2021年中考物理三轮复习：力学+电学 综合计算题压轴题（含答案解析）

2021年中考物理三轮复习：力学+电学综合计算题压轴题

力学综合计算题压轴题

1.如图所示。放在水平地面上的物体A、B高度相等，A对地面的压力小于B对地面的压

力。若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度，则切去部分的质量mA'、ITIB'的关

系是（）

A.mA'一定大于IHB'B.RIA'可能大于UIB'

C.mA'一定小于IHB'D.HIA'可能等于RIB'

2.如图所示，形状不同，底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上，容器

内分别装有质量相等的不同液体。下列分析正确的是（）

A.液体密度关系为：pA<pB<pC

B.液体对容器底部的压强相等

C.液体对A容器底部的压强最小，对C容器底部的压强最大

D.三个容器对桌面的压强相等

3.如图（a）所示，底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体，其密度为p巾和p

乙，已知液体对各自容器底部的压强相等。现将甲、乙液体互换容器（均不溢出），如图

（b）所示，甲、乙液体对容器底部压强的变化量分别为Ap单、APi,则p甲p乙，

△p甲Ap乙（选填：>/</=

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4.将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有81g水从大烧杯中溢出；将其轻轻放入

盛满酒精的大烧杯中，静止后有72g酒精从大烧杯中溢出，已知p酒秸=O.8Xl（）3kg/m3,

则可判断物块在水中处于状态（选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”），物块的密度是

kg/m3«

5.如图甲所示，装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上，试管内水面与容器底部的

距离为h,试管壁粗细均匀、厚度不计；现将一物块完全浸没在该试管水中，发现试管内

水面与容器底部的距离恰好仍为h,如图乙所示，若试管横截面积与容器横截面积之比为

1：5,则新放入的物块密度为

甲7.

6.如图所示装置，物体B重为G,它浸没在水中匀速下沉时，通过滑轮组着重200N的物

体A在水平面上匀速运动：当用一个水平向左的拉力拉物体A,使物体B在水中匀速上

升一（物体B始终未露出水面），力Fi的功率为Pi，滑轮组的机械效率为甲；当物体B完

全露出水面后，用另一个水平向左的力F2拉物体A,使物体B仍然以相同的速度匀速上

升，力F2的功率为P2，此时滑轮组的机械效率为碓，已知：物体B的密度pB=5p水，

第一次的拉力Fi=60N,qi：T]2=44：45.若不计绳重、滑轮组装置的摩擦和水中的阻

力，功率之比Pi：P2=（g取10N/kg）。

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7.如图，杠杆AB可绕0点在竖直平面内自由转动，A端通过细绳悬挂一圆柱形金属块，

B端通过细绳悬挂一质量为1kg的小桶，已知圆柱形金属块的底面积75cm2、高5cm,圆

柱形容器的底面积lOOcn?,g取10N/kg。不计杠杆及细绳质量。当金属块刚刚浸没在圆

柱形容器内的水中时，杠杆在水平位置平衡，容器中的水深为10cm,如图甲所示，则此

时金属块所受浮力为N,水对容器底压力为N.打开圆柱形容器侧壁

的阀门K,放出适量水到烧杯M中，然后关闭阀门，把放出的水全部倒入小桶中，杠杆

在水平位置又重新平衡，此时金属块的下表面还没有出水面，如图乙所示。则金属块的

密度kg/m3»

8.某校课外科技小组的同学为测量暴雨过后浑浊江水的密度，设计了如图所示的一套装置:

A是弹簧测力计,B是边长为0.1m的均匀正方体浮子,C是底面积为200cm2、高为60cm、

重为5N的圆柱形容器，D是一固定在容器底部的轻质定滑轮。弹簧测力计和正方体浮子

之间用一轻质无伸缩的细线通过滑轮相连接(不考虑绳重和滑轮的摩擦)，按图中所示，

浮子B浸没在清水中时，容器中水的深度为20cm,测力计A的示数为5N,若将容器中

的清水换为同体积的浑水，弹簧测力计用拉力F2使浮子B浸没在浑水中，容器对桌面的

压强变化了200Pao求：

(1)浮子B的重力为多大？

(2)浑水的密度。

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9.如图所示，将一由A和B构成、两端开口的玻璃制品的底部扎上薄橡皮膜，做成容器。

