辽宁省2016中考物理专题六综合应用题试题.doc

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1、专题六综合应用题类型一力学综合应用题1(2015丹东)如图所示，一辆小汽车质量为1.2 t，发动机的功率为60 kW，停在水平地面上时，四轮与地面的总接触面积为1000 cm2。当它在水平公路上以20 m/s的速度匀速行驶1440 m时，求：(1)汽车停在水平地面上时，对水平地面的压强多大？(g取10 N/kg)(2)汽车行驶这段距离用了多长时间？发动机提供的牵引力多大？解：(1)汽车停在水平地面上时，对水平地面的压力FGmg1.2103 kg10 N/kg1.2104 N，对水平地面的压强p1.2105 Pa解：(2)由v可得，汽车行驶这段距离用的时间t72 s，由PFv可得，发动机提供的牵

2、引力F3000 N。2(2015张掖)中国选手李坚柔在索契冬奥会短道速滑女子500 m决赛中为中国体育代表团获得本届冬奥会首金，如图所示为她在冰场上滑行的情境，回答下列问题：(1)若李坚柔体重55 kg，每个冰刀与地面的接触面积是5 cm2，当她单脚着地时，对冰面的压强为多大？(g取10 N/kg)(2)李坚柔夺冠的成绩是45 s，她在500 m比赛中的平均速度是多大？(3)滑冰过程中包含很多物理知识，请你写出其中两条。解：(1)李坚柔对冰面的压力FGmg55 kg10 N/kg550 N，李坚柔对冰面的压强p1.1106 Pa解：(2)她在500 m比赛中的平均速度v11.11 m/s解：(

3、3)比赛中李坚柔不断用脚向后蹬地以获得较大的速度，说明了力的作用是相互的、力可以改变物体的运动状态；冰刀在冰面上滑动时，摩擦生热，将机械能转化为内能，内能增加，通过做功的方式增加了冰面的内能。3(2015永州)我市燕子快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户，新创了无人机快递服务。该公司如图所示无人机有关信息如下表。求：无人机自重(含电池)G160 N最大升力F260 N最大飞行速度v54 km/h脚架与水平地面接触面积S102 m2(1)无人机送货时最大能装载多少kg的货物？(g取10 N/kg) (2)现要将货物送到27 km的地方，最快需要多少min? (3)当无人机载着40 N

4、货物降落在水平地面上时，对地面产生的压强是多大？解：(1)无人机上货物的最大重力GFG机260 N160 N100 N；根据Gmg得，无人机送货时最大能装载的货物为m10 kg解：(2)根据v得t0.5 h30 min解：(3)无人机对地面的压力FG机G货160 N40 N200 N，地面受到的压强为p2104 Pa4(2015锦州)如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3 kg，要求对水平地面压强不超过3000 Pa，机器人在水平地面运动时，所受推力与速度关系如图乙所示。(g取10 N/kg)求： (1)该机器人与水平地面的接触面积至少多少m2? (2)该机器人所提供的水平推力为300 N时，匀

5、速直线运动2 s能通过多远路程？此时水平推力做了多少功？ (3)该机器人在水平地面上以0.5 m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？解：(1)该机器人对水平地面的压力FGmg3 kg10 N/kg30 N，由pF/S可得，该机器人与水平地面的最小接触面积S0.01 m2解：(2)由图象可知，该机器人所提供的水平推力为300 N时的速度v0.6 m/s，由vs/t可得，匀速直线运动2 s通过的路程svt0.6 m/s2 s1.2 m，此时水平推力做的功WFs300 N1.2 m360 J解：(3)由图象可知，该机器人在水平地面上以0.5 m/s速度匀速直线运动时的推力F150 N，PF

6、v150 N0.5 m/s75 W5(2015河北)如图所示，将边长为10 cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F130 N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0。撤去F1，B点施加力F2时，合金块对地面的压强为1.2103 Pa。(OB3OA，g取10 N/kg)(1)画出F2的力臂；(2)求合金块的质量；(3)求F2的大小。解：(1)如图解：(2)由杠杆的平衡条件F动l动F阻l阻，则GF90 N，根据Gmg，所以m9 kg解：(3)由于p，则F支F压pS1.2103 Pa(0.1 m)212 N，由于F2与OB的夹角为30，所以F2的力臂l2OB，(

7、GF支)lOAF2l2，则F252 N6(2015雅安)雅安420地震后灾后重建工作正在高效地进行，如图是某建筑工地上使用的塔式起重机。在一次操作过程中起重机将质量为500 kg的建筑材料竖直提升了12 m，用时15 s。(g取10 N/kg)求： (1)所提升建筑材料受到的重力； (2)起重机提起建筑材料所做的功； (3)提升过程中该起重机的电动机功率为8 kW，那么提升过程中塔式起重机的机械效率是多大？解：(1)建筑材料受到的重力Gmg500 kg10 N/kg5000 N解：(2)起重机提起建筑材料所做的功WGh5000 N12 m6104 J解：(3)起重机做的总功W总Pt8000 W

