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- 2021-05-10 发布
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专题五 计算题
第1课时 力学计算题
一、密度
1.每节油罐车的容积为50 m3,从油罐中取出20 cm3的油,质量为17 g,则一满罐的油的质量是多少吨?
二、速度
2.从遵义到重庆江北机场的路程为296 km,一辆小车以74 km/h的平均速度行驶了一半路程后,又以100 km/h的平均速度行驶完后一半路程.求:
(1)这辆小车从遵义到重庆江北机场所需的时间是多少?
(2)这辆小车从遵义到重庆江北机场的平均速度是多少?
三、压强
3.如图X5-1-1所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,重为30 N,其底面积为1 200 cm2 .鱼缸内装有0.2 m深的水,水的质量是27 kg,g取10 N/kg,计算:
(1)鱼缸内所装水的重力;
(2)鱼缸底部受到的水的压强;
(3)鱼缸对桌面产生的压强.
图X5-1-1
4.(2012年兰州)我国从20世纪70年代开始大规模研制潜水器,现已达到国际领先水平.2010年7月下水的“蛟龙号”深海潜水器,是我国自主研制的,其设计的下潜深度达7 000 m.2011年7月已完成5 000 m级深海潜海和科学探测.若“蛟龙号”潜水器下潜至5 000 m,求:
(1)它受到海水的压强大约是多少?(ρ海水=1.03×103 kg/m3,取g=10 N/kg)
(2)若观察窗的面积为300 cm2,则海水对观察窗的压力大约是多少?
四、浮力
5.(2011年郴州)有一木板漂浮在水面上,已知木板重1 800 N,体积为0.3 m3.g取10 N/kg,求:
(1)木板的密度;
(2)木板所受的浮力;
(3)有一个人重700 N,通过计算说明他能否安全地躺在木板上?
6.(2011年兰州)在水中放入质量为3 kg的木块,木块静止时有的体积浸入水中.求:
(1)木块静止时所受的浮力.
(2)木块的体积.
五、机械效率
7.如图X5-1-2所示,工人用滑轮组提升重240 N的物体,所用的拉力为150 N,物体在5 s内匀速上升1 m.求:
(1)有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力的功率.
图X5-1-2
8.(2012年广东)如图X5-1-3所示,小王站在高3 m、长6 m的斜面上,将重200 N的木箱A沿斜面从底端匀速拉上顶端,拉力大小恒为120 N,所花的时间是10 s.求:
(1)木箱A沿斜面方向的运动速度.
(2)小王对木箱A做功的功率.
(3)斜面的机械效率.
图X5-1-3
六、功、功率
9.图X5-1-4所示的是某品牌小汽车,下表列出了有关它的部分数据:
小汽车质量700 kg
小汽车额定功率60 kW
每个轮胎与地面的接触面积500 cm2
100 km耗油量10 L
汽油的密度0.71×103 kg/m3
汽油价格5.0元/L
求:(1)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多大?
(2)若该小汽车行驶100 km,则需耗油多少千克?
(3)假若该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶,速度为20 m/s.请计算该车10 min内牵引力所做的功和小汽车受到的阻力.(g取10 N/kg,1 L=10-3 m3)
图X5-1-4
第2课时 电学计算题
一、欧姆定律
1.(2012年福州)如图X5-2-1所示,小灯泡L标有“6 V 0.3 A”的字样,R=30 Ω,闭合开关S,小灯泡L正常发光,则电流表的示数是多少?
图X5-2-1
2.如图X5-2-2所示电路,电源电压保持不变.在甲图中,闭合开关S,电压表示数为4 V,电流表示数为0.4 A;乙图中,闭合开关S,电压表示数为6 V.求:
(1)R1、R2的阻值;
(2)乙图中电流表示数.
图X5-2-2
3.如图X5-2-3所示,R1=10 Ω,闭合开关S后,电压表的示数U2=2.4 V,电流表的示数I=0.4 A.求:
图X5-2-3
(1)电压表的示数U1.
(2)电阻R2的阻值.
以下是小谢同学的解答过程:
解:因为R1、R2并联,所以U1=U2=2.4 V
I1===0.24 A
I2=I-I1=0.4 A-0.24 A=0.16 A
R2===15 Ω
小谢同学的错误根源是:________________________________________________________________________.
我的解答是:
二、电功、电功率、焦耳定律
4.(2012年益阳)学校公共卫生间的路灯连接如图X5-2-4所示,已知每个灯泡的规格为“220 V 100 W”.不考虑灯泡电阻受温度的影响,求:
(1)其中一个灯泡的电阻;
(2)电路的电压正常时,每个灯泡的实际功率.
图X5-2-4
5.家庭电路的电压是220 V,某空调器处于制冷状态时的功率P1是2.2 kW,送风状态时的功率P2是0.22 kW,它们是交替运行的,现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图X5-2-5所示.
(1)空调器在前5 min内处于什么状态?此时通过它的电流是多少?
(2)在1 h内,空调器将消耗的电能是多少度?
图X5-2-5
6.小明家中有一个具有保温功能的电饭锅,从它的说明书上收集到如下表中的数据,电饭锅的电路原理图如图X5-2-6所示.请问:
额定电压
220 V
频 率
50 Hz
加热功率
880 W
保温功率
40 W
最大容积
3 L
图X5-2-6
(1)当开关S断开时,该电饭锅是处于保温状态还是加热状态?
(2)该电饭锅正常加热时,电路中的电流是多大?
(3)电路中电阻R1、R2的阻值各是多大?
