人教版九年级上学期期末复习综合计算题1.docx

人教版九年级上学期期末复习综合计算题1.docx

《人教版九年级上学期期末复习综合计算题1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版九年级上学期期末复习综合计算题1.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

人教版九年级上学期期末复习综合计算题1

九年级上学期期末复习：

综合计算题1

1.超高压水切割又称“水刀”（如图的设备），它是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”，对切割表面产生108～109Pa的压强

。

工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体。

下表是某高压水切割机技术参数：

型号

压强

（Pa）

喷嘴横截面积（m2）

排量

（L/min）

油泵电机功率（kw）

换向

方式

电源

（V）

2230

3.04×108

5×10﹣8

2.7

22.8

电子

380

提示：

①表中“排量2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水2.7升。

②1L＝1×10﹣3m3。

（1）正常工作时，流过油泵电机的电流是　60　A，工作一小时耗电　22.8　KW•h

（2）“水刀”有纯水切割和加磨料切割（磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂）两种。

高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的　动能　（填一种能量名称），加入磨料后切割能力大大提高了，这是因为　速度一定时流体的质量增加，动能增大　。

（3）若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，高压水流对切割面的压力为多大？

（4）高压水切割机的切割效率是多少？

【解答】解：

（1）∵P＝UI，

∴电机工作时的电流为I＝

＝

＝60A，

∵P＝

，

∴电机消耗的电能为W＝Pt＝22.8kW×1h＝22.8kW•h；

（2）高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的动能；

速度一定时，流体的质量增加从而动能增大，加入磨料后切割能力大大提高了，是因为速度一定时流体的质量增加，从而动能增大。

（3）∵p＝

，

∴F＝pS＝3.04×108Pa×5×10﹣8m2＝15.2N；

（4）电机1min消耗的电能为W总＝P电t＝22800W×60s＝1.368×106J，

切割线的长度为H＝

＝

＝5.4×104m，

W有用＝FS＝15.2N×5.4×104m＝8.208×105J

η＝

×100%＝

×100%＝60%。

答：

（1）60；22.8；

（2）动能；速度一定时流体的质量增加，动能增大；

（3）高压水流对切割面的压力为15.2N；

（4）高压水切割机的切割效率是60%。

2．在建设美丽新洲的过程中，问津新城、航天产业基地等项目正在有序推进，发展过程离不开重型机械。

如图甲是常用的混凝土泵车，它由柴油机、泵、输送管道等组成输送系统，能将搅拌好的混凝土抽到高处进行浇灌（如图乙）（混凝土的密度ρ＝2.5×103kg/m3，g＝10N/kg，柴油的热值为4.32×107J/kg）。

（1）按照国家要求，车辆对地面的压强不得超过7×105Pa，已知折叠状态时混凝土泵车质量为19.6t，则它的车轮与地面的总接触面积不得小于多少？

（2）若高压输送泵输送管道的平均横截面积为150cm2，混凝土在输送管道中的流速

为0.8m/s，混凝土输送高度为40m，泵车输送系统输送混凝土的效率为25%，则每小时泵车对混凝土做的功是多少？

每小时消耗柴油多少kg？

【解答】解：

（1）折叠状态时混凝土泵车对地面的压力：

F＝G＝mg＝19.6×103kg×10N/kg＝1.96×105N，

由p＝

可得，混凝土泵车的车轮与地面的最大总接触面积：

S＝

＝

＝0.28m2，

即混凝土泵车的车轮与地面的总接触面积不得小于0.28m2；

（2）泵车每小时输送混凝土的体积：

V＝S′h＝S′vt＝150×10﹣4m2×0.8m/s×3600s＝43.2m3，

由ρ＝

可得，输送混凝土的质量：

m′＝ρV＝2.5×103kg/m3×43.2m3＝1.08×105kg，

将混凝土输送到40m高的楼上，克服混凝土重力所做的功：

W＝G′h＝m′gh＝1.08×105kg×10N/kg×40m＝4.32×107J，

由η＝

×100%可得，消耗柴油完全燃烧释放的热量：

Q放＝

＝

＝1.728×108J，

由Q放＝mq可得，消耗柴油的质量：

m″＝

＝

＝4kg。

答：

（1）混凝土泵车的车轮与地面的总接触面积不得小于0.28m2；

（2）每小时泵车对混凝土做的功是4.32×107J，每小时消耗柴油4kg。

3．如图所示为一种蓄水箱的人工放水装置，AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AO呈水平状态，A、O两点间的距离为40cm．B、O两点间的水平距离为10cm，竖直距离为7cm，K是一轻质、横截面积为100cm2的盖板（恰好堵住出水口），它通过细绳与杠杆的A端相连，在水箱右侧水平地面上，重为600N的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上盖板，若水箱水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，水平地面对人的支持力为490N，人对绳子的拉力为F1，绳子对B点的拉力为F2，滑轮组的机械效率为η，盖板的厚度、绳重与滑轮间的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上（g取10N/kg）求：

