专题27：力学、热学和电学综合计算
一、计算题
1.（2014·安顺）小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数．
型号F ED﹣H50额定电压220V
最大水量50L额定功率2000W
现将水箱中装满水，通电后正常工作40m i n，水温从25℃上升到45℃，求：
（1）此过程中水所吸收的热量；
（2）热水器中电热丝的电阻；
（3）热水器的效率．
【答案】（1）热水器水箱中水所吸收的热量为×106J；（2）热水器中电热丝的电阻为Ω；
（3）热水器的效率为%．
考点：电功与电热的综合计算
2.（2014·茂名）混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统。汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费。两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力。右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。求：
（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间
（2）仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少不考虑电能转化为机械能时能量的损失。（3）仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升假设汽车受到的阻力不变，汽油的热值为×107J/ L（即焦耳/升），汽油机的效率为24%。
【答案】（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要10h．
（2）仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是220km．
（3）仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是10升．
考点：功和功率的计算、热值计算
3.（2014·本溪）如图所示为某品牌蒸汽挂烫机，为了便于移动，它底部装有四个轮子．其工作原理是：底部的储水箱注满水后，水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾，并变成灼热的水蒸气，不断喷向衣物，软
化衣物纤维．下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数．[g=10N/kg ，c 水=×103
J/（kg ?℃），g=10N/kg]
发热功率 880W 额定电压 220V 储水箱注满水量 2kg 挂烫机净重
4kg 轮子与地面接触的总面积
12cm 2
（1）储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是多少 （2）该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少
（3）如果发热体每分钟能把25g 水由20℃加热至100℃，在这一过程中水吸收了多少热量发热体产生多少热量
【答案】（1）储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是5×104
P a ； （2）该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是4A （3）水吸收的热量为8400J ；发热体产生的热量为52800J ． 【解析】
试题分析：（1）储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压力：F =G 总=m 总g=（2kg+4kg ）×10N/kg=60N，
则储水箱注满水后挂烫机对水平地面的学科网压强：24m
1012N 06-?==
S F P =5×104
P a ； （2）由P =UI 可得，挂烫机正常工作时通过发热体的电流：A 4V
220W 880===
U P I ； （3）水吸收的热量：Q 吸=cm （t ﹣t 0）=×103
J/（kg ?℃）××（100℃﹣20℃）=8400J ； 发热体产生的热量：Q =W=Pt =880W×60s=52800J． 考点：压强的大小及其计算；电功与热量的综合计算．.
4.（2014·镇江）如图是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯，路灯的额定功率为，光电池接收太阳光辐射的功率为1kW ，吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示，风能转化为电
能的效率为4%，光电池将光能转化为电能的效率为η光．
风速（m/s ） 2 4 6 8 10 12 16 风功率（W ） 15
125
420
1000
2000
3375
8000
（1）无风的晴天，光照6h ，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h ，则路灯消耗的电能是多少kW ?h 光电池将光能转化为电能的功率η光为多大
（2）在有风的晴天，经3h 的光照和风吹，路灯可正常工作7h ，则当时的风速为多大
【答案】（1）无风的晴天，光照6h ，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h ，则路灯消耗的电能是?h ；光电池将光能转化为电能的功率为20%；（2）在有风的晴天，经3h 的光照和风吹，路灯可正常工作7h ，则当时的风速为10m/s ． 【解析】
试题分析：（1）路灯工作t 1=10h 消耗的电能：W 电1=P 灯t 1=×10h=?h ；光照t 2=6h ，光电池接收的太阳能：W
光1
=P 光×t 2=1kW×6h=6kW ?h ；光电池将光能转化为电能的效率：
η电=
h
kW 6h
k 2.11
1??=
W W W 光电×100%=20%；
（2）路灯工作t 3=7h 消耗的电能：W 电2
=P
灯
t 3=×7h=?h ；光照t 4=3h ，光电池接收的太阳能：W
光2
=P
光
×t 4=1kW×3h=3kW ?h ；根据公式η电=
光
电W W 可知光电池产生的电能：
W 电2= W 光2η电=3kW ?h× 20%=?h ；
风力发电机产生的电能：W 风电=W 电2﹣W 光电=?h ﹣?h=?h ； 根据公式η风=
，可知
消耗的风能：W 风=
=?=%
4h .24kW 0风
风电
ηW 6kW ?
h ；
风的功率为：W t W P k 2h
3h
6kW 4=?==
风，根据风功率与风速之间的关系可知此时的风速为10m/s ．
考点： 能源与可持续发展
5.（2014·湖州）如图是一盏漂浮在水面的太阳能荷花灯，白天太阳能发电板给电池充满电，晚上电池给LED 灯照明供电。该灯的铭牌上标有“6V ”字样，阅读说明书后可知，该灯的电池最大输出电能为8640焦耳。
（1）白天此灯把光能最终转化为 能储存在电池中。
（2）若某公园想采购一批太阳能荷花灯，要求每天亮灯不小于6小时。那么此灯是否符合要求 （3）该灯正常工作时的电流是多少安培
（4）若每盏灯的质量为千克，漂浮时浸在水中的体积是多少米3
【答案】（1）化学；（2）符合要求；（3）；（4）2×10－4m 3
。 【解析】
试题分析：（1）由题意知：白天太阳能发电板先将太阳能转化为电能，后给电池充电过程中，又将电能转化为化学能储存在电池内。
（2）由题意可知：该灯正常工作时的功率为P =，工作时间t =6h=10800s ，则消耗的电能W=Pt =×10800s=3240J，小于8640J ，此灯符合要求。
（3）该灯正常工作时的功率P =，电压U =6V ，则正常工作时的电流为：I =P /U =6V=。
（4）每盏灯的质量为m=，g=10N/kg ，漂浮时受到的浮力F 浮=G=mg=×10N/kg=2N，而水的密度ρ水=×103
kg/m 3
，则漂浮时浸在水中的体积3
43
3m 10210N/kg
kg/m 101.02N -?=??==
g F V 水浮排ρ。 考点：能量转化，电能、电功率的相关计算，浮力的相关计算
6.（2014·厦门）如图是小林家里电热水器的工作原理图，两根加热管电阻相同．电热水器功率有高、中、低三档．当S 1断开，S 2接b 时，其功率为低档，大小为1000W ．
（1）请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦．（不必写出推导过程）
（2）小林选用某功率档加热水箱里的50L 水，水温升高40℃用了40m i n ，求此过程电热水器的功率．【水的比热容c=×103
J/（kg ?℃）】
【答案】（1）电热水器的高、中档功率分别是4000W 、2000W 。（2）此过程电热水器的功率为3500W 。 【解析】
试题分析：（1）当S 1断开，S 2接b 时，两个电阻丝串联接入电路，功率最小，是低挡。S 2接b ，S 1闭合，将一个电阻丝单独接入电路，电功率稍大，是中档。当S 2接a ，S1闭合，两个电阻丝并联接入电路，电功率
