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第二部分专题复习高分保障专题六计算题一、热学单一计算典例分析题型概述计算中只用一个基本公式,可以用公式的原形或变形式.【例】1kg的水温度从10℃升高20℃吸收的热量是多少?解:Q吸=cmΔt升=4.2×103J/kg·℃×1kg×20℃=8.4×104J专题训练1.把500g水加热到80℃,共吸收4.2×104J的热量,则水温升高了20℃,水原来的温度是60℃.2.给质量为500g的水加热,其温度随时间的变化关系如图所示,则8min内水吸收了多少热量?(请写出计算过程)解:500g=0.5kgQ吸=cm(t-t0)=4.2×103J/kg·℃×0.5kg×(100℃-20℃)=1.68×105J二、力学简单计算典例分析题型概述1.单一计算:计算中只用一个基本公式,可以用公式的原形或变形式.2.简单综合计算题:计算中可以自由运用几个公式进行组合.【例1】物体重600N,放在水平地面上,与地面的接触面积是500cm2(如图甲所示).(1)物体放在水平地面上时,对地面的压强是多少?(2)某工人用400N的力在10s内将物体匀速提高了5m(如图乙所示),拉力的功率是多少?滑轮组的机械效率是多少?解:(1)物体对地面的压强p==1.2×104Pa(2)拉力做的功W=Fs=Fnh=400N×2×5m=4000J拉力的功率P==400W有用功W有=Gh=600N×5m=3000J滑轮组的机械效率η=×100%=75%【例2】一辆汽车以80km/h的速度追赶一辆距离它20km的摩托车,如果摩托车的速度是60km/h,那么需要多长时间,汽车才能追上摩托车?解:以摩托车为参照物,v=v汽-v摩=80-60=20(km/h)追击用的时间t=【思路点拨】这是一道追击问题,知道相距的距离,只要求出追击的速度就可以求出追击所用的时间.根据相对运动,以摩托车为参照物,汽车追击的速度v=v汽-v摩.专题训练1.一个瓶子的容积是500mL,用它装水最多能装多少千克?装酒精呢?(ρ酒精=0.8×103kg/m3)解:500mL=0.0005m3m水=ρ水V=1.0×103×0.0005=0.5(kg)m酒=ρ酒V=0.8×103×0.0005=0.4(kg)2.一个厚度不计的圆柱形水桶,底面积为4×10-2m2,盛上一些水后对水平地面的压力为400N.(g取10N/kg)求:(1)此时水桶对地面的压强为多大?(2)桶的侧壁上有一个小阀门A,它能承受的水的压强最大为6×103Pa.则A距水面多深时它将被冲开?解:(1)水桶对地面的压强p==1×104Pa(2)由液体压强公式得,水的最大高度h大==0.6m即A距水面0.6m时它将被冲开.3.体积是150cm3的塑料球,有的体积露出水面,求塑料球的密度是多大?解:由塑料球漂浮在水面上可得,F浮=G物即ρ水gV排=ρ物gV物V物ρ水=ρ物V物塑料球的密度ρ物=ρ水=×1×103kg/m3≈0.67×103kg/m34.小雨用如图所示的滑轮组将一个边长为20cm,密度为3×103kg/m3的正方体,在10s内匀速提高0.6m,该滑轮组的机械效率为60%,小雨做功的功率多大?解:由题意可知,正方体的质量m=ρV=3×103kg/m3×(0.2m)3=24kg正方体的重力G=mg=24kg×10N/kg=240N小雨做的有用功W有=Gh=240N×0.6m=144J总功W总==240J功率P==24W5.体积为V、底面积为S的物体,放在水平桌面上,对桌面的压强为p,求该物体的密度是多大?(写出解题思路并求解)思路:ρ=→m=→G=FN→FN=F压=pS解:物体的重力G=FN=F压=pS物体的密度ρ=6.如图,木块A体积为0.004m3,用细线拉着浸没于盛水的容器中,已知绳子拉力为20N,则物体受到的浮力是多大?木块的密度是多少?解:F浮=G排=ρ水gV排=ρ水gV木=1.0×103×10×0.004=40(N)GA=F浮-F=40-20=20(N)mA==2(kg)ρA==0.5×103(kg/m3)7.