中考试题研究广东省2017中考物理第二部分专题研究专题四计算题试题

专题四计算题类型1交通工具类(10年4考，2016、2015、2009、2007年均为19题)方法指导)1.速度的相关计算：公式：v变形式：求路程svt求时间t单位：速度单位m/s(米每秒)，路程单位m(米)，时间单位s(秒)单位换算：1 km103 m1 h3 600 s1 min60 s1 km/h m/s需要解决的问题：(1)题目中已知路程、时间，直接套用公式进行计算，或根据其变形式进行计算，注意单位统一(2)题目中未直接告诉所求路段的路程或时间，需根据已知条件进行转换a.所求的路程与某个已知路段的路程相等，所求时间与其他某个阶段的时间相等(或有函数关系)；b.往返问题，注意题目设问所求阶段，路程的对应时间(3)走走停停问题，注意明确实际运动的时间2重力、压力的计算公式：Gmg水平面上处于平衡状态：FG单位：重力、压力单位N(牛或牛顿)，质量单位kg(千克)，g一般取10 N/kg单位换算：1 t1 000 kg1 g103 kg变形式：求质量m3压强的计算公式：p单位：压强单位Pa(帕斯卡)，压力单位N(牛)，面积单位m2(平方米)单位换算：1 Pa1 Nm21 dm2102 m2 1 cm2104 m2变形式：FpS需要解决的问题：关于压力F：(1)当在水平面上处于平衡状态时，由相互作用力可知FG，注意是否将人的重力计算在内求车对地面的压强时，只有车重，求车在行驶过程中对地面的压强时，为车重与人重之和(2)当在非水平面上处于平衡状态，进行简单的受力分析，对应正压力即为F，关于接触面积S：看清已知条件，是单个车轮的面积还是总接触面积(注意车轮的个数及单位)4牵引力、阻力的计算公式：FfnG(二力平衡)，根据题目的已知条件得出重力与阻力之间的数学关系，求出阻力大小5功、功率的计算公式：WFsPFv单位：功的单位是J(焦耳)，力的单位是N(牛)，路程的单位是m(米)，功率的单位是W(瓦或瓦特)，时间的单位是s(秒)单位换算：1 kW1 000 W例 1电动汽车是正在大力推广的新型交通工具，它具有节能、环保的特点如图，是一辆停放在水平地面上的电动汽车，质量为1.6103 kg，每个轮胎和地面的接触面为2103 m2，g取10 N/kg. 求：(1)该汽车上午1130驶入某高速路段入口，下午130驶入高速路段出口，总共行驶240 km，高速公路限速120 km/h，隧道和桥梁限速80 km/h.求汽车的全程平均速度？汽车有没有超速？(2)车对地面的压力？(3)车对地面的压强？ (4)由于受路面和天气等因素的影响，其受到的阻力为车重的6%12%之间，当汽车以90 km/h的速度匀速行驶通过240 km的高速路，汽车牵引力做功最大为多少？最大功率为多少？例1题图针对训练1. (2016重庆B卷)家住解放碑的小勇同学乘坐“滴滴快车”去重庆大剧院看演出，当经过洪崖洞时，小勇手机上显示了这辆“滴滴快车”的相关信息，如图所示求：(1)这辆车从洪崖洞按预计时间到达大剧院的平均速度是多少km/h?(2)若这辆车沿直线经过长为720 m的千斯门大桥的过程中，受到的牵引力恒为3 000 N，这个过程牵引力做的功为多少J?第1题图2. (2016泉州)如图所示，万众期待的泉州公共自行车“小黄人”于5月20日终于和市民见面啦！小健同学骑着“小黄人”在一段平直的公路上匀速行驶了300 m，用时1 min，若自行车的质量为20 kg，受到的阻力为20 N，与地面的总接触面面积为3103 m2，小健的质量为55 kg，求：第2题图(1)自行车行驶的速度；(2)骑行时地面受到的压强(g10 N/kg)；(3)小健骑行时的功率3. (2016泰州)近年来，独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱，如图所示，它采用站立式的驾驶方式，人通过身体的前倾、后仰实现驾驶下表为某型号独轮电动平衡车的部分数据，则：第3题图质量10 kg轮胎与地面接触面积30 cm2最大速度16 km/h充满电行程24 km (1)该车充满电后，若以最大速度行驶，能行驶的最长时间是多少？(2)质量为50 kg的人驾驶该车，在水平地面上匀速行驶，若所受阻力为总重力的0.2倍，此时该车受到的牵引力是多大(g取10 N/kg)?(3)质量为50 kg的人驾驶该车时，车对水平地面的压强是多大？4. (2016福州)为提高车辆通行量，福州交警在市区一些道路某些时段推广“绿波通行”，即车辆在绿波路段以如图所示的50 km/h55 km/h范围内行驶，一路绿灯在绿波时段，质量是1.2103 kg的汽车，经过绿波路段上相距2.7103 m的两个路口，用时180 s问：(1)汽车行驶的平均速度是多少？