资源简介

2021海南省中考物理二轮复习：计算题突破
一、计算题考情分析
年份 2018 2019 2020
计算题一考点 压强综合计算 功综合计算 机械效率计算
计算题二考点 电磁综合计算 简单电路计算 电热综合计算
二、计算题重点考点梳理
1．压强的大小及其计算
（1）压强定义或解释
①垂直作用于物体单位面积上的力叫做压力．
②物体的单位面积上受到的压力的大小叫做压强．
（2）单位
在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕，即牛顿/平方米．压强的常用单位有千帕、标准大气压、托、千克力/厘米2、毫米水银柱等等．（之所以叫帕斯卡是为了纪念法国科学家帕斯卡）
（3）公式：p＝F/S
p表示压强，单位帕斯卡（简称帕，符号Pa） F表示压力，单位牛顿（N） S表示受力面积，单位平方米
2．功的计算
功是中学物理中一个重要概念，功能关系是解决力学问题的重要途径之一．因此，正确理解功的内涵和外延，正确把握求功的方法是解决力学问题的基础．
1、公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式W＝FS进行计算．
2、功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率．对于一段时间内外力的功，有时可以直接利用W＝Pt求出功，
3．滑轮（组）的机械效率
（1）滑轮组提升重物时有η＝，因为W有用＝Gh，W总＝Fs，所以有η＝，又因为s＝nh，所以有η＝，如果不计摩擦和绳重，则有F＝，所以η＝。
（2）①滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，G物相同时，G动越大、η越小；
②滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关，G动相同时，G物越大、η越大；
③同一滑轮组的机械效率与绕绳方式无关。
4．电功率的计算
（1）定义式：P＝UI．即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积，该公式是电功率的普适公式，适用于所有的用电器。
P表示电功率，单位是W；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过这段电路的电流，单位是A
（2）导出式：P＝I2R，P＝．这两个公式只适用于纯电阻电路，即能将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。
三、针对性模拟练习
1．小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到64℃时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。小益用初温20℃，质量1kg的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为220V恒定不变，不计导线的电阻。求：
豆浆机铭牌
最大容积 2L
额定频率 50Hz
额定电压 220V
加热器功率 880W
电动机功率 120W
（1）从物理学的角度解释热气腾腾的豆浆散发出香味的原因：
（2）加热器单独工作时电路中的电流；
（3）质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]；
（4）本次制作豆浆共计用了9min的时间。如果在温控开关闭合前加热器产生的热量70%被水吸收，且不计豆子吸收的热量。求本次制作豆浆共消耗的电能。
2．如图甲所示，用电动机和滑轮组把密度为3×103kg/m3，体积为1m3的矿石，从水底匀速整个打捞起来，g取10N/kg，水的密度为1×103kg/m3．求：
（1）矿石的重力；
（2）矿石浸没在水中受到的浮力；
（3）矿石露出水面前，电动机对绳子拉力的功率为2.5kW，矿石上升过程中的s﹣t图象如图乙所示，求滑轮组的机械效率；
（4）如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，矿石露出水面后与露出水面前相比，滑轮组机械效率会如何改变？为什么？
3．如图甲所示，小明家新装了一台智能电热马桶盖，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温挡、中温挡的额定功率为22W和44W。利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两个定值电阻R1和R2表示两电热丝，开关S2可分别接a、b或c触点，电路接入家庭电路中时均能正常工作。
（1）分析电路可知，要使加热电路处于高挡位，开关S1　 　（选填“断开”或“闭合”），开关S2接　 　（选填“a”或“b”）；
（2）计算R1和R2的电阻；
（3）计算高挡位工作10min消耗的电能。
4．用如图甲所示的滑轮组提升物体，已知被提升的物体M质量为73kg，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小。求：（g＝10N/kg）
（1）求物体M的重力？
（2）求滑轮组提升重物的机械效率？
（3）求动滑轮的重力？
5．小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。
求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻。