8、15 s1.2105 J，机械效率50%7(2015苏州)一名体重为500 N、双脚与地面接触面积为0.04 m2的学生站在水平地面上，要用滑轮组在20 s内将600 N的重物匀速提升1 m。 (1)他站在地面上时对地面的压强多大？ (2)画出滑轮组的绕线方式； (3)若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F多大？拉力的功率多大？解：(1)他站在地面上时对地面的压力FG500 N，对地面的压强p1.25104 Pa解：(2)因为滑轮组要求人站在地面上提升重物，所以，最终的绳子自由端方向向下，则绳子的起始端应在定滑轮上，如图所示解：(3)由图可知，n2，则绳端移动的距离snh21 m2

9、m，拉力做的有用功W有Gh600 N1 m600 J，由可得，拉力做的总功W总800 J，由WFs可得，拉力的大小F400 N，拉力的功率P40 W。8(2015达州)某工人用如图所示的装置把一重为1200 N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10 s，已知斜面长6 m，高2 m，此装置的机械率为80%(滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计)。求：(1)拉力F；(2)拉力F做功的功率；(3)箱子和斜面间的摩擦力。解：(1)由图可知滑轮装置是一个动滑轮，绳自由端移动的距离s2s26 m12 m；有用功W有用Gh1200 N2 m2400 J；根据得，W总300 J，F250 N解：(2)拉力做的

10、功W总3000 J，拉力的功率P300 W解：(3)因为W总W有用W额，所以克服摩擦力做的额外功W额W总W有用3000 J2400 J600 J，根据Wfs可得，摩擦力f100 N9(2015南宁)体重为600 N的小聪用如图所示的滑轮组来竖直提升物体A。当A以0.1 m/s的速度匀速上升时，小聪对绳子的拉力F为400 N，滑轮组的机械效率为80%(不计摩擦及绳重)。求： (1)拉力F的功率； (2)物体A受到的重力； (3)小聪拉动绳子前后对地面的压强之比； (4)小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力。解：(1)由图可知通过动滑轮绳子的段数n3，物体A匀速上升，拉力F的功率PFvFnv物40

11、0 N30.1 m/s120 W解：(2)根据，物体A受到的重力GnF80%3400 N960 N解：(3)小聪拉动绳子前对地面压力F人G人600 N，小聪拉动绳子后对地面压力F人G人F600 N400 N200 N，小聪拉动绳子前后对地面的压强之比解：(4)不计摩擦及绳重，F(G物G动)，提起A时，G动3FGA3400 N960 N240 N，小聪对绳子自由端拉力最大等于他的重力，即F最大G人600 N，此时提起物体的重力最大G最大3FG动3600 N240 N1560 N10(2015茂名)如图所示，质量不计的轻板AB可绕转轴O在竖直面内转动，OA0.4 m，OB1.6 m。地面上质量为1

12、5 kg、横截面积为0.3 m2的圆柱体通过绳子与A端相连。现有大小不计、重为50 N的物体在水平拉力F10 N的作用下，以速度v0.2 m/s从O点沿板面向右作匀速直线运动。g取10 N/kg。求： (1)物体开始运动前，圆柱体对地面的压强；(2)物体在板面上运动的时间； (3)物体在板面上运动过程中，拉力F做的功及功率。解：(1)物体开始运动前，圆柱体对地面的压力F压G圆柱m圆柱g15 kg10 N/kg150 N，圆柱体对地面的压强p500 Pa解：(2)由杠杆的平衡条件可得G圆柱OAG物体s，则物体恰好离开地面时运动的距离sOA0.4 m1.2 m，由v可得，物体在板面上运动的时间t6

13、 s解：(3)物体在板面上运动过程中，拉力F做的功WFs10 N1.2 m12 J，拉力的功率P2 W11(2015梧州)如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇，该艇满载后的总质量为2.0105 kg，在一次测试中，登陆艇在水中匀速直线行驶1200 m，所用的时间为40 s，若受到的阻力始终为2.0105 N(g取10 N/kg，水1.0103 kg/m3)，求：(1)登陆艇满载漂浮在水上时排开水的体积；(2)登陆艇在测试中的行驶速度；(3)登陆艇在测试中牵引力的功率。解：(1)登陆艇满载漂浮在水面上时有F浮G物，水gV排m物g，登陆艇满载时排开水的体积V排200 m3解：(2)登陆艇的速

14、度是v30 m/s解：(3)由于匀速直线运动，牵引力等于阻力，登陆艇牵引力的功率是Pfv2.0105 N30 m/s6.0106 W12(2015兰州)某同学想知道某种液体的密度，设计了如图所示的实验，已知木块的重力为1.2 N，体积为200 cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2 N，g10 N/kg，求：(1)木块受到的浮力是多少？(2)液体的密度是多少？(3)剪断细绳，木块稳定时处于什么状态？所受浮力又是多大？解：(1)木块受到的浮力为F浮FG2 N1.2 N3.2 N解：(2)因为F浮液gV排，所以液体的密度为液1.6103 kg/m3解：(3)因为Gmg，所以木块的质量为m0.12