（1）水箱中水深为50cm时。

盖板上表面所受水的压强和压力。

（2）人对绳子的拉力F1和绳子对B点的拉力F2。

（3）滑轮组的机械效率η

（4）若与杠杆A、B两端选接的细绳足够结实，当水位至少达到多高时，人将无法拉起盖板。

【解答】解：

（1）水深h＝50cm时，盖板上表面所受水的压强：

p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m＝5×103Pa，

由p＝

得盖板上表面所受水的压力：

F＝pS＝5×103Pa×100×10﹣4m2＝50N；

（2）B、O两点间的水平距离为10cm，

根据杠杆的平衡条件：

FALA＝F2LB，

即：

50N×40cm＝F2×10cm，

所以F2＝200N；

当盖板恰好要被拉起时，水平地面对人的支持力为490N，

所以F1＝G人﹣F支＝600N﹣490N＝110N；

（3）B点下降，A点上升，如图所示：

根据三角形相似，

＝

，

即：

＝

，所以hA＝28cm，

由图滑轮组通过动滑轮绳子的段数n＝2，绳重与滑轮间的摩擦均不计，

滑轮组的机械效率：

η＝

×100%＝

×100%＝

×100%≈90.9%；

（4）根据F1＝

（F2+G动），

G动＝2F1﹣F2＝2×110N﹣200N＝20N，

人对绳子拉力最大等于人的重力，即绳子自由端拉力最大：

F1′＝G人＝600N，

此时对B点的拉力：

F2′＝2F1′﹣G动＝2×600N﹣20N＝1180N，

根据杠杆的平衡条件：

FA′×LA＝F2′LB，

即：

FA′×40cm＝1180N×10cm，解得FA′＝295N，

水对盖板压力F′＝p′S＝ρ水gh′S，且FA′＝F′，

所以h′＝

＝

＝2.95m。

答：

（1）水箱中水深为50cm时。

盖板上表面所受水的压强为5×103Pa，压力为50N。

（2）人对绳子的拉力F1为110N，绳子对B点的拉力F2为200N。

（3）滑轮组的机械效率为90.9%。

（4）若与杠杆A、B两端选接的细绳足够结实，当水位至少达到2.95m高时，人将无法拉起盖板。

4．如图甲是某科技兴趣小组设计的一种电压力锅（铭牌如表所示），图乙是简易原理图，A为密闭锅体，锅的内部直径为20cm，R1是加热电阻，R2是保温电阻，L为指示灯，其阻值为12Ω，S1为电源开关，S2为压力开关。

闭合S1后，R1通电给压力锅内的水加热，锅内气体压强增大，当锅内气体压强达到设定值时，水开始沸腾，此时压力开关S2与触点a分开，与触点b接通，R2通电给压力锅内的水保温，电流表的示数比加热状态时减少了4.9A，水的沸点与气体压强p的关系如图丙，π取3.14．求

（1）当锅内气体压强达到设定值时，锅内气体对锅盖的压力

（2）电压力锅内装有初温为20℃，质量为5kg的水，从开始加热到锅内气压达到设定值时，水吸收的热量相当于多少焦炭完全燃烧时产生的热量（不计热量损失，焦炭的热值为3×107J/kg）

（3）R2的阻值

【解答】解：

（1）由表格数据可知，当锅内气体压强达到设定值时，气体压强p＝200kPa＝2×105Pa，

锅盖面积S＝π

＝3.14×

＝3.14×10﹣2m2，

由p＝

可得，锅内气体对锅盖的压力F＝pS＝2×105Pa×3.14×10﹣2m2＝6280N，

（3）当锅内气体压强达到设定值p＝200kPa时，水沸腾，由图丙可知此时锅内温度为120℃，

水吸收的热量：

Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（120℃﹣20℃）＝2.1×106J，

不计热量损失，根据Q吸＝Q放＝2.1×106J，

则m焦炭＝

＝

＝0.07kg。

（3）当开关S2与触点a点接通时，为加热状态，此时电流I加热＝

＝

＝5A，

当开关S2与触点b接通时，R2与L串联，为保温状态，由题意可知，电路中的电流I＝I加热﹣△I＝5A﹣4.9A＝0.1A，

保温时电路总电阻：

R＝

＝

＝2200Ω

则R2的阻值：

R2＝R﹣RL＝2200Ω﹣12Ω＝2188Ω；

答：

（1）当锅内气体压强达到设定值时，锅内气体对锅盖的压力为6280N，

（2）水吸收的热量相当于0.07kg焦炭完全燃烧时产生的热量；

（3）R2的阻值为2188Ω。

5．电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具（如图）。

它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。

电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。

下表是某型号电动自行车主要技术参数。

（1）行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，当一质量是60Kg的人骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强是多大？