是否“绿波通行”？(2)若汽车在这段距离内行驶的牵引力保持3 000 N不变，则汽车的输出功率是多少？(3)若轮胎与地面接触的总面积是0.6 m2，汽车静止时对水平地面的压强是多少(g取10 N/kg)?第4题图5. 一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其vt图像如下，在第10 s时速度达到20 m/s，通过的路程为120 m.求：(1)在010 s内汽车的平均速度(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f4 000 N，那么在010 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳第5题图类型2体育赛事类(10年3考，2013、2010、2008年均为19题)1. (2016阜新)如图所示，小强沿着斜坡晨跑，已知小强体重500 N，单只脚与地面的接触面积为125 cm2.他用50 s的时间跑完长为200 m、高为10 m的斜坡求：(1)小强的平均速度是多少？(2)小强晨跑结束后双脚站在水平地面上，对地面的压强是多少？(3)小强克服重力做功的功率是多少？第1题图2. (2016长沙)某海上蹦极挑战者的质量为50 kg，下落的高度为45 m，所用时间为5 s，g取10 N/kg，求：(1)挑战者下落的平均速度；(2)重力对挑战者所做的功；(3)重力做功的功率3. (2017原创)2016年8月15日，牙买加运动员博尔特在里约奥运会的田径比赛中以9.81 s的上佳成绩，轻松实现了奥运会的三连冠，再次成为“百米飞人” (1)求博尔特在比赛全程的平均速度；(计算结果精确到个位) (2)设博尔特奔跑过程受到的平均阻力与平均速度的关系是fkv，若k15 N/(ms1)，求比赛全程博尔特克服阻力所做的功4. (2016牡丹江)小明跑1 000 m用时4分30秒为了提高成绩，体育老师建议他通过快速爬楼梯训练来加强耐力和腿部力量小明的质量为50 kg，双脚与地面的接触面积是400 cm2.(1)训练前，小明1 000 m跑的平均速度是多少？(计算结果保留1位小数)(2)爬楼梯前，小明双脚站在水平地面上，对地面的压强是多少？(g10 N/kg)(3)某次训练时，小明在30 s内从一楼爬到四楼(每层楼高3 m)，在这个过程中他至少做了多少功？功率是多少？类型3搬运物体类(10年3考，2014、2012、2011年均为19题)知识梳理1利用滑轮组搬运物体中的关系(1)判断承担物重的绳子段数n：与动滑轮相连的绳子的条数(2)物体移动距离h和绳子自由端移动距离s的关系：snh(3)在竖直提升物块的过程中，拉力和物重的关系：F(G物G动)；在水平拉动物块的过程中，Ff2滑轮组机械效率的计算(1)有用功的计算：在竖直提升物块的过程中，W有用Gh；在水平拉动物块的过程中，W有用fs(2)总功的计算：W总Fs(3)机械效率的计算：100%100%100%100%形式1滑轮组类(10年2考，2014.19、2011.19)1. (2016邵阳)在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图，为了尽快疏通道路，交警只用了30 s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场若故障车被拖离的速度是 6 m/s，绳子自由端的拉力F是500 N，该装置的机械效率为80%.求：(1)故障车在30 s内通过的路程；(2)拉力F在30 s内所做的功；(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力第1题图2. (2016遵义)搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120 N的物体匀速提升3 m，所用的拉力为50 N，不计绳重及摩擦求：(1)滑轮组的机械效率；(2)动滑轮的重；(3)若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为多大第2题图3. (2016天门)陆羽公园矗立着由汉白玉制成的“茶圣”陆羽的雕像，其质量为5.4 t，吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3 m的高台已知提升雕像时，拉力F的功率为6103 W，绳子自由端移动速度为0.3 m/s.