最大，是高温档。由R
U P 2=可知，电压一定，电功率与电路的电阻成反比。低档电路中的总电阻为2R ，
中档电路中的总电阻为R ，高温档电路中的总电阻为R /2，所以电热器的高档功率是4000W ，中档功率是2000W 。
（2）水箱中水的质量50kg 50L kg/L 1=?==V m ρ，
水吸收的热量36
?4.210/(50kg 408.410J Q J cm kg t =?=???=?吸℃)℃，
电热水器的功率W 103.560s
40J
108.436?=??==t Q P 吸。 考点：电功率 比热容
7.（2014·日照）明亮同学的家中有一台微电脑控制的电热水壶，如图所示．该电热水壶可以将水从桶中自动抽到壶中并自动加热至水烧开．明亮同学观察该电热水壶的铭牌时发现其额定加热功率模糊不清晰，其它铭牌标记均清晰（如表所示）；烧水前他关掉家里其它用电器，只接通电热水壶控制开关，小电动机开始额定电压下用5s 时间将水从桶中提升了加至电热水壶满刻度处自动停止加水，此时显示水温为20℃，电热水壶加满水后开始在额定电压下烧水至水温为100℃时自动断开电路停止工作．明亮同学还观察到，在电热水壶烧水的过程中，家里标有3000r /kW ?h 的电能表在30s 内转盘转了50转．（g=10N/kg ，ρ水=×103
kg/m 3
，
c 水=×103
J/（kg ?℃））．
求：
（1）小电动机提升水的工作效率； （2）电热水壶的额定加热功率；
（3）如果在用电高峰时明亮同学家中的实际电压是额定电压的90%，电热水壶在此电压下烧水时的加热效率为90%，试计算在用电高峰时烧开该壶水所需的时间． 【答案】（1）64%；（2）2000W ；（3） 【解析】
试题分析：（1）由ρ=m/V 可得，水的质量：m =ρV=1×103
kg/m 3
×2×10﹣3m 3
=2kg ； 则水的重力：G =mg=2kg×10N/kg=20N； 有用功：W 有=Gh =20N×=16J；
电动机消耗的电能W=P 机t =5W×5s=25J； 电动机工作效率η机=
总
有W W ×100%=
J
J
2516×100%=64%； （2）根据电能表上标的参数“3000r /kW ?h”的含义可知，当电能表上转盘转50转时，用电器消耗的电能W=
3000
50×1kW ?h=601kW ?h=6×104
J ．
所以热水壶的学科网额定加热功率P 加=W/t =s
301064J
=2000W ．
（3）把2L 水从20℃加热到100℃吸收的热量：Q 吸=cm △t =×103
J/（kg ?℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=×106
J ； ∵热水壶的额定加热功率P 加=2000W ，
∴由P =R U 2得：加热电阻为：R =P U 2=W
V 2000)220(2
=Ω，
当实际电压是额定电压的90%，其实际功率为P 实=R U 实2=Ω
?2.24)90220(2
00V =1620W ，
由题意可知：Q 吸=P 实t ′η′，
则加热时间t ′=’实吸ηP Q =0
049016201072.6??W J
=．
考点：电功与热量的综合计算
8.（2014·丹东）小明买了一辆电动自行车，该车电动机的工作电压为32V ，电能转化为机械能的效率为75％，车轮与地面接触的总面积为40cm 2
。小明骑电动自行车在水平公路上以6m/s 的速度匀速直线行驶了10m i n ，牵引力为20N ，人和车的总质量为100kg ，在此过程中： （1）电动自行车对水平地面的压强是多少
（2）电动自行车通过的路程是多少牵引力做功为多少 （3）电动自行车匀速行驶时，电动机的工作电流为多少 【答案】（1）×105P a ；（2）×103
m ；×104J ；（3）5A 【解析】
试题分析：（1）电动车对水平面的压力等于电动车的重力即N kg N kg mg G F 1000/10100=?===
22004.040m cm S == Pa m
N S F p 5
2105.2004.01000?===
（2）匀速行驶 m s s m vt s 3
106.3600/6?=?==
J m s F W 4102.73600N 20?=?==牵
（3） J J
W
W 44106.975
.0102.7?=?==η电
UIt W =电Θ A s
V J
Ut W I 560032106.94=??==∴电
考点：压强计算；功的计算，速度的公式应用；电学综合计算
9.（2014·无锡）有一混合动力汽车，由汽车发动机（汽油机）和电动机为驱动系统提供动力，汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈，该汽油发动机的最大功率是69kW，以最大功率工作时曲轴转速为5000r/m i n．活塞从气缸一端运动到另一端所扫过的容积为气缸排气量，气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比，如图为气缸容积和燃烧室容积的示意图，该车排气量是，压缩比为10：1，动力蓄电池额定电压为200V，容量（蓄电池放电电流和放电时间乘积）为150A?h，已知该车的动能E与其速度v 的关系如下表所示．
（1）该汽车的动力蓄电池最多可储存多少焦的电能
（2）a．当这辆汽车在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶时，动力完全由汽油发动机提供，若汽车汽油发动机的输出功率为54kW，则此时汽车所受的阻力是多大
b．当驾驶员看到前方限速标志时，立即减速并启动充电装置给动力蓄电池充电，汽车速度由108km/h减小到72km/h，若在此过程中动力蓄电池获得的电能为汽车所减少动能的50%，则动力蓄电池获得的电能为多少焦
（3）若该汽车汽油发动机以最大功率工作时，吸气冲程末气缸内每升混合气体中汽油质量是×10﹣5kg，此时这台汽油发动机的效率是多少（q汽油=×107J/kg）
【答案】（1）该汽车的动力蓄电池最多可储存×108J的电能；
（2）a：此时汽车所受的阻力是×103N；b：动力蓄电池获得的电能为×105J；
（3）此时这台汽油发动机的效率是25%．
【解析】
试题分析：（1）蓄电池最多可储存的电能
J 101.083600s 150A 200V h 150A 200V 8?=??=??==UIt W 。
（2）a.汽车的牵引力N 101.830m/s
54000W 3?===
v P F 牵， 因为汽车做匀速直线运动，汽车受到的阻力N 108.13
?==牵F f 。
b.由表格中的数据可以看出，汽车的动能与速度的平方成正比。所以当汽车的速度是30m/s 时，汽车的动能为×105
J 。减少的动能为3×105
J ，汽车学科网获得的电能为×105
J 。 （3）排气量为的汽车，汽缸容积为2L 9
10
L 8.1=?
=V ， 吸气冲程末气缸内混合气体中汽油的质量kg 101.442kg 107.2-4
-5
?=??=m 。
一分钟内汽油完全燃烧放出的热量J 101.656J/kg 104.6kg 101.4425007
7
4
总?=????==-q m Q 放。 一分钟内汽油发动机对外做的有用功J 104.1460s W 109.664?=??==Pt W 。
汽油机的效率25％J
101.656J
104.1476=??==W Q 放η。 考点：电能 功率 能量转化的效率 四冲程汽油机
10.（2014·无锡）有一电热水器，质量为20kg ，装满水后的总质量为70kg ，该热水器额定电压是220V ，内部有两个加热管，有三档不同的加热功率，其中最大额定功率是2000W ，如图是电热水器安装的尺寸及其受力示意图，在竖直方向上热水器受到挂钩拉力F 2和重力G ，在水平方向上热水器受到膨胀螺钉对它的拉力
F 1和墙壁对它的支持力F 3．（g 取10N/kg ，ρ水=×103kg/m3）
（1）该热水器最多能装多少立方米的水
（2）该热水器装满水时，膨胀螺钉的拉力F 1是多大
（3）若热水器内部两个加热管的电阻阻值相同，则每个加热管的电阻是多少 【答案】（1）
（2）500N （3）Ω
【解析】
试题分析：（1）热水器装满水，水的质量为50kg ，水的体积3233m 105kg/m
1050kg
-?===
ρm V 。 （2）以O 为支点，挂钩拉力F 2和墙壁对它的支持力F 3，因为力的作用线过支点，所以它们对应的力臂为0。装满水后热水器的总重力700N 10N/kg kg 70=?==mg G ， 根据杠杆平衡条件211GL L F =，膨胀螺钉的拉力500N 0.28m
0.2m
700N 121=?==
L GL F 。 （3）若热水器内部两个加热管的电阻阻值相同，根据，将两个电阻串联，电路的功率最小，将一个电阻单独接入电路，电路的功率较大，将两个电阻并联接入电路，电路的功率最大，为2000W 。单个电阻的功率为
1000W 。电阻的阻值48.4Ω1000W
(220V )2
2===P U R 。 考点：密度 杠杆平衡原理 电功率
