专题复习演练二类型一力学计算1．(2022·江西中考)如图所示，将边长为5cm的实心正方体木块轻轻地放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.1kg(g取10N/kg)。求：(1)木块受到的浮力；(2)木块的密度；(3)木块下底面受到水的压强。2.(2022·枣庄中考)如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10m，物体重G＝4×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍，请计算：12\n(1)若汽车运动的速度为1.2m/s，则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？(2)滑轮组的机械效率是多少？(保留一位小数)(3)汽车的牵引力是多大？(4)将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？类型二电学计算3．(2022·广东中考)如图甲所示，已知定值电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关时整个电路正常工作，两电流表的指针都在同一位置，示数如图乙所示。(设电源电压保持不变)求：(1)电源电压U是多少；(2)通过定值电阻R2的电流是多少；12\n(3)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后只有一个电流表的示数发生了变化，请判断Rx替换的是电阻R1还是R2；(4)此时替换后电流表示数减少了0.3A，求未知电阻Rx的阻值。4．(2022·聊城中考)如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1＝20Ω，R2＝10Ω，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、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∶U2＝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、S2的开闭状态，滑动变阻器滑片P移动到的位置，并计算出最小电功率是多少。12\n类型三综合计算命题角度❶ 力电综合5.(2022·衡阳中考)如图所示是某型起吊装置示意图。在某次打捞过程中，使用该装置将质量为4.8×103kg的水中物体A在10s内匀速竖直吊起1m高(物体A未露出水面)，电动机工作电压为380V，工作电流为50A，电动机对钢绳的拉力F1为1.9×104N，滑轮组的机械效率为50%，已知水的密度为1.0×103kg/m3。求：(1)电动机在10s内消耗的电能；(2)钢绳拉力F1在10s内做的功；(3)物体A所受拉力F2的大小；(4)物体A的密度。命题角度❷ 电热综合12\n6．(2022·临沂中考)小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示)，内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压220V，额定功率605W。问：(1)小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作15min将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少？消耗的电能是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)](2)当小明家的实际电压是200V时，加热电阻工作的实际功率是多少？(3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V(按摩系统将交流电压转换为12V)，工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？命题角度❸ 力热综合7．(2022·岳阳中考)养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器，采用新型电加热材料，通电后产生热量把壶内的水加热。如图是某款养生壶及其铭牌，求：(1)养生壶正常工作时的电阻；12\n(2)若正常工作时，养生壶加热效率为91%，将1kg水从20℃加热到85℃需要多长时间；[c水＝4.2×103J/(kg·℃)](3)用电高峰期，家中只有液晶电视机和养生壶工作时，养生壶将1kg水从20℃加热到85℃，实际用时363s，通过电能表测得此过程共耗电3.726×105J，此时养生壶两端的电压和通过液晶电视机的电流多大。(设养生壶的电阻和加热效率不变)8．(2022·福建中考)一辆汽车在50km长的新建大桥进行通车测试，如图所示。汽车总质量为1.5t，以100km/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4kg的汽油。g取10N/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＝4.6×107J/kg)12\n参考答案1．解：(1)木块受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝0.1kg×10N/kg＝1N。(2)正方体木块的体积：V木＝(0.05m)3＝1.25×10－4m3，因为木块漂浮，所以G木＝F浮＝1N，因为G木＝m木g＝ρ木V木g，所以木块的密度：ρ木＝＝＝0.8×103kg/m3。(3)由于木块漂浮，根据浮力产生的原因可知，木块下表面受到的水的压力：F＝F浮＝1N，木块的底面积：S＝(0.05m)2＝0.0025m2，木块下表面受到的水的压强：p＝＝＝400Pa。答：(1)木块受到的浮力为1N；(2)木块的密度为0.8×103kg/m3；(3)木块下表面受到的水的压强为400Pa。2．解：(1)由图可知，滑轮组中由3段绳子承担重物，则物体上升的速度：v物＝v车＝×1.2m/s＝0.4m/s，物体由井底拉至井口需要的时间：t＝＝＝＝25s。(2)滑轮组的机械效率：12\nη＝＝＝＝＝×100%≈66.7%。(3)由题意可得，汽车受到的阻力：f＝0.05G车＝0.05×3×104N＝1500N，汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用，由力的平衡条件可得牵引力：F牵＝F＋f＝2×103N＋1500N＝3500N。(4)汽车运动的距离：s车＝3h＝3×10m＝30m，牵引力做功：W牵＝F牵s车＝3500N×30m＝1.05×105J。