中考物理计算题(难度比较大)复习

1. （广东）如图是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动

机等部件组成，连接轿厢的两根缆绳非常靠近，轿厢空载时的重量是3 100 N，配重的 重量是3 000 N，某次电梯载货量的重量是1 000 N，当电梯匀速上升15 m，所用的时 间为10 s，不计缆绳重力和一切摩擦阻力，在此运动过程中，求：

（1）轿厢的速度大小.

（2）配重重力对配重做的功.

（3）电动机的功率至少多大？

4解：（1）轿厢的速度大小为1.5m/s；（2）配重重力对配重做的功为4.5×10J ；（3）电

动机的功率至少为1650W ．

2．（1）电热水壶的电阻R 两端的电压为 220V ，加热功率1100V ，求通过R 的电流是多少？R 的阻值为多少？（2）体积为1×103m3的水质量是多少？这些水从30℃加热到80℃要吸收多少的热量？ 图 22 的电热水壶有两个开关 S 1、S 2，水达到100℃时沸腾了一会之后壶内积聚了大量水蒸气使S 1自动断开，停止加热；若某种原因使S 1不能断开，水会烧干直至壶的温度升高到125℃时S 2自动断开，才停止加热。

（3）为实现上述功能，应采用图 23 中的哪幅电路图？

（4）若壶盖未合上，水会一直沸腾但不断电 ，这是因为壶内的水蒸气量不足导致哪个开关无法自动断 开？ ________________________________水烧干之前，为什么壶的温度不会达到 125℃？__________。

解：（1）根据P =UI 可得，通过R 的电流为I =P /U =5A，根据欧姆定律R 的电阻为R =U /I =44W；

（2）体积为1×103m3的水质量为：m =ρ木g =1kg；这些水从30℃加热到80℃要吸收的热量为：Q =cm （t -t 0）= 2.1×105J； （3）能够实现此功能的图为A 图示；

（4）当壶盖未合上时，水会一直沸腾但不断电 ，是因为壶内的水蒸气量不足导致开关S 1无法自动断开；水烧干之前，因为在一个标准大气压下水腾时的温度会维持在100℃不变，所以壶的温度不会达到125℃。

3. 我国南宋远洋商贸船“南海一号”于2007年成功打捞出水，为复原我国海上丝绸之路历史提供了及其珍贵的实物资料，采用沉井包裹沉船的整体打捞方式．在世界水下考古也是一大创新．某同学为了体验“南海一号”的打捞过程，特利用滑轮组从水下打捞一重物．如图所示，用一个底面积S=0.05m2，高h=0.2m的长方体形状的重物模拟“南海一号”，该同学站在岸边拉动绳子的自由端，使重物从水底开始向上运动．假定重物一直做竖直向上的匀速直线运动，并经历三个运动阶段：第一阶段，从重物在水底开始运动到重物的上表面刚露出水面．绳对重物的拉力F1=140N，用时t1=40s，第二阶段，从重物上表面刚露出水面到其下

表面刚离开水面，用时t2=4s：第三阶段，从重物下表面离开水面后在空中上升．已知动滑轮所受重力G=60N，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力，不考虑重物出水前后质量的变化．求：

①在第一阶段运动中，水对重物的浮力F 浮为多大？

②在第一阶段运动中，绳对重物做功W1为多大？

③滑轮在第一阶段运动中的机械效率η1和在第三阶段运动中的机械效率

η2分别为多大？

解：①在第一阶段运动中，水对重物的浮力F 浮为100N ②在第一阶段运动中，绳对重物做功W1为280J ③滑轮在第一阶段运动中的机械效率η1和在第三阶段运动中的机械效率η2分别为70%、80%．

4. （武汉）在建的杨泗港长江大桥是武汉市第十座长江大桥，大桥的两个桥塔均为钢沉井基础，其中2号桥塔的钢沉井在距桥位上游20公里的工厂拼装完成后，采用气囊法整体下水，

33 33是世界上同类方法下水质量最大的钢沉井．（ρ江水=1.0×10kg/mρ钢=7.9×10kg/m）

（1）如图1所示，在钢沉井的底部两侧塞满气囊，松开固定的钢沉井的钢索后，钢沉井便顺着倾斜的江滩滑入水中．钢沉井入水后能自己滑行数百米，这是由于 惯性 ．托在钢沉井底部的气囊充气成圆筒状是为了 减小摩擦 ．