求：(1)滑轮组将雕像吊上3 m高台需要的时间t为多少秒？(2)滑轮组对雕像做的有用功是多少？(3)提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是多少？第3题图4. (2016雅安)工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10 N/kg.(1)若某次运送建材的质量为50 kg，则建材的重力是多少？(2)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了12 m，作用在钢绳上的拉力为200 N，求拉力的功率；(3)当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？第4题图形式2 斜面类(2012.19)方法指导)斜面机械效率的计算(1)有用功的计算：W有用Gh(2)总功的计算：W总Fs(3)机械效率的计算：100%100%形式2斜面类(2012.19)5. 小明想把重1 000 N的木箱A搬到高h5 m，长L10 m的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用F600 N的拉力使木箱A以v0.2 m/s的速度匀速从斜面底端运动到斜面顶端求：(1)小明同学拉木箱的功率是多大？(2)该斜面的机械效率是多少？(3)木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？第5题图6. (2015陕西)如图甲所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，货物移动的距离s与时间t的关系如图乙所示在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N此斜面的长为5 m，高为1 m，这箱货物重为1 500 N.第6题图(1)05 s内，这箱货物处于_状态，工人所做的功为_J.(2)530 s内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？(3)该斜面的机械效率是多少？形式3 杠杆类(2012.19)方法指导)杠杆的机械效率的计算(1)有用功的计算：W有用Gh(2)总功的计算：W总Fs(3)机械效率的计算：100%100%形式3杠杆类7. 小明利用杠杆提升重物时，将重力G为15 N的重物挂在杠杆的中点，用手竖直提起棒的另一端，使物体缓慢匀速提升，如图所示(1)不计杠杆自身重力和摩擦，求拉力F的大小？(2)如杠杆是一根重为5 N质量均匀的硬棒，若在2 s内将重物提升0.10 m，则重物上升的速度是多大？小明使用杠杆所做的有用功为多大？机械效率是多大？第7题图类型4简单电路计算(10年3考，2013、2011、2008年均为20题)1. (2016贵阳)如图所示的电路中，电源电压恒为6 V，R为定值电阻，小灯泡L上标有“6 V3.6 W”的字样闭合开关S后，电流表的示数为0.8 A，设灯泡电阻不受温度影响求：(1)灯泡的额定电流；(2)定值电阻R的阻值；(3)通电60 s内，电流所做的总功第1题图2. (2015重庆B卷)如图所示，电源电压恒为12 V，电阻R1为20 ，当开关S闭合后，电压表的示数为8 V求：(1)电阻R1两端的电压；(2)通过电阻R2的电流第2题图3. (2016济宁)已知电源电压为9 V，R115 ，电路连接如图所示，将滑动变阻器的滑片P移到图中位置，使变阻器电阻RaPR2，此时电压表的示数为4.8 V保持原电路不变，如果将电压表换成电流表，求：(1)电流表的示数；(2)若移动滑片P到某一点，使滑动变阻器消耗的电功率为1.2 W，通过R1的电流第3题图4. (2016江西)如图所示，已知电源电压为U，三个电阻的阻值分别为R1、R2和R3，求：(1)当S1、S2均断开时，电流表和电压表的示数；(2)当S1、S2均闭合时，电压表和电流表的示数第4题图5. (2016资阳)通过电阻的测量一节后面的“想想做做”，我们知道小灯泡的电阻会随着小灯泡两端电压的变化而不同如图甲所示是通过小灯泡L和电阻R的电流随它们两端电压变化的图像，将它们按如图乙所示接入电路中，闭合开关S时，小灯泡的实际功率为P11 W求：(1)电源电压U；(2)再闭合开关S1后电流表的读数I2；(3)再闭合开关S1后电路消耗的总功率P.