额UL1额IL1额8 V×0.5 A4 W（3）当开关S接b时，灯泡L1与L2串联，L1的额定电流是0.5 A，由图象可知：L2的额定电流是0.6 A，所以串联电路中允许通过的最大电流是0.5 A，此时，L1正常发光，UL1额8 V，由图象可知：当I20.5 A时，U24 V，电源电压U总UL1额U28 V4 V12 V电路允许的最大功率：PU总I212 V×0.5 A6 W类型2应用电路类家庭电路型6.（2018·常州）如图所示为小明家卫生间电路的原理图，电源电压为220 V，照明灯的规格为“220 V40 W”（灯丝电阻不变），暖风机的规格为“220 V400 W”，电热水器的规格为“220 V880 W”.问：（1）照明灯的电阻为多少？（2）卫生间干路的最大工作电流为多大？解：（1）RL1 210 （2）通过灯的电流：IL0.18 A由PUI得，通过暖风机的电流：I风1.82 A通过电热风器的电流：I热4 A则干路电流：IILI风I热0.18 A1.82 A4 A6 A7.（2018·绵阳）小华家距离变压器2 km，在变压器与小华家之间的两条输电线，每条输电线每千米的电阻为0.5 ，即0.5 /km，变压器加在输电线两端的电压是220 V.在某一时间段，整个线路只有小华家一台额定电压为220 V、额定功率为2 420 W的电热水器工作.不考虑温度变化对电热水器电阻的影响.求：（1）输电线中电流的大小；（2）热水器的实际电功率.解：（1）由P可知，电热水器的电阻：R20 导线的电阻为：R2×2 km×0.5 /km2 故电路的总电阻为：R总RR20 2 22 输电线中电流的大小为：I10 A（2）热水器的实际功率为：PI2R（10 A）2×20 2 000 W8.（2018·恩施）如图为某电热器的电路图，R1和R2为电热丝，其中R1的规格为“220 V110 W”且阻值不随温度而变化，电源电压保持220 V恒定不变.（1）当S闭合时，10 min内电热器产生的热量是多少？（2）当S断开时，R1的实际功率为39.6 W，求此时电热器的总功率为多大？解：（1）当S闭合时，R2被短路t10×60 s600 s电热器产生的热量：QWPt110 W×600 s6.6×104 J（2）当S断开时，R1和R2串联R1正常工作时的电流：I额0.5 AR1的电阻：R1440 由PI2R，当S断开时，通过R1的实际电流：I0.3 A此时电热器的总功率：P总U总I220 V×0.3 A66 W9.（2018·宜昌）如图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机，其电路图如图所示，S1为温控开关，额定电压为220 V，加热功率为500 W，保温功率为60 W.R1、R2均为加热电阻丝（假设电阻不变），请解答下列问题：甲乙（1）电阻丝R1的阻值是多少？（2）某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5分钟内闪烁了54次，她家电能表上标有“1 600 imp/kW·h”的字样，此时，饮水机的实际功率和实际电压是多少？解：（1）闭合S1，S2时，R1与R2是并联的，电路是加热状态；只闭合S时，为R2的简单电路，电路是保温状态，R1的功率：P1PP2500 W60 W440 W由P，R1的电阻：R1110 （2）5分钟消耗的电能：WkW·h1.215×105 J加热状态下的实际总功率：P实405 W加热状态下的总电阻：R总 实际电压：U实198 V电力转化型10.（2017·河南）小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲所示.ABO为一水平杠杆，O为支点，OAOB51，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到6 V时，报警器R0开始发出报警信号.已知电路中电源电压为8 V，R0的阻值恒为15 ，压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计.试问：甲乙（1）由图乙可知，压力传感器R的阻值随压力F的增大而减小；（2）当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为多少？（3）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？解：（2）闭合开关时，压力传感器和报警器串联，由图乙可知当踏板空载时，压力传感器的电阻R25 ，此时电路中的电流：I0.2 A由I得，报警器两端的电压：U0IR00.2 A×15 3 V，即电压表示数（3）报警器R0开始发出报警信号时，U06 V，此时电路中的电流：I0.4 A传感器两端的电压：U传UU08 V6 V2 V传感器的阻值：R5 ，由图象可知当传感器的阻值为5 时，对应的压力F压8 N，根据杠杆平衡条件可得：F压×OAF踏板×OB，即8 N×5F踏板×1，解得F踏板40 N11.（2018·呼和浩特）传感器可以把力学物理量转化成电学信号，然后通过相互之间的函数关系，直接引用力的大小.测量压力大小的压力传感器，工作原理如图所示，其中M、N均为绝缘材料，M、N间有可收缩的导线（电阻大小不计），弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压恒为12 V，已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系.闭合开关S，压力F00时，滑片P在最上端；压力F11 N时，电流表示数为1 A，电压示数为3 V；当滑片P滑至最下端时，电压表示数为7.5 V.求：（1）定值电阻R1的大小；压力F与R2阻值之比k；（2）当滑片P滑至最下端时，压力F2的大小；（3）压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式.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，当F11 N时，电流表示数为1 A，电压表示数为3 V，由串联电路特点可知，此时U1UU212 V3 V9 V并且I1I21 A，由欧姆定律可得，R1的阻值：R19 此时R2连入电路的阻值：R23 所以压力F与R2阻值之比：k N/（2）当滑片P滑至最下端时，变阻器连入阻值最大，电压表示数7.5 V，此时电路中电流：II2I10.5 A所以R2的最大值：R2最大15 因为压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系，即：FkR2所以压力F2 N/×15 5 N（3）由FkR2有R2串联电路特点和欧姆定律表示电压表示数：UVIR2·R2得：F（N）题型之三热学综合计算类型1燃料（新能源）热学计算1.