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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,专题三计算专题,第1页,类型一,力学计算,例,1,(,重庆中考,B,卷,),如图所表示，是本市著名民营企业生,产力帆,100E,型电动微型轿车。轿车载着乘客在水平公路上,匀速直线行驶,1 min,所经过旅程为,720 m,。已知轿车总质量,m,600 kg,，受到阻力,f,大小恒为轿车重量,0.1,倍，轮胎与,路面接触总面积,S,310,2,m,2,。,(,g,取,10 N/kg),求：,第2页,(1),轿车行驶速度大小。,(2),轿车对路面产生压强。,(3),牵引力对轿车做功功率。,第3页,【,思绪点拨,】,(1),依据速度计算公式,v,，求出汽车速,度。,(2),汽车对水平地面压力等于它重力，应用压强公,式,p,能够求出汽车对地面压强。,(3),利用阻力和重力,关系求出阻力，然后依据二力平衡可得牵引力，已知牵引力,和行驶距离，能够得到牵引力做功；已知牵引力做功和,所用时间，能够得到功率。,第4页,【,自主解答,】,解：,(1),轿车速度：,(2),轿车对水平地面压力：,F,G,mg,600 kg10 N/kg,610,3,N,，,轿车对地面压强：,第5页,(3),轿车受到阻力：,f,0.1,G,0.1610,3,N,600 N,，,轿车匀速直线行驶，则牵引力：,F,牵,f,600 N,，,牵引力做功：,W,F,牵,s,600 N720 m,4.3210,5,J,，,牵引力做功功率：,第6页,答：,(1),轿车行驶速度大小为,12 m/s,。,(2),轿车对路面产生压强为,210,5,Pa,。,(3),牵引力对轿车做功功率为,7.2 kW,。,第7页,例,2,(,滨州中考,),把一棱长为,10 cm,，质量为,8 kg,正,方体实心金属块，放入水平放置装水平底圆柱形容器中。,如图甲所表示，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,),，水密度是,1.010,3,kg/m,3,，,g,取,10 N/kg,。求：,第8页,(1),金属块密度。,(2),金属块受到浮力。,(3),金属块对容器底部压强。,(4),若用图乙所表示滑轮组，把金属块在水中匀速提升,30 cm,(,金属块未露出水面，忽略水对物体阻力,),，此过程滑轮组,机械效率为,70%,，那么绳子自由端拉力,F,大小是多少。,第9页,【,思绪点拨,】,(1),求出金属块体积，利用密度公式即可求,出金属块密度；,(2),因为金属块下沉后静止在容器底部，,排开水体积与金属块体积相等，依据阿基米德原理即可,求出金属块受到浮力；,(3),依据力平衡求出金属块对容,器底部压力，依据,p,即可求出压强；,(4),依据机械效率,即可求出绳子自由端拉力,F,大小。,第10页,【,自主解答,】,解：,(1),金属块体积：,V,金,(10 cm),3,1 000 cm,3,110,3,m,3,，,则金属块密度：,(2),因为金属块下沉后静止在容器底部，则,V,排,V,金,1,10,3,m,3,，金属块受到浮力：,F,浮,水,V,排,g,1.010,3,kg/m,3,110,3,m,3,10 N/kg,10 N,。,第11页,(3),金属块重力：,G,m,金,g,8 kg10 N/kg,80 N,，,金属块对容器底压力：,F,压,G,F,浮,80 N,10 N,70 N,，,正方体金属块底面积,(,受力面积,),：,S,(10 cm),2,100 cm,2,0.01 m,2,，,金属块对容器底压强：,第12页,(4),若用图乙所表示滑轮组把金属块在水中匀速提升，,由图可知绳子股数,n,2,，,依据机械效率,可得，,绳子自由端拉力：,第13页,答：,(1),金属块密度为,810,3,kg/m,3,；,(2),金属块受到浮力为,10 N,；,(3),金属块对容器底部压强为,710,3,Pa,；,(4),绳子自由端拉力,F,大小是,50 N,。,第14页,类型二,电学计算,例,3,(,鄂州中考,),已知,A,灯标着“,6 V,3 W”,，,B,灯标着,“,6 V,6 W”,，滑动变阻器,R,规格“,50,2 A”,。,A,灯和,B,灯中电流随两端电压改变关系图像如图甲所表示。