专题8 物理解答题
1.随着人们生活水平的提高,小汽车已经逐步进入家庭。某品牌小汽车空载时质量是1600 kg,车上载有人和物品质量共为200 kg,车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2 m2。若小汽车以输出功率60 kW在市区外水平路面上做匀速直线运动,运动速度v1=72 km/h;当汽车将要进入市区时,司机减小了油门,使汽车的输出功率立即减小为24 kW,并保持该功率继续直线行驶,汽车的速度与时间的关系如图WT8-4所示,设运动过程中汽车所受阻力不变,g取10 N/kg。求:
(1)该汽车载人和物品静止时对水平路面的压强。
(2)汽车运动过程中受到的阻力。
(3)t2时刻后汽车运动的速度v2的大小。
图WT8-4
2.[2018·舟山]笔记本电脑已进入寻常百姓家庭,出差旅游时常随身携带。出于安全考虑,民航局规定,乘客可随身携带0.16 kW·h以下的可充电设备。目前,部分航空公司已允许乘客在非起降时间段,有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题:
(1)某旅客携带的笔记本电脑电池容量为3000 mA·h,输出电压为15 V,充满电后,若工作时的平均电流为1.5 A,则可工作多长时间?
(2)请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。
(3)使用发现,电脑工作时会发热,原因是 。当升温到一定值时,温控开关S1自动闭合,风扇启动,加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2,风扇和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点,图WT8-5中可能符合散热控温特点的原理图是 。?
图WT8-5
3.[2018·温州] 如图WT8-6甲是小明设计的“空气浮力演示器”将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上,调节配重质量使二者保持静止,用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气,可根据现象证明空气浮力的存在。已知金属球重5牛,体积为5×10-3米3。(滑轮和细线的重力、配重的体积及各种摩擦均忽略不计,g取10牛/千克)
图WT8-6
(1)用气泵向甲装置玻璃容器内压入空气,观察到什么现象可以说明金属球受到空气浮力的作用?
。?
(2)制作该演示器中的空心金属球,用了体积为5×10-5 米3的金属材料,求该金属材料的密度。
(3)小明想通过最小刻度为0.1牛的弹簧测力计反映空气浮力大小的变化,他设想将该演示器改进成如图乙所示装置。压入空气前,容器内原有的空气密度为1.2千克/米3,现通过气泵向玻璃容器内压入空气,使容器内空气密度增大到3.0千克/米3,能否使演示器中的弹簧测力计示数变化值大于0.1牛,请通过计算说明。
4.水平桌面上放置底面积为80 cm2、质量为400 g的圆筒,筒内装有16 cm深的某液体,弹簧测力计悬挂底面积为40 cm2、高为8 cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图WT8-7乙所示。求:(圆筒的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出;g取10 N/kg)
(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力。
(2)筒内液体的密度。
(3)圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强。
图WT8-7
5.如图WT8-8所示的钱江三桥全长5700 m,设计时速为70千米,某小汽车总质量为1.6×103 kg,若小汽车6 min匀速通过大桥时受的阻力为重力的0.2倍,g取10 N/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,如图乙所示,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。
图WT8-8
6.[2018·杭州富阳一模] 小金同学设计了一个防踩踏模拟报警装置,工作原理如图WT8-9甲所示。ABO为一水平杠杆,O为支点,OA∶OB=5∶1,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 Ω,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:
(1)当踏板空载时,闭合开关,电压表的示数为多少?
(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应向左移动,请简要说明理由。
图WT8-9
7.[2017·随州] 小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶盖(如图WT8-10甲),小洋从此立志学好物理,长大后创新设计推进“中国造”。图乙是小洋设计的便座加热电路,R1和R2是两个定值电阻(表示两个电热丝),单刀双掷开关S2可接a和b,该电路通过开关S1和S2的不同接法组合,实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能(如下表所示)。
S1
断开
断开
闭合
闭合
S2
接b
接a
接a
接b
功率
P0=0
P1=22 W
P2=44 W
Px
(1)求R1和R2的阻值。
(2)求出表中的Px。
(3)老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的,假设小洋想让马桶圈的温度升高4 ℃,则用“中温挡”加热的方式需要多长时间。[设电热丝发热全部被马桶圈吸收,马桶圈的质量m=500 g,马桶圈材料的比热容c=0.44×103 J/(kg·℃)]
图WT8-10
8.[2018·哈尔滨]随着生活水平的提高,汽车成为人们常用的交通工具。下表是两种汽车的相关数据:
某电动汽车
某燃油汽车
空车质量:2 t
空车质量:1.4 t
充满一次电:①电池储存电能80 kW·h;②能行驶的最大路程为300 km(高速)
百公里平均消耗油量8 L(高速)
电费单价:0.7元/kW·h
油费单价:7元/L
请回答:
(1)电动汽车工作时电动机最大功率为90 kW,工作电压为300 V,求电动机工作时最大电流是多少?电动机工作5 min,电流所做的功最多是多少?
