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力电综合计算题 典型考点冲刺练 2026年初中物理中考复习备考
1．主动承担家务劳动是中华民族的优秀传统美德之一、小丽洗衣服时，收集到某品牌洗衣机的参数如表：
××品牌洗衣机
额定电压 220V
洗涤功率 500W
脱水功率 400W
洗衣容量 10kg
空洗衣机质量 25kg
洗衣机着地总面积 0.005m2
(1)空洗衣机放在水平地面上，对地面的压强有多大？（g=10N/kg）
(2)洗衣机正常工作过程中，脱水5分钟消耗电能多少焦耳？
(3)洗衣机工作过程中，还应用了哪些力学知识？请简要说明。
2．某款电动汽车整车质量为2.1 t，车轮与地面的总接触面积为，电池充满电后可储存100 kW·h的电能，g取10 N/kg。
(1)该电动汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
(2)某次充满电后，该电动汽车在水平路面上匀速行驶了10 km，此过程中电池电量减少了3%（全部用于驱动汽车行驶），牵引力为756 N，则该电动汽车将电能转化为机械能的效率是多少？
(3)该电动汽车在超快充电站充电，充电桩计费为0.9元/（kW·h）。使用该充电桩以最大充电功率600 kW充电时，可实现充电1s行驶1 km，则每行驶1 km花费多少元？
3．某太阳能飞机白天通过太阳能电池板发电供给发动机使用，发出电能的80%转化为飞机推力做的功，可驱动飞机以的速度水平匀速直线飞行1h。已知飞机飞行过程中所受阻力为1000N，高空中飞机的太阳能电池板每平方米面积获得太阳能的功率为800W，太阳能电池板面积为。
(1)求飞机1h内飞行的距离。
(2)求飞机匀速飞行过程中推力做功的功率。
(3)求太阳能电池板将光能转化为电能的效率。
4．某款纯电新能源汽车进行道路测试，以的速度匀速直线行驶，共持续行驶，行驶时汽车所受阻力为，其电动机工作的效率为。求：
(1)汽车行驶的路程；
(2)汽车牵引力做的功；
(3)电动机消耗的电能。
5．在2024年1月17日，在《陕西省交通运输工作会议》上，透露了今年陕西交通建设主要动态。在本次会议，明确今年是陕西交通运输行业“高质量项目推进年”，交通综合投资为700亿：充分发挥全省高铁建设协调推进机制作用，合力推进西延、西康、西十、康渝和延榆等五条高铁建设。
（1）若一列长200m的动车组以50m/s的速度匀速通过一座长1000m的高架桥。该列动车组通过高架桥所用的时间为多少？
（2）若动车组以60m/s的速度匀速运动时电动机的总输出功率为4800kW，则此时动车组受到的阻力为多大？
（3）某地利用风力发电为动车提供电力，每秒每平方米面积吹过的风的能量约200J，若风机有效迎风面积约为500m2，风机把风能转换为电能的效率为25%。请估算一台风机一天的发电量可以供一列总输出功率为4800kW的动车组以60m/s的速度运动多远距离？（忽略其它能量损耗）
6．我国不断创新和突破新能源汽车技术，发展新质生产力。如图甲，某品牌增程式电动汽车以“纯电模式”在封闭的平直路段匀速行驶10km完成测试，蓄电池储存的能量从25%减少至20%。当动力电池的电量降至20%时，将启动“增程模式”工作，增程器发电给蓄电池充电，增程系统综合效率η2为40%，其模式工作流程如图乙所示。求：
（1）测试中，汽车受到的阻力为600N，则牵引力所做的功是多少？
（2）汽车蓄电池电池容量为40kW·h，汽车的电驱综合效率η1是多少？（结果保留整数）
（3）若用“增程模式”完成测试，需要消耗汽油多少？（汽油的热值为 3.6×10 J/L）
（4）在汽车行驶路程相同的情况下，选择“经济”或“效能”的视角，通过计算分析对两种模式进行评价。（汽油价格8.7元/L，电费为0.8元/kW·h）
7．创新科技小组设计了一种体重测力装置，其简化原理图如图甲所示，电源电压，保护定值电阻，电流表的量程为0~0.6A，轻质绝缘板M与力敏电阻R相连，力敏电阻R的阻值与压力F的关系如图乙所示。
