2022初中物理总复习 第二板块 专题综合突破 专题三 综合计算专题 新人教版.docx

1、专题三综合计算专题专题提升演练1.为提高车辆通行质量,福州交警在市区一些道路某些时段推出“绿波通行”,即车辆在绿波路段以如图所示的5055 km/h范围内的速度行驶,一路绿灯。在绿波时段,质量是1.2103 kg 的汽车,经过绿波路段上相距2.7103 m 的两个路口,用时180 s。(1)汽车行驶的平均速度是多少?是否“绿波通行”?(2)若汽车在这段距离内行驶的牵引力保持3 000 N不变,则汽车的输出功率是多少?(3)若轮胎与地面接触的总面积是0.6 m2,汽车静止时对水平地面的压强是多少?(g取10 N/kg)答案:(1)54 km/h是“绿波通行”(2)4.5104 W(3)2104

2、Pa解析:(1)汽车行驶的平均速度v=st=2.7103m180s=15m/s=54km/h因为50km/hv=54km/h55km/h,所以该汽车是“绿波通行”。(2)汽车的牵引力做的功W=Fs=3000N2.7103m=8.1106J则汽车的输出功率P=Wt=8.1104J180s=4.5104W(3)汽车的重力G=mg=1.2103kg10N/kg=1.2104N,因为汽车静止在水平地面,所以汽车对水平地面的压力F压=G=1.2104N,则汽车静止时对水平地面的压强p=F压S=1.2104N0.6m2=2104Pa2.图甲为一款有高、低温两挡的家用蒸汽电熨斗,其电路原理如图乙所示,R1、

3、R2为电热丝,其额定电压均为220 V。电路的工作原理:当S1闭合,S2断开时,电熨斗处于低温挡;当S1、S2都闭合时,电熨斗处于高温挡。正常工作时高温挡的电功率为1 980 W。(电源电压保持不变,不计电热丝电阻随温度的变化)(1)电熨斗正常工作时,在高温挡状态下电路中的总电流是多大?(2)若电热丝R2的电阻为44 ,则电热丝R1的电阻为多少?(3)若电热丝R2烧毁了,要使电路恢复正常工作,小楠设计了这样一个方案:用两根都是“220 V550 W”的电热丝并联替代R2。请你通过计算和分析,对小楠的方案做出评价。答案:(1)9 A(2)55 (3)两根电热丝R3并联后总电阻是44 ,其电功率为

4、1 100 W,正常工作时符合要求,但当其中一根电热丝烧坏时,电路仍可工作,但P3=550 W1 100 W,且不能及时发现加以排除,可见小楠的方案也不是最佳方案。解析:(1)高温挡状态下通过保险丝的电流I=PU=1980W220V=9A。(2)电热丝R2的功率P2=U2R2=(220V)244=1100W电热丝R1的功率P1=P-P2=1980W-1100W=880W电热丝R1的阻值R1=U2P1=(220V)2880W=55。(3)小楠方案:设一根“220V550W”的电热丝电阻为R3R3=U2P3=(220V)2550W=88两根电热丝R3并联后总电阻是44,其电功率为1100W,正常工

5、作时符合要求,但当其中一根电热丝烧坏时,电路仍可工作,但P3=550W1100W,且不能及时发现加以排除,可见小楠的方案也不是最佳方案。3.用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1,动滑轮A所受重力为G1,物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1,拉力F1做功的功率为P1,滑轮组的机械效率为1;为了提高滑轮组的机械效率,用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A,如图乙所示,用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2,物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2,拉力F2做功的功率为P2,滑轮组的机械效率为2。已知:

6、G1-G2=30 N,2-1=5%,P1P2=1615,M1、M2两物体的质量相等,体积V均为410-2 m3,g取10 N/kg,绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。求:(1)物体M1受到的浮力F浮;(2)拉力F1与F2之比;(3)物体M1受到的重力G。答案:(1)400 N(2)1615(3)760 N解析:(1)物体M1浸没时,V排=V物=410-2m3根据阿基米德原理可知,物体M1受到的浮力F浮=水gV排=1103kg/m310N/kg410-2m3=400N。(2)由题图可知,物重由两股绳子承担,绳子自由端移动的速度为重物上升速度的2倍,由于重物做匀速直线运动,故拉力F1的功率

7、P1=F1v1=F12v,拉力F2的功率P2=F2v2=F22v,故F1F2=P12v2vP2=P1P2=1615。(3)把动滑轮A和M1看成一个整体,把动滑轮B和M2看成一个整体,分别受力分析如图所示G1=2F1+F浮-GG2=2F2+F浮-GG1-G2=30N由得2F1-2F2=30N由(2)可知F1F2=1615解得F1=240N,F2=225N滑轮组甲的机械效率1=W有W总=(G-F浮)hF12h滑轮组乙的机械效率2=W有W总=(G-F浮)hF22h由题意知2-1=G-F浮2F2-G-F浮2F1=5%,F浮=400N解得G=760N。4.物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪,如图甲所

8、示,它主要是由探头A和控制盒B构成,它们之间用有绝缘皮的细导线相连形成回路。其中探头A是一个底面积为110-3 m2、高为0.1 m、重力为4 N 的实心圆柱体,探头A的底部有压敏电阻R(R与水接触的表面涂有绝缘漆,R的体积和重力均不计),工作时底部始终与水平面相平,压敏电阻R的阻值随表面压力大小的变化如图乙所示。A和B间的电路连接如图丙所示,其中电源电压恒为3 V,电流表改装成深度表(导线的重力与体积均不计)。兴趣小组的同学将探头A缓慢放入水中。(g取10 N/kg)(1)求探头A的密度;(2)求探头A一半体积浸入水中时,底部受到水的压强;(3)求探头A全部浸入水中时(不接触池底),导线对探头A的拉力;(4)将探头A投入水池中某深度处(不接触池底),电流表示数为0.4 A,则此处水的深度为多少?答案:(1)4103 kg/m3(2)500 Pa(3)3 N(4)7.5 m