A、B的横截面积分别为SA和SB，且SA=2SB=40cm2.(答器壁的厚度忽略不计)将容

器固定在放有电子秤的铁架台上，使橡皮膜刚好与电子秤完全接触，未倒入水时电子秤

的读数为零。往容器内缓慢倒入体积为240cm3的水后，水进入了容器中B部分，且在B

内的高度为2cm,此时水对容器底的压强为pi.电子称的读数为280g。g=10N/kg,p水

=1.0X103kg/m3o

(1)求容器中水的质量；

(2)求此时水对容器底的压强pi；

(3)接下来将一小合金块浸没在容器中最后沉底，B内水面上升了1cm,电子秤的读数

增加了120g,则合金块的密度为多大？

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10.在科技节，小海用传感器设计了如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保

持平衡，O为杠杆的支点，OB=3OA,竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上，

下端连在杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定,水箱的质量为0.8kg,

不计杠杆、细杆及连接处的重力。当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg。力传

感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中

水的质量变化的图象。（取g=10N/kg）

（I）物体M的质量为kg；

（2）当向水箱中加入质量为0.4kg的水时，水箱对水平面的压强为pi；继续向水箱中加

入质量为1.6kg的水时，水箱对水平面的压强为P2，则pi：P2=。

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参考答案与试题解析

1.如图所示。放在水平地面上的物体A、B高度相等，A对地面的压力小于B对地面的压

力。若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度，则切去部分的质量mA,、mB’的关

B.OIA'可能大于HIB'

C.mA,一定小于mis'D.mA,可能等于mu'

【解答】解：设物体A、B原来的高度为h,A的横截面积为SA，B的横截面积为SB；

A的密度为PA,B的密度为PB；

A对地面的压力为FA=GA=niAg=PASAhg,B对地面的压力为FB=GB=iiiBg=psSBhg；

VFA<FB.即：pASAhgVpBSBhg，

PASA<PBSB>

在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度h',

ITIA=PASAH,ITIB=PBSBH,

*/PASAh'VpijSBh',

•*mAmB°

故选：Co

2.如图所示，形状不同，底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上，容器

内分别装有质量相等的不同液体。下列分析正确的是（）

A.液体密度关系为：PA<PB<PC

B.液体对容器底部的压强相等

C.液体对A容器底部的压强最小，对C容器底部的压强最大

D.三个容器对桌面的压强相等

【解答】解：

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A、根据p=&可知，质量相等的不同物质，体积越大，密度越小，由图可知，VA<VB

V

<Vc.故PA>PB>pC.故A错误；

BC、三个容器中，A中液体对容器底部的压力大于自身的重力；B中液体对容器底部的

压力等于自身的重力；C中液体对容器底部的压力小于自身的重力；根据公式p=E可知，

S

三个容器底面积相同，液体对A容器底部的压强最大，对B容器底部的压强次之，对C

容器底部的压强最小，故BC错误；

D、三个容器的重力相等，液体的质量相等，则重力相等，容器放在水平桌面上对水平桌

面的压力相同，又底面积相等，根据公式p=1可知，三个容器对桌面的压强相等，故D

正确。

故选：D。

3.如图（a）所示，底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体，其密度为p甲和p

乙，己知液体对各自容器底部的压强相等。现将甲、乙液体互换容器（均不溢出），如图

（b）所示，甲、乙液体对容器底部压强的变化量分别为中、Api,则。甲>P?.,

【解答】解：

（1）由图（a）可知，甲液体的深度小于乙液体的深度，

因液体对各自容器底部的压强相等，

所以，由p=pgh可知，甲液体的密度大于乙液体的密度，即p甲〉pz.；

（2）因图（a）中，液体对各自容器底部的压强相等，且Si>S2，

所以，由p=1的变形式F=pS可知，甲液体对容器底部的压力大，

因柱形容器底部受到的压力和液体自身的重力相等，

所以，甲液体的重力大，即G甲〉G。

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将甲、乙液体互换容器后，甲液体对容器底的压力不变(等于甲的重力)，而受力面积发

生变化，则甲液体对容器底部压强的变化量:

△p『加一%=随一%

S1$2S]$2$1

乙液体对容器底的压力不变(等于乙的重力)，而受力面积发生变化，则乙液体对容器底

部压强的变化量:

