北京中考物理专项训练计算题二.docx
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北京中考物理专项训练计算题二
2021北京中考物理专项训练——计算题
（二）
一．计算题（共12小题）
1．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端移至最左端的过程中，电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示。
已知定值电阻R0＝20Ω（不计电源内阻及温度对电阻的影响）。
求：
（1）电源电压大小。
（2）图乙中的坐标值I1大小。
（3）当电流表示数I＝0.4A时，此时滑动变阻器R的功率。
2．某市在抗击新型冠状病毒期间，用如图所示的雾炮车向空气中喷洒消毒液，这样既可降尘、又可消杀病毒。
某型号雾炮车的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱，为了方便清洗，水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子面积约为100cm2．（g取10N/kg，消毒液的密度与水的密度相同）
（1）空载时，若雾炮车车轮与地面的总接触面积为0.8m2，则雾炮车静止时车对水平路面的压强为多大？
（2）当水箱中消毒液的深度为1m时，排水孔盖子受到水的压力约为多大？
（3）如图所示，当雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，雾炮车发动机的输出功率如何变化？
为什么？
3．如图所示，电源两端电压为6V并保持不变，当开关S闭合时，电压表示数为4V，电流表示数为0.5A．求：
（1）小灯泡L1的阻值R1。
（2）小灯泡L2的电功率P2。
4．如图所示，用滑轮组匀速竖直提升物体A，物体A在5s内上升了2m。
已知物体A重GA＝800N，此过程滑轮组的机械效率η＝80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。
求：
（1）绳自由端移动的速度大小v绳。
（2）动滑轮所受的重力大小G动。
（3）将重物A换为物体B重GB＝1000N，此时重物B的速度不变，试求此时拉力F的功率P。
5．小灯泡L上标有“3V1W”的字样，其电流随电压变化的曲线如图甲所示，将其连入图乙所示的电路，电源电压恒定为6V。
求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻？
（2）当电压表示数为4.5V时，电路消耗的总功率为？
6．如图，利用杠杆提起沙土时，杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AO：
OB＝2：
1，悬挂在A端的桶的重力为10N，当人在B端施加竖直向下的拉力F时，杠杆AB在水平位置平衡，已知人所受到的重力为800N，不计杆重和绳重时，（g取10N/kg）请完成下列问题：
（1）若此人在B端施加竖直向下的拉力F时，双脚与地面的接触面积为0.04m2，请计算出此时人对地面的压强．
（2）若保持对B点施加向下的拉力，人能拉起的沙土的最大质量为多少？
7．如图所示电路，R0＝4Ω，当S闭合时，电压表的示数为6V；当S断开时，电压表的示数为4V．求：
（1）电源电压；
（2）当S断开时，小灯泡L的电功率；
（3）当S断开时，经过1分钟电路消耗的电能。
8．质量为60kg的建筑工人用如图甲所示的滑轮组匀速提升货物，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙所示。
工人在10s内将货物匀速提高了3m，双脚与地面的接触面积为0.04m2．工人对钢绳拉力的方向始终竖直向下，不计摩擦与绳重。
g取10N/kg。
则
（1）画出工人所受到的各个力的示意图；
（2）求动滑轮的重力；
（3）若工人对钢绳的拉力为400N，求此时工人的功率和他对地面的压强。
9．如图所示的电路中，已知电阻R2的阻值为20Ω，假定电源电压保持不变。
只闭合开关S时电流表的示数为0.15A，开关S和S1均闭合时电流表的示数为0.21A。
（1）求电源电压的大小；
（2）求电阻R1的阻值。
10．如图是用动滑轮提升货物A的示意图。
在竖直向上的拉力F的作用下，使重450N的货物A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。
在这个过程中，拉力F做的功为5000J．求：
（1）有用功W有；
（2）拉力F的功率P；
（3）动滑轮的机械效率η。
