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九年級(jí)物理計(jì)算題專項(xiàng)訓(xùn)練題庫(kù)引言在九年級(jí)物理學(xué)習(xí)中,計(jì)算題是考察學(xué)生物理概念理解、公式應(yīng)用能力及邏輯思維的重要題型,也是中考物理的“得分大戶”(占比約30%-40%)。本題庫(kù)圍繞九年級(jí)物理核心板塊(力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)),選取高頻考點(diǎn)和典型題型,通過(guò)“考點(diǎn)分析+典型例題+專項(xiàng)訓(xùn)練”的結(jié)構(gòu),幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)、突破難點(diǎn),提升解題規(guī)范性和正確率。一、力學(xué)計(jì)算題專項(xiàng)訓(xùn)練力學(xué)是九年級(jí)物理的基礎(chǔ)板塊,計(jì)算題主要集中在壓強(qiáng)、浮力、功和功率、機(jī)械能轉(zhuǎn)化四大考點(diǎn),需重點(diǎn)掌握公式的適用條件及單位統(tǒng)一。(一)壓強(qiáng)計(jì)算:固體與液體的壓強(qiáng)考點(diǎn)分析:固體壓強(qiáng):核心公式\(p=\frac{F}{S}\)(適用于所有固體,壓力\(F\)通常等于物體重力\(G=mg\),受力面積\(S\)為接觸面積);液體壓強(qiáng):核心公式\(p=\rhogh\)(\(\rho\)為液體密度,\(g\)取10N/kg,\(h\)為液體深度,即液面到研究點(diǎn)的垂直距離);柱體壓強(qiáng):對(duì)于正方體、長(zhǎng)方體、圓柱體等規(guī)則固體,可推導(dǎo)得\(p=\rhogh\)(\(\rho\)為固體密度,\(h\)為柱體高度),與底面積無(wú)關(guān)。典型例題:一個(gè)邊長(zhǎng)為0.2m的正方體鋁塊,密度為\(2.7\times10^3\,\text{kg/m}^3\),放在水平桌面中央,求鋁塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)。(\(g=10\,\text{N/kg}\))解析:1.計(jì)算壓力:鋁塊對(duì)桌面的壓力等于其重力,\(F=G=mg=\rhoVg=\rhoa^3g\);2.計(jì)算受力面積:\(S=a^2\);3.計(jì)算壓強(qiáng):\(p=\frac{F}{S}=\rhoag=2.7\times10^3\,\text{kg/m}^3\times0.2\,\text{m}\times10\,\text{N/kg}=5400\,\text{Pa}\)。結(jié)論:規(guī)則柱體對(duì)水平面的壓強(qiáng)僅與密度和高度有關(guān),與底面積無(wú)關(guān)。專項(xiàng)訓(xùn)練題:1.一個(gè)質(zhì)量為10kg的長(zhǎng)方體木塊,長(zhǎng)0.5m、寬0.2m、高0.1m,放在水平桌面,求最大壓強(qiáng)和最小壓強(qiáng)。(\(g=10\,\text{N/kg}\))2.一個(gè)裝有水的燒杯,水深15cm,放入一個(gè)體積為\(100\,\text{cm}^3\)的鐵塊(完全浸沒(méi)),水深增加到17cm,求水對(duì)燒杯底部的壓強(qiáng)變化。(\(\rho_水=1\times10^3\,\text{kg/m}^3\),\(g=10\,\text{N/kg}\))3.一個(gè)密度為\(2\times10^3\,\text{kg/m}^3\)的圓柱體,高0.3m,放在水平桌面,對(duì)桌面的壓強(qiáng)為\(6000\,\text{Pa}\),求圓柱體的底面積。(\(g=10\,\text{N/kg}\))(二)浮力計(jì)算:阿基米德原理與浮沉條件考點(diǎn)分析:阿基米德原理:\(F_浮=\rho_液gV_排\)(適用于所有浮力場(chǎng)景,\(V_排\)為物體排開液體的體積);浮沉條件:漂浮:\(F_浮=G_物\),\(\rho_物<\rho_液\);懸?。篭(F_浮=G_物\),\(\rho_物=\rho_液\);沉底:\(F_浮<G_物\),\(\rho_物>\rho_液\)(此時(shí)\(F_浮+F_支持=G_物\))。典型例題:一個(gè)重為12N的物體,體積為\(1.5\times10^{-3}\,\text{m}^3\),放入水中靜止后,求受到的浮力及排開水的體積。