15、 kg，木块的密度为0.6103 kg/m3，因为液，所以木块最终静止在液面上，受到的浮力为F浮G1.2 N。13(2015天水)如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6 N，底面积100 cm2，弹簧测力计的挂钩上挂有重为27 N的金属块，现将金属块浸没在水中，容器内水面由20 cm上升到30 cm(g取10 N/kg，水1.0103 kg/m3)。求： (1)金属块未放入水中时(如图甲)，容器底部受到的水的压强； 金属块浸没在水中静止后弹簧测力计的示数； (2)金属块浸没在水中(未与底部接触，如图乙)，容器对桌面的压强。解：(1)金属块未放入水中时容器底部受到的水的压强为p1水gh11

16、.0103 kg/m310 N/kg0.2 m2103 Pa；金属块的体积为V浮V排Sh排S(h2h1)0.01 m2(0.3 m0.2 m)0.001 m3，金属块受到的浮力为F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg0.001 m310 N，弹簧测力计的示数为FGF浮27 N10 N17 N解：(2)容器中的水重为G水m水g水gV水gSh11.0103 kg/m310 N/kg0.01 m20.2 m20 N，容器对桌面的压力为FG容G水F浮6 N20 N10 N36 N，容器对水平桌面的压强为p23.6103 Pa14(2015黔东南州)如图是某车站厕所的自动冲水装置，圆柱体浮筒

17、A的底面积为400 cm2，高为0.2 m，盖片B的面积为60 cm2(盖片B的质量，厚度不计)，连接AB的是长为0.4 m，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被撇开，水通过排水管流出冲洗厕所。(已知水的密度为1.0103 kg/m3，g10 N/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？解：(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水深h0.4 m0.2 m0.6 m，水对盖片B的压强pgh1103 kg/m310 N/kg0.6 m6000 Pa，水对盖片B的压力Fps

18、6000 Pa60104 m236 N解：(2)杆对浮筒的拉力等于水对盖片B的压力，即F36 N，当水箱的水刚好浸没浮筒A时，浮筒受到的浮力F浮水V全排g1103 kg/m3400104 m20.2 m10 N/kg80 N，浮筒受到的浮力等于浮筒重加上杆对浮筒的拉力，即F浮GAF，则浮筒A的重力GAF浮F80 N36 N44 N解：(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即水V排gGA，1103 kg/m3400104 m2h110 N/kg44 N，解得：h10.11 m，水箱中水的深度h10.11 m0.4 m0.51 m。15(2015菏泽)边长为10 c

19、m的正方体木块放入水中，有1/4的体积浸没在水中，在木块上面放一重物，木块浸入水中的深度增加2 cm。(g取10 N/kg，水的密度1.0103 kg/m3)求 ：(1)此重物所受的重力； (2)在此过程中重物对木块所做的功；(3)有人根据上述问题得到启示，制作了一个称量物体重量的“秤”， 如图所示。容器缸内盛有水，把活塞置于缸中，在轻活塞的底部放一物块P，活塞的顶部放上托盘，再在活塞的表面上刻上相应的刻度。活塞底部固定的物体P，它的作用是能让活塞竖直立在水中 ，重物P的密度特点是_P的密度大于水的密度_；怎么确定秤的零刻度线_托盘上不放物体时，水面所在的高度处为零刻度线_；如果要增大秤的测量

20、范围，请给制作者提出你的两个建议：A_增大活塞的横截面积，增大活塞的长度_；B_用密度比水大的液体代替水(换用密度比水大的液体)_。解：(1)根据阿基米德原理，此重物的重力GF浮水gV1.0103 kg/m310 N/kg(10102106)m32 N解：(2)物体对木块的压力等于物体的重力，所以重物对木块所做的功WGh2 N2102 m0.04 J16(2015天津)底面积为S0的圆柱形薄壁容器内装有密度为0的液体，横截面积为S1的圆柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连，且部分浸入液体中，此时细线刚好伸直，如图所示，已知细线所能承受的最大拉力为T，现往容器中再缓慢注入密度为0的液体，直到细

21、线刚好被拉断为止，请解答下列问题： (1)画出细线刚好伸直时，木块在竖直方向上的受力示意图； (2)导出细线未拉断前，细线对木块拉力F与注入液体质量m之间的关系式； (3)求出细线刚好被拉断时与细线拉断后容器中液面恢复稳定时，容器底部所受液体压强的变化量。解：(1)细线刚好伸直时，木块只受到重力和浮力作用，二力平衡，大小相等，力的作用点画在重心上，如图所示解：(2)注入液体的质量为m时，细线对木块的拉力为F，液面上升的高度为h，细线对木块的拉力F等于木块增大的浮力，则有FF浮0gV排0gS1h，由得，容器内注入的液体质量m0V液0(S0S1)h，将式和式联立，解得：Fm解：(3)当细线刚好被拉

