1、2024甘肃中考物理二轮专题训练 题型三 计算题 一、压力、压强相关计算类型1生活现象类1. 一辆主战坦克，质量为6104 kg，当它静止在水平地面上时，履带与地面接触的总面积为6 m2，求：(1)坦克受到的重力(g取10 N/kg)；(2)坦克对地面的压强2.自行车骑行是生活中一种环保的出行方式如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100 m的平直路面，用时20 s该过程中前后轮与地面的总接触面积为20 cm2，若小明的质量为55 kg，自行车重150 N，骑行时受到的阻力为总重的0.03倍(水1.0103 kg/m3)第2题图(1)求骑行时车对水平地面的压强；(2)该压强相
2、当于多高水柱产生的压强？(3)求骑行过程中动力做的功及功率类型2模型类(兰州4考)3.如图所示，小华依照帕斯卡做了一个实验，他用一个封闭的木桶，桶内装满水，上面插一根很细的管子；从楼上的阳台向管中灌水，只用了几杯水，当水位达到4 m高时，桶就被撑破了已知桶重20 N，桶内底面积为1 000 cm2，桶与地面接触的面积是200 cm2，管中水与桶内水的总体积为50 L，请回答下列问题：第3题图(1)小华所做的实验说明液体的压强与_有关；(2)当水位达到4 m高时，水对桶底产生的压强是多大？(3)桶对水平地面的压强为多大？4. 如图所示，质量为80 g的薄壁容器放在水平地面上，容器底面积为40 c
3、m2，内装0.52 kg的水，水深12 cm，已知水1.0103 kg/m3，取g10 N/kg，求：第4题图(1)容器对水平地面的压强；(2)水对容器底部的压力二、压强、浮力综合计算类型1结合实际情景类)1. 如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号(武汉舰)，它是052B型导弹驱逐舰其满载时的排水量约为7103 t当驱逐舰以72 km/h的速度匀速直线航行时，受到的阻力是自身总重力的0.01倍(海水密度近似取1.0103 kg/m3)求：第1题图(1)在水面下3 m深处，船体受到的海水的压强是多少？(2)驱逐舰满载时，受到的浮力是多少？(3)驱逐舰满载时，排开海水的体积是多少？(4)驱逐舰
4、满载时以72 km/h的速度匀速航行，受到的牵引力是多少？2.如图是我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克，它采用1 000马力V型水冷涡轮增压柴油机，安装了先进的火控系统和多种光电技术应用，使火炮威力更大、火力反应时间更短、打击精度更高该坦克具有潜渡功能，坦克重42 t，高2.3 m每条履带与地面的接触面积为2 m2.请利用给出的数据，求：(g取10 N/kg)第2题图(1)该坦克在水平路面行驶时，对地面的压强；(2)坦克在深为5 m的河水潜渡时，在坦克顶部面积为0.8 m2的舱门受的河水的压力；(3)坦克在该河段水中潜渡时，坦克对水平河床的压力为105 N，该坦克的体积是多大？类型2模型
5、类(兰州3考)3.一个质量忽略不计、底面积为100 cm2的容器中装有2 kg水，放在水平桌面上将一个石块挂在弹簧测力计下，测力计的示数为5.6 N，慢慢将石块浸没在水中，不接触杯壁和杯底，水无溢出，稳定后，弹簧测力计的示数为2.8 N(g取10 N/kg)求：第3题图(1)石块所受的浮力F浮；(2)石块的密度；(3)在如图所示状态下，容器底对桌面的压强p；4. 一题多设问 如图所示，圆柱形容器中盛有某种液体，该液体的密度为0.8103 kg/m3，一个体积为103 cm3、重力为6 N的实心物体被细线系在容器底部，此时液体的深度为60 cm.求：第4题图(1)液体对容器底部的压强；(2)细线
6、对物体的拉力；(3)剪断细线后，物体最终露出液体表面的体积；拓展设问(4)剪断细线后，液体对容器底部减小的压力；(5)若物体的底面积为100 cm2，则剪断细线后，物体底部受到液体的压强5. 如图所示，图甲中长方体石块和图乙中长方体木块完全浸没在同种液体中静止，石块和木块的体积相等. 甲、乙两图中细绳的拉力相等，已知石块和木块的重力分别为30 N、10 N石块的密度石1.5103 kg/m3.(忽略细绳所受的浮力，g取10 N/kg)求：第5题图(1)石块所受的浮力；(2)该液体的密度三、简单机械相关计算(兰州3考)1.一题多设问 如图所示，工人师傅用150 N的拉力，使重为1 000 N的物
7、体以0.2 m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦求：第1题图(1)工人师傅拉力的功率；(2)动滑轮的重；(3)若物重增大到2 000 N，则滑轮组的机械效率；拓展设问(4)物体是边长为10 cm的正方体，物体静止时对水平地面的压强；(5)工人师傅工作1 min时拉力所做的功；(6)物体在地面运动10 cm时摩擦力所做的功；(7)若工人师傅的体重为60 kg，则工人师傅最多可拉多重的物体？2.一题多设问 在美丽乡村建设中，政府为某村购置一批健身器材工人往车上搬运装有健身器材的箱子时，用长木板搭了一个3
