专题类型集训6综合计算题.docx
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专题类型集训6综合计算题
专题类型集训6 综合计算题)
类型一 交通工具类(时间:
40分钟 满分:
49分)
Ⅰ绿色出行类
1.(2016柳州26题)(6分)今年“五一”假期,三千多名自行车爱好者在风景秀美的环江滨水大道等路段参加“快乐骑行,拥抱柳州”的健身运动.小龙同学骑公共自行车参加了6km骑行体验运动.他在某路段匀速直线行驶,在50s内通过300m的路程,所受阻力大小为40N.
(1)小龙同学在50s内骑车行驶的速度是多少?
若他按此速度完成6km骑行体验运动,需要多长时间?
(2)小龙同学在50s内骑车行驶的功率是多少?
Ⅱ耗油类
2.(2016龙东33题)(8分)如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物,现将质量为1t的货物匀速提高1.5m用时5s.试求:
(1)货物上升的速度是多少?
(2)货物所受到的重力是多少(g=10N/kg)?
(3)叉车提升货物时对货物所做的功是多少?
(4)叉车提升货物的功率是多少?
第2题图
3.(2016齐齐哈尔29题)(8分)随着居民生活水平的不断提高,家用轿车越来越多地走进了普通百姓人家.下表为某型号家用轿车的有关数据:
家用轿车的总质量1200kg
家用轿车的额定功率30kW
每个轮胎与地面的接触面积0.02m2
油箱的容积55L
(1)该家用轿车静止在水平地面上时,对地面的压强是多大(g=10N/kg)?
(2)若该家用轿车在额定功率下以72km/h的速度匀速行驶在平直的公路上,则该车发动机的牵引力是多少?
(3)该家用轿车仍以72km/h的速度匀速行驶10min,消耗汽油1.3kg,该车发动机的效率是多少?
(假设汽油完全燃烧,汽油热值q=4.6×107J/kg,结果保留一位小数)
第3题图
4.(2016枣庄31题6分)质量为2.5t的小型载重汽车,额定功率为100kW,车上装有5t的砂石,已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍.汽车先以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底,消耗汽油2kg,然后又以额定功率行驶100s的时间,将砂石从坡底运送到50m高的坡顶施工现场(g=10N/kg).求:
(1)2kg的汽油完全燃烧放出多少热量?
(汽油的热值取4.5×107J/kg)
(2)汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少?
(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少?
Ⅲ耗电类
5.(2016河南21题)(9分)某款新型电动汽车的性能参数如表所示,请回答下列问题.
工作电压
400V
电动机功率
40kW
百公里耗电量
15kW·h
(1)电动机是电动汽车的核心部件,电动机正常工作时,电能转化为________能,电动机的工作原理是________________________.
(2)电动机正常工作时,通过线圈的电流是多大?
(3)同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油为10L,请通过计算比较两种汽车的百公里能耗,并说明能耗不同的主要原因.(汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,热值q=4.6×107J/kg)
(4)汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示.当该车运动到距测速仪370m时,测速仪向该车发出一超声信号,2s后收到从车返回的信号.超声波在空气中传播速度为340m/s,求该车的速度.
第5题图
Ⅳ混合动力类
6.(2016娄底22题)(12分)荣威e950插电式混合动力汽车于今年3月正式上市,百公里平均油耗约1.7升.它有两种动力系统:
汽车加速,汽油机提供的动力不足时,蓄电池的电能转化为动能,使汽车加速更快;汽车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,减少能量的浪费.两种动力系统也可以独立工作,只有汽油机工作时,与一般的汽车相同;只使用电力时,由电动机提供动力.下表是国产某混合动力蓄电池的铭牌,其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能(储存电能的本领是表示电池容量的另一方式).该汽车匀速行驶时受到的阻力为1440N.求:
(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要多少时间?
(2)该汽车匀速行驶100km过程中牵引力做的功为多少?
(3)蓄电池充满电后,仅由电动机提供动力,电能转化为机械能的效率80%,汽车匀速持续行驶的最大距离是多少km?
(4)假设汽车受到的阻力不变,仅由汽油机提供动力,汽油的热值为5.0×107J/L(即焦耳/升),汽油机的效率为24%,汽车匀速行驶100km的油耗是多少升?
