物理计算综合压轴

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1、 物理计算综合1（2011昭通）如图所示是中国海军装备的第一代舰载反潜直升机，最大起飞质量达13t，着水后可以在水上漂浮8h直升机可将声呐探头吊放在100m深的海面下，声呐发出的超声波即可探测到隐藏在深海中潜艇的方位、距离（已知海水=1.03103kg/m3，声音在海水中传播的速度为1500m/s，g取10N/kg）问：（1）海水对声呐探头的压强是多少？（2）直升机漂浮时受到的浮力是多大？（3）若声呐探头发出声波4s后接收到潜艇反射回来的信号，则潜艇离探头有多远？（4）若要加强潜艇的“隐身”性能，请你写出一种合理的措施2（2011枣庄）“曹冲称象”是家喻户晓的典故某学校科技小组同学张强模仿这一

2、现象制作了一台“浮力秤”，可以方便的称量物体的质量，其构造是由小筒和秤盘两部分组成，如图甲所示，已知小筒底面积为20cm2，高度为20cm，小筒和秤盘总质量为100g（取g=10N/kg）问：（1）如图甲，当秤不放物体时，“浮力秤”受到的浮力是多少？此时“浮力秤”的小筒浸入水中的深度是多少？（2）如图乙，在秤盘上放一石块后，小筒浸入水中的深度为15cm，则该石块的质量是多少？（3）通过实验，张强同学把“浮力秤”的读数均匀的刻在了小筒上，请简要回答：张强是怎样确定该“浮力秤”的零刻度线和所能测量的最大质量的？3（2011无锡）如图甲所示是小华同学设计的一种测定油箱内油量的装置，其中R为定值电阻，

3、R为压敏电阻，其阻值隧所受压力变化的图象如图乙所示油量表由量程为03V的电压表改装而成已知油箱重80N，压敏电阻R能够承受的最大压力为800N电源电压保持6V不变（g取10N/kg）（1）若压敏电阻与油箱的接触面积是4104m2，则压敏电阻能承受的最大压强为多大？（2）若油箱内油的密度为0.8lO3kg/m3，则此油箱最多可装多少立方米的油？（3）若压敏电阻受到最大压力时，电压表的示数达到最大值，则定值电阻R的阻值为多大？（4）为了判断此油量表的刻度是否均匀，需了解R0两端电压U0与油量V的关系，请推导此关系式4（2011威海）图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，

4、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是长为0.3m，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1103kg/m3，g=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？5（2011沈阳）某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度，但是手边的测量工具只有量筒他们设计了如图所示的实验装置先把鹅卵石浸没在水杯内的水中，向矿泉水瓶中逐渐加水，当加入225ml的水时，瓶子在如图7甲所示的位置平衡拿掉水杯后，再向

5、瓶中加入150ml的水，此时瓶子在如图乙所示的位置平衡若不考虑鹅卵石的吸水性，忽略瓶子的质量，g取10N/kg，求：（1）鹅卵石在水中受到的浮力（2）鹅卵石的密度6（2011宁波）为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油，需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内，如图甲所示工件的下底面与油面的距离为h，力F与h的大小关系如图乙所示小科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的，老师告诉他，力F为负值时，表明它的方向与原来的方向相反了（1）分析BC段：随着h的增大，工件所受的浮力大小将_，油对工件下底面的压强大小将_（填“变大”、“变小”或“不变”）；（2）若A点的坐标为（a，0），则a=

6、_从图象分析，a表示了工件一个物理量的值，这个量就是工件的_；（3）求C点所对应状态下，工件所受的浮力及油对工件下底面的压强（不考虑大气压强）7（2011南宁）如图是一个太阳能淋浴器储水箱的示意图主要由一个圆柱形金属水桶、一个压力传感开关和一个长方体组成，其中长方体通过细绳与压力传感开关相连压力传感开关的作用是：当它受到绳子竖直向下的拉力达到10N时闭合，控制水泵从进水口开始向桶内注水，此时，水面刚好与长方体的下表面相平，水桶内储水高度为h1=8cm；当它受到绳子的拉力等于6N时断开，水泵停止向桶内注水，此时，水刚好浸没长方体的上表面，水桶内储水高度为h2=40cm已知水桶的底面积为O.5m2

7、（g=10N/kg）求：（1）水泵开始注水时，水对水桶底部的压强是多少？水桶内储水的质量是多少？（2）水泵停止向桶内注水时，长方体受到的浮力是多少？（3）长方体的密度是多少？8（2010宜宾）2009年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水如图所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8g/cm3，水桶质量为4Kg，水桶容积为20L当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为F=25N不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0103Kg/m3，g取10N/Kg试求：（1）动滑轮有多重？（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多

