中考命题研究河北省中考物理 重点题型突破 专题6 计算应用题无答案文档格式.docx

中考命题研究河北省中考物理 重点题型突破 专题6 计算应用题无答案文档格式.docx

《中考命题研究河北省中考物理 重点题型突破 专题6 计算应用题无答案文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考命题研究河北省中考物理 重点题型突破 专题6 计算应用题无答案文档格式.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

压强、功

结合杠杆计算压强和功

结合图象利用欧姆定律和电功率计算

电热

结合电能表及热量计算

25

3

压强、功率、机械效率的计算

结合滑轮组求功率、机械效率及压强

结合图象、方程、电路安全计算

从上表来看，纵观近几年的物理中考题，应用题目的设置也由单纯的计算题向学科类知识综合应用题转变，如电学，2020年利用湖水警戒水位装置的原理图考查电功率，及电流表改装水位计后的刻度问题；

2020年结合图象考查变电阻问题；

2020年考查比例、方程；

2020年结合图象考查比例方程及电路安全问题，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课标理念；

2020年力学计算题结合了运动员做俯卧撑考查了压强和功，电学计算题结合图象信息考查动态电路问题；

2020年力学计算题考查了杠杆平衡条件和压强，电学计算题结合图象信息考查动态电路问题。

预测2020年计算题力学会考查压强或机械效率，电学会综合考查电热。

（一）力学计算应用题

力学是初中物理的主要内容之一。

它有四个基本概念：

速度、密度、压强和功率；

八个主要规律：

牛顿第一定律、同一直线上二力的合成、二力平衡的条件、液体压强规律、阿基米德原理和杠杆的平衡条件、功的原理、能量守恒及效率；

在解决力学综合题时，学生要弄清楚各概念、规律及公式的本质，内在联系；

要熟练掌握公式的基本运用，相应的单位换算及明确各题型的解题思路，做到融会贯通。

1．简单机械、压强的综合计算

【例1】（2020河北37题）如图所示，将边长为10cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F1＝30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0。

撤去F1，在B点施加力F2时，合金块对地面的压强为1.2×

103Pa。

（OB＝3OA，g取10N/kg）

（1）画出F2的力臂。

（2）求合金块的质量。

（3）求F2的大小。

【方法技巧】1.认真审题，题目中包含杠杆的平衡、合金块受到的合力、对地面的压力。

2.还有一个隐含条件：

边长可以求底面积，由30°

夹角间接求出动力臂。

【解】

（1）如图；

（2）由杠杆的平衡条件：

F动L动＝F阻L阻，则G＝F＝F1×

LOBLOA＝30N×

3OAOA＝90N，根据G＝mg，所以m＝Gg＝90N10N/kg＝9kg；

（3）由于p＝FS；

则F支＝F压＝pS＝1.2×

103Pa×

（0.1m）2＝12N，由于F2与OB的夹角为30°

，所以F2的力臂L2＝12OB，（G－F支）×

LOA＝F2×

L2，则：

F2＝（G－F支）×

LOAL2＝2（90N－12N）×

OA3×

OA＝52N。

2．功、功率和机械效率的综合计算

【例2】（2020河北37题）如图所示，重为1140N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×

103cm2。

工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/s。

（不计摩擦及绳重）求：

（1）工人师傅拉绳的功率；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）体重为450N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大。

【方法技巧】1.滑轮组的机械效率和功率综合题是中考高频题，灵活运用P＝Wt＝Fv及η＝W有/W总。

2.由于忽略摩擦和绳重，额外功只有一个原因；

物体未被拉动，对其进行受力分析，共受3个力。

（1）拉力的功率：

P拉＝W总t＝Fst＝Fv绳＝600N×

2×

0.2m/s＝240W；

（2）滑轮组的机械效率：

η＝W有用W总＝GhFs绳＝GhF×

2h＝1140N600N×

2＝95%；

（3）由于忽略摩擦及绳重，2F＝G＋G动动滑轮重：

G动＝2F－G＝2×

600N－1140N＝60N，绳端最大拉力等于人体重力，则物体对滑轮组的拉力：

F拉＝2G人－G动，滑轮组提升物体的拉力：

F拉′＝G－F支，物体受到的支持力：

F支＝G＋G动－2G人＝1140N＋60N－2×

450N＝300N，物体对地面的最小压强：

p＝F压S＝F支S＝300N0.15m2＝2.0×

针对性训练

1．（2020河北26题）假期，小明坐客车去旅游。

当客车行驶到高速公路保持车距标识牌0m处时，恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁，此时客车上速度计显示为80km/h。

