專題8物理解答題【命題重點】物理解答題在中考試卷中主要有兩種類型:力學綜合計算題和電學綜合計算題。力學計算中往往涉及速度、壓強、浮力、功和功率、簡單機械的運用等。電學計算往往涉及電壓、電流、電阻、電功和電功率等的計算。【方法要點】計算題的一般解答步驟:①認真審題,明確現(xiàn)象與過程,明確給出的條件并挖掘題中的隱含條件。②確定答題的方向,弄清在考什么知識點,選擇合適的規(guī)律與公式。③列出表達式,注意適用條件和量的一一對應。④代入數(shù)據(jù)求解,注意單位統(tǒng)一。【例題精析】類型1力學綜合計算題【例1】為了控制疫情，全國很多地方實行疫區(qū)封閉管理，并使用無人機進行常態(tài)化安全巡查.如圖所示，是正在巡查的無人機，無人機起飛前，放在地面上時要確?！八哪_”著地，啟動后，利用遙控器可控制它運動和工作。無人機的部分參數(shù)如表.（g取10N/kg）求：機身質(zhì)量/kg24“四腳”著地的總面積/cm210電池充滿電后儲存電能/J36000最大水平速度/（m/s）5機身尺寸/mm400×300×200最大上升速度/（m/s）1（1）無人機停放在水平地面上時對地面的壓強是多少？（2）無人機從地面飛到離地30m高處，再以最大水平速度勻速水平飛行20m，此過程中重力做的功是多少？（3）無人機充滿電后在水平方向上以最大速度勻速飛行時一次可飛行5km，且電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為60%，求無人機以最大水平速度沿水平方向勻速飛行過程中受到的推力是多少？【變式1】某施工隊利用圖1所示海上打撈平臺裝置打撈物體，使用電動機和滑輪組將物體從海底豎直勻速吊起。圖2所示，物體到水面的距離為15m，A、B、C、D四個點是物體從海底豎直向上勻速吊起過程經(jīng)過的4個位置。圖3是物體所受拉力F隨時間t變化的圖象。（1）請在圖3物體所受拉力F隨時間t變化的圖象上標出對應的A、B、C、D四個點。（2）圖1物體旁邊的“●”表示該物體，請在上面畫出物體此時的受力示意圖，并在圖上標出各個力的大小。（3）求物體從A到B起吊過程中的速度。（4）物體離開水面后從C被勻速提升到D，若電動機此時提供給滑輪組繩子自由端的動力為2×104N，且已知10s內(nèi)繩子自由端移動的距離是10m，求滑輪組的機械效率。【變式2】如圖為小明制作的“浮力秤”，可方便地稱量物體的質(zhì)量，其構(gòu)造如圖所示。已知小筒底面積為0.01m2，小筒和秤盤總重為0.6N．則：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）（1）如圖甲，當秤盤上不放物體時，小筒處于（選填“漂浮”或“懸浮”）狀態(tài)，此時小筒受到的浮力是多少？（2）該“浮力秤”的零刻度線應標在小筒上何處（即A點距小筒底部的距離）？（3）如圖乙，在秤盤上放一物體后，小筒浸入水中的深度h＝0.2m，該物體的重力是多少？類型2電學綜合計算題【例2】如圖為一款利用高溫水蒸氣熨燙衣服的掛燙機，它的正常工作電壓為220V，水箱最多裝水0.3kg，加熱功率有大小兩個擋位。設計師最初設計的內(nèi)部電路有甲、乙兩種接法，其中電熱絲R1＝56Ω、R2＝44Ω。（1）使用掛燙機時，要插入三孔插座，是為了將金屬外殼與相連。（2）高溫水蒸氣熨燙衣服時，水蒸氣遇到衣服迅速（填物態(tài)變化名稱）成小水珠，放出熱量將衣服熨平，所以使用時要避免燙傷。（3）已知熔斷器里的保險絲允許通過的最大電流為8.2A，請通過計算說明設計師應該選擇哪個電路。（4）按照所選的電路分別計算這款掛燙機兩個擋位的額定功率。