浙教版科学中考第一轮复习分类题型训练八十一物理计算1.docx

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浙教版科学中考第一轮复习分类题型训练八十一物理计算1

2021浙教版科学中考第一轮复习分类题型训练（八十一）

物理计算训练

（1）

1.一个均匀实心物体与弹簧（所受重力和浮力均不计）的末端相连，浸没在液体中处于静止状态。

可以根据物体的密度ρ1与液体的密度ρ2之间的关系，对弹簧长度L与原长L0的关系作出判断，请利用学过的科学知识，推导出这些关系。

（推导中要求写出依据）

2.图示的陶瓷电热水壶的工作电路如图甲所示，R0恒为10Ω，RT是热敏电阻，它的电阻值与温度的关系如图乙所示。

（1）用此电热水壶将2kg的水从20℃加热到100℃，水需要吸收多少热量？

[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]

（2）当温度为100℃时，图甲电路消耗的总功率是多少？

（3）该电热水壶在水烧干后，未切断电路的情况下，不会过热的原因是什么？

3.如图所示杭州三桥全长5700米，设计时速每小时70公里，某小汽车质量为1.6×103kg，若小汽车6分钟匀速通过大桥时受的阻力为重力的0.2倍，g取10N/kg。

（1）请通过计算说明该车通过钱江三桥时是否超速；

（2）计算该车通过钱江三桥所做的有用功；

（3）现在轿车都采用流线型设计如图，这种设计在减小空气阻力、提高车速的同时也产生新的问题：

轿车高速行驶时，常常有“漂”的潜在危险。

请你简要说明汽车高速行驶时“漂”的原因。

4.如图所示的平底容器中，容器的地面积为100平方厘米，容器内盛有300克的稀硫酸溶液,液体其中浮着一个重为0.5牛的塑料块。

现向容器中投入56克铁片，完全反应后，物块排开溶液的体积为40立方厘米。

（物体不与溶液反应，g取10N/kg）求：

（1）完全反应后物体在液体中如何变化？

_____（填“上浮点”、“保持不变”或“下沉些”）

（2）完全反应后容器内液体对容器底部的压强增加多少帕？

（写出计算过程）

（3）完全反应后所得溶液的密度是多少（写出计算过程）

5.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S＝5×10-8m2，喷水速度v＝800m/s，高速“水箭”对该切割面的压强p＝3×108Pa。

已知水泵电机功率P＝20kW，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3。

求：

（1）水刀正常工作1min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。

6.如图所示，卡车以速度v0经过一段水平路面，再沿与水平地面成θ角的斜面以速度匀速v向上行驶。

若卡车车重为G，功率恒为P。

（水平路面和坡路路面的粗糙程度相同）

（1）比较v0和v的大小，v0_____v；

（2）请推导证明：

斜面的机械效率η=GvsinΘP；

（3）汽车在斜面上行驶时，受到的摩擦阻力f＝___________。

（用字母表示结果）

7.斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力。

图示为倾角θ=30°的固定斜面，用平行于斜面的拉力F=4N，将一物体从斜面底端匀速拉上斜面，已知物体上升的高度h=1m。

（1）求拉力F做的功；

（2）若斜面的高度H一定，倾角θ可以改变，试推导：

在不考虑摩擦时，用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端。

θ越小F越小。

8.“蓝铺金枪鱼一21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻，其外形与潜疑相似（如图甲所示），其相关参数为：

体积1m3重量7500N，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（为简化计算，不考虑海水密度变化，海水密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg）。

（1）假设“金枪鱼”上有面积为2×10-3m2的探测窗口，当它下潜至4000m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?

