1、专题七综合计算题一类型1匀速运动相关计算例(2017新疆建设兵团改编)暑假假期，小东全家驾车从乌鲁木齐到喀纳斯游玩，出发前，爱学习的小东收集了相关数据，整理成表，请你根据表中数据完成相关计算(g10 N/kg)典例精析轿车质量(kg)1 500车轮与地面接触总面积(m2)0.15乌鲁木齐到喀纳斯距离(km)720预设行车速度(km/h)90匀速行驶时受到的阻力(N)2 000轿车百公里油耗(kg)8一(1)轿车的重力；解：(1)轿车的重力Gmg1.5103kg10N/kg1.5104N；(2)轿车静止时对水平地面的压强；(2)轿车对地面的压力FG1.5104 N，受力面积：S0.15m2一(3
2、)轿车匀速行驶时受到的牵引力；(3)因为轿车在平直路面上匀速行驶，所以轿车的牵引力Ff2 000 N；(4)预计从乌鲁木齐到喀纳斯需要行驶多少时间；一(5)轿车匀速行驶完全程，牵引力做的功和功率；(5)牵引力做的功WFs2 000 N7.2105 m1.44109 J，牵引力做的功率PFv2 000 N25 m/s5104 W；(6)轿车行驶完全程，消耗的汽油产生的热量为多少；(汽油的热值为4.6107 J/kg)一(7)计算轿车的效率(保留三位有效数字)一1.跳伞运动员在1000 m的高空离开飞机匀速下降，到地面历时3 min 20 s人和降落伞的总质量为70 kg.(g10 N/kg)试问
3、：(1)跳伞运动员(包括伞)在空中受到的阻力有多大？针对训练(1)因为运动员匀速下降，运动员和降落伞受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力作用，两个力是平衡力，大小相等，所以F阻Gmg70 kg10 N/kg700 N.(2)跳伞运动员的速度有多大？(3)跳伞运动员在此过程中阻力做功为多大？(2)t3 min 20 s200 s跳伞运动员下落的速度：(3)跳伞运动员在此过程中阻力做功为WF阻s700N1000 N7105 J.一类型2浮力、压强相关计算典例精析例(2017潍坊改编)边长为0.1m的正方体木块，漂浮在水面上时，有的体积露出水面，如图甲所示将木块从水中取出，放入另一种液体中，并在木块上
4、表面放一重为2 N的石块静止时，木块上表面恰好与液面相平，如图乙所示取 g10 N/kg，已知水的密度水1.0103kg/m3.求：例题图一(1)图甲中木块受到的浮力大小；一(2)木块密度的大小；(3)要将木块全部浸没在水中，还需要施加多大的力；一(4)图乙中液体的密度；一(5)图乙中木块下表面受到液体的压强；(6)将图乙中的小石块取走，木块排开液体的体积一3.如图所示，一个实心正方体，体积为 1.2103m3，重24 N，用细绳吊着浸入盛水的容器中，有的体积露出水面，此时容器中水面高度为30 cm，求：(1)物体受到的浮力；第3题图(1)此时正方体排开水的体积V排（）=0.8103m3，物体
5、此时所受的浮力，F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg 0.8103m38 N.一(2)水对容器底部的压强；(3)绳子的拉力；(2)水对容器底的压强：p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.3 m3 000 Pa；(3)绳子的拉力：F拉GF浮24 N8 N16 N；一(4)剪断绳子后，物体最终是沉在水底、悬浮在水中、还是漂浮在水面(4)当物体全部浸没在水中时所受浮力：F浮水gV排水gV=1.0103kg/m310N/kg1.2103m312 N，因为GF浮，所以物体会下沉，最终沉在水底一类型3简单机械相关计算典例精析例(2017衡阳改编)如图所示是某型号起吊装置示意图，在某次
6、打捞过程中，使用该装置将质量为4.8103 kg 的水中物体A在10s内匀速竖直吊起1m 高(物体A未露出水面)，电动机工作电压为380V，工作电流为50A，电动机对钢绳的拉力F1为1.9104 N，滑轮组的机械效率为50%，已知水的密度为1.0103 kg/m3，g取10N/kg.求：一(1)电动机在10 s内消耗的电能；例题图(1)WUIt380 V50 A10 s1.9105 J；一(2)物体A的底面受到的压强的变化；(3)钢绳拉力F1在10 s内做的功；(2)压强的变化为p水gh1103 kg/m310 N/kg1 m1104 Pa；(3)拉力F1做的功W1 F1s1F1nh1.910