8、大？（3）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？9（2009攀枝花）如图所示，一质量为40g、体积为50cm3的铁制小球放入盛水的薄玻璃容器中，在玻璃容器下方有一已经接入电路的螺线管，小灯泡标有“6V 3W”字样，通过螺线管的电流I与螺线管对铁制小球的作用力F的关系如下表所示本题中，g=10N/kg，灯丝电阻保持不变，不考虑小球与螺线管距离的远近对力F的影响I/A0.10.20.30.40.5F/N0.050.10.150.20.25（1）断开开关，铁制小球静止时露出水面的体积是多大？（2）闭合开关，调节滑动变阻器使铁制小球能够悬浮在水中，此时

9、，小灯泡消耗的功率是多大？（3）闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，当铁制小球静止时，小球对容器底的压力是多大？10（2009包头）我国某颗返回卫星约是一边长为2m的封闭式正方体，其总质量为1.0104回收时，落回预定水域的10m深处，假设用如图所示的打捞船上的装置匀速吊起，从卫星的上表面露出水面到下表面刚好离开水面的过程中，卫星受到的浮力是变化的，我们可以用一个恒力来代替，这个恒力的大小等于卫星受到的最大浮力的1/2，不计绳重和绳在水中受到的浮力，以及绳与滑轮间的摩擦（g取10N/，水=1.0103/m3）（1）定滑轮的作用是什么？（2）起吊之前，卫星下表面受到水的压力是多大？（3）将

10、卫星匀速吊起后在上表面未露出水面之前，作用在钢绳上A点的水平拉力是多大？（4）将卫星从水底打捞至下表面刚好离开水面的过程中，作用在A点的水平拉力做了多少功？11（2008聊城）“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，在汶川地震灾区救援现场，用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内（g取10N/Kg）（1）现有一“塔吊”如图所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂，OB叫吊臂C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点已知：AO=10m，OB=50m若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计，在A端所装配重的质量为5t，要想起吊质量为1.25t的水泥板，为安全起吊，C应移动到离O

11、点多远的地方？（2）若“塔吊”20s内将质量为1.25t的水泥板匀速提高了4m，那么，“塔吊”提升水泥板的功率是多少？如果机械做的额外功是3104J，“塔吊”的机械效率是多少？12（2007福州）如图所示，是小明设计的电子秤（g取10N/kg）（1）已知压力传感器与托盘的接触面积为1103m2，托盘的质量为1kg电子秤不称量时，压力传感器受到的压力和压强分别是多大？（2）压力传感器R的阻值会随压力的大小发生变化，它们间的关系如表所示 压力F（N）050100150200250电阻R（）30022016512010090已知R0的阻值为50，电源电压为30V当电压表的示数为10V时，电流表示数多

12、大？被测物体的质量有多大？13（2005无锡）科学研究表明：金属杆受到拉力会伸长，在一定范围内，金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比现有一金属杆L，长为4m，横截面积为0.8cm2，实际使用时要求金属杆受到拉力后的伸长不超过0.4cm由于直接对这一金属杆测试有困难，故选用同种材料制成的样品进行测试，测试时样品所受的拉力始终为1200N，通过测试取得数据如下：长度L（m）横截面积S（C）伸长L（cm）10.050.1620.050.3210.100.0840.100.3240.200.16请分析表中数据回答下列问题：（1）在对样品进行测试时，采用如图所示的装置，这样设计有何优点？（2）分析样品测试

13、数据可知，金属杆伸长的长度还跟什么因素有关？（3）金属杆L能够承受的最大拉力为多少？14如图所示 支撑杠杆水平平衡的支架AOB随物体M在液体中能上下运动自动升降，物体M的密度为2.7103kg/m3，轻质杠杆LOA：LOB=2：5某同学质量为60kg，利用这个装置进行多次实验操作，并将实验数据记录于表格中（表格中F浮为物体所受的浮力、h为物块浸入液体的深度，P为液体对容器底部的压强），在各次操作过程中可认为杠杆始终保持水平其中一次实验用力F1拉动绳自由端匀速竖直向下运动，该同学对地面的压强为独立站在地面时对地压强的一半，滑轮组的机械效率=90%已知，物体M浸没在液体中时，液体深度1.8m（绳的

