
重难点33,,综合计算(解析版).docx
15页本文格式为Word版,下载可任意编辑重难点33,,综合计算(解析版) 专项 七 计算题 点 重难点 33 综合 计算 【 学识梳理】 初中物理常见的综合计算类型,主要是力学综合、电学综合、力电综合、电热综合(已有专题议论,不再在本做专题议论)、力热电综合综合题目涉及学识面广、难度较大在做这类题目时,首先要抑制畏惧心理,综合题不确定就是难题,题目很长的题目也不确定时难题我们要专心读题,留心分析题目所呈现的情景、给出的数据,将它们一一分解成单一的小问题,按照我们一般的计算题解题思路去完成即可 【典例分析】 【例 1 1 】(2022 潍坊 24)某型号汽车的油量显示电路如图甲所示,其中定值电阻 R 0 =10,R为压敏电阻(厚度不计),位于油箱底部,A 表是一量程为 0~0.6A 的电流表,作为油量指示表压敏电阻的电阻值随汽油产生的压强的变化而变化,其对应关系如图乙所示已知加满汽油时油的深度为 0.4m,A 表示数为 0.6A,汽油密度 油 =0.7103 kg/m 3 ,g 取 10N/kg求: (1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强;(2)电源的电压;(3)汽油耗尽时电流表的示数。
【答案】(1)2.8103 Pa (2)12V (3)0.1A 【分析】(1)加满汽油时油的深度为 0.4m,所以加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强为: p= 油 gh=0.7103 kg/m 3 10N/kg0.4m=2.810 3 Pa (2)加满汽油时油的深度为 0.4m,A 表示数为 0.6A,汽油产生的压强为:2.8103 Pa,由乙图可知:此时压敏电阻的电阻值 R=10,R 0 =10,根据串联电路的特点和 I=U/R 可得:电源电压为:U=I(R+R 0 )=0.6A(10+10)=12V (3)汽油耗尽时,压敏电阻受压强为 0,由图象知此时压敏电阻连入电路的阻值 R=110,由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中电流为:I= = =0.1A 【 思路 小结】这是一道力学与电学的根基综合计算题在阅读题目的过程中带着待求的问题去有意识的收集数据,然后结合有关的公式求解即可 【 真题 操练】 1.(2022 泰安 24)利用叉车输送货物,已知货物质量为 500kg、底面积为 5m 2 ,货物与叉车水平叉臂的接触面积为 0.8m 2 ,g 取 10N/kg。
1)叉车托着货物匀速水平移动,求货物对叉车水平叉臂 压强;(2)叉车在 20s内将货物匀速举高 1.8m,求叉车支持力对货物做功的功率 【答案】(1)6.25103 Pa (2)450W 【解析】(1)货物对叉臂的压力:F=G=mg=500kg10N/kg=5103 N;货物对叉车水平叉臂的压强:p= = = 6.25103 Pa (2)叉车对货物的支持力:F =G=510 3 N; 叉车支持力对货物做的功:W=F s=510 3 N1.8m=910 3 J; 叉车支持力对货物做功的功率:P= = =450W 答:(1)货物对叉臂的压强是 6.25103 Pa;(2)叉车对货物做功的功率是 450W 2.(2022威海26)购买员小明骑着摩托车外出购买食品小明质量为70kg,摩托车质量为150kg(g=10N/kg)1)小明买食品时,将摩托车停在超市门前的水平地面上,摩托车与地面接触面积为 150cm 2 ,求摩托车对地面的压强;(2)购买食品后,小明将 80kg 的食品装上车,在限速为 80km/h 的水平路面上以 72km/h 的速度匀速行驶 50s,行驶时受到的阻力为总重力的 0.1倍,若消耗的汽油完全燃烧放出 110 6 J的热量,求摩托车发动机的实际输出功率和效率。
【答案】(1) 110 5 Pa (2)6000W 30% 【解析】(1) 摩托车静止在水平地面时对地面的压力:F=G=mg=150kg10N/kg=1500N;摩托车与地面接触面积:S=150cm2 =1.510 -2 m 2 ;摩托车静止在水平地面时对地面的压强: p= = = 1105 Pa (2)由题意可知: 摩托车匀速行驶时受到的摩擦力:f=0.1G 总 =0.1(m 车 +m 人 +m 货 )g=(150kg+70kg+80kg)10N/kg0.1=300N;由于摩托车匀速直线行驶,所以 F 牵 =f=300N 摩托车的速度:v=72km/h=20m/s;摩托车的功率:P=F 牵 v=300N20m/s=6000W 摩托车行驶 50s输出的用功:W=Pt=6000W50s=3105 J;摩托车发动机的效率: = 100%= 100%=30% 答:(1)摩托车对地面的压强为 110 5 Pa;(2) 摩托车发动机的实际输出功为 6000W;摩托车发动机的效率为 30% 3.(2022 威海 28)某游乐场有一种水上消遣球工程。