（2）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？

（3）蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？

（4）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？

整车

整车质量

40kg

最高车速

≤30km/h

最大噪声

≤62dB

蓄电池

电压

50V

容量

10A•h

电动机

额定电压

50V

额定功率

250W

【解答】解：

（1）当人骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压力：

F＝G总＝（m车+m人）g＝（40kg+60kg）×10N/kg＝1000N，

地面受到的压强：

p＝

＝

＝1×105Pa；

（2）由P＝UI可得，电动自行车以额定功率行驶时的工作电流：

I＝

＝

＝5A；

（3）蓄电池一次充足电可储存的能量：

W＝UIt＝50V×10A×3600s＝1.8×106J；

（4）因蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，

所以，电动车获得的机械能：

W机械＝Wη＝1.8×106J×80%＝1.44×106J，

因电动机匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，

所以，由W＝Fs＝fs可得，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶的距离：

s＝

＝

＝

＝3.6×104m＝36km。

答：

（1）地面受到的压强是1×105Pa；

（2）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是5A；

（3）蓄电池一次充足电可储存的能量是1.8×106J；

（4）蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶36km。

6．随着生活水平的提高，小明家买了新房，并在五一假期搬进了新家，为了淋浴方便，他家购置了一款某型号的电热水器，细心的小明观察到工人师傅安装时，先根据尺寸在卫生间的墙壁上用电钻打两个孔，然后装上膨胀螺钉，再安装两个L型挂钩，然后被热水器的固定支架挂在L型挂钩上如图甲所示即安装完成，如图乙所示是电热水器的尺寸及其受力示意图，在竖直方向上热水器受到每个挂钩拉力F2和重力G，在水平方向上热水器受到每个膨胀螺钉对它的拉力F1和墙壁对它的支持力F3，小明还观察了该热水器的铭牌如表，请思考如下问题：

该热水器装满水时，每个膨胀螺钉的拉力F1是多大？

某型号电热水器

额定电压/V

220

额定电功率/W

2420

自重/kg

20

容积/dm3

50

商品特征：

安全防电墙、防水、防尘、防潮

（2）注满水的电热水器，在额定电压下连续加热40min，热水器上的温度示数由22℃上升到46.2℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），水的密度为1.0×103kg/m3，求此过程中电热水器的热效率。

（3）该热水器在某时间段使用时，20min内产生的热量为2.4×106J，求通过电热水器的电流和它工作的实际电压。

【解答】解：

（1）根据图示可知，F1和F2的力臂分别是280mm和0；

电热水器的总重：

G＝（20kg+ρ水V）g＝（20kg+1000kg/m3×50×10﹣3m3）×10N/kg＝70kg×10N/kg＝700N，

因L形挂钩静止，以悬挂架下端为支点，把热水器看成杠杆，则根据杠杆的平衡条件FL1＝GL2可得：

F1×280mm＝G×200mm，

即：

F1×280mm＝700N×200mm

解得：

F1＝500N。

（2）根据ρ＝

可得，水箱中水的质量：

m＝ρV＝1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3＝50kg，

水箱中的水吸收的热量：

Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（46.2℃﹣22℃）＝5.082×106J，

水箱中的水在额定电压下连续加热40min消耗的电能：

W＝Pt＝2420W×40×60s＝5.808×106J，

电热水器加热时的热效率：

η＝

×100%＝

×100%＝87.5%；

（3）根据P＝

可得，电热水器的电阻：

R＝

＝

＝20Ω，

根据Q＝I2Rt可得，通过热水器的电流：

I＝

＝

＝10A，

根据欧姆定律可得，工作的实际电压：

U实＝IR＝10A×20Ω＝200V；

答：

（1）该热水器装满水时，每个膨胀螺钉的拉力F1是500N；

（2）此过程中电热水器的热效率87.5%；

（3）通过电热水器的电流10A；它工作的实际电压200V。

7．如图甲所示为某种遥控航拍无人机，由于体积小，重量轻，拍摄效果好，操控方便，深受航模爱好者喜欢。

下表是它部分技术参数。

（1）图乙是它的螺旋桨，形状跟机翼相似，螺旋桨高速旋转，给无人机提供上升的动力，所利用的原理是　在气体中流速越大的位置压强越小　，在图乙中画出飞机在空中盘旋时所受的这个力的示意图。