22、断时，F浮GT，液面恢复稳定后，F浮G，即F浮F浮T，0g(V排V排)T，0ghs0T，p0gh。17(2015黔西南州)如图所示，工人将一底面积为0.06 m2，高为2 m，密度为2.0103 kg/m3的圆柱形实心物体从水下匀速提升1 m，当物体未露出水面时，(g取10 N/kg)求：(1)此时，物体受到的浮力。(2)若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重，工人对绳的拉力大小是多少？(3)若工人对绳的拉力为400 N，使物体匀速上升，此装置的机械效率是多少？解：(1)当物体未露出水面时，V排V物Sh0.06 m22 m0.12 m3，则F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg0.12 m3

23、1.2103 N解：(2)由得Gmg物Vg2.0103 kg/m30.12 m310 N/kg2.4103 N；物体未露出水面时，物体对滑轮组的拉力为FGF浮2.4103 N1.2103 N1.2103 N，由图可知绳子的股数n4，若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重，则拉力FF1.2103 N300 N解：(3)若工人对绳的拉力为400 N，由于物体未露出水面时，物体对滑轮组的拉力为F，则75%18(2015贵港)一带阀门的圆柱形容器，底面积是200 cm2，装有12 cm深的水，正方体M边长为10 cm，重20 N，用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，如图所示。求： (1)正方体M的密度； (2

24、)正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强； (3)若从图示状态开始，通过阀门K缓慢放水，当容器中水面下降了2 cm时，细绳刚好被拉断，则细绳能承受的最大拉力是多少？(g取10 N/kg，水的密度为1.0103 kg/m3)。解：(1)正方体M的质量mM2 kg，体积为VML3(10 cm)31000 cm31103 m3，所以密度M2103 kg/m3解：(2)由于用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，则V排1(1)VA1103 m38104 m3，受到的浮力为F浮1水gV排11.0103 kg/m310 N/kg8104 m38 N，设A放入水中后水深为h，则有ShShV排1，则hh0

25、.12 m0.16 m。此时水对容器底部的压强p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.16 m1.6103 Pa。解：(3)原来石块M浸入水中深度为h1(1)L10 cm8 cm，水面下降2 cm时正方体M浸入水中深度为h2h12 cm8 cm2 cm6 cm。则V排2h2L26 cm(10 cm)2600 cm36104 m3，F浮2水gV排21.0103 kg/m310 N/kg6104 m36 N；当绳子刚被拉断时有FmaxF浮2G，所以细绳能承受的最大拉力FmaxGF浮220 N6 N14 N19(2015盘锦)如图所示，正方体石料在钢丝绳拉力作用下，从水面上方以恒定不变的速

26、度缓慢下降，直至没入水中，图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图象。(g取10 N/kg，水1.0103 kg/m3)。求：(1)石料全部没入水中时受到的浮力。(2)石料的体积。(3)石料浸没后钢丝绳拉力的功率。解：(1)由图象可知，在空气中受到的拉力F12.5104 N，浸没在水中受到的拉力F21.5104 N，因为匀速下降浸没水中，石料全部浸没水中受到的浮力F浮F1F22.5104 N1.5104 N1.0104 N解：(2)根据F浮G排液V排g，石料的体积V石V排1 m3解：(3)根据VL31 m3，得石料边长L1 m，由图可知200 s至300 s之间石料下降1 m，石料运动的速度v石0.

27、01 m/s；石料浸没后钢丝绳拉力的功率PFv1.5104 N0.01 m/s150 W。20(2015黄冈)电动蛙式打夯机(图甲)是利用冲击和冲击振动来夯实、平整场地的机械，由电动机、皮带轮、偏心块、夯架、夯锤等组成(图乙)。启动电动机，在旋转着的偏心块离心力作用下，夯架绕后轴上下摆动，当夯架向下摆动时夯锤就夯击土层，向上摆动时使打夯机前移，故每夯击一次，机身即向前移动一次。下表是某型号电动蛙式打夯机的部分参数(设夯锤夯击土层的能量全部用于夯实土层)。 (1)若打夯机以10 m/min 的平均速度沿直线前进，则10 min 前进了多少米？ (2)为了估算某次夯锤夯击土层时的冲击力，小明将重为

28、4 N、底面积为1 cm2的圆柱体竖直平放在被夯击土层上，土层被压下的深度与夯锤夯击的深度相同，则此次夯击时的平均冲击力为多少牛顿？ (3)施工时，若打夯机前移消耗的能量为200 J/次，则打夯机的机械效率是多少？电动机功率3 kW夯锤夯击土层的能量400 J/次夯锤着地面积600 cm2前进速度813 m/min夯击次数120次/min解：(1)svt10 m/min10 min100 m解：(2)p4104 Pa，由题意知，夯锤夯击时对土层的压强等于圆柱体对土层的压强。故夯击时的平均冲击力为FpS4104 Pa600104 m22.4103 N解：(3)打夯机工作1 min时，W有(400

29、200)J/次120次7.2104 J，W总W电Pt3000 W60 s1.8105 J，40%21(2015雅安)2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼21”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似(如图甲所示)，其相关参数如下表：(为简化计算，不考虑海水密度变化，海水密度取1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)。(1)假设“金枪鱼”上有面积为2103 m2的探测窗口，当它下潜至4000 m深度处时，该探测窗口承受海水的压力是多少？(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时，能静止漂浮在海面上，求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大？

