专题三 计算题专题,计算题答题规范要求： 整个答题过程：在“解”的后面写出公式及代入数据，算出结果，最后“答”. 1.写公式时，可以写原始公式的变形式、推导式. 物理量符号书写要规范.不能像解数学一样，用X、Y等字母代替. 尊重题目里原有的符号，题目中已给出的符号不能更改. 一个字母只能表示一个物理量，同类物理量用一个字母加角标来区分. 2. 写出必要的文字说明，语言简练、准确. 3. 计算过程中代入的数据必须带单位，不能出现除号，而是用分数线代替.,4. 计算结果的数据必须带单位，题目最后结果不能用分数表示，如果除不尽，有规定的，就要严格按要求取，多取少取都不行；没规定的，保留一至两位小数；百分数则在百分号前保留一位小数，如83.3%；题目中间过程的结果可以用分数表示.,力学计算,1.研究性学习在潍坊各校广泛开展，小红对家中的电热水壶进行了认真的观察与研究，她察看了如图1所示的电热水壶说明书上的有关数据，并测出了容量刻度线到壶底的高度为16 cm，然后加水至容量刻度线后，放到加热座上，加热座面积与壶底面积相同，她提出了以下几个问题，请你给予解答（壶壁厚度不计，取g=10 N/kg）.,（1）水对壶底的压力是多大？ （2）壶对加热座的压强是多大？ （3）为把壶中开水倒入暖瓶中，小红需将壶慢慢提高20 cm，求小红要做多少功？,1.解：（1）水对壶底的压强：p=gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.16 m=1.6103 Pa， 水对壶底的压力：F=pS=1.6103 Pa20010-4 m2=32 N； （2）壶中水的质量：m水=V=1.0103 kg/m31.810-3 m3=1.8 kg， 壶对加热座的压力：F=G=（m水+m壶）g=（1.8 kg+0.6 kg）10 N/kg=24 N， 壶对加热座的压强：p=F/S=24 N/（20010-4 m2）=1.2103 Pa； （3）小红将壶慢慢提高20 cm做的功： W=Gh=（m水+m壶）gh=（1.8 kg+0.6 kg）10 N/kg0.2 m=4.8 J,2 （2016吉林）国家规定载货车辆对地面的压强控制在7105Pa以内 一辆在水平路面行驶的货车，车与货物总质量是1.3104kg，车轮与地面接触总面积是0.13m2 求： （1）货车对路面的压力是多少？ （2）货车对路面的压强是多少？是否超过标准？（g取10N/kg）,3 （2016德阳）水平放置的平底柱形容器A重3N，底面积是200cm2，内装有一些水，不吸水的正方体木块B重5N，边长为10cm，被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部，如图2所示，拉直的细线长为L=5cm，受到拉力为1N （g取10N/kg，水=1.0103kg/m3）求： （1）木块B受到的浮力是多大？ （2）容器底部受到水的压强是多大？ （3）容器对桌面的压强是多大？,3.解：（1）木块受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力，根据力的平衡条件可得，木块B受到的浮力：F浮=GB+F拉=5N+1N=6N； （2）由F浮=gV排可得，排开水的体积： V排= = =6104m3， 木块的底面积S木=0.1m0.1m=1102m2 木块浸入水中的深度：h= = =0.06m=6cm， 则水的深度h=h+L=6cm+5cm=11cm=0.11m， 容器底部受到水的压强：,p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.11m =1.1103Pa； （3）容器内水的体积： V水=S容hV排=200104m20.11m 6104m3=1.6103m3， 由= 可得，水的质量： m水=水V水=1.0103kg/m31.6103m3=1.6kg， 水的重力：G水=m水g=1.6kg10N/kg=16N， 容器对桌面的压力等于容器、木块和水受到的总重力，即容器对桌面的压力：F=GA+GB+G水=3N+5N+16N=24N， 容器对桌面的压强：p= = =1200Pa,答：（1）木块B受到的浮力是6N； （2）容器底部受到水的压强是1.1103Pa； （3）容器对桌面的压强是1200Pa,4 （2016常州）如图3是湖南师范大学学生发明的水上自行车，车下固定5个充满气的气囊，每个气囊的体积均为3.010-2m3，已知该水上自行车的总质量为25kg，不计车轮浸入水中的体积 （g取10N/kg） （1）当自行车停放在水面上没人骑行时，气囊排开水的总体积为多少？ （2）当质量为75kg的人骑行时，固定在正中间的1个气囊破裂，该自行车是否还能安全骑行？请通过计算说明,4.解：（1）当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态， 则自行车受到的浮力： F浮=G车=m车g=25kg10N/kg=250N， 由F浮=gV排可得，气囊排开水的总体积： V排= = = 0.025m3； （2）当质量为75kg的人骑行恰好漂浮时， 则受到的浮力： F浮=G总=（m人+m车）g=（75kg+25kg）10N/kg=1000N， 排开水的体积：,V排= = =0.1m3， 剩余气囊的总体积： V=43.0102m3=0.12m3， 因V排V， 所以，该自行车能安全骑行 答：（1）当自行车停放在水面上没人骑行时，气囊排开水的总体积为0.025m3； （2）当质量为75kg的人骑行时，固定在正中间的1个气囊破裂，该自行车还能安全骑行,5 （2016沈阳）如图4所示，是起重机吊臂上滑轮组的示意图 用该滑轮组将一些规格相同的石板均速提升到2m高的平台上，若每块石板的重力均为1.2104N 当滑轮组一次提升一块石板时，钢丝绳的拉力F的功率为3000W，此时滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦和钢丝绳的重力，求： （1）在此过程中，石板匀速上升时的速度是多少？ （2）若该滑轮组一次匀速提升两块石 板到同一平台上，则此时钢丝绳的拉 力F是多少？,答：（1）在此过程中，石板匀速上升时的速度是 0.2m/s； （2）若该滑轮组一次匀速提升两块石板到同一平 台上，则此时钢丝绳的拉力F是9000N,6 （2016北海）如图5所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆左端A处挂了一块，右端B处施加一个F=3N的拉力，此时杠杆在水平位置平衡，得OA=30cm，OB=20cm （1）求绳子对杠杆A端的拉力 （2）若物块的体积为10cm3，求物块在水中所受到的浮力,7.解：（1）由杠杆的平衡条件可得： FAOA=FOB， 则绳子对杠杆A端的拉力： FA= (OB/OA)F=(20cm/30cm) 3N=2N； （2）因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等， 所以，物块在水中所受到的浮力： F浮=gV排=1.0103kg/m39.8N/kg10106m3=0.098N 答：（1）绳子对杠杆A端的拉力为2N； （2）物块在水中所受到的浮力为0.098N,7（2016泰安）如图6所示，某人用滑轮组匀速提升重为720N的物体的过程中，他对水平地面的压强为5103Pa，已知滑轮组的机械效率是75%，他双脚与水平地面的接触面积是410-2m2，求： （1）他对绳子的拉力； （2）此人所受的重力,8. 压路机是一种利用碾轮的碾压作用，使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程. 某型号压路机的质量为3104kg，发动机的额定功率为120kW，g取10N/kg. 求： （1）如图7所示，该压路机在沥青路面碾压时，压路机对水平路面的压强为2105Pa，则压路机对水平路面的压力为多少N？压路机与路面的接触面积为多少m2？ （2）该压路机发动机正常工作，压路机在沥青路面上行驶500s，发动机所做的功为多少J？ （3）该压路机发动机正常工作，压 路机在水平地面以4m/s的速度匀速 直线行驶，则压路机的牵引力为多 少N？压路机受到的阻力为多少N？,9.如图8所示，已知斜面长5m、高3m，绳端拉力为F=50N.利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端.