（2）无人机在上升过程中，被拍摄景物所成的像逐渐　变小　，拍摄范围　变大　。

（选填“变大”、“变小”或“不变”）

（3）技术参数中“能量”一栏数值是多少？

（结果取整数）

技术参数

飞机器

质量（含电池及桨）

1280g

最大上升速度

5m/s

最大下降速度

3m/s

最大水平飞行速度

15m/s

最大上升高度

6000m

智能飞行电池

容量

4480mAh

正常工作电压

15.2V

飞行时间

约23min

能量

　68　W•h

相机

镜头焦距

20mm

（4）某次航拍过程中，无人机以1.2m/s速度匀速竖直上升，正常工作时它将电能转化为机械能的效率为92%，则该过程中智能飞机电池工作电流多大？

（不计空气阻力，结果保留一位小数）

【解答】解：

（1）无人机机翼的横截面设计成如图乙所示的形状，是利用了在气体中流速越大的位置压强越小的原理，从而使机翼的上下表面产生压强差，为飞机提供升力，力的方向是竖直向上的，如图所示：

（2）凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小，无人机在上升过程中，物距变大，像变小，拍摄范围变大。

（3）技术参数中“能量”W＝UQ＝15.2V×4.480A≈68W•h＝68×3600s＝2.448×105J。

（4）F＝G＝mg＝1.280kg×9.8N/kg＝12.544N，

P机械＝

＝

＝Fv＝12.544N×1.2m/s＝15.0528W，

由η＝

＝

＝

可得，

P＝

＝

≈16.36W，

由P＝UI可得，智能飞机电池工作电流I＝

＝

≈1.07A。

故答案为：

（1）在气体中流速越大的位置压强越小；见上图；

（2）变小；变大；（3）68；（4）该过程中智能飞机电池工作电流为1.07A。

8．空调由室内机与室外机两部分组成，室内机、室外机的主体都是热交换器，为了减小室内的噪声，压缩机装在室外机内。

（1）如图1是空调制冷时制冷剂循环的简化图，气态制冷剂由压缩机（可视为电动机）压入室外机的热交换器，在热交换器内液化　放　热，将热交给室外的空气，然后在室内热交换器内汽化　吸　热（填“吸”或“放”），从而降低室内空气的温度。