消遣球(以下简称"球')是质量分布平匀的空心球,半径为 1m,质量为 10kg r 水 =1103 kg/m 3 , g =10N/kg) (1)质量为 80kg 的游客坐在球中,当球静止在水面上时,球浸入水中的体积为多少立方米? (2)游玩终止后,为了将球中的游客安好送上岸,安好员先将水中的球推到岸边随后安好员始终对球施加最小的力,使球绕岸边的 A 点始终匀速缓慢转动球转动期间,游客的重心 B与球心 O 始终在竖直方向的同一条直线上; ①当球转动到如图甲所示位置时,OA 与竖直方向的夹角为 30,球浸入水中的体积变为0.02m3 ,请计算此时安好员施力的大小; ②当球离开水面后,安好员持续用最小的力,将球转动至图乙所示位置,请说出此过程中施力的大小如何变化? 【答案】(1) 910-2 m 3 (2)①175N ②变小 【解析】(1)球静止在水面上,根据二力平衡,排开水的重力等于物体重力,根据公式 m=V 可得:V= = = = 910-2 m 3 (2)①如图为一个省力杠杆,安好员始终对球施加最小的力,排开水的重力为: G=mg=Vg=1103 kg/m 3 0.02m 3 10N/kg=200N 总重力为:G 总=mg=(80kg+10kg)10N/kg=900N;阻力为:F 2 =G 总 -G=900N-200N=700N。
动力臂要最大,为 2R,根据直角三角形 30所对应直角边为斜边的一半,此时阻力臂为 R/2,根据公式 F 1 L 1 =F 2 L 2 可得: 1 = = =175N ②当球离开水面后,安好员持续用最小的力,OA 与竖直方向的夹角变小,因此阻力臂变小,而动力臂不变,因此动力不断变小 答:(1)当球静止在水面上时,球浸入水中的体积为 910-2 m 3 ;(2)①此时安好员施力的大小为 175N;②当球离开水面后,安好员持续用最小的力,将球转动至图乙所示位置,此过程中施力的大小不断变小 4.(2022 武威 22)爸爸给小林买了一部电动平衡车小林从家骑该电动平衡车以 12km/h 的速度匀速行驶,用 15min 到达了市民广场小林的质量为 40kg,g 取 10N/kg,求: 平衡车参数 材质 镁合金高弹性车架 净重 10kg(含电池组) 最高车速 18km/h 充电时间 约 4 小时 轮胎个数 2 轮胎总触地面积 5cm 2 (1)小林家到市民广场的距离是多少?(2)小林在市民广场水平路面上骑行时,车对地面的压强是多少?(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的 0.1 倍,那么小林在市民广场中以最高速度骑行时,平衡车动力的功率是多少? 【答案】(1)3km (2)1106 Pa (3)250W 【解析】(1)小林运动的时间为 t=15min=0.25h;小林家到市民广场的距离: s=vt=12km/h0.25h=3km。
(2)车对地面的压力:F=G=(G 车 +G 人 )g=(10kg+40kg)10N/kg=500N;车对地面的压强: p= = = 1106 Pa (3)车受到的阻力:f=0.1G=0.1500N=50N;车的最大速度: v =18km/h=5m/s;车匀速行驶,受到的动力和阻力是平衡力,动力 F=f=50N;平衡车动力的功率: P= = = Fv=50N5m/s=250W 答:(1)小林家到市民广场的距离是 3km;(2)小林在市民广场水平路面上骑行时,车对地面的压强是 1106 Pa;(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的 0.1 倍,那么小林在市民广场中以最高速度骑行时,平衡车动力的功率是 250W 5. (2022 泰安 25)小明查看到高速马路进出口处设有测量货车重力 检测装置,他利用学过的物理学识设计了一套测量货车重力的模拟装置,其工作原理如图甲所示OAB 为水平杠杆,OB 长 1m,O 为支点,OA∶AB=1∶4,平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示已知定值电阻 R 0 的阻值为 10,压力传感器 R 固定放置,R 的阻值随所受压力 F 变化的关系如图乙所示。
平板、压杆和杠杆的质量均疏忽不计 (1)当电池组电压 U 0 =12V,平板上物体所受重力分别是 80N 和 100N 时,闭合开关 S,分别求出电流表的读数; (2)电池组用久后电压变小为 U 1 ,这时平板上物体重 100N 时,电流表读数为 0.3A,求 U 1 的大小; (3)在第(2)问处境中,电池组电压大小为 U 1 ,要求平板上重为 100N 的物体对应的电流表读 数和电池组电压 U 0 =12V 的处境下一致,小明采取了两种解决手段: ①其它条件不变,只更换电阻 R 0 ,试求出更换后的 R 0 的大小 ②其它条件不变,只水平调理杠杆上触点A的位置,试判断并计算触点A应向哪个方向移动?移动多少厘米? 【答案】(1)0.3A 和 0.4A (2)9V (3)①2.5 ②触点 A 应向左移动,移动 3 厘米 【解析】(1)由杠杆平衡条件可知,当 F A1 =80N,F A2 =100N 时 F A1 OA=F B1 OB,80NOA=F B1 OB,F A2 OA=F B2 OB,100NOA=F B2 OB由题意可知 OA∶AB=1∶4,OA∶OB=1∶5,解得:F B1 =16N,F B2 =20N。
由 R 的阻值随所受压力 F 变化关系图象得:R 1 =30;R 2 =20 由欧姆定律得 I 1 = = = = 0.3A;I 2 = = = = 0.4A (2)U 1 的大小:U 1 =IR 总 2 =I 0 (R 2 +R 0 )=0.3A(20+10)=9V (3)①其它条件不变,只更换电阻 R 0 为 R 0 ,由题意得:U1 =I 2 R 总 2 =I2 (R 2 +R 0 );即9V=0.4A(20+R 0 )解得:R0 =2.5 ②其它条件不变,只向左调理 A 触点 L。