（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能。
（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？
（4）小谦认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因。
6．两电阻a、b各自的电流与两端电压的关系图线如图甲所示，
（1）电阻a的阻值多大？
（2）如果把a、b两个电阻串联接成如图乙所示的电路时，电流表的示数为0.2A。
求：①电阻b的电功率。
②电阻a、b在1min内消耗的电能之和。
7．如图所示，L是标有“6V 1.2W”字样的小灯泡，R是定值电阻，断开开关S2，闭合开关S1和S3，灯泡正常发光，电流表的示数为0.50A。
（1）求灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能。
（2）求定值电阻R的阻值。
（3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，使灯泡正常发光，求电路的总功率。
8．如图所示是正在航拍的无人机。起飞前，放在地面上要确保四脚着地；启动后，利用遥控器可控制它运动和工作。无人机的参数如下表，求：（g取10N/kg）
（1）无人机从地面飞到离地20m高处，至少要多长时间？
（2）无人机从20m高处降落到地面，重力做功是多少？
（3）无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少？
（4）无人机的突出问题是飞行时间短，请提出一个解决问题的合理建议。
机身质量/kg 2.4 四脚着地总面积/cm2 10
电池充满后储存电能/J 36000 最大水平速度/（m?s﹣1） 5
机身尺寸/mm 400×300×200 最大上升速度/（m?s﹣1） 1
9．2019年12月17日，中国第一艘国产航母“山东舰”正式入役。据军迷推测，航母最大航速可达15m/s，重型舰载机歼15，最大起飞重量（满载）32.5吨，起落架轮胎着地总面积0.5m2，在航母上的最大起飞距离是195米，滑跃起飞时间7s，两台发动机，每台最大推力1.4×105N，每次加注航空燃油大约为7.8吨，（燃油密度0.78g/cm3）。求：
（1）山东号每小时最大航程多少？
（2）歼15每次加注燃油的体积为多少？
（3）歼15满载水平静止停靠在航母上时，对甲板的压强为多少？（g＝10N/kg）
（4）歼15以最大推力按最大起飞距离起飞，离开甲板前发动机共做多少功？
（5）歼15上述起飞期间的总功率是多少？
10．某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示，设计出“都市蚂蚁”概念车（如图所示）．这款概念车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵。（g取10N/kg）
（1）该车乘载两人后总质量为500kg，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2．该车静止时对水平地面的压强多大？
（2）该车发动机的输出功率为20kW，乘载两人在水平地面上匀速行驶9km所用的时间为0.25h，则该车行驶过程中受到的阻力是多大？
型　号 SYL﹣624
额定电压 220V
额定频率 50Hz
电机功率 120W
加热功率 1210W
容量 1000mL
11．如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0＝220V的电源和阻值为R0＝88Ω的电热丝组成。控制电路是由电压U1＝7.5V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0～120Ω）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热。
（1）由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而　 　。（选填“增大”、“不变”、“减小”）
（2）求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作5min产生的热量。
（3）如果恒温箱的温度设定为60℃，则电阻箱R应取多大阻值。
（4）该恒温箱可设定的最高温度是多少℃？
12．滑旱冰是青少年最喜欢的一项运动。如图所示，小兵质量约为34kg，所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为3kg，鞋底每个轮子与地面接触面积为4cm2．（g取10N/kg）
求：
（1）小兵自身受到的重力
（2）若比赛时小兵滑行1200m用时2.5min，小兵滑动的平均速度是多少m/s。
（3）小兵单脚滑行时对地面的压强
（4）小兵在练习时，想冲上一个斜坡，请从能量角度分析他该怎样做，为什么？（不计斜坡阻力）
13．图甲为某新型电饭煲，额定电压为220V．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，以得到食物最佳的营养和口感。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220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求：