（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P3=3P1。

请分析出t3时刻起、重装置对“金枪鱼”拉力，并求出t3时刻起重装置对“金枪鱼”拉力（不考虑水的阻力）。

9.小陈开着一辆质量为M小车从水平路面驶入西湖大道，再从高架入口驶入引桥。

引桥长度为L，高为h。

（1）当汽车在水平路面行驶时，发动机输出功率恒为P1，此时汽车以v的最大速度匀速行驶，求汽车受到的阻力多大？

（2）当汽车驶入高架引桥，发动机输出功率恒定为P2，已知汽车从引桥底部行驶到顶部所用时间为t，那么在引桥上行驶时汽车做的（输出）总功是多少？

（3）在第

（2）问的基础上，试推导汽车在引桥上受到的阻力是水平路面受到阻力的k倍，证明：

k=（P2t-Mgh）v/LP1。

10.小金是一位科学爱好者，非常喜欢看用电器设备的参数。

他绘制了电饭锅简化电路图并记录了电饭锅和电能表上标着如下数据：

（1）当温控开关闭合后，电饭锅处于“高温烧煮”档还是“保温”档？

此时电路工作时的电阻阻值是多少？

（2）已知电饭锅在额定电压下正常工作720s，恰好能将1标准大气压下1.8kg、20℃的水烧开。

该电饭锅烧开这些水时的热效率是多少？

[c水=4.2×103J/（kg·℃）]

（3）第

（2）问中，电饭锅消耗的电能的过程中的电能表转了多少圈？

11.如图所示，轻质杠杆OA长1m，OB=0.6m，拉力F沿水平方向，大小为20N。

杠杆处于静止状态，与水平方向的夹角为37°（已知直角三角形边长之比为3∶4∶5，其中一个角为37°）。

求：

（1）B点所挂物体的重力大小是多少？

（2）现在让力F从水平方向缓慢转动到沿竖直向上方向的过程中，为使杠杆位置不变，拉力F的大小如何变化？

最小值为多大？

12.《都市快报》“好奇实验室”选择了iPhone6S和华为P9这两款手机，进行了进水的极限体验测试，将这两部手机同时浸入1.2米深池水底部，看谁先黑屏？

测试结果如表所示。

两部手机捞出后，经过擦干、埋在大米中4天等处理，华为P9神奇复活，各项操作一切正常，而iPhone6S一直没有任何反应。

（1）两款手机入水后闪光灯均自动打开，你认为可能的原因是________________（写出一种）。

（2）假若在水中的华为P9电池因遇水发生短路，电池总能量的50%转化为内能，而这些内能全部被水吸收，那么可使池水温度升高多少℃？

（池水质量100千克，水的比热4200J/（kg·℃），不考虑其他散热情况。

）

13.杭州西溪湿地有摇橹船供游客乘坐（如图甲）。

船的前进和方向控制全靠人力来回推拉橹柄，在水中的橹板则会推动船前进（如图乙）。

（1）人用力摇了几次橹后，就算停止，船也会继续向前划行，这是因为船具有_________。

（2）如图丙，将橹近似看成一条直线，无外力施加时，橹索处于竖直绷紧状态。

若已知整根橹重为300牛，其重心位于距支点60厘米处，支点到橹柄距离为1.2米，则橹索承受的拉力为多少？

（橹板受到的浮力忽略不计）

（3）若仅减小橹索的长度，橹索仍处于竖直绷紧状态。

请分析并推导橹索拉力会如何变化？

14.太阳能电热水器是指在光照充足的情况下，利用太阳能加热；而阴雨天气，则可以利用电能加热。

其利用太阳能工作原理和产品铭牌如图甲所示。

（1）集热管与太阳光之间的角度___________（选填“会”或“不会”）影响加热效率。

（2）假设某时段太阳能利用率可达50％，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.2×103J／（m2·s）。

