2020年中考备战策略·物理课件压轴题(共56张PPT)

考点一力学综合压轴题例1(2020·广西)如图所示为一种蓄水箱的人工放水装置，AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AO呈水平状态，A、O两点间的距离40cm.B、O两点间的水平距离为10cm，竖直距离为7cm，K是一轻质、横截面积为100cm2的盖板(恰好堵住出水口)，它通过细绳与杠杆的A端相连，在水箱右侧水平地面上，重为600N的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上盖板，若水箱水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，水平地面对人的支持力为490N，人对绳子的拉力为F1，绳子对B点的拉力为F2，滑轮组的机械效率为η，盖板的厚度、绳重与滑轮间的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上(g取10N/kg)求：(1)水箱中水深为50cm时．盖板上表面所受水的压强和压力．(2)人对绳子的拉力F1和绳子对B点的拉力F2.(3)滑轮组的机械效率η.(4)若与杠杆A、B两端选接的细绳足够结实，当水位至少达到多高时，人将无法拉起盖板．解析：本题综合考查液体压强和滑轮(组)、机械效率等的相关计算．(1)水深h＝50cm时，盖板上表面所受水的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m＝5×103Pa由p＝FS得盖板上表面所受水的压力：F＝pS＝5×103Pa×100×10－4m2＝50N(2)B、O两点间的水平距离为10cm，根据杠杆的平衡条件：FALA＝F2LB，即：50N×40cm＝F2×10cm，所以F2＝200N当盖板恰好要被拉起时，水平地面对人的支持力为490N，所以F1＝G人－F支＝600N－490N＝110N；(3)B点下降，A点上升，如图所示：根据三角形相似，hAhB＝OAOB′，即：hA7cm＝40cm10cm，所以hA＝28cm，由图滑轮组通过滑轮绳子的段数n＝2，绳重与滑轮间的摩擦均不计，滑轮组的机械效率：η＝W有W总×100%＝FhAF1nhB×100%＝50N×0.28m110N×2×0.07m×100%≈90.9%(4)根据F1＝12(F2＋G动)，G动＝2F1－F2＝2×110N－200N＝20N，人对绳子拉力最大等于人的重力，即绳子自由端拉力最大：F1′＝G人＝600N此时对B点的拉力：F2′＝2F1′－G动＝2×600N－20N＝1180N根据杠杆的平衡条件：FA′×LA＝F2′LB，即：FA′×40cm＝1180N×10cm，解得FA′＝295N水对盖板压力F′＝p′S＝ρ水gh′S，且FA′＝F′，所以：h′＝F′ρ水gS＝295N1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10－4m2＝2.95m答案：(1)5×103Pa50N(2)110N200N(3)90.9%(4)2.95m考点二电学综合压轴题例2(2015·平凉)在一次课外探究中，王华观察了他家的某品牌双层电烤箱．看说明书后得知此电烤箱采用双控电路，电路如图所示，S为总开关，S1和S2为两个温控开关，R1和R2为上、下两层的加热电阻，上、下层同时加热时额定功率为1600W，其中R1＝3R2.(1)电烤箱上、下两层同时正常工作时，R1消耗的电功率是多少瓦？(2)只有R1正常工作时，通过R1的电流是多少？(计算结果保留一位小数)(3)王华妈妈总感觉做晚饭时烤熟同一种食物所用时间比在其他时段要长．王华决定用家中的电能表和手表测量做晚饭时烤箱的实际功率．他观察家里电能表标有“220V20(40)A50Hz3200r/kW·h”的字样．于是，他关闭家中其他用电器，仅让电烤箱单独工作(上、下层同时加热)30秒，电能表转盘转过了32转．①电烤箱的实际功率是多大？②做晚饭时电烤箱实际功率变小的原因是：__________________________________.解析：本题综合考查欧姆定律、电能表、电功率的相关计算．