（1）0～30min，电饭煲产生的总热量。
（2）S和S1均闭合，电路中的总电流。
（3）电热丝R2的阻值。
（4）当用电高峰期，当实际电压为200V时，从开始工作到S1第一次自动断开，使用该电饭煲的实际电功率为多少？（计算结果取整数）
14．如图，电源电压恒定，小灯泡标有“6V 3W”的字样，R为定值电阻。闭合开关S，小灯泡正常发光；再闭合开关S1，电流表示数为0.8A．求：
（1）小灯泡正常发光10s，产生的热量是多少？
（2）定值电阻R的大小是多少？
15．如图电路中，电源电压恒为9V，灯泡L规格为“6V 3W”。闭合开关，灯泡正常工作。求：
（1）电阻R的阻值。
（2）灯泡工作5分钟消耗的电能及电阻R产生的热量。
2021海南中考物理二轮复习：计算题突破
参考答案
1．小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到64℃时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。小益用初温20℃，质量1kg的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为220V恒定不变，不计导线的电阻。求：
豆浆机铭牌
最大容积 2L
额定频率 50Hz
额定电压 220V
加热器功率 880W
电动机功率 120W
（1）从物理学的角度解释热气腾腾的豆浆散发出香味的原因：
（2）加热器单独工作时电路中的电流；
（3）质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]；
（4）本次制作豆浆共计用了9min的时间。如果在温控开关闭合前加热器产生的热量70%被水吸收，且不计豆子吸收的热量。求本次制作豆浆共消耗的电能。
【解答】解：（1）由于分子在永不停息地做无规则运动，并且温度越高，分子的运动越剧烈，所以豆浆中的香分子快速进入到空气中；
（2）由P＝UI可得，加热器单独工作时电路的电流：
I加＝＝＝4A；
（3）水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（64℃﹣20℃）＝1.848×105J；
（4）豆浆机的水温升到64℃前只有加热器工作，加热器单独工作时消耗的电能：
W＝＝＝2.64×105J，
由P＝可得，加热器单独工作的时间：
t＝＝＝300s＝5min，
因此加热器和电动机同时工作的时间：t′＝9min﹣5min＝4min，
则加热器和电动机同时工作消耗的电能：
W′＝P总t′＝（880W+120W）×4×60s＝2.4×105J，
本次制作豆浆共消耗的电能：
W总＝W+W′＝2.64×105J+2.4×105J＝5.04×105J。
答：（1）由于分子在永不停息的做无规则运动，并且温度越高，分子的运动越剧烈，所以豆浆分子快速进入到空气中；
（2）加热器单独工作时电路中的电流为4A；
（3）质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收的热量为1.848×105J；
（4）本次制作豆浆共消耗的电能为5.04×105J。
2．如图甲所示，用电动机和滑轮组把密度为3×103kg/m3，体积为1m3的矿石，从水底匀速整个打捞起来，g取10N/kg，水的密度为1×103kg/m3．求：
（1）矿石的重力；
（2）矿石浸没在水中受到的浮力；
（3）矿石露出水面前，电动机对绳子拉力的功率为2.5kW，矿石上升过程中的s﹣t图象如图乙所示，求滑轮组的机械效率；
（4）如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，矿石露出水面后与露出水面前相比，滑轮组机械效率会如何改变？为什么？
【解答】解：
（1）由ρ＝可得矿石质量：
m＝ρV＝3×103kg/m3×1m3＝3000kg；
矿石重力：
G＝mg＝3000kg×10N/kg＝3×104N；
（2）因为矿石浸没在水中，所以
矿石排开水的体积：
V排＝V＝1m3，
由阿基米德原理可得矿石受到的浮力：
F浮＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×1m3×10N/kg＝1×104N；
（3）由图乙可知，矿石匀速上升的速度：
v矿石＝＝＝0.1m/s，
由图知，使用的滑轮组，n＝2，拉力端移动的速度：
v＝2v矿石＝2×0.1m/s＝0.2m/s，
由P＝Fv可得电动机对绳子拉力：
F＝＝＝1.25×104N；
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%；
（4）如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，矿石露出水面后与露出水面前相比，相当于增大了提升的物重，有用功增大，而额外功不变，有用功与总功的比值变大，滑轮组机械效率变大。
答：（1）矿石的重力为3×104N；
（2）矿石浸没在水中受到的浮力1×104N；
（3）矿石露出水面前，电动机对绳子拉力的功率为2.5kW，矿石上升过程中的s﹣t图象如图乙所示，滑轮组的机械效率为80%；
（4）如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，矿石露出水面后与露出水面前相比，滑轮组机械效率会变大。
