2023中考物理分类汇编28计算题

30.〔2023•湘潭〕如以下列图是某自动蓄水箱的结构示意图．A是水箱中的实心圆柱体，体积为800cm3，密度为2.0×103kg/m3，用细绳悬挂在水箱顶部的传感开关S上．当传感开关S受到竖直向下的拉力大于10N时闭合，与S连接的水泵〔图中未画出〕向水箱注水：当拉力等于10N时，S断开，水泵停止注水．细绳的质量忽略不计，求：

〔1〕A的质量为kg．

〔2〕停止注水时，水箱水位高为1.2m，水箱底部受到水的压强为Pa．

〔3〕停止注水时，A受到的浮力为N，此时圆柱体A排开水的体积为多少？【专题】计算题；密度及其应用；压强、液体的压强；浮力．【分析】〔1〕利用密度公式计算A的质量；

〔2〕利用液体压强公式求解水箱底部受到水的压强；

〔3〕细绳的质量忽略不计，停止注水时，A受到重力、拉力和浮力的作用保持平衡，那么浮力等于重力与拉力之差；知道浮力，利用V排=F浮ρ水g求解此时圆柱体A排开水的体积．【解答】解：〔1〕根据ρ＝m/V可得，A的质量：

m=ρV=2.0×103kg/m3×800×10-6m3=1.6kg；

〔2〕利水箱底部受到水的压强：

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa；

〔3〕A受到的拉力为F拉=10N，

A的重力G=mg=1.6kg×10N/kg=16N，

细绳的质量忽略不计，停止注水时，A受到重力、拉力和浮力的作用保持平衡，

那么A受到的浮力F浮=G-F拉=16N-10N=6N，

根据F浮=ρ水gV排可得，排开水的体积：V排=F浮ρ水g=6N1.0×103kg×10N/kg=6×10-4m3．

故答案为：〔1〕1.6；〔2〕1.2×104；〔3〕6；此时圆柱体A排开水的体积为6×10-4m3．【点评】此题考查密度公式的应用、力的平衡、液体压强计算和浮力公式的应用，题目难度适中，适合学生训练，是一道好题．31.〔2023•湘潭〕硫化镉〔CdS〕是一种光敏材料，其电阻值R随光照强度E〔E越大表示光照越强，其国际单位为cd〕的变化如图2所示．某展览厅〔如图1所示〕为保护展品．采用这种材料设置了调光天窗．当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯给予补光．调光天窗的电路原理如图3所示，R0为定值电阻，R为CdS电阻，P为电磁铁，其线圈电阻RP为10Ω，当电流到达0.06A时能吸合衔铁．电源电压U1=12V，U2=220V，那么：

〔1〕图2中R随光照强度E变大而〔选填“增大〞或“减小〞〕．

〔2〕图3中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V10W〞节能灯，这些节能灯同时正常工作4小时，共消耗电能kW•h．

〔3〕假设要缩短节能灯点亮的时间，可换用阻值较〔选填“大〞或“小〞〕的R0．

〔4〕当外界光照强度到达1cd时，电动卷帘便开始工作，求R0的阻值．【专题】应用题；信息给予题；定量思想；推理法；欧姆定律；电能和电功率；磁现象、电生磁．【分析】〔1〕由图2可知，电阻值R随光照强度E的变化规律；

〔2〕先求出10盏节能灯的总功率，又知道正常工作时间，根据W=Pt求出这些节能灯共消耗电能；

〔3〕为缩短路灯点亮时间，在设置时将光敏电阻的光照强度减小，结合图象和电磁铁能吸合衔铁的电流不变，利用欧姆定律判断即可；

〔4〕当外界光照强度到达1cd时，根据图象可以看出R的阻值，根据欧姆定律的变形公式求出总电阻，再利用串联电路电阻特点求出R0的阻值．【解答】解：

〔1〕由图2可知，R随光照强度E变大而减小．

〔2〕10盏节能灯的总功率：

P=10P1=10×10W=100W=0.1kW，

那么这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能：

W=Pt=0.1kW×4h=0.4kW•h．

〔3〕假设要缩短节能灯点亮的时间，即当外界光照更弱时，电磁铁才能吸合衔铁，节能灯才能工作；

由图2可知，当光照强度E减小时，R的阻值变大，而电磁铁能吸合衔铁的电流不变，电源电压不变，那么电路总电阻不变，故应换用阻值较小的R0．

〔4〕当外界光照强度到达1cd时，由图2可知，R=120Ω，

当电动卷帘便开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流I=0.06A，电路总电阻：R总=U1I=12V0.06A=200Ω，

根据串联电路电阻规律可知，R0的阻值：

R0=R总-R-RP=200Ω-120Ω-10Ω=70Ω．

故答案为：〔1〕减小；〔2〕0.4；〔3〕小；〔4〕R0的阻值为70Ω．【点评】此题主要考查光敏电阻的特点、电功的计算、串联电路的特点及欧姆定律的灵巧运用等知识，关键能从图象上找出有用的信息，并弄清楚电磁继电器的工作原理，有一定的综合性．28．〔2023•百色〕如图15所示的电路中。电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω1.5A〞，小灯泡上标有“2.5V1.25W〞字样〔小灯泡的电阻值随温度变化忽略不计〕。求：〔1〕小灯泡正常发光60s消耗的电能；〔2〕小灯泡正常发光时的电阻；〔3〕在两电表的示数均不能超过所选量程、灯泡两端电压不超过额定电压和不损坏其它元件的情况下，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围。【答案】〔1〕75J；〔2〕5Ω；〔3〕4Ω～10Ω命题立意：电路变化分析综合计算解析：此题主要考查了电功率公式、欧姆定律的应用。要掌握其根本公式及推导公式和公式变形，同时注意分析电路中的极值问题。〔1〕根据小灯泡上标有“2.5V1.25W〞字样，由P=W/t可得：小灯泡正常发光60s消耗的电能，由W=Pt可得：W=1.25W×60s=75J〔2〕小灯泡正常发光时，由P=UI,I=U/R可得：P=U2/R小灯泡正常发光时的电阻：R=U2/P=〔2.5V〕2/1.25W=5Ω〔2〕由图R与L串联，电压表测R两端电压，由题，滑动变阻器允许通过最大电流1.5A，灯泡额定电流I=P/U=1.25W/2.5V=0.5A，电流表的量程为0～0.6A,由串联电路电流处处相等可知，电路最大电流等于灯泡额定电流，即Imax=0.5A,由串联电路特点和欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的阻值最小：R滑最小=〔U−U额〕/Imax=〔4.5−2.5〕V/0.5A=4Ω假设电压表量程为0～3V，电压表最大示数是3V，此时电路电流：I′=〔U−UR〕/RL=〔4.5−3〕V/5Ω=0.3A由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值：R滑最大=UR/I′=3V/0.3A=10Ω那么滑动变阻器接入电路的阻值范围是：4Ω～10Ω〔2023•潍坊〕〔5分〕某品牌的电热水壶铭牌如以下列图，电热水壶正常工作时，将水壶中的额定容量的水加热至沸腾。室温与水的初温皆为20℃，水的比热容c水=4.2×103J/〔kg•℃〕，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求水吸收的热量；通过计算判断，加热时间是否可能为200s。〔2023•潍坊〕〔9分〕如以下列图电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，灯泡L的额定电压UL=6V。断开S1，闭合S2、S3，移动滑动变阻器的滑片，当电流表示数I1=0.2A时，电压表的示数U1=4.8V。闭合S1、S2、S3，滑片滑至最右端时，灯泡L正常发光，电流表的示数I2=0.75A。断开S3,闭合S1、S2,在移动滑片的过程中，当电流表示数分别为I、2I时，滑动变阻器的电功率均为P同。忽略灯泡电阻随温度的变化。求：定值电阻R0的阻值；灯泡L的额定电流IL；〔3〕滑动变阻器的电功率P同。220V240W6Ω2〔1品智筒洗机有净高不伤物可定涤度便P现档转旋至1时1R2时作洗机于加状旋至2时2和电机同时作衣处温洗状态R1和R2电热丝其值受影响R=2Ω，主要数下C220V240W6Ω10kg1050〔2〕R2电证的漏电况电依防电和体入人的大电阻为21分解：分分分与R2∴P=R1分R2P-分R2=分R2分= 分

