初中物理的力學壓軸大題

【專家解說】：內(nèi)綜合計算專題 一、復(fù)習目標： 1.熟記電學、力學、熱學中的計算公式 2.能夠準確的從圖表中找出計算此問題的有用信息 3.熟練的利用題目中的已知條件選用適當?shù)墓浇獯鹚蠼獾奈锢砹? 二、知識儲備： 1.速度的計算公式為_________。密度的計算公式為________。重力的計算公式為______________。 2.計算固體壓強的公式有________________________________________。 3.計算液體壓強的公式有_______________________________________。 4.計算浮力的公式有________________________________________。 5.機算機械功的公式有_______________________。計算功率的公式有_______________________。計算機械效率的公式為_________________________。 6.熱量的計算公式有___________________________________。 比熱容的計算公式為___________________。燃料熱值計算公式為_____________________________。 7.什么是熱機的效率______________________。求解公式為_____________。 8.導(dǎo)體電阻的計算方法有___________________________________。 9.電功的計算公式有___________________________。電功率的計算公式有_____________________。電熱的計算公式有____________________________。（注：解題時選擇合適的公式是非常重要的。） 三、典例解析: 學科內(nèi)綜合計算題綜合性比較強，涉及的知識點比較的多；對學生能力的要求較高，和日常生活聯(lián)系密切。作為全國各地市中考壓軸題，所占的分值較高。中考中要想能夠較理想的完成這些題目，需要我們在熟練掌握各知識點的情況下，熟知這些知識點是怎樣聯(lián)系起來的。題目中的一些已知條件常常用圖、表的形式告訴我們，這些條件中有的對完成這個問題有用，有的對完成這個問題沒用，需要我們準確快速的界定這些條件，不要受其他條件的干擾。同學們要在做題中自己總結(jié)解體的規(guī)律和技巧，做到舉一反三。中考中常見的有電、熱綜合題；力、電綜合題；和力、熱綜合題。 （一）．電、熱綜合題 例題：某品牌電熱水壺的銘牌上標著如右表所示的數(shù)據(jù)，求： (1)該電熱水壺的電阻；(2)當電熱水壺裝滿水后，從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量； (3)在額定電壓下，要放出這些熱量，電熱水壺工作的時間．[不計熱量損失，C水=4.2×103J/(kg•℃)] (4)如果在用電高峰時間內(nèi)用電熱水壺燒水，電壓只有200V左右，這時電熱水壺發(fā)熱時的功率大約是多大? 熱水壺容量 2.0L 額定電壓 220V 加熱時功率 800W 頻率 50Hz 針對性練習一:1、太陽能熱水器以節(jié)能、環(huán)保等特點為很多家庭所使用，但是如果遇到陰雨連綿的天氣，太陽能熱水器的水就達不到所需要的溫度。為此人們研制出了太陽能、電能兩用熱水器。小蘭家就剛剛安裝了一臺這樣的熱水器，如圖9所示，它的容積為120L。求：(1)若此熱水器裝滿20℃的水，要使水溫升高40℃，需要吸收多少熱量？(2)小蘭從產(chǎn)品使用說明書中了解到，該電加熱器的額定電壓為220V，額定功率為2kW。若水箱中的水用電加熱器來加熱，仍使?jié)M箱水的溫度從20℃升高到40℃，需要電加熱器正常工作多長時間？(假定所消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能)(3)若在上述情況下，電加熱器正常工作，實際用了2h，則此電加熱器的效率是多少？ （二）．力、電綜合題 例題：1、有一種測量質(zhì)量的電子秤，圖17甲是其原理示意圖，其中踏板上放置物體，壓力傳感器R的電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化，杠桿ABO可繞O點轉(zhuǎn)動，電壓表的量程為0~3V（可顯示質(zhì)量大?。? 已知AO:BO＝5:1，電阻Ro＝60Ω，壓力傳感器R表面能承受的最大壓強為2×106Pa，壓桿與壓力傳感器的接觸面積為2cm2，壓力傳感器R的電阻隨所受壓力變化的圖像如圖17乙所示． 設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽賂不計，電源電壓恒定不變，求： （1）該壓力傳感器能承受的最大壓力多大?