当客车匀速行驶到标识牌100m处时，小汽车匀速行驶到了标识牌200m处，小汽车________（选填“已经”或“没有”）超速；

若此时小汽车的功率为80kW，它的牵引力是________N。

以小汽车为参照物，客车是向________（选填“前”或“后”）运动的。

（此高速路段限定小汽车最高速度为120km/h）

2．（2020河北37题）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个俯卧撑，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？

3．（2020海南中考）海南环岛自行车赛引人瞩目。

下表是制造赛车各种材料的技术指标。

材料技术指标

铬铝钢

铝合金

钛合金

碳纤维

性能（强度）

强

较弱

较强

密度/（kg/m3）

7.9×

103

2.9×

4.3×

1.6×

求：

（1）若车架的体积约为3×

10－3m3，则车架的最小质量是多大？

（2）若整车和赛车手的总重为700N，车轮与地面的总接触面积为10－3m2，请计算赛车手在比赛过程中对地面的压强。

（3）若赛车手在某路段匀速直线行驶，30s通过450m的路程，所受阻力约为60N，求赛车手匀速行驶的功率是多少？

（4）请说出赛车手在比赛过程中，用什么方法减小空气阻力提高成绩。

（写出一种方法）

4．（2020原创预测）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。

（g取10N/kg）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。

5．（2020呼和浩特中考）一个重力为3N的实心铁块A，与一实心正方体木块B叠放在圆筒形容器底部，底部水平，如图所示。

实心木块的密度为0.6×

103kg/m3，边长为10cm。

（g取10N/kg）

（1）实心木块的重力；

（2）实心木块对容器底部的压强；

（3）若不断缓慢向容器中倒水，直到水注满容器；

当木块稳定时，木块露出水面的体积。

6．（2020莱芜中考）如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图，吊臂前端由滑轮组组成，动滑轮总重300kg，绳重和摩擦不计。

现在用此起重机从水中把质量为2×

103kg，体积为0.8m3的物体G匀速提起，滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为3kW（g取10N/kg，ρ水＝1.0×

103kg/m3）。

（1）物体完全浸没在水中时受到的浮力；

（2）物体离开水面前拉力F的大小；

（3）物体离开水面前上升的速度；

（4）物体离开水面前，滑轮组的机械效率多大。

7．（2020太原中考）空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的问题，治理污染，人人有责，节能减排，从我做起。