3．如图甲所示，小明家新装了一台智能电热马桶盖，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温挡、中温挡的额定功率为22W和44W。利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两个定值电阻R1和R2表示两电热丝，开关S2可分别接a、b或c触点，电路接入家庭电路中时均能正常工作。
（1）分析电路可知，要使加热电路处于高挡位，开关S1　闭合　（选填“断开”或“闭合”），开关S2接　a　（选填“a”或“b”）；
（2）计算R1和R2的电阻；
（3）计算高挡位工作10min消耗的电能。
【解答】解：（1）根据P＝UI＝可知，在电压一定的条件下，电阻最小时，功率最大，要使加热电路处于高挡位，则电路中的电阻最小，根据电阻的串并联特点可知：R1与R2并联时电路中的总电阻最小，所以，应闭合开关S1、S2接a；
当开关S1断开、S2接c时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，电路的功率最小，处于低温挡；
当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，电路处于中温挡；
（2）当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，此时电热器处于中温挡，已知中温挡的额定功率为44W，
根据P＝UI＝可得R1的阻值：R1＝＝＝1100Ω；
当开关S1断开、S2接c时，两电热丝串联，电热器处于低温挡；
根据P＝UI＝可得此时的总电阻：
R串＝＝＝2200Ω；
由串联电路的电阻特点可得：R2＝R串﹣R1＝2200Ω﹣1100Ω＝1100Ω；
（3）电热器处于高温挡时，两电热丝并联，则高温挡的加热功率为：
P高＝P1+P2＝+＝+＝88W，
则高挡位工作10min消耗的电能W高＝P高t＝88W×10×60s＝5.28×104J。
答：（1）闭合；a；
（2）R1和R2的电阻分别为1100Ω、1100Ω；
（3）高挡位工作10min消耗的电能为5.28×104J。
4．用如图甲所示的滑轮组提升物体，已知被提升的物体M质量为73kg，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小。求：（g＝10N/kg）
（1）求物体M的重力？
（2）求滑轮组提升重物的机械效率？
（3）求动滑轮的重力？
【解答】解：
（1）物体M的重力：G＝mg＝76kg×10N/kg＝760N；
（2）由v＝可知，
物体M上升的高度为：h＝vt＝0.5m/s×20s＝10m；
滑轮组提升重物所做的有用功：W有＝Gh＝730N×10m＝7300J；
由图乙可知，20s内拉力做的总功是8000J，
所以滑轮组提升重物的机械效率：η＝＝×100%＝91.25%；
（3）由图甲可知，动滑轮上绳子的段数为n＝2，
由乙图可知，当t＝20s 时，拉力F做的功W总＝8000J，
用滑轮组提升重物时所做的总功：W总＝Fs＝F×2h，
则拉力：F＝＝＝400N，
因为匀速提升，不计绳重和摩擦，由F＝（F拉+G动）可得动滑轮的重力：
G动＝2F﹣F拉＝2×400N﹣720N＝80N。
答：
（1）物体M的重力为760N；
（2）滑轮组提升重物的机械效率为91.25%；
（3）动滑轮的重力为80N。
5．小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。
求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻。
（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能。
（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？
（4）小谦认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，由图乙可知，小灯泡正常发光时的电流，IL＝1A，
由I＝可得小灯泡的电阻：RL＝＝＝6Ω；
（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能：
WL＝ULILt＝6V×1A×10×60s＝3600J；
（3）小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，＝＝50%可得电源电压：
＝＝50%，
解得：U＝12V；
把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比：
＝＝＝25%；
（4）由（3）分析可知，调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，是小灯泡两端的电压太小或滑动变阻器两端的电压太大。
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是6Ω。
（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能是3600J。
（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是25%；
（4）小谦认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，是小灯泡两端的电压太小或滑动变阻器两端的电压太大。
