题型四计算题.docx

《题型四计算题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《题型四计算题.docx（29页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、题型四计算题题型专练计算1力学综合计算1.（2023重庆A,20,8分）如图甲所示,小勇同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验,在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊,气囊的触发由图乙所示电路中2b间的电压来控制,压敏电阻吊水平安装在汽车底部Z处,总的阻值随其表面水的压力的变化如图丙所示。某次试验时:汽车入水前把/?2的滑片调到合适位置不动,闭合开关S,电压表的示数为3V,再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉,直到3、b间的电压等于或大于3V时,气囊就充气打开,使汽车漂浮在水中,试验装置相关参数如表所示。（g=10Nkg,水的密度水=1OX1o3kgm3）表:试验装置参数电源电压4.5V

2、用接触水的面积15cm2长方体水池底面20r2乙（1）求汽车入水前电路中的电流；当汽车漂浮时,测得水池的水位比汽车入水前上升了8cm（水未进入车内）,求汽车受到的重力；（3）求气曩充气打开时汽车/处浸入水中的深度。答案解：Q）电流大小Z=詈=W篙=0075A0（2分）（2）排开水的体积:1/排=S水池A7=20r20.08m=16m3尸浮二。水g1/排=1X103kgm3X10NkgX1.6m3=1.6XIO4NG车二尸浮=16x104n0（3分）（3）入水前:当电压表示数为3V时昭和/?2串联#=M詈=詈，&二40Q（I分）12尺23V2车子下沉a6间的电压增大当/6=3V时,气囊打开翳噜，

3、言=芸=8。Qa分）由图丙可知/=15Nr=1104pa思路分析Q）汽车入水前,闭合开关,滑动变阻器两端的电压为3V,而电源电压为4.5V,所以压敏电阻总两端电压为15V,再根据欧姆定律求出通过压敏电阻的电流。（3）入水前/?2两端电压为3V,根据串联电路分压规律,在车入水前72=40o车入水后,当两端的电压变为3V,即两端电压变为15V时,气囊打开,可以求出此时用电阻为80o根据题图丙,可以查出当上的压力为15N,再根据压强公式Pq求压强的大小,最后根据二侬求浸入水中的深度。2.（2023河南,20,8分）电动清扫车以其环保、高效等优点,在创建卫生城市中大显身手。图为一电动清扫车正在工作时的

4、情景。电动清扫车的主要部件是电动机,其工作原理是；清扫过程中,驾驶员相对于清扫车是（选填静止或运动犯勺。清扫车停在水平路面上,总质量为800kg,清扫刷与路面不接触,轮胎与路面总接触面积为0.04r2,车对路面的压强为多少?g取10Nkgo（3）清扫车完成任务后,在平直道路上以5ms的速度匀速直线行驶,经IOmin到达垃圾处理站,行驶过程中车所受阻力大小恒为400N,贝（牵弓I力做的功为多少？答案（1）（2分）通电线圈在磁场中受力转动静止（2）2105Pa（3）1.2106J解析Q）电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动;以清扫车为参照物,驾驶员相对清扫车位置没有变化,即相对清扫车,驾驶员

5、是静止的。（2）（3分）车受到的重力G=800kg10Nkg=8IO3N车对路面的压力（S=8103N车对路面的压强Pq=鬻白2105Pa。(3)(3分)经IOmin清扫车行驶的路程S=5ms1060s=3103m匀速行驶时牵引力尸牵=R400N牵弓I力估攵的功作尸牵s=400N3103m=1.2IO6Jo3.(2019福建,33,8分)将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力尸随杯中饮料的高度力变化的图像如图。饮料出口的横截面积S=08cm2,饮料流出的速度50Cms,杯高苗IOcm,杯底面积S=30cr2,g取iQNkgo(1)装满饮料时,杯底受到饮料的压力为

6、多大？(2)饮料的密度为多大？(3)设杯底与杯座的接触面积也为S,饮料持续流入空杯5s后关闭开关,杯对杯座的压强为多大？答案(1)3.6N(2)1.2103kgr3(3)1.1103Pa解析Q)由图可知空杯对杯座的压力6=09N装满饮料时,杯对杯座的压力=4.5N所以杯底受到饮料的压力=-b=3.6No(2)装满饮料时饮料质量J=焉=0.36kg9910NkgJ饮料体积fcy=30cr210cm=310-4r3饮料密度专二三舞i=12103gm3.(3)流入杯中饮料的质量/77=p5i1.2103kgm30.8104m20.5ms5s=0.24kg饮料对杯底的压力mg=0.24kgX10Nkg

7、=2.4N杯对杯座的压强评分细则第小题,写出b=0.9Nx6=4.5N,可得1分。求出杯底受到饮料压力F=3.6N,得1分。第小题,求出饮料质量6=036kg,得1分。求出饮料的体积后310-4m3,得1分。求出饮料的密度片121O3kgm3,得1分。第小题,求出5s饮料流出的质量6=024kg相1分,求出饮料对杯底的压力E=2.4N,得1分。求出杯对杯座的压强与1IX1O3Pa,得1分。易错警示本题中有两个面积,一个是饮料口的面积,一个是杯底面积,求饮料持续5s流入空杯时的体积,必须用饮料口的横截面积S,此处学生易错。第(3)小题求杯对杯座的压强,学生往往把空杯对杯座的压力漏掉,造成最后结果