【變式3】如圖甲所示是某興趣小組設計的家庭燃氣報警器電路示意圖，其中電源電壓保持恒定，R1是由氣敏材料制成的傳感器，其阻值與燃氣（主要成分為甲烷）的濃度的關(guān)系如下表：R2為滑動變阻器通過移動滑片P的位置來設定燃氣報警值：兩個小燈泡的額定功率均為6W均能正常工作，該報警器初始設置在3%的燃氣濃度報警，此時電流表的讀數(shù)為0.3A，電磁鐵A恰好能將銜鐵B吸下（電磁鐵線圈阻值忽略不計）燃氣濃度傳感器阻值Ω0%552%334%236%20R1阻值與天然氣的關(guān)系（1）報警器報警時，燈亮。（選填“L1”或”L2”）（2）該報警器初始設置在3%的燃氣濃度報警，測試時，報警器傳感器始終處于3%的燃氣中，閉合開關(guān)S，滑動變阻器滑片P從一端移到另一端，測得電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)的關(guān)系如圖乙所示，則該報警器在待機時（燃氣濃度為0%）消耗的總電功率為多少？（3）若想讓上述報警器在燃氣濃度達到2%時就報警，那么該如何調(diào)節(jié)滑動變阻器，并請簡述其中的科學原理。【變式4】如圖甲是某品牌電壓力鍋，圖乙所示是它的簡化電路圖。R1、R2是定值電阻，閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2與觸點b接通，電壓力鍋處于加熱狀態(tài)，此時電壓力鍋的功率P1＝1000W，通過R1的電流為I1，當鍋內(nèi)的氣壓達到設定值時，S2自動與觸點b斷開并與觸電a接通，S1仍閉合。電壓力鍋處于保壓狀態(tài)，此時電壓力鍋的功率為P2，通過R2的電流為I2．圖2是表示做好某次飯的過程中，電壓力鍋從加熱到保壓消耗的電功率與時間的關(guān)系，已知I1＝5I2．求：（1）電壓力鍋處于加熱狀態(tài)時，通過電阻R1的電流。（2）電壓力鍋處于保壓狀態(tài)時的功率P2。（3）電壓力鍋在20分鐘時間消耗電能多少千瓦時？（4）用電高峰期，電路的實際電壓為210V，電壓力鍋做好同樣一次飯，處于加熱過程實際需要的時間。（不考慮能量損失）【針對訓練】1．如圖甲所示，是我國著名民營企業(yè)生產(chǎn)的力帆100E型電動微型轎車。轎車載著乘客在水平公路上勻速直線行駛。已知轎車和乘客的總質(zhì)量m＝600kg。受到的阻力f大小恒為轎車總重的0.1倍，輪胎與路面接觸的總面積S＝3×10﹣2m2。求：（1）請在圖乙上畫出汽車受力的示意圖。（2）轎車受到的牽引力。（3）轎車和乘客對路面產(chǎn)生的壓強。2．如圖甲、乙所示，水平桌面上有兩個高為30cm的柱形容器，現(xiàn)將兩個完全相同的圓柱形金屬塊（重120N、高20cm、底面積100cm2）分別置于柱形容器底部。其中，乙圖的金屬塊與容器底部之間用少量蠟密封（不計蠟的質(zhì)量）。取g＝10N/kg。（1）計算甲圖中金屬塊對容器底部的壓強。（2）乙圖中，向容器內(nèi)加水至液面高度為10cm，求金屬塊對容器底部的壓力。（取大氣壓強p0＝1.0×105Pa）（3）若向甲圖中容器內(nèi)加水，畫出從開始加水至容器裝滿水的過程中金屬塊對容器底部壓力F隨容器中液面高度h變化的圖象（需標注相應的數(shù)據(jù)）。3．如圖甲所示，一個質(zhì)量為270g的鋁塊用輕質(zhì)的不可伸縮的細線系在彈簧測力計的掛鉤上，鋁塊的下表面剛好接觸未知液體的液面（ρ鋁＝2.7×103kg/m3）．將鋁塊緩慢浸入未知液體中，彈簧測力計的示數(shù)隨鋁塊浸入深度的變化情況如圖乙所示．求：（1）鋁塊浸沒時所受的浮力大??；（2）未知液體的密度大小；（3）當鋁塊浸入未知液體中的深度為5cm時，彈簧測力計的示數(shù)大?。?．某科技小組的同學用泡沫塑料盒燈泡制作了一個航標燈模具，如圖所示。航標燈A總重4N，A底部與浮子B用細線相連。