如果储水箱内的水大约有40L，集热管群接收阳光垂直照射的面积始终是1.5m2，请计算，要使水温上升30℃需要多长时间？

（3）用电进行加热时，已知加热设备是由两根电阻值均为48.4Ω的相同电热丝R，一个开关和导线若干组成的。

并且具有1000W和500W高低两档加热功率。

请在虚线框内画出该局部电路图。

参考答案

1.设浸没在液体中的物体受到的浮力和重力分别为F浮和G物，因为浸没时有：

V排＝V物如果L＞L0    则有F浮＞G物   即  ρ2g V排＞ρ1gV物   ∴ρ2＞ρ1 时有L＞L0如果L＝L0    则有F浮＝G物   即  ρ2g V排＝ρ1gV物   ∴ρ2＝ρ1 时有L＝L0如果L＜L0    则有F浮＜G物   即  ρ2g V排＜ρ1gV物   ∴ρ2＜ρ1 时有L＜L0或者：

设浸没在液体中的物体受到的浮力和重力分别为F浮和G物， ∵F浮＝ρ2gV排，G物＝ρ1gV物，且 V排＝V物，    如果ρ2＞ρ1，则有F浮＞G物，∴ L＞L0，∴在ρ2＞ρ1时有L＞L0    如果ρ2＝ρ1，则有F浮＝G物，∴ L＝L0，∴在ρ2＝ρ1时有L＝L0    如果ρ2＜ρ1，则有F浮＜G物，∴ L＜L0，∴在ρ2＜ρ1时有L＜L0（合理即可）

2.图

（1） Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃－20℃）＝6.72×105J

（2）由图可知，RT＝34Ω，R总＝RT + R0 ＝34Ω+10Ω＝44ΩP总=U2/R总＝（220V）2/44Ω=1100W（3）水烧干后，水壶温度升高，导致RT的电阻急剧变大。

由于电源电压一定，电路总功率急剧变小，产生热量变慢，从而温度不会升得很高，所以水壶不会过热。

3.

（1）v=S/t=5.7千米/0.1小时=57千米/小时57千米/时＜70千米/时因此该车不超速。

（2）W有=fs=0.2×1.6×103kg×10N/kg×5700m=1.824×107J（3）车为当轿车高速行驶时，轿车上方空气流速快，压强小，轿车下方空气流速慢压强大，产生向上的升力，所以轿车速度越快，这个升力就越大，车对地面的压力就越小，摩擦力越小，轿车就会发“漂”。

4.

（1）上浮点

（2）P=F/S=0.54N100厘米2=54Pa（3）根据F浮=ρ液gV排=G塑=0.5N又因V排=40cm3ρ液=1.25g/cm3

5.

6.

（1）＞

（2）

（3）

7.

（1）物体上升时沿斜面运动的距离S=2h=2m，故拉力做的功为W=Fs=4N×2m=8J

（2）斜面的长S=H/Sinθ不考虑摩擦时W有=W总即GH=FH/Sinθ得F-GSinθ，θ越小，F越小。

8.

（1）当它下潜至4000m深度处时，探测窗口受到海水的压强：

P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4000m=4×107Pa由P=F/S时探测窗口承受海水的压力：

F=pS=4×107Pa×2×10-3m2=8×104N

（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以F浮=G=700N由F浮=ρ水gV排得排开水的体积：

V排=F浮/ρ水g=7500N/1.0×103kg/m3×10N/kg “金枪鱼”露出海面体积：

V露=V-V排=1m3-0.75m3=0.25m3（3）分析图像可知，在t3时刻“金枪鱼”离开水面，由于“金枪鱼”匀速运动，所以此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力，即F3=G=7500N由于起重装置将“金枪鱼”匀速竖直吊离海面，所以速度保持不变，即v1=v3根据P=W/t=Fs/t=Fv可得，P1=F1v1，又P3=F3v3,即F3v3=3F1v1所以F3=3F1，则F1=1/3F3=1/3×7500N=2500N

9.

10.

11.

12.

（1）水是导体，浸入水中后使导线接通，无需开关闭合，故闪光灯自动打开；

13.

14.

（1）会

（2）解：

假设题中单位面积、单位时间接收到的热辐射为A，则由加热效率公式

（3）作图：