近十年高考新课标卷I 力、电综合计算题集锦
(2017年)25．（20分）
真空中存在电场强度大小为E 1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v 0，在油滴处于位置A 时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间t 1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B 点。重力加速度大小为g 。
（1）油滴运动到B 点时的速度；
（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t 1和v 0应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度v 0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B 、A 两点间距离的两倍。
(2016年)24.（14分）如图，两固定的绝缘斜面倾角均为，上沿相连。两细金属棒ab （仅标出a 端）和cd （仅标出c 端）长度均为，质量分别为和；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca ，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于斜面向上。已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为。已知金属棒匀速下滑。求 (1) 作用在金属棒上的安培力的大小； (2) 金属棒运动速度的大小。
θL 2m m B R μg ab
ab
(2015年)24．（12分）如图，一长为10cm 的金属棒ab 用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.1T ，方向垂直于纸面向里，弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12V 的电池相连，电路总电阻为2Ω，已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm ，闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm ，重力加速度大小取10m/s2，判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．
(2014年)25．（20分）如图所示，O ，A ，B 为同一竖直平面内的三个点，OB 沿竖直方向，∠BOA ＝60°，OB ＝3
2OA ，将一质量为m 的小球以一定的初动能自O 点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A 点，
使此小球带电，电荷量为q(q>0)，同时加一匀强电场，场强方向与△OAB 所在平面平行．现从O 点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A 点，到达A 点时的动能是初动能的3倍；若该小球从O 点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B 点，且到达B 点时的动能为初动能的6倍，重力加速度大小为g.求
(1)无电场时，小球到达A 点时的动能与初动能的比值； (2)电场强度的大小和方向．
25. （2013全国新课标卷）（19分）如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L 。导轨上端接有一平行板电容器，电容为C 。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m 的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g 。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求:
(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系； (2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。
25．（2012全国新课标卷）（18分）
如图，一半径为R 的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m 、电荷量为q 的粒子沿图中直线在圆上的a 点射入柱形区域，在圆上的b 点离开该区域，
离开时速度方向与直线垂直。圆心O 到直线的距离为R
53
。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a 点射入柱形区域，也在b 点离开该区域。若磁感应强度大小为B ，不计重力，求电场强度的大小。
如图，在区域I （0≤x ≤d ）和区域II （d ≤x ≤2d ）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B 和2B ，方向相反，且都垂直于Oxy 平面。一质量为m 、带电荷量q （q ＞0）的粒子a 于某时刻从y 轴上的P 点射入区域I ，其速度方向沿x 轴正向。已知a 在离开区域I 时，速度方向与x 轴正方向的夹角为30°；此时，另一质量和电荷量均与a 相同的粒子b 也从p 点沿x 轴正向射入区域I ，其速度大小是a 的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求
（1）粒子a 射入区域I 时速度的大小；
（2）当a 离开区域II 时，a 、b 两粒子的y 坐标之差。
25．（2010全国新课标卷）(18分)
如图所示，在0≤x ≤a 、o ≤y ≤2
a 2a 范围内有垂直手xy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。
坐标原点0处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为
m 、电荷量为q 的带正电粒子，它们的速度大小相
同，速度方向均在xy 平面内，与y 轴正方向的夹角分布在0～0
90范围内。己知粒子在磁场中做圆周运动
的半径介于a ／2到a 之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周
期的四分之一。求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的
(1)速度的大小：
(2)速度方向与y 轴正方向夹角的正弦。
如图所示，在第一象限有一均强电场，场强大小为E ，方向与y 轴平行；在x 轴下方有一均强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m 、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x 轴的速度从y 轴上的P 点处射入电场，在x 轴上的Q 点处进入磁场，并从坐标原点O 离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与y 轴交于M 点。已知OP=l ,l OQ 32=。不计重力。求
（1）M 点与坐标原点O 间的距离；
（2）粒子从P 点运动到M 点所用的时间。
24.(17分) （2008全国新课标卷）
如图所示，在xOy 平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y 轴向下；在x 轴和第四象限的射线OC 之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，方向垂直于纸面向外。有一质量为m ，带有电荷量+q 的质点由电场左侧平行于x 轴射入电场。质点到达x 轴上A 点时，速度方向与x 轴的夹角?，
A 点与原点O 的距离为d 。接着，质点进入磁场，并垂直于OC 飞离磁场。不计重力影响。若OC 与x 轴的夹角为?，求
（1）粒子在磁场中运动速度的大小：
（2）匀强电场的场强大小。
24.（2007全国新课标卷）在半径为R半圆形区域中有中有一匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面，此感应强度为B。一质量为m，带电量为q的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD方向经P点（AP=d）射入磁场（不计重力影响）。
（1）如果粒子恰好从A点射出磁场，求入射粒子的速度。
（2）如果粒子经纸面内Q点从磁场中射出，出射方向与半圆在Q点切线的夹角为
（如图）。求入射
粒子的速度。
近十年高考新课标卷I 力、电综合计算题集锦参考答案
(2017年)25．（20分） 解：（1）设油滴质量和电荷量分别为m 和q ，油滴速度学科&网方向向上为整。油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动，故匀强电场方向向上。在t=0时，电场强度突然从E1增加至E2时，油滴做竖直向上的匀加速运动，加速度方向向上，大小a1满足
21qE mg ma -=①
油滴在时刻t1的速度为 1011v v a t =+②
电场强度在时刻t1突然反向，油滴做匀变速直线运动，加速度方向向下，大小a2满足 22qE mg ma +=③
油滴在时刻t2=2t1的速度为 2121v v a t =-④ 由①②③④式得 2012v v gt =-⑤
（2）由题意，在t=0时刻前有 1qE mg =⑥
油滴从t=0到时刻t1的位移为
2111111
2
s v t a t =+⑦
油滴在从时刻t1到时刻t2=2t1的时间间隔内的位移为
2211211
2
s v t a t =-⑧
由题给条件有202(2)v g h =⑨
式中h 是B 、A 两点之间的距离。 若B 点在A 点之上，依题意有 12s s h +=⑩
由①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得
0022111
1[22()]4v v
E E gt gt =-+?
为使21E E >，应有
00211
122()14v v
gt gt -+>?
即当0
10(1v t g
<
或0
1(1v t g
>+
? 才是可能的：条件?式和?式分别对应于20v >和20v <两种情形。 若B 在A 点之下，依题意有 21x x h +=-?
由①②③⑥⑦⑧⑨?式得
0022111
1[22()]4v v
E E gt gt =--?
为使21E E >，应有
00211
122()14v v
gt gt -->?