电池容量
44kW·h
充电电压
220V
充电电流
20A
输出电压
150V
类型二 简单机械类(时间:
60分钟 满分:
95分)
Ⅰ滑轮组类
7.(2016天门48题)(6分)陆羽公园矗立着由汉白玉制成的“茶圣”陆羽的雕像,其质量为5.4t,吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3m的高台.已知提升雕像时,拉力F的功率为6×103W,绳子自由端移动速度为0.3m/s.求:
(1)滑轮组将雕像吊上3m高台需要的时间t为多少秒?
(2)滑轮组对雕像做的有用功是多少?
(3)提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是多少?
第7题图
8.(2015齐齐哈尔)(8分)小华用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的质量为60kg,在F=50N的拉力作用下,货箱以0.1m/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:
(1)货箱的重力是多少?
(2)拉力F的功率是多少?
(3)货箱运动了1min,克服摩擦所做的功是多少?
(4)此滑轮组的机械效率是多少?
第8题图
9.(2015德阳44题)(8分)如图甲所示底面积为0.2m2,高为0.2m的质量均匀的长方体A,放置在水平面上,对地面的压强为6×103Pa;一质量为80kg的工人站在水平地面上,用如图乙所示的滑轮组把A运到高处,工人用大小为F1的竖直拉力拉绳使A以10cm/s的速度匀速上升,这时地面对工人的支持力为N1,工人匀速拉绳的功率为P,滑轮组的机械效率为η1.若工人以相同的功率用大小为F2的竖直拉力拉绳使另一物体B以12.5cm/s的速度匀速上升,这时地面对工人的支持力为N2,滑轮组的机械效率为η2.已知N1∶N2=3∶4,η1∶η2=16∶15.(g取10N/kg)求:
第9题图
(1)物体A的密度;
(2)工人拉绳的功率P;
(3)用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率η2.
10.(2015鄂州20题)(6分)为了模拟水中物体被打捞的情景,同学们课外作如下探究:
如图,用滑轮组将重200N的物体从底面积为400cm2的圆柱形容器中提起,容器中水面由90cm降到70cm.已知每个滑轮重均为20N(不计绳重、水的阻力及滑轮与中心轴间的摩擦).
求:
(1)所提起物体的密度;
(2)物体完全出水后继续上升的过程中,滑轮组的机械效率.
第10题图
Ⅱ杠杆类
11.(2015重庆A卷19题)(8分)如图所示,重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动,木棒AB长为3m,均匀正方体甲的边长为10cm,物体乙的质量为5.6kg.当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时,木棒在水平位置平衡,此时物体甲对地面的压强为3000Pa,支点O距A点1.6m.求:
(1)物体乙受到的重力;
(2)物体甲受到的支持力;
(3)物体甲的密度.
第11题图
12.(2016北海27题)(6分)如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一物块,右端B处施加一个F=3N的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,测得OA=30cm,OB=20cm.
(1)求绳子对杠杆A端的拉力.
(2)若物块的体积为10cm3,求物体在水中所受到的浮力(g=10N/kg).
第12题图
13.(2014河北37题)(6分)小明做俯卧撑时(如图所示),可将其视为一个杠杆,重心在O点,他将身体撑起时,地面对两脚尖的支持力为250N,两脚尖与地面的接触面积为60cm2,双手与地面的接触面积为300cm2.
(1)画出以B为支点时重力的力臂L.
(2)如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5∶2,地面对双手的支持力为多少?
(3)小明在1min内做了30俯卧撑,每次肩部上升的距离都为0.36m,则他1min内克服重力所做的功为多少?
第13题图
Ⅲ斜面类
14.(2016青海30题)(6分)炼油厂工人将油桶装到卡车上,需要用木板搭建一个斜面.卡车车厢底部离地1.2m,所用木板长6m,工人沿着斜面用700N的力将油桶推上车,用时1min,若该斜面的机械效率为40%.
(1)工人推油桶所做的功是多少?
(2)工人做功的功率是多少?
(3)油桶的质量是多少(g=10N/kg)?
15.(2015陕西33题)(8分)如图甲所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢,货物移动的距离s与时间t的关系如图乙所示.在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N.此斜面的长为5m,高为1m,这箱货物重为1500N.
第15题图
(1)0~5s内,这箱货物处于________状态,工人所做的功为________J.
(2)5~30s内,这箱货物运动的速度是多少?
拉力做功的功率是多大?
(3)该斜面的机械效率是多少?