(\(\rho_水=1\times10^3\,\text{kg/m}^3\),\(g=10\,\text{N/kg}\))解析:1.計(jì)算物體密度:\(\rho_物=\frac{m}{V}=\frac{G}{gV}=\frac{12\,\text{N}}{10\,\text{N/kg}\times1.5\times10^{-3}\,\text{m}^3}=0.8\times10^3\,\text{kg/m}^3\);2.比較密度:\(\rho_物<\rho_水\),物體漂??;3.漂浮時(shí)浮力等于重力:\(F_浮=G_物=12\,\text{N}\);4.計(jì)算排開水的體積:\(V_排=\frac{F_浮}{\rho_水g}=\frac{12\,\text{N}}{1\times10^3\,\text{kg/m}^3\times10\,\text{N/kg}}=1.2\times10^{-3}\,\text{m}^3\)。專項(xiàng)訓(xùn)練題:1.一個(gè)體積為\(2\times10^{-3}\,\text{m}^3\)的物體,完全浸沒(méi)在酒精中,受到的浮力為多少?(\(\rho_{酒精}=0.8\times10^3\,\text{kg/m}^3\),\(g=10\,\text{N/kg}\))2.一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的木塊,漂浮在水面上,求排開水的體積。(\(\rho_水=1\times10^3\,\text{kg/m}^3\),\(g=10\,\text{N/kg}\))3.一個(gè)重為20N的鐵塊,放入水中沉底,求受到的浮力及容器底部對(duì)鐵塊的支持力。(\(\rho_鐵=7.9\times10^3\,\text{kg/m}^3\),\(\rho_水=1\times10^3\,\text{kg/m}^3\),\(g=10\,\text{N/kg}\))(三)功和功率:功的定義與功率計(jì)算考點(diǎn)分析:功的計(jì)算:\(W=Fs\)(\(F\)為作用在物體上的力,\(s\)為物體在力的方向上移動(dòng)的距離;若力與距離垂直,則做功為0);功率計(jì)算:\(P=\frac{W}{t}=Fv\)(\(P\)為功率,表示做功快慢;\(v\)為物體在力的方向上的速度)。典型例題:一個(gè)工人用100N的力沿水平方向推一個(gè)重500N的箱子,使箱子在水平地面上移動(dòng)了10m,用時(shí)20s,求工人做的功和功率。解析:1.計(jì)算功:\(W=Fs=100\,\text{N}\times10\,\text{m}=1000\,\text{J}\)(重力方向與移動(dòng)方向垂直,不做功);2.計(jì)算功率:\(P=\frac{W}{t}=\frac{1000\,\text{J}}{20\,\text{s}}=50\,\text{W}\)。專項(xiàng)訓(xùn)練題:1.一個(gè)起重機(jī)用5000N的力將一個(gè)重4000N的貨物提升到10m高的地方,求起重機(jī)做的功和貨物增加的重力勢(shì)能。(\(g=10\,\text{N/kg}\))2.一個(gè)同學(xué)跑步時(shí)的功率為500W,若他跑100m用時(shí)10s,求他跑步時(shí)的平均作用力。3.一個(gè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為75kW,以20m/s的速度勻速行駛,求汽車受到的阻力。(提示:勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力)(四)機(jī)械能轉(zhuǎn)化:動(dòng)能與勢(shì)能的變化考點(diǎn)分析:動(dòng)能:\(E_k=\frac{1}{2}mv^2\)(與質(zhì)量、速度有關(guān),速度影響更大);重力勢(shì)能:\(E_p=mgh\)(與質(zhì)量、高度有關(guān));機(jī)械能:\(E=E_k+E_p\)(忽略空氣阻力和摩擦?xí)r,機(jī)械能守恒)。典型例題:一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的小球,從2m高的地方自由下落,到達(dá)地面時(shí)的速度為6m/s,求下落過(guò)程中機(jī)械能的損失。(\(g=10\,\text{N/kg}\))解析:1.初始機(jī)械能:\(E_1=E_p=mgh=0.5\,\text{kg}\times10\,\text{N/kg}\times2\,\text{m}=10\,\text{J}\);2.