11.（2014·武汉）某电开水器的结构如图甲所示（剖面图），简化的内部电路如图乙所示，进水管管口的阀门由轻质浮子1和与它们相连的两根轻质硬杆控制，只有进水管中的水压在正常范围内，冷水箱和煮水箱中的水位就比出水管管口低，冷水不会从出水管流出。当冷水箱中的水位达到一定高的时，浮子2浮起，会触动单刀三掷开关S 1，煮水电热管R 1通电发热，冷水被煮沸，水面升高，开水就从出水管进入贮水箱，当贮水箱中水位达到一定高度时，浮子3浮起，又会触动单刀三掷开关S 1，煮水暂停，一旦贮水箱中水温下降使温控开关S 2闭合，保温电热管R 2就会通电发热，开水处于保温状态。
（1）已知煮水电热管R 1的阻值为Ω，保温电热管R 2的阻值为Ω，求电开水器的最大发热功率。
（2）图甲中，当浮子1上升到最高处后，它的最上端恰好和出水管管口相平，阀门就会将进水管管口关闭，
此时AC杆沿竖直方向。已知浮子1的体积V=×10-4m3，进水管管口和阀门的横截面积S均为1×10-4m2（不计阀门的质量、管壁的厚度及两者之间的摩擦）；BO∶BA=20∶1（O为轻质浮子1的球心、A为两轻质硬杆的相交处，B为轻质硬杆BO的转轴），水箱内水面上方的气压P0=1×105P a。为了不让冷水直接进入贮水箱，进水管管口阀门的上表面受到的压强不能超过多少P a
【答案】（1）P=U2/R1=（220V）2/Ω=4000W。
（2）P最大=F/S= （F AC+F大气）/S =（50N+×105P a×1×10-4m2）/1×10-4m2=6×105p a
【解析】
试题分析：（1）由P=U2/R可知：在电源电压U=220V不变时，总电阻最小，发热功率最大，所以当只有R1工作时，发热功率最大，最大为所以P=U2/R1=（220V）2/Ω=4000W。
（2）由题意可知：为了不让冷水直接进入学科网贮水箱，当浮子1恰好与出水管相平时且浸没时受到的压强最大：
此时受到的浮力F浮=ρ水gV=×103kg/m3×10N/kg××10-4m3=，则A点受到的最大压力为F AC=F浮×BO/BA
=50N ，由于上下都受到大气压的作用，所以阀门上表面
．．．受到的压强为
P最大=F/S= （F AC+F大气）/S =（50N+×105P a×1×10-4m2）/1×10-4m2=6×105p a
考点：电功率的计算，杠杆与浮力的综合分析与计算
12.（2014·泰安）如图甲是某工厂生产流水线产品输送计数装置示意图（俯视图），立方体产品在水平传送带上与传送带共同以v =1m/s的速度匀速前进，产品的质量m = 。计数器由电流表和电路计数元件组成（电流表和计数元件的电阻不计），通过电路中电流的变化计数产品，a为激光源，R1为光敏电阻，R2为保护电阻。当激光射向R1时，R1阻值变小，每当产品运动通过a与R1之间时，射向R1的光线会被产品挡住，R1阻值变大。闭合开关，电路中计数器中电流的示数I随时间t的变化图象如图乙所示。（g取10N/kg）
（1）不计空气阻力，求传送带匀速运送产品过程中对每一个产品的作用力大小和方向。 （2）求每个产品的边长L 1和产品的间隔L 2。每个产品对传送带的压强大小。
（3）已知电源电压U =3V ，R 2 =1kΩ，求传送带运输产品过程中1m i n 内光敏电阻R 1消耗的电能。 【答案】（1）8N ；竖直向上 （2）；；800P a （3） 【解析】
试题分析：（1）传送带对产品的作用力为支持力，它与重力平衡，所以大小为：
0.8kg 10N/kg=8 N F G mg ===?；竖直向上
（2）11 1m/s 0.1s=0.1m L v t ==?
22 1m/s 0.2s=0.2m L v t ==? 8 N F G ==压
28N
=800Pa 0.01m
F p S =
= （3）在0～内，I 1=2×10-3
A
-33212210A 10Ω=2V U I R ==??
123V-2V=1V U U U =-=
3-41111210A 1V 0.2s=410J W I U t -==????
在～内，I 2=1×10-3
A
33322 110A 10Ω=1V U I R -==??
433V-1V=2V U U U =-=
3-42142110A 2V 0.1s=210J W I U t -==????
在1m i n 内，()
124-460 200410J+210J =0.12J 0.3s W W W s
-+=
=???（）
考点：电能的计算
13.（2013·衡阳）如图所示的装置很有创意﹣﹣它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起：上部是洗衣机（有关技术参数见铭牌），下部是马桶，中间设有储水箱．洗衣机还设有加热功能，（铭牌上水的加热功率已模糊），洗涤前先将水加热到适宜温度，可以提高洗涤效果．
（1）请问这种设计的优点： ．（请至少说出一个观点） （2）求洗衣机脱水时的正常工作电流．
（3）某次洗衣时，首次进水量为20kg ，加热时电能的80%转化为水的内能，正常加热14m i n 水的温度升高10℃就达到设定要求，由于洗衣机铭牌上的加热功率模糊，求：①水吸收的热量，②洗衣机的加热功率[c 水=×103
J/（kg ?℃）]．
【答案】（1）这种设计的优点：用洗衣水用来冲厕可以节水； （2）洗衣机脱水时的正常工作电流为；
（3）①水吸收的热量为×105
J ，②洗衣机的加热功率为1250W 【解析】
试题分析：（1）从节水方面分析，洗衣水用来冲厕；洗衣机设有加热功能，提高洗涤效果； （2）知道脱水功率和正常工作电压，利用P =UI 求洗衣机脱水时的正常工作电流； （3）知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值，利用Q 吸=cm △t 求水吸收的热量； 由题知，Q 吸=W×80%，求出加热水消耗的电能，再利用P =求洗衣机的加热功率 （1）这种设计的优点之一：用洗衣水用来冲厕可以节水； （2）∵P =UI ，
∴洗衣机脱水时的正常工作电流：
I====；
（3）水吸收的热量：
Q吸=cm△t
=×103J/（kg?℃）×20kg×10℃=×105J，
由题知，Q吸=W×80%，
加热水消耗的学科网电能：
W===×106J，
洗衣机的加热功率：
P===1250W
考点：电功与热量的综合计算；热量的计算；电功率的计算
14.（2013·遵义）遵义市余庆县境内的构皮滩电站是乌江干流上最大的水电站，电站大坝高为，坝内水深最大可达150m，装机容量达300万千瓦，多年年平均发电量为亿千瓦时（×109kW?h），修建水电站，用水力发电代替火力发电，可以节约大量的煤炭资源．
（1）该水电站坝内水产生的压强为多少（ρ水=×103kg/m3，g取10N/kg）
（2）该水电站在丰水期可实现满装机容量连接发电，若丰水期为一个月（按30天计），则丰水期可发电多少kW?h
（3）若火力发电站的发电效率为36%（发电能量与所消耗燃料完全燃烧放出的热量之比），煤炭的热值取×107J/kg，以构皮滩电站的多年年均发电量计，若改用火力发电，每年需消耗多少煤炭（结果保留两位有效数字，1kW?h=×106J）
【答案】（1）该水电站坝内水产生的压强为×106P a．
（2）丰水期可发电×109kW?h．
（3）若用火力发电，每年需消耗×106t煤炭
【解析】
试题分析：（1）已知水深，由液体压强公式可以求出水所产生的压强．
（2）已知发电机发电功率与发电时间，由W=Pt可以求出发电量．
（3）求出煤所释放的全部热量，然后由Q=m q的变形公式求出煤的质量．
（1）水产生的压强p =ρgh=×103kg/m 3×10N/kg×150m=×106
P a ； （2）丰水期的发电量W=Pt =3×106
kW×24h×30=×109
kW ?h ； （3）煤完全燃烧释放的热量Q ===×1016
J ，
∵Q =m q ， ∴煤的质量m==
=×109
kg=×106
t ；
考点：液体的压强的计算；燃料的热值；电功的计算
15.（2013·广州）效率是 30%，水平叉臂面积为 1m 2
的电动叉车（如图甲），托着重量为 6000N ，底面积为 6m2 的货物（如图乙），5s 内从 A 点匀速水平移动到 B 点，再从 B 点匀速竖直提升 10s 到达 C 点，所用时间及各点间距离如丙图所示，求：
（1）A 到 B 过程，货物对叉臂的压强 （2）A 到 C 过程，叉车对货物的支持力做的功 （3）B 到 C 过程，叉车对货物做功的功率 （4）B 到 C 过程，叉车消耗的电能
【答案】（1）6000Pa （2）6000J （3）600w （4）20000J 【解析】
试题分析：（1）A 到B 过程，货物匀速移动为平衡状态，压力大小等于重力，即F =mg=6000N 。虽然货物底
面积为26m ，但是水平插臂面积只有21m ，所以受力面积为2
1m 。货物对叉臂的压强
2
600060001F N p Pa S m =
== （2）A 到C 过程中分为 两个部分AB 和BC ，A 到B 过程中，水平方向学科网匀速移动，支持力和移动的距离方向垂直，此阶段不做功。在BC 段，货物竖直提升高度21S m =，叉车做功
2600016000w mgS N m J ==?=
（3）BC 段共计做功6000J ，时间10s 。那么做功的功率600060010w J p w t s
=