Ⅳ简单机械组合类
16.(2016攀枝花33题)(8分)配重M单独置于水平地面上静止时,对地面压强为3×105Pa.将配重M用绳系在杠杆的B端,在杠杆的A端悬挂一滑轮组,定滑轮重150N,动滑轮重90N,杠杆AB的支点为O,OA∶OB=5∶3,由这些器材组装成一个重物提升装置,如图所示.当工人利用滑轮组提升重力为210N的物体以0.4m/s的速度匀速上升时,杠杆在水平位置平衡,此时配重M对地面压强为1×105Pa.(杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计,g=10N/kg)
求:
(1)滑轮组的机械效率?
第16题图
(2)配重M的质量是多少千克?
(3)为使配重M不离开地面,人对绳子的最大拉力是多少N?
17.(2016眉山61题)(6分)如图所示,已知斜面长10m,高6m,绳端拉力为100N.利用这个滑轮装置将重为200N的物体在10s内从斜面的底端匀速拉到顶端.在此过程中:
(1)物体沿斜面向上运动的速度为多少?
(2)拉力的功率是多少?
(3)拉力的机械效率为多少?
第17题图
18.(2016东营24题)(11分)我市经济建设中用到大量机械设备,某种起重机结构如图所示,起重机的吊臂OAB可以看作杠杆,吊臂前端用钢绳连着动滑轮,立柱CA竖直,OB∶OA=6∶1.用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出,放在水平地面上.石墩质量为1.5×104kg、底面积为3m2、高为2m(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3).
(1)浸没在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中),受到浮力是多少?
(2)石墩放在水平地面上时,起重机未对石墩施力,则石墩对地面的压强是多少?
(3)石墩完全离开水面被提升的过程中,测得每根钢绳的拉力为1.0×105N,此时动滑轮的机械效率是多少?
(4)当石墩被提起且仍浸没在水中时,若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦,起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力是多少?
第18题图
类型三 压强、浮力综合类(时间:
60分钟 满分:
57分)
Ⅰ生活应用类
19.(2016梧州26题)(6分)我国自主研发的水下无人滑翔机“海燕”形似鱼雷,长1.8m,直径0.3m,质量为70kg.在一次训练中,它在海面下500m处水平匀速巡航时,1min内航行的距离为90m.求“海燕”滑翔机在这过程中;(计算时海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)所受到的重力;
(2)航行的速度;
(3)受到海水的压强.
20.(2016德州26题)(5分)近日,我国新型战略核潜艇(如图甲所示)为保障国家安全,进行了战备巡航,下表是核潜艇的部分性能参数.
水下排水量
11500吨
水下最大航速
36节
水面排水量
9000吨
水下巡航速度
20节
艇长
135米
最大潜深
350米
艇宽
13米
发动机最大功率
25000千瓦
第20题图
求:
(1)核潜艇以水下最大航速行驶,到距离2700km处的某海域执行任务所用的时间(1节≈0.5m/s);
(2)核潜艇在水面航行时受到的浮力;下潜到最大深度时受到水的压强;(g=10N/kg,海水的密度ρ海水=1.03×103kg/m3)
(3)若核潜艇在水下巡航时,做水平匀速直线运动,所受阻力与速度的关系如图乙所示,它的动力功率是多少.
Ⅱ水槽(沉浮)模型类
21.(2016荆州34题5分)如图所示,放置在水平地面上重10N的平底薄壁容器,底面积为0.01m2,内装40N的水,水深0.2m.现将一个体积是200cm3的金属块系在弹簧测力计挂钩上,并把它完全浸没于容器内的水中(水未溢出,金属块未接触容器底部),弹簧测力计示数为15.8N.(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)
金属块未放入水中时,容器底部受到水的压力是多少?
(2)金属块的密度是多少?
(3)金属块完全浸没于水中后,容器对水平地面的压强是多少?
第21题图
22.(2015泸州33题)(10分)图甲是建造长江大桥时使用的起吊装置(图中未画出)的钢缆绳拉着实心圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降,在下降到江底之前,始终保持0.2m/s的速度不变.图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图像(取江水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg).求:
(1)圆柱体A下降过程中,重力的功率;
(2)圆柱体A的密度;
(3)当圆柱体A下降到江底(江底视为水平),卸下钢缆绳后,圆柱体A对江底的压强?
第22题图
23.(2016遂宁23题)(7分)如图,底面积为100cm2的圆柱形容器内装有足够多的水,在水面上有一体积为4.5×10-4m3的冰块,冰块内部含有质量为60g的物体,冰块有
的体积露出水面.(ρ冰=0.9×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)冰块受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)当冰块全部熔化后,容器底部受到水的压强变化量是多少?