则：,第15页,(1),将,A,、,B,两灯并联接在,6 V,电源两端，求,30 min,内电路消耗电能；,(2),将,A,、,B,两灯串联接在某电源两端，使,A,灯恰好正常发光，求此时,B,灯电阻；,(3),将,A,灯与滑动变阻器,R,串联接在,12 V,电源两端，如图乙所表示。调整滑动变阻器，当滑动变阻器功率是,A,灯功率,2,倍时，求滑动变阻器功率。,第16页,【,思绪点拨,】,(1),将,A,、,B,并联接在,6 V,电源两端时，两灯泡,两端电压和额定电压相等，实际功率和额定功率相等，电,路总功率等于两灯电功率之和，依据,W,Pt,求出,30 min,内,电路消耗电能。,(2),将,A,、,B,串联接在某电源两端，使,A,灯恰,好正常发光，依据图像读出经过,A,灯电流即为电路中电,流，再依据图像读出,B,灯两端电压，依据欧姆定律求出此,时,B,灯电阻。,(3),将,A,与一个滑动变阻器串联接在,12 V,电源,第17页,两端时，经过它们电流相等，依据,P,UI,可知,R,与,A,灯电阻关系，依据串联电路电压特点表示出电源电压即可求出,A,灯和滑动变阻器两端电压，依据图像读出电路中电流，利用,P,UI,求出滑动变阻器功率。,第18页,【,自主解答,】,解：,(1),将,A,、,B,并联接在,6 V,电源两端时，两,灯泡两端电压均为额定电压,6 V,，实际功率和额定功率相,等，即,P,A,3 W,，,P,B,6 W,，电路总功率：,P,总,P,A,P,B,3 W,6 W,9 W,，,由,P,可得，,30 min,内电路消耗电能：,W,总,P,总,t,9 W3060 s,1.6210,4,J,。,第19页,(2),将,A,、,B,两灯串联接在某电源两端时，,A,灯恰好正常发光，,由图像可知，电路中电流,I,I,A,0.5 A,，,B,灯泡两端电,压,U,B,2 V,，由,I,可知，此时,B,灯电阻：,R,B,第20页,(3),将,A,灯与滑动变阻器,R,串联接在,12 V,电源两端时，滑动,变阻器功率是,A,灯功率,2,倍，由,P,UI,可知，,U,滑,2,U,A,，,则电源电压：,U,U,滑,U,A,2,U,A,U,A,3,U,A,12 V,，,解得,U,A,4 V,，,U,滑,2,U,A,24 V,8 V,，,由图像可知，此时电路中电流,I,0.4 A,，则滑动变阻,器功率：,P,滑,U,滑,I,8 V0.4 A,3.2 W,。,第21页,答：,(1)30 min,内电路消耗电能为,1.6210,4,J,；,(2),此时,B,灯电阻为,4,；,(3),滑动变阻器功率为,3.2 W,。,第22页,类型三,综累计算,命题角度力电综合,例,4,(,威海中考,),图甲是海上打捞平台装置示意图，,使用电动机和滑轮组将实心物体,A,从海底竖直向上一直以,0.05 m/s,速度匀速吊起，图乙是物体,A,所受拉力,F,随时间,t,改变图像,(,不计摩擦、水阻力及绳重，,水,1.0,10,3,kg/m,3,，,g,10 N/kg),。请解答以下问题：,第23页,第24页,(1),物体,A,体积是多少？,(2),物体,A,完全浸没在水中时滑轮组机械效率为,80%,，当物体,A,完全离开水面后，滑轮组机械效率是多少？,(3),当物体,A,完全离开水面后，电动机两端电压为,380 V,，经过电流为,5 A,，电动机线圈电阻为多少？,(,不计电动机内部摩擦,),第25页,【,思绪点拨,】,(1),当物体在水中时，排开水体积不变、受,到水浮力不变，拉力较小，拉力,F,1,G,F,浮,；当物体露出,水面时，拉力较大，拉力,F,2,G,；据此求物体受到浮力，,再利用阿基米德原理,F,浮,G,排,水,V,排,g,水,V,物,g,求物体体,积。,(2),不计摩擦、水阻力及绳重，依据物体,A,完全浸没在,水中时滑轮组机械效率求出动滑轮重力；当物体,A,完全,离开水面后，滑轮组机械效率,第26页,(3),不计摩擦、绳重，当物体,A,完全离开水面后，电动机施加,拉力,F,(,G,G,轮,),，利用,P,Fv,求电动机做,有用功率，利用,P,UI,求电流做功功率，电动机线圈发,热功率,(,额外功率,),等于电流做功功率减去电动机做有用,功率，再利用,P,I,2,R,求电动机线圈电阻。