1、專題提升5力學和電學計算題1 .一位初中生用時30秒從坡底爬上了 9米高的山坡。他爬坡時的功率最接近（C）A.幾瓦 B.十幾瓦C. 一百多瓦D. 一千多瓦W Gh 500牛 X 9米【解析】中學生的體重在 G=500牛左右，爬坡的功率P = W=Gh =150t t 30 秒瓦。2.如圖所示是探究浮力的大小跟哪些因素有關的幾個實驗情景。實驗甲、丙和丁中，彈簧測力計的示數分別為4牛、2.8牛和2.5牛。若鹽水的密度為 1.2X103千克/米3,則下列結論正確的是（D）水，（第2題）A.物體A的密度為3.2X103千克/米3B.實驗乙中，物體A受到的拉力為1牛C.實驗丙中，彈簧測力計的示數比乙中小

2、0.5牛D.實驗丁中，容器底部受到白壓力大于0.3牛GF 拉4.0 牛一2.8 牛【解析】由圖丙可得，V物=丫排=；= 1X10-4pit7Kg1.2 X 103千克/米3 X 10牛/千克G4.0 牛m米3,物體A的質量m= G=0.4千克，物體A的密度p= -m = 4X103千克/米3,g 10牛/千克Vs故A錯誤；物體A在水中受到的浮力 F浮水=p水gV排=1X 103千克/米3X 10牛/千克X1 X 10-4米3=1牛，在乙中物體A受到的拉力5乙=6 F浮水=4牛一1牛=3牛，故B錯誤； 在實驗丙中，彈簧測力計的示數 F丙=2.8牛，則F-F丙=3牛一2.8牛=0.2牛，故C錯誤;

3、 物體A在鹽水中所受浮力 F鹽水=GF丙=4牛一2.8牛=1.2牛，根據實驗丁中物體 A對燒 杯底部的壓力等于支持力，F壓=5支=6F鹽水一F 丁 = 4牛一1.2牛一2.5牛=0.3牛，容器第7頁共8頁底部還受到鹽水對它的壓力，故壓力大于0.3牛，故D正確。（第3題）3.如圖，電源電壓恒為4.5伏，電流表的量程為00.6安，電壓表的量程為03伏， 燈泡上標有“ 2.5 V 1.25 W"（不考慮燈絲電阻變化），滑動變阻器 R的規格為“ 20 1 A”。閉合開關，在保證電路安全的情況下 ，移動毛t片P的過程中（D）A.電流表的示數最大為 0.6安B.燈泡消耗的最小功率為0.12瓦C.

4、電路消耗的最大總功率為2.7瓦D.滑動變阻器接入電路的最小電阻為4歐PL 1.25 瓦【解析】要保證電路安全，電流需小于燈泡的額定電流IL = -PL =0.5安，故UL 2.5 伏A錯誤；燈泡功率最小，意味著其兩端的電壓最小 ，即滑動變阻器接入的電阻最大 ，Rl =Ul2Pl（2.5伏）2=5歐，電源總電壓為4.5伏，滑動變阻器最大電阻為20歐，所以燈泡上分得1.25的電壓為0.9伏，PL = U7= 99伏）=0.162瓦,故B錯誤；電路消耗的總功率最大RL5味著電流最大，I大=0.5安，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，P大=UI大=4.5伏X 0.5安=2.25瓦，R總=四=&quo

5、t;的=9歐，滑動變阻器接入電路中的最小阻值R小=R總一 Rl=9I大0.5安歐5歐=4歐，故C錯誤、D正確。（第4題）4.小科發現中性筆的筆帽上有小孔，為了解小孔作用，小科查閱資料：兒童不小心將筆帽吸入引發窒息，這個通氣孔能保證呼吸道不被完全堵塞，因此被稱為“救命孔”。（1）若不小心吸入筆帽，人體在用力吸氣時通過該筆帽通氣孔的氣體流速可達20米/秒。為確保生命安全，人體與外界通氣量要達到 1.36 X 104米3/秒，則通氣孔的面積至少為 68 毫米2。(2)若不小心將沒有通氣孔的筆帽吸入氣管，此時由于呼吸道堵塞導致肺內氣壓比外界氣壓小1.3X104帕，筆帽的橫截面積約為 0.85厘米2,醫

6、生至少需要用1.1牛的力才能將筆 帽取出。(計算結果精確到0.1)(3)醫學上搶救氣管異物堵塞的標準方法是：急救者從背后環抱患者，用力向患者上腹部施壓，從而排出異物被稱為“生命的擁抱”。此方法應用的科學原理是：一定質量的氣體體積減小時，壓強增大。【解析】(1)通氣孔的面積 S= V-= 1.36><10 米 =6.8X 10-6米2=6.8毫米2。L 20(2)F = ApS= 1.3X 104 帕 X 0.85X 10 4 米 2M.1 牛。牛“ a(第5題)5 .如圖所示，將長為1.2米的輕質木棒平放在水平方形臺面上 ，左右兩端點分別為 A、 B,它們距臺面邊緣處的距離均為 0