如图,AOB为轻质杠杆,O为支点,圆柱体C质量为60kg,底面积为0.1m2,OA=0.1m,OB=0.3m,将圆柱体C挂在A点,使C对水平地面的压强为3000Pa.求在B点竖直向下的拉力F1?(画出C的受力分析)解:G=mg=60×10=600(N)F支=F压=pS=3000×0.1=300(N)F2=F拉=G-F支=600-300=300(N)F1==100(N)8.如图所示,轻质杠杆AB,OA=20cm,OB=40cm,人的重力为600N,用此杠杆吊起一个物体,杠杆水平平衡时,人对地面的压力为500N,则物体的质量为20kg,若将物体浸没水中,人受到的支持力为550N,则物体的密度为2.0×103kg/m3.(写出物体质量的解题思路)思路:m=→G=F2→F2=→F1=F拉=G人-F支→F支=F压9.用如图所示的滑轮组匀速提升重2000N的物体,作用在绳子自由端的拉力大小为625N,拉力做功的功率是1250W(不计摩擦和绳重).求:(1)滑轮组的机械效率是多大?(2)重物上升的速度是多少?解:(1)滑轮组的机械效率η==80%(2)因η=重物上升的速度v==0.5m/s三、电学简单计算典例分析题型概述1.单一计算题:计算中只用一个基本公式,可以用公式的原形或变形式.2.简单综合计算:计算中可以自由运用多个公式进行组合.【例】小红用如图所示电路测量未知电阻R2的阻值.实验时,闭合S、S1,电压表的示数是12V;闭合S、断开S1,电压表的示数是8V.已知电阻R1为40Ω,电源电压保持不变,求被测电阻R2的阻值.解:闭合S、S1时,电压表测量的是电源电压.可得电源电压U=12V,闭合S、断开S1时,电阻R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,通过R2的电流I2=I1==0.2AR2两端的电压U2=U-U1=12V-8V=4V阻值R2==20Ω【思路点拨】当两个开关都闭合时,R2被短路,电路中只有R1,电压表测电源电压;当开关S闭合、S1断开时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流;利用欧姆定律求出R2的阻值.专题训练1.如图电阻R1和R2串联接在电压为9V的电源上,已知R1的电阻为10Ω,电压表的示数为6V,求R2的电阻值.解:通过R2的电流I=I1==0.6AR2两端的电压U2=U-U1=9V-6V=3V阻值R2==5Ω2.将R1=4Ω的电阻和R2=6Ω的电阻串联,R1的电压为6V,求:(1)通过电阻R2的电流I2;(2)电阻R1在1min内产生的热量Q1.解:(1)由两电阻串联可得:I2=I1==1.5A(2)由焦耳定律可得:Q1=R1t=(1.5A)2×4Ω×60s=540J3.将R1=4Ω和R2=12Ω的两个电阻并联接入电路中,测得总电流为2A,则电源电压为6V,通过R1的电流是1.5A.(写出解题思路)思路:I1=→U1=U→U=IR→R=4.一个标有“220V40W”的电灯接在照明电路中,求:(1)电灯灯丝的电阻多大?(2)正常工作2h,电灯消耗多少kW·h的电能?(3)若加在电灯上的实际电压只有200V,此时灯泡的实际功率是多少?解:(1)电灯灯丝的电阻R==1210Ω(2)消耗的电能W=P额t=0.04kW×2h=0.08kW·h(3)灯泡的实际功率P=≈33.1W5.在如图电路中,电流表示数为0.5A,电流表示数为0.3A,此时R1消耗的功率为1.2W,则R1的阻值为多大?解:R1两端的电压U1==6V电阻R1==30Ω6.一个“6V3W”的灯泡接在电源电压为8V的电路中正常发光,需要给它串联一个多大的电阻?解:R1==12(Ω)I1==0.5(A)∵串联,∴I=I1=0.5AR==16(Ω)R2=R-R1=16-12=4(Ω)四、综合计算题型概述计算中可自由运用单一计算中的任意两个公式进行组合(包括“桥”的问题).串、并联电路计算除了运用欧姆定律之外,还要用到电流、电压、电阻规律的各个关系式.说明:①可以与图象结合.②在力学复杂综合计算中,学生必须掌握:在同一直线上三个力平衡时,三力的大小关系;作用力和反作用力大小相等(用F=F′表示);需要画出受力分析示意图.