初中物理的力學(xué)壓軸大題

【專家解說】：內(nèi)綜合計(jì)算專題 一、復(fù)習(xí)目標(biāo)： 1.熟記電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)中的計(jì)算公式 2.能夠準(zhǔn)確的從圖表中找出計(jì)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(dāng)?shù)墓浇獯鹚蠼獾奈锢砹? 二、知識(shí)儲(chǔ)備： 1.速度的計(jì)算公式為_________。密度的計(jì)算公式為________。重力的計(jì)算公式為______________。 2.計(jì)算固體壓強(qiáng)的公式有________________________________________。 3.計(jì)算液體壓強(qiáng)的公式有_______________________________________。 4.計(jì)算浮力的公式有________________________________________。 5.機(jī)算機(jī)械功的公式有_______________________。計(jì)算功率的公式有_______________________。計(jì)算機(jī)械效率的公式為_________________________。 6.熱量的計(jì)算公式有___________________________________。 比熱容的計(jì)算公式為___________________。燃料熱值計(jì)算公式為_____________________________。 7.什么是熱機(jī)的效率______________________。求解公式為_____________。 8.導(dǎo)體電阻的計(jì)算方法有___________________________________。 9.電功的計(jì)算公式有___________________________。電功率的計(jì)算公式有_____________________。電熱的計(jì)算公式有____________________________。（注：解題時(shí)選擇合適的公式是非常重要的。） 三、典例解析: 學(xué)科內(nèi)綜合計(jì)算題綜合性比較強(qiáng)，涉及的知識(shí)點(diǎn)比較的多；對(duì)學(xué)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?jí)狠S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?cè)谑炀氄莆崭髦R(shí)點(diǎn)的情況下，熟知這些知識(shí)點(diǎn)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(duì)完成這個(gè)問題有用，有的對(duì)完成這個(gè)問題沒用，需要我們準(zhǔn)確快速的界定這些條件，不要受其他條件的干擾。同學(xué)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(biāo)著如右表所示的數(shù)據(jù)，求： (1)該電熱水壺的電阻；(2)當(dāng)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(shí)間．[不計(jì)熱量損失，C水=4.2×103J/(kg•℃)] (4)如果在用電高峰時(shí)間內(nèi)用電熱水壺?zé)?，電壓只?00V左右，這時(shí)電熱水壺發(fā)熱時(shí)的功率大約是多大? 熱水壺容量 2.0L 額定電壓 220V 加熱時(shí)功率 800W 頻率 50Hz 針對(duì)性練習(xí)一:1、太陽能熱水器以節(jié)能、環(huán)保等特點(diǎn)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(dá)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(tái)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(shí)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(shí)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(cè)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(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化，杠桿ABO可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，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(qiáng)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(jì)，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(dá)到最大稱量時(shí)，電壓表的示數(shù)也達(dá)到最大值，那么該秤的零起點(diǎn)（即踏板空載時(shí))，對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)多大? 針對(duì)性練習(xí)二： 1、電動(dòng)自行車越來越受到人們的青睞，不少人用電動(dòng)自行車替代了摩托車。電動(dòng)自行車使用前要先對(duì)車上的蓄電池充電，騎行時(shí)，蓄電池對(duì)車上的電動(dòng)車供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力。下表是某品牌電動(dòng)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(shí)間 8h 一次充電耗電量 0.6kwh 電動(dòng)機(jī)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(dòng)自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時(shí)，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(dòng)機(jī)對(duì)自行車做的功。 （2）通過電動(dòng)機(jī)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(dòng)自行車與摩托車哪種更經(jīng)濟(jì)。 （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(jì)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(diǎn)。 東湖風(fēng)景秀麗，水面開闊，乘坐快艇是許多游客積極參與體驗(yàn)的水上娛樂項(xiàng)目。為了保護(hù)環(huán)境，東湖風(fēng)景區(qū)管委會(huì)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(qǐng)寫出使用乙醇汽油的兩點(diǎn)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(shí)所受的阻力f＝1400N,若發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%，則該快艇勻速行駛46 km耗油多少L？ 針對(duì)性練習(xí)三: 1、汽車在行駛中，由于路況和車速的不同，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率也不同，通常行駛時(shí)，實(shí)際功率要小于它的最大功率。某型號(hào)轎車的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表。（某標(biāo)號(hào)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(dòng)機(jī)的效率是30％，當(dāng)轎車以100km/h的速度勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是多少瓦特？ 達(dá)標(biāo)檢測(cè)： 1、電動(dòng)自行車因?yàn)榫哂休p便、快捷和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)備受大家喜愛，下表是某電動(dòng)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(jī)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(shí)的平均阻力F/N 20 （1）、該電動(dòng)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(duì)地面的壓強(qiáng)是多大（g取10N/kg） 解答這一問用到的已知條件是________________________________________。 （3）該電動(dòng)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(dòng)自行車的有用功率 解答這一問用到的已知條件是_________________________________________。 （5）、電動(dòng)機(jī)的輸入功率（總功率） 解答這一問用到的已知條件是__________________________________________。 2、社會(huì)發(fā)展到今天，能源危機(jī)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(huì)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(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆（ ITER ）的協(xié)議。這是人類開發(fā)新能源的一個(gè)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(xiàng)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(gè)“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(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆，可以在 16 min。產(chǎn)生 1 . 44 ×l012 J 的熱量。據(jù)媒體報(bào)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(dāng)于 300L 汽油完全燃燒所釋放的熱量。請(qǐng)根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)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(shí)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(tái)功率是 2kw 的空調(diào)正常工作多少小時(shí)？ ( 4 ）你知道嗎？在安徽省合肥市科學(xué)島上也有一臺(tái)“人造太陽”。這個(gè)名為托卡馬克的裝置今年 7 月就要進(jìn)行點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)了。閱讀了上述材料和數(shù)據(jù)后，你一定會(huì)有很多感受，談?wù)勀銓?duì)“人造太陽”的認(rèn)識(shí) 。 3、小剛家新買了一個(gè)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(jì)熱損失，C水=4．2×103J/(㎏•℃)) 問：(1)水需要吸收多少熱量?(2)加熱的時(shí)間是多少? 4、在一次課外活動(dòng)中，某同學(xué)對(duì)家用電器進(jìn)行了相關(guān)的觀察和研究，他以一臺(tái)電磁爐為觀察研究對(duì)象，記錄了有關(guān)數(shù)據(jù)，如下表： 觀察對(duì)象 有關(guān)記錄和相關(guān)活動(dòng) 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(shí)用溫度計(jì)測(cè)得的水溫為50℃。 請(qǐng)你就這位同學(xué)在活動(dòng)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(qǐng)你將（3）的求解結(jié)果與這位同學(xué)在活動(dòng)中的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)了什么新問題？并解釋原因。 5、王磊同學(xué)學(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)后，對(duì)客廳里的照明電路進(jìn)行了改裝，將原來由一只開關(guān)控制的五個(gè)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(qiáng)的亮度時(shí)全部燈泡都亮，不需要很亮?xí)r只有兩個(gè)燈泡亮，白天或廳內(nèi)無人時(shí)則全部關(guān)閉。王磊同學(xué)經(jīng)過較長時(shí)間的統(tǒng)計(jì)，得到下列一組數(shù)據(jù)： 平均每天開燈時(shí)間 需較強(qiáng)亮度時(shí)間 不需很亮?xí)r間 每個(gè)燈泡的功率 6h 2h 4h 60W 請(qǐng)你根據(jù)王磊同學(xué)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算回答以下問題： （1）改裝后每月(按30天計(jì)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(fēng)力發(fā)電的外景。該地區(qū)空氣密度為1.3㎏/m3，一臺(tái)風(fēng)車的輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以形成面積為100m2的圓面。下表給出了在不同風(fēng)速下一臺(tái)風(fēng)車獲得的能量。 平均風(fēng)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(shí)間內(nèi)風(fēng)速為10 m/s，一臺(tái)風(fēng)車工作1小時(shí)所產(chǎn)生的電能供10只“220V 100W”燈泡正常工作8h，求這臺(tái)風(fēng)車發(fā)電的效率。 （2）若此地年平均風(fēng)速為15 m/s，100臺(tái)這樣的風(fēng)車一年（工作時(shí)間按4000h計(jì)算）獲得的風(fēng)能相當(dāng)于完全燃燒多少千克煤？（煤的熱值為3×107J/㎏） （3）若風(fēng)速為10 m/s，則1min內(nèi)有多少千克的空氣流沖擊風(fēng)車輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)形成的圓面？ 7、如圖10是一種測(cè)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(huì)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(qǐng)回答： (1)當(dāng)油與箱總重為600N時(shí)，壓力傳感器R受到的壓強(qiáng)是多大？ (2)若油箱內(nèi)油為10㎏時(shí)，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(shí)，電路中電流是多少？ 8、為鍛煉身體,小明利用所學(xué)物理知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)電子拉力計(jì),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(jì)，P與R1間的摩擦不計(jì))。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(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí)，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(jì)算說明, 開關(guān)S閉合后，當(dāng)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(shí)，打開貯氣罐的閥門，此時(shí)罐內(nèi)的液化石油氣由于_________導(dǎo)致沸點(diǎn)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(gè)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(duì)性練習(xí)一:(1) 1.008×107J　 (2)1.4h 　(3)70%W 針對(duì)性練習(xí)二: （1）7.2×104J (2)4.4A （3）電動(dòng)自行車百公里耗電的費(fèi)用　2×0.6×0.52=0.624元 摩托車百公里耗油的費(fèi)用　2.5×4.65=11.55元 比較可知百公里行程，電動(dòng)自行車比摩托車的費(fèi)用低的多。所以使用電動(dòng)自行車更經(jīng)濟(jì)。 針對(duì)性練習(xí)三: (1)4.2Kg (2)1.575×104W 達(dá)標(biāo)檢測(cè): 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(dòng)車的質(zhì)量是40 kg 1.25×105Pa （3） 騎車人的質(zhì)量60Kg時(shí)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(shí)間為10min ，100W （5）有用功為6×104J，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率75％，時(shí)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(duì)中國國力的認(rèn)識(shí)、安全等各方面回答均可，答出一點(diǎn)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(shí)際功率小于額定功率，這是因?yàn)檩旊娋€分壓，電磁爐兩端的實(shí)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(hù)電路) （2）0.1 （3） F=400N 9、（1）氣壓減小，（2）1.056×106J （3）①增強(qiáng)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！