（2）該秤所能稱量的最大質(zhì)量是多少? （3）若要求該秤達到最大稱量時，電壓表的示數(shù)也達到最大值，那么該秤的零起點（即踏板空載時)，對應(yīng)的電壓表示數(shù)多大? 針對性練習二： 1、電動自行車越來越受到人們的青睞，不少人用電動自行車替代了摩托車。電動自行車使用前要先對車上的蓄電池充電，騎行時，蓄電池對車上的電動車供電，電動機為車提供動力。下表是某品牌電動自行車的一些主要技術(shù)參數(shù)： 最高車速 ≤30km/h 一次充電連續(xù)行駛里程 50km 蓄電池工作電壓 36V 充電時間 8h 一次充電耗電量 0.6kwh 電動機效率 75％ 質(zhì)量 40kg 最大騎行噪聲 ≤62dB 若質(zhì)量是60kg的人騎電動自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時，受到的阻力是人與車總重的0.02倍，取g=10N/kg，求： （1）行駛10分鐘，電動機對自行車做的功。 （2）通過電動機線圈的電流。 （3）若摩托車百公里耗油2.5L，每升油4.65元，照明用電每度0.52元，試比較說明使用電動自行車與摩托車哪種更經(jīng)濟。 （三）、力、熱綜合題 例題： 2005年12月起，我市開始推廣使用乙醇汽油。乙醇汽油是由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的能源。乙醇汽油能有效改善油品的性能和質(zhì)量。它不影響汽車的行駛性能，還減少有害氣體的排放量。乙醇汽油的推廣及使用，可以緩解因石油資源短缺而造成的經(jīng)濟壓力，乙醇汽油作為一種新型清潔燃料，是目前世界上可再生能源的發(fā)展重點。 東湖風景秀麗，水面開闊，乘坐快艇是許多游客積極參與體驗的水上娛樂項目。為了保護環(huán)境，東湖風景區(qū)管委會改用乙醇汽油作為快艇的燃料。下表為某種快艇的部分技術(shù)參數(shù)： 限載 6人 排水量 1.4t 油箱容積 40L 快艇自身質(zhì)量 1000kg （1）請寫出使用乙醇汽油的兩點好處？① ；② ． （2）為保證安全，快艇上乘客的質(zhì)量之和不得超過 kg． （3）已知該快艇使用的乙醇汽油熱值約為4.6×107J/kg，密度約為0.7×103 kg /m3，它在水中勻速航行時所受的阻力f＝1400N,若發(fā)動機的效率為25%，則該快艇勻速行駛46 km耗油多少L？ 針對性練習三: 1、汽車在行駛中，由于路況和車速的不同，發(fā)動機的實際功率也不同，通常行駛時，實際功率要小于它的最大功率。某型號轎車的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表。（某標號汽油的熱值約為4.5×107J/kg，密度約為07×103kg/m3）求：（l）若轎車以100km/h的速度勻速行駛lh，則轎車消耗了多少千克的汽油？ （2）若轎車發(fā)動機的效率是30％，當轎車以100km/h的速度勻速行駛時，發(fā)動機的實際功率是多少瓦特？ 達標檢測： 1、電動自行車因為具有輕便、快捷和環(huán)保等優(yōu)點備受大家喜愛，下表是某電動自行車的相關(guān)數(shù)據(jù)。若騎車人的質(zhì)量是60kg，在10min內(nèi)連續(xù)行駛3km，根據(jù)相關(guān)信息求： 質(zhì)量m/kg 40 行駛過程中輪胎與地面接觸的總面積s/m2 8×10-3 電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率 75％ 工作電壓u/v 32 速度v/（m.s-1） ＜10 騎車人的質(zhì)量60Kg時的平均阻力F/N 20 （1）、該電動自行車行駛的平均速度 解答這一問用到的已知條件是_________________________________。 (2)、在行駛過程中，車對地面的壓強是多大（g取10N/kg） 解答這一問用到的已知條件是________________________________________。 （3）該電動自行車在10min內(nèi)克服阻力所做的功（即有用功） 解答這一問用到的已知條件是__________________________________________。 （4）、該電動自行車的有用功率 解答這一問用到的已知條件是_________________________________________。 （5）、電動機的輸入功率（總功率） 解答這一問用到的已知條件是__________________________________________。 2、社會發(fā)展到今天，能源危機開始困擾人類 。人們正在尋找各種可能的未來能源，以維持人類社會的持續(xù)發(fā)展 。2006 年 5 月 24 日，歐盟、美國、中國、日本、韓國、俄羅斯和印度在布魯塞爾歐盟總部草簽了一系列關(guān)于國際熱核聚變實驗反應(yīng)堆（ ITER ）的協(xié)議。