011)v t g
>? 另一解为负，不符合题意，已舍去。
(2016年)24.（14分） 解：（1）由、棒被平行于斜面的导线相连，故、速度时时刻刻相等，也做匀速直线运动；
选为研究对象，受力分析如图：
由于匀速，其受力平衡，沿斜面方向受力平衡方程：
垂直于斜面方向受力平衡方程：
且，联立可得：
选为研究对象，受力分析如图：
其沿斜面方向受力平衡：
垂直于斜面方向受力平衡：
且，与为作用力与反作用力：， 联立可得：
（2）设感应电动势为，由电磁感应定律：
由闭合电路欧姆定律，回路中电流： 棒中所受的安培力： 与①联立可得： (2015年)24．（12分） 考点： 安培力．.
分析： 在闭合前，导体棒处于平衡状态，在闭合后，根据闭合电路的欧姆定律求的电流，根据F=BIL 求的安培力，由共点力平衡求的质量
解答： 解：闭合开关后，电流由b 指向a ，受到的安培力向下 断开时：2k △l1=mg
开关闭合后2k （△l1+△l2）=mg+F 受到的安培力为：F=BIL 回路中电流为I= 联立解得m=0.01kg
答：金属棒的质量为0.01kg
点评： 本题主要考查了共点力平衡，抓住通电前后的共点力平衡即可；
(2014年)25．（20分）解：(1)7∶3 (2)
3mq
6q
，方向略 ab cd ab cd cd cd cd cos cd cd N G θ=sin cd cd f G T θ+=cd cd f N μ=cos sin T mg mg μθθ=+ab 'sin ab ab T f F G θ++=安cos ab ab N G θ=ab ab f N μ=T 'T 'T T =sin 3cos F mg mg 安θμθ=-①E E BLv =E BLv
I R R
==
22B L v
F BIL R
==安22
(sin 3cos )
mgR v B L θμ
θ-=
[解析] 设小球的初速度为v0，初动能Ek0，从O 点运动到A 点的时间为t ，令OA ＝d ，则OB ＝3
2d ，
根据平抛运动的规律有
dsin 60°＝v0t ①
dcos 60°＝1
2gt2②
又有Ek0＝1
2mv20③
由①②③式得 Ek0＝3
8
mgd ④
设小球到达A 点时的动能为EkA ，则 EkA ＝Ek0＋1
2mgd ⑤
由④⑤式得 EkA Ek0＝7
3
.⑥ (2)加电场后，小球从O 点到A 点和B 点，高度分别降低了d 2和3
2d ，设电势能分别减小ΔEpA 和ΔEpB ，
由能量守恒及④式得
ΔEpA ＝3Ek0－Ek0－12mgd ＝2
3Ek0⑦
ΔEpB ＝6Ek0－Ek0－3
2
mgd ＝Ek0⑧
在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的，设直线OB 上的M 点与A 点等电势，M 与O 点的距离为x ，如图，则有
x 32
d ＝ΔEpA ΔEpB ⑨ 解得x ＝d ，MA 为等势线，电场必与其垂线OC 方向平行，设电场方向与竖直向下的方向的夹角为α，由几何关系可得
α＝30°⑩
即电场方向与竖直向下的方向的夹角为30°.
设场强的大小为E ，有 qEdcos 30°＝ΔEpA ? 由④⑦?式得 E ＝
3mg
6q
.? 25. （2013全国新课标卷）（19分）
【解析】（1）设金属棒下滑的速度大小为v,则感应电动势为 E=BLv ① 平行板电容器两极板间的电势差为 U=Ｅ②
设此时电容器极板上积累的电荷量为Ｑ，按定义有C=Q
U
③
联立①②③式得 Q=CBLv ④
(2)设金属棒的速度大小为v 时经历的时间为t,通过金属棒的电流为i 。金属棒受到的磁场的作用力方向沿导轨向上，大小为FA=BLi ⑤
设在时间间隔（t,t+△t ）内流经金属棒的电荷量为△Q ，按定义有i=ΔQ
Δt
⑥
△Q 也是平行板电容器极板在时间间隔（t,t+△t ）内增加的电荷量。由④式得△Q=CBL △v ⑦ 式中，△v 为金属棒的速度变化量。按定义有a=Δv
Δt
⑧
金属棒所受到的摩擦力方向斜向上，大小为f = μN ⑨
式中N 是金属棒对轨道的正压力的大小，有N=mgcos θ ⑩
金属棒在时刻t 的加速度方向沿斜面向下，设其大小为a,根据牛顿第二定律有
mgsin θ- FA –f =ma ⑾ 联立⑤到⑾式得a=m(sin θ-μcos θ)
m+B2L2C
g ⑿
由○12式及题设可知，金属棒做初速度为0的匀加速运动。t 时刻金属棒的速度大小为 v= at =
m(sin θ-μcos θ)
m+B2L2C
gt ⒀
25．（2012全国新课标卷）（18分）
【解析】粒子在磁场中做圆周运动。设圆周半径为r ，由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得
2
v qvB m
r =①
式中v 为粒子在a 点的速度。
过b 点和O 点作直线的垂线，分别于直线交于c 和d 点。由几何关系，线段ab 、bc 和过a 、b 两点的轨迹圆弧的两条半径（未画出）围成一正方形。因此
ab bc r ==②
设cd x =。由几何关系得
4
ac 5R x =
+③
3
bc 5R =
④
联立②③④式得
7
5r R =
⑤
再考虑粒子在电场中的运动。设电场强度的大小为E
，粒子在电场中做类平抛运动。设其加速度大
小为a ，由牛顿第二定律和带电粒子在电场中的受力公式得
qE=ma ⑥ 粒子在电场力方向和直线方向所走的距离均为r ，由运动学公式得
212r at =
⑦
r=vt ⑧ 式中t 是粒子在电场中运动的时间。联立①⑤⑥⑦⑧式得
2
145qRB E m =
25．（2011全国新课标卷）（19分） 解析：（1）设粒子a 在I 内做匀速圆周运动的圆心为C （在y 轴上），半径为Ra1，粒子速率为va ，运动轨迹与两磁场区域边界的交点为P ',如图，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得
1
2a a R v m
AB qv = ① 由几何关系得θ='∠P PC ②
θs i n 1d R a =
③
式中，030=θ，由①②③式得
m
qBd v
a 21
=
④
(2)设粒子a 在II 内做圆周运动的圆心为Oa,半径为
1a R ，射出点为a P （图中
未画出轨迹），θ'='∠a a P O P 。由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得
2
2
)2(a a a R v m
B qv = ⑤ 由①⑤式得
21
2
a a R R = ⑥
C 、P '和a O 三点共线，且由 ⑥式知a O 点必位于
d
x 23=
⑦ 的平面上。由对称性知，a P 点与P '点纵
坐标相同，即
h
R y a p a +=θcos 1 ⑧ 式中，h 是C 点的y 坐标。
设b 在I 中运动的轨道半径为1b R ，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得
2
1)3
()3(
a b a v R m B v q = ⑨
设a 到达
a P 点时，
b 位于b P 点，转过的角度为α。如果b 没有飞出I ，则
πθ22'=a T t ⑩ π
α
21=b T t ○11
式中，t 是a 在区域II 中运动的时间，而
v R T a a 2
22π=
○123211v R T b b π=
○13
由⑤⑨⑩○11○12○13式得0
30=α○14 由①③⑨○14式可见，b 没有飞出。
b P 点的y 坐标为h R y b p b ++=)cos 2(1α○
15
由①③⑧⑨○14○15式及题给条件得，a 、b 两粒子的y 坐标之差为
d y y b a p p )23(32
-=
-○16
25．（2010全国新课标卷）(18分)
【答案】（1
）
(2aqB v m =（2
）αsin 【解析】设粒子的发射速度为v ，粒子做圆周运动的轨道半径为R ，
根据牛顿第二定律和洛伦兹力得：
2
v qvB m
