专题41 中考力电综合计算题中考物理各类型计算题解题方法突破原卷版.docx
《专题41 中考力电综合计算题中考物理各类型计算题解题方法突破原卷版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题41 中考力电综合计算题中考物理各类型计算题解题方法突破原卷版.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
专题41中考力电综合计算题中考物理各类型计算题解题方法突破原卷版
专题4.1初中力电综合计算题
解决力电综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、电功公式、做功公式等；涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律等。
【例题1】（2018•泰安）某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。
ABO为一水平杠杆，OA长120cm，O为支点，AB：
OB=5：
1；已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。
闭合开关S，水平踏板空载时，电压表的示数为2V；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5V时，报警器R0开始发出报警信号。
踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
求：
F/N
0
5
10
15
20
25
30
…
R/Ω
45
34
24
18
14
12
10
…
（1）电源电压为多少？
（2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？
（3）若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。
试计算说明触点B应向哪个方向移动多少厘米？
【例题2】（2019贵州黔东南）某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的深度，其中R1＝2Ω是一个定值电阻，R2是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示，电源电压保持6V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为0.02m2的面承受海水压力。
（设海水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）当电流表示数为0.2A时，求压敏电阻R2的阻值；
（2）如图2所示，当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，求此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强；
（3）若电流的最大测量值为0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？
1．（2019江苏南京）在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示，电源电压恒为18V，电阻箱最大阻值为999.9Ω．报警器（电阻不计）通过的电流达到或超过10mA会报警，超过20mA会损坏。
压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下，其阻值随压力F的变化规律如下表所示。
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
电阻Rx/Ω
580
560
540
520
500
480
460
…
（1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是多少？
（2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少？
（3）现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时，电路报警按照下列步骤调试此报警电路：
①电路接通前，滑动变阻器滑片P置于b端；根据实验要求，应将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为 Ω；
②将开关向 端（填数字）闭合，调节 ，直至 ；
③保持 ，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。
（4）对（3）中已调试好的报警电路，现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700N时，电路报警，若电源电压可调，其它条件不变，则将电源电压调为 V即可。
2．（2019山东枣庄）节能减排，绿色环保，新能源汽车成为未来汽车发展的方向。
某种型号纯电动汽车的部分参数如表：
空车质量
1380kg
最大功率
100kW
轮胎与地面总接触面积
0.032m2
最高时速
120km/h
电池容量
42kw。
h
最大续行里程
260km
假如汽车上只有司机一人，质量为60kg，汽车以60km/h的速度匀速行驶36km，耗电9kW•h，汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍。
g＝10N/kg，试问：
（1）电动机的工作原理是 （选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”）电动汽车前进和倒退是通过改变 来改变电动机的转动方向的。
（2）电动汽车对水平地面的压强是多少？
（3）电动汽车牵引力所做的功是多大？
（4）电动汽车电能转化为机械能的效率是多大？
3．（2019湖南长沙）压力传感器是电子秤中的测力装置，可视为阻值随压力而变化的压敏电阻。
小刚从某废旧电子秤上拆下一个压力传感器，探究其阻值与所受压力大小（不超过250N）的关系，如图是小刚设计的实验电路图。
电源电压恒定，R0为定值电阻，R1为压力传感器。
（1）连接电路时开关应 ，电路中R0的作用是 。
（2）闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，电路出现的故障是 ；排除故障后，逐渐增大R1受到的压力，闭合开关，读出电流表和电压表的示数，计算出对应的R1的阻值，记录如表，第5次测深时，电压表示数为4V．电流表示数为0.2A．此时R1的阻值为 欧。