末機(jī)械能:\(E_2=E_k=\frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}\times0.5\,\text{kg}\times(6\,\text{m/s})^2=9\,\text{J}\);3.機(jī)械能損失:\(\DeltaE=E_1-E_2=1\,\text{J}\)(損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)。專項(xiàng)訓(xùn)練題:1.一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體,從靜止開始自由下落,下落1s時(shí)的動(dòng)能和重力勢(shì)能變化量。(\(g=10\,\text{N/kg}\))2.一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)下掛一個(gè)重10N的物體,將物體從彈簧原長(zhǎng)位置向下拉5cm,求彈簧的彈性勢(shì)能增加量。(提示:彈性勢(shì)能增加量等于拉力做的功,\(W=\frac{1}{2}kx^2\),但此處可簡(jiǎn)化為\(W=Fs\),其中\(zhòng)(F\)為平均拉力)3.一個(gè)滾擺從高處下落時(shí),速度越來(lái)越快,重力勢(shì)能______,動(dòng)能______,機(jī)械能______(選填“增大”“減小”或“不變”)。二、熱學(xué)計(jì)算題專項(xiàng)訓(xùn)練熱學(xué)計(jì)算題主要考察熱量計(jì)算和熱機(jī)效率,需重點(diǎn)掌握比熱容、熱值的概念及公式應(yīng)用。(一)熱量計(jì)算:吸熱與放熱考點(diǎn)分析:吸熱公式:\(Q_吸=cm\Deltat=cm(t-t_0)\)(\(t\)為末溫,\(t_0\)為初溫);放熱公式:\(Q_放=cm\Deltat=cm(t_0-t)\);熱平衡方程:\(Q_吸=Q_放\)(忽略熱量損失時(shí),高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量)。典型例題:把質(zhì)量為1kg的水從20℃加熱到80℃,需要吸收多少熱量?若用酒精爐加熱,酒精完全燃燒放出的熱量有40%被水吸收,需要燃燒多少酒精?(\(c_水=4.2\times10^3\,\text{J/(kg·℃)}\),\(q_{酒精}=3.0\times10^7\,\text{J/kg}\))解析:1.計(jì)算水吸收的熱量:\(Q_吸=cm\Deltat=4.2\times10^3\,\text{J/(kg·℃)}\times1\,\text{kg}\times(80℃-20℃)=2.52\times10^5\,\text{J}\);2.計(jì)算酒精燃燒放出的總熱量:\(Q_放=\frac{Q_吸}{\eta}=\frac{2.52\times10^5\,\text{J}}{40\%}=6.3\times10^5\,\text{J}\);3.計(jì)算酒精質(zhì)量:\(m_{酒精}=\frac{Q_放}{q_{酒精}}=\frac{6.3\times10^5\,\text{J}}{3.0\times10^7\,\text{J/kg}}=0.021\,\text{kg}=21\,\text{g}\)。專項(xiàng)訓(xùn)練題:1.把質(zhì)量為0.5kg的鐵塊從100℃放入20℃的水中,最終水溫升高到30℃,求水的質(zhì)量。(\(c_鐵=0.46\times10^3\,\text{J/(kg·℃)}\),\(c_水=4.2\times10^3\,\text{J/(kg·℃)}\))2.一個(gè)太陽(yáng)能熱水器,水箱內(nèi)裝有100kg水,經(jīng)過(guò)一天的照射,水溫從15℃升高到55℃,求水吸收的熱量。(\(c_水=4.2\times10^3\,\text{J/(kg·℃)}\))3.一個(gè)電熱水壺,功率為1000W,加熱效率為80%,將2kg水從20℃加熱到沸騰(100℃),需要多長(zhǎng)時(shí)間?(\(c_水=4.2\times10^3\,\text{J/(kg·℃)}\))(二)熱機(jī)效率:燃料燃燒與有用功考點(diǎn)分析:燃料燃燒放熱:\(Q_放=mq\)(\(m\)為燃料質(zhì)量,\(q\)為燃料熱值);熱機(jī)效率:\(\eta=\frac{W_{有用}}{Q_放}\times100\%\)(\(W_{有用}\)為熱機(jī)做的有用功,如汽車牽引力做的功\(W=Fs\))。