6．两电阻a、b各自的电流与两端电压的关系图线如图甲所示，
（1）电阻a的阻值多大？
（2）如果把a、b两个电阻串联接成如图乙所示的电路时，电流表的示数为0.2A。
求：①电阻b的电功率。
②电阻a、b在1min内消耗的电能之和。
【解答】解：（1）由图知，Ua＝2.0V，Ia＝0.2A，根据欧姆定律可得：
Ra＝＝＝10Ω；
（2）①由乙图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，
由甲图象可知，当电流表的示数I＝0.2A时，Ub＝1.0V，
则电阻b的电功率：
Pb＝UbI＝1.0V×0.2A＝0.2W；
②此时电阻b两端的电压Ub＝1.0V，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，电源的电压：
U＝Ua+Ub＝2.0V+1.0V＝3V，
电阻a、b在1min内消耗的电能之和：
W＝UIt＝3V×0.2A×60s＝36J。
答：（1）电阻a的阻值为10Ω；
（2）①如果把a、b两个电阻串联接成如图乙所示的电路时，电流表的示数为0.2A，则电阻b的电功率为0.2W；
②电阻a、b在1min内消耗的电能之和为36J。
7．如图所示，L是标有“6V 1.2W”字样的小灯泡，R是定值电阻，断开开关S2，闭合开关S1和S3，灯泡正常发光，电流表的示数为0.50A。
（1）求灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能。
（2）求定值电阻R的阻值。
（3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，使灯泡正常发光，求电路的总功率。
【解答】解：（1）灯泡正常发光1min消耗的电能：W＝PLt＝1.2W×60s＝72J；
（2）断开开关S2，闭合开关S1和S3时，电阻R和灯泡L并联，灯泡正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即6V；
由P＝UI可知，灯泡正常发光时的电流：IL＝＝＝0.2A；
因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过R的电流：IR＝0.5A﹣0.2A＝0.3A；
由I＝可知，定值电阻R的阻值：R＝＝＝20Ω；
（3）由P＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝30Ω；
断开开关S1和S3，闭合开关S2，定值电阻R和灯泡L串联，此时电路中的总电阻：R总＝30Ω+20Ω＝50Ω；
因为灯泡正常发光，所以电路中的电流为0.2A，则电路的总功率：P＝IL2R总＝（0.2A）2×50Ω＝2W。
答：（1）灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能为72J。
（2）定值电阻R的阻值为20Ω。
（3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，使灯泡正常发光，电路的总功率为2W。
8．如图所示是正在航拍的无人机。起飞前，放在地面上要确保四脚着地；启动后，利用遥控器可控制它运动和工作。无人机的参数如下表，求：（g取10N/kg）
（1）无人机从地面飞到离地20m高处，至少要多长时间？
（2）无人机从20m高处降落到地面，重力做功是多少？
（3）无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少？
（4）无人机的突出问题是飞行时间短，请提出一个解决问题的合理建议。
机身质量/kg 2.4 四脚着地总面积/cm2 10
电池充满后储存电能/J 36000 最大水平速度/（m?s﹣1） 5
机身尺寸/mm 400×300×200 最大上升速度/（m?s﹣1） 1
【解答】解：（1）由表中数据可知，无人机最大上升速度v＝1m/s，
由v＝可得，至少需要时间t＝＝＝20s；
（2）无人机受到的重力G＝mg＝2.4kg×10N/kg＝24N，
无人机从20m高处降落到地面，重力做功W＝Gh＝24N×20＝480J；
（3）无人机停放在水平地面上时对地面的压力F＝G＝24N，
对地面的压强p＝＝＝2.4×104Pa；
（4）无人机的突出问题是飞行时间短，可以减轻无人机的质量或增加电池储存的电能。
答：（1）无人机从地面飞到离地20m高处，至少要20s时间；
（2）无人机从20m高处降落到地面，重力做功是480J；
（3）无人机停放在水平地面上时对地面的压强是2.4×104Pa；
（4）可以减轻无人机的质量或增加电池储存的电能。
9．2019年12月17日，中国第一艘国产航母“山东舰”正式入役。据军迷推测，航母最大航速可达15m/s，重型舰载机歼15，最大起飞重量（满载）32.5吨，起落架轮胎着地总面积0.5m2，在航母上的最大起飞距离是195米，滑跃起飞时间7s，两台发动机，每台最大推力1.4×105N，每次加注航空燃油大约为7.8吨，（燃油密度0.78g/cm3）。求：
（1）山东号每小时最大航程多少？
（2）歼15每次加注燃油的体积为多少？
（3）歼15满载水平静止停靠在航母上时，对甲板的压强为多少？（g＝10N/kg）
（4）歼15以最大推力按最大起飞距离起飞，离开甲板前发动机共做多少功？
（5）歼15上述起飞期间的总功率是多少？
【解答】解：（1）已知t＝1h＝3600s，v＝15m/s，
由v＝可得，山东号每小时最大航程s＝vt＝15m/s×3600s＝54000m，