R =，解得：mv R qB = 当a/2 的圆弧，圆弧与磁场的边界相切，如图所示，设该粒子在磁场中运动的时间为t ，依题意，t=T/4时，∠OCA=π/2 设最后离开磁场的粒子的发射方向与y 轴正方向的夹角为α，由几何关系得： sin sin cos 2a R R R a R ααα=-=-，，且22 sin cos 1αα+= 解得： (2(2aqB R a v m α==-，，sin 25．（2009全国新课标卷）(18分) 【解析】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，在y 轴负方向上做初速度为零的匀加速运动，设加速度的大小为a ；在x 轴正方向上做匀速直线运动，设速度为0v ，粒子从P 点运动到Q 点所用的时间为1t ，进入磁场时速度方向与x 轴正方向的夹角为θ，则qE a m = ① 1t = ② 001 x v t = ③ 其中00,x y l ==。又有10 tan at v θ= ④ 联立②③④式，得30θ=? 因为M O Q 、、点在圆周上，=90MOQ ∠?，所以MQ 为直径。从图中的几何关系可知。 R = ⑥ 6MO l = ⑦ （2）设粒子在磁场中运动的速度为v ,从Q 到M 点运动的时间为2t , 则有0 cos v v θ = ⑧ 2R t v π= ⑨ 带电粒子自P 点出发到M 点所用的时间为t 为12+ t t t = ⑩ 联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式，并代入数据得+ 1t =? 24.(17分) （2008全国新课标卷） 【解析】(1)质点在磁场中的轨迹为一圆弧。由于质点飞离磁场时，速度垂直于OC ，故圆弧的圆心在OC 上。依题意，质点轨迹与x 轴的交点为A ，过A 点作与A 点的速度方向垂直的直线，与OC 交于O ＇ 。 由几何关系知，AO ＇垂直于OC ＇，O ＇是圆弧的圆心。设圆弧的半径为R ，则有 R =dsin ? ① 由洛化兹力公式和牛顿第二定律得 R v m qvB 2 = ② 将?式代入②式，得 ?sin m qBd v = ③ (2)质点在电场中的运动为类平抛运动。设质点射入电场的速度为v 0，在电场中的加速度为a ，运动时间为t ，则有 v 0＝v cos ? ④ v sin ?＝at ⑤ d =v 0t ⑥ 联立④⑤⑥得 d v a ? ?cos sin 2= ⑦ 设电场强度的大小为E ，由牛顿第二定律得 qE ＝ma ⑧ 联立③⑦⑧得 ??cos 3sin 2m d qB E = ⑨ 这道试题考查了带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动的半径公式，通常这类试题要求掌握如何定圆心、确定半径，能画出轨迹图。利用圆的几何知识和向心力公式解决相关问题。 24. （2007全国新课标卷）答案：（1） m qBd 21= υ （2） ])cos 1([2) 2(d R m d R qdB -+-= φυ 解析：（1）由于粒子在P 点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在AP 上，AP 是直径。 设入射粒子的速度为1υ，由洛仑兹力的表达式和牛顿第二定律得 1 2 12 υυqB d m = ………… ① 由上式解得 m q B d 21= υ ………… ② （2）设O '是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心。连接Q O '，设R Q O '='。 由几何关系得φ='∠O OQ ………… ③ d R R O O -+'=' ………… ④ 由余弦定理得 φcos 2)(222R R R R O O '-'+=' ………… ⑤ 联立④⑤式得 ] )cos 1([2) 2(d R d R d R -+-= 'φ ………… ⑥ 设入射粒子的速度为υ，由 υ υqB R m =' 2 解出 ])cos 1([2) 2(d R m d R qdB -+-= φυ ………… ⑦ 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 电功率经典练习题 1.一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V ，线圈电阻为2Ω，线圈中电流为10A ，这台电动机正常工作1s 消耗的电能为W 和产生的热量为Q 分别为A A.3800J 、200J . B.3800J 、3800J C.72200J 、200J D.72200J 、3800J 2.一个标有“6V 3W”的灯泡，欲接到9V 的电源上能正常发光，应给它C A.串联一个3Ω的电阻 B.并联一个3Ω的电阻 C.串联一个6Ω的电阻 D.并联一个6Ω的电阻 3.一只标有“6V 1.5W”的灯泡L 1和另一只“6V 3W”的灯泡L 2串联后接在电源上，通电后有一只灯泡正常发光，另一只灯泡较暗，其中能正常发光的是灯泡 L1 ，此时电路中的电流是 0.25 A ，电源电压是 9 V 。 4. 图所示电路，电源中电源两端的电压保持不变，R 0为定值电阻，R 为滑动变 阻器．闭合开关S 后，在滑动变阻器滑片P 向右滑动的过程中,下列说法正确 的是 C A ．电流表A 1的示数变小 B ．电流表A 2的示数变大 C ．电压表V 的示数不变 D ．小灯泡L 的亮度变暗 5．如图所示电路，电源电压保持不变，L 是标有“6V 3W ”的小灯泡，R 是滑 动变阻器。闭合开关S 3，断开开关S 1、S 2，滑片P 位于中点时，灯泡L 恰好正常发光，电压表V 的示数为U 1；当S 1、S 2都闭合，滑片P 滑至b 端时，电流表 示数为1.5A ，电压表V 的示数为U 2；U 1:U 2=1:2，下列选项正确的是B A ．滑动变阻器的变化范围是0~12Ω B ．滑动变阻器的变化范围是0~24Ω C ．当S 1、S 2 、S 3都闭合，滑片P 位于a 端时，灯泡L 仍能正常工作 6．小敏同学在做电学实验时按照如图7所示的电路将电学器材连接，她使用的 电流表量程为0~0.6A ，电压表的量程为0~3V ，电源两端的电压为6V 且保持不变，电阻R 的阻值为10Ω，允许消耗的最大电功率为0.9W 。滑动变阻器R 0的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A 。将开关S 闭合后，要保证电路中各个元件正常工作，以 下说法正确的是 B A ．通过电阻R 的电流最大值为0.4A B ．滑动变阻器接入电路的最小值为5Ω C ．电压表示数最大的变化量为1V D ．滑动变阻器R 0消耗的最大功率为1.2W 7．图所示电路中电源两端电压不变。当①和②均为电压表时，开关S 闭合后，电压表V 1、V 2的示数之比为7∶12，电阻R 1消耗的电功率为P 1。当①和②均为电流表 时，开关S 闭合后，电流表A 1、A 2的示数之比为16∶21，此时电阻R 2消耗 的电功率为P 2'。则P 1∶P 2'等于D A ．1∶12 B．1∶16 C ．3∶64 D．9∶16 8．如图所示电路中，电压U 保持不变，电流表的示数为1A 。如果R 1与R 2的等效电阻为R ，并且R 1：R=5：3，电阻R 2消耗的电功率为2.4W ，则电阻R 1=___12.8__Ω。 9.如图所示电路，R 是定值电阻，灯泡L 1L 2分别标有“8V 8W ”和“12V 24W ”，电路两 R 0 力学综合计算 1、（2012?随州）如图所示，有一粗细均匀，重为40N，长为4m的长木板AB，置于支架上，支点为0，且AO=1m，长木板的右端B用绳子系住，绳子另一端固定在C处，当长木板AB水平时，绳与水平成30°的夹角，且绳子所能承受的最大拉力为60N．一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下，从AO 之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动，求： ①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小 ②当滑块匀速运动时拉力F做功的功率 ③滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平． 