30、(3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。从某时刻计时起，起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，图中P33P1。请分析出t3时刻起重装置对“金枪鱼”拉力，并求出t1时刻起重装置对“金枪鱼”拉力(不考虑水的阻力)。重量2500 N体积1 m3最大下潜深度4500 m最大航速7.4 km/h解：(1)当它下潜至4000 m深度处受到海水的压强pgh1.0103 kg/m310 N/kg4000 m4107 Pa；由p得探测窗口承受海水的压力FpS4107 Pa2103 m28104 N解：(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F浮G7500 N；

31、由F浮水gV排得排开水的体积V排0.75 m3，露出海面体积为V露VV排1 m30.75 m30.25 m3解：(3)由图象分析知，在t3时刻“金枪鱼”离开水面，此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力，即F3G7500 N，由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直离开海面，所以速度保持不变即v1v3，由PFv得：P1F1v1，P3F3v3，又P33P1，所以有F33F1，所以F1F37500 N2500 N类型二电学综合运用题22(2015雅安)如图所示，灯L标有“6 V3 W”字样，电源电压恒为6 V，定值电阻R6 ，设灯L的阻值不随温度变化而变化。求：(1)灯L正常发光时的电阻是多

32、少？(2)只闭合S1、S3时，电阻R在60 s内产生的热量是多少？(3)要使整个电路消耗的电功率最小且电路电流不为0，各开关的合闭情况应如何？此时的最小电功率为多少？解：(1)由P得灯正常发光时的电阻R12 解：(2)当闭合S1、S3时，灯L与电阻R并联接在电源两端，I1 A，QI2Rt(1 A)26 60 s360 J解：(3)当断开S1、S3，闭合S2时，灯L与电阻R串联，整个电路消耗的电功率最小；R总RLR12 6 18 ，Imin A，PminUImin6 V A2 W23(2015盐城)创建生态文明城市需要我们共同关注环境，我市某兴趣小组为了检测空气质量的指数，设计了如图甲所示的检测

33、电路。R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压12 V保持不变，R05 ，当电压表示数为4 V时，求：(1)通过R0的电流； (2)2 min内R0消耗的电能；(3)此时空气质量指数。解：(1)由图甲，R0和R串联，电压表测R0两端的电压，所以IR0.8 A解：(2)2 min内R0消耗的电能W0U0I0t4 V0.8 A120 s384 J解：(3)URUU012 V4 V8 V，所以R10 ，所以0.1 1，由图象乙可知，此时空气质量指数为25。24(2015丹东)如图所示，电源电压不变，R212 ，小灯泡L标有“6 V3 W”字样(不考虑灯丝电阻变化)。当S

34、1、S2、S3都闭合时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数为0.6 A，求：(1)电源电压和定值电阻R1的值各为多大？(2)当S1闭合，S2、S3断开时，小灯泡消耗的实际功率是多大？解：(1)当开关S1、S2、S3均闭合时，R2短路，灯L与R1并联，因为灯L正常发光，所以电源电压UULU16 V，小灯泡电流IL0.5 A，R1电流：I1IIL0.6 A0.5 A0.1 A，由I可得，R160 解：(2)当开关S1闭合，S2和S3断开时，灯L与R2串联，由P可得小灯泡电阻RL12 ，电路总电阻R总RLR212 12 24 ，电路中电流I串0.25 A，小灯泡实际电功率P实I串2RL(0.25 A

35、)212 0.75 W。25(2015厦门)如图所示，电源电压保持不变，R110 。当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图中线段AB表示。求： (1)电源电压；(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数。解：(1)由电路图可知，当滑片在b端时只有R1接入电路，此时电路电流最大，由UI图象可知，电路最大电流为0.6 A，由I可知，电源原电压UU1IR10.6 A10 6 V解：(2)由电路图可知，滑片在a端时，滑动变阻器阻值全部接入电路，由UI图象可知，此时电路电流I0.2 A，滑动变阻器两端电压U滑4 V，由I可知，滑动变阻器最大阻值R220 ，滑片在ab中点时电路电

36、流I0.3 A，由I可知，电压表示数UVU2IR20.3 A20 3 V26(2015宿迁)在图甲所示电路中，电源电压恒为9 V，灯泡L的额定电压为6 V，通过灯泡L的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示，求：(1)灯泡的额定功率； (2)灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值；(3)当电压表示数是5 V时，灯泡L的实际功率。解：(1)由题灯泡的额定电压U额6 V，由图象可知，此时通过灯泡的电流I额0.5 A，所以灯泡的额定功率P额U额I额6 V0.5 A3 W解：(2)由图甲可知，L与R串联，所以灯泡正常发光时，URUUL9 V6 V3 V，IRI额0.5 A，根据I，此时滑动变阻器接