6Ω= 分

分因为U分2〔12分进三月来营头现一共享动车下是种汽的要取 。。165.5度0.8分分N分分FS

= 分= 分32．〔2023•衡阳〕如以下列图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未漏出水面〕，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%，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10秒内做的功；〔3〕物体A所受拉力F2的大小；〔4〕物体A的密度。【答案】〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕【解析】【考点】电功、滑轮组、浮力、密度30．〔2023•衡阳〕2023年5月5日C919在浦东机场成功起飞。这是我国最新自主研发的中型民航客机，打破了欧美国家民航技术长期垄断，成为我国“大国制造〞的标志之一。该机在某次试飞时飞机以300km/h的速度水平匀速飞行了2h；估计该机质量为40t，着陆后静止在水平地面时轮子与地面的总结出面积为4m2。求：〔1〕飞机在这2h内水平飞行的路程；〔2〕飞机水平匀速飞行时受到的升力；〔3〕飞机静止在水平地面时对地面的压强。【答案】〔1〕600km〔2〕〔3〕【解析】【考点】速度、二力平衡、压强28．〔2023•威海〕图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图，它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成，小明家住该小区某栋楼的16楼，他乘电梯从1楼匀速升到16楼用时50s，每层楼的高度为3m．小明重600N．轿厢重5400N，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，针对此时程，解答以下问题．〔1〕拉力F的功率为多大？〔2〕动滑轮A提升小明的机械效率为多少？〔3〕图乙是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图，在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作，当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作，在控制电路中，电源电压为6V，保护电阻R2=100Ω，电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力〔F压〕大小变化如图丙所示，电磁铁线圈的阻值忽略不计，当电磁铁线圈电流超过0.02A时，电铃就会发出警报声，假设乘客人均重为700N，该电梯最多可以乘载多少人？【考点】IH：欧姆定律的应用；F4：滑轮〔组〕的机械效率；FF：功率的计算．【分析】〔1〕根据滑轮组的省力特点求出拉力大小，求出轿厢上升的高度，根据s=2h求出拉力移动距离，再根据W=Fs求出拉力做的功，根据P=求出拉力的功率；〔2〕根据W=Gh求出动滑轮做的有用功，再根据η=求出机械效率；〔3〕根据欧姆定律求出电路中的总电阻，减去保护电阻阻值，求出电阻式压力传感器R1的阻值，根据图象读出此时的压力，除以客人均重，得出客人数量．【解答】解：〔1〕拉力F=〔G+G轿厢〕=×=3000N，轿厢上升的高度h=15×3m=45m，拉力移动距离s=2h=2×45m=90m，拉力做的功W总=Fs=3000N×90m=270000J，拉力的功率P===18000W；〔2〕滑轮提升小明做的有用功：W有用=Gh=600N×45m=27000J，动滑轮A提升小明的机械效率η=×100%=×100%=10%；〔3〕由欧姆定律得：电路总电阻R===300Ω，此时压力传感器的电阻值R1=R﹣R2=300Ω﹣100Ω=200Ω，根据图象可知此时的最大压力为9000N，电梯承载的人数=≈12人．答：〔1〕拉力F的功率为18000W；〔2〕动滑轮A提升小明的机械效率为0%；〔3〕该电梯最多可以乘载12人．11.〔2023•青岛〕小雨用滑轮组提升重物。每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。请画出与解题过程相应的受力分析示意图。(1)物体A的质量为50kg，求物体A的重力是多少？(2)如图甲所示，小雨对绳子自由端的拉力为150N时，地面对物体A的支持力是100N。为了提起物体A，他增加了滑轮个数，组装了如图乙所示的滑轮组，并利用它将物体A在空气中匀速提升了2m，求小雨做的功是多少？(3)小雨用图乙所示的滑轮组，将另一密度为1.5×103kg/m3的物体B从某液体中匀速向上拉至空气中，拉力F随时间t变化的图象如图丙所示。F2与F1之差为50N，在空气中提升B时滑轮组的机械效率为75%。求液体密度是多少？21.〔2023•安徽〕物体的重力势能表达式为EP=mgh，动能表达式为EK=mv2；其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如以下列图，将一质量为0.4kg的物体从距离地面1.5m的高度沿水平方向以2m/s的速度抛出。不计空气阻力，物体从被抛出到落地的瞬间，整个过程中机械能守恒。求：〔1〕物体被抛出时的重力势能EP和动能EK1；〔2〕物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功W；〔3〕物体落地前瞬间的动能EK2。216J0.8J6J6.8J23.〔2023•安徽〕现一只满偏电流Ig=3mA的电流计G，其电阻Rg=100Ω,现在需要把它改装成一只量程Ic=3mA的电流表，如图a所示。求〔1〕电阻Rx的阻值〔2〕求改装后的电流表电阻Rc的阻值；〔3〕如图b所示，将改装后的电流表接入电路中。电源电压U=10V，电阻R1=5Ω.闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数I=1.0A。求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2，以及通过原电流计G的电流I123.0.1Ω0.1Ω4.9Ω0.001A