2、（2012?梅州）如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物块A、B 以及轻质杠杆MN组成．物块A通过细绳与C相连，物块B通过细绳与杠杆相连．杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO：ON=1：2．已知物块A密度为1.5×103kg/m3，底面积为0.04m2，高1m，物块B为100N．与转轴摩擦、杠杆与轴摩擦均忽略，g取10N/kg．求： （1）当物块A顶部刚没入水面时，底部受到水压强大小； （2）当物块A顶部刚没入水面时，物块A所受拉力大小； （3）若发生变化，当示数为55N时，求物块A浸入水中深度． 3、（2012?黄石）为了迎接黄石市第二届矿冶文化节和第三届国际乒乓节，某庆典公司正在调试载人热气球．已知载人热气球球内热气的体积为200m3，球内热气的密度为0.29kg/m3，球外空气的密度为1.29kg/m3，球壳、吊篮及其装备的总质量为120kg，吊篮里的人的质量为58kg，g取10N/kg． （1）要使热气球和人能够静止在空中，需要在吊篮里加入多少质量的配重？（由于热气的体积远大于其他部分的体积，故只考虑热气所受的浮力．） （2）若气球静止于离地h=10m的空中，人需要沿着绳子下滑到地面．如果人以相对地的速度v1=2m/s匀速下滑，根据反冲运动知识可知，人在下滑过程中，气球会以v2的速度上升，设人的质量为m，气球的总质量（包括热空气、球壳、吊篮以及装备和配重）为M，则他们的关系满足mv1=Mv2，若在人着陆时，绳子的末端刚好接触地面，求绳子的长度． （3）气球在上浮的过程中，空气的浮力是否对气球做了功？如果没有做功，请说明理由．如果做了功，求浮力做功的功率． 力电综合练习题 1.汽车中有如图所示的电路。电路中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金 属弹簧相连并接入电路中，M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上，汽车静止时，M上的金属细杆与红、绿灯下端的触头都不接触，当汽车向前启动时（） A、红、绿灯都亮 B、红、绿灯都不亮 C、红灯亮，绿灯不亮 D、红灯不亮，绿灯亮 2.如图所示的是握力计的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一 起，AB间有可收缩的导线，R0为保护电阻，电压表可显示压力的大小，则当握力F增加时电压表的示数将（） A、变大 B、变小 C、不变 D、无法确定 3.如图是大型电子地磅秤的电路图 （电源电压恒定），当称物体的物 重时，滑动变阻器R的滑片P会 向下端滑动。当被称物体的物重 为G1时，电流表的示数为I1。被 称物体的物重为G2时，电流表的 示数为I2。若I1 电功率经典计算题 1．如图45所示，灯炮L正常发光时，求：(1)通过灯泡的电流强度是多少？ (2)安培表示数是多少？ 2．如图46所示，电源电压为10伏，电灯L的电压为9伏特，它的电阻为12欧姆．安培表示数I=1.2安培，求： (1)电阻R1是多少欧姆？ (2)若将R1换成36欧姆的电阻R2，然后调节变阻器使安培表示数变为I＇=0.8安培，这 时电灯上的电流强度是多少？ 3．在图47所示的电路中，AB是滑动变阻器，P是滑片，小灯泡L上标有“2.5V 1W”字样，电源电压为4.5伏特，电路中串接一只量程为0～0.6安培的电流表。 (1)当K1、K2都打开时，滑片P应在滑动变阻器的哪一端？(2)当闭合K1，调节滑动变阻 器，使电流表中的读数多大时，小灯泡才能正常发光？这时滑动变阻器的阻值是多少 (3)若此时将开关K2闭合，问通过电流表的电流会不会超过量程？ 4．现有两个小灯泡A和B。A灯标有“6V 1.2w”的字样，B灯标有“12V 6W”字样，试求：(1)两个小灯泡的额定电流；(2)如果把它们串联起来，为了使其中一个灯泡能够持续地正常发光，加在串联灯泡两端的总电压不得超过多少伏特？（设灯丝的电阻不随温度变化） 5．如图48所示，L为标为“3V 0.15W”的一只灯泡，R的阻值为120欧姆。 (1)当开关K2闭合，K1断开时，L恰好正常发光，此时安培表和伏特表的示数各是多少？(2)当开关K1闭合，K2断开时，安培表和伏特表的示数各是多少？ 6．图49中的A是标有“24V 60W”的用电器，E是电压为32伏特电源，K是电键，B是滑动变阻器，若确保用电器正常工作，请在图中把电路连接起来，并求出滑动变阻器B中通过电流的那段电阻值和它消耗的电功率。 专题4.1 初中力电综合计算题 解决力电综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、电功公式、做功公式等；涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律等。 【例题1】（2018?泰安）某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆，OA长120cm，O为支点，AB：OB=5：1；已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。闭合开关S，水平踏板空载时，电压表的示数为2V；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5V时，报警器R0开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求： F/N 0510********… R/Ω45342418141210… （1）电源电压为多少？ （2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？ （3）若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。试计算说明触点B应向哪个方向移动多少厘米？ 【例题2】（2019贵州黔东南）某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的深度，其中R1＝2Ω是一个定值电阻，R2是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示，电源电压保持6V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只知识回顾 典例突破 有一个面积为0.02m 2的面承受海水压力。（设海水的密度ρ水＝1.0×103kg/m 3，g 取10N/kg ） （1）当电流表示数为0.2A 时，求压敏电阻R 2的阻值； （2）如图2所示，当压敏电阻R 2的阻值为20Ω时，求此时压敏电阻R 2所在深度处的海水压强； （3）若电流的最大测量值为0.6A ，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？ 1．（2019江苏南京）在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示，电源电压恒为18V ，电阻箱最大阻值为999.9Ω．报警器（电阻不计）通过的电流达到或超过10mA 会报警，超过20mA 会损坏。压敏电阻Rx 在压力不超过800N 的前提下，其阻值随压力F 的变化规律如下表所示。 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻Rx/Ω 580 560 540 520 500 480 460 … （1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是多少？ （2）在压敏电阻Rx 所受压力不超过800N 的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少？ （3）现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N 时，电路报警按照下列步骤调试此报警电路： ①电路接通前，滑动变阻器滑片P 置于b 端；根据实验要求，应将电阻箱调到一定的阻值， 这一阻值为 Ω； ②将开关向 端（填数字）闭合，调节 ，直至 ； ③保持 ，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。 （4）对（3）中已调试好的报警电路，现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700N 时，电路报警，若电源 中考达标训练题 初中物理电功率经典计算题100个（前50） 1、一根阻值为20Ω的电炉丝做成电热器，接上10V电源能正常工作；用这个电热器与一个小灯泡串联接人该电源时，电热器消耗的功率是其额定功率的0.64倍。求： (1)电热器正常工作的电流和额定功率； (2)小灯泡的电阻值。 2、用R1=121Ω、R2=60.5Ω的两根电阻丝，两个开关（S1、S2）设计有低、中、高三档不同的电功率的取暖器，简化如图求： （1）取暖器工作于低档时，S1、S2的断开或闭合情况是怎样的？此时电路的电流和电功率各多大？ （2）电取暖器工作于高档时，S1、S2的断开或闭合情况是怎样的？此时电路的干路电流和电功率多大？ 3、小灯泡L标有“6V 6W”字样，R2＝3Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为1.2A，这时小灯泡L正常发光，求： (1)电源电压U ; (2)电阻R1的阻值 ; (3)当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率. 4、电源电压u＝7.5v , R 为保护电阻，L 为标有“6 V 3w”的小灯泡，电流表量程为0～0.6A ，电压表量程为0～3v 。闭合开关S 后，要求灯L两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为。 5、L是标有“6V 3W“的电灯，电压是8伏特的电源求：电阻R和滑动变阻器RW的阻值各是多大时，才能使滑动变阻器的滑片P无论在什么位置上，加在电灯两端的电压都不超过3～6伏特的围。 6、有两个阻值分别为20Ω、30Ω的电阻在电路中，请你任意补充一个条件，提出问题，然后解答。(至少选择两种解。法，但要求每次补充不同条件，提出不同的问题) 答案： (1)补充条件：电源电压为12 V。求电路中的电流。（2)补充条件：20 Ω的电阻的功率为3．2 W，求30 Ω的电阻的功率。 7、闭合开关后，用电器R1、R2均能正常工作。已知R1的额定功率为1．5 W，电流表A1的示数为0．5 A，电流表A2的示数为1．5 A。根据以上所给条件，逐一列式计算出与该电路有关的物理量。 8、“220 V 500 W”的小电炉子接在家庭电路中使用，求： (1)半个小时它能放出多少焦耳的热量? (2)你还能算出该电炉子的哪些物理量?请任意选择两个计算出来。 9、接在家庭电路上的一盏灯，在10 min消耗的电能是2.4×104 J.求这盏灯的电功率和通过灯丝的电流. 10、一个额定电压为2.5 V的小灯泡，正常发光时通过灯丝的电流为0.2 A，求 （1）小灯泡的额定功率； （2）小灯泡发光时的灯丝电阻； （3）通电1 min小灯泡消耗多少电能？ 11、小林家中的电能表5月18日的示数是0165.8,到6月18日时电能表的示数是0231.6,如果他家所在地区的电价是0.49元/度，请你帮他计算出他家这个月的电费是多少？ 12、电阻R1和R2并联后，接到6V的电源上.若开关闭合后，电流表A1、A的示数分别为 0.1 A和0.3 A.求： (1)电阻R1的阻值；(2)通过电阻R2的电流；(3)电阻R1的发热功率？ 专题九 初中力热电综合计算题解题规律与思维方法 一、初中力热电综合计算题概述 解决力热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、电功公式、电功率公式、物体吸热放热公式、热值公式、热效率公式等；涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律、热平衡方程等。 二、初中力热电综合计算题基本类型 1.通过表格给出力学的、热学的、电学的一些数据，让学生分析有用的数据信息，结合力学热学、电学规律、公式进行解决问题； 2.通过情境图给出力学的、热学的、电学的一些数据，让学生分析有用的数据信息，结合力学热学电学规律、公式进行解决问题； 3.通过原理图以及图像给出力学的、热学的、电学的一些数据，让学生分析有用的数据信息，结合力学热学电学规律、公式进行解决问题； 三、初中力热电综合计算题例题解析 【例题1】如图是家庭常用的电热水壶，其铭牌数据如表所示．若加热电阻的阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压．则： （1）电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多少Ω？ （2）装满水后，壶中水的质量是多少kg ？（1L=1×10-3m 3 ） （3）将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开，需要吸收多少热量？[c 水=4.2×103 J/（kg ?℃）] （4）不考虑热量损失，烧开这壶水，需要多长时间？ 答案：（1）24.2（2）1.5（3） 5.04×105 J （4）252s 解析：（1）方法一：加热电阻的阻值R =U 2 /P =（220V ）2 /2000W=24.2Ω 方法二：I =P /U =2000W/220V=（100/11）A R=U/I=220V/（100/11）A=24.2Ω （2）装满水后，壶中的水的质量 初中物理电功率经典计算题100个 1、一根阻值为20Ω的电炉丝做成电热器，接上10V电源能正常工作；用这个电热器与一个小灯泡串联接人该电源时，电热器消耗的功率是其额定功率的0.64倍。求： (1)电热器正常工作的电流和额定功率； (2)小灯泡的电阻值。 2、用R1=121Ω、R2=60.5Ω的两根电阻丝，两个开关（S1、S2）设计有低、中、高三档不同的电功率的取暖器，简化如图求： （1）取暖器工作于低档时，S1、S2的断开或闭合情况是怎样的？此时电路的电流和电功率各多大？ （2）电取暖器工作于高档时，S1、S2的断开或闭合情况是怎样的？此时电路的干路电流和电功率多大？ 3、小灯泡L标有“6V 6W”字样，R2＝3Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为1.2A，这时小灯泡L正常发光，求： (1)电源电压U ; (2)电阻R1的阻值 ; (3)当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率. 4、电源电压U＝7.5v , R 为保护电阻，L 为标有“6 V 3w”的小灯泡，电流表量程为0～0.6A ，电压表量程为0～3v 。闭合开关S 后，要求灯L两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为 5、L是标有“6V 3W“的电灯，电压是8伏特的电源求：电阻R和滑动变阻器RW的阻值各是多大时，才能使滑动变阻器的滑片P无论在什么位置上，加在电灯两端的电压都不超过3～6伏特的范围。 6、有两个阻值分别为20Ω、30Ω的电阻在电路中，请你任意补充一个条件，提出问题，然后解答。(至少选择两种解。法，但要求每次补充不同条件，提出不同的问题) 7、闭合开关后，用电器R1、R2均能正常工作。已知R1的额定功率为1．5 W，电流表A1的示数为0．5 A，电流表A2的示数为1．5 A。求（1）R1的电阻大小。（2）R2的额定电功率 8、“220 V 500 W”的小电炉子接在家庭电路中使用，求： (1)半个小时内它能放出多少焦耳的热量? (2)你还能算出该电炉子的哪些物理量?请任意选择两个计算出来。 9、接在家庭电路上的一盏灯，在10 min内消耗的电能是2.4×104 J.求这盏灯的电功率和通过灯丝的电流. 