北京市中考物理 复习方法指导 专题四 基本计算题典例点拨练习.docx
《北京市中考物理 复习方法指导 专题四 基本计算题典例点拨练习.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京市中考物理 复习方法指导 专题四 基本计算题典例点拨练习.docx（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
北京市中考物理复习方法指导专题四基本计算题典例点拨练习
北京市中考物理复习方法指导专题四基本计算题典例点拨练习
方法指导
近年来，随着中考改革的推进，计算题难度已经有明显的下降。
主要体现在情景简单、所需公式较少，数学运算量较从前有大幅度降低。
所以，同学们要明确物理过程，熟练掌握以下基本公式及使用条件，就可以应对考题。
计算题主要以力学和电学综合为主。
为灵活应对计算题的考查，同学们需要对概念有全面的理解，并牢记以下计算公式及使用条件：
（1）速度：
v＝
（2）密度：
ρ＝
（3）重力：
G＝mg＝ρVg
（4）压强：
p＝
（5）浮力：
①用测力计称量：
＝；
②阿基米德原理：
＝＝＝；
③漂浮或悬浮（二力平衡）：
＝G
（6）杠杆平衡原理：
＝
（7）功：
W＝Fs
（8）功率：
P＝＝Fv
（9）机械效率：
η＝
（10）热量：
＝，＝
（11）燃料完全燃烧放出热量：
Q=mq，Q=qV
（12）欧姆定律：
I＝
（13）串联电路、并联电路中电流、电压、电阻的关系:
①串联电路：
②并联电路：
=+
（14）电功：
W＝UIt=Pt（对于电热器W=）
（15）电功率：
P＝＝UI（对于电热器P＝＝）
（16）焦耳定律：
Q＝（对于电热器Q=UIt==Pt）
（17）对于纯电阻，电流做功全部转化为热能：
Q＝W＝Pt
要特别注意：
滑轮组吊重物时的机械效率：
（1）η＝＝＝（n股绳子吊物体）
（2）η＝＝（不计绳重和摩擦）
（3）滑轮组水平拉物体时的机械效率（克服摩擦力做功）：
η＝＝＝
典例点拨
【例1】（2015·中考—力学计算）用如图专4-1所示的滑轮组提升物体A。
在匀速竖直提升物体A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度为0.1m/s，滑轮组的机械效率η为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
图专4-1
求：
（1）拉力F做功的功率P；
（2）物体A所受的重力；
（3）动滑轮所受的重力。
【思路分析】本题涉及滑轮组、机械效率、功率、受力分析等问题，属于综合题。
求解过程参考如下：
（1）绳端的速度
=2×0.1m/s=0.2m/s
拉力F做功的功率
=400N×0.2m/s=80W
（2）滑轮组的机械效率η==
即90%=
解得=720N
（3）将物体与动滑轮作为研究对象，其受力情况如图专4-2所示
图专4-2
+=2F′
F′=F
720N+=2×400N
=80N
【答案】
（1）80W
（2）720N（3）80N
【例2】（2016·中考—力学计算）图专4-3是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重800N的建筑材料A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。
在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200W。
绳重可忽略不计。
图专4-3
求：
（1）有用功；
（2）动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η。
【思路分析】本题与2015年同类型题目相比，从情景图上降低了难度，计算也容易些。
参考答案如下：
=Gh=800N×10m=8000J
（2）η====80%
【答案】
（1）8000J
（2）80%
【例3】（2016·中考—电学计算）如图专4-4所示，电源两端电压为12V并保持不变，电阻的阻值为8Ω。
当开关S闭合时，电压表示数为4V。
图专4-4
求：
（1）电阻的阻值；
（2）电阻消耗的电功率。
【思路分析】较2015年并联电路相比，2016考查的是简单串联电路的计算。
将欧姆定律与串联电路特点结合，加入电功率的计算。
参考答案如下：
当开关S闭合时，等效电路如图专4-5所示
图专4-5
=12V-4V=8V
I===1A
===4Ω
=8V×1A=8W
【答案】
（1）4Ω
（2）8W