第5题图6. (2016来宾)如图甲所示电路，电源电压为3 V，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，当开关S1、S2都闭合后，电流表的示数为0.6 A.(1)求电阻R1的阻值；(2)当S1闭合，S2断开时，将滑片P移到中点，电流表的示数如图乙所示，求电阻R2的最大阻值；(3)当S1闭合，S2断开时，将滑片P从a端移至b端，求电路消耗的总功率的变化量第6题图类型5多挡位电器的相关计算(10年5考，2016、2015、2013、2012、2009年均为20题)1. 多挡位问题的理解(1)多挡位问题的实质：切换开关，改变用电器的挡位，实质是改变用电器的电功率，挡位不同电功率不同；(2)用电器的挡位改变电功率的原理：电路中的电压一定，根据公式P，可以得出电功率与总电阻成反比，所以要改变电热器的电功率，只需适当改变电热器电路中的电阻即可，总电阻越大，电功率越小，总电阻越小，电功率越大2. 多挡位常见电路图方法指导)1. 电阻的计算：铭牌一般会包含额定电压、额定电流、额定功率、各个挡位的不同功率，最大容量等信息根据不同挡位的电压、电流计算电阻；2. 电热的计算：判断电路的状态，求出电路中的电流，再利用公式QI2Rt计算；3. 电功率的计算：先判断用电器处于什么状态一般情况下，电功率较大时，为加热状态；较小时，为保温状态再利用公式P计算；4. 电功、电能的计算：WUItWPt；5. 效率的计算：家用电器类计算题中的有用功一般是水吸收的热量，再计算出电路消耗的总电能，利用公式100%100%进行计算例 1(2016鄂州改编)如图所示为某电热饮水机电路原理图，当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，当S断开时，处于保温状态，从其说明书上的收集到的信息如下表，为了测量它加热时的实际功率，小明断开家中其他所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路，闭合开关S，测得水箱装满时水从20 升高到100 所用时间为15分钟，同时观察到家中标有“3 000 r/(kWh)”字样的电能表转盘转了600转(r)热水箱容器2 L额定电压220 V加热时的额定功率880 W例1题图根据以上信息，求：(1)(电阻的计算)加热电阻R1的阻值(不考虑温度对阻值的影响)；(2)(热量的计算)水箱中的水从20 升高到100 时所吸收的热量c水4.2103 J/(kg)；(3)(电功率的计算)饮水机加热时的实际功率；(4)(阻值的计算)当电路处于保温状态时，通过电阻R1的电流为2 A，则电阻R2的阻值为多大？(5)(电能的计算)加热15 min，整个电路消耗的电能为多大？(6)(效率的计算)该饮水机的加热效率针对训练形式1单刀双掷式(10年2考，2016.20、2012.20)1. (2016大连)如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图S为单刀双掷开关，电源电压为12 V，且保持不变小灯泡的额定功率是6 W，电阻R的阻值为6 .当开关S接“2”时，小灯泡恰好正常发光若灯丝电阻不变试求：(1)小灯泡的额定电流是多少？灯丝的电阻是多少？(2)小灯泡正常发光5 min，电流通过小灯泡所做的功是多少？(3)开关S接“1”时，电阻R的功率是多少？第1题图2. (2016揭阳)如图所示为某电烤箱的铭牌，如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图R1和R2均为电热丝，电烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡求：牌电烤箱额定电压220 V额定功率高温挡1 100 W低温挡440 W频率50 Hz第2题图(1)电路中R1和R2的阻值；(2)如果实际电压只有200 V，则电烤箱在高温挡工作10分钟所消耗的电能是多少(最后结果保留整数)3. (2016湘西)图甲是一种新型家用电器电压力锅图乙是某型号电压力锅工作电路简图，表中数据是其部分参数其中R是主加热器，R0是保压加热器接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热当锅内温度达到105 ，开关S自动与a、b断开，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾现将5 kg初温为25 的水加入电压力锅中，接通电路使其正常工作30 min.