== （4）B 到 C 过程中做有用功=6000w J 有 ，效率是 30%即有6000=30%w J
w
w
η=
=有 则有20000w J =
注 第一小问中的受力面积找对是个陷阱。 考点：力学与电学的综合计算
16.（2012·无锡）有一种环保汽车，以蓄电池为驱动能源．此环保汽车运动时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力．某辆这种类型的环保汽车，总质量为3×103
kg ，汽车轮胎与 地面的总接触面积为．当它在永平路面上匀速行驶时，电动机工作电流为50A ，工作 电压为300V ，汽车所受阻力为车重的倍．（g 取10N/kg ）
（1）汽车对路面的压强多大
（2）若该汽车用于牵引汽车前进的机械功率和电动机电功率的比值为4:5，则该车匀速前进的速度多大 （3）如果改用太阳能电池给车上的电动机供电，其它条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积．结合计算结果对该设想中的太阳能汽车写出一条改进建议， 已知太阳辐射的总功率为4×10
26
W ，太阳到地
球的距离为 ×1011
m ，半径为r 的球其表面积为4πr 2
．太阳光传播到地面的过程中，设有29. 35%的能量损耗．该车所用太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为15%．
【答案】汽车对路面的压强×105
P a ；该车匀速前进的速度为10m/s ；所需的太阳能电池板的最小面积100m 2
；改进建议：①提高太阳能电池光电转化率、②减小车的质量、③提高电动机效率等
【解析】
考点：力学与电学的综合计算
初中物理中考压轴题训练 一力学综合题 1.如图所示，一个质量为60 kg，底面积为0.1m2的物体，通过滑轮组在25N拉力作用下做匀速直线运动，已知物体受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍求： （1）在图上作出物体对水平地面的压力的示意图 （2）物体所受的重力是多少？ （3）物体静止时对水平地面的压强是多少？ （4）该滑轮组的机械效率是多少？ 2.底面积为0.4m2的大木箱原放在水平地面上，现某人用小车将它从斜面底端匀速推上斜 面顶端，整个过程用时10s，已知木箱重400N，人重600N，人对木箱的推力为75N，斜面长为4m，斜面高为0.5m，求： （1）木箱对水平地面的压力（2）木箱沿斜面向上的速度 （3）人对木箱做的有用功（4）这种情况下的机械效率
3.某公寓楼高40m，完成此建筑需要浇注钢筋混凝土10 4m3,还需要其它建筑材料 3.5× 104t，（已知混凝土的密度为 2.5×103kg/m3） （1）要从地面向楼顶提供自来水，加压设备至少需要给水施加多大的压强？ （2）若每天把120m3的水从地面送到楼顶，每天至少对水做多少功？ （3）测量表明，该楼的地基所承受的压强不得超过 1.2×106pa，若房基与地面的接触面 积为1×103m2，则此大楼另外添加的装饰材料，各种设备等物质及进出大楼的人员 总质量不得超过多少？ 4.有一 圆柱体浸入深度h(cm) 0 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0 3.6 4.2 4.8 6 个弹簧 测力计示数F（N） 3 2.85 2.70 2.55 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 测力计 挂着一个实心圆柱体，当圆柱体逐渐浸入装有水的圆柱形烧杯过程中（如图所示），观 察弹簧测力计的示数变化如下表所示试根据表中所给条件求： （1）当圆柱体浸入深度为0.3m时其底部所受的压强 （2）圆柱体的质量 （3）圆柱体的密度
电学计算题强化 1．在图10所示的电路中，电源电压为6伏，电阻R 1的 阻值为10欧，滑动变阻器R 2上标有“20Ω 1A ”字样。求： (1)将滑片P 移至最左端后，闭合电键S ，此时电流表的示数为 多少? (2) 当滑片P 从最左端向右移动时，R 2连入电路的电阻是它最大阻值的一半，所以通过 R 2的电流也是滑片P 位过程中，小明同学发现：电流表的示数在增大。为此，他认为“当滑片位于中点于最左端时电流值的一半”。 ①请判断：小明的结论是 的。（选填：“正确”或“错误”） ②请说明你判断的理由并计算出这时电压表的示数。 2、在图12所示的电路中，电源电压保持不变。电阻R 1的阻值 为20欧，滑动变阻器R 2上标有 “20Ω，2A ”字样。闭合电键S 后，当滑动变阻器的滑片P 在中点位置时，电压表V 1的示数为4伏。求： （1）电流表的示数； （2）电压表V 的示数； （3）在电表量程可以改变的情况下，是否存在某种可能， 改变滑片P 的位置，使两电压表指针偏离零刻度的角度恰好相同?如果不可能，请说明理由；如果可能，请计算出电路中的总电阻。 3．在图11所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R 1的阻值为22欧，滑动变阻器R 2上标有“10 1A ”字样。闭合电键S ，电流表的示数为0.5安。求： （1）电阻R 1两端的电压。 （2）滑动变阻器R 2接入电路的阻值。 （3）现设想用定值电阻R 0来替换电阻R 1，要求：在移动滑动变阻器滑片P 的过程中，两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作。 ①现有阻值为16欧的定值电阻，若用它替换电阻R 1，请判断：________满足题目要求（选填“能”或“不能”）。若能满足题目要求，通过计算求出替换后滑动变阻器的使用范围；若不能满足题目要求，通过计算说明理由。 图10 图12 R 2 P A R 1 S V V 1 图11 A R 1 P V R 2 S
初中物理热学简单计算 题专练 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
九年级物理热学简单计算专题训练 1、将质量是0.5kg的水加热，使它的温度从20℃升高到60℃，需要吸收的热量是多少？[c =4.2×103J/（kg℃）] 水 2、为了取暖，每天需要给房间供热4.2×107J。若流进房间散热器的水温是60℃，流出的水温是56℃，则每天需要多少kg的水流经散热器。[水的比热容为4.2×lO3J/(kg.℃)] 3、初温为30℃、质量为2kg的水吸收 2.1×105J的热量后温度将升高多少℃？升高到多少℃？[水的比热容为4.2×lO3J/(kg.℃)] 4、质量为100kg的水温度从20℃升高到70℃时，吸收的热量是多少J？这些水吸收的热量相当于完全燃烧多少kg焦炭放出的热量？【c水=4.2×103J/(kg·℃)，q焦炭=3×107J/kg】 5、家用热水器有用天然气为燃料给水加热的。已知天然气的热值为 4.0×107J/m3，完全燃烧2.1m3的天然气可以获得多少J的热量？不计热量损失，这些热量可以使500kg的水温度升高多少℃？[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 6、在一标准大气压下，将50L的水从40℃加热到沸点．求：（1）水需要吸收的热量（2）提供这些热量，需要完全燃烧焦碳的质量（q焦碳=3.0×107J/kg）． 7、某太阳能热水器中装有40kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到60℃，已知c水=4.2×103J/（kg?℃）。求：（1）热水器中的水所吸收的热量；（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？（天然气的热值为8.4×107J/m3，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 8、天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，2016年三明市迎来了天然气时代。完全燃烧0.035m3的天然气放出多少焦的热量若这些热量完全被水吸收，能使多少千克的水温度升高50℃(水的比热容c=4.2×103J／(kg·℃)，天然气的热值取q=4.2×107J／m3)
机械与人 1．如图17所示，小刚用300N 的力匀速竖直向上提升质量为50kg 的重物，在10s 内把物体提升了1m （不计绳重及摩擦）．根据这些数据，请求出五个相关的物理量．（5分） 图17 1、解：（1）490N 9.8N/kg kg 50=?==mg G （2）2m 1m 22=?==h S 绳 （3）490J 1m 490N =?==Gh W 有 （4）600J 2m 300N =?==绳总FS W （5）60W 600J/10s /===t W P 总总 若求出物v 、绳v 、有P 、动G 、合F 等，且计算正确可相应给分． 2、如图9是锅炉上的保险阀，当门受到的蒸汽压强超过安全值时，阀门被顶开，蒸汽跑出一部分，使锅炉内的蒸汽压强减小，已知杠杆重可以忽略不计，OA 与AB 长度的比值为1：3，阀门的面积是3cm 2，要保持锅炉内、外气体的压强差是1.2×105Pa ，试求应将质量为多大的生物挂在杠杆的B 点？（g 取10N/kg ） 解：根据杠杆的平衡条件可知：F1L1=F2L2 即mgL1=PSL2带入得 m ·10·4=1.2×105·3×10-4·1解得m= 0.9kg 3．如图16所示，质量不计的光滑木板AB 长1.6m ，可绕固定点O 转动，离O 点0.4m 的 B 端挂一重物G ，板的A 端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N 。然后在O 点的正上方放一质量为0.5kg 的小球,若小球以20cm ／s 的速度由O 点沿木板向A 端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到