(1)由P＝U2R得，P1P2＝R2R1＝13，P1＋P2＝1600W，所以P1＝400W(2)由P1＝UI1得I1＝P1U＝400W220V≈1.8A(3)①电烤箱消耗的电能为W＝32r3200r/kW·h＝0.01kW·h电烤箱的实际功率为P实＝Wt＝0.01×3.6×106J30s＝1200W②做晚饭时电烤箱实际功率变小的原因是用电高峰，实际电压小于额定电压，电烤箱实际功率小于额电功率．答案：(1)400W(2)1.8A(3)①1200W②实际电压小于额定电压考点三力电综合压轴题例3(2015·威海)某商厦每层楼高3m，小明看到工作人员将360kg的货物在一楼放入载货电梯内，闭合开关，仅用25s的时间，便将货物运到六楼，小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣，他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及式作电路如图所示，电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的，电动机线圈电阻为2.4Ω，电梯厢(含动滑轮)的质量为140kg，提升上述货物时电流表的示数为20A，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，请解答下列问题(g取10N/kg)：(1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大？(2)电梯工作时消耗的总电能是多少？(3)电动机工作时的效率多大？解析：本题综合考查滑轮组、机械效率、电功的相关计算．(1)电梯厢(含动滑轮)的质量140kg，货物质量为360kg，所以电梯厢和货物的总重：G＝mg＝(m货＋m厢)g＝(360kg＋140kg)×10N/kg＝5000N由图可知：有4段绳子拉电梯厢和货物，所以，匀速提升过程中钢丝绳上的拉力：F＝14G＝14×5000N＝1250N.(2)由图电动机工作时电路两端电压：U＝220V，电梯工作时电路消耗的总电能：W＝UIt＝220V×20A×25s＝1.1×105J.(3)电流通过电动机产生热量：Q＝I2Rt＝(20A)2×2.4Ω×25s＝2.4×104J；电动机输出的有用功：W有＝Gh＝5000N×3m×5＝7.5×104J；不计钢丝绳的重力和一切摩擦，电动机消耗的电能：W电′＝W有＋Q＝7.5×104J＋2.4×104J＝9.9×104J；所以电动机工作效率：η＝W有W电′×100%＝7.5×104J9.9×104J×100%≈75.8%.答案：(1)1250N(2)1.1×105J(3)75.8%专题训练1．(2015·德阳)如图甲所示底面积为0.2m2，高0.2m的质量均匀的长方体物体A，放置在水平地面上，对地面的压强为6×103Pa；一质量为80kg的工人站在水平地面上，用如图乙所示的滑轮组把A运到高处，工人用大小为F1的竖直拉力拉绳使A以10cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N1，工人匀速拉绳的功率为P，滑轮组的机械效率为η1.若工人以相同的功率用大小为F2的竖直拉力拉绳使另一物体B以12.5cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N2，滑轮组的机械效率为η2.已知N1∶N2＝3∶4，η1∶η2＝16∶15.(g取10N/kg)求：(1)物体A的密度；(2)工人拉绳的功率P；(3)用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率η2.解：(1)由P＝FS＝GS可知，G＝pS＝6×103Pa×0.2m2＝1200N；由G＝mg可知，A的质量：mA＝Gg＝1200N10N/kg＝120kgA的密度：ρ＝mAVA＝120kg0.2m2×0.2m＝3×103kg/m3(2)对工人，由平衡条件得：F＋N＝m人g＝80kg×10N/kg＝800N则：N1＝800N－F1，N2＝800N－F2，由题意可知：N1∶N2＝3∶4，则：4F1－3F2＝800N……①提升物体时的功率相等，P＝F1v1＝F2v2，则：F1∶F2＝5∶4……②由①②解得：F1＝500N，F2＝400N工人拉绳子的功率：P＝F1v1＝500N×0.1m/s×3＝150W(3)滑轮组效率：η＝W有用W总＝Gh3Fh，由题意可知：η1∶η2＝16∶15，η2＝1516η1＝1516×G1h3F1h＝1516×1200N3×500N＝75%2．