當水位上升時，浮子B下降；水位下降時，浮子B上升，使航標燈A靜止時浸入水中的深度始終保持相同，航標燈A靜止時排開水的重力為6N，浮子B重0.5N（不計繩重和摩擦）。求：（1）航標燈A靜止時受到的浮力是多大？（2）航標燈A靜止時，細繩對A的拉力為多大？（3）浮子B的密度為多大？5．如圖，高壓鍋是家庭廚房中常見的炊具，利用它可將食物加熱到100℃以上，它省時高效，深受消費者歡迎。（1）小明測得家中高壓鍋出氣孔的橫截面積S為12mm2，壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為72g，g取10N/kg，計算安全閥自重對出氣孔處氣體所產(chǎn)生的壓強。（2）當高壓鍋內(nèi)氣壓增大到某一值時，鍋內(nèi)氣體就能自動頂開安全閥放氣。在外界為標準大氣壓的環(huán)境下，該高壓鍋內(nèi)的氣體能達到的最大壓強是多少？對照圖所示水的沸點與氣壓的關(guān)系圖線，利用這種高壓鍋燒煮食物時可以到達的最高溫度大約是多少？（大氣壓值取1.0×105Pa）6．實際使用的電流表和電壓表都是由小量程的電流表改裝而成的，圖甲中靈敏電流表G的滿偏電流（即允許通過的最大電流）Ig＝3mA，其電阻Rg＝10Ω，問：（1）靈敏電流表G的兩端的允許最大電壓Ug為多少？（2）若要把它改裝為一個量程為0.6A的電流表（如圖乙），需要給它并聯(lián)一個多大的電阻R0？（保留兩位小數(shù)）（3）若要把G改裝為一個量程為3V的電壓表，需要串聯(lián)一個多大的電阻？7．如圖所示兩個方案是某中學九年級物理課外實踐活動小組設計的風力測量儀的電路示意圖，電源電壓U＝15V不變，電壓表的量程是0﹣15V，電流表的量程是0﹣3A，電阻R1＝10Ω，均勻電阻絲的阻值R2＝20Ω，金屬絲（電阻忽略不計）的上墻固定在O點，下端系有一塊塑料片A，當風從右向左吹動塑料片時，金屬絲向左擺動并與電阻始終保持良好的接觸，風力最強時，金屬絲均能滑至電阻絲的最左端，無風時，自然垂滑到電阻絲的最右端。（1）請分別計算兩種方案中電表的示數(shù)變化范圍。（2）分析說明甲乙兩種方案中的電表盤上的刻度是否均勻。8．天氣狀況對安全行車的影響極大。如圖1是一款高智能汽車的后視鏡，其電路原理圖如圖2所示。該后視鏡有三個擋位工作，分別能夠防霧、除雨露、除冰霜，三種功能依次需要后視鏡提供更多的熱量，車主只需通過轉(zhuǎn)動旋鈕開關(guān)就可讓其工作。已知車載電源電壓為100V，電熱絲R1＝100Ω，電熱絲R2＝200Ω，電熱絲R3＝300Ω，求：（1）當開啟防霧功能時，連入電路中的總電阻；（2）當開啟除雨露功能時，流過旋鈕開關(guān)的電流；（3）當開啟除冰霜功能時，該電路的總功率。9．閱讀下面短文并回答問題混合動力汽車如圖1是我國自主研制生產(chǎn)的一種環(huán)保混合動力實驗汽車。啟動時，內(nèi)燃機不工作，車內(nèi)蓄電池輸出能量；當高速行駛或蓄電池儲存電能過低時，內(nèi)燃機啟動，既可以向車輪輸出能量，同時可以向蓄電池充電；當車輛需要全力加速時，內(nèi)燃機、蓄電池可以同時向車輪輸出能量。測試人員駕駛該車在平直公路上以50km/h的速度勻速行駛1h，觀察儀表盤，發(fā)現(xiàn)這段時間內(nèi)燃機消耗燃油10kg，蓄電池儲存的能量增加了3.8×107J，汽油的熱值為4.6×107J/kg，該車行駛時所受阻力f和車速v的關(guān)系如圖2所示。測試過程中該車內(nèi)燃機消耗燃油實現(xiàn)了對蓄電池充電同時驅(qū)動汽車行駛，則此過程中該車內(nèi)燃機的能量轉(zhuǎn)化效率為多少？10．如圖1為某校物理小組設計的具有加熱和保溫功能的電熱器內(nèi)部簡化電路。Rt為熱敏電阻，阻值隨溫度升高而減小。R1、R2、R3，均為電熱絲，且R