F7F7G/Gy11

△p乙='-—^=—-—^=G乙(-A---A-),

$2S152S[$2S[

因为Gi(i>G乙，

所以G甲(―^―-—^―)>G乙(―-—^―)>

$2$1$2

即：△ptp>z\p乙。

故答案为：>;>。

4.将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有81g水从大烧杯中溢出；将其轻轻放入

盛满酒精的大烧杯中，静止后有72g酒精从大烧杯中溢出，已知p酒蓿=0.8X103kg/m3,

则可判断物块在水中处于漂浮状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”)，物块的密度

是0.9。用kg/n?。

【解答】解：假设p物2P水，物体将在水中悬浮或下沉在杯底，在酒精中下沉在杯底，

此时排开水或酒精的体积相同，根据F浮=p澹Vitg可知受到的浮力关系为5：4,

而现在根据F浮=Gj#=Gis=m溢g可知浮力关系为9：8,所以p物Zp水不可行；

假设p物Wp酒帮，物体将在水中漂浮，在酒精中漂浮或悬浮，这样受到的浮力相等，都等

于自重，但是实际受到的浮力不相等，所以p物<p酒精不可行；

可见物体的密度一定是大于酒精的密度、小于水的密度，所以物体在水中会漂浮，而在

酒精中下沉到杯底：

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•.•物体在水中漂浮，

・・F浮=G物=m物g，

TF浮=6排=6^=m溢g,

••m物=01・溢=81g,

•・,物体在酒精中下沉，p酒精=0.8Xl()3kg/m3=0.8g/cm3,

/.V物=丫1n排=—选一=90cm3,

P酒精0.gg/m?

物体的密度：

p=粤巴=一。均一=O.9g/cm3=O.9X103kg/m3。

V物90cm3

故答案为：漂浮;0.9X1O3.

5.如图甲所示，装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上，试管内水面与容器底部的

距离为h,试管壁粗细均匀、厚度不计；现将一物块完全浸没在该试管水中，发现试管内

水面与容器底部的距离恰好仍为h,如图乙所示，若试管横截面积与容器横截面积之比为

1：5,则新放入的物块密度为125X1()3kg/n?。

【解答】解：设试管底面积为Si,容器底面积S2,物块完全浸没在该试管水中后，试管

中液体上升的高度是ho,试管底部应再下沉的深度hi,因试管下沉容器液面上升的高度

h2，如图所示:

S：

试官内物块体积：V物=丫物排=Siho

物块的重力：Gw=p物gVi^=p物gSiho

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试管增加的浮力F浮=p=gSi(hi+h2)

容器底部增加的压力F“i=p水8$2112

因为试管放入物块后，试管仍处于漂浮状态

所以，放入物块的重力G物=试管增加的浮力F浮=容器底部增加的压力FtK

p物gSiho=p，kgSi(hi+h2)=p水852112

依题意有S2=5SI，代入p水gSi(hi+h2)=p水852112，得hi=4h2，h2=0.25hi

因试管内水面与容器底部的距离都为h,所以ho=hi

p物gSiho=p^gSihi=p*gSi(hi+h2)=p*gSi(hi+0.25hi)