10、一个额定电压为2.5 V的小灯泡，正常发光时通过灯丝的电流为0.2 A，求 （1）小灯泡的额定功率； （2）小灯泡发光时的灯丝电阻； （3）通电1 min小灯泡消耗多少电能？ 1. 2.如图甲是某型号电子秤，其原理结构如图乙所示．R 0为定值电阻，R 是压敏电阻，其电阻值随所受压力F 变化的关系如图丙所示，改写电压表（量程为0～3V ）的表盘数值后可直接读出所称物体的质量．设踏板的质量为5kg ，电源电压保持9V 不变（g 取1ON/kg ）． （1）空载时电压表的示数为1V ，求踏板对压敏电阻的压力F 的大小和R 0的阻值？ （2）该电子秤的量程多大？ （3）如果保持电子秤的结构不变，想要增大该电子秤的量程．写出一种改进方法：______． 3.图甲为某型号电子秤，其原理结构如图乙所示，R 0为定值电阻；R 是压敏电阻，其阻值随所受压力F 变化的关系如图丙所示．改写电压表（量程为3V ）的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量，设踏板的质量为5kg ，电源电压保持9V 不变，g 取10N/Kg ． （1）空载时，电压表的示数为1V ，求R 0的阻值． （2）该电子秤的量程是多大？ （3）如果保持电子秤结构和电压表量程不变，只在电路中增加一个电阻，使电子秤的量程变为110kg ，计算说明应使用多大的电阻？如何连接？ 4.如图甲为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图．其中：Rx 为压力传感器，它的电阻值随受 到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图乙所示；表A 为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来． R 0是阻值为5Ω的定值电阻，电源电压恒为15V ，油箱位于压力传感器Rx 上，空油箱重50N ．若电流表的量程为0～0.6A ，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度，求： （1）加满油时R 0两端的电压是多少？Rx 的阻值是多少？ （2）油箱最多能储油多少升？（取g=10N/kg 、ρ汽油=0.7×103kg/m 3）? -- 《电功、电功率》经典练习题 一、基础题(直接应用公式） 1.有一种用于22０V 电路中的节能灯，额定功率仅为1W,则通过它的电流为_＿_＿A 0.0０45A 2.1度电可供两盏100W 电灯正常工作＿_＿_＿__ｈ. 5ｈ 3.一个“220Ｖ 800W ”的电炉,正常工作时电阻丝的电阻是＿＿____Ω。 ６0.５Ω 4.一个灯泡上印着“ＰZ 2２0 ２5”,它正常工作时的电阻是_＿___＿Ω，如果把它接入一个1１０V 电压的电路中，它实际消耗的电功率是＿__＿____,与接在2２０Ｖ电路上相比，这时他发光的亮度＿________＿＿ (１９36Ω,6.2５W ， 暗些。） ５.某次雷电的电流约２?410A,电压约8 110?V,放电时间约0．0０1s 。这次雷电的电功率约_＿__＿＿__千瓦,释放____＿_＿__J 的能量。（2×1０９ ＫW ， 2×1０9 J ） 6.某工厂共有电灯１０0０盏,都用60W 的普通照明灯泡，平均每天用电１2h 。如果都改用40W 的日光灯,不但可以省电，而且比原来更亮了。该厂一年（36５天)可节约多少千瓦时的电?(87６０0KW ·ｈ) 7. 某导体的电阻是2Ω，通过2 A 的电流时，1ｍin 产生多少焦耳的热量？480J ８. 一只额定功率是４50Ｗ的电饭锅,在２２０V 的额定电压下使用，每分钟产生_＿_＿____J 的热量.2７０0０J 9. 一只电烙铁的额定电压是220V ，在额定电压下工作时的电阻是１２１0Ω，它的额定功率是＿_______Ｗ，在额定电压下通电１0min 产生_____＿____＿Ｊ的热量。4０W,24０0０J 10. 某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5Ａ的电流时,每分钟可产生 46.610?J 的热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。１.1×103W ，４ 4Ω 18. 某型号电冰箱主要技术参数如表所示,此电冰箱连续使用一个月（按3０天计)消耗的电能为 。20.７ｋW ·h 19．一个灯泡的灯丝烧断了,把断了的灯丝搭在一起,灯泡会更亮。怎么解释这个现象？ 答：灯丝烧断后再搭在一起,由于灯丝的长度变短而使其电阻变小，在灯泡两端电压 不变的情况下,通过灯丝的电流会变大,根据P=U Ｉ可知,灯泡的实际功率会变大，所以灯泡会变亮。 二、电功率练习 1．将标有“12Ｖ,3W ”的甲灯和“6V ，３W ”的乙灯串联在１5V 的电源上，那么能正常发光的是（ )A A ．甲灯 B ．乙灯 Ｃ.甲、乙两灯均能正常发光 D.无法判断 ２．有两个额定功率相同的甲、乙灯炮，当它们并联接入某一电路时，甲灯比乙灯亮，则它们的额定电压（ ）Ｂ A.U 甲>U 乙 B. U 甲＜U 乙 C. U 甲=U 乙 D.无法判断 3.将“12V 8W ”和“6V ３Ｗ”的灯泡并联接在电压是6Ｖ的电路上，则它们消耗的实际功率之比是 ( ）B A 、2:１ B 、２:３ C 、3:8 Ｄ、８:３ 4. 两个用电器电阻之比Ｒ1:R ２=3:１，分别接在两个电路上, 通过它们的电流之比I 1：Ｉ2=2:3,则在相等的时间内电流对它们所做功之比W 1：W 2= . 4:３ 5.如图1所示,电源电压保持不变。当开关S 1 合、S ２断开时,电流表的示数为0.2A ；当开关S 1、S 2都闭合时，电流表的示数为0．8A 。则电阻Ｒ1与Ｒ2的比值为（ ）A A 、1∶３ B 、 ３∶l C 、 2∶３ D 、 3∶2 6．如图8所示，电源电压恒定,定值电阻的阻值Ｒ ＝１ 0Ω，滑动变阻器R ′的规格为“2０Ω 1A ”。闭合开关S,当滑动变阻器接入电路的阻 值在0～１0Ω范围内变化时，电流表的示数在0.3A ～0.６A 的范围内变化，则电源电压为 Ｖ。从当滑动 图2 R a b A R ′ S 专题27力学、热学和电学的综合计算 、计算题 1. 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. 现将水箱中装满水，通电后正常工作40min,水温从25C上升到45C，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. 2. 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3.0 >107J/L (即焦耳/升),汽油机的效率为24%。 3. 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=4.2 >101 2 3J/ ( kg?C) , g=10N/kg] 4. 灯，路灯的额定功率为0.12kW ,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 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20C加热至100C,在这一过程中水吸收了多少热量？发热体产生多少热量 4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? 《力电综合问题》专题突破最新试题汇编 1.(2017·厦门一中检测)如图所示，MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r＝0.5 m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端连接定值电阻R，质量M＝2 kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场，现有质量m＝1 kg的ab金属杆以初速度v0＝12 m/s 水平向右与cd绝缘杆发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，cd绝缘杆则恰好通过半圆导轨最高点，不计其他电阻和摩擦，ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好，取g＝10 m/s2，求：(不考虑cd杆通过半圆导轨最高点以后的运动) (1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v； (2)电阻R产生的焦耳热Q。 