8、错误。4.(2023安徽,23,8分)某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入到圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放入盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度=10cm时,容器处于直立漂浮状态,如图a所示。已知容器的底面积S=25cm2,p水=1OX1O3kgr3,g取10Nkgo(1)求水对容器下表面的压强；求容器受到的浮力;(3)从容器中取出IOoCm3的液体后,当容器下表面所处的深度72=6.8cm时,容器又处于直立漂浮状态,如图b所示。求液体的密度。图n图h答案(1)1.0103Pa(2)2.5N(3)0.8103kgm3解析(1)水对容器下表面的压强p=p水7=1.0103k

9、gr310Nkg0.1m=1.0103Pa;(2分)(2)水对容器下表面的压力尸向上=PS=1.0103Pa2510-4m2=2.5N容器受到的浮力尸浮二尸向上=2.5N;(3分)(3)由漂浮条件有G物二尸浮,由阿基米德原理有尸浮二G排二水g1排故G翔=PMgSh,G翔=p豕gSh?取出液体的重力G=G物-G物二。水gS(7-2)其质量rq=p水SSI-h2)pS(1-)液体的密度P=%j=0.810gm(3分)计算2热学综合计算1.(2023湖北宜昌,40,4分)小明学习了燃料的热值后很想知道家中使用的天然气的热值是多少,但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是,他在家里将装有2kg水的水壶放

10、到天然气灶上去烧,用温度计测量水从20。C加热至80。C的过程中,观察到天然气表的数字变化了0.035m3他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%,已知水的比热容C水二4.2103J(kgoC).求：(1)在这个过程中水吸收了多少热量？请你帮小明算出天然气的热值。答案解:水吸收的热量Q吸=C水6片4.21O3J(kgOC)X2kg(8OoC-20C)=5.04105J(2)天然气完全燃烧释放的能量为Q放中卷=14x106J根据Q放=配得广昌森翳41O7Jm32.(2019内蒙古呼和浩特,16,4分)热量的计算公式为Q吸=cm(t-to),Q放=cm(to-t)已知铁的比热容为046103J(

11、kgoC),铝的比热容为0.88103J(kgoC)o一根烧红的铁钉,质量为2g,温度从800。C降低至I700,放出多少热量；相同质量的铁和铝,吸收相同的热量上升温度较高的是(选填铁或铝)。答案Q)92J铁解析Q放=6(加。=046103J(kgOC)X210-3kg(800C-700OC)=92J(2)7铁=7铝,Q铁吸=Q铝吸,C铁c铝由C铁7铁广铁二C铝7铝才铝,可分析得出子铁广铝,故选铁。计算3电学综合计算1.(2019安徽23,9分)图示为研究小灯泡灯丝的阻值变化特点的电路图。实验所选用的器材均能符合实验要求,其中部分器材的规格如下:小灯泡(额定电压3.8V,额定电流0.32A);

12、电压表（量程3V,内阻3000Q）;电流表（量程500mA,内阻0.5Q）,定值电阻尼（阻值1000）o按电路图连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,发现电压表的示数为2.7V,电流表的示数为315rAo求此时（1）小灯泡两端的电压；（2）通过小灯泡的电流；（3）小灯泡灯丝的阻值。答案（1）3.6V（2）0.314A（3）11.5解析通过电压表的电流狂詈二芸/9XKHARo两端的电压=910-4A1000=0.9V（2分）小灯泡两端的电压U=Ui+伪=2.7V+0.9V=3.6V（2分）（2）通过小灯泡的电流=0314A（3分）（3）小灯泡灯丝的阻值?1=F=I15Q。（2分

13、）（以上各题其他合理的解答均给分）易错警示将电压表看成一个电阻大小固定的用电器,注意电压表与定值电阻串联后再与灯泡并联,灯泡两端的电压等于电压表两端的电压和定值电阻两端的电压之和。一题多解Q）电压表与定值电阻串联,根据串联分压原理可知筌=不。即7=喘U2KoU2IUUU1Z解得=o.9v则灯泡两端的电压优=+=2.7V+0.9V=3.6V方法技巧解答需要考虑电表内阻的问题时,只需要把电压表和电流表看成一个定值电阻接入电路,电压表显示的数值是电压表两端的电压大小,电流表显示的数值是通过电流表的电流大小,再根据串、并联电路的特点进行分析即可。2.(2023山东潍坊,25,8分)某电动三轮车坐垫加热

14、装置的简化电路如图所示,电路中取、R1均为发热电阻,已知=3QA=9Q,仅闭合S1时加热功率=24W;仅闭合S2时加热功率Z=12Wo求：(1)电源电压及Ro的电阻值;(2)该装置的最大加热功率。111-S1用Ro3M答案解:仅闭合S1时,及、总串联接入电路,串联电路总电阻等于各电阻之和加热功率=-=-=24W(i)Kq-KKq-d11仅闭合S2时,尼、总串联接入电路加热功率Pz=E=$=2W用。十用2KQ-rzf11两式联立,解得:U=12V,&=3。(2)开关全部闭合,凡、R2并联接入电路,Ro短路并联电路总电阻小于任何一个电阻,由欧姆定律可得此时通过电路的电流最大,则电路的总功率最大,电路总功率等于各支路功率之和,所以该装置的最大加热功率aB喑+喑=48W+16W=64W3.(2023江西,21,7分)如图所示,电源电压恒定不变,已知定值电阻的阻值为品,不考虑温度对灯丝电阻的影响。当S1和S2都闭合时,电流表的示数分别为几五且五五小灯泡1I恰好正常发光,求电源电压及小灯泡11的电阻值；(2)当开关SI和S2都断开时,某一电表示数为6(60),求电路的总功率。答案(1)誓(2)方/?o1112解析(1)当开关SkS2都闭合时,定值电阻/?0和灯泡11并联,干路电流为无