7、.3米。在A端掛一個重為30牛的物體，在B端掛一個 重為G的物體。(1)若G = 30牛，臺面受到木棒的壓力為 60牛。(2)若要使木棒右端下沉，B端掛的物體至少要大于90牛。(3)若B端掛物體后，木棒仍在水平臺面上靜止 ，則G的取值范圍為1090牛。【解析】(1)放在水平方形臺面上的輕質木棒受左右兩物體的豎直向下的拉力和臺面豎直向上的支持力，即F支持=F拉力=2G = 2X30牛=60牛；因為木板對臺面的壓力和臺面對木棒的支持力是一對相互作用力，大小相等，即F壓力=F支持=60牛。(2)此時L左=1.2米一0.3米=0.9米，L右= 0.3米，根據杠桿的平衡條件 GaX L左=仃8XL 右得

8、，30 牛 X0.9 米=GbX 0.3 米，Gb=90 牛。(3)以右邊緣為支點，右邊力臂最小，力最大為90牛；以左邊緣為支點，右邊力臂最大，力最小，此時L左6.3米，L右42米0.3米=0.9米，則有30牛X 0.3米=Gb'x 0.9米，Gb，T0 牛。6 .如圖甲是小明設計的“空氣浮力演示器”，將一空心金屬球與配重通過細線懸掛在定滑輪上，調節配重質量使二者保持靜止，用氣泵往玻璃容器內緩慢壓入空氣，可根據現象證明空氣浮力的存在。已知金屬球重5牛,的體積及各種摩擦均忽略不計)體積為5X10 3米3。(滑輪和細線的重力、配重，(第6題)(1)用氣泵向甲裝置玻璃容器內壓入空氣,觀察到什

9、么現象可以說明金屬球受到空氣浮力的作用？金屬球上升、配重下降(2)制作該演示器中的空心金屬球，用了體積為5X105米3的金屬材料，求該金屬材料的密度。(3)小明想通過最小刻度為0.1牛的彈簧測力計反映空氣浮力大小的變化，他設想將該演示器改進成如圖乙所示裝置。壓入空氣前，容器內原有的空氣密度為1.2千克/米3,現通過氣泵向玻璃容器內壓入空氣，使容器內空氣密度增大到3.0千克/米3,能否使演示器中的彈簧測力計示數變化值大于0.1牛，請通過計算說明。導學號：94617020【解析】(1)因為氣體密度變大，浮力也變大，金屬球的體積大于配重體積，故金屬球所受浮力的增加量大于配重所受浮力的增加量，因此金屬

10、球上升，配重下降。5牛10牛/千克= 0.5千克，m 0.5千克。P=10X103 千克 /米 3。V金屬 5X10 5米3（3）F 浮 1= p 氣 1gV 球=1.2 千克/米 3X 10 牛/千克 X5X 10-3 米 3=0.06 牛,F浮2= P氣2gV球=3千克/米3X 10牛/千克X5X 10-3米3=0.15牛，F 拉 1=2X（G 球一F 浮 1）=2X （5 牛一0.06 牛）=9.88 牛,F 拉 2=2X（G 球F 浮 2）= 2X（5 牛一0.15 牛）=9.7 牛,斯拉=5拉15拉2=9.88牛一9.7牛=0.18牛0.1牛，所以能使彈簧測力計示數變化值 大于0.1

11、牛。7 .筆記本電腦已進入尋常百姓家庭，出差旅游時常隨身攜帶。出于安全考慮，民航局規定，乘客可隨身攜帶 0.16千瓦時以下的可充電設備。目前 ，部分航空公司已允許乘 客在非起降時間段、有條件地使用筆記本電腦等便攜電子設備。請回答下列問題：(1)某旅客攜帶的筆記本電腦電池容量為3000毫安時，輸出電壓15伏，充滿電后，若工作時的平均電流為 1.5安，可連續工作多少時間？(2)請通過計算說明該旅客能否將此筆記本電腦帶上民航飛機。使用發現，電腦工作時會發熱，原因是電流通過導體會產生熱量。當升溫到一定值時，溫控開關Si自動閉合，風扇M啟動，加快散熱從而保護電腦。 如果斷開電源總開關 S2, 那么風扇和