热量损耗不计，已知水的比热容为4.2103 J/(kg)求：第3题图额定电压(V)220主加热器额定功率(W)880保压加热器额定功率(W)120保压温度()105最大盛水量(kg)6(1)电压力锅在加热状态时主加热器R的电阻；(2)电压力锅多少分钟后开始保压；(3)电压力锅在此30 min内保压时所消耗的电能4. (2016本溪)如图甲所示是某品牌电炖盅，它能够先用400 W的功率将食物加热，达到一定温度时，温控开关会自动改变为较低的功率缓慢加热，直至沸腾，这有利于锁住食物营养成分其简化电路图如图乙所示，电源电压为220 V，R2363 ，R1、R2均为加热电阻，开关S1为温控开关求：(1)电阻R1的阻值；(2)温控开关自动改变后，电炖盅的功率；(3)电炖盅把质量为2 kg、20 的汤加热20 min时，温控开关自动改变功率，这时汤的温度是多少不计热量损失，c汤4.0103 J/(kg)?第4题图形式2并联式(10年3考，2015.20、2013.20、2009.20)5. (2016岳阳)图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220 V它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的口感图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝S1是自动控制开关将电饭煲接入220 V电路中，在电饭煲工作的30 min内，它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示求：第5题图(1)030 min，电饭煲产生的总热量；(2)S和S1均闭合时，电路中的总电流；(3)在不同电压下，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同用电高峰期，当实际电压为198 V时，使用该电饭煲，从开始工作到S1第一次自动断开需要多长时间形式3短路式6. (2015山西)几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”二字现在市面上流行如图所示的新型电饭锅，采用了“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的口感和营养，其简化电路如图甲所示R1和R2均为电热丝，S是自动控制开关把电饭锅接入220 V的电路中，用电饭锅的“聪明火”煮米饭，电饭锅工作时的电流随时间变化的图像如图乙所示(1)求电热丝R2的阻值(计算结果保留一位小数)；(2)这个电饭锅在015 min把质量为1.1 kg的米饭由20 加热到100 ，求电饭锅在这段时间内加热的效率c米饭4.2103J/(kg)第6题图类型6铭牌类电器相关计算(10年2考，2014.20、2010.201. (2016通辽)养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热小明家买了一个养生壶(图甲)，其铭牌如下表所示：型号HX201504额定电压220 V频率50 Hz额定功率1 210 W 第1题图(1)该养生壶正常工作时，面状电阻的阻值是多少？(2)若壶内装有2 L温度为20 的水，在一个标准大气压下，将水烧开，此过程中水吸收的热量是多少？c水4.2103 J/(kg)，1 L1103 m3(3)小明关闭了家中的其他所有用电器，只用该壶在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘5 min内转了300转，此过程中养生壶消耗的电能和实际电功率是多少？2. (2016泉州)小强家买了一自动电热水壶，其铭牌如下表小强装了1 L的水，加热6 min后把水烧开，水壶自动断电已知大气压为1个标准大气压，家庭电路电压为220 V，电热水壶的电阻不变，水的初温为20 ，c水4.2103 J/(kg)，水1.0103 kg/m3.求：(1)这壶水吸收的热量；(2)电热水壶的热效率；(3)在用电高峰期，电路中的实际电压降为198 V时，电热水壶的实际功率自动电热水壶型号WL100 F电源220 V 50 Hz额定功率1 100 W容量1 L3. (2016永州)如图是小贝家厨房安装的即热式电热水龙头，它的特点是即开即有热水，无需提前预热，而且可以通过调节水流大小调节水温，不需要调节加热电阻大小其部分参数如下表所示(忽略温度对电阻的影响)额定电压220 V额定功率2 200 W最高水温50 交流电频率50 Hz第3题图求：(1)该水龙头正常工作时电路中的电流多大？