26．〔2023•烟台〕港珠澳大桥海底隧道是世界上最长的公路沉管隧道，全长5.6km，由33节沉管和“最终接头〞组成．33节沉管已经全部成功安装，只剩E29和E30之间留有十多米的空隙，这就是“最终接头〞的位置．“最终接头〞质量约为6.0×106kg，虽然和之前的沉管相比小了很多倍，但入水后受洋流、浮动等因素影响，姿态会发生变化，平安平稳地把接头吊装到约30m深的海底是十分艰难的过程，记者在现场看到，“最终接头〞由“振华30号〞吊装船吊装〔如图〕，通过系列平衡调整，从9时整，“最终接头〞从距离水面20m高处匀速下放，9时12分，开始入水，完全入水后，吊钩对“最终接头〞拉力为2.0×107N左右，12时，“最终接头〞下沉到位，吊装起重机的机械效率约为80%．〔g取10N/kg，ρ海水取1.0×103kg/m3〕求：〔1〕“最终接头〞下沉到位后下外表所受水的压强；〔2〕“最终接头〞的平均密度；〔3〕吊装起重机最大输出功率．【考点】2A：密度的计算；89：液体的压强的计算；FF：功率的计算．【分析】〔1〕根据题意可知“最终接头〞下沉到位后下外表的深度，根据p=ρgh可求下外表所受水的压强；〔2〕知道“最终接头〞的质量，根据G=mg求出其重力，又知道完全入水后吊钩对“最终接头〞的拉力，根据F浮=G﹣F′求出“最终接头〞受到的浮力，根据阿基米德原理求出“最终接头〞排开海水的体积即为其体积，根据ρ=求出“最终接头〞的平均密度；〔3〕知道吊钩对“最终接头〞拉力和开始入水到下沉到位的距离，根据W=Gh求出有用功，根据η=×100%求出总功，利用P=求出吊装起重机最大输出功率．【解答】解：〔1〕由题意可知，“最终接头〞下沉到位后下外表的深度h=30m，那么下外表所受水的压强：p=ρ海水gh下=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa；〔2〕“最终接头〞的重力：G=mg=6.0×106kg×10N/kg=6.0×107N，“最终接头〞受到的浮力：F浮=G﹣F=6.0×107N﹣2.0×107N=4×107N，因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，“最终接头〞的体积：V=V排===4×103m3，“最终接头〞的平均密度：ρ===1.5×103kg/m3；〔3〕吊装起重机对“最终接头〞做的有用功：W有=Gh=6.0×107N×30m=1.8×109J，由η=×100%可得，总功：W总===2.25×109J，“最终接头〞从开始入水到下沉到位的时间：t=12：00﹣9：12=2h48min=3.456×105s，吊装起重机最大输出功率：P==≈6510.1W．答：〔1〕“最终接头〞下沉到位后下外表所受水的压强为3×105Pa；〔2〕“最终接头〞的平均密度为1.5×103kg/m3；〔3〕吊装起重机最大输出功率为6510.1W．24．〔2023•滨州〕把一棱长为10cm，质量为8kg的正方体实心金属块，放入水平放置装水的平底圆柱形容器中．如图甲所示，金属块下沉后静止在容器底部〔金属块与容器底部并未紧密接触〕，水的密度是1.0×103kg/m3，g取10N/kg．求：〔1〕金属块的密度；〔2〕金属块受到的浮力；〔3〕金属块对容器底部的压强；〔4〕假设用图乙所示的滑轮组，把金属块在水中匀速提升30cm〔金属块未露出水面，忽略水对物体的阻力〕，此过程滑轮组的机械效率为70%，那么绳子自由端的拉力F大小是多少？【考点】2A：密度的计算；8O：阿基米德原理；8P：浮力大小的计算；F4：滑轮〔组〕的机械效率．【分析】〔1〕求出金属块的体积，利用密度公式即可求出金属块的密度；〔2〕由于金属块下沉后静止在容器底部，排开水的体积与金属块的体积相等，根据阿基米德原理即可求出金属块受到的浮力；〔3〕根据力的平衡求出金属块对容器底部的压力，根据p=即可求出压强；〔4〕假设用图乙所示的滑轮组，把金属块在水中匀速提升30cm〔金属块未露出水面，忽略水对物体的阻力〕，根据机械效率η=×100%=×100%=即可求出绳子自由端的拉力F大小．【解答】解：〔1〕金属块的体积V金=〔10cm〕3=1000cm3=1×10﹣3m3，那么金属块的密度ρ金===8×103kg/m3；〔2〕由于金属块下沉后静止在容器底部，那么V排=V金=1×10﹣3m3，所以，F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg=10N；〔3〕金属块的重力：G=mg=8kg×10N/kg=80N，金属块对容器底的压力：F=G﹣F浮=80N﹣10N=70N，正方体金属块的底面积〔受力面积〕S=〔10cm〕2=100cm2=0.01m2，金属块对容器底的压强：p===7×103Pa；〔4〕假设用图乙所示的滑轮组把金属块在水中匀速提升，由图可知绳子的股数n=2，根据机械效率η=×100%=×100%=可得：绳子自由端的拉力F===50N．答：〔1〕金属块的密度为8×103kg/m3；〔2〕金属块受到的浮力为10N；〔3〕金属块对容器底部的压强为7×103Pa；〔4〕绳子自由端的拉力F大小是50N．25．〔2023•滨州〕如图，将标有“6V3W〞字样的灯泡L1和标有“6V6W〞字样的灯泡L2串联在电路中，使其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率，不考虑温度对电阻的影响．求：〔1〕灯泡L1正常工作时的电流；〔2〕灯泡L2的电阻；〔3〕电源电压；〔4〕此电路工作2分钟消耗的电能．【考点】J9：电功率与电压、电流的关系；J8：电功率与电能、时间的关系．【分析】〔1〕根据公式P=UI计算电流；〔2〕由功率公式求灯泡的电阻；〔3〕根据每个灯泡的额定电流判定电路中的电流，根据欧姆定律求出电源电压；〔4〕根据公式W=UIt计算消耗的电能．【解答】解：〔1〕由P=UI可知：灯泡L1正常工作时的电流为：I1===0.5A；〔2〕由P=可知灯泡L2的电阻为：R2===6Ω；〔3〕灯泡L2的额定电流为：I2===1A，两灯泡串联，电流相等，一灯泡达正常发光，另一灯不超过额定电压，那么一定是3W灯正常发光；那么灯泡L2两端的电压为：U'2=I1R2=0.5A×6Ω=3V，电压电压为：U=U1+U'2=3V+3V=6V；〔4〕此电路工作2分钟消耗的电能为：W=UIt=6V×0.5A×120s=360J．答：〔1〕灯泡L1正常工作时的电流为0.5A；〔2〕灯泡L2的电阻为6Ω；〔3〕电源电压为6V；〔4〕此电路工作2分钟消耗的电能为360J．25．〔2023•德州〕图1是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，排水量60吨，船的外表安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×105W，假设接收的太阳能只用来驱动船前进．在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船收到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图2乙所示．〔g取10N/kg〕求：〔1〕满载时太阳能船受到的浮力；〔2〕第50s到第100s内牵引力做的功；〔3〕第50s到第100s的运动过程中，太阳能船的效率．【考点】8P：浮力大小的计算；E6：能量利用效率；EC：功的计算．【分析】〔1〕知道太阳能船的排水量，根据阿基米德原理F浮=G排=m排g求出满载时受到的浮力；〔2〕第50s到第100s内，由图甲可知牵引力的大小，由图乙可知船的速度，根据s=vt求出船行驶的距离，根据W=Fs求出牵引力做的功；〔3〕知道太阳能电池板接收太阳能的功率，根据E=Pt求出接收到的太阳能，利用η=×100%求出太阳能船的效率．【解答】解：〔1〕满载时太阳能船受到的浮力：F浮=G排=m排g=60×103kg×10N/kg=6×105N；〔2〕第50s到第100s内，由图甲可知牵引力F=8×104N，由图乙可知船匀速行驶的速度v=0.5m/s，由v=可得，船行驶的距离：s=vt=0.5m/s×50s=25m，第50s到第100s内牵引力做的功：W=Fs=8×104N×25m=2×106J；〔3〕由题可知，太阳能电池板接收太阳能的功率为1.6×105W，那么第50s到第100s的运动过程中，太阳能电池板接收到的太阳能：E=Pt=1.6×105W×50s=8×106J，那么太阳能船的效率：η=×100%=×100%=25%．答：〔1〕满载时太阳能船受到的浮力为6×105N；〔2〕第50s到第100s内牵引力做的功为2×106J；〔3〕第50s到第100s的运动过程中，太阳能船的效率为25%．34．〔2023•泰安〕随着人们生活水平的提高，小汽车已经逐步进入家庭．某品牌小汽车质量是1600kg，车上载有人和物品质量共为200kg，车轮与地面的总接触面积为2.0×10﹣2m2．假设小汽车以输出功率60kW在市区外水平路面上做匀速直线运动，运动速度v1=72km/h；当汽车将要进入市区时，司机减小了油门，使汽车的输出功率立即减小为24kW并保持该功率继续直线行驶，汽车的速度与时间的关系如以下列图，设运动过程中汽车所受阻力不变，g取10N/kg．求：〔1〕该汽车静止时对水平路面的压强．〔2〕汽车运动过程中受到的阻力；〔3〕t2时间后汽车运动的速度v2的大小．【考点】86：压强的大小及其计算；6T：二力平衡条件的应用．【分析】〔1〕该汽车静止时对水平路面的压力等于车和物品的总重力，又知受力面积，利用p=可求压强．〔2〕根据P===Fv求出汽车以v1速度匀速行驶时牵引力的大小，然后根据二力平衡的条件求出受到的阻力；〔3〕阻力已经求出，然后根据P=Fv计算t2时间后汽车运动的速度v2的大小．