12、其他工作系統同時停止工作。根據上述特點，下列符合散熱控溫特點的原理圖是【解析】(1)筆記本電腦電池容量為3000毫安時，平均電流為1=1.5安=1500毫安，3000毫安時工作時間 t = 2 小時。1500毫安(2)W= UIt = 15 伏 X 3 安 X 3600 秒=162000 焦耳=0.045 千瓦時，因為0.045千瓦時0.16千瓦時，所以該筆記本電腦能帶上民航飛機。(3)電腦工作時會發熱是因為電流通過導體會產生熱量，是電流的熱效應。根據題意可知，溫控開關S1單獨控制風扇，應在風扇所在支路上；S2控制總電路，應在干路上，故選擇Bo(第8題)8 .無人機以高分辨率高速攝像機、輕型光

13、學相機、激光掃描儀等設備獲取信息，廣泛應用在航拍、交通等領域。如圖為某型號無人機，整機質量為2千克，停放時與水平地面總接觸面積為0.002米2,攝像機拍攝速度為11000幀/秒。在轎車限速120千米/時的某高速公 路上，交警利用該無人機進行道路通行情況實時監測。(1)無人機停放在水平地面時，對地面產生的壓強為 10000帕。(2)無人機豎直向上爬升 60米的過程中克服重力做了多少功？(3)無人機在某轎車通行 0.6米的過程中拍攝220幀，通過計算判斷該轎車是否超速。【解析】(1)無人機對地面產生的壓力等于重力，故有F=G= mg= 2千克X 10牛/千F 20牛克=20牛，對地面產生的壓強 p

14、=-=1X104帕。S 0.002 米2(2)無人機豎直向上爬升 60米的過程中克服重力做功W= Gh= 20牛X 60米=1200焦。720幀(3)轎車運動的時間t = 0.02秒，11000幀/秒該轎車白速度 v= 7= 迫。=30米/秒，t 0.02 秒因為30米/秒=108千米/時120千米/時，所以，該轎車沒有超速。9 .為響應寧波市政府提出的“創建海綿型城市”的號召，小科設計了如圖所示的市政自動排水裝置模型，控制電路由電壓為12伏、最大容量為100安時的蓄電池供電，蓄電池 用“發電玻璃”制成的太陽能電板充電。R0為定值電阻，R為壓敏電阻，壓敏電阻通過杠桿ABO與圓柱形浮體相連，AB

15、： BO = 4： 1,壓敏電阻的阻值隨壓力變化的關系如下表。(壓板、杠桿和硬質連桿的質量及電磁鐵線圈電阻忽略不計，所用綠燈、紅燈及排水泵的額定電壓均為220伏)壓敏電 阻受到 的壓力F(牛)60120180240300360420480壓敏電 阻R的 阻值 (歐)500360260180120806555(1)當水位在安全位置以下時綠燈亮，排水泵不工作；當水位達到安全位置上限時紅燈 亮，同時排水泵正常工作。請按要求完成圖中工作電路的連接。幽竟掙柑q，(第9題)(2) “發電玻璃”光電轉化率接近 18%。要求在5小時內對控制電路的蓄電池充滿電，則選用的“發電玻璃”面積至少為 1.3米2。(太陽

16、能輻射到每平方米地面上的平均功率按 1000瓦計算，計算結果精確到 0.1)(3)按照設計要求，當水位上升到浮體剛好全部浸入水中時，壓敏電阻受到壓力為3602牛，通過電磁鐵線圈的電流為100毫安，排水泵啟動；當水位回落到浮體只有2體積浸入水5中時，杠桿ABO仍處于水平位置，線圈中電流為30毫安，排水泵停止工作，則小科應選擇 重力為多大的浮體？(4)在實際調試過程中，小科發現水位已達到安全位置上限，但排水裝置還未啟動。如果在其他條件保持不變的前提下，使排水裝置符合設計要求。應將與壓敏電阻相連的壓板向包填“左”或“右”)移動。導學號：94617021【解析】(1)由題可知，綠燈亮時，排水泵不工作，

17、紅燈亮時，同時排水泵正常工作，它們的額定電壓均為 220伏，綠燈與上銜鐵相連，所以紅燈與水泵并聯后與下銜鐵相連。(2)蓄電池充滿電時儲存的電能W= UIt = 12伏X 100安X 3600秒=4.32X 106焦=1.2千瓦時。設“發電玻璃”面積至少為S,則有：18%X 1千瓦/米2XSX5小時=1.2千瓦時，解 得 S= 1.3 米 2。(3)當浮體剛好全部浸入水中時，壓敏電阻受到壓力 Fb為360牛，查表可知R= 80歐，R總=牛=里*=120歐，I 0.1 安R0=R總 R= 120 歐80歐=40 歐。根據杠桿平衡條件有：Fax Loa= FbX Lob,Fa =FbX LobLoa= 360 牛 X 1=72 牛5因為力的作用是相互的，所以A端對浮體向下的壓力 Fa壓=5人=72牛,F浮=6+5人壓，即5浮=6 + 72牛當浮體只有2體積浸入水中時, F浮上浮,此時R總雪=烏幺=400歐，I '0.03安此時壓敏電阻的阻值 R'=