零。（取g=10N/kg ，绳的重力不计） 3．解：画出细绳的拉力F 的力臂OA ′ ，OA ′ = 2 1 OA =0.6（m ）…………………（1分） 根据杠杆的平衡条件F 1L 1=F 2L 2 可得： F ·OA ′ =G·OB …………………………① …………………………（1分） 设小球运动到距O 点L 处细绳的拉力恰好为零 根据杠杆的平衡条件F 1L 1=F 2L 2 可得： G 球·L =G·OB …………………………② …………………………（1分） 由①、②得： F ·OA ′ = G 球·L ……………………………………………………………（1分） 则L= = 10 0.50.6 8??=0.96（m ）……………………………………（1分） t=2 .096 .0==v L v s =4.8（s ）…………………………………………………（1分） 4、 用如图15所示的滑轮组，将480N 的物体以0.3m/s 的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N （不计摩擦和绳重） （1）滑轮组的机械效率 （2）拉力的功率 （3）若用该滑轮组将重600N 的物体匀速提升2m 时，拉力做的功。 5、一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km ，轿车上的速度表如图17所示，在此过程中 ⑴轿车速度为多少km/h? 合多少m/s? ⑵若轿车发动机的功率为40kW ，则该车行驶中所受阻力多大？ ⑶若轿车消耗汽油0.25kg ，其发动机的效率多大？（q 汽油＝4.6× F·OA′G 球 40 60 80 100 120
=P 1 +P 2 =+=+=1100W+200W=1300W。（2019·河南中考模拟） 44Ω242Ω R R+R 中考物理电学综合计算题汇总含答案 一、电磁学综合题 1．（3）水龙头放热水时，R 1 与R 2 并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的 总功率等于各用电器功率之和，电路消耗的总电功率：P 热 U2U2(220V)2(220V)2 R R 12 物理实验室用的电加热器恒温箱工作原理如图甲所示。控制电路电压为U 1 =9V的电源、开 关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R 和热敏电阻R 1 组成；工作电路由电压为 U 2 =220V的电源和电阻为R 2 =48.4Ω的电热丝组成．其中，电磁继电器只有当线圈中电流达 到0.05A时，衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻R 1 的阻值随温度变化关系如图乙所示．解答以下问题： （1）电磁继电器实质是一个控制工作电路的___________； （2）求电热丝工作时的功率__________； （3）如果恒温箱的温度设定为80℃，求电阻箱R 应接入电路的阻值__________． （4）若要恒温箱的设定温度低于80℃，电阻箱R 接入电路的阻值应调大还是调小？简述理由。_____ 【答案】自动开关1000W110Ω调小详见解析 【解析】 【详解】 （1）电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁，它是利用电磁铁磁性的有无来产生作用力，从而控制工作电路的，其实质就是一个电路来控制另一个电路的间接开关； （2）电热丝工作时的功率：P= U2(220V)2 ==1000W； 48.4Ω 2 （3）如果恒温箱的温度设定为80℃，由图乙可知，热敏电阻的阻值R 1 ＝70Ω， 由题知，此时控制电路的电流I＝0.05A，根据电阻的串联和欧姆定律，I= U 1，即： 1 0.05A= 9V R+70Ω，电阻箱R应接入电路的阻值：R＝110Ω；
物理电学计算经典练习 解题要求：1.写出所依据的主要公式或变形公式 2.写出代入数据的过程 3.计算过程和结果都要写明单位 1．如图1所示，已知R1=2Ω, R2=4Ω,U=12V；求： 1）通过电阻R1的电流I1; 2）电阻R2两端的电压U2。 （2A,8V） 2．如图2所示，电流表示数为0.5A, R2=20Ω,通过R2的电流是0.3A，求： 1)电压表的示数； 2)电阻R1=？(6V30Ω) 3. 如图3所示，电源电压为8V，R1=4R2,电流表A的示数为0.2A； 求：电阻R1， R2各为多少欧？(200Ω50Ω) 4. 如图4所示，电源电压U不变，当开关S闭合时，通过电阻R1的电流为3A。当电路中开关S断开时，R1两端电压为5V，R2的电功率为10W. 求：电源电压U及电阻R1和R2的阻值。(15V 5Ω 10Ω) 5.把阻值为300Ω的电阻R1接入电路中后，通过电阻R1的电流为40mA；把阻值为200Ω的电阻R2和R1串联接入同一电路中时； 求：1）通过电阻R2的电流为多少？ 2）R2两端的电压为多少？ 3）5min内电流通过R2做功多少？ (0.25A 0.75A) 6. 如图5所示，电源电压恒为3V，知R1=12Ω, R2=6Ω。求： 1）当开关S断开时电流表A的读数 2）当开关S闭合时电流表A的读数
7. 如图6所示，电源电压U不变，R1=6Ω. 1)当开关S断开时电流表A的示数为1A,求R1两端的电压； 2)当开关S闭合时电流表A的示数为1.2A,求R2的电阻值。 (6V 30Ω) 8．如图7所示，定值电阻R1和R2串联，电源电压为7V，电流表的示数为0.5A, R2的电功率为2.5W。 求:电阻R2两端电压和电阻R1的电功率。(5V 1W) 9．如图8所示，电源电压为8V，且保持不变。R1=4R2。当开关S断开时，电流表的示数为2A。 求：1）电阻R1和R2的阻值各为多少欧？(4Ω 1Ω) 2）当开关S闭合时电阻R1和R2的电功率各为多大？(16W 64W) 10．如图9所示，已知R1=6Ω，通过电阻R2的电流I2=0.5A, 通过电阻R1和R2的电流之比为I1： I2=2：3。求：电阻R2的阻值和电源的总电压。 (4Ω 2V) 11．如图10所示，灯上标有“10V2W”的字样。当开关S闭合时，灯L恰能正常发光，电压表的示数为2V。当开关S断开时，灯L的实际功率仅为额定功率的1/4。求：电阻R2的阻值。(60Ω) 12．如图11所示，当灯正常发光时，求：1）通过灯泡的电流是多少？2）电流表的示数是多少？(2.5A 3A) 13.如图12所示，A是标 有“24V 60W”的用电器， E是串联后电压为32V的 电源，S为开关，B是滑
2019中考物理经典易错题100例－热学部分 一、物理概念（物理量）：比热（C）、热量（Q）、燃烧值（q）、内能、温度（t）。 二、实验仪器：温度计、体温计。 三、物理规律：光在均匀介质中沿直线传播的规律，光的反射定律，平面镜成像规律，光的折射规律，凸透镜成像规律，物态变化规律，内能改变的方法，热量计算公式： Q=cmDt及燃烧值计算Q=qm，分子运动论。 第一类：相关物理量的习题： 例1：把一杯酒精倒掉一半，则剩下的酒精（） A. 比热不变，燃烧值变为原来的一半 B.比热和燃烧值均不变 C. 比热变为原来的一半，燃烧值不变 D.比热和燃烧值均变为原来的一半 [解析]：比热是物质的一种特性。它与该种物体的质量大小无关；与该种物体的温度高低无关；与该种物体吸热还是放热也无关。这种物质一旦确定，它的比热就被确定。酒精的比热是2.4×103焦/（千克?℃），一瓶酒精是如此，一桶酒精也是如此。0℃的酒精和20℃的酒精的比热也相同。燃烧值是燃料的一种性质。它是指单位质量的某种燃烧完全燃烧所放出的热量。酒精的燃烧值是3.0×107焦/千克，它并不以酒精的质量多少而改变。质量多的酒精完全燃烧放出的热量多，但酒精的燃烧值并没有改变。所以本题的准确答案应是B。 例2：甲、乙两个冰块的质量相同，温度均为0℃。甲冰块位于地面静止，乙冰块停止在10米高处，这两个冰块（）。 A. 机械能一样大 B.乙的机械能大 C.内能一样大 D. 乙的内能大 [解析]：机械能包括动能、势能，两个冰块的质量相同，能够通过它们的速度大小、位置高度，判断它们的动能和势能的大小，判断物体内能大小的依据是温度和状态。根据题意，两个冰块均处于静止状态，它们的动能都是零，两冰块质量相同，乙冰块比甲冰块的位置高，乙冰块的重力势能大。结论是乙冰块的机械能大。两个冰块均为0℃，质量相同，物态相同，温度相同，所以从它们的内能也相同。选项B、C准确。 第二类：相关温度计的习题： 例1：两支内径粗细不同下端玻璃泡内水银量相等的合格温度计同时插入同一杯热水中，水银柱上升的高度和温度示数分别是（） A. 上升高度一样，示数相等。 B. 内径细的升得高，它的示数变大。