【解答】解：〔1〕该汽车静止时对水平路面的压力：F=G总=m总g=〔m车+m物〕g=×10N/kg=1.8×104N，对水平路面的压强：p===9×105Pa；〔2〕因为P===Fv，所以，当汽车以v1速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力：F1===3000N，因为汽车做匀速直线运动，所以汽车受到的阻力：F阻=F1=3000N；〔3〕当汽车以v2速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力F2=F阻=3000N，那么t2时间后汽车运动的速度：v2===8m/s．答：〔1〕该汽车静止时对水平路面的压强为9×105Pa．〔2〕汽车运动过程中受到的阻力为3000N；〔3〕t2时间后汽车运动的速度v2的大小为8m/s．33.〔9分〕〔2023•临沂〕2023年1月23日，临沂城区BRT快速公交一号线正式投入运营，该线路共设14对站点〔其中北京路站到天津路站路面水平，间距为0.8km〕，配备的专用公交车局部参数如下表。某次运营中，满载的BRT专用公交车以额定功率匀速行驶，从北京站到天津站用时1min20s，此过程中车轮受到的滚动阻力为车辆所受总阻力的20％〔g取10N/kg〕.求：〔1〕公交车从北京路站到天津路站的平均速度。〔2〕满载的公交车对水平路面的压强。〔3〕车轮的滚动阻力系数(滚动阻力与车重的比值)。33.专题：机械运动；压强；功与功率；平衡力解：〔1〕公交车的平均速度2分〔2〕公交车的总重力1分公交车对水平地面的压强2分〔3〕第一种解法：由得：发动机所做的功1分由得：公交车所受总阻力1分公交车受到的滚动阻力1分车轮的滚动阻力系数1分第二种解法：由得，公交车所受的总阻力2分公交车受到的滚动阻力1分车轮的滚动阻力系数1分〔9分〕〔2023•临沂〕现代居家生活中，水族箱已成为室内装饰的一个亮点，某品牌水族箱〔如图〕的玻璃容器内盛有50L水，内置一根“220V100W〞的自动温控棒，冬天养热带鱼时，水族箱内水的温度要求控制在26℃~28℃之间〔温控棒在水温低于26℃是开始工作，水温到达28℃时自动断开〕〔1〕求水族箱中水的质量〔2〕在某次温控中，温控棒正常工作了87.5min，求该次温控棒的温控效率【水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)】〔3〕假设用电顶峰时，家庭电路的实际电压仅为217.8V，求此时温控棒的工作电流〔温控棒阻值不变〕34.专题：质量与密度；内能；电功率；解：〔1〕由得，水族箱中水的质量2分水吸收的热量2分由得，温控棒正常工作一次放出的热量1分温控棒的温控效率1分〔3〕由得，温控棒的电阻2分用电顶峰期时温控棒的工作电流1分13．〔2023•杭州〕图甲为热敏电阻的R﹣t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路，继电器线圈的电阻为150欧，当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合，为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源〞是恒温箱加热器的电源．〔1〕从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为90欧．〔2〕恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？〔3〕假设恒温箱内的温度到达100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？〔4〕假设在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将变大〔选填“变大〞“不变〞或“变小〞〕．【考点】CF：电磁继电器的组成、原理和特点．【分析】〔1〕据图甲可得50℃时热敏电阻的阻值；〔2〕当温度低的时候，电路与AB相连，此时加热器要工作，所以加热器的电路要与AB相连；〔3〕当恒温箱内的温度保持100℃，据甲图可知此时电阻R大小，而后结合欧姆定律计算电流，与28mA比较即可．〔4〕据题目中“当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合〞分析即可判断；【解答】解：〔1〕分析图甲可知，50℃时热敏电阻的阻值为90Ω；〔2〕A、B当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB局部连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B端．〔3〕当温度到达100℃时，据甲图可知，此时的电阻是50Ω，继电器线圈的电阻为150Ω，所以该电路的电流是：I===0.03A=30mA，所以其大于28mA，故恒温箱不处于工作状态；〔4〕据题意可知，“当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合〞即恒温箱会停止工作，故可知，假设在控制电路中串联一个电阻后，电路电阻变大，同样情况下，使得电路电流变小，故控制电路到达28mA时所用的时间会更长，故可知，保温箱的加热时间会更长，故保温箱内的温度会更高．故答案为：〔1〕90；〔2〕恒温箱的加热器应接在A、B端；〔3〕假设恒温箱内的温度到达100℃时，通过计算分析恒温箱加热器不处于工作状态；〔4〕变大；21．〔2023•德阳〕如以下列图，小灯泡L上标有“6V3W〞字样，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣15V，变阻器R的最大电阻为120Ω．只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，且Ra：R0=6：5，灯L正常发光，电流表示数为Ia．只闭合S2，移动滑片，当滑片置于b点时，电流表示数为Ib．此时电压表示数与滑片置于a点时相等，Ia：Ib=5：3．〔灯丝电阻不随温度变化〕求：〔1〕小灯泡的电阻；〔2〕定值电阻R0和电源电压U；〔3〕在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少？在电表的示数不超过量程，只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少？【考点】IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算．【分析】〔1〕根据小灯泡的额定电压和额定功率利用P=即可求灯泡的电阻；〔2〕根据滑片在a、b处时变阻器的电压和电阻，根据欧姆定律求出电流Ia和Ib，根据滑片置于a、b点时电压表示数相等、Ia：Ib=5：3和Ra：R0=6：5求出Ra、Rb与R0的关系式；根据串联电路的电压特点和电源电压不变列出关于Ra、Rb、R0的等式，结合Ra、Rb与R0的关系式解方程即可．〔3〕只闭合S1时，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，得出电路中的最大电流，利用欧姆定律和串联电路的电阻特点即可求变阻器连入电路的最小电阻；只闭合S2时，滑动变阻器和定值电阻R0串联，那么滑动变阻器两端的电压可以到达电压表的最大量程15V，由此可求出滑动变阻器需要连入的最大阻值，与变阻器R的最大电阻为120Ω比较，判断出滑动变阻器能连入的最大阻值，然后即可求出电流，利用P=UI求消耗的最小功率．【解答】解：〔1〕U额=6V，P额=3W，根据P=可得灯泡的电阻：RL===12Ω．〔2〕只闭合S2时，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，当滑片置于b点时，设电压表示数为Ub，此时变阻器接入电路的阻值为Rb，根据欧姆定律可得，此时电路中电流〔即电流表示数〕为Ib=，那么根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得电源电压：U=Ib〔Rb+R0〕=〔Rb+R0〕﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①只闭合S1时，滑动变阻器R和灯泡L串联，当滑片置于a点时，设电压表示数为Ua，此时变阻器接入电路的阻值为Ra，此时电路中电流〔即电流表示数〕为Ia=，由题意可知Ia：Ib=5：3，即：：=5：3，滑片置于a、b点时电压表示数相等，即Ua=Ub，所以，5Ra=3Rb，Ra：R0=6：5，那么Ra=R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②所以，Rb=2R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③根据串联电路的电阻特点和欧姆定律得：U=Ia〔Ra+RL〕=Ib〔Ra+RL〕=××〔Ra+12Ω〕﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④联立①②③④解得：R0=20Ω，U=18V；〔3〕只闭合S1时，滑动变阻器R和灯泡L串联，电流表量程为0﹣0.6A，灯泡的额定电流I额===0.5A，那么电流表的最大示数大于灯泡的额定电流，所以电路中的最大电流应等于灯泡的额定电流0.5A，根据欧姆定律可得，最小总电阻：R总小===36Ω，因为串联电路的总电阻等于各电阻之和，所以变阻器连入电路的最小电阻为：R滑小=R总1﹣RL=36Ω﹣12Ω=24Ω；只闭合S2时，滑动变阻器和定值电阻R0串联，要使电路消耗的功率最小，那么滑动变阻器连入电路的阻值最大，设变阻器连入电阻的最大值为R最大，此时变阻器两端的电压可以到达电压表的最大量程15V，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得：=，即：=，解得R最大=100Ω，而变阻器R的最大电阻为120Ω，即滑动变阻器连入电路的阻值可以最大到达100Ω；那么电路中的电流最小为：I最小===0.15A，电路消耗的最小功率：P最小=UI最小=18V×0.15A=2.7W．