7、4 N41 m7.6104 J；一(4)物体A所受拉力F2的大小；(5)拉力F2功率的大小；(5)物体A上升的速度v0.1 m/s，F2的功率PF2v 3.8104 N0.1 m/s3.8103 J；一(6)物体A的密度；一(7)物体A露出水面后，F1的大小变为2.5104 N，计算此时滑轮组的机械效率针对训练2.(2017安顺)小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60 kg，在F50 N的拉力作用下，货箱以0.l m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍求：(取g10 N/kg)(1)货箱的重力是多少？第2题图(1)货箱的重力：Gmg60 kg10
8、N/kg600 N；(2)拉力F的功率是多少？(3)货箱运动了1 min，克服摩擦所做的功是多少？(3)f0.2G0.2600 N120 N，货箱移动距离svt0.1 m/s60 s6 m，克服摩擦做功W有fs120 N6 m720 J；(2)滑轮组承重绳数n为3，绳子自由端移动速度v绳3 v30.1 m/s0.3 m/s，拉力的功率是PFv绳50 N0.3 m/s15 W；(4)此滑轮组的机械效率是多少？(4)1 min内绳子自由端移动距离s绳3 s36 m18 mW总Fs绳50 N18 m900 J 100%=100%80%.一3.(2017滨州)把一棱长为10 cm，质量为8 kg的正方
9、体实心金属块，放入水平放置装水的平底圆柱形容器中如图甲所示，金属块下沉后静止在容器底部(金属块与容器底部并未紧密接触)，水的密度是1.0103 kg/m3，g取10 N/kg.求：(1)金属块的密度；第3题图(1)金属块的体积V(10 cm)3(0.1 m)31103 m3，金属块的密度金属8103 kg/m3；(2)金属块受到的浮力；(3)金属块对容器底部的压强；(2)因为金属块浸没在水中，则V排V1103m3，金属块受到的浮力F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg1103 m310 N；(3)金属块的重力Gmg8 kg10 N/kg80 N，金属块对容器底部的压力F压F支GF浮
10、80 N10 N70 N，金属块对容器底部的压强p7103 Pa；一(4)若用图乙所示的滑轮组，把金属块在水中匀速提升30cm(金属块未露出水面，忽略水对物体的阻力)，此过程滑轮组的机械效率为70%，那么绳子自由端的拉力F大小是多少？(4)绳子的拉力F拉GF浮80 N10 N70 N，100%100%100%100%100%70%，解得绳子自由端的拉力F50 N.一类型4简单电路相关计算典例精析例(2017淄博改编)如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图像如图乙所示求：例题图(1)电源电压；(2)
11、R0的阻值；一(1)由图甲可知，R0与R串联在电路中，测R0两端的电压分析甲电路图和图像乙可知，当R的滑片滑到b端时，R连入电路中的阻值为0，此时R0两端的电压等于电源电压，即电压表的示数为电源电压，所以U电12 V；一(3)滑动变阻器的最大阻值；(4)当滑片在a端时，通电1 min电阻R0产生的热量；(4)滑片在a端时，流过R0的电流为0.4 A，由焦耳定律公式得：QRI2Rt(0.4 A)210 60 s96 J；(3)当滑片在a端时，R连入电路中的阻值最大，此时电路中电流最小，由图像乙可得出：U04 V，I0IR0.4 A，此时滑动变阻器R两端的电压为：URU电U012 V4 V8 V，
12、所以R的最大阻值为：R最大20；一(5)当滑片在中点时，电阻R0的电功率一针对训练2.(2017六盘水)如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯 L标有“12 V12 W”的字样，R212.当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为1.2 A，这时灯L正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响)求：(1)电源电压；第2题图(1)由电路图可知，当S1、S2都闭合时，灯泡L与电阻R1并联，R2被短路，灯L正常发光，所以UUL12 V；(2)电阻R1的阻值；(3)若将开关S1、S2都断开，此时灯L实际消耗的功率是多少？一3.(2017连云港)小灯泡作为中学最常使用的电学元件之一，通常认为其电阻不随温度而发生变化，
13、但在实际应用中其电阻并非定值现设计一个测量某种型号小灯泡IU图像的电路如图甲电源电压恒为6 V，滑动变阻器最大电阻30.第3题图一(1)当开关S1、S2均闭合，滑片处于a端时，求电流表的示数；(1)当S1、S2均闭合，滑片处于a端时，导线将灯泡和两个电 表短路，此时电流表的示数I10.2 A；(1)当开关S1、S2均闭合，滑片处于a端时，求电流表的示数；第3题图一(2)当开关S1闭合、S2断开，滑片离a端处时，电流表的示数0.2 A，求此时小灯泡的电阻；(2)当S1闭合、S2断开，滑片处于离a端处时，I20.2 A，滑动变阻器接入阻值为R1(1 )30 20，R总30，灯泡电阻RLR总R130