這是人類開發(fā)新能源的一個重大嘗試，也是中國以完全平等的地位參加的最大的國際科技合作項目。 熱核聚變是在上億攝氏度的高溫條件下，利用氫的同位素氘、氚在可控情況下發(fā)生的核聚變。聚變反應(yīng)中釋放出來的核能提供大量的熱量，就象造出一個“人造太陽”。反應(yīng)后的生成物是無放射性污染的氦。 預(yù)期于 2010 年建成的實驗反應(yīng)堆，可以在 16 min。產(chǎn)生 1 . 44 ×l012 J 的熱量。據(jù)媒體報道： 1L 海水提取的氫的同位素，在完全聚變反應(yīng)中釋放的能量，相當于 300L 汽油完全燃燒所釋放的熱量。請根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)進行估算，并回答以下問題： (1)若汽油的密度約為 0 . 7 ×10 3 kg / m3. ,300L汽油的質(zhì)量是多少？(1L = 1×10 -3m 3, ) ( 2) 、若汽油的熱值約為 5 ×10 J / kg , 300L 汽油完全燃燒能釋放多少熱量 (3 )需要從多少升海水中提取氫的同位素，在發(fā)生聚變時才可以產(chǎn)生 1 .44×1012J 的熱量？若這些熱量轉(zhuǎn)化為電能的效率為 50 % ，則它可以供給一臺功率是 2kw 的空調(diào)正常工作多少小時？ ( 4 ）你知道嗎？在安徽省合肥市科學島上也有一臺“人造太陽”。這個名為托卡馬克的裝置今年 7 月就要進行點火實驗了。閱讀了上述材料和數(shù)據(jù)后，你一定會有很多感受，談?wù)勀銓Α叭嗽焯枴钡恼J識 。 3、小剛家新買了一個電磁爐，它的額定電壓是220V，額定功率是1000W，讓該電磁爐在額定電壓下工作，把lO㎏的水從20℃加熱到100℃． (不計熱損失，C水=4．2×103J/(㎏•℃)) 問：(1)水需要吸收多少熱量?(2)加熱的時間是多少? 4、在一次課外活動中，某同學對家用電器進行了相關(guān)的觀察和研究，他以一臺電磁爐為觀察研究對象，記錄了有關(guān)數(shù)據(jù)，如下表： 觀察對象 有關(guān)記錄和相關(guān)活動 觀察電磁爐銘牌 U額=220V P額=1KW 觀察電能表的銘牌 220V 10(40)A 50Hz 2000r/kwh 用電磁爐加熱一壺水（水的質(zhì)量m=2kg,初溫t=30℃） 關(guān)閉家里其它用電器，只將電磁爐接入電路燒水觀察電能表，表盤在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了150r，此時用溫度計測得的水溫為50℃。 請你就這位同學在活動中獲得的有關(guān)資料，求解或提出有關(guān)問題： （1）加熱5min，水所吸收的熱量；（2）電磁爐工作5min消耗的電能； （3）電磁爐的功率；（4）請你將（3）的求解結(jié)果與這位同學在活動中的有關(guān)數(shù)據(jù)進行比較，發(fā)現(xiàn)了什么新問題？并解釋原因。 5、王磊同學學習了電學知識后，對客廳里的照明電路進行了改裝，將原來由一只開關(guān)控制的五個燈泡組成的照明電路，分成兩組，分別由兩只開關(guān)控制，需要較強的亮度時全部燈泡都亮，不需要很亮時只有兩個燈泡亮，白天或廳內(nèi)無人時則全部關(guān)閉。王磊同學經(jīng)過較長時間的統(tǒng)計，得到下列一組數(shù)據(jù)： 平均每天開燈時間 需較強亮度時間 不需很亮時間 每個燈泡的功率 6h 2h 4h 60W 請你根據(jù)王磊同學統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，通過計算回答以下問題： （1）改裝后每月(按30天計算)可以節(jié)約多少度電? (2)如果用電熱水器給水加熱，每月節(jié)約的電能可以將多少20℃的水加熱到60℃用來洗澡?[水的比熱容4.2×103J／(Kg℃)] 6、如圖是我國西部某地區(qū)風力發(fā)電的外景。該地區(qū)空氣密度為1.3㎏/m3，一臺風車的輪葉轉(zhuǎn)動時可以形成面積為100m2的圓面。下表給出了在不同風速下一臺風車獲得的能量。 平均風速（m/s） 5 10 15 20 25 30 1s內(nèi)獲得的能量（×104J） 4 8 12 16 20 24 （1）若某時間內(nèi)風速為10 m/s，一臺風車工作1小時所產(chǎn)生的電能供10只“220V 100W”燈泡正常工作8h，求這臺風車發(fā)電的效率。 （2）若此地年平均風速為15 m/s，100臺這樣的風車一年（工作時間按4000h計算）獲得的風能相當于完全燃燒多少千克煤？（煤的熱值為3×107J/㎏） （3）若風速為10 m/s，則1min內(nèi)有多少千克的空氣流沖擊風車輪葉轉(zhuǎn)動形成的圓面？ 