第23题图
24.(2016襄阳41题)(6分)如图所示,一个底面积为2m2的圆柱状容器,装有适量的水.现将一个底面积为0.5m2、体积为5m3的物体A放入其中,物体A漂浮于水面上.当再给A物体施加一个竖直向下的大小不变的力F以后,A物体最终恰好浸没于水中静止,此时容器底部受到的压强增大了1×104Pa.则:
(1)A物体浸没水中静止时容器底部所受到的压力增大了多少?
(2)A浸没于水中时受到的浮力为多少?
(3)A物体受到的重力为多少?
(g=10N/kg)
(4)从A物体漂浮水面到浸没水中静止过程中力F做了多少功?
第24题图
25.(2016钦州28题)(8分)如图甲所示,重为3N、底面积为2×10-2m2的圆柱形玻璃容器放在水平桌面上,重力为5N、边长为L1=0.1m的正方体木块(不吸水)静止在容器的底部,用一根长为L2=0.05m的细线(质量和体积不计)将木块与容器底部相连.现向容器缓慢注水,直到木块受到的浮力等于6N时停止注水(如图乙所示).已知水的密度为1.0×103kg/m3、g取10N/kg,容器的厚度不计.求:
第25题图
(1)木块的密度;
(2)
注水过程浮力对木块所做的功;
(3)木块受到的浮力等于6N时容器对桌面的压强;
【变式拓展】
(4)(剪绳子问题)①剪断绳子,待木块静止后,木块排开液体的体积;
②剪断绳子,待木块静止后,容器底部受到液体压强的变化量;
③剪断绳子,待木块静止后,将露出水面的部分切去,要使剩余部分木块全部浸入水中,应该在木块上加多大的力;
(5)(继续加水问题)继续加水,当木块刚好完全浸没时:
①此时木块的浮力;
②此时绳子的拉力;
③(蓄水池问题)B是质量为m,面积为10cm2的金属硬片,当木块刚好全部浸没时,B片被拉开,此时水对B片的压力.
拓展题图
Ⅲ装置原理类
26.(2016烟台26题)(10分)某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究(如图所示),该装置主要由水箱、浮球B、盖板C和一个可以绕O点自由转动的硬杆OB构成,AC为连接硬杆与盖板的细绳.随着水位的上升,盖板C所受的压力和浮球B所受的浮力均逐渐增加,当浮球B刚好浸没到水中时,硬杆OB处于水平状态,盖板C恰好被打开,水箱中的水通过排水管排出.实地测量浮球的体积为1×10-3m3,盖板的横截面积为6×10-3m3,O点到浮球球心的距离为O点到A点距离的3倍.不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度,求:
(g=10N/kg)
(1)水箱内所能注入水的最大深度;
(2)在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力,如果考虑它们的重力,你认为设计时应采以哪些措施可保证自动冲水装置正常工作?
(写出一种措施即可)
第26题图
类型四 变阻器引起的动态电路计算类(时间:
60分钟 满分:
74分)
Ⅰ纯电路类
27.(2016青海31题)(8分)如图所示,一灯泡L标有“12V 6W”字样,接入电路中,电源电压保持不变,灯泡灯丝电阻不随温度而改变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P移到b端时,电压表示数为5V;当滑动变阻器滑片P移到ab的中点时,电压表示数为3V,求:
(1)灯丝电阻值是多少?
(2)灯泡L正常发光时,在10min内消耗的电能是多少kW·h?
(3)电源电压是多少?
(4)滑动变阻器的最大阻值是多少?
第27题图
28.(2016海南22题)(12分)如图甲所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,R2为滑动变阻器,其规格能够满足电路要求.电流表
、
的表盘如图乙所示,电源电压为12V,且保持不变.闭合开关S,在保持电路元件正常使用的情况下,求:
(1)电流表
的示数;
(2)电路中的最大电功率P最大为多少?
此时通过R2的电流I2是多少?
(3)若R2为一个规格为“30Ω 2A”的滑动变阻器,电流表
的示数变化的最大值ΔI是多少?
(4)联系家庭电路,并结合以上计算结果,类比说一说对合理使用家用电器的启示.