14、2010；第3题图一(3)在开关S1闭合、S2断开的情况下，某同学描绘出小灯泡IU图像如图乙求图中C点对应的电路中滑动变阻器接入电路的阻值大小和滑动变阻器消耗的功率第3题图(3)由IU图像可知，C点对应的灯泡电阻RL13，R总20，变阻器接入电阻R2R总RL(2013)7，功率PI2R2(0.3 A)27 0.63 W.一类型5电烧水相关计算典例精析例(2017 眉山改编)如图所示是家庭厨房用的某种即热式电热水龙头(不储存热水，通电时直接将冷水加热供使用)的原理图R1、R2为电热丝，R144.通过挡位开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水和热水之间的切换，相关参数如下表(不考虑温度对电阻丝阻
15、值的影响)求：例题图一(1)温水挡的额定功率是多少？(2)热水挡时，电路的总电流是多少？(1)分析题意知，只有当挡位开关接3时，即只有R1接入电路中时，电路中的电流此时最小，则电路处于温水挡则温水挡的功率为P温1 100 W；一(3)R2的电阻值是多少？一(4)当处于热水挡时，正常工作42 s正好放出热水1 L，则水龙头出水口与进水口的水温温差有多大？(不计热量损失)(4)42 s内消耗的电能WPt3 300 W42 s1.386105 J，42 s放出水的质量为mV1.0103kg/m31103m31 kg，因为不计热损失时，Q吸W1.386105 J，由Q吸cmt得，水龙头出水口与进水口的
16、水温差为t33；一(5)若水龙头的热效率为80%，且放出温水的水温为40(水的初温为20)，则放出1 L温水需要多长时间？针对训练1.(2017 西宁)小珊新买了一个电热水壶，其铭牌如图所示，请回答水的比热容：c水4.2103 J/(kg)，气压为1标准大气压：(1)电热水壶正常工作时的电阻是多少？第1题图(2)在额定电压下，不考虑热量损失，用该电热水壶将初温为20 的2 kg的水烧开，需用多长时间？第1题图(2)水吸收的热量Q吸cmt4.2103 J/(kg)2kg(10020)6.72105 J消耗的电能W1Q吸6.72105 J所用时间t1(3)在额定电压下，小珊实际将初温为20 的2
17、kg的水烧开，用时7 min，则该电热水壶的效率为多少？第1题图(3)热水壶实际消耗的电能W2Pt22 000 W760 s8.4105 J热水壶的效率一2.(2017甘肃)母亲为了给小林增加营养，买了一台全自动米糊机，如图甲所示米糊机的主要结构：中间部分是一个带可动刀头的电动机，用来将原料粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热如图乙所示是米糊机正常工作时，做一次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作的“Pt”图像表格内是主要技术参数请问：第2题图一额定溶剂1.5 L加热功率 1 000 W额定电压220 V电机功率130 W额定频率50 Hz机器净重1.9 kg整机尺寸232
18、 cm174 cm298 cm(1)米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大？(计算结果保留两位小数)一(2)米糊机正常工作时做一次迷糊，消耗的电能是多少？一(3)米糊机在正常工作状态下做一次迷糊，若各类原料和清水总质量为1.5 kg，初温为20，米糊沸腾时温度是100，电热管的加热效率是多少？(已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0103 J/(kg)，计算结果保留百分数整数).一类型6多挡位电器相关计算典例精析例(2017黔东南改编)如图所示是XX型“220 V1 000 W”电饭煲的原理图它有高温和保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝当开关S接高温挡时，电路的
19、功率为1 000 W；当开关S接保温挡时，电路的总功率为22 W求：例题图一(1)电饭煲在高温挡时，开关S应与哪个接触点连接？(2)电热丝R0的阻值多大？第1题图(1)当电饭煲在高温挡时，根据P可知，在电源压U保持不变的情况下，总电阻R应该较小，所以开关S应与触点2相接；一(3)当电饭煲在保温挡时，通过R0的电流多大？(4)保温5 min，电热丝R0消耗的电能为多少？一(5)夏天用电高峰时，电饭煲的实际电压只有200 V，计算处于高温挡时的实际功率(计算结果保留整数)一针对训练2.(2017重庆A卷)小明家的电饭锅如图甲，额定电压为220V，“煮饭”时额定功率为1210W，简化电路如图乙，S1