14、重力、滑轮与轴的摩擦及液体对物体的阻力不计g=10N/kg）F浮/N100200300400500600600600h/m0.10.20.30.40.50.60.70.8P/pa1672516975172251742517725180001800018000求：（1）拉力F1的大小；（2）液体的密度；（3）物体M完全露出液体表面时，滑轮组的机械效率（百分号前面保留整数）15如图所示，AB=1m，OB=0.4m，当杠杆处于水平静止时，弹簧秤的示数为138N，右端水中铁块m刚好悬在水中不计滑轮重及摩擦求：（1）F的大小；（2）铁块的质量；（3）若将铁块换成铝块，要使杠杆仍水平静止，支点O应向哪边移

15、动多少m？16某工厂设计了一个蓄水池，如图所示，水源A罐的液面高度h1=3m，且保持不变罐底有一个小出水口，面积为S1，S1=0.1m2孔下通过一个截面积为S2活塞与杠杆BC相连，S2=0.24m2杠杆可绕B端上下转动，另一端有一个中空的圆柱体浮子，横截面积为S3，S3=0.8m2，BO是杠杆总长原设计打算当杠杆水平时，浮子浸入水深为h2，h2=0.7m，活塞恰好能赌住出水口，但在使用时发现，活塞离出水口尚有一小段距离时，浮子便不再上浮，此时浮子浸入水深为h3，h3=1m，为了使活塞自动堵住出水口，只得将浮子的质量减去一部分，设减去的质量为m（g取10N/kg，杠杆水平时，认为BO仍是杠杆总长

16、，活塞及连杆和杠杆的质量均不计，杠杆所受浮力不计，浮子浸入水中体积变化引起的蓄水池液面变化忽略不计）试求（1）活塞应上升的高度是多少；（2）浮子应减去质量m是多少17某中学“STS”课题小组到某工厂的锅炉车间进行实践活动，重点研究锅炉供水自动控制装置方面的问题，如图为冷水自控位置，小水箱与锅炉相连，当杠杆呈水平状态时，浮球受到2.5N竖直向上的浮力，塞子B刚好顶住自来水的进口已知OC=25cmOD=1cm，塞子B横截面积为1cm2，由此算出自来水对塞子B的压强为多大？18（2011遵义）为了节能减排，许多旅游点都用电动车取代燃油汽车，某电动观光车技术参数如下表空车质量1200kg车身长度3.5

17、m满载人员数10人电动机额定电压48V满载时轮胎与地面的总接触面积0.1m2最大时速45km/h电动机效率80%平均行驶里程80km根据以上参数，解答下列问题（g取1ON/kg）：（1）该车乘客质量平均每人为60kg，求满载时车对水平路面的压强；（2）若观光电车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2103N，求观光电车以最大速度匀速行驶0.5h，牵引力做的功（电车行驶过程中所受阻力不受速度大小影响）19（2011南宁）如图甲是测量高于江水警戒水位装置的原理图长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接，底部有一小孔与江水相通，且容器底面低于警戒水位1m已知电源电压恒为6V，小灯泡标有

18、“4V 2w”字样（设灯丝工作电阻不变）两金属板问的江水电阻R与z的关系如图乙所示（x为容器内水柱高度矗的倒数，即x=1/h）求：（1）小灯泡正常工作时的电阻是多少？（2）当电压表示数为2V时，通过小灯泡的电流是多少？此时，持续通电5min，灯泡消耗了多少电能？（3）当小灯泡正常工作时，江水水位高于警戒水位多少米？20（2011遂宁）如图甲是某品牌电饭锅的电路原理图，R1、R2是安装在同一发热盘中的发热电阻丝，L1、L2为指示灯，S2是温控开关，当锅内温度达到103时S2自动跳转红灯亮、绿灯灭，表示正在加热；绿灯亮、红灯灭，表示电饭锅处于保温状态R3、R4电阻都很大，在以下计算中可近似地将其看

19、成开路；L1、L2、R3、R4耗电功率很小，可以忽略不计，电路原理图可近似等效成乙图一用户观察发现，该电饭锅铭牌标有“220V 加热功率1000w”，在家中其它用电器都断开的情况下，用其加热2kg、20的水时，标有“2000imp/kwh”的电能表指示灯一分钟闪烁了30次已知水的比热容c=4.2103J/（kg），1kwh=3.6106J，不考虑电阻R1、R2阻值随温度的变化请根据以上信息解答以下问题：将这些水在1标准大气压下烧开，水吸收了多少热量？加热过程中电饭锅的实际功率是多大？如果电饭锅消耗的电能有80%被水吸收，烧开这些水用了多少时间？测得电饭锅保温时的功率是加热时功率的，则R1、R2