(1)M不受压力时，求电流表的示数（保留一位小数）；
(2)求该装置所能测量的最大体重；
(3)在不改变力敏电阻R和电流表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一种简便可行的方法。
8．为确保道路交通安全，高速公路均设有限速规定，机动车最低车速不得低于，最高车速不得高于。某科技小组基于此设计了一个车速报警装置，其简化电路如图甲所示。当系统检测到车辆行驶在高速公路上时闭合开关，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为；可变电阻的阻值随车速变化关系如图乙所示。当电流表或电压表示数超过设定值时，会触发报警。
(1)当车速为时，电压表的示数为，求通过的电流。
(2)为满足高速公路限速要求，求电流表和电压表的报警设定值。
(3)保持报警设定值不变，若车速高于时就开始报警，提出改进方案，并通过计算说明。
9．科技创新小组设计了一台测量液体密度的仪器，简化电路如图甲所示。电源电压恒为，电压表的量程（0~3V），定值电阻，为力敏电阻，其阻值随压力变化如图乙。容器的容积为，质量忽略不计，测量时需装满待测液体。
(1)设计思路：在下图中①②处填写相关物理量的关系式；测量时，读出电压表示数为，推导待测液体密度的表达式（用上述物理量符号表示）。
(2)参数标定：将容器中装满水，电压表示数，在表盘标注。求可测液体密度的最小值。
(3)产品优化：请分析该仪器存在的不足，提出其中任意1个，设计相应的解决方案并说明理由。补充备选器材：定值电阻、定值电阻、电流表。
10．实践基地芒果获丰收，为筛选优质水果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12V，电阻R0为20Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。请回答：
(1)若R与R0阻值相等，R消耗的电功率。
(2)此装置能筛选出重力至少为多大的芒果。
(3)若想要筛选出最小重力为2N的芒果，你有什么建议？请写出必要的文字说明，计算过程及最后结果。
11．如图所示，某科技公司研发的水下清洗机器人，集潜水、巡检、清洗于一体，靠4个电动螺旋桨驱动，能灵活地浮游、翻转、前行、下潜，可在50m深水下对船舶进行高压水柱喷射清洗。该机器人质量180kg，无水舱设计，浸没在水中时的排水体积为0.2m3，线缆对机器人的作用力可忽略不计，。求：
(1)完全浸没在海水中时清洗机器人受到的浮力为多少N？
(2)清洗机器人自主下潜时，4个电动螺旋桨旋转到竖直方向驱动，使清洗机器人受到竖直方向的推力，以0.5m/s的速度从水面匀速竖直下潜至50m处作业。此过程中机器人受到水对它竖直向上的阻力恒为60N，则推力为多大？
(3)若（2）的过程中，电动机消耗的总电能为0.006kW·h，则电动机驱动螺旋桨的效率为多少？（结果保留一位小数）
12．2025年11月5日，我国第三艘航空母舰“福建舰”正式入列。该舰艇配置了先进的电磁弹射器——其核心原理是“电生磁，磁生力”，就像给飞机装了个“电动助推器”，弹射器稳定运行核心依托中压直流综合电力系统。该系统为储能器供电时，输入电压达，仅需48秒即可完成储能，满储能量为30kW·h，为单次弹射提供充足且稳定的动力支撑．如图所示在某次海试中，电磁弹射器成功完成对30吨重的歼－35的弹射测试，战机在100米长的
弹射轨道上，经2.5秒加速便达到起飞所需速度，此过程中储能器的能量完全释放。整个弹射过程中水平方向歼－35所受合力为，歼－35受到的平均阻力为自身重量的0.04倍，歼－35发动机提供推力。（g取10N/kg）
(1)给储能器储能时的电流为多少；
(2)弹射过程中，电磁弹射器对歼－35所做的功；
(3)求电磁弹射器在此次弹射过程中的能量转化效率（保留一位小数）。
参考答案
1．(1)
(2)1.2×105J
(3)见解析