(2)该水龙头正常工作时的电阻多大？(3)该产品的电气技术参数中规定：合格产品的电阻偏差应小于或等于2 .每一批产品在出厂前都会进行抽检，现将一个该款水龙头单独接在220 V电路中，请你计算1 min内消耗的电能在什么范围内，该水龙头电气部分是合格的？答案解析专题四计算题类型1交通工具类例 1解：(1)从上午1130到下午130共2小时v平120 km/h因为汽车的全程平均速度等于高速公路的限速120 km/h，而隧道和桥梁限速80 km/h，故行驶过程中汽车有超速现象(2)车重Gmg1.6103 kg10 N/kg1.6104 N车对地面压力FNG1.6104 N(3)S42103 m28103 m2p2106 Pa(4)f12%G12%1.6103 kg10 N/kg1 920 N因为是匀速行驶，所以F牵f1 920 NW牵F牵s1 920 N240103 m4.608108 JP最大Fv1 920 N4.8104 W针对训练1. 解：(1)平均速度：v15 km/h(2)牵引力做的功：WFs3 000 N720 m2.16106 J2. 解：(1)自行车行驶的速度为：v5 m/s(2)自行车对地面的压力为：FG总(m人m车)g(20 kg55 kg)10 N/kg750 N自行车对地面的压强为：p2.5105 Pa(3)骑行时的功率：Pfv20 N5 m/s100 W3. 解：(1)该车以最大速度行驶，能行驶的最长时间为t1.5 h(2)车和人的总重力为G总m总g(10 kg50 kg)10 N/kg600 N因车做匀速直线运动，车受力平衡，该车受到的牵引力F牵f0.2G总0.2600 N120 N(3)车对水平地面的压强p2105 Pa4. 解：(1)v15 m/s54 km/h因为50 km/h54 km/h55 km/h所以汽车是“绿波通行”(2)WFs3 000 N2.7103 m8.1106 JP4.5104 W(3)F压Gmg1.2103 kg10 N/kg1.2104 Np2104 Pa5. 解：(1)在010 s内汽车的平均速度为v12 m/s(2)牵引力做的功等于克服摩擦力做功为Wfs4 000 N120 m4.8105 J类型2体育赛事类1. 解：(1)小强的平均速度：v4 m/s (2)对地面的压力FG500 N双脚站立在水平地面上，则S2125 cm2250 cm22.5102 m2小强对地面的压强：p2104 Pa(3)小强克服重力做功：WGh500 N10 m5 000 J克服重力做功的功率：P100 W2. 解：(1)挑战者下落的平均速度是：v9 m/s (2)挑战者的重力是：Gmg50 kg10 N/kg500 N重力对挑战者所做功为：WGh500 N45 m22 500 J(3)重力做功的功率是：P4 500 W【一题多解】(3)问还可以这样求解：PFv500 N9 m/s4 500 W3. 解：(1)博尔特在比赛全程的平均速度v10 m/s(2)由题意可知：fkv15 N/(ms1)10 m/s150 N所以比赛全程博尔特克服阻力所的功Wfs150 N100 m1.5104 J4. 解：(1)训练前，小明1 000 m跑的平均速度v3.7 m/s(2)小明的重力Gmg50 kg10 N/kg500 N双脚站立在水平地面上，对地面的压强p1.25104 Pa(3)小明从一楼爬到四楼，至少做的功WGh500 N(41)3 m4 500 J功率P150 W类型3搬运物体类1. 解：(1)根据svt可得，故障车在30 s内通过的路程为：svt6 m/s30 s180 m.(2)根据WFs可得，拉力F在30 s内做的功为：WFns500 N3180 m2.7105 J(3)根据100%可得：80%100%100%100%；解得f1 200 N.2. 解：(1)由图可以看出有3股绳子承重，则绳子自由端通过的距离snh33 m9 m，工人做的有用功为：W有用Gh120 N3 m360 J，总功为W总Fs50 N9 m450 J，滑轮组的机械效率为100%100%80%.(2)物体和动滑轮由3股绳子承担，不计绳重和摩擦，则F，即50 N，可得G动30 N.(3)4个相同的物体总重力为4G4120 N480 N，由(2)知G动30 N，则此时F170 N.3. 