其中气态制冷剂是通过　压缩体积　的方式液化的。

（2）空调的压缩机在工作时消耗　电　能，转化为　机械　能。

（3）下表是某品牌柜式空调铭牌上的部分参数。

额定制冷量

室内机循环风量

额定制冷输入功率

质量（室内/室外）

防触电类型

5000W

750m3/h

1750W

43kg/53kg

I类

已知理想情况下，空气的密度为1.29Kg/m3；空气的比热容为103J/（kg•℃）．额定制冷量：

制冷剂的吸热功率，即正常工作时制冷剂发生物态变化时每秒从室内吸走的热量，实际制冷量为额定制冷量的95%．此空调的室内机出风口与进风口的温差可达到多少℃？

（g＝10N/Kg、750m3/h：

1h由室内机进风口进入，由出风口流出的空气为750m3；）

【解答】解：

（1）空调的制冷剂，气态制冷剂由压缩机压入室外机的热交换器，在交换器内放热液化，然后在室内热交换器内吸热由液态又变为气态，发生汽化。

从而降低室内空气的温度。

在室外的热交换器中，气态制冷剂通过压缩体积又变为液态。

（2）电动压缩机工作的过程是靠压缩机将制冷物质加压液化，压缩机实际上是一个电动机，电动机工作时，把电能转化为机械能。

（3）由题意知，1h由室内机进风口进入，由出风口流出的空气为750m3，

由ρ＝

得1h由室内机进风口进入，由出风口流出的空气的质量：

m＝ρV＝1.29kg/m3×750m3＝967.5kg，

制冷剂1h从室内吸走的热量：

Q吸＝Pt＝5000W×3600s＝1.8×107J，

这些热是由流经进风口热空气提供的，则热空气放出的热量为：

Q放＝ηQ吸＝95%×1.8×107J＝1.71×107J，

由Q放＝cm△t得空气降低的温度：

△t＝

＝

≈17.67℃。

答：

此空调的室内机出风口与进风口的温差可达到17.67℃。

故答案为：

（1）放；吸；压缩体积；

（2）电；机械；

（3）此空调的室内机出风口与进风口的温差可达到17.67℃。

9．如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。

（1）起飞时，增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是　相互的　。

在空中飞行时，只要增加　右　侧两个旋翼的转速，就能使无人机右侧抬升，向左倾斜飞行。

（2）若该机在30秒内匀速竖直上升120米进行空中拍摄，则它飞行的速度是多少米/秒？

（3）该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定电压为15伏，电动机正常工作时，通过的电流为多少安？

（4）该机所需的能量是由一块输出电压为15伏，容量为5000mA•h的电池提供，若电能的80%用于飞行，飞行时的实际功率为100W，则该机最多能飞行多少时间？

【解答】解：

（1）增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是相互的；

增大右侧转速，使右侧旋翼对空气下向的作用力变大，根据物体间力的作用是相互的，从而使空气对右侧旋翼作用力变大，使右侧抬升。

（2）它飞行的速度是：

v＝

＝

＝4m/s；

（3）电动机的额定功率为30W，额定电压为15V，故额定电流为：

I＝

＝

＝2A；

（4）电池储存的能量：

W＝UIt＝15V×5A×3600s＝2.7×105J，

根据η＝

可得，电能转为的机械能：

W机＝W×80%＝2.7×105J×80%＝2.16×105J，

根据P＝

可得，该机最多能飞行的时间：

t＝

＝

＝2160s。

答：

（1）相互的；右；

（2）它飞行的速度是4m/s；

（3）通过的电流为2A；

（4）该机最多能飞行2160s。

10．随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭。

扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。

消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。

如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：

（1）机器人吸尘的工作原理是通过电机转动使内部压强　小于　（选填“变大”“不变”或“变小”），从而使杂物进入吸尘器。

（2）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA，能持续供电1小时。

若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间？

（3）已知集尘盒空置时机器人运动过程中受到的摩擦阻力为16N，查阅资料显示摩擦力与压力成正比。

则达到最大集尘量时机器人运动的速度为多少？

（4）机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。

为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米？

项目

指标参数

工作电压

10V

净重

4kg

最大集尘量

1kg

功率

30W

电池容量

2000mAh

【解答】解：

（1）高速旋转的叶轮把空气排出风机，同时使外部空气和灰尘不断地补充进风机，吸尘器就能“吸尘”了，其原理利用了流体流速大的地方压强小。

（2）电池的容量为W＝UIt＝10V×2A×3600s＝72000J，

由P＝

得：

t＝

＝

＝2400s；

（3）吸尘器压力等于其重力。

由题，摩擦力与压力成正比。

，

达到最大最大集尘量时的摩擦力f2为：

＝

，

解得：

f2＝20N，

消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。

所以40%P＝Fv＝f2v，

机器人运动的速度：

v＝

＝

＝0.6m/s；

（4）机器人吸尘器达到最大吸尘量时，克服摩擦力做到功为：

W′＝Wη＝72000J×10%×40%＝2880J；

根据W＝Fs＝f2s得：

s＝

＝

＝144m。

故答案为：

（1）变小；

（2）可供机器人持续正常工作2400s；

（3）最大集尘量时机器人运动的速度为0.6m/s；

（4）需要充电时离充电座最远为144m。

11．阅读短文，回答问题。

智能洗碗机

智能洗碗机是自动清洗碗、筷、盘、碟等餐具的设备，具有洗涤、烘干等功能。

为家庭、机关食堂的炊事人员减轻了劳动强度，提高了工作效率。

如图甲，某智能洗碗机安装时，洗碗机进水管的一端与自来水龙头连通；工作时，将水加热至设定的温度，掺入清洁剂后压至高处，由喷嘴喷出以冲洗餐具。

洗净的餐具用传送带输送至指定位置。

该洗碗机的部分参数如表一所示，表中流量指单位时间内由喷嘴喷出水的质量。

使用中，可通过光敏电阻调节从喷嘴喷出水的速度来改变冲洗的位置。

测得相关数据如表二，其中v表示水从喷嘴喷出的速度大小，x表示水流落点与洗碗机后壁之间的水平距离。

表一：

额定电压

220V

耗水量（经济洗）

10L

喷水最大流量

230g/s

烘干机额定功率

150W

加热器额定功率

2000W

表二：