答：(1)将物体由井底拉至井口，需要25s；(2)滑轮组的机械效率是66.7%；(3)汽车的牵引力是3500N；(4)汽车的牵引力做的功是1.05×105J。3．解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流，电压表测电源的电压。(1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表指针的位置相同，所以，电流表A的量程为0～3A，分度值为0.1A，干路电流I＝1.5A，电流表A1的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过R1的电流I1＝0.3A，因并联电路中各支路两端的电压相等，由I＝可得，电源电压：U＝U1＝I1R1＝0.3A×30Ω＝9V。(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R2的电流：I2＝I－I1＝1.5A－0.3A＝1.2A。(3)由题知，用电阻Rx替换电阻R1、R2中的一个，替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化；若用Rx替换电阻R1，则电流表A1所在支路的电阻发生变化，电流表A1的示数会发生变化，同时干路电流也会发生变化，即电流表A的示数发生变化，不符合题意；因此只能是用Rx替换电阻R2。(4)替换后电流表示数减少了0.3A，则干路电流变：I′＝I－ΔI＝1.5A－0.3A＝1.2A，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，此时通过Rx的电流：Ix＝I′－I1＝1.2A－0.3A＝0.9A，12\n根据I＝可得，Rx的阻值：Rx＝＝＝10Ω。答：(1)电源电压U是9V；(2)通过定值电阻R2的电流是1.2A；(3)Rx替换的是电阻R2。(4)未知电阻Rx的阻值为10Ω。4．解：(1)由题图知，滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电路中只有R1连入电路中，电流表测电路中电流，由欧姆定律可得，电源电压：U＝IR1＝0.3A×20Ω＝6V。(2)由题图知，当滑片P移动到中点时，开关S1闭合、S2断开时，R与R1串联，电压表测变阻器两端电压，由串联电路特点和欧姆定律可得，电压表示数：U1＝I′×R＝×R，滑片P位置不变，开关S2闭合、S1断开时，R与R2串联，电压表仍测变阻器两端电压，电压表示数：U2＝I″×R＝×R，由题知，U1∶U2＝2∶3，即(×R)∶(×R)＝2∶3，整理得，＝，解得，R＝20Ω。(3)因为R1＞R2，根据串联和并联电路电阻的特点可知，当S1闭合、S2断开，且滑片在左端时电路的总电阻最大，电源电压一定，由P＝可知，此时电路的总功率最小，P最小＝＝＝＝0.9W。答：(1)电源电压为6V；(2)滑动变阻器的最大阻值为20Ω；12\n(3)要使整个电路消耗的电功率最小，应闭合开关S1，断开开关S2，将滑动变阻器的滑片移至最左端；最小电功率为0.9W。5.解：(1)电动机在10s内消耗的电能：W＝UIt＝380V×50A×10s＝1.9×105J。(2)物体上升h＝1m，则F1移动距离：s＝4h＝4×1m＝4m，钢绳拉力F1在10s内做的功：W＝F1s＝1.9×104N×4m＝7.6×104J。(3)由η＝可得，机械效率：η＝＝＝，物体A所受拉力F2的大小：F2＝4ηF1＝4×50%×1.9×104＝3.8×104N。(4)物体A的重力：G＝mg＝4.8×103kg×10N/kg＝4.8×104N，由于物体匀速上升，所以F2＋F浮＝G，F浮＝G－F2＝4.8×104N－3.8×104N＝1×104N，由F浮＝ρ液gV排可得，排开水的体积：V排＝＝＝1m3，因为物体浸没，所以V排＝V＝1m3，物体的密度：ρ＝＝＝4.8×103kg/m3。答：(1)电动机在10s内消耗的电能为1.9×105J；(2)钢绳拉力F1在10s内做的功为7.6×104J；(3)物体A所受拉力F2的大小为3.8×104N；(4)物体A的密度为4.8×103kg/m3。6．解：(1)水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×6kg×(40℃－20℃)＝5.04×105J；消耗的电能：W＝Pt＝605W×15×60s＝5.445×105J。(2)加热电阻的阻值：12\nR＝＝＝80Ω，实际电压为200V时，加热电阻工作的实际功率：P实＝＝＝500W。(3)电动机损失的功率：P＝I2R＝(4A)2×0.5Ω＝8W。答：(1)加热过程中水吸收的热量是5.04×105J；消耗的电能是5.445×105J。(2)加热电阻工作的实际功率是500W。(3)电动机工作中因发热损失的功率是8W。7．解：(1)由P＝可得，养生壶正常工作时的电阻：R＝＝＝48.4Ω。(2)水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(85℃－20℃)＝2.73×105J，由η＝可得，养生壶消耗的电能：W＝＝＝3×105J，由P＝可得，养生壶工作时间：t＝＝＝300s。(3)在用电高峰时，养生壶仍然将1kg水从20℃加热到85℃，且加热效率不变，所以养生壶消耗的电能不变，仍然为3×105J，则养生壶的实际功率：P实＝＝＝W≈826W，养生壶的电阻不变，由P＝可得实际电压：U实＝＝＝200V，此过程共耗电3.726×105J，则电路的总功率：P总＝＝≈1026W，因为P总＝P实＋P液晶，所以液晶电视机的实际功率：P液晶＝P总－P实＝1026W－826W＝200W，12\n由P＝UI可得，通过液晶电视机的电流：I＝＝＝1A。答：(1)养生壶正常工作时的电阻为48.4Ω；(2)将1kg水从20℃加热到85℃需要300s；(3)养生壶两端的电压为200V，通过液晶电视机的电流为1A。8．解：(1)由v＝可得，所需的时间：t＝＝＝0.5h。(2)汽车总质量：m＝1.5t＝1.5×103kg，汽车的总重力：G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，汽车受到的阻力是总重的0.08倍，则f＝0.08G＝0.08×1.5×104N＝1.2×103N，因为匀速通过大桥，所以牵引力：F＝f＝1.2×103N，牵引力所做的功：W＝Fs＝1.2×103N×5×104m＝6×107J。(3)汽油完全燃烧放出的热量：Q＝m汽油q汽油＝4kg×4.6×107J/kg＝1.84×108J，汽油机的效率：η＝＝×100%≈32.6%。答：(1)所需的时间为0.5h；(2)牵引力所做的功为6×107J；(3)汽油机的效率为32.6%。12