7、如圖10是一種測量小汽車油箱內(nèi)油量裝置的原理圖.壓力傳感器R的電阻會隨所受壓力大小發(fā)生變化，油量表（由電流表改裝而成）指針能指示出油箱里的油的多少.已知：壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示. 壓力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 電阻R/Ω 500 380 310 245 200 170 150 … 若壓力傳感器R的上表面面積為5cm2，汽油熱值為4.6× 107J/㎏，汽油密度為0.7× 103㎏/m3,電源電壓為6V.請回答： (1)當油與箱總重為600N時，壓力傳感器R受到的壓強是多大？ (2)若油箱內(nèi)油為10㎏時，汽油完全燃燒能放出的熱量是多少？ (3)如果空油箱的質(zhì)量為5.8㎏,油量表指針指向2×10-2m3時，電路中電流是多少？ 8、為鍛煉身體,小明利用所學物理知識設(shè)計了一個電子拉力計,圖甲是原理圖。硬質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(彈簧的電阻不計，P與R1間的摩擦不計)。定值電阻R0=5Ω，a、b是一根長為5cm的均勻電阻絲，阻值R1=25Ω，電源電壓U=3V，電流表的量程為 O～0.6A。 (1)小明在電路中連入RO的目的是________________________________. (2) 當拉環(huán)不受拉力時，滑片P處于a端，閉合開關(guān)后電流表的讀數(shù)為___________A. (3) 已知該彈簧伸長的長度ΔL與所受拉力F間的關(guān)系如圖乙所示。通過計算說明, 開關(guān)S閉合后，當電流表指針指在0.3A處，作用在拉環(huán)上水平向右的拉力為多大? 9、小明家廚房中的加熱設(shè)備有煤氣灶和電飯鍋。 (1)使用煤氣灶時，打開貯氣罐的閥門，此時罐內(nèi)的液化石油氣由于_________導(dǎo)致沸點下降而汽化。 (2)小明用電阻為55歐的電飯鍋來煮飯，接通電源后，通過電飯鍋的電流為4安。煮熟一鍋飯用了20分鐘，在此過程中，電流通過電飯鍋產(chǎn)生了多少熱能? (3)小明在老師的指導(dǎo)下，制作了一個簡易電磁爐。 ①簡易電磁爐的底部是用漆包線繞制成的線圈，其中插入一些鐵芯(如圖甲)。插入鐵芯的目的是________________。 ②小明用簡易電磁爐將2千克20℃的冷水加熱至60℃(如圖乙)。如果簡易電磁爐將電能轉(zhuǎn)化為熱能的效率為80％，那么電流通過簡易電磁爐所做的功是多少焦? [水的比熱為4．2x103焦／(千克•℃)] 參考答案： 針對性練習一:(1) 1.008×107J　 (2)1.4h 　(3)70%W 針對性練習二: （1）7.2×104J (2)4.4A （3）電動自行車百公里耗電的費用　2×0.6×0.52=0.624元 摩托車百公里耗油的費用　2.5×4.65=11.55元 比較可知百公里行程，電動自行車比摩托車的費用低的多。所以使用電動自行車更經(jīng)濟。 針對性練習三: (1)4.2Kg (2)1.575×104W 達標檢測: 1、(1)在10min內(nèi)連續(xù)行駛3km, 5m/s (2)騎車人的質(zhì)量是60kg、電動車的質(zhì)量是40 kg 1.25×105Pa （3） 騎車人的質(zhì)量60Kg時的平均阻力為20N，在10min內(nèi)連續(xù)行駛3km, 6×104J (4) 有用功為6×104J，時間為10min ，100W （5）有用功為6×104J，電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率75％，時間為10min ，133.3W 2、（1）210Kg， （2）1.05×1010J或1×1010J, (3)1.37×102L或1.44×102L 1×105h （4 ）答案略。從人類的可持續(xù)性發(fā)展、環(huán)保、對中國國力的認識、安全等各方面回答均可，答出一點即可得滿分。 3、(1) 3.36×106J (2) 3.36×103S 4、（1）1.68×105J （2）2.7×105J （3）900W （4）電磁爐的實際功率小于額定功率，這是因為輸電線分壓，電磁爐兩端的實際電壓小于額定電壓。 5、（1）21.6度 （2）463Kg 6、（1）10％ （2）5.76×106㎏ （3）78000㎏ 7、（1）1.2×106Pa （2）4.6×108J （3）0.03A 8、（1）防止電流過大而燒壞電流表(或答保護電路) （2）0.1 （3） F=400N 9、（1）氣壓減小，（2）1.056×106J （3）①增強磁性 ②4.2×105J 可以參考一下，不是特別難，比較綜合，比較有代表性！