典型例題:一輛汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%,行駛時(shí)消耗的汽油為5kg,若汽油的熱值為\(4.6\times10^7\,\text{J/kg}\),求汽車行駛時(shí)做的有用功。解析:1.計(jì)算汽油燃燒放出的熱量:\(Q_放=mq=5\,\text{kg}\times4.6\times10^7\,\text{J/kg}=2.3\times10^8\,\text{J}\);2.計(jì)算有用功:\(W_{有用}=\etaQ_放=25\%\times2.3\times10^8\,\text{J}=5.75\times10^7\,\text{J}\)。專項(xiàng)訓(xùn)練題:1.一個(gè)柴油機(jī)的效率為30%,消耗10kg柴油,做了多少有用功?(\(q_{柴油}=3.3\times10^7\,\text{J/kg}\))2.一輛汽車以50km/h的速度行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)功率為70kW,效率為28%,行駛100km需要消耗多少汽油?(\(q_{汽油}=4.6\times10^7\,\text{J/kg}\))3.一個(gè)鍋爐的效率為50%,要將100kg水從20℃加熱到100℃,需要燃燒多少煤?(\(c_水=4.2\times10^3\,\text{J/(kg·℃)}\),\(q_{煤}=3.0\times10^7\,\text{J/kg}\))三、電學(xué)計(jì)算題專項(xiàng)訓(xùn)練電學(xué)是九年級(jí)物理的重點(diǎn)和難點(diǎn),計(jì)算題主要集中在歐姆定律、電功與電功率、焦耳定律三大考點(diǎn),需重點(diǎn)掌握串并聯(lián)電路特點(diǎn)及公式的靈活應(yīng)用。(一)電路分析與歐姆定律考點(diǎn)分析:歐姆定律:\(I=\frac{U}{R}\)(適用于所有電路,\(I\)為電流,\(U\)為導(dǎo)體兩端電壓,\(R\)為導(dǎo)體電阻);串并聯(lián)電路特點(diǎn):串聯(lián):\(I=I_1=I_2\),\(U=U_1+U_2\),\(R=R_1+R_2\);并聯(lián):\(U=U_1=U_2\),\(I=I_1+I_2\),\(\frac{1}{R}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\)。典型例題:一個(gè)串聯(lián)電路中,電源電壓為18V,電阻\(R_1=20\Omega\),\(R_2=10\Omega\),求電路中的電流、\(R_1\)兩端的電壓及\(R_2\)的電功率。解析:1.計(jì)算總電阻:\(R=R_1+R_2=20\Omega+10\Omega=30\Omega\);2.計(jì)算電流:\(I=\frac{U}{R}=\frac{18V}{30\Omega}=0.6A\);3.計(jì)算\(R_1\)兩端電壓:\(U_1=IR_1=0.6A\times20\Omega=12V\);4.計(jì)算\(R_2\)的電功率:\(P_2=I^2R_2=(0.6A)^2\times10\Omega=3.6W\)(或\(P_2=U_2I=(U-U_1)I=(18V-12V)\times0.6A=3.6W\))。專項(xiàng)訓(xùn)練題:1.一個(gè)并聯(lián)電路中,電源電壓為12V,電阻\(R_1=30\Omega\),\(R_2=20\Omega\),求電路中的總電流及\(R_1\)的電流。2.一個(gè)滑動(dòng)變阻器與一個(gè)定值電阻串聯(lián),電源電壓為6V,定值電阻\(R=10\Omega\),滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω,求滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí),電路中電流的變化范圍。3.一個(gè)電路中,電阻\(R_1=10\Omega\),\(R_2=20\Omega\),串聯(lián)時(shí)總電阻為______,并聯(lián)時(shí)總電阻為______,若電源電壓為6V,串聯(lián)時(shí)\(R_1\)兩端電壓為______,并聯(lián)時(shí)\(R_2\)的電流為______。(二)電功與電功率:電能的計(jì)算考點(diǎn)分析:電功:\(W=UIt=I^2Rt=\frac{U^2}{R}t\)(表示電流做的功,單位為焦耳(J)或千瓦時(shí)(kW·h),1kW·h=3.6×10?J);電功率:\(P=\frac{W}{t}=UI=I^2R=\frac{U^2}{R}\)(表示電流做功的快慢,單位為瓦特(W)或千瓦(kW));額定功率與實(shí)際功率:額定功率是用電器在額定電壓下的功率(\(P_額=\frac{U_額^2}{R}\)),實(shí)際功率是用電器在實(shí)際電壓下的功率(\(P_實(shí)=\frac{U_實(shí)^2}{R}\))。