【详解】（1）空洗衣机放在水平地面上，对地面的压力等于其自身的重力，即
根据压强公式，可得空洗衣机对水平地面的压强为
（2）根据电能公式可得，脱水5分钟消耗电能
（3）脱水时利用惯性，衣物上的水由于惯性，保持原来的运动状态，从而与衣物分离；洗衣机的滚筒表面通常有凹凸不平的花纹，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，从而使衣物洗得更干净；衣物做圆周运动，力改变物体运动状态；洗衣机盖应用杠杆知识等等。
2．(1)
(2)70%
(3)0.15元
【详解】（1）电动汽车静止在水平地面上时，对地面的压力等于其重力，即
对地面的压强是
（2）电动汽车匀速行驶时，牵引力做的功（机械能）等于消耗的电能中转化为有用功的部分。有用功
消耗的电能
则该电动汽车将电能转化为机械能的效率是
（3）充电功率，充电时间，消耗电能
则每行驶1 km花费电费为
3．(1)108km
(2)3×10 W/30kW
(3)18.75%
【详解】（1）飞机1h内飞行距离s=vt=108km/h×1h=108km
（2）飞机匀速飞行过程中F推=f=1000N，速度v=108km/h=30m/s
则推力做功的功率
（3）太阳能总功率P光=250m2×800W/m2=2×105W
电能转化为推力的功率P推=3×104W，则电能功率
太阳能电池板将光能转化为电能的效率
4．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）已知 ，，汽车行驶的路程
（2）匀速行驶时牵引力 ，汽车牵引力做的功
（3）电动机效率，电能转化为机械能的效率为，则电动机消耗的电能
5．（1）24s；（2）8×104N；（3）27km
【详解】解：（1）列车全部通过高架桥所行驶的路程
s=s桥+s车=1000m+200m=1200m
列车全部通过高架桥的时间
（2）电动机的总输出功率
P=4800kW=4.8×106W
匀速运动时车受到的阻力等于动力，由
可得动车组受到的阻力为
（3）一台风机产生的电能
W=500m2×200J/m2×24×3600s×25%=2.16×109J
一台风机产生的电能可供动车组运行的时间
动车组运行的距离
s′=v′t′=60m/s×450s=27000m=27km
答：（1）该列动车组通过高架桥所用的时间为24s；
（2）此时动车组受到的阻力为8×104N；
（3）一台风机一天的发电量可以供一列总输出功率为4800kW的动车组以60m/s的速度运动的距离为27km。
6．（1）；（2）83%；（3）0.5L；（4）纯电模式更经济，效能更高
【详解】解：（1）测试中，汽车匀速行驶，受力平衡，牵引力等于阻力，牵引力所做的功
（2）消耗的电能为
汽车的电驱综合效率
（3）增程系统综合效率η2为
则
消耗汽油的体积
（4）从“经济角度”：纯电模式
增程
所以纯电更经济。
从效能角度：纯电效率为83%，增程效率为40%，所以纯电模式效能高。
答：（1）测试中，汽车受到的阻力为600N，则牵引力所做的功是；
（2）汽车蓄电池电池容量为40kW·h，汽车的电驱综合效率η1为83%；
（3）若用“增程模式”完成测试，需要消耗汽油0.5L；
（4）纯电模式更经济，效能更高。
7．(1)0.4A
(2)1200N
(3)见解析
【详解】（1）由图乙可知，无压力时力敏电阻的阻值为8Ω，串联电路总阻值
由欧姆定律可知，电流表的示数
（2）由图乙可知，随着测量的体重增加，力敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知，串联电路中电流增大，为使电流表不超过量程，最大电流，则总阻值为
故力敏电阻此时的阻值为
由图乙可见，当时，对应的压力
故该装置最大可测体重为1200N。
（3）要测更大压力，需使在相同压力下电路电流减小，从而不超过电流表量程。简便可行的做法是适当增大保护定值电阻（或串联一个变阻器），以增大电路总阻值，拓宽可测量的压力范围。
8．(1)
(2)低速时，电压表报警，；高速时，电流表报警，