初中物理中的计算题常见运算易错总结 一、同底数幂的乘法 1.同底数幂的乘法法则： 同底数幂相乘， ，即n m a a ?= （m ，n 都是正整数）。 例1、计算下列各式： （1）231010=? （2）581010=? （3）=?677 2.如果m 、n 是负整数呢？同底数幂的乘法法则还适用吗？ 例2、计算下列各式： （1）=?-6 877 （2） =?--9233 （3） =?-544 3.p n m a a a ??这个式子的结果又是多少呢？请说明原因。 例3、计算下列各式： （1）=??x x x 54 （2）_____________1015103253=???- （3） =??-692333 4.物理中计算题给出数据的底数只有10， 常见的同底数幂相乘的运算情况是： 例4. 光在真空中的速度约为3× 105km /s ，太阳光照射到地球大约需要5×102s 。地球距离太阳大约有多少m ？
例5. 如图所示，是“伊利牌”纯牛奶的包装袋，袋中所装纯牛奶的体积为 m 3， 牛奶的质量是 g （ρ牛奶＝1.05g/cm 3）。 例6.如图所示的船闸中，仅阀门A 打开，上游和闸室组成 ；当闸室内的水深为36 m 时，水对闸室底部产生的压强是 Pa ，对闸室底部0.01 m 2的面积上产生的压力是 N 。(ρ水=1.0×103 kg/m 3，g 取10 N/kg) 二、同底数幂的除法 1.同底数幂的除法的运算性质：m n m n a a a -÷＝（0≠a ，n m ,为正整数， n m >）。这就是说，底数不等于零的同底数幂相除，底数不变，指数相减。 例7.计算下列各式： （1） 25)(a a ÷- （2） 14++÷n n a a （n 为 正整数） （3） 934)()()(y x y x y x +?+÷+ （4） 若43 =x ，79=y ，求y x 23-的值。 2.物理中计算题给出数据的底数只有10， 常见的同底数幂相除的运算情况是： 例8.【2018广东】我国最新研发的63A 式轻型水陆两栖坦克的质量为24t ，它在陆地上行驶时与水平地面接触的总面积为8m 2，对地面的压强为________Pa ；坦克的前部和后部各装有一个浮控箱，当坦克在水面上浮渡时，它受到的浮力时______N ，排开水的体积为___________m 3.（3 3/100.1m kg ?=水ρ，g=10N/kg ） 例9.【2018安徽】一台额定功率为2000W 的电热水器，水箱内装有50kg 的水，要把这些水从20 °C 加热到60 °C ，热水器正常工作需要 s ；若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供，则需要完全燃烧 m 3的天然气[不计能量损失，已知c 水=4.2× 103J/（kg·°C ），q 天然气=4.2×107J/m 3]。 三、幂的乘方 1.幂的乘方的运算法则： 幂的乘方， 不变， 相乘。即n m a )(= （n m ,都是正整数）
九年级物理热学计算题（含解答） 1. 甲、乙两个物体质量相等，温度相同，先将甲投入一杯量热器热水中，待热平衡后水的温度降低了，迅速取出甲物体（水量无损失），再将乙物体投入这杯热水中，待热平衡后水的温度又降低了，由此可 知（） A.甲的比热大 B.乙的比热大 C.甲、乙的比热一样大 D.条件不足，无法判断 2. 为了测火炉的温度，把一块铁放在火炉中加热一段时间后，取出来投入一定质量的水中，根据测出的物理量，用热平衡方程式计算出的炉温为．则火炉的实际温度一定（） A.等于 B.高于 C.低于 D.无法判断 3. 煤气的热值为，它燃烧时将________能转化为内能，完全燃烧煤气，可放出________ 的热量；若这些热量有被水吸收，可使质量为________的水由升高水 4. 火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料________的特性氢完全燃烧释放出的热量是 ________；若这些热量有被质量为的水吸收，水的温度能够上升________．氢 水 5. 可燃冰，石油、煤都属于________（选填“可”或“不可”）再生能源．若可燃冰的热值为，完全 燃烧的可燃冰可放出的热量是________，这些热量有被水吸收，可把________的水从加热到．[水的比热容] 6. 一个标准大气压下，将质量的水从加热到沸腾，水吸收的热量是________．小明家天然气热 水器的热效率是，他某次洗澡，耗水，自来水进热水器的温度是，出热水器的温度是，小明这次洗澡消耗天然气________．已知水的比热容是，天然气的热值是。 7. 假如完全燃烧天然气放出的热量全部被初温为的水吸收，可以使水的温度升高到 ________已知水天然气。 8. 将的水和等质量的的水相混合，则混合后水的温度是________；若将的冰和等质量 的的水相混合，结果发现，冰全部熔化成了水，但水的温度维持，这个现象说明________。（不 计热量损失） 9. 一个标有“”的电热水壶，正常工作，电流产生的热量为________．若这些热量全部被质量为 的水吸收，水的温度高了________水。 10. 天然气是一种清洁的________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。的天然气完全燃烧释放出的热量 是________；若这些热量完全被水吸收能使质量为温度的水，温度上升到 ________．天燃气＝ 11. 用煤气灶将质量为的水，从加热到，水吸收的热量为________．若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，则需要完全燃烧________的煤气。水煤气 12. 我市部分公交车已使用天然气来代替燃油．天然气是一种清洁燃料，它是________（选填“可再生”或“不 可再生”）能源．某公交车在一段时间内消耗了天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出热量________，这些热量可使质量为________的水由升高到．[天然气的热值为，水的比热容为]．13. 年月日，中国宣布对南海可燃冰试采实现稳定产气，引发世界各国高度关注．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的倍，若“可燃冰”完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可以使 ________水的温度升高．这些热量如果用来驱动一台热电转换效率为的发动机发电，产生的电 能可以供一盏的电灯工作________．［已知水，可燃冰］ 14. 中国南海海底探明有大量的“可燃冰”，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大；以倍的关系粗略计算，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使________的水 从加热至．煤气水的比热容 15. 南宁市周边地热资源十分丰富，发现多处天然温泉，温泉水的温度大多在以上，的温泉水从 降到放出的热量是________，相当于________的煤气完全燃烧所放出的热量。（水的比热容为，煤气的热值为） 16. 瓶装液化每瓶装液化气，液化气的热值取，放出的热量有被水吸收，在标准大气压 下可把________的水从加热至沸腾。水 17. 煤气的热值为，表示的物理含义是________，它燃烧时将化学能转化为________能。完全燃烧煤气，可放出________的热量；若这些热量全部被水吸收，可使质量为________的水由升 高．水 18. 小聪家为了取暖，每天需要给房间供热．若流进房间散热器的水温是，流出的水温是 ，不考虑热损失则每天需要________的水流经散热器，水的比热容为，这些热量如果由燃烧烟煤提供，需要完全燃烧________烟煤．（烟煤的热值约为） 19. 将质量为的一杯热水倒入盛有质量为的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了，然后又向保温容器中倒入一小杯质量、温度相同的热水，水温又上升了．不计热量的损失，则热水和冷水的温度差为________，________． 20. 在燃料燃烧的过程中能量转化是________。的煤炭（热值为）完全燃烧放出________的热量，如果这些热量的被初温为的水吸收，水的温度会升高________。 21. 可燃冰，石油、煤都属于________（选填“可“或“不可”）再生能源．若可燃冰的热值为，完全燃烧的可燃冰可放出的热量是________，这些热量有被水吸收，可把________的水从加热到．[水的比热容] 22. 天然气已经被广泛利用，它是一种________（选填“可”或“不可”）再生能源，完全燃烧天然气释放 的热量为________，若这些热量的被水吸收，可以将的水由加热到________．天然气 水 23. 体积为、热值为的煤气完全燃烧放出的热量为________；若这些热量的被温度为 、质量为的水吸收，则水的末温是________．水的比热容是。 24. 工匠用钢铁打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷．现有一成型的合金钢刀具的质量为，温度为，放入的炉火中煅烧足够长时间，迅速取出放入、的水中冷却．最后与水达到共同的温度【不计过程中的热量损失， 水 ，合金钢】求： （1）此刀具在火炉中吸收了多少热量？ （2）淬火后水的温度为多少摄氏度？