2.如图，ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN和M′N′是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m和2m。竖直向上的外力F作用在杆MN 上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为R，导轨间距为l。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略，重力加速度为g。在t＝0时刻将细线烧断，保持F不变，金属 杆和导轨始终接触良好。求： (1)细线烧断后，任意时刻两杆运动的速度之比； (2)两杆分别达到的最大速度。 3．(2017·江苏高考)如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻。质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下。当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v。导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求： (1)MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I； (2)MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a； (3)PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P。 4．水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆(如图甲)，金属杆与导轨的电阻忽略不计；匀强磁场竖直向下，用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应的金属杆做匀速运动速度v也会变化，v与F的关系如图乙所示。(取重力加速度g＝10 m/s2) (1)金属杆在匀速运动之前做什么运动？ (2)若m＝0.5 kg，L＝0.5 m，R＝0.5 Ω，磁感应强度B为多大？ (3)由v-F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？ 过关演练 277.（2010·辽宁大连）某建筑工地用升降机提升实心砖的示意图如图9-12所示.升降机货箱的重力是300N ，g 取10N/kg.不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦.试求： （1）已知砖的密度是2×103kg/m 3，每块转的体积是1.5×10-3m 3, 则 每块砖的重力是多少？ （2）如果钢丝绳上允许施加的最大拉力是2100N ，则该升降机一次最多能匀速提升多少块砖？ （3）某次提升中，升降机在50s 内将货物匀速提升了10m ，钢丝绳 的拉力是2000N.则钢丝绳的拉力的功率是多少？ 278.（2010·江苏连云港）打桩机是利用冲击力将桩打入地层的桩工机械.图9-13甲是落锤式打桩机实物图.桩锤由卷扬机用吊钩提升，释放后自由下落而打桩.其原理如图乙所示.已知桩锤的质量M=400Kg ，桩锤底面积S 1=0.1m 2，桩的顶面积S 2=0.04m 2 ，g 取10N/Kg. （1）若桩锤自由下落打在桩上的瞬时压力为F=2.0×103N ，求此时桩锤对桩的压强. （2）若卷扬机把桩锤匀速提升1.8m ，所用时间为2s ，在此提升过程中卷扬机的效率为60％，求卷扬机的功率. 甲 乙 图 9-13 图9-12 279.（2011·湖南娄底）小聪知道今年初中毕业升学体育考试必考中长跑、跳绳和实心球等三个项目后，每天进行体育锻炼.质量为40kg的他经过一段时间的刻苦训练后.对自已进行了粗略的测试：实心球投掷超过10m，跳绳l分钟能跳l50次以上，并且能沿200m 的跑道用5m/s的速度匀速跑5圈以上(g取10N/kg). (1)小聪在进行实心球训练中感觉很累，能量消耗很大，那么他每次将实心球用力掷出的过 程中(球从静止开始到离开手)，人的化学能转化为实心球的能. 表9-1 (2)小聪双脚站立，双手将质量为2kg的实心球举起准备投掷时，对水平地面的压强是多少 (假设小聪单脚与地面的接触面积为l50cm2)? (3)若小聪跳绳过程中，每次跳起高度约5cm，那么他每跳一次需克服重力做功大约多少焦? 若他跳一次用时0.4s，则他做功的功率为多大? (4)体育老师对小聪说：“在正式考试时，只要你能保持粗测成绩，一定会获得l000m中长跑 项目的满分”，那么，请你计算并对照2011年初中华业升学体育考试评分标准(如表9-1)，判断体育老师的说法是否可信? 280.（2011·福建莆田）《西游记》中对孙悟空到龙宫借宝一段有这样的描述：“悟空撩衣上前，摸了一把，乃是一根铁柱子，两头是两个金箍，紧挨金箍有镌成的一行字.‘如意金箍棒一万三千五百斤’，约丈二长短，碗口粗细”，如图9-14所示.以国际单位制，金箍棒质量为6750kg，体积约0.2m3，问： 力学交通工具． 1、如图是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇，发动最大输出机 功率是160kW ，其质量为5×105 kg ，静止在水平地面上时与地面 接触的总面积为500m 2，最高时速为72km/h ，（g 取10N/kg ）求： （1）登陆艇以最高时速匀速行驶10min 通过的路程是多少？ （2）登陆艇静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ （3）该登陆艇在行驶过程中的牵引力是多少牛？ 2、如图所示，被称为“世界最快的水陆两栖车”的“美洲豹”已经在海外正 式上市。该车车身质量约1200kg ，长度4.6m ，可乘坐4人，水上速度最高可 达到72km/h ，陆上速度最高达130km/h 。“美洲豹”车轮可通过液压方式进入 底盘，使用一个喷气驱动控制杆从汽车切换成快艇，只需要短短15秒。 （1）“美洲豹”停在平直公路上时，轮胎与地面的总接触面积大约为0.15m 2 ， 此时对地面的压强约多少帕？（取g ＝10N/kg ） （2）假如“美洲豹”上乘坐4人，4人总重3000N ，当“美洲豹”以最高速 度在水上匀速行驶时，受到的阻力约是总重的0.3倍，此时发动机的功率约多 少瓦？ （3）如图发动机的效率为30%，“美洲豹”以（2）中的功率前进30分钟， 则需要消耗汽油多少千克？（汽油的热值为4.6×107J/kg ，计算结果小数点后 保留一位）。 3．一种环保混合动力汽车穿梭于各场馆之间，混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量。一测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油 4.5kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的能量由最大值的60%增加到80%，蓄电池组储存的能量的最大值为 1.08×108J．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃 油的热值为4.0×107J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。 （1）内燃机工作时，做功冲程能转化为汽车能。