(4)若在傍晚用电高峰期,电路中的实际电压只有200 V,则此时该电饭锅在加热状态的实际功率是多大?(计算结果保留整数)
7.5月20日是“中国学生营养日”,学生的膳食结构越来越受到学校、家庭和社会的重视.妈妈为了改善小红的早餐营养,买了一台全自动豆浆机,豆浆机的工作原理示意图和铭牌如下:
图X5-2-7
××全自动豆浆机
型号
JK-16B
加热功率
800 W
额定电压
220 V
电动机功率
150 W
额定频率
50 Hz
额定容量
1.1 L
(1)计算豆浆机正常工作时的最大电流.
(2)豆浆机做一次豆浆,若电动机累计工作3分钟,电阻丝累计加热12分钟,则总共消耗多少电能?
第3课时 热学、电热和电力综合计算题
一、热量计算
1.某浴池用的是地下温泉水,浴池中水的体积是40 m3,初温是85 ℃,当温度降到45 ℃时可供洗浴使用.温泉水的密度约为1.0×103 kg/m3,温泉水的比热容约为4.2×103 J/(kg·℃),煤的热值是3.0×107 J/kg.求:
(1)浴池中温泉水的质量是多少?
(2)当浴池中的温泉水从85 ℃降到45 ℃时,放出的热量是多少?
(3)温泉水放出的这些热量相当于完全燃烧多少千克的煤?
2.太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置.某品牌太阳能热水器,在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度(用R表示)为R=300 J/(m2·s),它表示每平方米面积上一秒内接收到的太阳能为300 J.该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积是2 m2,贮水箱中盛有0.1 m3的水.求:
(1)贮水箱中水的质量.
(2)若在阳光下照射70 min,所接收到的太阳能全部用来加热水,贮水箱中的水温可升高多少度.[ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
二、热机效率
3.某快艇使用的汽油热值约为4.6×107 J/kg,密度约为0.7×103 kg/m3,油箱容积50 L,它在水中匀速航行时所受的阻力f=1 400 N,试求:
(1)如果把油箱装满,则汽油的质量是多少?
(2)若快艇匀速行驶46 km,则牵引力所做的功是多少?
(3)若快艇匀速行驶46 km耗油8 L,则发动机的效率为多少?
三、电力综合
4.(2011年河源)如图X5-3-1所示,是一直流电动机提升重物的装置.已知重物质量m=50 kg,电源电压U=110 V保持不变,电动机线圈的电阻R=4 Ω,不计各处摩擦,当电动机以某一速度匀速向上提升重物时,电路中的电流I=5 A.(g=10 N/kg)求:
(1)电源的输出功率;
(2)电动机线圈电阻R的发热功率;
(3)试从能量转化和守恒的角度,求重物上升的速度大小.
图X5-3-1
5.使用太阳能汽车是开发新能源的途径之一.有一款太阳能汽车如图X5-3-2所示,太阳光照射到该车电池板上的总功率为8×103 W时,电池产生的电压是120 V,该电压对车上电动机提供的电流是10 A.问:
(1)此时电动机每分钟消耗的电能是多少焦耳?
(2)太阳能汽车将太阳能转化为电能的效率多大?
(3)使用太阳能有许多优点,但也有不足之处.请你写出使用太阳能的优点和不足之处,各写一点.
图X5-3-2
四、电热综合
6.(2012年湛江)廉江市汇立电器厂生产某型号不锈钢电水壶如图X5-3-3所示,它的铭牌信息如下表所示.电水壶装满初温为20 ℃的水,在额定电压下将水烧至100 ℃用了7 min.[水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求:
图X5-3-3
额定电压
220 V
额定功率
2 000 W
频率
50 Hz
容积
2 L
(1)电水壶正常工作时的电流多大?(结果保留两位小数)
(2)水吸收的热量是多少?
(3)电水壶在烧水过程中的能量转化效率是多少?
7.(2010年广东)小明学习了电功率的知识后,想利用家里的电能表(如图X5-3-4所示)和手表,测出一些家用电器的有关数据.
(1)当家里只有一台电冰箱在正常工作时,他测出电能表1分钟转了3圈,求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳?
(2)当电冰箱和电热水壶同时工作时,他测出电能表1分钟转33圈,求此时电热水壶的电功率是多少瓦?
(3)如果用此电热水壶把1 kg的水由20 ℃加热至沸腾需要的时间是多少秒?[不考虑热量的损失,气压为一个标准大气压,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
图X5-3-4
专题五 计算题
第1课时 力学计算题
1.解:油的密度为
ρ===0.85 g/cm3=0.85×103 kg/m3
则一满罐的油的质量为
m2=ρV2=0.85×103 kg/m3×50 m3=42.5 t.
2.解:(1)t=t1+t2=+
=+
=2 h+1.48 h=3.48 h.
(2)v===85.05 km/h.
3.解:(1)G=mg=27 kg×10 N/kg=270 N.
(2)p液=ρgh
=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m
=2×103 Pa.
(3)F=G+G重=270 N+30 N=300 N
p===2 500 Pa.
4.解:(1)潜水器受到海水的压强为
p=ρ海水gh
=1.03×103×10×5 000 Pa=5.15×107 Pa.
(2)观察窗受到的压力为
F=pS=5.15×107×300×10-4 N=1.545×106 N.
5.解:(1)m===180 kg
ρ===0.6×103 kg/m3.
(2)F浮=G=1 800 N.
(3)当木板浸没时所受浮力
F=ρ水V排g
=1.0×103 kg/m3×0.3 m3×10 N/kg
=3 000 N
木板和人共重:G=1 800 N+700 N=2 500 N