答：〔1〕小灯泡的电阻为12Ω；〔2〕定值电阻R0为20Ω，电源电压为18V；〔3〕只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为24Ω；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为2.7W．22．〔2023•连云港〕2023年2月6日，“向阳红09〞搭载“蛟龙〞号载人潜水器起航离开青岛港，执行中国大洋第38航次科考任务，“向阳红09〞搭载“蛟龙〞号航行时的排水量为4488t，牵引力的功率恒为6600kW，航行速度随时间变化图象如以下列图，假设“向阳红09〞搭载“蛟龙〞号在航行过程中所受阻力恒为6.6×105N，出发200s速度到达10m/s，前进1660m，取g=10N/kg，求：〔1〕“向阳红09〞搭载“蛟龙〞号在航行时受到海水的浮力；〔2〕在0～200s内“向阳红09〞搭载“蛟龙〞号行驶的平均速度；〔3〕在0～200s内“向阳红09〞搭载“蛟龙〞号航行时牵引力所做的功．【考点】8P：浮力大小的计算；6D：变速运动与平均速度；EC：功的计算．【分析】〔1〕知道，“向阳红09〞搭载“蛟龙〞号航行时的排水量〔排开水的质量〕，利用F浮=G排=m排g求“向阳红09〞搭载“蛟龙〞号在航行时受到海水的浮力；〔2〕利用v=求200s内的平均速度；〔3〕知道功率恒定值和之间，利用P=求牵引力所做的功．【解答】解：〔1〕“向阳红09〞搭载“蛟龙〞号在航行时受到海水的浮力：F浮=G排=m排g=4.488×106kg×10N/kg=4.488×107N；〔2〕200s内的平均速度：v===8.3m/s；〔3〕由P=得牵引力所做的功：W=Pt=6.6×106W×200s=1.32×109J．答：〔1〕“向阳红09〞搭载“蛟龙〞号在航行时受到海水的浮力为4.488×107N；〔2〕在0～200s内“向阳红09〞搭载“蛟龙〞号行驶的平均速度为8.3m/s；〔3〕在0～200s内“向阳红09〞搭载“蛟龙〞号航行时牵引力所做的功为1.32×109J．19．〔2023•武汉〕三峡升船机是目前世界上技术最难、规模最大的升船机．过往船只驶入升船机中装满水的船厢后，可以竖直升降，大大缩短船只过坝的时间，为了确保运行的平安性，工程师们建造三峡升船机前设计、比对了多种升降船厢的方式．“水力浮筒式〞也是其中一种受到广泛关注的升降船厢方式，以以下列图是它的工作原理图．当进水阀关闭、排水阀翻开时，竖井中水位下降，两个相同的浮筒也随之下降，船厢就会上升；反之船厢就会下降．船厢装满水后船厢和水的总质量为1.55×107kg，每个浮筒的质量为1.8×107kg，求：〔1〕假设升船机承载着装满水的船厢匀速竖直下行100m，那么重力对船厢和船厢里的水做的功共是多少J？〔2〕当质量为2×106kg的船只驶入装满水的船厢，船厢上升到与上游水位相平时〔即图中所示位置〕，进水阀、排水阀都关闭，此时每个浮筒排开水的体积是多少m3？〔不计钢绳和滑轮的重力及摩擦〕．【考点】EC：功的计算；8O：阿基米德原理．【分析】〔1〕根据G=mg可求重力；由W=Gh可求功；〔2〕因为装满水的船厢后处于漂浮状态，根据滑轮组可得F=G溢=〔G筒﹣F筒浮〕，F筒浮=G筒﹣G总，再利用阿基米德原理可求V排．【解答】解：〔1〕装满水的船厢的重力：G=mg=1.55×107kg×10N/kg=1.55×108N，重力对船厢和水做的功：W=Gh=1.55×108N×100m=1.55×1010J；〔2〕因为轮船驶入装满水的船厢后处于漂浮状态，所以，由漂浮条件和阿基米德原理可得：G船=F浮=G溢，那么装满水的船厢和船的总重力：G总=G=1.55×108N；设每根钢绳的拉力为F，对船箱进行受力分析如图甲所示，由力的平衡条件可得：2F=G总﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①不计钢绳和滑轮的重力及摩擦，对一只浮筒进行受力分析如图乙所示，由力的平衡条件可得：2F+F筒浮=G筒﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②②﹣①可得，每个浮筒受到的浮力：F筒浮=G筒﹣G总=m筒g﹣G总=1.8×107kg×10N/kg﹣1.55×108N=2.5×107N，由F浮=ρ水gV排可得，每个浮筒排开水的体积：V===2.5×103m3．答：〔1〕重力对船厢和船厢里的水做的功共是1.55×1010J；〔2〕每个浮筒排开水的体积是2.5×103m3．21.〔2023•白银〕〔7分〕从2023年开始，省会兰州和局部地区的大街小巷出现了一批体积小、节能环保的知豆纯电动车，如以下列图为正在充电的知豆。知豆空车时整车质量为670kg、额定输出功率为9kW。设该车行驶过程中受到的阻力是车重的0.05倍。〔g=10N/kg〕请问：该车静止在水平地面上，轮胎与地面的接触总面积为时，那么空车时该车对地面的压强多大？假设该车载人后总质量为800Kg，该车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度多大？小丽家距学校大约7200m，小丽爸爸开知豆送小丽去学校路上用时10min，兰州市城市道路限速40km/h，请计算说明小丽爸爸是否驾车超速？21.〔7分〕〔1〕电动车对水平地面的压力F=G=mg=670kg×10N/kg=6.7×103N 1分电动车对地面的压强Pa 1分〔2〕电动车匀速行驶时F=f=0.05G=0.05×8000N=400N 1分电动车匀速行驶的速度m/s 1分〔3〕车速为v12m/s 2分 12m/s=43.2km/h>40km/h所以，超速了 1分19．〔2023•广东〕(6分)常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体，(ρ水=1.0×103kg／m3，g=10N／kg)(1)某时候机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.03m3、密度为2.5×103kg／m3的实心物体静止不动，该力的大小是多少?(2)假设机器人在水下30m处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间150s，物体竖直上升所需要的动力F与物体运动速度v的关系如题19图所示，求：①物体上升的速度是多少?②这个过程动力F对物体做了多少功?19、解：18．〔2023•安顺〕如图甲是一种恒温调奶器，可以自动调试好加水的奶粉，然后加热到最适合宝宝饮用的温度40℃，还可以自动保温，特别适合夜间使用．图乙是机器的参数表及电路简图〔R1、R2为电热丝，S为双触点自动开关〕．求：〔1〕调奶器处于保温状态时的工作电流〔结果保存两位小数〕？〔2〕电阻R2的阻值？〔3〕假设把200g调好的奶粉从20℃加热到40℃所用时间为32s，那么调好的奶粉的比热容是多少〔不计热损失〕？型号：HY101M电源：220V50Hz加热功率：500W保温功率：16W【考点】JK：电功与热量的综合计算．【分析】〔1〕由表格数据可知保温功率，根据P=UI求出工作电流；〔2〕由题意可知，当S接“2〞时，电路为R1的简单电路，调奶器处于保温状态；当接“3〞时，电路为R1、R2并联，奶器处于加热状态，根据总功率等于各用电器功率之和可知R2的电功率，根据并联电路的电压特点和P=求出电阻R2的阻值；〔3〕知道调奶器的加热功率和工作时间，根据W=Pt求出消耗的电能，不计热损失，调好奶粉吸收的热量等于消耗的电能，又知道调好奶粉的质量和初温、末温，根据Q吸=cm〔t﹣t0〕求出调好奶粉的比热容．【解答】解：〔1〕由P=UI可得，调奶器处于保温状态时的工作电流：I==≈0.07A；〔2〕由题意可知，当S接“2〞时，电路为R1的简单电路，调奶器处于保温状态；当接“3〞时，电路为R1、R2并联，奶器处于加热状态，因电路中的总功率等于各用电器功率之和，所以，R2的电功率：P2=P加热﹣P保温=500W﹣16W=484W，由P=可得，电阻R2的阻值：R2===100Ω；〔3〕由P=可得，调奶器消耗的电能：W=P加热t′=500W×32s=16000J，不计热损失，调好奶粉吸收的热量：Q吸=W=16000J，由Q吸=cm〔t﹣t0〕可得，调好奶粉的比热容：c===4×103J/〔kg•℃〕．答：〔1〕调奶器处于保温状态时的工作电流为0.07A；〔2〕电阻R2的阻值为100Ω；〔3〕调好的奶粉的比热容是4×103J/〔kg•℃〕．28〔2023•南京〕〔9分〕如以下列图，是一个照明系统模拟控制电路．电源电压U=4.5V，定值电阻R1=5Ω，滑动变阻器R2上标有“25Ω1A〞字样，R3为光敏电阻，其阻值随光照度的变化遵循某一规律，局部数据如下表所示〔相同条件下，光越强，光照度越大，光照度单位为勒克斯，符号为lx，白天光照度大于3lx〕．当R1两端电压低至0.5V时，控制开关自动启动照明系统〔不考虑控制开关对虚线框内电路的影响〕．利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时，照明系统内照明灯自开工作．〔1〕标有“6V3W〞字样的照明灯，正常工作时的电流为多大？〔2〕闭合开关S，将滑片P移至b端，求E0为多少？〔3〕要使E0=1.2lx，那么R2接入电路的电阻应调为多大？假设环境的光照度降至1.2lx时能保持5min不变，求这段时间内R2消耗的电能．〔4〕本系统可调E0的最小值是▲lx．