贝ljp物=1.25p，n=1.25X103kg/m3o

故答案为：1.25X103。

6.如图所示装置，物体B重为G,它浸没在水中匀速下沉时，通过滑轮组着重200N的物

体A在水平面上匀速运动；当用一个水平向左的拉力拉物体A,使物体B在水中匀速上

升(物体B始终未露出水面)，力Fi的功率为Pi，滑轮组的机械效率为左；当物体B完

全露出水面后，用另一个水平向左的力F2拉物体A,使物体B仍然以相同的速度匀速上

升，力F2的功率为P2，此时滑轮组的机械效率为碓，已知：物体B的密度pB=5p水，

第一次的拉力Fi=60N,T]i：T]2=44：45.若不计绳重、滑轮组装置的摩擦和水中的阻

力，功率之比Pi：P2=9：10(g取10N/kg)。

【解答】解：当B在水中下沉，物体A在水平面上匀速运动，A水平方向受力情况如图

甲所示。

当用力B拉物体A,物体B在水中匀速上升时，A水平方向受力情况如图乙所示。

当物体B完全露出水面后，用力F2拉物体A,A水平方向受力情况如图丙所示。

当物体B浸没在水中时，动滑轮与物体B的受力情况如图丁所示。

当物体B完全露出水面时，动滑轮与物体B的受力情况如图戊所示。

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甲图中，物体A向右匀速运动，所以有：f=F；

乙图中，物体A向左匀速运动，所以有：Fi=f+F（物体B仍在水中，绳子的拉力不变）

丙图中，物体A向左匀速运动，所以有：F2=f+F'（物体B完全露出水面，绳子的拉

力发生了变化）

丁图，物体B浸没在水中，把物体B和动滑轮当作一个整体，所以有.：3F=G动+G-F浮

①

戊图，物体B完全露出水面，把物体B和动滑轮当作一个整体，所以有：3F'=G动+G②

（1）B浸没在水中时，B受到的浮力：Fj?=p水gVB=p水8一=p，kX——=AG；

P5P水5

B物体匀速下沉时，由①式可得，作用在绳子上的拉力：

===

F—（G-F浮+G动）—（G-2G+G动）—X（性G+G动）；

33535

甲图中，A匀速运动，所以f=F=JiX（_£G+G动）；

35

乙图中，拉力Fi拉A使B匀速上升，所以Fi=F+f=」（乡G+G动）+f=2X^X（1G+G

3535

动）=60N,

化简后可得：4G+5G动=450N③；

B完全露出水面时，由②式可得，作用在绳子上的拉力：F'=JL（G+GM）；

3

滑轮组的机械效率U=±=S且=且（物体B在水中时，G为B在水中的视重，等于

W总FsnF

其重力与浮力之差），

丁戊两图中滑轮组机械效率之比：

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m：.2=G-F浮:-^_=——------：——-------=^(G+G动)：(1G+G

3F3F3X^-(-1G+G^)3x/(G+G动)55

动)=44：45

化简后可得：G=10G动④；

联立③④可得：G幼=10N,G=10G动=10X10N=100N；

(2)水平面对物体A的摩擦力：f=」_X(_1G+G动)=Ax(Ax100N+10N)=30N；

3535

(3)因为B完全露出水面，所以B给A的拉力为F'=A(G+G.P；

3

因为F2拉人使B匀速上升，P2=—(G+G动)+f=A(100N+10N)+3ON=@121L；

333

由于物体运动的速度不变，由P=Fv可得：Pi：P2=FI：F2=60N：幽1=9：10。

3

故答案为：9：10o

7.如图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内自由转动，A端通过细绳悬挂一圆柱形金属块，

B端通过细绳悬挂一质量为1kg的小桶，已知圆柱形金属块的底面积75cm2、高5cm,圆

柱形容器的底面积lOOcn?,g取10N/kg。不计杠杆及细绳质量。当金属块刚刚浸没在圆

柱形容器内的水中时，杠杆在水平位置平衡，容器中的水深为10cm,如图甲所示，则此

时金属块所受浮力为3.75N,水对容器底压力为10N.打开圆柱形容器侧壁的阀

flK,放出适量水到烧杯M中，然后关闭阀门，把放出的水全部倒入小桶中，杠杆在水

平位置又重新平衡，此时金属块的下表面还没有出水面，如图乙所示。则金属块的密度

9X1Q3kg/m\

【解答】解：

(1)金属块的体积：

V=S物H=75cm2x5cm=375cn?=3.75)<10%3,

金属块浸没在水中受到水的浮力：

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Ft?=p水gV1F=p水gV=l.OX103kg/m3X10N/kgX3.75X104m3=3.75No

（2）水对容器底的压强为：

p=p水gh=1.0X103kg/m3X1ON/kgX0.1m=lOOOPa,

水对容器底的压力：

42

F=pS=1OOOPaX100X10-m=10No

（3）甲图杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件得，

（G-F浮）XOAuG^XOB-------------①

打开圆柱形容器侧壁的阀门K,放出适量水到烧杯M中，然后关闭阀门，把放出的水全

部倒入小桶中，杠杆在水平位置又重新平衡，

设水面下降的高度为h',

则流出水的重力为：G水=p水g（S容-S物）h',

此时金属块受到的浮力为：F#=p^gS物（H-h'）,

乙图杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件得，

（G-F浮'）XOA=（G桶+G水）XOB---------②

②组G-F浮'_6桶+6水

①G-F浮G桶

由重力公式和前面分析可得：

P金gS物H-P水gS物（H-h'）_m桶g+P水g（S容-S物）h'