11．如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R2阻值为20Ω．闭合开关S后，电流表A1
的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A。
求：
（1）通电20s电阻R2消耗的电能；
（2）电源两端的电压；
（3）电阻R1的阻值。
12．如图所示，平底水桶底面积为5×10﹣2m2，空桶的质量为1kg。
桶内装有40cm深的水，水桶放在水平地面上，水对桶底的压力比桶对地面的压力小40N．g取10N/kg。
求：
（1）水对桶底的压力；
（2）桶内水的质量。
2021北京中考物理专项训练——计算题
（二）
参考答案与试题解析
一．计算题（共12小题）
1．【解答】解：
由电路图可知，R0与R串联，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.6A，
由I
可得，电源的电压：
U＝I大R0＝0.6A×20Ω＝12V；
（2）当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，
由图乙可知，变阻器的最大阻值R＝40Ω，
因串联电路中总电压等于各分电阻之和，
所以，电路中的最小电流：
I小
0.2A，
即图乙中坐标值I1＝I小＝0.2A；
（3）当电流表示数I＝0.4A时，电路中的总电阻：
R总
30Ω，
则滑动变阻器接入电路的阻值：
R′＝R总﹣R0＝30Ω﹣20Ω＝10Ω，
此时滑动变阻器R的功率：
PR＝I2R′＝（0.4A）2×10Ω＝1.6W。
答：
（1）电源电压大小为12V；
（2）图乙中的坐标值I1大小为0.2A；
（3）当电流表示数I＝0.4A时，滑动变阻器R的功率为1.6W。
2．【解答】解：
（1）雾炮车空载静止时对水平路面的压力：
F＝G＝mg＝10×103kg×10N/kg＝1×105N，
则雾炮车静止时车对水平路面的压强：
p
1.25×105Pa；
（2）当水箱中消毒液的深度为1m时，排水孔盖子受到水的压强：
p′＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×1m＝1×104Pa，
则排水孔盖子受到水的压力：
F′＝p′S＝1×104Pa×100×10﹣4m2＝100N；
（3）雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，雾炮车的速度不变，对路面的压力减小，车受到的摩擦力减小，
因雾炮车发动机的牵引力和受到的摩擦力是一对平衡力，所以雾炮车发动机的牵引力减小，
由P
Fv可知，雾炮车行驶的速度不变时，发动机的输出功率逐渐减小。
答：
（1）雾炮车静止时车对水平路面的压强为1.25×105Pa；
（2）当水箱中消毒液的深度为1m时，排水孔盖子受到水的压力约为100N；
（3）雾炮车发动机的输出功率逐渐减小；因为雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，车的速度不变，车的重力减小，对路面的压力减小，故车受到的摩擦力减小，根据二力平衡条件可知，车受到的牵引力减小，所以根据P＝Fv知，雾炮车发动机的输出功率逐渐减小。
3．【解答】解：
（1）当开关S闭合时，两灯串联，电压表测灯L2的电压，电流表测电流中的电流，根据串联电路电压的规律，灯L1的电压为：
U1＝U﹣U2＝6V﹣4V＝2V，根据串联电路电流的规律和欧姆定律，灯L1的电阻：
R1
4Ω；
（2）灯L2的电功率：
P2＝U2I2＝4V×0.5A＝2W。
（1）小灯泡L1的阻值R1为4Ω
（2）小灯泡L2的电功率P2为2W。
4．【解答】解：
（1）物体上升的速度：
v物
0.4m/s，
由图知，n＝2，则绳子自由端移动的速度：
v绳＝2v物＝2×0.4m/s＝0.8m/s；
（2）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，则滑轮组的机械效率：
η
代入数据可得：
80%
，
解得动滑轮的重力：
G动＝200N；
（3）将重物A换为物体B重GB＝1000N，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，作用在绳子端的拉力：
F
600N，
重物B的速度不变，绳子自由端移动的速度不变，故此时拉力F的功率：
P
Fv绳＝600N×0.8m/s＝480W.
答：
（1）绳自由端移动的速度大小为0.8m/s；
（2）动滑轮所受的重力大小为200N；
（3）将重物A换为物体B重GB＝1000N，此时重物B的速度不变，此时拉力F的功率为480W.