请根据表中的数据在图2中画出R1随F变化的关系图象。
次数
1
2
3
4
5
6
F/N
0
50
100
150
200
250
R1/Ω
60
50
40
30
10
（3）通过实验探究可归纳出，R1的阻值随压力F大小变化的关系式为 ，当R的阻值为32时，R1上受到的压力是 N，若此压力为压力传感器在电子称正常工作时受到的压力，则电子秤应显示 kg。
4.（2019山西）小明携带质量为10kg的行李箱从太原到运城，选择了尾气零排放的动车组D2503次列车出行。
经查询，D2503次列车时刻表如下表。
若该动车组列车全程匀速行驶在平直的轨道上，牵引力恒为2.8×105N，供电电路输入动车组列车的电功率恒为2×107W．（g取10N/kg）
站次
站名
到达时间
开车时间
运行里程
1
太原南
﹣
8：
25
0
2
运城北
10：
10
10：
12
360km
3
西安北
11：
22
﹣
556km
请你根据以上信息，解答下列问题：
（1）求该动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功。
（2）求该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率。
5．（经典能力题）新能源纯电功汽车因其环保、节能、高效、维护方使等诸多优势，将来有望取代燃油车成为人们日常使用的重要交通工具，现在常德市的出租汽车中就已出现了纯电动汽车的靓丽身影。
电动汽车提供能量的装置为车内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮行驶。
如图所示为国内某型号的纯电动汽车，若该车和车内乘客的总质量为2.4×103kg．每个车轮与地血的接触面积为0.01m2．当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为320V，通过电动机的电流为60A．若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，求：
（1）该电动汽车此时对地面的压强；
（2）该电动汽车将电能转化为机械能的效率；
（3）该电动汽车电动机线圈的电阻。
6.（2018河南）小强同学利用学过的物理知识设计了一个拉力计，图甲是其原理图，硬质弹簧右
端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计），定值电阻R0=5Ω，
ab是一根长5cm的均匀电阻丝，其阻值为25Ω，电源电压U=3V，电流表的量程0——0.6A，
请回答：
（1）小强在电路中连入R0的目的是。
（2）当拉环不受力时，滑片处与a端，闭合开关S后电流表的读数是多少？
（3）已知该弹簧伸长的长度△L，与所受拉力F间的关系如图乙所示，通过计算说明，开关S闭合后，当电流表指针指在0.3A处时，作用在拉环上水平向右的拉力是多大？
7.（2018云南）两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具，倍受年轻人的喜爱（如图所示）．下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数．
整车质量
20kg
锂电池电压
48V
锂电池容量
12A•h
电动车额定电压
48V
电动机额定功率
350W
（1）图中小景的质量为40kg，轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，求地面受到的压强（g取10N/kg）
（2）若电动机以额定功率工作，求锂电池充足一次电最多可骑行的时间（精确到0.1）
（3）锂电池充足电后，电动车在平直的公路上匀速行驶，受到的平均阻力为96N，最多能连续行驶17.28km，求电动车工作的效率．
8.（2018湖北随州）如图所示是一直流电动机提升重物的装置。
已知重物质量m=50kg，电源电压U=110V保持不变，电动机线圈的电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10N／kg）。
求：
（1）电源的输出功率；
（2）电动机线圈电阻R的发热功率；
（3）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小。
9.（2019成都模拟题）如图甲所示，某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料的承受的撞击力进行测试．在测试时将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关s，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损．从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图象如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图丙所示．电源的电压U=24V，定值电阻R0=10Ω．求：
（1）在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多少？
（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？
10.（2019齐齐哈尔模拟题）近年来，我市的轿车市场十分火爆，各种新型轿车驶进千家万户。
如图乙所示为某新型轿车测定油箱内油面高度的电路原理图。
其中电源电压恒为6V，R0是阻值为5Ω的定值电阻，A是油量指示表（实质是一只电流表，油量的变化通过电流的变化同步显示出来）。
Rx为压敏电阻，它的电阻随受到的压力变化关系如下表。
（取g＝10N/kg）
压力/N
0
50
100
150
200
250
300
350
400
电阻/Ω
550
395
275
170
90
60
40
25
5
（1）若轿车以90kW的恒定功率启动作直线运动，且整个运动过程中受到的阻力不变，速度v与时间t的关系如图丙所示，在0～25s时间内，轿车的牵引力与阻力关系可能的是：
牵引力________阻力（选填“大于”、“等于”、“小于”、“大于或等于”）。
（2）由
（1）中的条件求在0～5s时间内轿车发动机做功多少?
（3）如果空油箱的质量为5kg，油量表的零刻度线对应于电流表上的示数是多少?