典型例題:一個(gè)標(biāo)有“220V100W”的燈泡,接在220V的電源上,求其電阻、通過(guò)的電流及正常工作1小時(shí)消耗的電能。若接在110V的電源上,求其實(shí)際功率。解析:1.計(jì)算電阻:\(R=\frac{U_額^2}{P_額}=\frac{(220V)^2}{100W}=484\Omega\);2.正常工作時(shí)的電流:\(I_額=\frac{P_額}{U_額}=\frac{100W}{220V}\approx0.45A\);3.正常工作1小時(shí)消耗的電能:\(W=P_額t=0.1kW\times1h=0.1kW·h=3.6×10^5J\);4.接在110V電源上的實(shí)際功率:\(P_實(shí)=\frac{U_實(shí)^2}{R}=\frac{(110V)^2}{484\Omega}=25W\)。專項(xiàng)訓(xùn)練題:1.一個(gè)標(biāo)有“3V1.5W”的小燈泡,求其電阻及正常工作時(shí)的電流。若接在4.5V的電源上,需要串聯(lián)一個(gè)多大的電阻才能正常工作?2.一個(gè)電熱水器的功率為2000W,正常工作2小時(shí)消耗多少電能?若電價(jià)為0.5元/kW·h,需要支付多少電費(fèi)?3.一個(gè)家庭電路中,同時(shí)使用了一個(gè)100W的燈泡、一個(gè)200W的電視和一個(gè)500W的空調(diào),求總功率及總電流。(電源電壓為220V)(三)焦耳定律:電熱的計(jì)算考點(diǎn)分析:焦耳定律:\(Q=I^2Rt\)(適用于所有電路,表示電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量);純電阻電路:\(Q=W=UIt=\frac{U^2}{R}t\)(電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,如電爐、燈泡);非純電阻電路:\(Q<W\)(電能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,如電動(dòng)機(jī),\(W=Q+W_{機(jī)械}\))。典型例題:一個(gè)電熨斗的電阻為110Ω,接在220V的電源上,正常工作10分鐘,求產(chǎn)生的熱量。解析:1.計(jì)算電流:\(I=\frac{U}{R}=\frac{220V}{110Ω}=2A\);2.計(jì)算熱量:\(Q=I^2Rt=(2A)^2\times110Ω\times600s=2.64×10^5J\)(或\(Q=\frac{U^2}{R}t=\frac{(220V)^2}{110Ω}\times600s=2.64×10^5J\))。專項(xiàng)訓(xùn)練題:1.一個(gè)電爐的電阻為50Ω,接在220V的電源上,正常工作1小時(shí)產(chǎn)生的熱量為多少?2.一個(gè)電動(dòng)機(jī)的電阻為5Ω,接在220V的電源上,正常工作時(shí)的電流為4A,求電動(dòng)機(jī)的總功率、發(fā)熱功率及機(jī)械功率。3.一個(gè)電暖器的功率為1500W,正常工作30分鐘,產(chǎn)生的熱量為多少?若效率為80%,能使多少質(zhì)量的水從20℃加熱到50℃?(\(c_水=4.2\times10^3\,\text{J/(kg·℃)}\))四、綜合計(jì)算題專項(xiàng)訓(xùn)練綜合題是中考物理的“壓軸題”,主要考察力學(xué)與電學(xué)、熱學(xué)與電學(xué)的融合,需重點(diǎn)掌握知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系及綜合應(yīng)用能力。(一)力學(xué)與電學(xué)綜合:功與電功率典型例題:一個(gè)電動(dòng)機(jī)的功率為500W,通電10秒,將一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體提升到5m高的地方,求電動(dòng)機(jī)的效率。(\(g=10\,\text{N/kg}\))解析:1.計(jì)算電動(dòng)機(jī)做的總功:\(W_總=Pt=500W\times10s=5000J\);2.計(jì)算有用功(提升物體做的功):\(W_有用=Gh=mgh=10kg\times10N/kg\times5m=500J\);3.