8、 m长的斜面，把120 kg的箱子沿斜面匀速推到1 m高的车厢上，如图推箱子做的额外功是300 J(g取10 N/kg)求：第2题图(1)推箱子做的有用功；(2)斜面的机械效率；(3)沿斜面的推力；拓展设问(4)箱子受到的摩擦力；(5)若整个过程中用时15 s，则推力做功的功率四、热量、热效率相关计算类型1燃料烧水类(兰州3考)1.一题多设问 小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少，但在教材的燃料热值表中没有查阅到于是，他在家里将装有2 kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20 加热至80 的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035 m3.他通过上网查阅得
9、知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水4.2103 J/(kg)求：第1题图(1)在这个过程中水吸收了多少热量？(2)请你帮小明算出天然气的热值拓展设问(3)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克的焦炭？(焦炭的热值为q焦炭3.0107 J/kg)2. 如今太阳能热水器已走进了千家万户，某家庭太阳能热水器某天内接收太阳能的总热量为2.52107 J，使质量为80 kg，初温为20 的水温度升高到50 ，求：(1)已知干木柴的热值为q1.2107 J/kg，若由燃烧干木柴来提供2.52107 J的热量，需要完全燃烧多少千克干木柴？(2)这天该太阳能热水器中的水吸
10、收的热量是多少？水的比热容为c4.2103 J/(kg)(3)该太阳能热水器的效率是多少？类型2家用电器类(兰州3考；省卷6考)3. 王明同学家买了一个电热水壶，其铭牌上部分信息如下表所示求：额定电压220 V频率50 Hz额定容量1.8 L额定功率1 000 W第3题图(1)该电热水壶正常工作时的电阻是多少？(2)用该电热水壶将1.5 L的水从20 加热到100 ，水吸收的热量是多少？水的比热容是4.2103 J/(kg)(3)王明在测量电热水壶实际功率时，断开家中的其他用电器，让电热水壶单独工作，测得1.5 min内电能表指示灯闪烁了72次(电能表如图所示)，此电热水壶的实际功率是多少？4
11、.一题多设问 如图所示是一款电火锅的简化电路图，额定电压为220 V，当开关S0闭合后，锅内温控开关S自动控制小火和大火两种加热状态，已知R2的电阻为48.4 ，小火加热功率为1 000 W求：第4题图(1)电火锅大火加热的功率(2)用大火将2 kg清汤从20 加热到100 吸收的热量c汤4103 J/(kg)(3)若忽略热量损失，用大火将2 kg清汤从20 加热到100 需要的时间拓展设问(4)小火加热状态时电路中的电流(结果保留二位小数)(5)电阻R1的阻值5. 图甲是小明家的电饭锅及电路原理图，该电饭锅有高温和保温两挡，由开关S进行调节已知R0与R为电热丝，现将电饭锅接在220 V的电源
12、上，使用高温挡工作时，电饭锅功率为1 000 W；使用保温挡工作时，电饭锅功率为440 Wc水4.2103 J/(kg)根据相关知识，回答下列问题：第5题图(1)饭煮熟后，开关S将_(选填“闭合”或“断开”)(2)电热丝R的阻值为多少？(3)用此电饭锅高温挡将质量为1 kg，温度为25 的水加热，使锅中水温升高60 ，需用时5 min，求此加热过程中电饭锅的加热效率(4)如图乙所示，电能表上有参数模糊不清， 小明把家中其他用电器断开仅使用电饭锅，调至高温挡烧水5 min，电能表的转盘转了250转，则电能表上模糊的参数应该是多少？拓展设问(5)若某天晚上，用电饭锅高温挡将相同质量的水从25 加热
13、升高60 所用时间为6 min，则晚上的实际电压为多少？(假设电饭锅的加热效率不变，最终结果保留整数)6. 康康家里有一台电火锅，部分技术参数如下表，图甲是其内部电路的工作原理简图，R1、R2均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、S1、S2的通断可实现三个挡位功能的切换，其中S2是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关额定电压220 V高温挡1 100 W低温挡880 W保温挡 W第6题图(1)电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图像如图乙所示若用高温挡把质量为4 kg、初温为50 的水加热到60 ，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率；(保留三位有效数字)(2)若改用低温挡给(1)问中的水