20、为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为116，求：(1)正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为多少安？(2)电阻R1的阻值为多少欧？端的实际电压为多少伏？一(1)正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为多少安？第2题图(1)依题意当S、S1都闭合时，只有R2接入电路，电饭锅处于正常“煮饭”状态，据PUI得：I煮饭5.5 A；(2)电阻R1的阻值为多少欧？一(2)断开S1、闭合S时，R1与R2串联接入电路，电饭锅处于“保温”状态据PI2R得：I，故有 ,由于U总不变，则由欧姆定律知：U总I总R总I煮饭R2I保温(R1R2)，且煮饭时根据P得
21、：,因为，所以电阻R13R2340 120；一(3)某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能表(如图丙)指示灯每闪烁4次所用的时间为48s则R2两端的实际电压为多少V？(3)根据 ,得：，U总实200 V串联电路正比分压：，所以 .第2题图一类型7热敏电阻相关计算典例精析例(2017雅安改编)如图甲所示，是某课外活动小组设计的一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路电源电压恒定不变，电压表的量程为03V，定值电阻R020，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关后，当环境温度为20 时，电压表示数为，求：例题图一(1)电源电压；(1)
22、由图示电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，由图乙所示图像可知，温度为20 时，热敏电阻的阻值为40，此时电压表的示数为2 V，电路中的电流为I0.1 A，热敏电阻两端的电压U1IR10.1 A40 4 V，电源电压UU0U12 V4 V6 V；例题图一(2)当环境温度为20 时，R1消耗的电功率；(3)电路消耗的最大电功率；(3)当电路中的总电阻最小时，电路中的电流最大，电路消耗的功率最大，电路中的最大电流为Imax0.15 A，PmaxUImax6 V0.15 A0.9 W；一(4)将定值电阻R0更换为阻值为10 的电阻，则此电路能测量的最高环境温度；(5)R010，电压表示数为2 V时的
23、环境温度一(5)电压表示数为2 V时，R00.2 A，R120，由图乙可知，电压表示数为2 V时的环境温度为40.例题图一针对训练1.(2017河南)小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲所示ABO为一水平杠杆，O为支点，OAOB51，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到6 V时，报警器R0开始发出报警信号已知电路中电源电压为 8 V，R0的阻值恒为 15，压力传感器 R 固定放置，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计试问：一(1)由图乙可知，压力传感器R的阻值随压力F的增大而_；(2)当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为多少？第1题图减小(2
24、)当踏板空载时，压力传感器受到的压力为零，根据图乙可知，此时R空25，电路中的电流I空0.2 A，定值电阻两端的电压UI空R00.2 A15 3 V，电压表的示数为3 V；一(3)当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？(3)报警器开始报警时，电压表的示数为6 V，此时电路中电流I报警0.4 A，此时压力传感器的电阻R报警5，根据图乙可知，此时压力传感器受到的压力为8 N，由于ABO为杠杆，根据杠杆的平衡条件F1L1F2L2可知FAOAFOB，即：F =8N5 40 N；第1题图一(4)若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，则踏板触点B应向_(选填“左”或“右”)移动，并简要说明理由左根据(3)知，报警器在原设定最大压力值报警时，I报警0.4 A，则此时压力传感器阻值为R报警，由于电源电压变小，则压力传感器的阻值变小，根据图像可知压力传感器受到的压力变大即FA变大；根据杠杆的平衡条件可知FAOAFOB，由于F和OA不变，FA变大，则OB变大，应将触点B向左移动第1题图