初二物理计算题专题训练 1.某辆汽车的速度如图（甲）所示： （1）当汽车司机看到图（乙）所示的标志牌后， 如果就以速度计指示的速度匀速行驶，经12min 到达大桥，求标志牌到大桥的距离． （2）若他在遵守交通规则的前提下，从该标志牌到大桥，最少行驶多长时间？ 2..甲、乙、丙从同一地点、同时出发，沿同一方向做直线运动，甲、乙均做匀速直线运动，丙从静止开始加速运动，速度—时间图象如图所示．求：（1）经过10s ，甲、乙相距多远？ （2）丙与甲速度相等时，甲运动的路程为多少？ 3. 汽车沿一平直公路以20 m/s 的速度行驶，其正前方有一座山崖，当汽车经过某处时，驾驶员按响喇叭，2 s 后听到回声，求按喇叭时距山崖有多远？（V 声＝340 m/s ） 4.下面是关于舰载机着舰的报道 ： 歼－15舰载机飞临“辽宁舰”上空，建立下滑线、调整飞行速度，对着航母着陆区飞去。巨大的甲板向我们迎面扑来，给人以极强的压迫感。歼－15战机着舰，与尾钩完全咬合，在短短2.5s 内使战机速度从300km ／h 减少为零，滑行约100m ，稳稳停在甲板上。试解答下列问题： （1）歼－15舰载机降落时飞行员为什么会感到“巨大的甲板向我们迎面扑来”? （2）“在短短2.5s 内使战机速度从300km ／h 减少为零”中“300km ／h”是指舰载机着舰时的 （填“平均速度”或“瞬时速度”），合多少m/s?（写出运算过程） （3）舰载机从触舰到静止过程的平均速度约是多少? 5. 某人在长铁管一端猛敲击一下，在长铁管另一端人听到两次声音间隔为0.4s ，求长铁管的长度？（声音在空气中、钢铁中传播速度分别是340m/s 、5200m/s ） 6.利用回声可以测量声源到障碍物的距离。科学工作者为了探测海底某处的深度，从海面向海底垂直发射超声波，经过4s 后接收到回波信号，已知声波在海水中的传播速度为1530m/s ，请简要回答或计算出下列问题。 ⑴被测量处海洋的深度为多少？ ⑵利用超声波的反射能否进行太空测距？为什么？ ⑶请你再说出超声波在实际生活中的两个应用的实例。 7.光在真空中传播速度是多少？为实现我国的探月计划，向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2.56s ，则地球和月球间的距离是多少千米？ 初二（ ）班（ ）号 姓名： 命题人：物理备 课组 ○ O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O 装 O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O 订 线
电学综合计算题（4、9题有难度） 1、（2013?）某种电热水器，其电路图如下，R 1为发热板，R 2 为保温电阻，S 1 是温控开关．当 电热水器处于加热状态时，水被加热，达到设定温度时，S 1 自动断开，热水器处于保温状态．已 知电阻R 1=50Ω，R 2 =450Ω．求： （1）热水器装有质量为2kg的水，当水的温度从20℃升高到40℃时，这些水吸收的热量是多少？ （2）当电热水器处于加热状态时，电路中的电流是多大？ （3）当热水器处于保温状态时，R 1 电功率为多少？ 2、（2014）小丽的妈妈买了一台全自动豆浆机，如图甲所示。图乙是豆浆机的主要结构：中间部分是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸。图丙是豆浆机正常工作时，做一次豆浆的过程中，电热管和电动机交替工作的“P－t”图象。右表是这个豆浆机的主要技术参数。 请解答下列问题： (1)豆浆机正常工作时的最大电流是多大？ (2)豆浆机正常工作，做一次豆浆，加热时消耗的电能是多少？
(3)豆浆在正常工作状态下做一次豆浆，若大豆和清水总质量为1.5 kg，初温为20℃，豆浆 沸腾时温度是100℃。求豆浆机电热管的加热效率是多少？(已知大豆和清水的混合物的比热容及豆浆的比热容均为4.0×103 J/(kg·℃)，计算结果保留到小数点后一位)。 (4)在某一次豆浆机工作的时候，小丽将家里的其它用电器都关闭，她观察到豆浆机的电热 管工作时，家里标有“1200 r/kW·h”字样的电能表转盘在1 min转过了22转。此时豆浆机的实际功率是多大？ 3、（2015）.养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶的水加热．小明家买了一把养生壶 小明关闭了家中的其它所有用电器，并在壶中加入初温为25℃的水，6min将水烧开（标准大气压下），求： （1）在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘转了300转，此过程中养生壶消耗的电能是多少？ （2）如果养生壶的热效率是87.5%，此过程中水吸收的热量是多少？ （3）壶中水的质量是多少？ （4）养生壶两端的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响）
初三物理电学计算题难题（答案） 1、（1）R2=U2/I2=1伏/0.1安=10欧（2）R1=U1/I1=5伏/0.1安=50欧 当滑片移到最右端时，电路中的电流最大，R1消耗的电功率最大，即 P1=U1I1= U2/ R1 =（6伏）2/50欧=0.72瓦 （3）“100Ω2A” ∵ R1、R2串联，又要使R1、R2两端的电压相等，根据串联电路分压的特点U1=U2=3伏R1=R2=50欧 ∴选择“100Ω2A”规格的滑动变阻器 2、（1）∵R1和R2 并联∴U电源=U1=U2=6伏 （2）I1=U1/R1=6伏/15欧=0.4安电流表A1示数0.4安 （3）∵当R2滑片在滑动过程中A1示数不变，仍为0.4安 ∴A1不会满刻度 那么当A满刻度时应有2种可能： a.A读数为0.6安则I2 =I-I1=0.6安-0.4安=0.2安 R2=U2/I2=6伏/0.2安=30欧 b.A读数为3安则I2 =I-I1 =3安-0.4安=2.6安〉2安会损坏滑动变阻器所以不能为3安。 3、（1）U＝U1＋U2＝4伏＋8伏＝12伏 （2）R1＝U1/I＝U1/I1＝4伏/1安＝4欧 （3）若U′1＝U′2，则U′1＝U′2＝6伏 I2′＝I1′＝U1′/R1＝6伏/4欧＝1.5安 R2′＝U2′/I2′＝6伏/（1.5安）＝4欧 若U′2＝5U′1，则U′1＝2伏，U′2＝10伏 I2′＝I1′＝U1′/R1＝2伏/4欧＝0.5安 R2′＝U2′/I2′＝10伏/（0.5安）＝20欧 4、（1）∵电路是并联电路，U= U1=U2 ；I= I1 +I2= 0.8A ∴I2=I－I 1=0.8A－0.5A=0.3A R2=U/I2=12V/0.3A=40Ω （2）∵I 1不变，滑动变阻器允许通过的最大电流2A＜(3A－0.5A) ∴通过滑动变阻器的电流最多为I2′= 2A R2′=U/I2′=12V/2A=6Ω 5、(1) (2) R2=50欧时，电流表示数最小 R最大=R1+R2=10欧+50欧=60欧 (3)∵U=6伏，且V表选用大量程，∴V表不可能达到满刻度
专题27：力学、热学和电学综合计算 一、计算题 1.（2014·安顺）小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数． 型号F ED﹣H50额定电压220V 最大水量50L额定功率2000W 现将水箱中装满水，通电后正常工作40m i n，水温从25℃上升到45℃，求： （1）此过程中水所吸收的热量； （2）热水器中电热丝的电阻； （3）热水器的效率． 【答案】（1）热水器水箱中水所吸收的热量为×106J；（2）热水器中电热丝的电阻为Ω； （3）热水器的效率为%． 考点：电功与电热的综合计算 2.（2014·茂名）混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统。汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费。两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力。右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。求：