33．〔2023•伊春〕为了响应国家“低碳环保，节能排放〞的号召，我国多地设置了共享单车租借站点．质量为55kg的小明同学在上学的路上租借了一辆自行车，从站点到学校的路程为1500m，骑车用时5min〔设小明骑车上学做匀速直线运动〕．请解答以下问题：〔1〕小明骑车的速度是多少？〔2〕假设自行车的质量为15kg，每个轮胎与地面的接触面积为0.005m2，那么小明骑车时车对地面的压强是多少？〔3〕假设自行车匀速行驶中所受阻力为人和车总重的0.1倍，那么小明骑车的功率是多少？【考点】6A：速度的计算；86：压强的大小及其计算；FF：功率的计算．【分析】〔1〕路程和时间．利用v=计算小明骑车的速度；〔2〕小明骑车时车对地面的压力等于车和自身的重力之和，根据F=G=mg求出其大小，受力面积为两个轮胎与地面的接触面积之和，根据p=求出对地面的压强．〔3〕共享单车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据阻力与人和车总重的关系求出阻力，进而可知牵引力大小，然后根据P===Fv求出小明骑车的功率．【解答】解：〔1〕t=5min=300s，那么小明骑车的速度：v===5m/s；〔2〕小明骑车时车对地面的压力：F=G总=m总g=〔m人+m车〕g=〔55kg+15kg〕×10N/kg=700N，S=0.005m2×2=0.01m2，那么小明骑车时车对地面的压强：p===7×104Pa；〔3〕因为单车做匀速直线运动，处于于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，所以牵引力：F牵=f=0.1G总=0.1×700N=70N，那么小明骑车的功率：P===F牵v=70N×5m/s=350W．答：〔1〕小明骑车的速度是5m/s；〔2〕小明骑车时车对地面的压强是7×104Pa；〔3〕小明骑车的功率是350W．34．〔2023•伊春〕由于化石能源长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽，所以开发新能源、更好的利用知己能源，是全球范围内的重要课题．人们根据生活需要制成了一种新型太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热．小荣家新安装了一台这种热水器，铭牌如以以下列图．〔1〕太阳能热水器贮满水，水温从20°C升高到50°C时，需要吸收多少热量？〔2〕用电加热时，热水器正常工作的电流为多少？〔结果保存1位小数〕〔3〕贮满水的热水器，阴雨天时，也要使水温从20°C升高到50°C，其中50%的热量由电能辅助提供．假设不计热量损失，热水器正常工作需要加热多长时间？额定电压220V容积100L额定功率2000W频率50Hz【考点】KB：太阳能热水器中的热量计算．【分析】〔1〕先利用密度公式求出水的质量，又知道水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式求出水吸收的热量；〔2〕根据P=UI的变形公式I=求出热水器正常工作的电流；〔3〕根据题意求出由电来辅助提供的热量，又知道电功率的大小，利用P=的变形公式求出热水器正常工作需要加热时间．【解答】解：〔1〕水的体积V=100L=100dm3=0.1m3，由ρ=得，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg水吸收的热量：Q吸=cm〔t﹣t0〕=4.2×103J/〔㎏•℃〕×100㎏×〔50℃﹣20℃〕=1.26×107J；〔2〕由P=UI得，热水器正常工作的电流：I==≈9.1A，〔3〕由题意知，提供的热量消耗的电能：W=Q吸×50%=1.26×107J×50%=6.3×106J，由P=得，热水器正常工作需需要的加热时间：t===3150s．答：〔1〕太阳能热水器贮满水，水温从20°C升高到50°C时，需要吸收1.26×107J热量；〔2〕用电加热时，热水器正常工作的电流为9.1A；〔3〕假设不计热量损失，热水器正常工作需要加热时间为3150s．29．〔2023•齐齐哈尔〕如图为现役某导弹驱逐舰，该舰最大航速54km/h，满载时排水量9000t．〔海水密度约为1.0×103kg/m3〕〔1〕该驱逐舰以最大航速匀速航行1h，通过的路程为多少？〔2〕假设声呐探测器在水下10m深处，那么声呐探测器所受海水压强为多少？〔3〕驱逐舰满载时受到海水的浮力是多少？〔4〕以最大航速匀速航行时所受海水阻力为驱逐舰重力的0.1倍，那么该导弹驱逐舰以最大航速匀速航行时，推力的功率为多少？【考点】69：速度公式及其应用；89：液体的压强的计算；8P：浮力大小的计算；FF：功率的计算．【分析】〔1〕速度和时间，由v=变形可求路程；〔2〕深度，根据公式P=ρgh可求该处受到海水的压强；〔3〕满载时船所受的浮力等于满载时排开水的重力；〔4〕受到的牵引力是总重的0.01倍，可求得牵引力，根据P===Fv可求得航行时驱逐舰的功率．【解答】解：〔1〕由v=可得驱逐舰以最大航速匀速航行1h，通过的路程为：s=vt=54km/h×1h=54km；〔2〕声呐探测器所处深度：h=10m；受到的压强：p=ρ海水gh=1×103㎏/m3×10N/㎏×10m=1×105Pa．〔3〕导弹驱逐舰处于漂浮状态，所受浮力等于重力，满载时，武汉号受到浮力：F浮=G排=m排g=9×103×103㎏×10N/㎏=9×107N；〔4〕由物体漂浮得，G物=F浮=9×107N；F=0.1G=0.1×9×107N=9×106N，v=54km/h=15m/s，驱逐舰功率：P===Fv=9×106N×15m/s=1.35×108W=1.35×105kW；答：〔1〕驱逐舰以最大航速匀速航行1h，通过的路程为54km；〔2〕声呐探测器在水下10m深处，那么声呐探测器所受海水压强为1×105Pa．〔3〕驱逐舰满载时受到海水的浮力是9×107N；〔4〕导弹驱逐舰以最大航速匀速航行时，推力的功率为1.35×105kW．【点评】此题考查了物体的浮沉条件及其应用、功率的计算、热机的效率等，都是力学最重要的公式或规律的应用，考查角度全面，综合性较强．30．〔2023•齐齐哈尔〕如图甲所示是一款超市用的透明玻璃门冷饮展示冰柜，该冰柜的玻璃门采用的是防雾玻璃，玻璃夹层中有电热丝用来加热玻璃，可以有效防止水蒸气凝结在玻璃上，电热丝与冰柜中的电动压缩机连接的简化电路如图乙所示，其相关参数如表所示．求：〔1〕冰柜的电动压缩机正常工作时的电流为多少？〔2〕冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻为多少？〔3〕该冰柜的玻璃门的质量是5kg，假设不计热量损失，电热丝正常工作使门玻璃升高20℃需要多长时间？【玻璃的比热容为0.84×103J/〔kg•℃〕】冰柜总质量160kg额定电压220V电动压缩机的额定功率110W防雾电热丝的额定功率100W【考点】JK：电功与热量的综合计算．【分析】〔1〕知道额定电压和额定功率，根据I=求出额定电流．〔2〕根据P=可求得冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻．〔3〕根据Q=cm△t可求得门玻璃升高20℃吸收的热量，不计热量损失，那么Q=W，由P=可求得时间．【解答】解：〔1〕由P=UI可得，冰柜的电动压缩机正常工作时的电流：I===0.5A；〔2〕由P=可得，冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻：R===484Ω；〔3〕门玻璃升高20℃吸收的热量，Q吸=cm△t=0.84×103J/〔kg•℃〕×5kg×20℃=8.4×104J；不计热量损失，那么W=Q吸=8.4×104J，由P=可得，电热丝正常工作使门玻璃升高20℃需要的时间：t===840s．答：〔1〕冰柜的电动压缩机正常工作时的电流为0.5A；〔2〕冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻为484Ω；〔3〕电热丝正常工作使门玻璃升高20℃需要840s时间．【点评】此题是一道电学与热学的综合应用题，考查了热量的计算、电功率的计算，要注意灵巧选用电功率的公式．33湖南运龙清泉在里约奥运会上以抓举3kg举7k，总成绩37g夺得男子6公斤级举金牌如图龙清泉在抓的总面积是00c2〔g取10kg求：〔1〕龙清泉受到的重力。〔2〕在抓举比赛中，龙清泉将〔3〕龙清泉将2m的高度，他在挺举过程中对杠铃所做的功。33解〔1G人m人g6g×0/50N …………3分杠F=GP=F=