（2）m油＝7.8t＝7.8×103kg，燃油密度ρ油＝0.78g/cm3＝0.78×103kg/m3。
由ρ＝可得，燃油的体积V油＝＝＝10m3，
（3）m满＝m满g＝3.25×104kg×10N/kg＝3.25×105N，
因为水平静止，所以对甲板的压F压＝G满＝3.25×105N，
对甲板的压强p＝＝＝6.5×105Pa；
（4）两台发动机推力F＝2×1.4×105N＝2.8×105N，
离开甲板前发动机共做功W＝Fs＝2.8×105N×195m＝5.46×107J，
（5）歼15上述起飞期间的总功率P＝＝＝7.8×106W。
答：（1）山东号每小时最大航程为54000m，
（2）歼15每次加注燃油的体积为10m3，
（3）歼15满载水平静止停靠在航母上时，对甲板的压强为6.5×105Pa；
（4）歼15以最大推力按最大起飞距离起飞，离开甲板前发动机共做5.46×107J功；
（5）歼15上述起飞期间的总功率是7.8×106W。
10．某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示，设计出“都市蚂蚁”概念车（如图所示）．这款概念车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵。（g取10N/kg）
（1）该车乘载两人后总质量为500kg，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2．该车静止时对水平地面的压强多大？
（2）该车发动机的输出功率为20kW，乘载两人在水平地面上匀速行驶9km所用的时间为0.25h，则该车行驶过程中受到的阻力是多大？
型　号 SYL﹣624
额定电压 220V
额定频率 50Hz
电机功率 120W
加热功率 1210W
容量 1000mL
【解答】解：（1）该车静止时对水平地面的压力：
F＝G＝mg＝500kg×10N/kg＝5000N，
受力面积：
S＝200cm2×4＝800cm2＝0.08m2，
对水平地面的压强：
p＝＝＝6.25×104Pa；
（2）由P＝可得，牵引力所做的功：
W＝Pt＝20×103W×0.25×3600s＝1.8×107J，
由W＝Fs可得，牵引力的大小：
F′＝＝＝2000N，
因该车匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，
所以，该车行驶过程中受到的阻力：
f＝F′＝2000N。
答：（1）该车静止时对水平地面的压强为6.25×104Pa；
（2）该车行驶过程中受到的阻力是2000N。
11．如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0＝220V的电源和阻值为R0＝88Ω的电热丝组成。控制电路是由电压U1＝7.5V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0～120Ω）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热。
（1）由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而　减小　。（选填“增大”、“不变”、“减小”）
（2）求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作5min产生的热量。
（3）如果恒温箱的温度设定为60℃，则电阻箱R应取多大阻值。
（4）该恒温箱可设定的最高温度是多少℃？
【解答】解：（1）由乙图可知，当温度升高时，热敏电阻Rt的阻值减小，即热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而 减小。
（2）工作电路中电热丝R0工作时的电流：
I0＝＝＝2.5A。
工作时间t＝5min＝300s，
电热丝R0产生的热量：
Q＝I2Rt＝（2.5A）2×88Ω×300s＝1.65×105J。
（3）由图象可知，当恒温箱的温度设定为60℃时，热敏电阻Rt的阻值Rt＝80Ω，
此时控制电路的电流I＝50mA＝0.05A时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热，
由I＝得，控制电路总电阻：
R总＝＝＝150Ω，
根据串联电路电阻的特点可知，电阻箱R应取的阻值：
R＝R总﹣Rt＝150Ω﹣80Ω＝70Ω。
（4）由图乙可知，当恒温箱可设定的温度最高时，热敏电阻Rt的阻值最小，
由于控制电路的电源电压和衔铁的吸合电流不变，根据R＝可知，电路总电阻不变，
要使热敏电阻Rt的阻值最小，电阻箱R1接入的阻值应最大，即R1＝120Ω，
由第（3）问可知，控制电路总电阻：R总＝150Ω，
根据串联电路电阻的特点可知，热敏电阻Rt的阻值：
Rt＝R总﹣R1＝150Ω﹣120Ω＝30Ω，
由图乙可知，当热敏电阻Rt的阻值为30Ω，恒温箱可设定的最高温度是150℃。
答：（1）减小；
（2）工作电路中电热丝R0工作时的电流为2.5A；工作5min产生的热量为1.65×105J；
（3）电阻箱R应取阻值为70Ω。
（4）该恒温箱可设定的最高温度是150℃。
12．滑旱冰是青少年最喜欢的一项运动。如图所示，小兵质量约为34kg，所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为3kg，鞋底每个轮子与地面接触面积为4cm2．（g取10N/kg）