（2018·聊城）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20 、质量为100 g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3 g.水的比热容为4.2×103 J/（kg·），酒精的热值为3.0×107 J/kg求：（1）水吸收的热量是多少？（2）此过程中酒精灯烧水的热效率.（3）科学研究表明：1 g、100 的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103 J的热量.水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5 g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量.解：（1）一个标准大气压下水的沸点为100 ，即需将水加热至100 ，水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2×103 J/（kg·）×0.1 kg×（100 20 ）3.36×104 J（2）3 g酒精完全燃烧释放的热量：Q放mq3×103 kg×3.0×107 J/kg9×104 J酒精灯烧水的热效率：37.3%（3）1 g、100 的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103 J的热量，则5 g、100 的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量：Q5 g×2.26×103 J/g1.13×104 J2.如图所示是现在一些城市的道路两边安装的一种“风光互补路灯”，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，风扇在风中不停地转动，俨然一道亮丽的风景.它不需要挖路面埋管铺设输电线路，无风有光时，通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并可日夜为蓄电池充电.以一杆传统的路灯和该新颖路灯对比，“风光互补路灯”一年大约可以节省电能3.6×109 J，减少碳粉尘排放300 kg.请回答下列问题：（1）若煤炭的热值为3×107 J/kg，一盏这样的路灯每年可节约煤炭多少千克？（2）若每年节约的能量有14%被水吸收，可将多少千克的水由20 加热到沸腾？水的比热容为4.2×103 J/（kg·）、大气压强为标准大气压解：（1）根据题意可知，煤炭放出的热量Q放3.6×109 J，根据Q放mq，所以一盏这样的路灯每年可节约煤炭的质量：m煤炭120 kg（2）根据题意可知，水吸收的热量：Q吸3.6×109 J×14%5.04×108 J根据Q吸cm（tt0），所以可加热到沸腾的水的质量：m水1 500 kg类型2电热计算3.（2018·大理祥云县二模）如表是某储水式电热水器的铭牌.已知水的比热容c水4.2×103 J/（kg·）.根据表中的数据，求：（1）电热水器正常工作的电流是多大？（2）电热水器里的水刚好是额定容量时，把这些水从20 加热到50 ，水吸收的热量是多大？（3）在（2）问情况下，电热水器正常工作时放出的热量80%被水吸收，那么加热这些水需要多长的时间？型号：DXZFC40J200设计代号：CI额定容量：40 L额定功率：2 000 W额定电压：220 V额定频率：50 Hz额定压强：0.7 MPa防水等级：IPX4解：（1）电热水器正常工作时的电流：I9.09 A（2）水的质量：mV1.0×103 kg/m3×40×103 m340 kgQ吸cmt4.2×103 J/（kg·）×40 kg×（50 20 ）5.04×106 J（3）由可得，加热这些水需要的时间：t3 150 s4.（2018·云南玉溪市二模）图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其电加热的额定功率为1 500 W，图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24 V，A为水位指示表（由量程为00.6 A电流表改成），R0阻值为10 ，R1为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示.（1）热水器正常加热时，电热丝电阻为多大？（结果保留一位小数）（2）阴雨天，将储水箱中50 kg、30 的水加热到50 ，正常通电要多长时间？设电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失，c水4.2×103 J/（kg·）（3）当水位指示表指示储水箱深为0.2 m时，探测电路中的电流多大？ 甲乙丙解：（1）因为电加热时，P1 500 W，U220 V，所以由P得：R32.3 （2）水吸收的热量：Qcmt4.2×103 J/（kg·）×50 kg×（50 30 ）4.2×106 J又因为WQPt，所以t2 800 s（3）由丙图可知，h0.2 m时，Rx150 ，则探测电路中的电流为：I0.15 A5.（2018·曲靖二模）小明妈妈买了一台家用智能电热马桶盖（如图甲），图乙是马桶盖的加热电路图，R1和R2是两个定值电阻（表示两个电热丝），单刀双掷开关S2可接a或b，该电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（见下表）：S1断开断开闭合闭合S2接b接a接a接b功率P00P122 WP244 WPx甲乙（1）求R1和R2的阻值；（2）由图乙可知，当S1闭合，S2接b时能实现高温挡加热，请求出表中“Px”的大小；（3）如果小明想让马桶圈的温度升高4 ，则用“中温挡”加热的方式需要多少时间设电热丝发热全部被马桶圈吸收，马桶圈的质量m500 g，马桶圈材料的比热容c0.44×103 J/（kg·）解：（1）当S1断开，S2接a时，R1与R2串联，P122 W当S1闭合，S2接a时，只有R1接入电路，P244 W解得R11 100 ，R21 100 （2）当S1闭合S2接b时，R1与R2并联R总550 Px88 W即高温挡加热（3）马桶圈升温4 所需吸收的热量：Q吸cmt0.44×103 J/（kg·）×0.5 kg×4 0.88×103 J不计热量损失，则WQ吸0.88×103 J由WPt，用中温挡加热所需时间：t20s6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375