14、加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能；(3)求电火锅正常工作时保温挡的电功率7. (模型建构)图甲所示为某款家用即热式饮水机，这种饮水机无水仓，打开出水开关立即给水加热，出水口随即流出热水，停止出水时加热就会停止其额定功率为2 800 W求：c水4.2103 J/(kg)第7题图(1)该饮水机正常工作时电流有多大？(计算结果保留一位小数)(2)某次该饮水机正常工作时，1 min内流出98 热水500 g，若忽略热量损失，则流入水的初温为多少？(3)图乙所示为小明家使用的电热丝类烧水壶，其铭牌为“220 V1 800 W”图丙为其简化示意图小明也想将其功率改造为2 800 W那他应该怎么做？请
15、将图丁中虚线框补画完整，并计算出相关电阻的阻值五、电学动态电路相关计算类型1滑动变阻器类1.一题多设问 在如图所示电路中，电源电压为18 V，电阻R1的阻值为10 ，滑动变阻器标有“50 2 A”字样，电压表的量程为“015 V”，闭合开关后，电路正常工作，求：第1题图(1)当电压表的示数为14 V时，电阻R1的电功率；(2)在滑片由B端移到A端的过程中，电路中的电流的变化范围；(3)若在电路中再串联一个量程为“00.6 A”的电流表，要使电路中的电流变化量最大，求滑动变阻器连入电路中的阻值范围拓展设问(4)当电压表示数为14 V时滑动变阻器接入电路的阻值(5)串联一个量程为00.6 A的电流
16、表，滑片由B端移动到A端的过程中，电压表示数的变化范围(6)接入电流表后，电阻R1功率的变化范围2. 如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为10 ，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示求：第2题图(1)小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值；(2)滑动变阻器的最大阻值；(3)电路总功率的最大值和最小值3. 如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示求：第3题图(1)滑动变阻器接入电路电阻为零
17、时，电路中的电流；(2)滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阻器两端的电压；(3)滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率类型2开关通断类4.如图所示，R16 ，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为1 A，S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2 A求：第4题图(1)电源电压；(2)电阻R2的阻值；(3)当S1、S2闭合，S3断开时，电路的总功率5. 如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R220 ，灯泡标有“6 V3 W”字样当S、S1、S2都闭合时，灯泡L正常发光；当S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为2 V (不考虑灯丝电阻随温度变化)求：第
18、5题图(1)灯泡电阻；(2)电源电压；(3)当S闭合，S1、S2断开时，通电1 min R1消耗的电能；拓展设问(4)电路消耗的最小功率类型3多开关与滑动变阻器结合类(兰州4考；)6. 在如图所示的电路中，电源电压恒定，电阻R1的阻值为10 ，电阻R2的阻值为40 .只闭合开关S和S1，将滑动变阻器R的滑动触头从最左端移动到最右端的过程中，电流表的示数从0.2 A逐渐增大到0.6 A求：第6题图(1)电源的电压U；(2)滑动变阻器R的最大阻值；(3)要使整个电路消耗的电功率最大，请写出开关S1、S2的开闭状态和滑动变阻器R的滑动触头所在位置，并计算出电功率的最大值7.如图所示，电源电压恒定，灯
19、泡L标有“9 V9 W”字样，且灯丝电阻不受温度影响当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，灯泡正常发光，电流表的示数为1.5 A；当开关S闭合、S1断开，滑片P在中点和b端时，电流表的示数之比为I中Ib53.求：第7题图(1)电阻R1的阻值；(2)滑动变阻器R2的最大阻值；(3)若开关S闭合，S1断开，且电流表的量程为00.6 A时，求电路消耗的最大功率与最小功率的比值多大？参考答案一、压力、压强相关计算1. (1)6105 N(2)1105 Pa 2. (1)3.5105 Pa(2)35 m(3)2 100 J105 W 3. (1)液体的深度(2)4104 Pa(3)2.6104 Pa 4