（2）钢沉井下水后，依靠拖船将其拖行至指定位置．当拖船对钢沉井输出的总功率为5000Kw 时，

1min 内将钢沉井匀速拖行了120m ，试估算这段时间内江水对钢沉井的阻力．

（3）工人们将钢板焊接成有18个大小相同的方形孔的钢沉井，其俯视图如图2所示．钢沉井的长、宽和高分别为77m 、40m 和23m ，质量为6225t ．经测算，这样的钢沉井自行滑入江中稳定后，水面下的高度会达到7.5m ．为了让钢沉井在江中被拖行时能顺利通过一些浅滩，下水前用质量为31t 的钢板在钢沉井底部将一些方形孔密封起来，使钢沉井水面下的高度降到了3.2m ．请求出钢沉井底部被密封的方形孔的个数．

6解：（1）惯性；减小摩擦（2）江水对钢沉井的阻力为2.5×10N （3）钢沉井底部被密封的

方形孔的个数为9个．

5. （内江）如图甲所示，在2015年某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料的承受的撞击力进行测试．在测试时将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关s ，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损．从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，

电流表的示数I 随时间t 变化的图象如图乙所示，压力传感器的电阻R 随压力F 变化的图象如图丙所示．电源的电压=24V，定值电阻R 0=10Ω．求：

（1）在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多少？

（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？

答：（1）在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是110Ω（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是600N ．

6. 电动蛙式打夯机（图甲）是利用冲击和冲击振动来夯实、平整场地的机械，由电动机、皮 带轮、偏心块、夯架、夯锤等组成（图乙）。

启动电动机，在旋转着的偏心块离心力作用

下，夯架绕后轴上下摆动，当夯架向下摆动时

夯锤就夯击土层，向上摆动时使打夯机前移，

故每夯击一次，机身即向前移动一次。右表是

某型号电动蛙式打夯机的部分参数（设夯锤夯

击土层的能量全部用于夯实土层）。

（1）若打夯机以10m/min 的平均速度沿直线

前进，则10min 前进了多少米？

2（2）为了估算某次夯锤夯击土层时的冲击力，小明将重为4N 、底面积为1cm 的圆柱体竖直

平放在被夯击土层上，土层被压下的深度与夯锤夯击的深度相同，则此次夯击时的平均冲击力为多少牛？

（3）施工时，若打夯机前移消耗的能量为200J/次，则打夯机的机械效率是多少？

解：（1）s= vt = 10m/min×10min =100m

（2）p = F 4N ==4⨯104Pa -42S 1⨯10m

由题意知，夯锤夯击时对土层的压强等于圆柱体对土层的压强。

故夯击时的平均冲击力为

F ' =pS ' =4⨯104Pa ⨯600⨯10-4m 2=2.4⨯103N

（3）打夯机工作1min 时

W 有=（400+200）J/次×120次=7.2×104J

W 总=W电=Pt =3000W×60s=1.8×105J

W 有7.2⨯104J η===40% 5W 总1.8⨯10J

7. 图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其电加热的额定功率为1500W 。图乙

是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V ，A 为水位指示表（由量程为0~0.6A 电 流表改成），R 0 阻值为10Ω，R x 为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。

（1）热水器正常加热时，电热丝电阻多大？（结果保留一位小数）

（2）阴雨天，将储水箱中50kg 、30℃的水加热到50℃，正常通电要多长时间？[设电热全部

3被水箱中的水吸收且水无热损失，c 水=4.2×10J/(kg·℃)]

（3）当水位指示表指示储水箱水深为0.2m 时，探测电路中的电流多大？

U 2（220V）2

==32. 3Ω 解：（1）R =P 1500W

（2）W =Pt ，

Q =c 水m ∆t

由W =Q 得，Pt =c 水m ∆t

c 水m ∆t 4.2⨯103J/(kg∙℃) ⨯50kg ⨯(50℃-20℃) t ===2800s P 1500W

（3）当h =0.2m时，R x =150Ω 探测电路中的电流为I =U 24V ==0.15A R x +R 0150Ω+10Ω

28. （德阳）如图甲所示底面积为0.2m ，高0.2m 的质量均匀的长方体物体A ，放置在水平地

3面上，对地面的压强为6×10Pa ；一质量为80kg 的工人站在水平地面上，用如图乙所示的

滑轮组把A 运到高处，工人用大小为F 1的竖直拉力拉绳使A 以10cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N 1，工人匀速拉绳的功率为P ，滑轮组的机械效率为η1．若工人以相同的功率用大小为F 2的竖直拉力拉绳使另一物体B 以12.5cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N 2，滑轮组的机械效率为η2．已知N 1：N 2=3：4，η1：η2=16：15．（g 取10N/kg）求：