分S 0.04m2 a杠分〔2023•绵阳〕〔2〕〔12分〕蛟龙AG600水陆两栖飞机是我国自主研制的“三个大飞机〞〔运—20、AG600和C919〕之一，被誉为国之重器。AG600主要用于大型灭火和水上救援，可以从地面起飞和降落，也可以从水面起飞和降落，2023年2月13日，实现全部四台发动机试车成功，之后又进行了系列测试。AG600空载时质量为41.5t，最多可储水12t。〔取g=10N/kg，ρ水=1.0×10³kg/m3〕①某次试飞前，AG600蓄满水后静止在某湖面上，求其排开湖水的体积。②在水面滑行测试中，AG600蓄一定质量的水，发动机牵引力的实际总功率为2500kW，飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min，滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍。求所蓄水的质量。③在一次灭火演戏测试中，AG600蓄水后以最大巡航速度飞往假象火场并盘悬在火场上方155m处，分次将所蓄水投下，每次投水100kg，投下的水下落过程中由于重力和空气阻力的作用，先加速运动后匀速运动，匀速运动的速度是10m/s，运动时间是14s，加速过程的平均速度是匀速运动速度的0.25倍。求一次所投的水在下落过程中重力做功的平均功率。16．〔2023•黄冈〕2023年9月，世界上最大的〞升船电梯“﹣﹣三峡升船机试运行成功．实现了〞小船坐电梯“过坝．某次试航时，总质量为3000t的游轮从大坝上由江面驶入升船机的承船厢，随后升船机历时8min将邮轮从海拔高度为156m的上游江面，沿竖直方向运送至海拔高度为60m的下游江面，水的密度为1.0×103kg/m3．〔1〕求游轮下降的平均速度大小；〔2〕假设游轮驶入承船厢后，箱内水深为5m，求承船厢底部受到水的压强．〔3〕求游轮下降过程中，油轮重力做的功及功率．【考点】6D：变速运动与平均速度；89：液体的压强的计算；EC：功的计算；FF：功率的计算．【分析】〔1〕根据下降的高度和时间求出速度；〔2〕根据液体内部压强公式求出压强；〔3〕求出游轮的重力，根据功和功率公式求解．【解答】解；〔1〕游轮下降的高度为s=156m﹣60m=96m；那么游轮下降的速度为：v===0.2m/s；〔2〕承船箱底部受到的压强为：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×105Pa；〔3〕游轮的重力为G=mg=3×106kg×10N/kg=3×107N；重力做的功为：W=Gh=3×107N×96m=2.88×109J；重力做功的功率为：P===6×106W．答：〔1〕游轮下降的平均速度为0.2m/s；〔2〕承船厢底部受到水的压强为5×105Pa；〔3〕油轮重力做的功为2.88×109J；功率为6×106W．17．〔2023•黄冈〕如图甲是某型号的电热炉，图乙是其电路结构简图，通过控制档位开关Sa、Sb可以获得四档加热功率，电阻丝R1的阻值为44Ω，不计温度对R1、R2阻值的影响．〔1〕当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，求通过开关Sa的电流；〔2〕当开关Sb断开，Sa与触点2接通时，电热炉对1kg水加热7min，水温升高30℃，求电热丝R2的阻值．消耗的电能有75%被水吸收，水的比热容为4.2×103J/〔k•℃〕〔3〕假设开关Sb闭合时，电热炉的电功率总比Sb断开时大，请比较R1、R2阻值的大小关系，并写出分析过程．【考点】JK：电功与热量的综合计算．【分析】〔1〕当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，电路为R1的简单的电路，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出通过开关Sa的电流；〔2〕当开关Sb断开，Sa与触点2接通时，R1与R2串联，知道水的质量和温度的变化量以及比热容，根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量，根据η=×100%求出消耗的电能，利用W=UIt=t求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出电热丝R2的阻值；〔3〕分析开关Sb闭合电路中的最大总电阻，得出此种情况下电路的最小总功率；分析开关Sb断开时电路的最小总电阻，得出此种情况下电路的最小总功率，根据P=比较R1与R2的阻值关系．【解答】解：〔1〕当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，电路为R1的简单的电路，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过开关Sa的电流：Ia===5A；〔2〕当开关Sb断开，Sa与触点2接通时，R1与R2串联，水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/〔kg•℃〕×1kg×30℃=1.26×105J，由η=×100%可得，消耗的电能：W===1.68×105J，由W=UIt=t可得，电路的总电阻：R===121Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电热丝R2的阻值：R2=R﹣R1=121Ω﹣44Ω=77Ω；〔3〕假设开关Sb闭合，当Sa接2时电路为R2简单电路，当Sa接1时R1与R2并联，那么当Sa接2时电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，即Pb闭小=；假设开关Sb断开，当Sa接1时电路为R1简单电路，当Sa接2时R1与R2串联，那么当Sa接1时电路的总电阻最小，电路的总功率最大，即Pb断大=，因开关Sb闭合时，电热炉的电功率总比Sb断开时大，所以，Pb闭小＞Pb断大，即＞，那么R1＞R2．答：〔1〕当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，通过开关Sa的电流为5A；〔2〕电热丝R2的阻值为77Ω；〔3〕R1大于R2，分析过程如解答所示．27．〔2023•西宁〕小珊新买了一个电热水壶，其名牌如以下列图，请答复[水的比热容c水=4.2×103J/〔kg•℃〕，气压为1标准大气压]；〔1〕电热水壶正常工作时的电阻是多少？〔2〕在额定电压下，不考虑热量损失，用该电热水壶将初温为20℃的2kg的水烧开，需用多长时间？〔3〕在额定电压下，小珊实际将初温为20℃的2kg的水烧开，用时7min，那么该电热水壶的效率为多少？【考点】JK：电功与热量的综合计算．【分析】〔1〕电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=求出其电阻；〔2〕利用Q吸=cm〔t2﹣t1〕求出水吸收的热量，不考虑热量损失，W=Q，根据P=变形可求得水烧开需用时间；〔3〕根据P=求得热水壶实际消耗的电能，再利用η=可求得该电热水壶的效率．【解答】解：〔1〕由P=可得，电热水壶正常工作时的电阻：R===24.2Ω；〔2〕水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/〔kg•℃〕×2kg×=6.72×105J，在额定电压下，P=P额=2000W，不考虑热量损失，W=Q吸=6.72×105J，由P=可得，水烧开需用时间：t===336s．〔3〕由P=可得热水壶实际消耗的电能：W1=Pt1=2000W×7×60s=8.4×105J；该电热水壶的效率：η=×100%=×100%=80%答：〔1〕电热水壶正常工作时的电阻是24.2Ω；〔2〕需用336s时间；〔3〕那么该电热水壶的效率为80%．28．〔2023•西宁〕物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪，如图甲所示，它主要是由探头A和控制盒B构成，它们之间用有绝缘皮对的细导线相连形成回路．其中探头A是一个底面积为1×10﹣3m2、高0.1m、重4N的实心圆柱体，探头A的底部有压敏电阻R〔R与水接触的外表涂有绝缘漆，R的体积和重力均不计〕，工作时底部始终与水平面相平，压敏电阻R的阻值随外表压力大小的变化如图乙所示．