37、入电路的阻值R6 解：(3)由图甲知，电压表测滑动变阻器两端电压，所以灯泡的实际电压ULUUR9 V5 V4 V，由图象乙可知此时通过灯泡的电流IL0.4 A，所以灯泡的实际功率PULIL4 V0.4 A1.6 W。27(2015随州)随州香菇远销世界各地，但种植香菇需要精心呵护。如图为“神农”牌香菇种植塑料温棚内的电路图，灯泡L上标有“220 V100 W”。一天中，夜晚和白天耗电情况以及电路连接状况见下表(不考虑R1、R2阻值的变化)。求：黑夜K1、K2、K3均闭合10小时耗电11度白天K2闭合，K1、K3均断开14小时耗电5.6度(1)R2的阻值； (2)R1的阻值。解：(1)根据P可知

38、，灯泡一夜消耗的电能WLPLt10.1 kW10 h1 kWh；三开关均闭合时，灯泡L与R2并联，电阻R2消耗的电能W2W夜WL11 kWh1 kWh10 kWh3.6107 J；根据QI2Rtt可得R2的阻值R248.4 解：(2)K2闭合，K1、K3均断开，R1与R2串联，电路为白天工作状态，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据QI2Rtt可得总电阻的阻值R121 ，又因R248.4 ，则R1RR2121 48.4 72.6 。28(2015遵义)如图所示电路，定值电阻R06 ，灯L标有“6 V3 W”字样，灯L的阻值及电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片P置于最左端时，

39、电流表的示数为0.8 A；滑片P置于最右端时，电流表的示数为0.55 A。求：(1)灯L正常工作时的电阻； (2)滑动变阻器的最大值； (3)滑动变阻器滑片P置于最右端，通电10 s，灯L消耗的电能。解：(1)由P可得，灯L正常发光时的电阻RL12 解：(2)当滑动变阻器R的滑片P置于最左端时，定值电阻R0与滑动变阻器的最大阻值R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表的示数II0IR0.8 A，即0.8 A，滑片P置于最右端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R并联，电流表测干路电流，则电流表的示数：IILIR0.55 A，即0.55

40、A，由可得，0.8 A0.55 A0.25 A，解得U3 V，代入式可得R10 解：(3)滑动变阻器滑片P置于最右端，通电10 s，灯L消耗的电能WLt10 s7.5 J29(2015乐山)如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6 V3 W”字样，当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.8 A。求：(1)电源的电压U；(2)滑动变阻器的最大阻值R1；(3)当开关S1闭合、S2断开，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.2 A，求此时R2的电功率。解：(1)当开关S1、S2都闭合，滑片P置于b端时，R1与L并联，电流表测电路中的总电流，由于并联电路中各支路

41、两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源的电压UULI6 V解：(2)根据PUI可得，通过灯泡的电流IL0.5 A，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知通过R1的电流I1IIL0.8 A0.5 A0.3 A，根据欧姆定律可得R120 解：(3)当开关S1闭合，S2断开时，滑片P置于a端时，灯泡被短路，R1与R2串联，此时电路的总功率为PUI6 V0.2 A1.2 W，滑动变阻器消耗的电功率P1(I)2R1(0.2 A)220 0.8 W，所以P2PP11.2 W0.8 W0.4 W。30(2015福州)磁场的强弱可用磁感应强度B表示，单位为特斯拉(T)。小华设计了磁感应强度测量仪，图

42、为其原理图。该仪器显示计由电流表改装，电源电压为6 V，定值电阻R0为40 ，磁敏电阻RB在常温下的阻值随外加磁感应强度变化的对应关系如下表所示，求：磁感应强度B/T00.040.080.120.160.20磁敏电阻RB/160180200230260290(1)当待测磁感应强度为0 T时，磁敏电阻RB是多少？(2)用该测量仪测得某处的磁感应强度是0.08 T，电路中的电流是多少？磁敏电阻RB两端的电压是多少？(3)若把该测量仪放在某处，闭合开关，电路消耗的总功率为0.12 W，则该处磁感应强度是多少？解：(1)由表可知，当B0 T时，RB160 解：(2)当B10.08 T时，RB1200

43、，R1RB1R0200 40 240 ，由I得I10.025 A，UB1I1RB10.025 A200 5 V解：(3)由PUI得R2300 ，RB2R2R0300 40 260 ，查表可知，B20.16 T31(2015金华)小伟是一个科学迷，在课余时间他利用一个规格为“2.2 V0.01 A”的发光二极管设计了如图甲所示的电路。晚间关闭照明灯L后，利用二极管D发出的光指示开关所在的位置，S为单刀双掷开关、R为限流电阻。(1)关闭照明灯后，为使二极管D正常工作，限流电阻R的阻值为多少欧？此时，电路消耗的总功率为多少瓦？解：URUU0220 V2.2 V217.8 V，IRID0.01 A，R

44、21780 ，PUI220 V0.01 A2.2 W(2)从安全用电考虑，该电路存在安全隐患，应将单刀双掷开关S接在照明灯L与_火线_间。(3)不管照明灯关闭还是打开，该电路都要消粍电能。为节约电能，可以再接入一个光控开关(光照弱时自动闭合，光照强时自动断开)，你认为应将光控开关接在图乙中a、b、c三处的_b_处。32(2015宜昌)随着宜昌现代化学校创建工作的深入开展，全市各中小学教学多媒体硬件运用越来越多，某校共有15个教室，每个教室配有40 W的照明灯10盏，300 W的投影仪一台，100 W的教学扩音系统一套，300 W的电脑一台。(该校的供电电压为220 V) (1)学生在操场上进行