(2)电动汽车和燃油汽车轮胎与地面的总接触面积均为0.1 m2,求两空车静止时对水平地面的压强之比。
(3)若从哈尔滨经高速公路自驾到某地旅游,两地距离s为2000 km,电费或油费的预计支出为700元,通过计算说明两车能否到达目的地。(高速路上能满足充电或加油的需求)
图WT8-11
【参考答案】
1.解:(1)该汽车载人和物品静止时对水平路面的压力:
F压=G总=m总 g=(m车+m') g=(1600 kg+200 kg)×10 N/kg=1.8×104 N,
对水平路面的压强:p=F压S=1.8×104N2.0×10-2 m2=9×105 Pa。
(2)因为P=Wt=Fst=Fv,所以,当汽车以v1速度匀速行驶时,汽车受到的牵引力:
F1=P1v1=6×104W72×13.6m/s=3000 N,
因为汽车做匀速直线运动,所以汽车受到的阻力f=F1=3000 N。
(3)当汽车以v2速度匀速行驶时,汽车受到的牵引力F2=f=3000 N,
则t2时刻后汽车运动的速度:v2=P2F2=24×103W3000 N=8 m/s。
2.解:(1)笔记本电脑电池容量为3000 mA·h,
平均电流为I=1.5 A=1500 mA,则可工作时间为t=3000 mA·h1500 mA=2 h。
(2)W=UIt=15 V×3 A×3600 s=162000 J=0.045 kW·h,因为0.045 kW·h<0.16 kW·h,所以该笔记本电脑能带上民航飞机。
(3)电流通过导体时会产生热量 B
3.解:(1)金属球上升(或配重下降)
(2)m=Gg=5 牛10 牛/千克=0.5千克,
ρ=mV金=0.5千克5×10-5米?3=10×103千克/米3。
(3)F浮1=ρ气1 gV排=1.2千克/米3×10牛/千克×5×10-3 米3=0.06牛,
F浮2=ρ气2 gV排=3.0千克/米3×10牛/千克×5×10-3米3=0.15牛,
F1=2×(G-F浮1)=2×(5牛-0.06牛)=9.88牛,
F2=2×(G-F浮2)=2×(5牛-0.15牛)=9.7牛,
ΔF拉=F1-F2=9.88 牛-9.7 牛=0.18 牛,
ΔF拉=0.18 牛>0.1 牛,
故能使弹簧测力计示数变化值大于0.1 牛。(其他合理解法也可)
4.解:(1)由图像知,当h=0时,弹簧测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=10 N;当h≥8 cm时,弹簧测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时F=2 N;所以F浮=G-F=10 N-2 N=8 N。
(2)圆柱体完全浸没时排开液体的体积V排=V物=40×10-4 m2×8×10-2 m=3.2×10-4 m3,由F浮=ρ液 gV排得,
ρ液=F浮gV排=8 N10 N/kg×3.2×10-4 m3=2.5×103 kg/m3。
(3)液体的质量m液=ρ液V液=2.5×103 kg/m3×80×10-4 m2×16×10-2 m=3.2 kg,
圆柱体浸没时,将圆柱体、圆筒、水看作一个整体,
则其对桌面的压力F'=(m液+m筒) g+G-F=(3.2 kg+400×10-3 kg)×10 N/kg+10 N-2 N=44 N,
p=F'S=44 N80×10-4 m2=5.5×103 Pa。
5.(1)未超速
(2)1.824×107 J
(3)轿车在高速行驶时,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,轿车速度越快,产生的升力越大,车对地面的压力越小,摩擦力就越小,轿车就会“漂”。
6.(1)3 V (2)40 N
(3)向左移动;若电源电压降低,R0两端分得的电压减低,根据串联电路的分压特点可知,应减小压敏电阻分担的电压,保证R0两端分得的电压不变,此时就应该减小压敏电阻的阻值,因电阻值随所受压力的增大而减小,所以应该增大压杆对传感器的压力,由杠杆平衡条件F压×OA=F踏×OB可知,OA不变,F踏不变,则F压和OB成正比,要增大压杆对传感器的压力,应增大OB,即把踏板触点B向左移动。