（1）物体A 的密度；

（2）工人拉绳的功率P ；

（3）用滑轮组提升B 时滑轮组的机械效率η2．

32解：（1）由p==可知，G=pS=6×10Pa×0.2m=1200N，

由G=mg可知，A 的质量：m A ===120kg，

A 的密度：ρ===3000kg/m； 3

（2）对工人，由平衡条件得：F+N=m人g=80kg×10N/kg=800N，

则：N 1=800N﹣F 1，N 2=800N﹣N 2，

由题意可知：N 1：N 1=3：4，则：4F 1﹣3F 2=800N﹣﹣﹣①

提升物体时的功率相等，P=F1v 1=F2v 2，解得：F 1：F 2=5：4﹣﹣﹣②

由①②解得：F 1=500N，F 2=400N，

工人拉绳子的功率：P=F1v 1=500N×0.1m/s×3=150W；

（3）滑轮组效率：η=η2=η1=×=×

3=，由题意可知：η1：η2=16：15， =75%； 答：（1）物体A 的密度为3000kg/m；

（2）工人拉绳的功率P 为150W ；

（3）用滑轮组提升B 时滑轮组的机械效率η2为75%．

9. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R 1的阻值为20欧，现将两个电流表A 1、A 2分别串接在电路中，向左移动滑动变阻器R 2的滑片P ，每次移动滑片P. 均使变阻器R 2连入电路的电阻减少相同的阻值，两个电流表的示数如下表所示：

①求电源电压U.

②若变阻器R 2连入电路中的阻值50欧时，求干路的电流I.

③请通过计算说明电流表A 2串接在电路中的位置

.

解：①由图知，两电阻并联，由表格中数据知，A 1测量通过定值电阻的电流， 由I=得，电源U=U1=I1R 1=0.6A×20Ω=12V；

②变阻器R 2连入电路中的阻值50Ω时，通过变阻器的电流：

I 2===0.24A；

则干路电流I=I1+I2=0.6A+0.24A=0.84A；

③若电流表与R 2串联，由I=得，电流表A 2对应的电阻值分别为：

R 1===13.3Ω；R 2===12Ω；R 3===10Ω；R 4=知条件中的电阻变化相同不符合，所以电流表应在干路中；

分别计算变阻器的阻值：R 1′===40Ω；R 2′===6.7Ω，与已==30Ω；

R 3′===20Ω；R 4′===10Ω，符合题目的已知条件，所以电流表A 2串联在干路中了.

答：①求电源电压U 为12V.

②变阻器R 2连入电路中的阻值50欧时，求路的电流I 为0.84A.

③A 2串接在干路中了.

10. 图9为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能。图9中电磁继电器(线圈电阻不计) 、热敏电阻R 、保护电阻R 0、电压恒为6V 的电源U 1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I

(1)衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是多大?

(2)保温状态下，若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80％，求10分钟内热水器散失的热量；

(3)为使控制电路正常工作，保护电阻R 0的阻值至少为多大? 若R 0为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少?

解：（1）由电路图知：衔铁被吸下时，R 1、R 2并联，由并联电路的特点知：

总电阻R==电路=22Ω；答：衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是22Ω．

（2）由电路图知，保愠状态下：R 2、R 3R 串联，10min 加热电路产生的热量=×600s=1.32×10J ，10分钟内热水器散失的热量5=

=1.65×105J ；答：10分钟内热水器散失的热量是1.65×105J ．

（3）由由图2可知，热敏电阻的最小值是R=200Ω，当R 最小，控制电路中的电流不超过最大值时，保护电阻R 0阻值最小，由得：保护电阻R 0的最小值R 0=﹣R=

﹣200Ω=200Ω，由题意知，衔铁刚好被吸下时，电路电流I=10mA=0.01A，此时电流总电阻R 总===600Ω，此时热敏电阻R=R总﹣R 0=600Ω﹣200Ω=400Ω，由图2可知，此时

水温为为60℃．答：保护电阻R 0的阻值至少为200Ω，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是60℃．