中考物理总复习 专题六 综合应用题试题1

1专题六综合应用题类型一力学综合应用题1．(2016·福州)为提高车辆通行质量，福州交警在市区一些道路某些时段推出“绿波通行”，即车辆在绿波路段以如图所示的50～55km/h范围内行驶，一路绿灯。在绿波时段，质量是1.2×103kg的汽车，经过绿波路段上相距2.7×103m的两个路口，用时180s，问：(1)汽车行驶的平均速度是多少？是否“绿波通行”？(2)若汽车在这段距离内行驶时牵引力保持3000N不变，则汽车的输出功率是多少？(3)若轮胎与地面接触的总面积是0.6m2，汽车静止时对水平地面的压强是多少？(g取10N/kg)(1)汽车行驶的平均速度v＝st＝2.7×103m180s＝15m/s＝54km/h，因为50km/h＜54km/h55km/h，所以该汽车是“绿波通行”(2)汽车的牵引力做的功W＝Fs＝3000N×2.7×103m＝8.1×106J，则汽车的输出功率P＝Wt＝8.1×106J180s＝4.5×104W(3)汽车的重力G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N，因为汽车静止在水平地面，所以汽车对水平地面的压力F压＝G＝1.2×104N，则汽车静止时对水平地面的压强p＝F压S＝1.2×104N0.6m2＝2×104Pa2．(2016·青岛)小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%。每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。求：(1)物体在空中上升1m，小雨做的功是多少？(2)每个滑轮的重力是多少？(3)物体的密度是多少？(1)由图乙可知，绳子自由端移动的距离为0～4m时，拉力为100N不变，此时物体没有露出水面，4～6m时，物体开始逐渐露出水面，拉力不断增大，6～8m时拉力为200N不变，此时物体完全离开水面，故物体在空中匀速上升过程中受到的拉力F＝200N，由图可2知n＝4，所以绳子自由端移动的距离s＝nh＝4×1m＝4m，小雨做的功是W＝Fs＝200N×4m＝800J(2)根据η＝W有用W总可得，物体在空中上升1m做的有用功W有用＝ηW总＝85%×800J＝680J，根据W＝Gh可得，物体的重力G＝W有用h＝680J1m＝680N，根据F＝1n(G＋2G动)可得，2G动＝4F－G＝4×200N－680N＝120N，所以每个滑轮的重力G动＝120N2＝60N(3)物体没有露出水面之前受到的拉力为F′＝4×100N＝400N，重力G＝680N，两个动滑轮的重力为120N，所以，物体完全浸没时受到的浮力F浮＝G＋2G动－F′＝680N＋120N－400N＝400N，根据F浮＝ρ水gV排可得物体的体积V＝V排＝F浮ρ水g＝400N1×103kg/m3×10N/kg＝4×10－2m3，物体的质量m＝Gg＝680N10N/kg＝68kg，则物体的密度ρ＝mV＝68kg4×10－2m3＝1.7×103kg/m33．(2016·黔东南州)如图所示是某车站厕所的自动冲水装置，圆柱体浮筒A的底面积为400cm2，高为0.2m，盖片B的面积为60cm2(盖片B的质量，厚度不计)，连接AB的是长为0.4m，体积和质量都不计的硬杆，当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所。(已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg)请解答下列问题：(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是多少？(2)浮筒A的重力是多少？(3)水箱中水多深时盖片B又自动关上？(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水深h＝0.4m＋0.2m＝0.6m，水对盖片B的压强p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.6m＝6000Pa，水对盖片B的压力F＝pS＝6000Pa×60×10－4m2＝36N(2)杆对浮筒的拉力等于水对盖片B的压力，即F′＝36N，当水箱的水刚好浸没浮筒A时，浮筒受到的浮力F浮＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×400×10－4m2×0.2m×10N/kg＝80N，浮筒受到的浮力等于浮筒重加上杆对浮筒的拉力，即F浮＝GA＋F′，则浮筒A的重力GA＝F浮－F′＝80N－36N＝44N(3)设圆柱体浮筒A浸在水中的深度为h1时，盖片B又自动关上，则F浮′＝GA即ρ水V排g＝GA，1×103kg/m3×400×10－4m2×h1×10N/kg＝44N，解得h1＝0.11m，水箱中水的深度h1＝0.11m＋0.4m＝0.51m34．(2016·德州)近日，我国新型战略核潜艇(如图甲所示)为保障国家安全，进行了战略巡航。下表是核潜艇的部分性能参数。求：(1)核潜艇以水下最大航速行驶到距离2700km外的某海域执行任务所用的时间；(1节≈0.5m/s)(2)核潜艇在水面航行时受到的浮力；下潜到最大深度时受到水的压强；(g取10N/kg，海水的密度ρ海水＝1.03×103kg/m3)(3)若核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，所受阻力与速度的关系如图乙所示，它的动力功率是多少？(1)核潜艇水下最大航速v＝36×0.5m/s＝18m/s，s＝2700km＝2.7×106m，由v＝st得所用时间t＝sv＝2.7×106m18m/s＝1.5×105s(2)由表格数据可知，在水面上航行时，m排＝9000t＝9×106kg，则核潜艇在水面航行时受到的浮力F浮＝G排＝9×106kg×10N/kg＝9×107N；下潜最大深度h＝350m，受到海水的压强p＝ρgh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×350m＝3.605×106Pa(3)核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，受到的动力和阻力是一对平衡力，大小相等，它在水下航行速度为20节时，由图象可知F＝f＝30×104N，因此动力的功率P＝Fv＝30×104N×20×0.5m/s＝3×106W水下排水量11500吨水下最大航速36节水面排水量9000吨水下巡航速度20节艇长135米最大潜深350米艇宽13米发动机最大功率25000千瓦4类型二电学综合应用题5．(2016·聊城)如图所示，小灯泡L标有“6V3W”的字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器的最大阻值R为24Ω，电源电压保持不变。