20、. (1)1 500 Pa(2)4.8 N二、压强、浮力综合计算1. (1)3104 Pa(2)7107 N(3)7103 m3 (4)7105 N 2. (1)1.05105 Pa(2)2.16104 N(3)32 m33. (1)2.8 N(2)2103 kg/m3(3)2 280 Pa 4. (1)4.8103 Pa(2)2 N(3)2.5104 m3 (4)2 N(5)600 Pa5. (1)20 N(2)1103 kg/m3三、简单机械相关计算1. (1)60 W(2)100 N(3)80%(4)1105 Pa (5)3 600 J(6)20 J(7)5 500 N 2. (1)1
21、200 J(2)80%(3)500 N(4)100 N (5)100 W四、热量、热效率相关计算1. (1)5.04105 J(2)4107 J/m3(3)0.084 kg 2. (1)2.1 kg(2)1.008107 J(3)40% 3. (1)48.4 (2)5.04105 J(3)900 W 4. (1)2 000 W(2)6.4105 J(3)320 s (4)4.55 A(5)48.4 5. (1)断开(2)61.6 (3)84% (4)3 000 r/(kWh)(5)201 V 6. (1)1.68105 J84.8% (2)63.6%，因为，所以高温挡更节能 (3)176 W7
22、. 解：(1)由PUI得，该饮水机正常工作时的电流I12.7 A(2)由P得，正常工作1 min时消耗的电能WPt2 800 W160 s1.68105 J若忽略热量损失，则水吸收的热量Q吸W1.68105 J由Q吸cmt得，t80 则水的初温t初t末t98 80 18 (3)方法一：如答图甲所示第7题答图甲要将烧水壶的功率从1 800 W提高为2 800 W，根据PUI和I得P，电压不变，要增大功率，以给电路中再并联一个电热丝从而减小电路中的总电阻，并联电热丝消耗的电功率P并PP2 800 W1 800 W1 000 W并联电热丝的阻值R并48.4 方法二：如答图乙所示第7题答图乙要将烧水壶
23、的功率从1 800 W提高为2 800 W，根据PUI和I得P，电压不变，要增大功率，可以给电路中换一个阻值更小的电热丝新电热丝的阻值R17.3 五、电学动态电路相关计算1. 解：(1)由图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电压表的示数为14 V，则R1两端的电压U1UU218 V14 V4 V电阻R1的电功率P1.6 W(2)在滑片由B端移到A端的过程中，电压表的量程为“015 V”，则电压表的最大示数为15 V，当U2大15 V，R1两端的电压U1 UU2大18 V15 V3 V此时电路中的电流最小I0.3 A当电压表的示数为0，R1两端的电压为18 V时，电路中
24、的电流最大I1.8 A故电路中电流的变化范围为0.31.8 A(3)若在电路中再串联一个量程为“00.6 A”的电流表，则电路中的电流最大为0.6 A，根据欧姆定律可得电路的总电阻R总30 此时滑动变阻器连入电路中的阻值最小为R2最小 R总 R130 10 20 电压表的最大示数为15 V，则滑动变阻器连入电路中的阻值最大为R2最大50 故滑动变阻器连入电路中的阻值范围为2050 【拓展设问】(4)此时通过电路中的电流I0.4 A滑动变阻器接入电路的阻值R235 (5)由(3)知，电路中的最大电流I最大0.6 A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小为20 ，则变阻器两端的最小电压为UminI最
25、大R2最小0.6 A20 12 V，即电压表最小示数为12 V，又电压表最大示数为15 V，则在滑片由B端移到A端的过程中， 电压表的变化范围为1215 V(6)若在电路中再串联一个量程为“00.6 A”的电流表，则电路中的电流最大为0.6 A，此时R1消耗的最大功率PmaxIR1(0.6 A)210 3.6 W最小电流为0.3 A，此时R1消耗的最小功率为PminI2R1(0.3 A)210 0.9 W接入电流表后，电阻R1功率的变化范围为0.93.6 W2. 解：(1)图甲中，小灯泡、滑动变阻器、定值电阻串联，电流表测电路的电流，电压表测灯两端的电压，电压表测灯和R0两端的电压之和，滑片P