在此过程中： （1）物体沿斜面向上运动的速度为多少？ （2）绳端移动的距离是多少？ （3）拉力做的功和功率各是多少？ （4）拉力的机械效率是多少？ ,9.（1）物体沿斜面运动的速度：v= s/t=5 m/5 s=1 m/s （2）拉力F移动的距离：s1=2L=25 m=10 m （3）拉力做的功：W总=Fs1=50 N10 m=500 J 拉力的功率：P=W总t=500 J/5 s=100 W （4）有用功：W有=Gh=100 N3 m=300 J 拉力的机械效率：=W有/W总=300 J/500 J=60%,1（2015梧州）在图9-甲所示的电路中，电源电压为9 V且保持不变，电阻R1的阻值为20 ，滑动变阻器R2上标有“40 1 A”字样，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P移到某位置时，R1两端的电压为8 V. ,电学计算,（1）电流表的示数I1为多少？ （2）电阻R1的电功率P1为多少？ （3）现把一个表盘如图9-乙所示的电压表接入电路中，要求在移动滑动变阻器滑片P的过程中电压表指针偏转角度变化最大. 为了满足要求，电压表应接入ABCD中的哪两点？电压表选用哪一挡量程？（不用写出原因） 求出滑动变阻器接入电路的阻值范围. ,1.（1）电流表的示数 I1=U1/R1=8 V/20 =0.4 A (2)电阻R1的电功率： P1=U1I1=8 V0.4 A=3.2 W. （3）电压表接入CD（或BD）两点，选用03 V 量程 当电压表表示数最小，为0 V时，滑动变阻器连入电路的电阻R2为0 当电压表满偏时，示数为3 V,电流I=U1/R1=9 V-3 V/20 =0.3 A 此时滑动变阻器连入电路的阻值R2=U2I=3 V/0.3 A=10 故滑动变阻器连入电路的阻值范围为0 10 .,2.随着社会的进步，人们生活水平不断提高，电冰箱已成为现代家庭不可或缺的家用电器.下表是小明家某品牌电冰箱的铭牌，周末小明全家到外婆家看望外婆，他们从星期六上午10：00出门到星期天上午10：00回家的这一天中，他家的用电器只有电冰箱工作（正常且自动间歇），且他们出门和回家时电能表前、后两次的示数如图10所示.则： ,（1）该电冰箱正常工作时的电流是多少？ （2）电冰箱在这一天中实际停机的时间是多少小时？（计算结果保留一位小数） （3）电冰箱主要的工作部件是压缩机（压缩机实际是一个电动机），电冰箱正常工作时压缩机将电能转化为机械能和内能，如果压缩机线圈的电阻为8，那么电冰箱正常工作时压缩机的机械功率是多少瓦？ ,3.（1）由P=UI知， 电冰箱正常工作时的电流：I=P/U=110 W/220 V=0.5 A （2）电冰箱实际消耗的电能： W=W2-W1=5 653.7 Wh-5 652.8 kWh=0.9 kWh 由P=W/t知, 电冰箱实际的通电时间：t=W/P=0.9 kWh/0.11 kW8.2 h 停机时间：t2=t1-t=24 h-8.2 h=15.8 h （3）压缩机的发热功率：P热=I2R=（0.5 A）28 =2 W 压缩机的机械功率：P机=P-P热=110 W-2 W=108 W,3 （2016雅安）有两只灯泡，A灯“6V 6W”，B灯“6V 3W” A和B中电流随两端电压变化关系的图像如图11甲所示 （1）将A、B并联接在6V电源两端，求干路上的电流； （2）将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，求此时A灯电阻； （3）将A与一个滑动变阻器（202A）串联接在6V电源两端，如图乙所示 调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率为A灯功率的两倍时，求滑动变阻器的功率,解：（1）将A、B并联接在6V电源两端，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯泡两端的电压均为6V，由图甲可知，通过两灯泡的电流分别为IA=1.0A，IB=0.5A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路上的电流：I=IA+IB=1.0A+0.5A=1.5A；