45、半小时的大课间体育活动时，若教室内的这些用电器没有关闭，那么这半小时该校会浪费多少度电？ (2)随着这些硬件的装配，需要对学校供电线路进行改造，下表是各种橡胶绝缘铜芯线在常温下的安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)，从安全角度考虑，该校应选择哪种导线作为干路导线？请通过计算后说明。 导线规格导线横截面积S/mm2461016安全载流量I/A37476894(3)该校电路中的保险装置采用空气开关(如图甲)，空气开关内有电磁铁和两个触点，制作触点的材料分别有铜或银，电路正常工作时两触点是连接在一起的，当电流过大时电磁铁将两个触点分开，切断电路(如图乙)。从空气开关的使用寿命和安全角度考虑，应选

46、择触点_铜_(填“银”或“铜”)材料制作的空气开关，原因是_同样条件下，银触点接触电阻小些，根据QI2Rt得出产生的热量更小，使用寿命更长、更安全，故就该选择银材料做触点。_(已知同样条件下，银的电阻比铜的电阻小)。解：(1)教室内的用电器总功率为P(40 W10300 W100 W300 W)1516500 W16.5 kW，由P得半小时浪费的电能为WPt16.5 kW0.5 h8.25 kWh8.25度解：(2)由PUI得电路中总电流为I75 A，因为68 A75 A94 A，所以应选择导线横截面积16 mm2的33(2015梅州)如图甲所示，已知小灯泡L上标有“6 V3 W”字样，R02

47、0 ，滑动变阻器R的最大阻值为100 。求：(1)小灯泡的电阻(设灯丝电阻不随温度变化)； (2)只闭合S1，移动滑动变阻器滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片置于某点a时，电压表示数Ua8 V。求此时电流表示数及电源电压；(3)已知电压表量程为015 V，在电压表示数不超过量程，灯泡两端电压不超过额定值的情况下，只闭合S2时，求滑动变阻器连入电路的阻值范围。解：(1)由P可得，灯泡电阻RL12 解：(2)只闭合S1，R0与R串联，由图乙可知，当电压表示数Ua8 V时，R16 ，因串联电路中各处的电流相等，则电路中的电流IIa0.5 A，总阻值R总R0R20 16 3

48、6 ；由欧姆定律得电源电压UIR总0.5 A36 18 V解：(3)只闭合S2时，灯泡L与变阻器串联，由于灯泡的额定电压为6 V，则灯泡两端的最大电压为6 V；则由PUI得电路中的最大电流I最大IL0.5 A，由欧姆定律得总电阻R总最小36 ；由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得，变阻器接入电路中的最小电阻R最小R总最小RL36 12 24 ；为保护电压表的量程，则电压表的最大示数为15 V，由串联电路中总电压等于各分电压之和可得灯泡两端的电压为ULUUR最大18 V15 V3 V，则通过灯泡的最小电流I最小0.25 A，由欧姆定律得变阻器接入电路中的最大电阻R最大60 ；由此可知滑动变阻器

49、连入电路的阻值范围是24 60 。34(2015重庆)如图所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路。电源电压9 V保持不变，灯泡L标有“8 V4 W”字样，电流表的量程为03 A，电压表的量程为015 V，滑动变阻器R2的最大阻值为20 。闭合开关S和S1时，电路消耗的功率为4.05 W。(不计灯丝电阻随温度的变化) 求：(1)小灯泡L的电阻；(2)开关S、S1、S2都闭合时，通过电流表的最小电流；(3)在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，只闭合开关S2时滑动变阻器R2的电功率变化范围。 解：(1)因为灯的额定电压为UL8 V，额定功率为PL4 W，则由P可得灯的电阻为RL16 解：(2)闭

50、合开关S和S1时，灯泡短路，R1单独接入电路，此时其两端电压为U9 V，又知电路消耗的功率为P14.05 W，由P可得R1的电阻为R120 ；开关S、S1、S2都闭合时，两电阻并联，灯泡被短路，当R2全部接入电路时，电路中电阻最大，由I可知，此时通过R1的电流为I10.45 A，通过R2的电流为I20.45 A，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故II1I20.45 A0.45 A0.9 A解：(3)当只闭合S2时，R2和L串联，由于灯泡正常发光时，电压为UL8 V，额定功率为PL4 W，额定电流为IL0.5 A3 A，故电路中最大电流为I0.5 A，此时滑动变阻器两端电压为UUUL9 V