A和B间的电路连线如图丙所示，其中电源电压恒为3V，电流表改装成深度表〔导线的重力与体积均不计〕．兴趣小组的同学将探头A缓慢放入水中，求〔g=10N/kg〕：〔1〕探头A的密度是多少？〔2〕探头A一半体积浸入水中时，底部受到水的压强是多少？〔3〕探头A全部浸入水中时〔不接触池底〕，导线对探头A的拉力是多少？〔4〕将探头A投入水池中某深度处〔不接触池底〕，电流表示数为0.4A，那么此处水的深度为多少？【考点】89：液体的压强的计算；IH：欧姆定律的应用．【分析】〔1〕利用G=mg求出探头A的质量，利用V=Sh求出探头A的体积，再利用ρ=计算其密度；〔2〕利用p=ρgh计算探头A一半体积浸入水中时，底部受到水的压强；〔3〕利用F浮=ρ水gV排求出探头A全部浸入水中时受到的浮力，然后根据重力等于浮力与拉力之和求出导线对探头A的拉力；〔4〕利用I=求出压敏电阻的阻值，从图象中读出探头A下外表所受压力，然后利用p=求出压强，最后利用p=ρgh计算此处水的深度．【解答】解：〔1〕探头A的质量：m===0.4kg，探头A的体积：V物=Sh=1×10﹣3m2×0.1m=1×10﹣4m3，探头A的密度：ρ===4×103kg/m3；〔2〕探头A一半体积浸入水中时，深度：h′=h=×0.1m=0.05m，底部受到水的压强：p=ρ水gh′=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa；〔3〕探头A全部浸入水中时受到的浮力：F浮=ρ水gV排=ρ水gV物=1×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3=1N，探头A不接触池底，那么导线对探头A的拉力：F拉=G﹣F浮=4N﹣1N=3N；〔4〕根据I=可得，压敏电阻的阻值：R===7.5Ω，由图象可知，探头A下外表所受压力为F=75N，那么下外表所受压强：p′===7.5×104Pa，那么水的深度：h″===7.5m．答：〔1〕探头A的密度是4×103kg/m3；〔2〕探头A一半体积浸入水中时，底部受到水的压强是500Pa；〔3〕导线对探头A的拉力是多3N；〔4〕此处水的深度为7.5m．20．〔2023•陕西〕某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表．在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170km，共消耗汽油10L．测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将局部能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进．之后，工作人员又进行了制动测试，描绘出了制动距离〔从刹车开始到车停止的距离〕与制动时的速度关系图象，如以下列图．驱动模式纯电动启动、低速油电混动中速纯燃油高速汽车质量1200kg车轮与地面总接触面积0.096m3〔1〕由图象可知，车速越大，制动距离越长．〔2〕该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？〔g取10N/kg〕〔3〕在水平道路中速匀速行驶测试中，假设平均阻力为1000N，牵引力做的功是多少？〔4〕在水平道路中速匀速行驶测试中，假设该车内燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？〔忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油取0.7×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg〕【考点】86：压强的大小及其计算；EC：功的计算；GL：热机的效率．【分析】〔1〕由图象可知，汽车的速度越大，制动距离越长；〔2〕汽车的质量，利用G=mg求其重力；汽车对地面的压力等于重力，求出总接触面积〔受力面积〕，利用p=求对水平地面的压强；〔3〕匀速行驶时，汽车的牵引力与所受到的阻力为一对平衡力，由W=Fs解题．〔4〕根据密度公式变形可求得汽油的质量，利用Q=mq可求得汽油完全燃烧放出的热量，再利用内燃机的效率可求得有用能量，然后可知蓄电池增加了多少能量．【解答】解：〔1〕由图象可知，汽车的速度越大，停车距离会随着反响距离的变长而变长，即制动距离越长；〔2〕汽车的重力：G=mg=1200kg×10N/kg=12000N，汽车静止时对水平地面的压力：F=G=12000N受力面积S=0.096m2，该车空载静止时，对水平地面的压强p===1.25×105Pa；〔3〕由题可知，汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小是相等的，可得牵引力F牵=f=1000N，汽车牵引力做的功W机械=F牵s=1000N×1.7×105J=1.7×108J．〔4〕由ρ=可知，车消耗汽油的质量m汽油=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×10×10﹣3m3=7kg，汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J，由η=可得，内燃机输出的有用能量W有用=Q放η=3.22×108J×53%=1.7066×108J；最终蓄电池增加的能量W=W有用﹣W机械=1.7066×108J﹣1.7×108J=6.6×105J．答：〔1〕大；〔2〕该车空载静止时，对水平地面的压强是1.25×105Pa；〔3〕在水平道路中速匀速行驶测试中，假设平均阻力为1000N，牵引力做的功是1.7×108J．〔4〕此过程最终使蓄电池增加了6.6×105J能量．18．〔2023•沈阳〕〔8分〕水平桌面上有一个柱形容器，逐渐向容器中注入某种液体，容器底部受到液体的压强随液体的深度变化的图象如图10甲所示。一个重力为5N、体积为100cm3的合金块，用细绳系住，浸没在液体中，如图10乙所示。竖直向上提起合金块，它匀速运动20cm所用的时间为2s〔合金块未露出液面〕。取g=10N/kg。求：(1)液体的密度。(2)合金块浸没在液体中时受到的浮力。(3)在这2s内拉力F所做的功和拉力F的功率。18．(1)由图甲可知，当h=10cm时，p=1.2×l03Pa〔或h=20cm时，p=2.4×l03Pa;h=30cm时，p=3.6×103Pa，代入h与p对应即可〕由p=ρ液gh可得ρ液=p/gh=1.2×l03Pa/(10N/kg×0.1m)=1.2×l03kg/m3(2)∵浸没∴V排=V=100cm3=1×10-4m3F浮=G排=ρ液gV排=1.2×l03kg/m3×10N/kg×1×l0-4m3=l.2N(3)匀速W=Fs=〔G-F浮〕s=(5N-1.2N)×0.2m=0.76JP=W/t=0.76J/2s=0.38W20.〔2023•重庆B〕如图21甲所示为中国首艘国产航母001A下水时的情景。某中学物理兴趣小组的同学在实验室模拟航母下水前的一个过程，他们将一个质量为2kg的航母模型置于水平地面上的一个薄壁柱形容器底部，该柱形容器质量为6kg，底面积为0.03m2，高为0.4m，如图21乙所示。现在向容器中加水，当加水深度为0.1m时，模型刚好离开容器底部，如图21丙所示。继续加水直到深度为0.38m，然后将一质量为0.9kg的舰载机模型轻放在航母模型上，静止后它们一起漂浮在水面。求：(1)图丙中水对容器底的压强为多少帕？(2)图丙中航母模型浸入水中的体积为多少立方米？(3)放上舰载机后整个装置静止时，相对于水深为0.38m时，容器对水平地面的压强增加了多少帕？20.〔1〕〔2〕模型处于漂浮状态，〔3〕当加上0.9kg的舰载机时可知有水溢出实际上只能为0.02m〔即2cm〕25．〔2023•毕节〕我国南海海底存储着丰富的〞可燃冰“资源．可燃冰被视为21世纪新型绿色能源，可燃冰的主要成分是甲烷，1m3的可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水．甲烷气体的热值是3.6×107J/m3．