,第27页,【,自主解答,】,解：,(1),由题知，图乙是物体,A,所受拉力,F,随时间,t,改变图像，,当物体浸没在水中时，因为物体受到水浮力，所以此时滑轮组对物体拉力较小，由题图乙可知，此时滑轮组对物体拉力：,F,1,210,4,N,，,当物体完全露出水面后，拉力较大，由题图乙可知，此时滑轮组对物体拉力：,F,2,G,310,4,N,；,第28页,则物体浸没在水中时受到浮力：,F,浮,G,F,1,310,4,N,210,4,N,110,4,N,，,由,F,浮,水,V,排,g,可得物体体积：,V,物,V,排,第29页,(2),不计摩擦、水阻力及绳重，物体,A,完全浸没在水中时，,滑轮组对物体拉力,F,1,做功为有用功，此时滑轮组机械,效率：,第30页,解得动滑轮重力：,G,动,5 000 N,；,当物体,A,完全离开水面后，滑轮组机械效率：,第31页,(3),由图知,n,2,，不计摩擦、绳重，当物体,A,完全离开水面,后，电动机施加拉力：,F,(,G,G,轮,),(310,4,N,5 000 N),1.7510,4,N,，,由,P,Fv,可得，电动机做有用功率：,P,有用,Fv,绳,F,2,v,物,1.7510,4,N20.05 m/s,1 750 W,，,电流做功功率：,P,UI,380 V5 A,1 900 W,，,第32页,则电动机线圈发烧功率,(,额外功率,),：,P,热,P,P,有用,1 900 W,1 750 W,150 W,，,由,P,热,I,2,R,可得电动机线圈电阻：,答：,(1),物体,A,体积是,1 m,3,；,(2),当物体,A,完全离开水面后，滑轮组机械效率是,85.7%,；,(3),电动机线圈电阻为,6,。,第33页,例,5,(,白银中考,),如图所表示为某品牌四旋翼无人机，该无人机含有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、,GPS,定位等功效，下表是该无人机部分参数：,整机质量,2 kg,电池额定电压,15 V,最大上升速度,6 m/s,电动机工作电压,12 V,最大下降速度,2 m/s,悬停时每个电动机功率,50 W,最大水平速度,16 m/s,电动机数量,4,第34页,在某次火灾中，该无人机参加火情勘测，它先以最大速度匀速直线上升，且抵达,60 m,高处时，再以最大速度水平匀速直线飞行抵达,1.6 km,远处火场上空。若无人机整个过程四个电动机同时工作，电动机将电能转化为机械能效率为,90%,，假设无人机以最大速度匀速直线上升时，受到阻力大小为,10 N,，经过计算回答以下问题：,(,g,取,10 N/kg),第35页,(1),无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时多少秒？,(2),无人机抵达火场上空后，悬停观察,10,分钟，则,10,分钟内电动机消耗多少电能？,(3),无人机以最大速度匀速直线上升,60 m,，这个过程中消耗多少电能？,第36页,【,思绪点拨,】,(1),利用,v,求出匀速上升需要时间、水,平匀速直线飞行时间，进而求出起飞到抵达火场需要时,间。,(2),求出悬停时电动机总功率,(4,个电动机,),，利用,W,Pt,求悬停时消耗电能。,(3),无人机上升过程升力等于重力,加上阻力，利用,W,Fs,求升力做有用功，利用,求消,耗电能。,第37页,【,自主解答,】,解：,(1),由,v,可得，匀速上升需要时间：,t,1,水平匀速直线飞行时间：,t,2,无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时：,t,t,1,t,2,10 s,100 s,110 s,。,第38页,(2),悬停时电动机总功率：,P,50 W4,200 W,，,悬停时消耗电能：,W,Pt,200 W1060 s,1.210,5,J,。,(3),无人机匀速上升过程升力：,F,G,f,mg,f,2 kg10 N/kg,10 N,30 N,，,做有用功：,W,有,Fh,30 N60 m,1 800 J,，,第39页,由,可得，消耗电能：,W,电,答：,(1),无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时,110 s,。,(2),无人机抵达火场上空后，悬停观察,10,分钟，则,10,分钟,内电动机消耗,1.210,5,J,。,(3),无人机以最大速度匀速直线上升,60 m,，这个过程中消耗,2 000 J,电能。,第40页,命题角度电热综合,例,6,(,滨州中考,),图甲是一家用电暖器，有“低温”,“中温”“高温”三挡，铭牌见表中所表示,(“,高温”挡功率,空出,),，图乙为其简化电路原理图，,S,是自我保护开关，,电暖器跌倒时，,S,自动断开，切断电源，确保安全。闭合,S,1,为“低温”挡。请完成以下问题：,第41页,第42页,(1)“,低温”挡正常工作时电阻是多少？,(2)“,高温”挡正常工作时总电流是多少？