51、8 V1 V，滑动变阻器消耗的电功率为P1UIL1 V0.5 A0.5 W；滑动变阻器消耗的功率为PU2I(UUL实)I(9 VIRL)I9 VI16 I2 W(4I)2W，当4I0即I A0.5 A时，R2的功率最大PmaxW1.27 W，故滑动变阻器R2的电功率变化范围为0.51.27 W35(2015盘锦)如图所示，灯L标有“2.5 V1.25 W”字样，R115 ，滑动变阻器R2最大阻值为10 ，当开关S1闭合，S2、S3断开，滑片P滑至左端时，灯L恰好正常发光。试求：(1)灯L正常发光时的电阻；(2)电源电压； (3)当S1、S2、S3都闭合，且滑动变阻器的滑片P滑到中点时，电流表的

52、示数和此时电路消耗的总功率。解：(1)因为小灯泡正常发光，根据PUI可得，小灯泡正常发光时的电流IL0.5 A，根据I可得，小灯泡正常发光时的电阻RL5 解：(2)当开关S1闭合，S2、S3断开，滑片P滑至左端，R2、L串联，灯L正常发光，电路电流IIL0.5 A，电源电压U电I(R2RL)0.5 A(10 5 )7.5 V解：(3)当S1、S2、S3都闭合时，且滑片滑到中点时，R1与R2并联，R1中电流I10.5 A；R2中电流I21.5 A，电流表的示数I干I1I20.5 A1.5 A2.0 A，电路消耗的总功率PUI7.5 V2 A15 W。36(2015聊城)如图所示电路，电源电压为6

53、 V保持不变，R112 ，滑动变阻器R2的最大阻值为20 。当开关S闭合，S1、S2断开时，调节滑动变阻器的滑片至中点，恰好使灯泡正常发光，此时电流表示数为0.3 A。灯泡电阻不变，求：(1)灯泡的电阻和额定电压；(2)灯泡在这种情况下通电1 min，电流所做的功；(3)将滑动变阻器的滑片滑至最右端，仍然使开关S闭合，S1、S2断开，整个电路消耗的电功率为P；保持滑片在最右端位置不动，当S、S1、S2都闭合时，且电流表使用03 A量程，整个电路消耗的电功率为P，求PP的值。解：(1)当开关S闭合，S1、S2断开且灯泡正常发光时，灯泡L与R2串联，电流表测电路中的电流，由I可得，电路中的总电阻R

54、20 ，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，灯泡的电阻RLRR220 20 10 ，灯泡的额定电压ULIRL0.3 A10 3 V解：(2)灯泡正常发光1 min电流所做的功WLULIt3 V0.3 A60 s54 J解：(3)开关S闭合，S1、S2断开且滑片位于最右端时，灯泡L与R2的最大阻值串联，则整个电路消耗的电功率P1.2 W；当S、S1、S2都闭合且滑片位于最右端时，R1与R2的最大阻值并联，电流表测干路电流，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻R7.5 ，电路消耗的电功率P4.8 W，则PP1.2 W4.8 W14。类型三力、电、热学综合运用题3

55、7(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S5108 m2，喷水速度v800 m/s，高速“水箭”对该切割面的压强p300 MPa。已知水泵电机功率P20 kW，水的密度1.0103 kg/m3。求： (1)水刀正常工作1 min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可得，消耗的电能WPt20000 W60 s1.2106 J解：(2)p300

56、MPa300106 Pa3108 Pa，由p得FpS3108 Pa5108 m215 N解：(3)每秒钟喷出水的体积为VSL5108 m2800 m/s1 s4105 m3，由得水的质量mV1.0103 kg/m34105 m30.04 kg解：(4)水刀的功率为P1Fv15 N800 m/s12000 W12 kW，效率为60%38(2015连云港)2015年4月21日，重达2.3 t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65 kW的最大功率，该飞机的最大飞行速度为140 km/h。假设飞

57、机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1 m2，g取10 N/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60 kW，并以108 km/h的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力大小；(3)若飞机发动机保持60 kW的输出功率匀速飞行1 h，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4107 J/kg，密度取0.75103 kg/m3。)解：(1)飞机在水平地面时对地面的压力FGmg2.3103 kg10 N/kg2.3104 N；飞机对地面的压强p2.3105 Pa解：(2)由PFv得F2103 N解

58、：(3)由P得WPt60103 W3600 s2.16108 J；由Qqm得m5.4 kg；由得V7.2103 m37.2 L。39(2015宜宾)寒冷的冬天，孝顺的小茜用自己平时积攒的零花钱给住在偏远农村的奶奶买了一个“暖手宝”，铭牌如表中所示，请回答下列问题。(1)该“暖手宝”正常工作时的电流和电阻各是多少？(2)该“暖手宝”正常工作工作5分钟产生的热量是多少？(3)在奶奶家，到晚上用电高峰期小茜再次给“暖手宝”加热时，发现加热时间明显比白天长。聪明的小茜知道这是因为电压降低了的缘故，于是专门进行了一番测量：她关掉其他用电器，单独给这个“暖手宝”通电6分钟，观察到家里的电能表(如图所示)转盘转了44转。请你帮小茜计算出这时她奶奶家实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)产品名称暖手宝产品货号QB32额定功率440W额定电压220V通电储热58分钟电源线长约80 cm暖手宝直径约220 mm解：(1)由表格数据可知，暖手宝正常工作时的功率P440 W，电压U220 V，根据PUI可得，通过的电流I