（4）若电流表的量程为0～0.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度，求油箱的容积。
（ρ汽油=0.7×103kg/m3）
ρ油11.（2019陕西模拟题）如图中甲是电子秤的原理图（图中压力表是用电流表改装的）。
已知电源电压为24V，电阻R0=60Ω，压力传感器Rx的阻值随所受压力F变化的图像如图乙，压力传感器表面能承受的最大压力为400N，压杆与压力传感器的接触面积是2×104m2（托盘和压杆的质量可以忽略不计）。
求：
（1）该压力传感器能承受的最大压强；
（2）当压力为200N时，由乙图可知压力传感器Rx的阻值是多少？
（3）当压力为200N时，通过R0的电流为多少？
R0消耗的电功率为多少？
12.（2019兰州模拟题）为提倡环保，促进节能减排，鼓励使用新能源，国家税务总局等部门出台相关免征车船税优惠政策，纯电动汽车也在免税之列．
最大允许总质量
18000kg
核定载客人数
57
电动机额定功率
90kW
电动机额定电压
600V
电池容量
600Ah
一辆纯电动客车铭牌上部分参数如表格所示．某次搭载乘客时车与人的总质量为15000kg，假设车在额定功率下以20m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min，所受阻力为车与人总重力的0.02倍，g取10N/kg．求：
（1）电动机的额定电流；
（2）该过程客车消耗的电能；
（3）该过程客车所受阻力的大小；
（4）该过程客车牵引力所做的功．
13.（2019安徽模拟题）我国规定的饮酒驾车和醉酒驾车标准如表．如图甲是对驾驶员进行现场检测的呼气式酒精检测仪，用于检测驾驶人员呼气酒精浓度．呼气中的酒精浓度与血液中的酒精浓度关系为：
血液酒精浓度X=呼气酒精浓度y×2200．
类型
标准（血液中的酒精浓度X）
非饮酒驾车
Χ＜20mg/100mL
饮酒驾车
20mg/100mL≤Χ＜80mg/100mL
醉酒驾车
Χ≥80mg/100mL
酒精测试仪由酒精气体传感器（相当于随呼气酒精浓度变化的变阻器），与一个定值电阻及一个电压表组成，图乙是它的原理图，电源电压1.5V，定值电阻R1=40Ω，传感器的电阻值R2与呼气酒精浓度y的关系如图丙所示．测试时，按下开关等仪器正常后，被测者口含紧吹气管吹气4s，测试仪显示结果．
①某驾驶员接受测试，电压表示数是0.5V．该驾驶员测试结果是什么类型？
②如果被测者测试时，口没有含紧吹管吹气，请根据流体压强与流速的关系，分析对测试结果的影响．
14.（2018湖南岳阳）小雯设计了一个测量物体重力的托盘称，如图是原理示意图，其中的托盘用来放置被测物体的，OBA是可以绕0点转动的杠杆，R1是压力传感器，（其电阻值会随所受压力大小变化而变化，变化关系如下表），R0为定值电阻，显示重力大小的仪表是一个量程为0——3V的电压表，已知OA∶OB=2∶1，R0=100Ω，电源电压恒为3V（忽略托盘、杠杆及压杆的重力）
（1）拖盘上没有物体时，压力传感器R1的电阻值
（2）当托盘上放被测物体时，电压表的示数如图，则此时压力传感器R1上的电压是多少？
（3）第
（2）题中被测物体的重力是多少？
15．（2019哈尔滨模拟题）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从海底竖直向上始终以0.05m/s的速度匀速吊起，图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图象（不计摩擦、水的阻力及绳重，ρ水=1.0×103kg/m3．g=10N/kg）。
请解答下列问题：
（1）物体A的体积是多少？
（2）物体A完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%，当物体A完全离开水面后，滑轮组的机械效率是多少？
（3）当物体A完全离开水面后，电动机两端电压为380V，通过的电流为5A，电动机线圈的电阻为多少？
（不计电动机内部摩擦）16．（2019福建）体感器的可以把力学物理量转化成电学信号，然后通过相互之间的函数关系，直接引用力的大小。
测量压力大小的压力传感器，工作原理如图所示，其中M、N均为绝缘材料，M、N间有可收缩的导线（电阻大小不计），弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压恒为12V，已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。
闭合开关S，压力F0=0时，滑片P在最上端；压力F1=1N时，电流表示数为1A，电压示数为3V，当滑片P滑至最下端时，电压表示数为7.5V．求：
（1）定值电阻R1的大小；压力F1与R2阻值之比k；
（2）当滑片P滑至最下端时，压力F2的大小；
（3）压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。
17.（2019山西模拟题）电动汽车因其节能、环保而受到人们的青睐。
某品牌电动汽车，驾驶员与车的总质量为1.6t，车静止时轮胎与地面接触的总面积为0.08m2．汽车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶20min，此时驱动电机的输入电压为300V，电流为60A，汽车所受阻力为驾驶员与车总重力的0.1倍，g取10N/kg。
求电动汽车：
（1）静止在水平地面上对地面的压强。
（2）匀速行驶过程中驱动电机消耗的电能。
（3）匀速行驶过程中牵引力的大小。
（4）匀速行驶过程中牵引力所做的功。
升级会员 