【例4】（2015·顺义二模）图专4-6是小刚所设计的一种小鸡孵化器的电路模型。
在一般情况下，只需灯光照明，温度较低时，则需要加热。
电源电压为72V且保持不变，为定值电阻，为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“200Ω3A”的字样，灯泡L上标有“12V3W”的字样。
求：
图专4-6
（1）灯泡L正常工作时的电流；
（2）闭合开关S，断开开关、，灯泡正常工作，的阻值；
（3）开关S、、均闭合时，上消耗的电功率的范围（保证用电器安全）。
【思路分析】
（1）灯泡正常工作时的电流为I
I===0.25A
（2）灯泡正常工作，两端的电压=72V-12V=60V
因此，的阻值为===240Ω
接入电路的最大阻值为=200Ω，此时上消耗的电功率为
===25.92W
接入电路的阻值最小时，流过的电流为3A
=UI=72V×3A=216W
所以上消耗的电功率的范围是25.92W~216W
【答案】
（1）0.25A
（2）240Ω（3）25.92W216W
同步训练
一、力学部分
1.（2016·海淀一模）用如图专4-7所示的滑轮组提升物体A，物体A受到的重力大小为。
在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为，滑轮组的机械效率为η。
已知：
=800N，=0.4m/s，η=80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。
求：
图专4-7
（1）动滑轮所受的重力；
（2）拉力F做功的功率P。
答案：
（1）滑轮组的机械效率：
η==
代入数据80%=
解得=200N
（2）对动滑轮和物体A受力分析如图专4-8所示。
图专4-8
依据物体的平衡有2F=+
解得F=500N
拉力F做功的功率：
P===500N×2×0.4m/s=400W
2.（2016·西城一模）用如图专4-9所示的滑轮组从水中提升物体A，物体A完全在水面下匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力为F，滑轮组的机械效率为η。
已知：
F=400N，η=80%，物体A的体积V=9，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均忽略不计。
求：
图专4-9
（1）物体A的浮力；
（2）物体A所受的重力。
答案：
（1）物体A所受浮力
＝
＝×10＝90N
（2）在匀速提升水中物体A的过程中，以动滑轮和物体A为研究对象
滑轮组的机械效率η==，
即80%=，
解得：
=730N
3.（2016·东城一模）如图专4-10所示，质量为20kg的物体沿水平面以0.4m/s的速度做匀速直线运动，地面与物体间的摩擦力为12N。
（g=10N/kg）
图专4-10
（1）不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦的情况下，绳子自由端的拉力为多少？
（2）若考虑绳重、滑轮与轴之间的摩擦，且滑轮组机械效率为80%，绳子自由端的拉力为多少？
拉力做功的功率为多少？
答案：
=f=×12N=4N
（2）根据η=，=5N。
×nv=5N×3×0.4m/s=6W
4.（2016·平谷一模）工人用如图专4-11所示的滑轮组匀速打捞沉在水中体积是的铝块。
在匀速打捞过程中，被打捞的铝块露出水面前与完全出水后工人对绳的拉力之比为2∶3，不计摩擦、绳重及水的阻力，已知铝的密度为，g取10N/kg。
求：
图专4-11
（1）铝块浸没在水中时所受的浮力；
（2）铝块完全出水后，滑轮组的机械效率；
（3）铝块完全出水后，以0.2m/s的速度被匀速提升时，工人拉绳的功率。
答案：
＝300N
（2）η=90%（3）P＝180W
5.（2016·昌平二模）如图专4-12所示，是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机，提升机由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼、电动机等几个部件构成，用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处。
如果罐笼和动滑轮的总质量为150kg，一次提升建筑材料250kg，提升高度为10m，不计滑轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力，取g=10N/kg，求：
图专4-12
（1）钢丝绳的拉力；