蓄电池充电时相当于（填电源或用电器） （2）根据图象，该车在测试过程中受到的阻力为多少？ （3）该车在测试过程中内燃机的牵引力所做功是多少？ （4）试计算该汽车内燃机的效率。 提升货物 1、某电梯公寓楼高约40m，完成此建筑物需要浇制钢筋混凝土1×104m3，还 需要使用其他建筑材料 3.5×104t，混凝土密度为 2.5×103kg/m3，取g=10N/kg。 求：（1）已知自来水密度为1×103kgm/m3，若要从地面向楼顶提供自来水，加压设备至少需给水施加多大的压强？ （2）若每天要把120m3的水从地面送到楼顶，每天至少应对水做多少功？（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、各种设备等物资及进入大楼的人员的总质量不得超过多少？ 力电综合应用题 复习精要 力电综合应用题既与运动学、动力学、功和能、动量等力学知识联系紧密，又与带电粒子在电场、磁场中的运动联系紧密，既要用到力学规律，又要用到电磁感应和带电粒子在电磁场中的运动规律，这类题目涉及的物理情景丰富，综合性强，难度大，很适合对能力的考查，为高考命题提供了丰富的情景与素材，为体现知识的综合与灵活应用提供了广阔的平台，是高考命题热点之一，且多数为压轴大计算题。力电综合应用题中，若空间中同时同区域存在重力场、电场、磁场，则粒子的受力情况比较复杂；若不同时不同区域存在，则使粒子的运动情况或过程比较复杂，相应的运动情景及能量转化更加复杂化，将力学、电磁学知识的转化应用推向高潮。 对综合性强、过程较为复杂的题，一般采用“分段”处理，所谓的“分段”处理，就是根据问题的需要和研究对象的不同，将问题涉及的物理过程，按照时间和空间的发展顺序，合理地分解为几个彼此相对独立、又相互联系的阶段，再根据各个阶段遵从的物理规律逐个建立方程，最后通过各阶段的联系量综合起来解决，从而使问题化整为零，各个击破。 006江苏省南通市08届第一次基础调研测试16．（14分）如图所示，MN 是一固定在水平地面上足够长的绝缘平板（右侧有挡板），整个空间有平行于平板向左、场强为E 的匀强电场，在板上C 点的右侧有一个垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，一个质量为m 、带电量为-q 的小物块，从C 点由静止开始向右先做加速运动再做匀速运动．当物体碰到右端挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，小物块返回时在磁场中恰做匀速运动，已知平板NC 部分的长度为L ，物块与平板间的动摩擦因数为 （1）小物块向右运动过程中克服摩擦力做的功； （2）小物块与右端挡板碰撞过程损失的机械能； （3）最终小物块停在绝缘平板上的位置． 解：（1）设小物块向右匀速运动时的速度大小为v 1 01=+-)B qv mg (qE μ ①（1分） 设小物块在向右运动过程中克服摩擦力做的功为W ，由动能定理有 02 12 1-= -mv W qEL ②（2分） 由①②式解得 qB mg qE v μμ-= 1 ③ 2 222 2B q )mg qE (m qEL W μμ--= ④（2分） （2）设小物块返回时在磁场中匀速运动的速度大小为v 2，与右端挡板碰撞过程损失的机械 能为E ?，则有 0 2=-mg B qv ⑤（2分） 2 2 212 121mv mv E -= ? ⑥（1分） 一、初中物理电功率的综合计算问题 1．如图甲的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，滑片P 由b 端滑到a 端，电压表示数U 与电流表示数I 的变化关系如图乙，则下列说法错误的是（ ） A ．滑动变阻器的最大阻值为12欧 B ．电源的电压为9V C ．定值电阻R 的阻值为6欧 D ．此电路的总功率最小为13. 5W 【来源】2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题（二) 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 ABC ．从甲图可以看到，这是一个串联电路，定值电阻R 和滑动变阻器串联在电路中，滑片P 在b 端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联电路的分压原理可知，这时变阻器两端的电压最大，再根据串联电路的电压规律可知，定值电阻R 的电压最小，从乙图可以看到，3V 是最小电压，这时电流大小是0.5A ；那么滑片P 在a 端时，电压表的示数是9V ，这时只有定值电阻R 接入电路中，电源电压的大小是9V ；由上述可知，滑片P 在b 端时，变阻器两端的电压是 R -9V -3V 6V U U U ===总变 那么滑动变阻器的最大阻值是 6V 12Ω0.5A U R I = = =变变变 由上述可知，定值电阻R 两端的电压是9V 时，流过它的电流是1.5A ，根据U R I =可知，定值电阻R 的阻值大小是 R R 9V 6Ω1.5A U R I = == A 、B 、C 正确，不合题意； D ．根据P UI =可知，电源电压大小不变，要求电路的总功率最小，那么电路中的电流最小，当滑片P 在b 端时，电路中的总电阻最大，这时电流大小是 min 9V 9V 0.5A 6Ω12Ω18Ω U I R = ===+总总 此电路的总功率最小是 中考物理试题分类汇编—电与力综合 36（08武汉）（7分）武汉等地生产的混合动力汽车将服务北京奥运。混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量。（1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点。_____________________________________ （2）下表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能。 （3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%。从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×107J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如下图所示。试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）。答案：1.08*10*8J；40% 37．（08绍兴）生活在高原的人们常用高压锅煮食物，这是由于高原地区的大气压较___________。以下是电压力锅和它的工作电路图，R1为工作时的加热电阻，标有额定功率为800W。R2为保温保压电阻，且R2＝2R1，S1为压力开关，当压强达到设定值时S1会自动断开，S2为限时开关，可以设定加热时间。求： (1)当锅内气压为110千帕时，锅内气体对锅盖(400厘米2)的压力多大? (2)正常工作时，R1阻值多大?(3)若用此电压力锅煮骨头汤，S2限时60分钟。S1、S2同时闭合，工作30分钟后，S1达到限压值断开，S1闭合至限时结束。此过程中共消耗多少电能? 33．（08泰州）如图21所示的电动观光车， 有关技术参数如下表 空车质量1180kg电动机额定功率4kW 满栽乘员11人电动机额定电压48V 满载时轮胎与地接触面积4×250cm2最大车速45km／h 电动机效率80%平路续驶里程≤80km 根据技术参数，求解下列问题：（g取10N／kg） （1）设乘员质量均为60kg，求满载时车对水平路面的压强（3分）答案：1.84×105pa （2）电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能？电动机对外做了多少功？若这一过程中，观光车以36km／h的速度沿水平路面匀速行驶，求车在行驶过程中受到的阻力．答案：320N中考物理综合计算题力热电.pdf
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