当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变，闭合S、S1、S2，发现电流表的示数变化了1A。求：(1)小灯泡正常发光时的电流。(2)电源电压。(3)当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值。(1)由P＝UI可得，小灯泡正常工作时的电流IL＝PLUL＝3W6V＝0.5A(2)当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，L与12R串联，由I＝UR可得，灯泡的电阻RL＝ULIL＝6V0.5A＝12Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电路中各处的电流相等，所以，电源的电压U＝I(RL＋R2)＝IL(RL＋R2)＝0.5A×(12Ω＋24Ω2)＝12V(3)保持滑片P的位置不变，开关S、S1、S2都闭合时，R0与12R并联，干路电流变大，此时干路电流I′＝I＋ΔI＝IL＋ΔI＝0.5A＋1A＝1.5A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过滑动变阻器的电流I滑＝UR2＝12V24Ω2＝1A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过定值电阻R0的电流I0＝I′－I滑＝1.5A－1A＝0.5A，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时通过R0的电流不变，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，通过滑动变阻器的电流I滑′＝UR＝12V24Ω＝0.5A，干路电流I″＝I0＋I滑′＝0.5A＋0.5A＝1A，电路消耗的最小功率P＝UI″＝12V×1A＝12W6．(2016·德州)在如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，调节滑片P从a端移动到b端过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求：5(1)电路中电流最小时，1min内电流通过电阻R做的功。(2)电源电压和定值电阻R0。(3)若电压表量程为0～15V，电流表量程为0～3A，为保证电表正常工作，定值电阻R0消耗的功率范围。由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流(1)由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，R两端的电压UR＝20V，1min内电流通过电阻R做的功WR＝URI小t＝20V×0.2A×60s＝240J(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U＝I小R0＋UR＝0.2A×R0＋20V，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流I大＝1.2A，则电源的电压U＝I大R0＝1.2A×R0，因电源的电压不变，所以，0.2A×R0＋20V＝1.2A×R0，解得R0＝20Ω，电源的电压U＝I大R0＝1.2A×20Ω＝24V(3)当电路中的电流最大时定值电阻R0消耗的功率最大，则R0消耗的最大功率PR0大＝I2R0＝(1.2A)2×20Ω＝28.8W，当电压表的示数最大时电路中的电流最小，R0消耗的电功率最小，此时R0两端的电压UR0小＝U－UR大＝24V－15V＝9V，R0消耗的最小功率PR0小＝UR0小2R0＝（9V）220Ω＝4.05W，定值电阻R0消耗的功率范围为4.05～28.8W类型三力、电、热综合应用题7．(2015·连云港)2015年4月21日，重达2.3t的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在南京机场。如图所示，该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料，机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供65kW的最大功率，该飞机的最大飞行速度为140km/h。假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1m2。(g取10N/kg)求：(1)飞机停在水平地面时，对地面的压强大小；(2)当飞机发动机的输出功率保持60kW，并以108km/h的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力大小；6(3)若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h，发动机输出的能量为多大？这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量？(航空燃油的热值取4×107J/kg，密度取0.75×103kg/m3)(1)飞机在水平地面时对地面的压力F＝G＝mg＝2.3×103kg×10N/kg＝2.3×104N；飞机对地面的压强p＝FS＝2.3×104N0.1m2＝2.3×105Pa(2)v＝108km/h＝30m/s，由P＝Fv得F＝Pv＝60×103W30m/s＝2×103N(3)由P＝Wt得W＝Pt＝60×103W×3600s＝2.16×108J；由Q＝qm得m＝Qq＝2.16×108J4×107J/kg＝5.4kg；由ρ＝mV得V＝mρ＝5.4kg0.75×103kg/m3＝7.2×10－3m3＝7.2L8．(2016·泸州)据统计，全国发生的车祸中有超过半数以上是超速、超载引起的。我市加大了道路交通安全监控管理力度，将“区间测速”作为判断是否超速的依据之一。所谓的“区间测速”，就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度，如果超过了该路段的最高限速即被判为超速。若监测点A、B相距18km，全程限速40km/h，由“电子眼”抓拍到装有沙子的某型号货车通过监测点A、B的速度分别为30km/h和456km/h，通过A、B两个监测点的时间为20min。问：(1)按“区间测速”标准判断该货车在AB段行驶是否超速？(2)按照规定，载货车车轮对地面的压强超过7×105Pa即被判为超载。该型号货车部分参数如表所示。根据表中参数计算，该货车在不超载的情况下，在水平路面上运动时最多能装沙子的体积为多少？(ρ沙＝2.0×103kg/m3，g取10N/kg)(3)该货车在某路段平直公路上运动60s的速度—时间图象如图所示，这段时间内发动机完全燃烧柴油0.2kg，(已知发动机的效率η＝40%，柴油的热值q＝4.5×107J/kg)则