如图是小明家购置的新型能源轿车。

假期全家驾车从太原到西安游玩，爱钻研的小明不仅收集了如下表所示的相关数据，并且还记录了轿车在高速公路上匀速行驶90km所用时间为1h。

（1）轿车（空载）停放在水平地面时对地面的压强（g取10N/kg）；

（2）轿车在1h内牵引力做功的功率。

轿车质量（kg）

1050

车轮与地面接触总面积（m2）

0.15

太原到西安距离（km）

600

行车15km耗天然气量（m3）

匀速行驶时牵引力（N）

2000

8．（2020河北37题）一块写有校训的花岗岩石料质量为31.8t，密度为2.65×

103kg/m3，立在用砖砌成的长4m、宽2m、高0.5m的水平基座上（如图所示），石料与基座的接触面积为2.12m2。

已知砖的密度为2.05×

103kg/m3，基座砖缝中水泥沙浆的密度与砖的密度相同。

（1）花岗岩石料的体积；

（2）石料对基座的压强；

（3）石料对基座与基座对地面的压强之比。

（二）电学计算应用题

电学是初中物理的主要内容之一。

它有五个基本概念：

电流、电压、电阻、电功率、电功；

两个基本定律：

欧姆定律和焦耳定律。

欧姆定律、电功率、生活中用电器的效率问题经常作为中考的压轴题，而近两年电学利用图象结合实际应用的问题成为命题趋势。

解决电学综合题时，解决此类型问题时，要审清题意，分析电路，动态电路画出相应的等效电路图，熟练运用公式，注意单位换算。

1．欧姆定律的相关计算

【例1】（2020河北模拟）如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“6V”字样，其电流随电压变化图象如图乙所示，当S闭合，S1、S2断开，滑片P从b端滑到Rac＝25Rab时，灯恰好正常发光，滑片P在b端和c处时电压表示数之比为2∶1；

再闭合S1、S2，保持滑片P的位置在c处不变，电流表示数变化了2A，求：

（1）灯泡正常发光时的电阻；

（2）电源电压；

（3）电阻R0的阻值。

【方法技巧】

（1）根据灯泡正常发光时的额定电压和图乙中所对应的额定电流，根据R＝UI求出灯泡正常发光时的电阻；

（2）根据题中的比例关系求出S闭合，S1、S2断开，滑片P在b端时通过电路中的电流，再根据电源电压不变求出滑动变阻器在b端和c处时的电阻，进而求出电源电压；

（3）根据题意和并联电路电流特点可求出电阻R0的阻值。

（1）由图乙可知，当灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.5A，灯泡正常发光时的电阻R＝UI＝6V0.5A＝12Ω。

（2）当S闭合，S1、S2断开，滑片P在b端时，灯泡与Rab串联，设此时电流为Ib，当S闭合，S1、S2断开，滑片P在c处时，灯泡与Rac串联，因灯泡正常发光，此时电流为0.5A，据题意：

IbRab＝2I额Rac，将I额＝0.5A，Rac＝25Rab代入式中可得，Ib＝0.4A，由图乙知，此时灯泡两端电压为4V，根据电源电压不变可得：

4V＋IbRab＝I额Rac＋6V，解得Rab＝10Ω，Rac＝25Rab＝4Ω，电源电压：

U＝4V＋IbRab＝4V＋0.4A×

10Ω＝8V。

（3）当S、S1、S2闭合，L被短路，R0与Rac并联，根据并联电路特点可得：

UR0＋URac＝2A＋0.5A，解得：

R0＝16Ω。

2．欧姆定律、电功率的综合计算

【例2】（2020河北38题）在图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡的额定电压为2.5V，变阻器的最大阻值R为定值电阻R0的三倍。

闭合开关S，当滑片P置于某点时，电压表示数为2.5V，电流表示数为I1；

当滑片P置于最右端时，电流表示数为I2，且I1∶I2＝5∶4。

两次变阻器连入电路的电阻之比R1∶R＝8∶15。

图乙是该小灯泡的I－U图象。

（1）小灯泡正常发光时的电阻值；

（2）滑片置于最右端时，小灯泡的实际功率；

（3）电源电压。

（1）由图象可知：

当UL＝2.5V时，I1＝IL＝0.25A

因为I＝UR，所以灯泡正常发光时的电阻RL＝ULIL＝2.5V0.25A＝10Ω。

（2）当滑片置于最右端时，L、R0及R串联。

由于I2＝45I1＝0.2A，由图象可知，灯泡两端电压UL2＝1V

小灯泡的实际功率PL2＝UL2I2＝1V×

0.2A＝0.2W

（3）当滑片置于最右端时，灯泡的电阻RL2＝UL2I2＝1V0.2A＝5Ω

由于U＝I1（RL＋R0＋R1）①

U＝I2（RL2＋R0＋R）②

已知R1∶R＝8∶15③

R＝3R0④

将RL＝10Ω，RL2＝5Ω，I1＝0.25A，I2＝0.2A代入方程组①②③④式，

解得：

U＝9V。

3．电功率、电热的综合计算

【例3】（2020保定8中模拟）电热加湿器工作原理：

加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。

下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。

额定电压

220V

额定最大发热功率

400W

水箱容积

4L

适用面积

40～60m2

（1）若加热前水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3分钟，则电热槽中水的质量是多少千克？

[不计热损失，c水＝4.2×

103J/（kg·

℃）,结果保留两位小数]