,(3),若某房间内空气质量为,60 kg,，空气温度为,10,，设定空,气比热容为,1.110,3,J/(kg),且保持不变，用该电暖器,“高温”挡正常工作,20 min,，放出热量,50%,被房间内空,气吸收，那么可使此房间空气温度升高多少摄氏度？,第43页,【,思绪点拨,】,(1),闭合开关,S,、,S,1,时，电暖器处于“低温”,挡，此时只有电阻,R,1,连入电路，已知“低温”挡功率，依据,P,可求得“低温”挡正常工作时电阻，即,R,1,阻值。,(2),当开关,S,、,S,1,、,S,2,均闭合时，电暖器处于“高温”挡，此,时“高温”挡功率等于“低温”挡功率与“中温”挡功率,之和，依据,P,UI,可求得“高温”挡正常工作时总电流。,(3),依据,W,Pt,可求得电热器产生热量，空气吸收热量为,Q,吸,W,，利用,Q,吸,cm,t,可求得空气升高温度。,第44页,【,自主解答,】,解：,(1),闭合,S,1,为“低温”挡，,R,1,单独接入电,路，由,P,可得“低温”挡正常工作时电阻：,(2),闭合,S,、,S,1,为“低温”挡，,R,1,单独接入电路，闭合,S,、,S,2,为,“中温”挡，,S,1,、,S,2,同时闭合为“高温”挡，,R,1,、,R,2,并联，,P,高温,P,低温,P,中温,550 W,1 100 W,1 650 W,，,第45页,由,P,UI,可得“高温”挡时正常工作电流：,(3),电暖器“高温”挡正常工作,20 min,，放出热量：,W,P,高温,t,1 650 W2060 s,1.9810,6,J,；,空气吸收热量：,Q,吸,W,50%1.9810,6,J,9.910,5,J,；,第46页,由,Q,吸,cm,t,可得，房间空气温度升高温度：,答：,(1)“,低温”挡正常工作时电阻是,88,；,(2)“,高温”挡正常工作时总电流是,7.5 A,；,(3),可使此房间空气温度升高,15,。,第47页,命题角度力热综合,例,7,(,威海中考,),为响应国家“低碳环境保护，节能减排”,号召，本市新上线一批以天然气为燃料新型公交汽车，,其参数如表所表示。某次行驶过程中，汽车搭载人员及物品共,3 000 kg,，所受阻力为总重力,0.01,倍。在,40 s,时间内匀速,直线行驶,400 m,，共消耗天然气,0.025 kg(,天然气完全燃烧，,其热值为,6.410,7,J/kg,，,g,10 N/kg),。针对此次行驶过程，,求：,第48页,(1),汽车对地面压强；,(2),汽车功率；,(3),汽车发动机效率。,第49页,【,思绪点拨,】,(1),求出汽车总质量，利用,G,mg,求其总重力，,对地面压力等于总重力，知道受力面积，利用,p,求对地,面压强。,(2),因为汽车匀速直线行驶，汽车受到牵引力和,阻力是一对平衡力，大小相等，利用,F,f,0.01,G,总,求出，再,利用,W,Fs,求牵引力做功，最终利用,P,求牵引力做功功,率。,(3),利用,Q,mq,求,0.025 kg,天然气完全燃烧放出热量，,汽车发动机效率等于牵引力做功与天然气完全燃烧放出,热量之比。,第50页,【,自主解答,】,解：,(1),汽车总质量：,m,总,m,车,m,载,1.310,4,kg,3 000 kg,1.610,4,kg,，,总重力：,G,总,m,总,g,1.610,4,kg10 N/kg,1.610,5,N,，,对地面压力：,F,G,总,1.610,5,N,，,受力面积,S,0.04 m,2,，,第51页,对地面压强：,(2),方法,1,：,因为汽车匀速直线行驶，所以汽车牵引力：,F,牵,f,0.01,G,总,0.011.610,5,N,1 600 N,，,牵引力做功：,W,F,牵,s,1 600 N400 m,6.410,5,J,，,第52页,牵引力做功功率：,方法,2,：,因为汽车匀速直线行驶，所以汽车牵引力：,F,牵,f,0.01,G,总,0.011.610,5,N,1 600 N,，,汽车行驶速度：,第53页,牵引力做功功率：,P,F,牵,v,1 600 N10 m/s,1.610,4,W,16 kW,。,(3)0.025 kg,天然气完全燃烧放出热量：,Q,mq,0.025 kg6.410,7,J/kg,1.610,6,J,，,汽车发动机效率：,第54页,答：,(1),汽车对地面压强为,410,6,Pa,；,(2),汽车功率为,16 kW,；,(3),汽车发动机效率为,40%,。,第55页,
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