計(jì)算效率:\(\eta=\frac{W_有用}{W_總}(cāng)\times100\%=\frac{500J}{5000J}\times100\%=10\%\)。專項(xiàng)訓(xùn)練題:1.一個(gè)起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率為10kW,將一個(gè)重5000N的貨物提升到20m高的地方,用時(shí)10秒,求起重機(jī)的效率。2.一個(gè)電動(dòng)自行車的電機(jī)功率為200W,以5m/s的速度勻速行駛,受到的阻力為40N,求電動(dòng)自行車的效率。3.一個(gè)水泵的功率為3kW,將水從10m深的井中抽到地面,每小時(shí)抽水多少立方米?(\(\rho_水=1\times10^3\,\text{kg/m}^3\),\(g=10\,\text{N/kg}\),效率為80%)(二)熱學(xué)與電學(xué)綜合:熱量與電功典型例題:一個(gè)電熱水器的功率為1500W,正常工作30分鐘,將10kg水從20℃加熱到50℃,求電熱水器的效率。(\(c_水=4.2\times10^3\,\text{J/(kg·℃)}\))解析:1.計(jì)算電熱水器做的總功:\(W_總=Pt=1500W\times1800s=2.7×10^6J\);2.計(jì)算水吸收的熱量:\(Q_吸=cm\Deltat=4.2×10^3\,\text{J/(kg·℃)}\times10kg\times(50℃-20℃)=1.26×10^6J\);3.計(jì)算效率:\(\eta=\frac{Q_吸}{W_總}(cāng)\times100\%=\frac{1.26×10^6J}{2.7×10^6J}\times100\%=46.7\%\)。專項(xiàng)訓(xùn)練題:1.一個(gè)電烤箱的功率為1000W,正常工作15分鐘,將一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的面包從20℃加熱到100℃,求電烤箱的效率。(\(c_面包=2.1×10^3\,\text{J/(kg·℃)}\))2.一個(gè)微波爐的功率為800W,正常工作2分鐘,將一杯200g的牛奶從10℃加熱到60℃,求微波爐的效率。(\(c_牛奶=4.0×10^3\,\text{J/(kg·℃)}\))3.一個(gè)電暖器的功率為2000W,正常工作1小時(shí),產(chǎn)生的熱量有70%被房間吸收,若房間的質(zhì)量為1000kg,比熱容為1.0×10^3\,\text{J/(kg·℃)}\),求房間溫度升高多少。五、解題技巧與建議1.讀題圈關(guān)鍵詞:如“水平桌面”“漂浮”“電源電壓不變”“額定功率”等,這些關(guān)鍵詞是解題的突破口;2.確定研究對(duì)象:如壓強(qiáng)題中的“受力物體”、浮力題中的“浸在液體中的物體”、電學(xué)題中的“某段電路”;3.選擇正確公式:根據(jù)物理過(guò)程選擇公式,如固體壓強(qiáng)用\(p=\frac{F}{S}\),液體用\(p=\rhogh\),純電阻電路用\(P=\frac{U^2}{R}\);4.單位統(tǒng)一:所有物理量都轉(zhuǎn)化為國(guó)際單位制(如長(zhǎng)度用米、質(zhì)量用千克、時(shí)間用秒、電壓用伏特);5.步驟規(guī)范:寫出“已知”“求”“公式”“代入數(shù)值”“計(jì)算結(jié)果”“單位”,即使結(jié)果錯(cuò)了,步驟也能得分;6.檢查合理性:如計(jì)算結(jié)果是否符合實(shí)際(如液體壓強(qiáng)不可能為負(fù)數(shù),功率不可能超過(guò)電源功率)。六、答案與解析(節(jié)選)一、力學(xué)計(jì)算題專項(xiàng)訓(xùn)練(一)壓強(qiáng)計(jì)算1.最大壓強(qiáng):\(p_{max}=\frac{G}{S_{min}}=\frac{10kg×10N/kg}{0.1m×0.2m}=5000Pa\);最小壓強(qiáng):\(p_{min}=\frac{G}{S_{max}}=\frac{100N}{0.5m×0.2m}=1000Pa\)。2.深度變化:\(\Deltah=17cm-15cm=2cm=0.02m\);壓強(qiáng)變化:\(\Deltap=\rho_水g\Deltah=1×10^3kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa\)。3.