（2）该提升机此次提升建筑材料的机械效率。
解：
=150kg×10N/kg=1500N
=250kg×10N/kg=2500N
F==（2500N+1500N）=2000N
（2）η====62.5%
6.（2016·石景山二模）如图专4-13所示，放在水平地面上的物体A，质量为114kg，物体A与水平地面的接触面积为。
工人师傅用600N的拉力F匀速向上提升物体A，物体A上升的速度为0.2m/s。
不计摩擦及绳重，g取10N/kg。
求：
图专4-13
（1）工人师傅5s时间做的功。
（2）提升物体A时，此滑轮组的机械效率。
（3）若工人师傅用450N的拉力提升物体A，物体A没有被拉动，此时物体A对地面的压强。
答案：
（1）W==600N×0.2m/s×2×5s=1200J
=114kg×10N/kg=1140N
η===95%
（3）对A物体和动滑轮受力分析：
图专4-14
=2F-2F′=2×600N-2×450N=300N
p===2000Pa
7.（2015·西城二模）在起重机吊臂前端装有滑轮组，滑轮组的连接方式如图专4-15所示。
已知重物A的底面积为2，质量是2.4t。
当与滑轮相连的每段绳子上的拉力为N时，静止在水平地面的重物A对地面的压强比它没有受到拉力时减小了Pa。
不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg，求：
图专4-15
（1）动滑轮所受重力；
（2）当重物A匀速上升时，滑轮组的机械效率η。
答案：
（1）重物对地面减小的压力
＝pS＝Pa×2＝N
重物对地面减小的压力等于绳子对重物的拉力
以重物为研究对象受力分析如图专4-16甲
＝
地面对重物的支持力
＝＝＝kg×10N＝N
图专4-16
以物体和动滑轮为研究对象，受力分析如图乙
＝
＝
＝N
＝N
（2）机械效率
η＝＝＝＝96%
二、电学部分
1.图专4-17是超市、地铁等公共场所运送人们上下楼的自动扶梯。
下表是小阳收集的某自动扶梯的一些参数。
额定电压U/V
380
电功率P/kW
4（空载）——20（满载）
运行速度v/（m·）
0.8
最大载重量/N
图专4-17
（1）该扶梯在额定电压下，满载运行时的工作电流；（结果保留一位小数）
（2）某次该扶梯将五个人送上楼，扶梯的电功率为6kW，扶梯运行10s消耗多少焦的电能。
答案：
（1）I＝＝≈52.6A
（2）W＝Pt＝W×10s＝J
2.（2016·丰台一模）如图专4-18是一种多功能蒸汽电熨斗及部分参数规格。
（计算结果保留一位小数）
图专4-18
求：
（1）该电熨斗正常工作时的电流；
（2）该电熨斗正常工作10分钟消耗的电能。
答案：
（1）通过电熨斗的电流I==≈6.4A
（2）消耗的电能W=Pt=1400W×600J
3.（2016·西城一模）某种型号的电热饮水机如图专4-19甲所示。
图乙是它的电路原理图，其中电热丝与的阻值不变。
温控开关S可以根据热水箱中水的温度，自动控制饮水机处于加热或保温状态。
下表是这台电热饮水机的铭牌。
求：
（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流；（请画出相关状态的等效电路图）
（2）饮水机在加热状态下正常工作6min所消耗的电能为多少度。
水桶容量
20L
热水箱容量
1.2L
额定电压
220V
加热功率
1100W
保温功率
40W
甲乙
图专4-19
答案：
（1）当开关S闭合时，只有电阻接入电路。
等效电路图如图专4-20所示。
图专4-20
此时接入电阻最小，电路功率最大，饮水机处于加热状态。
饮水机加热状态时：
===5A
（2）加热状态6min消耗的电能为：
W==1.1kW×0.1h=0.11kW·h=0.11度
4.如图专4-21甲是某型号的电暖气，图乙是其内部的电路简化图，表格中列出了有关参数。
当只闭合开关时，电暖气处于“700W”的挡位工作。
甲乙
图专4-21
型号
****
操作方式
手动
功率选择
2000W/1300W／700W三挡可调
额定电压
220V
（1）电暖气在“2000W”挡位正常工作时，电路中的开关处于什么状态？
（2）电暖气在“700W”挡位正常工作时，通过电暖气的电流是多少？
（结果保留整数）
（3）某一次使用中，先让电暖气在“2000W”挡位正常工作工作15min，随后调到“700W”挡位正常工作2h，共消耗多少电能？
解：
（1）同时闭合和
（2）I＝=≈3A
（3）W＝+＝2kW×0.25h＋0.7kW×2h＝1.9kW·h