--------------------------,

P金gS物H-P水gS物Hm桶g

敕锦徂P金H-P水H+P水h'm桶+P水（5容-5物）h，

P金H-P水Hm桶

化简得P水h'=P水（S容/物）h，,

P金H-P水Hm桶

,m桶

则p金H-p水H=——™,

s咨-s物

代入数据有：0.05m（p^-1.0X103kg/m3）=--------四_--

（100-75）X10~4m2

解得金属块的密度：p金=9Xl（）3kg/m3。

故答案为：3.75；10；9X103O

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8.某校课外科技小组的同学为测量暴雨过后浑浊江水的密度，设计了如图所示的一套装置:

A是弹簧测力计,B是边长为0.1m的均匀正方体浮子,C是底面积为200cm2、高为60cm、

重为5N的圆柱形容器，D是一固定在容器底部的轻质定滑轮。弹簧测力计和正方体浮子

之间用一轻质无伸缩的细线通过滑轮相连接(不考虑绳重和滑轮的摩擦)，按图中所示，

浮子B浸没在清水中时，容器中水的深度为20cm,测力计A的示数为5N,若将容器中

的清水换为同体积的浑水，弹簧测力计用拉力F2使浮子B浸没在浑水中，容器对桌面的

压强变化了200Pao求：

(1)浮子B的重力为多大？

(2)浑水的密度。

(1)正方体浮子B的体积VB=(0.1m)3=1X103m3,

则浮子B浸没在清水中时，浮子B受到的浮力：F水gV?#=p木gVB=lX103kg/m3

X10N/kgX1XIO_3m3=lON,

根据图示可知，浮子B受到竖直向下的拉力加上重力等于竖直向上的浮力，即：FI+GB

=F浮i，

浮子B的重力：

GB=F浮1-Fi=ION-5N=5N；

(2)B的体积VB=1义M3m3=lXl()3cm3,

23333

水的体积V=Sh-VB=200cmX20cm-1000cm=3000cm=3X10-m,

定滑轮质量不计一，图中装清水时，弹簧测力计的示数F1=F浮1-GB，

容器对桌面的压力：

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F压i=G容+G水+GB-Fi=G容+p水Vg+GB-（F浮i-GB）=G容+p水Vg+2GB-F浮i-

---------①

将容器中的清水换为同体积的浑水，容器对桌面的压力：

F压2=G容+G浑水+GB-F2=G容+p浑水Vg+GB-（F浮21GB）=G容+p浑水Vg+2GB-F浮2,

------------------------②

因为浑水的密度大于清水的密度，且容器中液体的体积大于木块排开液体的体积，

所以由①②可知F压2>F压1,

则压力变化量：

△F压=尸压2-F压1

=G容+p浑水Vg+2GB-F浮2-（G容+p水Vg+2GB-F浮1）

=P浑水Vg-p水Vg+F浮1-F浮2

=（p浑水-p水）Vg-（p浑水-p水）VBg,

=（p浑水-p水）（V-VB）g,

由P=1可得压力变化量：

△F«；=ApS=200PaX200X10-4m2=4N,

可得：（p浑水-p水）（V-VB）g=4N,

3333

即（p浑水-IxUkg/n?）（3X10m-lX10-m）X10N/kg=4N,

33

解得：p浑水=1.2X10kg/mo

答：（1）浮子B的重力为5N；

（2）浑水的密度为1.2Xl（）3kg/m3。

9.如图所示，将一由A和B构成、两端开口的玻璃制品的底部扎上薄橡皮膜，做成容器。

A、B的横截面积分别为SA和SB，且SA=2SB=40cm2.（答器壁的厚度忽略不计）将容

器固定在放有电子秤的铁架台上，使橡皮膜刚好与电子秤完全接触，未倒入水时电子秤

的读数为零。往容器内缓慢倒入体积为240cm3的水后，水进入了容器中B部分，且在B

内的高度为2cm,此时水对容器底的压强为pi.电子称的读数为280g。g=10N/kg,p水

=1.0X103kg/m3»

（1）求容器中水的质量；

（2）求此时水对容器底的压强pi；

（3）接下来将一小合金块浸没在容器中最后沉底，B内水面上升了1cm,电子秤的读数

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增加了120g,则合金块的密度为多大?