20、之比是多少？21（2010潜江）如图所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机，用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处已知被提升的建筑材料的质量为280kg，拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度，拉力F的功率为2kW不计摩擦及钢丝绳、动滑轮的重求：（1）拉力F对所提升的建筑材料做的功是多少？（2）罐笼A的重力是多少？（3）提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少？22（2011连云港）如图是研究电流热效应的实验装置图两个相同的烧瓶中均装入0.1kg的煤油，烧瓶A中电阻丝的阻值为4，烧瓶B中的电阻丝标识已看不清楚当闭合开关，经过210s的时间，烧瓶A中的煤油温度由20升高到24，

21、烧瓶B中的煤油温度由20升高到22假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，电阻丝的阻值不随温度变化，电源电压保持不变，已知煤油的比热容c=2.1103J/（kg）求：（1）在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量；（2）烧瓶B中电阻丝的阻值；（3）电源的电压及电路消耗的总功率23（2010重庆）近几年环保低碳风劲吹，混合动力汽车已成为车展上的“常客”2010年3月，我国自行研制的一款混合动力汽车也在北京车展上展出混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，动力电池通过驱动电机向车轮输送能量；当高速行驶或动力电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机

22、和动力电池还可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和动力电池还可以同时向车轮输送能量（1）该混合动力汽车启动时，若驱动电机两端的电压为250V，通过的电流为80A，则驱动电机的电功率为多大？（2）该混合动力汽车所用的磷酸铁锂动力电池可储存的最大电能为2.88107J，若充电电压为320V，充电电流为50A，则对动力电池充电的时间最长为多少？（充电时无能量损耗）（3）该混合动力汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶10min后，其内燃机消耗了汽油1.2kg，假设汽油完全燃烧所释放能量的一半转化为牵引力做功和给动力电池充电，其中动力电池储存的电能增加了7.2106J，试求汽车受到的阻

23、力是多大？（汽油的热值q=4.6107J/kg，且Q放=qm）24（2010武汉）如图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间电热锅的部分参数如下表所示容积4.5L额定电压220V额定功率80W加热功率500W（1）三脚插头上标着E的导线和_相连，插座上相应的导线和_相连（2）调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“_”时为保温档小明发现，当电热锅处于保温档正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因可能是_（3）该电热锅处于高温档正常工作时，使4.5L的水温度升高54需要42min，

24、那么电热锅的效率为多少？c水=4.2103J/（kg）25（2010梧州）图甲所示是定值电阻R0和灯泡L的UI图象，现将定值电阻R0与灯泡L接入如图乙所示的电路中，电源电压不变，当S1、S2、S3闭合时，灯泡L恰好正常发光，此时R0消耗的电功率为3.6W；当S1闭合，S2、S3断开时，把滑动变阻器的滑片P移至中点，变阻器消耗的功率为P1；把滑片P移至b点，变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2=9：8求：（1）定值电阻R0的阻值（2）灯泡L的额定功率（3）滑动变阻器的最大电阻27（2010葫芦岛）如图所示，是某种饮水机的电路图饮水机上有“加热”和“保温”两个挡位C水=4.2103J/（kg）（1

25、）当开关S断开时，饮水机处于什么挡位？说明理由（2）饮水机在“加热”和“保温”时，电路消耗的功率分别为500W、22W求电阻R0和R的阻值（不考虑温度对电阻阻值的影响）（3）饮水机“加热”200s，刚好使0.8kg的水从65加热到90，求饮水机“加热”时的效率28（2009宁德）如图为自动测定油箱内油面高度的装置原理图其中R为滑动变阻器，R为校准电阻、A为油量表（即电流表）当油箱内油面高度在最高或最低位置时，滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端已知电源电压U为120V，当箱内油面达到最高位置时，电流表的读数为0.6A求：（1）R的阻值为多大？（2）当电流表的示数为0.2A时，R连入电路的阻值多

26、大？此时R消耗的电功率多大？（3）该装置中，若没有R，电路将会出现什么情况？29（2008邵阳）浴霸是安装在浴室可供取暖和照明的家用电器，某浴霸的铭牌和简化电路图如下图，图中L为照明灯，L1、L2为两个额定功率都是400W的红外线取暖灯型号额定电压额定频率额定功率取暖照明966220V50Hz800W40W问：（1）照明灯正常工作时，通过的电流是多大？（2）每盏红外线取暖灯正常工作时的电阻是多大？（3）若让L、L1和L2同时正常工作0.5h，共消耗多少电能？30（2008宁波）发光二极管（LED）具有高亮度、低能耗等优点，将在我市推广使用如图甲所示是LED的实物图和元件符号把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，如图乙所示（1）闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光，可见，LED具有 _（填“单向”或“双向”）导电性；（2）移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示当该LED正常工作时，消耗的电功率和此时变阻器R接入电路的阻值分别是多少？（要写出必要的公式和过程）