③电学综合题仅限于两个用电器同时工作的电路.电学复杂综合计算包括局部短路、滑动变阻器、三个用电器中有两个参与计算等情况.局部短路、滑动变阻器可以出现在同一个题目中,需要画出等效电路图,电学复杂综合计算不研究家庭电路问题.④两个计算中均可以有比例及计算比例一般为一个已知条件,均为两个量的比例.典例分析【例1】如图所示,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变.小灯泡R1标有“4V1.6W”字样,R2=20Ω,滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V.请画出每个小题的等效电路图.(1)只闭合开关S2时,电压表的示数为2V,则R2消耗的电功率是多少?(2)在不损坏各电路元件的情况下,若闭合所有开关,滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3∶1;若只闭合开关S3,小灯泡R1消耗的电功率变化范围是多少?解:(1)只闭合开关S2时,等效电路图如图1所示R1==10ΩI2=I1==0.2AP2=R2=(0.2A)2×20Ω=0.8W(2)由(1)得:电源电压U=IR=I(R1+R2)=0.2A×(10Ω+20Ω)=6V①闭合所有开关时,等效电路图如图2所示∵0.6A1A∴I3大=0.6A∵∴I3小=0.2AR3大==30Ω图2图3②只闭合开关S3时,等效电路图如图3所示∵3V4V∴U1大=3VI1大==0.3A0.6A1AP1大=U1大I1大=3V×0.3A=0.9WP1小=×10Ω=0.225W∴P1的变化范围为0.225W~0.9W【例2】如图甲,重540N的圆柱体工件M沉在水底,小雨用滑轮组将其从水中吊起至距水面某一高度,其中在空中提升工件时,滑轮组的机械效率为90%,吊起过程中,工件的速度恒定不变,小雨作用在绳子上的拉力的功率P随工件M上升高度h变化的图象如图乙所示,不计绳重、轮轴间摩擦、水的阻力及水位变化.请画出与解题过程相应的受力分析示意图.求:(1)动滑轮的重力为多大?(2)工件上升的速度为多大?(3)工件的横截面积是多大?解:(1)在空中提升工件η=G动=-540=60(N)(2)在空中提升工件拉力F==200(N)v绳==0.6(m/s)vM==0.2(m/s)(3)工件没有露出水面前绳子的拉力F′==150(N)对M及滑轮受力分析F浮=G-F拉=GM+G动-nF′=540+60-3×150=150(N)V排==0.015(m3)S==0.03(m2)专题训练1.如图,(不计绳重和摩擦),正方体的密度为5×103kg/m3,边长为0.2m,人的体重是650N,双脚与地面的接触面积为0.04m2.(g取10N/kg)(1)求物体的质量;(2)用滑轮组匀速提升物体时,效率为80%,求出人此时对地面的压强;(3)若把物体全部没入液体中,缓缓匀速上提,滑轮组提升物体的机械效率为75%,求该液体的密度.解:(1)物体的质量m=ρ物V物=5×103kg/m3×(0.2m)3=40kg(2)物体的重力G物=mg=40kg×10N/kg=400N由η=得人拉绳子的力F==250N人对地面的压力F压=F支=G人-F提=G人-F=650N-250N=400N人对地面的压强p==104Pa(3)由(2)得:G动=nF-G物=2×250N-400N=100N由η′=所以75%=所以F浮=100N该液体的密度ρ液==1.25×103kg/m32.如图所示的滑轮组,匀速提起重力为300N的物体A,所用的拉力为200N,人的质量为60kg,两只脚与地面的接触面积为0.04m2(不计绳重和摩擦).画出人所受力的示意图.求:(1)匀速提升物体A时的机械效率?(2)匀速提升物体A时,人对地面的压强多大?(3)若体重为700N的另一个人,用这个滑轮组匀速提升另
本文标题:(青岛专版)2018中考物理 第二部分 专题复习 高分保障 专题六 计算题课件
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