解：(1)雕像上升高度为h，绳子自由端移动的距离为s，绳子自由端移动速度为v自，因为绕过动滑轮的绳子有3段，则s3h，所用时间t30 s(2)物体重力Gmg5.4103 kg10 N/kg5.4104 N有用功：W有Gh5.4104 N3 m1.62105 J(3)W总Pt6103 W30 s1.8105 J机械效率：100%100%90%4. 解：(1)Gmg50 kg10 N/kg500 N(2)1 min绳子移动的距离s2h212 m24 m拉力做的功WFs200 N24 m4 800 Jt1 min60 sP80 W(3)由图像可知，当50%时，重物G400 N100%100%100%即50%，解得G动400 N当60%时，100%即60%解得G600 N5. 解：(1)因为F600 N，v0.2 m/s，所以小明同学拉木箱的功率：PFv600 N0.2 m/s120 W(2)因为G1 000 N，h5 m，所以做的有用功：W有用Gh1 000 N5 m5 000 J做的总功：W总FL600 N10 m6 000 J斜面的机械效率：100%100%83.3%(3)额外功：W额外W总W有用6 000 J5 000 J1 000 J因为W额外fL，所以摩擦力的大小：f100 N 6. 解：(1)静止0(2)这货箱运动的速度是：v0.2 m/s拉力做功为：WFs594 N5 m2 970 J拉力做功的功率是：P118.8 W(3)工人克服这箱货物的重力所做的功为有用功：W有用Gh1 500 N1 m1 500 J拉力所做的功是总功：W总W2 970 J斜面的机械效率是：100%100%50.5%7. 解：(1)由杠杆原理可知：Fl1Gl2，即，F7.5 N(2)重物的速度v0.05 m/sW有用Gh15 N0.1 m1.5 JW额外G杆h5 N0.1 m0.5 JW总W有用W额外1.5 J0.5 J2 J100%100%75%类型4简单电路计算1. 解：(1)灯泡的额定电流为I额0.6 A(2)由图可知，灯泡L与定值电阻R并联，电源电压为6 V，则灯泡L能正常发光，灯泡电流为0.6 A，由于干路中的电流为0.8 A，则通过定值电阻R的电流为IRII额0.8 A0.6 A0.2 A，所以定值电阻R的阻值为R30 (3)通电60 s，电流所做的总功WUIt6 V0.8 A60 s288 J2. 解：(1)由图知，两电阻串联，电压表测量R2两端的电压，R1两端的电压：U1UU212 V8 V4 V(2)两电阻串联，所以通过R2的电流I2I10.2 A3. 解：(1)根据题意，知RaPR2，RbPR2所以RaP：RbP14，则UaP：UbP14又因为UbP4.8 V，所以UaP1.2 VUab6 V，所以UR19 V6 V3 V电路中的电流：I0.2 AR230 如果将电压表换成电流表，滑动变阻器只有RaP接入电路，所以电路中的总电阻RR1RaP15 30 21 电路中此时的电流：I10.43 A所以电流表的示数是0.43 A(2)当移动滑动变阻器到某一位置时，滑动变阻器消耗的电功率P1.2 W即PIR变1.2 W又因为I变(R1R变)9 VR115 由，得I变0.2 A或I变0.4 A4. 解：(1)当两个开关均断开时，R2与R3串联在电路中，电流表的示数为I1，则I1电压表测R2两端的电压U1，则U1I1R2(2)当两个开关均闭合时，R3被短路，R2与R1并联在电路中，电压表的示数等于电源电压U2U电流表的示数为I2，则I2U5. 解：(1)由图甲知，小灯泡的实际功率为1 W时，根据IU图像，则此时它两端的电压为2 V，通过它的电流为0.5 A，故电源电压U2 V(2)由IU图像可得电阻R的阻值R10 通过电阻R的电流IR0.2 A根据并联电路电流特点，电路中的总电流I2ILIR0.5 A0.2 A0.7 A(3)电路消耗的总功率为PUI22 V0.7 A1.4 W6. 解：(1)当S1、S2都闭合时，滑动变阻器被短路，电路中只有R1，R1两端的电压：U1U3 VR1的电阻： R15 (2)如图所示电流表的读数为0.2 A，当S1闭合，S2断开时，滑动变阻器与R1串联在电路中，电路中的总电阻：R总15 滑动变阻器连入电路中的阻值：R2R总R115 5 10 则滑动变阻器的最大阻值R22R2210 20 (3)当滑片P在a端时电路中只有R1，电路消耗的总功率P1.8 W当滑片P在b端时R2最大为20 ，电路消耗的总功率P0.36 W所以总功率的变化量P PP1.8 W0.36 W1.44 W类型5多挡位电器的相关计算例 1解：(1)加热电阻R1的阻值：R155 (2)水的质量：mV1.0103 kg/m32103 m32 kg水吸收的热量：Q吸cmt4.2103 J/(kg)2 kg(10020) 6.72105 J(3)饮水机消耗的电功：W0.2 kWh饮水机加热时的实际功率：P水0.8 kW800 W(4)U1R1I55 2 A110 VU2220 V110 V110 VR255 (5)WPt800 W1560 s7.2105 J(6)100%100%93%针对训练1. 