（2）加湿器在低档时的发热功率；

（3）对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议。

（1）加热时间最短时，电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失，根据W＝Pt求出消耗的电能，根据W＝Q吸＝cm（t－t0）求出电热槽中水的质量；

（2）由电路图可知，电热加湿器在高档时，R2被短路，电路中只有R1，根据P＝U2R，求出R1的阻值，当加湿器在低档时，R1与R2串联，根据电阻的串联特点和P＝U2R，结合R1、R2的阻值相同求出低档时的发热功率；

（3）电热加湿器会使需要制冷的室内气温升高，可以根据液体的沸点随压强的降低而降低进行改进。

（1）加热时间最短时，电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失，根据W＝Pt和Q吸＝cm（t－t0）可得：

P1t＝cm（t2－t1），即400W×

3×

60s＝4.2×

℃）×

m×

（100℃－20℃），解得：

m≈0.21kg；

（2）电热加湿器在高档时，R2被短路，电路中只有R1，根据P＝U2R可得：

R1＝U2P高＝（220V）2400W＝121Ω，当加湿器在低档时，R1与R2串联，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且R1＝R2，∴低档时的发热功率：

P低＝U2（R1＋R2）＝（220V）2（121Ω＋121Ω）＝200W；

（3）电热加湿器会使需要制冷的室内气温升高，可以降低电热槽内气压来降低沸点，达到改进的目的。

1．（2020河北38题）如图

（1）所示，L上标有“6V3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为100Ω。

只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia。

只闭合S2，移动滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图

（2）所示；

当滑片P置于b点时，电压表示数Ub＝8V，电流表示数为Ib。

已知Ra∶R0＝12∶5，Ia∶Ib＝3∶5。

（灯丝电阻不随温度变化）求：

（1）小灯泡的电阻；

（2）定值电阻R0和电源电压；

（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；

只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少。

2．（2020河北38题）实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L1和L2，将它们连接到图

（1）所示的电源电压可调的电路中，其中通过L2的电流与电压的关系如图

（2）所示。

闭合开关S1、S2，断开S3，滑片P置于最左端时，一只小灯泡正常发光，电路消耗的功率为5.2W；

只闭合S3，滑片P置于最右端时，也有一只小灯泡正常发光，且L2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为：

R2∶R＝1∶4。

（1）L2正常工作时的电阻。

（2）L1正常工作时的电流。

（3）在一只小灯泡正常发光条件下，电源电压的调节范围。

3．（2020连云港中考）如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。

将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。

（1）滑动变阻器R的最大阻值；

（2）R0的阻值及电源电压；

（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电阻R0消耗的功率。

4．（2020重庆中考）如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡L标有“6V3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω1A”字样，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A，R0为一定值电阻；

当闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光；

不计温度对灯丝电阻的影响。

（1）小灯泡L的电阻；

（2）闭合开关S、S1，断开S2时，通电1min，电流通过定值电阻R0所做的功；

（3）当闭合开关S、S2，断开S1时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器R功率的变化范围。

5．（2020邢台模拟）几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”二字。

现在市面上流行如图所示的新型电饭锅，采用了“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的口感和营养，其简化电路如图甲所示。

R1和R2均为电热丝，S是自动控制开关。

把电饭锅接入220V的电路中，用电饭锅的“聪明火”煮米饭，电饭锅工作时的电流随时间变化的图象如图乙所示。

（1）求电热丝R2的阻值（计算结果保留一位小数）；

（2）这个电饭锅在0～15min把质量为1.1kg的米饭由20℃加热到100℃，求电饭锅在这段时间内加热的效率[c米饭＝4.2×

℃）]。

6．（2020原创预测）现有一个小灯泡和两个相同的定值电阻，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.35A，小灯泡和定值电阻的I－U图象如图所示。

（1）将小灯泡接入电路，电路电流为0.2A，小灯泡的实际功率为多少？

（2）将两个定值电阻并联后接在电压为2.5V的电源两端，工作0.5小时，共消耗多少电能？