(3)将电源电压调整为24V，将定值电阻的阻值调整为40Ω
【详解】（1）由电路图甲可知，定值电阻R与可变电阻串联，电压表测量两端的电压。由图乙可知，当车速时，可变电阻的阻值。此时电压表的示数，根据欧姆定律可求得通过RV的电流
（2）当车速时，R与RV串联，电路中的电流
定值电阻R两端的电压为
电源电压
当车速低于最低限速60km/h时，R 增大，U 将超过在60km/h时的电压值，此时应报警。故电压表的报警设定值应为车速为60km/h时的电压值
当车速高于最高限速120km/h时，RV减小，电流I将超过在120km/h时的电流值，此时应报警。故电流表的报警设定值应为车速为120km/h时的电流值。由图乙可知，当时，RV' = 10Ω。此时电路中的电流为
（3）根据图乙的线性关系，设RV与v的函数关系为
则有，
解得，，
即RV与v的函数关系为
当车速为100km/h时，可变电阻为
保持报警设定值不变，即高速、低速报警设定值均不变，若车速高于时就开始报警，设调整电源电压为，定值电阻为，则有，
解得，，
即，将电源电压调整为24V，将定值电阻的阻值调整为40Ω。
9．(1)①；②；
(2)
(3)见解析
【详解】（1）体积一定时，根据①可得，密度大的物质的质量大；由图乙可知与F的乘积
是定值，所以与F成反比，函数关系式为；由图甲可知与串联，电压表测量两端的电压，推导待测液体密度的表达式为
（2）由题意可知，待测液体的密度越大，电压表的示数越小，所以电压表示数越大，液体密度越小，根据电压表的量程计算可测液体密度的最小值；
，即
解得
（3）当最小压力为1N，是定值电阻的2倍，根据串联分压关系知，此时电压表的示数是定值电阻电压的2倍，即
大于电压表的量程，故无法测量，因而需要把定值电阻换为更大的电阻，减小压敏电阻分得的电压，故用定值电阻替换。
10．(1)1.8W
(2)1N
(3)见解析
【详解】（1）由图乙可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流；由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，若R与R0阻值相等，此时电路中的电流
则R消耗的电功率
（2）当电路电流为0.15A时，由欧姆定律可知，电路中的最大总电阻
由串联电路的电阻特点可知，此时压敏电阻R的阻值
由图丙可知，此时压敏电阻受到的压力为1N，即此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。
（3）由图丙可知，压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小，当压力为2N时，压敏电阻的阻值为，结合以上解析可知，当电路电流小于0.15A时，要将不达标的芒果（重力不达2N）推离传送带，则定值电阻的阻值应为
因此增加R0的阻值为40Ω可以让重力小于2N的芒果被推离传送带。
11．(1)
(2)320N
(3)74.1%
【详解】（1）完全浸没在海水中时清洗机器人受到的浮力为
（2）机器人的重力为
机器人匀速下潜时受到竖直向下的推力，竖直向下的重力，竖直向上的阻力，竖直向上的浮力，且受力平衡，螺旋桨的推力为
（3）电动机驱动螺旋桨产生推力，推力所做的有用功为
消耗的电能为
电动机驱动螺旋桨的效率为
12．(1)
225A
(2)
6.12×10 J
(3)
56.7%
【详解】（1）储能器储存的总能量为
给储能器储能时的电流为
（2）歼-35的重力
歼-35受到的平均阻力为
电磁弹射器的推力为
电磁弹射器对歼-35所做的功为
（3）电磁弹射器消耗的总能量即为储能器释放的能量
电磁弹射器做的有用功即为对歼-35所做的功
电磁弹射器的能量转化效率为
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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