【解答】解：（1）由p=则可得，容器中水的质量：

V

m水=p水丫水=L0g/cm3x240cm3=240g=0.24kg；

（2）B内水的体积：

VB=SBHB—20cm2X2cm=40cm3,

A内水的体积：

VA=V水-VB=240cm3-40cm3=200cm3,

A内水的深度：

hA=~^-=200cm=5cm,

40cm2

则容器内水的深度：

h水=11人+1113=5加+2cm=7cm=0.07m，

此时水对容器底的压强：

pl=p水gh水=l.OXl03kg/m3X1ON/kgX0.07m=700Pa；

（3）合金的体积：

V合金=SB4h=20cm2x1cm=20cm3,

水对容器底部压力的增加量：

3342

△F4；=Ap水SA=P水gh水SA=1.0X10kg/mX10N/kgX0.01mX40X10m=0.4N,

因容器是不规则的，容器底部受到压力的增加量等于合金块对容器底部的压力加上水对

容器底部压力的增加量，

所以，合金块对容器底部的压力：

F^=AF-△F7k=Amg-水=O.12kgX10N/kg-0.4N=0.8N,

合金受到的浮力：

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F浮=p水gV☆金=1.0X103kg/m3X10N/kgX20X10-6m-0.2N,

因金属对容器底的压力等于自身的重力减去受到的浮力，

所以，合金的重力：

G合金=F合金+F浮=0.8N+0.2N=IN,

合金块的质量：

m合佥=j合金=————=0.1kg=100g,

g10N/kg

则合金的密度：

p合金=上。毛=.10°苴一=5g/cm3=5X103kg/m3<.

V合金20cm3

答：(1)容器中水的质量为0.24kg；

(2)此时水对容器底的压强为700Pa；

(3)合金块的密度为多5Xl()3kg/m3。

10.在科技节，小海用传感器设计了如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保

持平衡，O为杠杆的支点，OB=3OA,竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上，

下端连在杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定,水箱的质量为0.8kg,

不计杠杆、细杆及连接处的重力。当图甲所示的水箱中装满水时，水的质量为3kg。力传

感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中

水的质量变化的图象。(取g=10N/kg)

力传感器〜细杆a修

B

(1)物体M的质量为0.2kg；

(2)当向水箱中加入质量为0.4kg的水时，水箱对水平面的压强为pi；继续向水箱中加

入质量为1.6kg的水时，水箱对水平面的压强为P2，则pi：P2=6：19。

【解答】解：

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（1）由图乙可知，水箱中没有水时（m=0）,力传感器的示数为Fo=6N（即细杆a的上