5．【解答】解：
由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由P＝UI
可得，小灯泡正常发光时的电阻：
RL
9Ω；
（2）当电压表示数为4.5V时，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时灯泡两端的电压UL′＝U﹣UR＝6V﹣4.5V＝1.5V，
由图乙可知，此时电路中的电流I＝0.25A，
则电路消耗的总功率P＝UL′I＝6V×0.25A＝1.5W。
答：
（1）小灯泡正常发光时的电阻为9Ω；
（2）当电压表示数为4.5V时，电路消耗的总功率为1.5W。
6．【解答】解：
（1）人受竖直向下的重力，竖直向上的拉力和地面对其向上的支持力，作用点在人的重心，如图所示：
杠杆水平平衡，FA•LAO＝F•LBO，
则F
20N；
人在B端施加竖直向下20N拉力时，人受到绳子的拉力为F＝20N，
人受到的地面的支持力F支＝G﹣F拉＝800N﹣20N＝780N，
因此，人对地面的压力为F压＝780N，
则人对地面的压强为p
19500Pa；
（2）当B端的拉力等于人的重力时，A端拉力最大，
由杠杆平衡条件得：
G总×AO＝G人×OB，
即：
G总×AO＝800N×OB，
已知：
AO：
OB＝2：
1，
解得：
G总＝400N；
由G沙+G桶＝G总可得，
则G沙＝G总﹣G桶＝400N﹣10N＝390N，
m沙
39kg。
答：
（1）此时人对地面的压强为19500Pa
（2）人能拉起的沙土的最大质量为39kg。
7．【解答】解：
（1）当S闭合时，R0被短路，电路为L的简单电路，电压表测电源的电压，
由电压表的示数可知，电源的电压为6V；
（2）当S断开时，L与R0串联，电压表测L两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0两端的电压：
U0＝U﹣UL＝6V﹣4V＝2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I
0.5A，
则小灯泡L的电功率：
PL＝ULI＝4V×0.5A＝2W；
（3）当S断开时，经过1分钟电路消耗的电能：
W＝UIt＝6V×0.5A×60s＝180J。
答：
（1）电源电压为6V；
（2）当S断开时，小灯泡L的电功率为2W；
（3）当S断开时，经过1分钟电路消耗的电能为180J。
8．【解答】解：
（1）工人施加拉力提升货物时，人受到重力G、支持力F支、拉力F拉的作用，人受力示意图（用圆点代替人）如图所示：
（2）由图象可知，当G＝300N时，η＝75%
不计摩擦与绳重，滑轮组的机械效率η
75%，
解得动滑轮重力：
G动＝100N；
（3）若工人对钢绳的拉力F＝400N，拉力端移动距离s＝2h＝2×3m＝6m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝400N×6m＝2400J，
拉力做功功率：
P
240W；
因为绳子对人的拉力与人拉绳子的力是相互的
所以人受到的拉力F拉＝F＝400N，
人的重力：
G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N，
人对地面的压力：
F压＝G人﹣F拉＝600N﹣400N＝200N，
人对地面的压强：
p
5000Pa。
答：
（1）工人所受到的各个力的示意图如图所示；
（2）动滑轮的重力为100N；
（3）若工人对钢绳的拉力为400N，此时工人的功率和他对地面的压强分别为240W、5000Pa。
9．【解答】解：
（1）只闭合开关S时，电路中为R2的简单电路，电流表测通过的电流，
由I
可得，电源电压的大小：
U＝I2R2＝0.15A×20Ω＝3V。
（2）开关S和S1均闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R2电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R1的电流：
I1＝I﹣I2＝0.21A﹣0.15A＝0.06A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻R1的阻值：
R1
50Ω。
答：
（1）电源电压的大小为3V；
（2）电阻R1的阻值为50Ω。
10．【解答】解：
（1）有用功：
W有＝Gh＝450N×10m＝4500J；
（2）已知拉力F做的功为5000J，即W总＝5000J，
拉力做功的功率：
P
100W；
（3）动滑轮的机械效率：
η
100%＝90%。
答：
（1）有用功为4500J；
（2）拉力F的功率为100W；
（3）动滑轮的机械效率为90%。
11．【解答】解：
由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流；
（1）通电20s电阻R2消耗的电能为：
W
R2t＝（0.3A）2×20Ω×20s＝36J；
（2）由I
可得，
R2两端的电压：
U2＝I2R2＝0.3A×20Ω＝6V，
因为并联电路各支路电压相等且等于电源电压，
所以电源电压：
U＝U2＝6V；
（3）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R1的电流：
I1＝I﹣I2＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，R1的阻值：
R1
30Ω；
答：
（1）通电20s电阻R2消耗的电能为36J；
（2）电源两端的电压为6V；
（3）电阻R1的阻值为30Ω。
12．【解答】解：
（1）水桶内水深h＝40cm＝0.4m，
水对桶底的压强：
p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.4m＝4000Pa；
由p
可得水对桶底的压力：
F＝pS＝4000Pa×5×10﹣2m2＝200N；
（2）因为水桶放在水平地面上，水对桶底的压力比桶对地面的压力小40N，
所以桶对地面的压力：
F压＝F+40N＝200N+40N＝240N，
水和水桶的总重力：
G总＝F压＝240N；
水和水桶的总质量：
m总
24kg，
水的质量：
m水＝m总﹣m桶＝24kg﹣1kg＝23kg。
答：
（1）水对桶底的压力为200N；
（2）桶内水的质量为23kg。
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