26、从a端滑至b端时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电流增大，由图乙知，当滑片在b端时，Ib0.4 A，即电路的电流为0.4 A，的示数即电源电压U8 V，电压表的示数为4 V，即灯两端的电压U灯4 V，由欧姆定律I得，此时灯泡的电阻R灯10 由已知条件可知，灯正常发光，故灯的额定功率P灯U灯Ib4 V0.4 A1.6 W由串联电路电压的规律，R0两端的电压U0UU灯8 V4 V4 V由欧姆定律得，R010 (2)滑片在a端时，由图乙知，电路的电流最小为I小0.2 A，电压表的示数U13 V，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，滑动变阻器的最大电阻R滑大25 (3)当电路的电流最大时，电路的最大功率
27、P大UI大8 V0.4 A3.2 W电路的最小功率P小UI小8 V0.2 A1.6 W3. 解：(1)电源电压不变，当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路的总电阻最小，根据欧姆定律可知，电路中的电流最大，由图乙可知，最大电流为Imax0.6 A(2)滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，由图乙可知，最小电流Imin0.1 A此时滑动变阻器的电功率PR0.5 W根据PUI可知，滑动变阻器两端的电压UR5 V(3)由图甲可知，该电路为串联电路，当滑动变阻器全部接入电路中时，电路中的电流最小，根据欧姆定律和串联电路的电压规律可知：URIminR0U
28、电即5 V0.1 AR0U电当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路中的电流最大，根据欧姆定律可知：ImaxR0U电即0.6 AR0U电联立，解得：U电6 V，R010 滑片移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率PI(U电IR0)I2R0IU电当I0.3 A时，P最大，则滑动变阻器功率的最大值PmaxI(U电IR0)0.3 A(6 V0.3 A10 )0.9 W4. 解：(1)当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由I可得，电源电压UI1R11 A6 6 V (2)当S3闭合，S1、S2断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的总电阻R30 因串联
29、电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电阻R2的阻值R2RR130 6 24 (3)当S1、S2闭合，S3断开时，R1与R2并联，电路的总功率P7.5 W5. 解：(1)灯泡L标有“6 V3 W”字样，表示灯的额定电压为6 V，额定功率为3 W由P可得，灯泡的电阻RL12 (2)当S、S1、S2都闭合时，R1短路，R2与灯并联，由于此时灯泡L正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即U6 V(3)当S闭合，S1、S2断开时，两电阻串联，电压表测R1的电压，电压表示数为2 V，根据串联电路电压的规律，R2的电压U2UU16 V2 V4 V由I可得，此时电路中的电流I0.2 A通电1 min，R1消
30、耗的电能WU1It2 V0.2 A 60 s24 J【拓展设问】(4)由题意和前面计算可知，R2的阻值大于灯的电阻，根据串联电路总电阻大于其中任一分电阻，并联电路总电阻小于其中任一分电阻，故当只闭合S，R2与R1串联时，电路的总电阻最大，此时电路的功率最小，电路消耗的最小功率P小1.2 W6. 解：(1)当S、S1闭合，滑动触头在最右端时，R1单独工作，电路中的电流I0.6 A，电源电压UIR10.6 A10 6 V(2)当S、S1闭合，滑动触头在最左端时，R1、R串联，电路中的电流I0.2 A，由I知，电路中的总电阻R总30 ，R的最大阻值为RR总R130 10 20 (3)根据P可知，电源
31、电压一定，当S、S1、S2闭合，滑动触头在最右端时，R1、R2并联，整个电路的电阻最小，电功率最大，电路总电阻R并8 ，最大电功率Pmax4.5 W7. 解：(1)当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，R2被短路，R1与灯泡L并联，电流表测量干路中电流，因为灯泡正常发光，所以电源电压U9 V，所以通过灯泡的额定电流IL1 A，由并联电路的电流规律可知，通过R1的电流I1IIL1.5 A1 A0.5 A电阻R1的阻值R118 (2)灯泡的电阻RL9 当开关S闭合、S1断开时，灯泡L和滑动变阻器R2串联，当滑片P在中点时，电流表的示数I中当滑片P在b点时，电流表的示数Ib因为，所以53解得R236 (3)当开关S闭合、S1断开时，灯泡L和滑动变阻器R2串联，当电流表的示数为0.6 A时，电路消耗的功率最大，最大功率P最大UI大9 V0.6 A5.4 W当滑动变阻器的全部阻值接入电路中时，电路消耗的功率最小，最小功率P最小1.8 W电路消耗的最大功率与最小功率的比值