解：(1)根据公式PUI可得：I10.5 A由欧姆定律I可知RL24 (2)由公式P则W1PLt6 W560 s1 800 J(3)开关S接“1”时，灯泡L与电阻R串联，R总RRL6 24 30 由欧姆定律可知I20.4 APRIR(0.4 A)26 0.96 W2. 解：(1)开关接2时，电路为R1的简单电路，电烤箱处于高温挡，由P可得，电路中R1的阻值：R144 ，开关接1时，R1与R2串联，电烤箱处于低温挡，此时电路中的总电阻：R110 ，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2RR1110 44 66 ；(2)实际电压只有200 V，电烤箱在高温挡工作10分钟所消耗的电能：Wt1060 s545455 J.3. 解：(1)当开关S自动与触点a、b接通时，R与R0并联，它们两端的电压都等于电源电压220 V，此时通过主加热器的电流I4 A，主加热器的电阻R55 (2)水吸收的热量Qcm(tt0)4.2103 J/(kg)5 kg(105 25 )1.68106 J，并联电路消耗的总功率PPRP0880 W120 W1 000 W，t1.68103 s28 min(3)W保压P保压t120 W(3060 s1.68103 s)1.44104 J4. 解：(1)当加热食物时只有R1接入电路，R1121 (2)温控开关自动改变后，R1、R2串联，在电路中：P1100 W(3)加热20 min电流所做的功：WPt400 W2060 s4.8105 JQcmt不计热量损失：WQcmtt60 tt末t初，t末60 20 80 5. 解：(1)由丙图可知，电路的功率分别为660 W和440 W时，各用的时间均为15 min，则30 min内电饭煲产生的总热量为QWP1t1P2t2660 W1560 s440 W1560 s9.9105 J(2)当开关S和S1均闭合时，R1和R2并联，电路处于大功率加热，则I3 A(3)因不同电压下，开关S1第一次断开前产生的热量相等(即消耗的电能相等)，且电压为220 V时的加热时间为t10 min，则有将U1、U2、t代入可解得t12.3 min.6. 解：(1)当开关S闭合时，电路中只有R2工作，从图中可知通过R2的电流I3 A根据I可得，R2的电阻R273.3 (2)米饭吸收的热量Qcmt4.2103 J/(kg)1.1 kg(100 20 )3.696105 J015 min消耗的电能：W总W1W2UI1t1UI2t2220 V3 A1060 s220 V2 A560 s5.28105 J电饭锅加热的效率：100%100%70%类型6铭牌类电器相关计算1. 解：(1)由表中数据可知养生壶的额定功率为1 210 W，额定电压为220 V则养生壶正常工作时面状电阻的阻值为R40 (2)V2 L2103 m3，由可得则2 L水的质量为mV1.0103 kg/m32103 m32 kg1标准大气压下水的沸点是100 ，则烧开这些水，吸收的热量是Q吸cm(tt0)4.2103 J/(kg)2 kg(100 20 )6.72105 J(3)由电能表铭牌可知，电能表标有3 000 r/(kWh)字样，则300转消耗的电能为W0.1 kWh3.6105 J养生壶的实际功率为P实1 200 W2. 解：(1)水的质量为：mV1.0103 kg/m31103 m31 kg1标准大气压下水烧开为100 ，此时水吸收的热量为：Q吸cm(tt0)4.2103 J/(kg)1 kg(100 20 )3.36105 J(2)消耗的电能为：WPt1 100 W660 s3.96105 J水壶的热效率为：100%100%85%(3)因为P实，P额，则所以电热水壶的实际功率为：P实.P额1 100 W891 W3. 解：(1)由PUI可得，水龙头正常工作时电路中的电流是：I10 A(2)水龙头正常工作时的电阻是：R22 或：R22 (3)当电阻小于标准电阻2 时，1 min内消耗的电能是：W大t60 s1.452105 J当电阻大于标准电阻2 时1 min内消耗的电能是：W小t60 s1.21105 J所以，1 min内消耗的电能在1.21105 J到1.452105 J的范围内是合格的29