5.（2016·朝阳一模）我国有丰富的风能及太阳能资源，路灯作为户外装置，两者结合做成风光互补路灯，无疑给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案。
如图专4-22所示为某公司生产的风光互补LED路灯外形图和电路原理图，该灯电路中两只LED灯是并联的，每套路灯的相关参数如下表，求：
太阳能电池板
24V280W
1个
风力发电机
24V300W
1个
蓄电池
12V120Ah
2个
LED灯
24V60W
2个
图专4-22
（1）两个LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流；
（2）如果用风光互补路灯替换发光亮度相同的400W的传统路灯，那么1000套风光互补路灯每天工作10小时节约多少电能。
答案：
（1）I=+=2×=2×=5A
=1000×0.4kW×10h-1000×0.12kW×10h=2800kW·h
6.（2016·石景山二模）图专4-23是家用电热水壶的照片，通电后，壶内底部的电热丝发热，可将壶内的水烧开，电热水壶的相关参数如下表。
请根据表中参数计算：
图专4-23
额定电压
220V
额定功率
1100W
频率
50Hz
容量
1.5L
（1）电热水壶正常工作时通过壶内电热丝的电流。
（2）电热水壶正常工作5min产生的热量。
（3）若用户输电线路的电压下降了10%，此时电热水壶的实际功率（认为电热丝电阻不变）。
答案：
（1）I===5A
（2）Q=W=Pt=1100W×300J
（3）因为=90%
===0.81
所以=0.81×1100W=891W
7.（2015·石景山二模）下表是小明家某品牌电冰箱的铭牌。
周末小明全家去郊游，从星期六上午10：
00出门到星期天上午10：
00回家的这一天中，他家的用电器只有电冰箱工作（正常且自动间歇），他们出门时和回家时电能表前、后两次的示数如图专4-24所示。
则：
图专4-24
型号
ABC66
额定电压
220V
额定功率
110W
（1）该电冰箱正常工作时的电流?
（2）电冰箱在这一天中实际停机的时间共多少小时?
（3）电冰箱主要工作部件是压缩机（压缩机实际是一个电动机），电冰箱正常工作时压缩机将电能转化为机械能和内能，如果压缩机线圈的电阻是8Ω，求电冰箱正常工作时压缩机的机械功率?
答案：
（1）由P＝UI得：
I＝＝=0.5A
（2）W＝5653.9kW·h－5652.8kW·h＝1.1kW·h
===10h
＝＝24h－10h=14h
（3）解法一：
＝＝×8Ω＝2W
＝＝110W－2W＝108W
解法二：
Q＝＝×8Ω×10×3600s＝J
＝W－Q＝J＝J
===108W
8.（2015·西城二模）如图专4-25所示为某家用电热水器工作电路简化图。
表中为三种加热模式相关参数。
求：
加热模式
工作状态
额定功率P/kW
1
单独工作
2
2
单独工作
3
3
与交替工作
—
图专4-25
（1）该电热水器按“加热模式1”正常工作时的电流；（计算结果请保留整数）
（2）该电热水器按“加热模式1”连续正常工作10min所产生的热量；
（3）若该电热水器连续正常工作20min，消耗电能0.8kW·h。
通过计算判断该电热水器采用的加热模式。
答案：
（1）按“加热模式1”正常工作时的电流
==≈9A
（2）电热水器按“加热模式1”连续正常工作10min所产生的热量
＝＝2000W×600s＝J
＝＝＝2.4kW
因为2<3kW，所以选择的是“加热模式3”
9.（2015·房山一模）某同学家浴室装修时安装了浴霸如图专4-26甲所示。
此浴霸有四盏取暖灯、一盏照明灯、一个换气扇。
它们既可以同时工作又可以单独工作,控制此浴霸的开关面板如图乙所示。
说明书中关于该浴霸的部分数据，如下表所示。
求：
电压/频率
220V/50Hz
取暖灯功率
275W×4
照明功率
40W
换气功率
40W
甲乙
图专4-26
（1）照明灯和换气扇同时工作，取暖灯不工作时，干路中的电流I；（结果请保留两位小数）
（2）为了节约电能,该同学家采取了两项措施:
a.将40W的照明灯换成5W的节能灯；b.每次洗浴时由开四盏取暖灯改为只开两盏取暖灯。
就这两项节能措施，如果三口之家,每人每次洗浴时间为20min，隔天洗浴一次；照明灯平均每天开两小时,那么采取节电措施后他家每月（按30天计算）可以节约多少度电。
答案：
（1）I＝＝≈0.36A
（2）＝
＝0.035kW×2×30h＝2.1kW·h＝2.1（度）
＝＝0.55kW×1×15h＝8.25kW·h＝8.25（度）
W＝＋＝2.1kW·h＋8.25kW·h＝10.35kW·h＝10.35（度）
升级会员 