端受到的拉力为6N）,

由杠杆的平衡条件FiLi=F2L2可得，FO«OA=GM*OB,

则GM=-^-F0=AX6N=2N,

OB3

物体M的质量：mM=—=———=0.2kg；

g10N/kg

（2）由图象可知，加水1kg时水面达到M的下表面，则向水箱中加入质量为0.4kg的水

时，物体M受到的浮力为零，

所以，水箱对水平面的压力Fi=（m水箱+m水）g=（0.8kg+0.4kg）X10N/kg=12N；

继续向水箱中加入质量为1.6kg的水即注水的总质量为2kg,分析图象可知此时物体M

恰好浸没，力传感器的示数为24N（即细杆a的上端受到向下的压力为24N）,

由杠杆的平衡条件可得，FAPA=FBPB,

则杠杆B端受到向上的支持力：FB=^.FA=AX24N=8N,

0B3

因力的作用是相互的，此时物体M受到向下的压力FB'=FB=8N,

把物体M和水、水箱看做整体，整体受到水平面竖直向上的支持力和竖直向下水箱、水、

物体M的总重力以及细杆b的压力作用处于平衡状态，

由整体受到的合力为零可得，整体受到的支持力：

,

F支持=（m水箱+m/+mM）g+FB=（0.8kg+2kg+0.2kg）X10N/kg+8N=38N,

因水平面对水箱的支持力和水箱对水平面的压力是一对相互作用力，

所以，水箱对水平面的压力F2=F支持=38N,

则两种情况下水箱对水平面的压强之比为：

Pl=5水箱=i2N=6

P7I238N19°

S水箱

故答案为：（1）0.2；（2）6：19。

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电学综合计算题压轴题

1.如图所示的电路图中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R3.若只闭合

开关S1将滑动变阻器的滑片P置于A端时，电压表V|的示数为U1,电压表V2的示数

为U2；若此时将滑动变阻器的滑片P移至B端，电压表Vi的示数变为Ur，电压表V2

的示数变为U2',电流表Ai的示数为0.2A,已知Ui：UI'=1：2,U2：U2-3：1,R2=

3Q.则Ri与R2是联的(选填“串”或“并联”)，电阻Ri的阻值为Q.若开

关都闭合时，电流表Ai、A2选用0〜3A的量程，则电流表Ai示数与电流表A2示数之

比的最小值是____。

2.如图所示电路，设电源电压不变，灯L的规格为“24V24W”，且灯丝电阻不随温度变化,

滑动变阻器的规格为“100Q1A”，电流表的量程为0〜3A.移动滑片使滑动变阻器的阻

值为R1且保持不变，在保证电路安全的情况下操作如下：当闭合开关SI、S4,断开开

关S2、S3时，电流表的示数为II,电压表的示数为U1,电路消耗的总功率为P1.当开

关SI、S2、S3、S4都断开时，电流表的示数为12,电路消耗的总功率为P2.当只断开

开关S4时，电压表示数为U2.已知P1=6.75W,P2=4.5W,UI：U2=5：8.求：

(1)灯L的电阻；耳

(2)灯L正常工作100s的电功；

(3)通过开关的断开与闭合以及滑动变阻器滑片位置的改变，使整个电

路的总功率最大，求这个总功率。

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3.如图甲电路，电源电压U保持不变，Ri和R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。开关S闭

合、Si断开、S2置于a时，调节滑动变阻器，电压表Vi的示数与电流表A的示数关系

图线如图乙的I所示；开关S和Si闭合、S2置于b时，调节滑动变阻器，电压表V2的

示数与电流表A的示数关系图线如图乙的II所示。

请画出该题的各个等效电路图。求：

(1)电阻Ri的阻值。

(2)电源电压U和电阻R2的阻值。

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4.物理课外兴趣小组为学校花房设计了具有加热和保温功能的电热器，其内部简化电路图

如图1所示。R3为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。Ri、R2均为电热丝，Ri=20011,

R2=100ft,线圈阻值忽略不计.

图1图2

（1）为了用电安全，电热器应使用（选填“两脚”或“三脚”）插头；闭合开关

Si、S2,当衔铁没有被电磁铁吸引时，工作电路处于（选填“加热”或“保温”）

状态。

（2）加热时，工作电路的总功率是多少？

（3）控制电路电源电压为6V,经测试当控制电路中电流I达到0.15A时衔铁被吸下、

减小到0.1A时衔铁弹起。热敏电阻R3随温度变化关系如图2所示。求电热器所控制的

花房内温度的变化范围。

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5.如图甲所示电路，电源电压恒定。滑动变阻器R上标有“20。1A"，灯泡L上标有“4V

1.6W"，灯泡L的电流与电压的关系图像如图乙所示。只闭合开关Si,当滑片P移动到

R的右端时，定值电阻Ri的电功率为门；当滑片P移动到R的左端时，灯泡恰好正常

发光，定值电阻Ri的电功率为P2，则Pi：P2=l：4o

(1)当流过灯泡的电流为0.3A时，求灯泡的实际电功率P*

(2)当滑片P移动到R的右端时，求灯泡两端的电压。

(3)如图甲所示，重新更换了电源电压，并保持恒定。用另一个定值电阻R2替换灯泡L,

两电表的量程与之前相比可能更换，但在后续操作中电表量程均将保持不变。同时闭合

开关Si、S2,滑片P移动到某一位置时，电流表和电压表指针位置如图丙所示；滑片P

移动到另一位置时，其中一个电表指针刚好达到所选量程的最大刻度值处，另一个电表

指针在所选量程最大刻度值的2处。求定值电阻R2的可能值。

6.如图所示电路中，已知电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6V3W”，滑动变阻器R

的最大阻值为30Q,Ro为定值电阻。

(1)小灯泡L正常发光时的电流为多少？

(2)只闭合开关Si和S2,将变阻器滑片从最左端a向右滑动，当变阻器接入电路的阻

值为4。时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压是多少？

(3)只闭合开关Si和S3,当滑片置于a时，电压表示数为6V,电流表示数为0.2A,此

时滑动变阻器消耗的电功率为1.2W,当滑片向右滑动到另外某个位置时，变阻器消耗的

电功率仍然为1.2W,试求在这个位置时电流表的示数I。

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7.在青竹湖湘一的一次科技活动中，老师给同学们展示一个如图1所示的黑盒子，盒内有