（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间 （2）仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少不考虑电能转化为机械能时能量的损失。（3）仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升假设汽车受到的阻力不变，汽油的热值为×107J/ L（即焦耳/升），汽油机的效率为24%。 【答案】（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要10h． （2）仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是220km． （3）仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是10升． 考点：功和功率的计算、热值计算 3.（2014·本溪）如图所示为某品牌蒸汽挂烫机，为了便于移动，它底部装有四个轮子．其工作原理是：底部的储水箱注满水后，水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾，并变成灼热的水蒸气，不断喷向衣物，软
初中物理计算题分类复习 一、串、并联电路计算： 1、在图1所示的电路中,当S1闭合,S 2、S3断开时,电压表的示数为6 V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为3 V.求：（1）电源电压是多少?（2）当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少? 图1 2、图2所示，用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U，请根据表盘读数回答下列问题：⑴L1两端的电压U1是多大？ ⑵L2两端的电压U2是多大？⑶L1、L2串联的总电压U是多大？⑷电源电压是多大？ 图2 二、欧姆定律计算： 3、如图3所示,R1=10,R2=15,电流表示数是1A，求：（1）R1中电流I1和R2中I2各是多大？（2）电压表的示数是多大？ 图3
4、如图4所示电路中，当电源电压为4 V时，电压表的示数为1 V；当电源电压增至12 V时，电流表的示数为0.5 A。求电阻R1、R2的阻值。 图4 三、电功、电功率、焦耳定律计算： 图5 5、如图5所示电路，电源电压为4．5V，R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0．6A，电压表量程为0～3V。求：(1)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围；(2)正常工作时整个电路消耗的最大功率。 6、某电热水瓶的铭牌如下表所示。若热水瓶内装满水，在额定电压下工作（外界大气压强为1个标准大气压）。求：（1）保温时通过电热水瓶的电流是多少？（2）加热时电热水瓶的电阻多大？（3）若瓶内20℃的水加热10min正好烧开，则加热时电热水瓶的热效率是多少？
7、某校同学在研究用电器的电功率时连接了如图6所示的电路，电路中电员两端电压保持不变。当闭合开关S1滑动变阻器的滑片P 移动到a 时，闭合开关S2、S3与断开S2、S3，电流表的变化范围为0.4A ～0.1A ，电压表的变化范围为6V ～4V ；当断开开关S2和S3，滑动变阻器的滑片P 移动到距a 点1/2时小灯泡L 正常发光。求：⑴小灯泡L 的额定功率⑵当开关S2和S3都闭合时，电路消耗的最小功率。 图 6 8、如图7所示电路中，小灯泡L 标有“6V 3W”字样，R2=12Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为0.8A ，这时小灯泡L 正常发光，求：⑴电源电压U ；⑵电阻R1的阻值；⑶当S1、S2都断开时，小灯泡L 消耗的功率。 图 7
物理电学计算经典练习 、没图的依题画图，解题步骤:1 2、把题中的数据都标在图中相应位置 3.写出所依据的主要公式或变形公式 4.写出代入数据的过程 5.写出结果(计算过程和结果都要写明单位) 一、欧姆定律计算题。 1( 如图1所示，已知R=2Ω, R=4Ω,U=12V;求: 12 ?通过电阻R的电流I;?电阻R两端的电压U 1122。(2A,8V) 2.如图2所示，电流表示数为0.5A, R=20Ω,通过R22的电流是0.3A，求:? 电压表的示数;? 电阻R=,1(6V 30Ω) 3.如图3所示，电源电压为8V，R=4R,电流表A的示12 数为0.2A;求:电阻R， R各为多少欧,(200Ω50Ω) 12
4. 如图4所示，电源电压U不变，当开关S闭合时，通过电阻R的电流为 3A。当电路中开关S断开时，R两端11电压为5V，R的电功率为10W.求:电源电压U及电阻2 R和R的阻值。(15V 5Ω 10Ω) 12 5. 如图5所示，电源电压恒为3V，知R=12Ω, R=612Ω。求: 1) 当开关S断开时电流表A的读数 2) 当开关S闭合时电流表A的读数 1 6. 如图6所示，电源电压U不变，R=6Ω. 1 1) 当开关S断开时电流表A的示数为 1A,求R 两端的电压; 1 2)当开关S闭合时电流表A的示数为 1.2A, 求R的电阻值。(6V 30Ω) 2
7、如右图示，电源电压U恒定，当开关S闭合时，电流表的示数为1.2A;当开关断开时，电流表的示数是0.4A，电压表的示数为6V，则两个灯泡的电阻分别是多大, 8、如右图所示的电路中，R=6Ω，滑动变阻器的规格1 为“1A、20Ω”，电源电压为4.5V并保持不变。电流表量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。求:1.为保护电表，则滑动变阻器的变化范围为多少, 2.当滑动变阻器R为8Ω时，电流表、电压表的2 示数分别为多少, 9(如图9所示，已知R=6Ω，通过电阻R的电流I=0.5A, 通过电阻R和1221 R的电流之比为I: I=2:3。求:电阻R的阻值和电源的总电压。 2122 (4Ω 2V) 10(如图11所示，当灯正常发光时，求:1)通过灯泡的电流是多少,2)电流表的示数是多少,(2.5A 3A)
热学计算题 一、填空题 1.（2019贵州黔东南）小王路过加油站时闻到了汽油的气味，这是汽油分子作，汽油属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源；将质量为100kg、初温为20℃的水加热到40℃，水吸收了J的热量[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]。 2.（2019贵州铜仁）把1kg的水从60℃开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图，由图像可知，水的沸点是℃;水从70℃加热至90℃需要吸收的热量是J;水沸腾时，水面上方的气压一个标准大气压(最后一空选填“大于”“小于”或“等于”)。[C水＝4.2×103J/(kg·℃)] 3.（2019湖北滨州）用液化气灶烧水，把1.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要吸收的热量为J．若上述过程中完全燃烧了0.021kg液化气，且只有60%的热量被水吸收，则液化气的热值为J/kg。[c水＝ 4.2×103J/（kg?℃）] 4.（2019安徽省）假如完全燃烧0.2m3天然气放出的热量全部被100kg初温为25℃的水吸收，可以使水的温度升高到________℃[已知c水＝4.2×103J/（kg?℃），q天然气＝4.2×107J/m3]。 5.（2019山东菏泽）小明家有辆排量1.6L的汽车，行驶100km油耗约为5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，若这些汽油完全燃烧，可放出_________J热量，燃油汽车产生的_________对环境会造成污染。 6.（2019山东德州）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，烧杯中加入200g的水，测得初始温度为45℃．如图所示，用酒精灯加热一段时间后温度计的示数为℃，则水吸收的热量为J，这些热量相当于完全燃烧g酒精放出的热量。（水的比热容c水＝4.2×103J/（kg?℃），酒精热值q＝3.0×107J/kg）
2018年中考物理计算题专题训练 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．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/m 3，取g ＝10 N/kg) (2)若观察窗的面积为300 c m 2，则海水对观察窗的压力大约是多少？ 四、浮力 5．有一木板漂浮在水面上，已知木板重1 800 N ，体积为0.3 m 3.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．在水中放入质量为3 kg 的木块，木块静止时有3 5 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． 8．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