求：
（1）小兵自身受到的重力
（2）若比赛时小兵滑行1200m用时2.5min，小兵滑动的平均速度是多少m/s。
（3）小兵单脚滑行时对地面的压强
（4）小兵在练习时，想冲上一个斜坡，请从能量角度分析他该怎样做，为什么？（不计斜坡阻力）
【解答】解：
（1）小兵质量约为m＝34kg，则小兵自身受到的重力：G＝mg＝34kg×10N/kg＝340N；
（2）小兵滑行的路程s＝1200m，所用时间：t＝2.5min＝2.5×60s＝150s，
小兵滑动的平均速度：v＝＝＝8m/s；
（3）小兵滑行时对地面的压力：F＝G总＝G人+G鞋＝340N+3kg×2×10N/kg＝400N；
一只旱冰鞋与地面的接触面积为：S＝4×4cm2＝1.6×10﹣3m2，
对地面的压强：p＝＝＝2.5×105Pa；
（4）冲上斜坡时，动能转化为重力势能，所以他应该提高速度，增大动能，容易冲上斜坡。
答：（1）小兵自身受到的重力为340N；
（2）小兵滑动的平均速度是8m/s；
（3）兵单脚滑行时对地面的压强为2.5×105Pa；
（4）提高速度；速度大，动能大，容易冲上斜坡。
13．图甲为某新型电饭煲，额定电压为220V．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，以得到食物最佳的营养和口感。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220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求：
（1）0～30min，电饭煲产生的总热量。
（2）S和S1均闭合，电路中的总电流。
（3）电热丝R2的阻值。
（4）当用电高峰期，当实际电压为200V时，从开始工作到S1第一次自动断开，使用该电饭煲的实际电功率为多少？（计算结果取整数）
【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S和S1都闭合时，电路为R1与R2并联，电饭煲的功率较大；
只闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，电饭煲功率较小；
由图乙可知，工作30min中，
功率P1＝660W时的时间t1＝15min＝900s，
功率P总＝880W时的时间t2＝30min﹣15min＝15min＝900s，
由Q＝W＝Pt可得，0～30min内电饭煲产生的总热量：
Q＝Q1+Q2＝W1+W2＝P1t1+P总t2＝880W×900s+660W×900s＝1.386×106J；
（2）S和S1均闭合，R1和R2并联，由丙可知，P总＝880W，
由P＝得，电路中的总电流：
I总＝＝＝4A；
（3）闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，P1＝660W，
开关S和S1都闭合时，电路为R1与R2并联，所以R2的功率：
P2＝P总﹣P1＝880W﹣660W＝220W
由P＝可得，R2的阻值：
R2＝＝＝220Ω。
（4）由P＝得，电饭煲最大功率时，电路中的总电阻：
R＝＝＝55Ω，
则该电饭煲的实际电功率：
P实＝＝≈727W
答：（1）0～30min，电饭煲产生的总热量为1.386×106J；
（2）S和S1均闭合，电路中的总电流为4A；
（3）电热丝R2的阻值为220Ω；
（4）使用该电饭煲的实际电功率为727W。
14．如图，电源电压恒定，小灯泡标有“6V 3W”的字样，R为定值电阻。闭合开关S，小灯泡正常发光；再闭合开关S1，电流表示数为0.8A．求：
（1）小灯泡正常发光10s，产生的热量是多少？
（2）定值电阻R的大小是多少？
【解答】解：（1）由P＝得，小灯泡正常发光10s产生的热量：
Q＝W＝Pt＝3W×10s＝30J。
（2）闭合开关S时，电路为灯泡L的简单电路，
因为小灯泡正常发光，
所以，电源的电压U＝UL＝6V，
闭合开关S、S1时，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，
由P＝UI得，此时通过灯泡的电流：
IL＝＝＝0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R的电流：
IR＝I﹣IL＝0.8A﹣0.5A＝0.3A，
由欧姆定律得，定值电阻R的大小：
R＝＝＝20Ω。
答：（1）小灯泡正常发光10s，产生的热量是30J；
（2）定值电阻R的大小是20Ω。
15．如图电路中，电源电压恒为9V，灯泡L规格为“6V 3W”。闭合开关，灯泡正常工作。求：
（1）电阻R的阻值。
（2）灯泡工作5分钟消耗的电能及电阻R产生的热量。
【解答】解：
（1）由电路图知，L与R串联，电压表测灯泡两端的电压，
闭合开关，灯泡正常发光，由串联电路特点和P＝UI可得，此时电路中电流：
I＝IR＝IL＝＝＝0.5A，
因串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，
所以，电阻R两端电压：
UR＝U﹣UL＝9V﹣6V＝3V，
由欧姆定律得，电阻R的阻值：
R＝＝＝6Ω；
（2）由P＝可得，灯泡工作5分钟消耗的电能：
W＝P额t＝3W×5×60s＝900J；
5分钟电阻R产生的热量：
Q＝I2Rt＝（0.5A）2×6Ω×5×60s＝450J。
答：（1）电阻R的阻值为6Ω；
（2）灯泡工作5分钟消耗的电能为900J；电阻R产生的热量为450J。

展开更多......

收起↑