(2015·黑河)小明家的浴室新安装了一台可供取暖和照明的新型家用电器——浴霸．该浴霸的部分数据如下表所示，其简化电路图如图所示，图中L为照明灯，L1、L2是两盏红外线取暖灯．求：(小数点后保留两位小数)额定电压频率额定功率220V50Hz取暖照明L1L2L300W300W60W(1)该浴霸照明灯正常工作时，通过照明灯的电流是多少？(2)断开开关S，闭合开关S1和S2，该浴霸取暖灯正常工作时，该电路的总电阻是多少？(3)当L、L1、L2都同时正常工作时，10min内浴霸消耗的电能是多少？解：(1)照明灯正常工作通过的电流为：I1＝P1U1＝60W220V≈0.27A(2)取暖灯的电阻为：R1＝R2＝U额2P额＝220V2300W≈161.33Ω；则总电阻R总＝12R1＝80.67Ω(3)L、L1和L2都正常工作，P＝P1＋P2＋P3＝300W＋300W＋60W＝660W，由P＝Wt可得，W＝Pt＝0.66kW×1060h＝0.11kW·h.3．(2015·淮安)为提倡环保，促进节能减排，鼓励使用新能源，2015年5月18日，国家税务总局等部门出台相关免征车船税优惠政策，纯电动汽车也在免税之列．一辆纯电动客车铭牌上部分参数如表格所示，某次搭载乘客时车与人的总质量为15000kg，假设车在额定功率下以20m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min，所受阻力为车与人总重力的0.02倍，g取10N/kg，求：最大允许总质量18000kg核定载客人数57电动机额定功率90kW电动机额定电压600V电池容量600Ah(1)电动机的额定电流；(2)该过程客车消耗的电能；(3)该过程客车所受阻力的大小；(4)该过程客车牵引力所做的功．解：(1)由P＝UI得电动机的额定电流：I＝PU＝90×103W600V＝150A(2)时间t＝20min＝1200s，则消耗的电能：W电＝P额t＝90×1000W×1200s＝1.08×108J(3)车与人总重力：G＝mg＝15000kg×10N/kg＝1.5×105N则阻力f＝0.02G＝0.02×1.5×105N＝3×103N由于客车匀速行驶，则牵引力F＝f＝3×103N；(4)由v＝st得，通过的路程：s＝vt＝20m/s×1200s＝2.4×104m；牵引力所做的功：W＝Fs＝3×103N×2.4×104m＝7.2×107J.4．(2015·厦门)超高压水刀是一种新技术产品，一般由水泵、射流发生装置、工作机构等组成．它将普通水经过多级增压后，通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”，可以对坚硬物体实施切割，如图所示．某超高压水刀喷嘴横截面积S＝5×10－8m2，喷水速度v＝800m/s，高速“水箭”对该切割面的压强p＝300MPa.已知水泵电机功率P＝20kW，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3.求：(1)水刀正常工作1min消耗的电能；(2)高速“水箭”对切割面的压力；(3)每秒钟从喷嘴喷出的水的质量；(4)水刀的效率．解：(1)由P＝Wt可得：消耗的电能：W＝Pt＝20000W×60s＝1.2×106J(2)由p＝FS得，F＝pS＝300×106Pa×5×10－8m2＝15N(3)每秒钟喷出水的体积为：V＝SL＝Svt＝5×10－8m2×800m/s×1s＝4×10－5m3由ρ＝mV得水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×4×10－5m3＝0.04kg(4)水刀的功率为：P＝Wt＝FLt＝Fv＝15N×800m/s＝12000W＝12kW效率为：η＝P1tPt×100%＝12kW·t20kW·t×100%＝60%5．(2015·绍兴)甲图为升降机电路的部分原理图，电源电压恒定为6V，R0为定值电阻，电压表量程为0～3V，压敏电阻Rx的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示．(1)压敏电阻不受压力时，电压表示数为2V，定值电阻R0的电功率为多少？(2)在电路正常工作时，此压敏电阻能承受的最大压力为多少？(3)在不改变电表的条件下，要增大压敏电阻的承压范围，应如何调整？(写出一条)(4)若在升降机底板上放置一个物块，静置时