一个电池组（已知电压为12V）、两个阻值分别为Ri和R2的电阻和若干导线组成的电路,

盒内电路分别跟盒外的四个接线端A、B、C、D相连接。小腆向学用电流表试触A、B、

C、D任意两个接线柱时，发现AD间的电流很大，接着他进行了以下操作：当电流表分

别接在AB、CD间时，电流表无示数；电流表接DB间时，读数为1.2A；电流表接AC

间时读数为0.8A；电流表接BC间时，读数为0.48A。

根据上述测量结果，完成下列要求：

B

C

（1）电源接在相邻的两点间：

（2）当电流表接在BC间时，电路中的电阻为多大？

（3）在图1的方框中画出能表示盒内电路连接情况的电路图（标出电阻大小）；

（4）小祝同学在B、C之间接一个最大电阻为15欧姆的滑动变阻器R3,再用电流表连

接A端和滑动变阻器的滑片P,如图2所示，在滑片P由最下端移至最上端的过程中，

电流表示数的最大值和最小值的比值是多少。

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8.如图所示，电源两端电压保持18V不变。闭合开关S,把变阻器的滑片先后移到A点和

B点时，滑动变阻器消耗的电功率均为Pi=2W,前后两次电流之比为1：2.(滑片在B

点时变阻器接入电阻为RB.A点为变阻器的中点)。电路中的滑动变阻器滑片从A到B

滑动的过程中，电压表Vi、V2示数变化量分别为△5和△U2,AUi：△U2=l：3.求:

(1)RA：RB；

(2)Ri：R2；

(3)求滑动变阻器的最大阻值；

(4)闭合开关，从左往右移动滑片P,求使R与R2的电功率之和始终变小的滑动变阻

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2021中考压轴题训练-电学综合

参考答案与试题解析

1•【解答】解：只闭合开关Si，将滑动变阻器的滑片P置于A端时，等效电路图如图甲所

示；

只闭合开关Si，滑动变阻器的滑片P移至B端时，等效电路图如图乙所示；

开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于B端时的等效电路图如图丙所示；

Ri&R2=3fi

ifI=0.2A4------ur------

(1)图甲和图乙中，

因电阻R2的阻值一定，且U2：U2'=3:1,

U2

所以，由1=旦可得：」_=号R一2=一"=&

z

Rrru2i

因为U1：Ui

所以,

I'(d+R3)I

即：I=3X2I

21R1+R3

解得：R3=5RI，

因电源电压一定时，则电流与总电阻成反比，

++

所以，「T一=R>i~+RoR~oRi一+Ro?——5R1o

IR]+R?R]+R21

解得：RI=2R2=2X3Q=2C,R3=5RI=5X2C=10Q；

33

图乙中，电源的电压：

U=I'(R1+R2+R3)=0.2AX(2Q+3Q+10Q)=3V；

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(2)已知两电流表示数比值：%■=」..&!—=­y—；

JA2^l_11i___L

IAI

根据两电流表示数的比值表达式可知，当电流表Ai的示数最大时，两电流表的示数之比

最小，而两电流表的量程均为0〜3A,故此时电流表Ai的示数为3A；

图丙中，因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以通过Ri的电流为：h=」L=0-=1.5A,

R120

则两电流表示数的最小比值：41=」AL_=—^―==2。

I2IAI<II」L

A1IAI3A

故答案为：串；2；2。

2.【解答】解：(1)灯L的规格为“24V24W”，表示灯的电压为24V,额定功率为24W,

根据P=UI=U：可得，灯L的电阻:

R

RL=生―=.<2©)」=24。；

PL24W

(2)根据P=2■得，

t

灯L正常工作100s的电功为:

W=PLt=24WXIOOs=24OOJ；

(3)因电源电压不变，根据P=UI可知，两种情况下电流之比等于总功率之比:

=P1