第28题图
29.(2015贵港28题)(8分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑片P置于滑动变阻器b端时,电压表
示数为12V,电流表
示数为0.4A;当滑片P移至滑动变阻器中点时,电压表
的示数恰好等于
示数的一半(滑片P处于任何位置灯泡均可发光,灯丝电阻不随温度而改变),求:
(1)滑动变阻器的最大阻值为多少?
(2)滑片P由滑动变阻器b端移至中点过程中,灯泡L消耗的电功率变化了多少?
(3)当开关S闭合,在任意移动滑片P的过程中,电路消耗的最大功率为多少?
第29题图
30.(2016大庆19题)(8分)如图所示,设电源电压U恒定不变,R为定值电阻,R′为滑动变阻器.闭合开关,移动滑片改变变阻器阻值,记录多组电压表和电流表的示数分别为U1和I1,然后输入计算机绘制出U1-I1图像如下,结合电路和U1-I1图像.求:
(1)电源电压U和定值电阻R的阻值.
(2)调节滑动变阻器R′,当R′的阻值多大时,变阻器R′消耗的功率最大,最大值是多少.
第30题图
31.(2016益阳22题)(10分)如图甲所示,额定功率为3.6W的小灯泡(灯泡电阻不变)与滑动变阻器串联在电路中,电源电压恒定,当滑片P滑至A端时,小灯泡恰好正常发光.滑动变阻器滑片P从A端移到B端的过程中,小灯泡两端电压U与滑动变阻器接入电路电阻R的关系如图乙所示.求:
(1)电源电压;
(2)小灯泡的电阻;
(3)当滑片P滑至B端时,小灯泡消耗的实际功率.
第31题图
Ⅱ变阻器应用类
32.(2016连云港23题)(10分)如图甲所示,是一种自动测量油箱内油量的装置,油量表(由电流表改装而成)的指针能指示油箱内油的多少.当油箱加满油时,浮标通过杠杆使滑片恰好移至变阻器的最下端;当油箱油量减少到5L时,油量表会发出警告.油的体积V和变阻器接入电路的电阻R的关系如图乙所示,电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为100Ω.闭合开关S,求:
(1)当油箱加满油时电路中的电流;
(2)油箱内油量剩余一半时变阻器R两端的电压;
(3)油量表刚报警时R0的功率.
第32题图
33.(2016枣庄32题)(8分)如图甲所示是某压力计的电路原理示意图.图中电源电压为6V(保持不变);定值电阻R0的规格是“520Ω 0.01A”,起保护电路的作用;测力显示器是由电流表改装成的(电阻忽略不计);R是一种新型电子元件,其阻值R随压力F大小变化的关系如图乙所示.求:
第33题图
(1)R0允许消耗的最大功率是多少?
(2)通过分析图乙,请直接写出电子元件的阻值R随压力F变化的关系式.
(3)该测力计所能测量的最大压力是多少?
(4)若要增大该测力计所能测量的最大压力,请写出一种改进方法.
34.(2016郴州29题)(10分)热熔胶是常用的粘合剂,它在常温下为固体.图甲是热熔胶枪(简称“胶枪”)的外形,其内部有两只相同的PTC加热元件,电路如图乙所示,单只PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示.胶枪扳机松开时,开关S1断开,开关S2的触片与b触点接通,若此时接通电源,胶枪就进入预热状态,约60s后热熔胶熔化成的胶液温度达到正常工作温度(150°C~180°C).此后,若扣动扳机,胶枪就进入正常工作状态:
开关S1闭合,开关S2的触片与a触点接通,固体胶条向前挤压.枪口冒出温度为150°C~180°C的胶液.在近似计算时,可以认为胶液的温度与PTC加热元件的温度相同.问:
(1)单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻为多少?
(2)胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多大?
(3)接通电源60s后,假设胶枪在恒温为150°C的条件下正常工作100s,它产生热量的60%被胶条吸收,在这过程中胶条吸收了多少热量?
第34题图
类型五 多开关引起的动态电路计算类(时间:
60分钟 满分:
55分)
35.(2016铜仁41题)(11分)如图所示的电路中只闭合S1时,通过R2的电流是1.5A,R1=30Ω,R2=20Ω.求:
(1)电源电压是多大?
(2)只闭合S2时,通电20s电流通过R1产生的电热是多少?
(3)开关通断情况发生变化,整个电路消耗的最小电功率P和最大电功率P′之比是多少?
第35题图
36.(2016咸宁31题)(7分)如图所示电路,电源电压U和
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- 专题 类型 集训 综合 算题