7.解: (1)由题图、表可以知道,电功率为P1时,两个电阻R1和R2是串联的;功率为P2时,只有电阻R1接入电路;当电功率为Px时,电阻R1和R2并联。
R1=U2P2=(220V)244W=1100 Ω;
R12=U2P1=(220V)222W=2200 Ω,
R2=R12-R1=2200 Ω-1100 Ω=1100 Ω。
(2)Px=U2R1+U2R2=(220V)21100Ω+(220V)21100Ω=88 W。
(3)马桶圈吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=0.44×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×4 ℃=880 J;
Q吸=W=P2t,
则加热时间为t=Q吸P2=880J44W=20 s。
8.(1)300 A 2.7×107 J (2)10∶7
(3)电动汽车能到达目的地,燃油汽车不能到达目的地。
课件15张PPT。2020年浙江省中考科学专题复习课件物理 | 第二部分 专题突破类型一 力学综合计算题(2)在接近地面时,大雨滴的下落速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)小雨滴的下落速度,写出推理过程。?
(3)假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中,重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能,则雨滴的温度升高了多少?【变式1】[2018·上城一模] 如图WT8-1所示,小金学习了浮力后自制了一个密度计。将密度计放入水中,测出浸入水中的深度为8 cm,并在对应处标记为a。
(1)要把酒精密度0.8×103 kg/m3也标记上去,应该标在a的 (选填“上方”或“下方”)位置。?
(2)把密度计放入待测液体中,浸入液体中的深度为7 cm,求液体密度。 (用科学记数法,保留小数点后两位)上方图WT8-1【变式1】[2018·上城一模] 如图WT8-1所示,小金学习了浮力后自制了一个密度计。将密度计放入水中,测出浸入水中的深度为8 cm,并在对应处标记为a。
(2)把密度计放入待测液体中,浸入液体中的深度为7 cm,求液体密度。 (用科学记数法,保留小数点后两位)图WT8-1类型二 电学综合计算题例2 [2018·杭州江干一模]阴雨天,空气潮湿,能见度低,路面湿滑,为保证旅客上下车安全,需在车门旁开启警示灯。某同学设计了如图WT8-2乙所示的模拟电路。问:
(1)选择图甲中的 (选填“R1”或“R2”)湿敏电阻,将它串联在图乙电路中的 ?
(选填“C”或“D”)位置,闭合开关,警示灯能
随湿度变化而自动调整亮度,且不断闪烁。?
(2)已知电源电压为6 V,警示灯的规格是
“6 V 3 W”,当空气湿度为80%时,闪烁的
过程中,灯较暗时的实际功率是多少?(电
磁铁电阻忽略不计)图WT8-2R2D例2 [2018·杭州江干一模]阴雨天,空气潮湿,能见度低,路面湿滑,为保证旅客上下车安全,需在车门旁开启警示灯。某同学设计了如图WT8-2乙所示的模拟电路。问:
(2)已知电源电压为6 V,警示灯的规格是“6 V 3 W”,当空气湿度为80%时,闪烁的过程中,灯较暗时的实际功率是多少?(电磁铁电阻忽略不计)图WT8-2【变式2】[2018·盐城]在综合实践活动中,小明设计了一种电热饮水机电路,如图WT8-3甲所示,R1和R2均为电热丝,S2是自动控制开关,可实现“低挡”“高挡”之间的转换,饮水机工作时功率随时间的关系图像如图乙所示。求:
(1)30 min内电路消耗的总电能。
(2)饮水机工作时,通过电热丝R1的电流。
(3)电热丝R2的阻值。[答案](1)6.6×105 J
(2)1 A
(3)110 Ω图WT8-3【针对训练】内容见Word版资源：
专题08 物理解答题