由\(p=\rhogh\)得\(\rho=\frac{p}{gh}=\frac{6000Pa}{10N/kg×0.3m}=2×10^3kg/m3\)(與題目給出的密度一致),底面積\(S=\frac{V}{h}=\frac{m}{\rhoh}=\frac{G}{\rhogh}=\frac{mg}{\rhogh}=\frac{m}{\rhoh}\),但此處可直接用\(p=\frac{F}{S}\),\(F=G=\rhoVg=\rhoShg\),所以\(S=\frac{p}{\rhogh}=\frac{6000Pa}{2×10^3kg/m3×10N/kg×0.3m}=0.1m2\)。(二)浮力計(jì)算1.\(F_浮=\rho_{酒精}gV_排=0.8×10^3kg/m3×10N/kg×2×10^{-3}m3=16N\)。2.\(F_浮=G_物=0.5kg×10N/kg=5N\);\(V_排=\frac{F_浮}{\rho_水g}=\frac{5N}{1×10^3kg/m3×10N/kg}=5×10^{-4}m3\)。3.鐵塊體積:\(V=\frac{m}{ρ_鐵}=\frac{G}{ρ_鐵g}=\frac{20N}{7.9×10^3kg/m3×10N/kg}≈2.53×10^{-4}m3\);浮力:\(F_浮=ρ_水gV=1×10^3kg/m3×10N/kg×2.53×10^{-4}m3≈2.53N\);支持力:\(F_支持=G-F_浮=20N-2.53N≈17.47N\)。(三)功和功率1.起重機(jī)做功:\(W=Fs=5000N×10m=5×10^4J\);貨物增加的重力勢(shì)能:\(\DeltaE_p=mgh=4000N×10m=4×10^4J\)。2.平均作用力:\(F=\frac{Pt}{s}=\frac{500W×10s}{100m}=50N\)。3.阻力:\(f=F=\frac{P}{v}=\frac{____W}{20m/s}=3750N\)。(四)機(jī)械能轉(zhuǎn)化1.下落1s時(shí)的速度:\(v=gt=10m/s2×1s=10m/s\);動(dòng)能:\(E_k=\frac{1}{2}mv2=\frac{1}{2}×2kg×(10m/s)2=100J\);重力勢(shì)能變化量:\(\DeltaE_p=mgh=2kg×10N/kg×5m=100J\)(下落高度\(h=\frac{1}{2}gt2=5m\))。二、熱學(xué)計(jì)算題專項(xiàng)訓(xùn)練(一)熱量計(jì)算1.鐵塊放出的熱量:\(Q_放=c_鐵m_鐵(t_0-t)=0.46×10^3J/(kg·℃)×0.5kg×(100℃-30℃)=1.61×10^4J\);水的質(zhì)量:\(m_水=\frac{Q_吸}{c_水(t-t_0)}=\frac{1.61×10^4J}{4.2×10^3J/(kg·℃)×(30℃-20℃)}≈0.38kg\)。2.水吸收的熱量:\(Q_吸=cm\Deltat=4.2×10^3J/(kg·℃)×100kg×(55℃-15℃)=1.68×10^7J\)。3.水吸收的熱量:\(Q_吸=4.2×10^3J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×10^5J\);加熱時(shí)間:\(t=\frac{Q_吸}{Pη}=\frac{6.72×10^5J}{1000W×80\%}=840s=14min\)。(二)熱機(jī)效率1.有用功:\(W_{有用}=ηQ_放=30\%×10kg×3.3×10^7J/kg=9.9×10^7J\)。2.行駛時(shí)間:\(t=\frac{s}{v}=\frac{100km}{50km/h}=2h=7200s\);發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功:\(W_{有用}=Pt=____W×7200s=5.04×10^8J\);汽油燃燒放出的熱量:\(Q_放=\frac{W_{有用}}{η}=\frac{5.04×10^8J}{28\%}=1.8×10^9J\);汽油質(zhì)量:\(m=\frac{Q_放}{q}=\frac{1.8×10^9J}{4.6×10^7J/kg}≈39.1kg\)。三、電學(xué)計(jì)算題專項(xiàng)訓(xùn)練(一)電路分析與歐姆定律1.\(R_1\)的電流:\(I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{12V}{30Ω}=0.4A\);\(R_2\)的電流:\(I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{12V}{20Ω}=0.6A\)
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