20题型专练——计算题练习
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第 1 页 共9 页题型专练——计算题一、压强的计算压强、液体压强的计算，主要是运用两个公式及其变形式解决有关问题。
一个是压强的定义式p =F /S ，另一个是液体压强公式p =ρgh 。
进行计算时，要能正确地确定压力、受力面积、深度。
运用压强、液体压强的公式计算时，必须注意相关知识的理解。
如确定压力时，压力可能与重力有关，也可能无关。
确定受力面积时要注意此面积就是指两个物体接触部分的面积。
确定深度时要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离，不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。
液体对容器底部的压力与液体受到的重力可能相等，也可能不等，这取决于容器的形状。
二、浮力的计算1.称重法：F 浮=–F 拉。
2.压差法：F 浮=F 2–F 1。
3.阿基米德原理：(1)内容：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。
(2)表达式：F 浮=G 排。
(3)导出式：F 浮=G 排=m 排g =ρ液gV 排。
状态 漂浮 悬浮 上浮 下沉(沉底) 力的关系 F 浮=G 物 F 浮=G 物 F 浮>G 物 F 浮<G 物 密度关系ρ液>ρ物ρ液=ρ物ρ液>ρ物ρ液<ρ物三、功率的计算1.功率的意义：表示物体做功快慢的物理量。
2.公式：P =W /t ，P 、W 、t 必须对应同一段时间和同一物体；P =W /t ，具有普遍性，不限制物体的运动状态；P=Fv ，必须是物体做匀速直线运动的状态。
四、热量的计算吸热公式：Q 吸=cm Δt =cm (t –t 0)。
放热公式：Q 放=cm Δt =cm (t 0–t )。
燃烧放热公式：Q =mq 或Q =Vq 。
电能全部转化为内能时Q 放=W =Pt 。
五、机械效率的计算1.有用功：对我们有用的，是我们所需要的功。
用W 有用表示。
2.额外功：在对物体做功时，由于摩擦等原因额外增加的功，是不得不做的功。
符号：W 额外。
3.总功：W 总=W 有用+W 额外。
4.机械效率：η=W 有用/W 总，机械效率总是小于1。
第 2 页 共9 页1.(2016安顺卷)小英同学得到一边长为10 cm ，密度为0.7 g/cm 3的正方体木块，她将木块用细线系于圆柱形容器的水中，如图所示，请你帮她分析以下几个问题：(圆柱形容器静止在水平桌面上)(1)木块所受的浮力大小？ (2)细线的拉力大小？(3)剪断细线，当木块静止时，容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了多少？2.(2015江苏连云港卷)2015年4月21日，重达2.3 t 的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在南京机场。
如图所示，该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料制成，机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供65 kW 的最大功率，该飞机的最大飞行速度为140 km/h 。
假设飞机停在水平地面上时轮与地面的总接触面积为0.1 m 2，g 取10 N/kg 。
求：(1)飞机停在水平地面上时对地面的压强大小；(2)当飞机发动机的输出功率保持60 kW ，并以108 km/h 的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力大小；(3)若飞机发动机保持60 kW 的输出功率匀速飞行1 h ，发动机输出的能量为多少？这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量？航空燃油的热值取4×107 J/kg ，密度取0.75×103 kg/m 3。
第 3 页 共9 页3.(2015山东德州卷)混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。
某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。
在某次测试中，蓄电池储存的电能为5.12×l08 J ，由内燃机提供能量，汽车以50 km/h 的速度匀速行驶了0.5 h ，同时蓄电池的电能增加了10%。
求： (1)汽车牵引力做的功；(2)若所用燃料的热值为4.5×l07 J/kg ，测试过程中消耗8 kg 的燃料(假设燃料完全燃烧)，则放出的总热量是多少； (3)内燃机的效率。
4.(2016南宁卷)如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。
已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1 m 。
当物体质量为2 kg 时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。
求： (1)物体质量为2 kg 时，在水平面上受到的滑动摩擦力；(2)动滑轮的重力；物体质量为10 kg ，以0.1 m/s 的速度匀速运动时，拉力F 的功率。
第 4 页 共9 页5.(2015四川遂宁卷)某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组(物体与动滑轮用绳子a 连接)匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从200 N 开始逐渐增加，直到组装滑轮组的绳子b 被拉断，每次物体拉动的距离均为2 m 。
通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到的摩擦力大小变化的关系图像如图乙。
(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)求： (1)动滑轮的重力(2)当滑轮组的机械效率为80%，物体以0.2 m/s 的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率 (3)一个重500 N 的同学利用该滑轮组，想独自用竖直向下的力拉断绳子b ，请你通过计算分析他能否实现6.(2015四川遂宁卷)小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构(如图甲)、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭牌(如图丙)，电路原理图可等效成图乙。
下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态。
请你帮小明解决下列问题：工作时间(min)0~1 1~5 5~6 6~10 工作状态 粉碎打浆加热 粉碎打浆 加热(1)(2)豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少？(3)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2 000 r/(kW·h)”字样的电能表转盘在3 min 内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)第 5 页 共9 页1.(2017衡阳联考)如图所示，长4 m 、宽2 m 的汽车在宽10 m 的公路中央以20 m/s 的速度行驶，汽车前端到达A 点时，行人恰从路边B 处出发横过公路，已知AC =40 m ，求：行人的速度多大时才能安全通过公路？(不计其他车辆)2.(2016山东高密开学考试)将一钢球放入盛有100 mL 水的量筒中，水面上升到160 mL 处。
又用天平称出该钢球的质量为234 g ，此钢球是空心的还是实心的？若为空心的，在空心部分注满煤油，那么钢球的总质量为多少？(33337.910kg/m 0.810kg/m ρρ=⨯=⨯钢煤油，)3.(2016山东滕州学业考试)如图甲所示，把边长为0.1 m 的正方体木块放入水中，静止时有2/5的体积露出水面，然后在其上表面放一块底面积为2.0×10–3 m 2的小柱体，如图乙所示，静止时木块刚好能全部浸入水中。
(g =10 N/kg)求： (1)甲图中木块受到的浮力？ (2)木块的密度？(3)小柱体放在木块上面时对木块的压强？第 6 页 共9 页4.(2017滕州一模)小王家新买的电热淋浴器的铭牌如图所示。
小王按说明书要求给淋浴器装满水，通电正常工作50 min ，观察到淋浴器上温度计示数由23 ℃上升到43 ℃。
求： (1)在加热过程中，水箱中的水吸收的热量是多少J?[c 水=4.2×103 J/(kg·℃)] (2)电热淋浴器加热过程中消耗的电能是多少J? (3)该电热淋浴器的效率是多少？5.(2016云南玉溪红塔区模拟考试)“雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船，破冰船自身质量约为10 000吨。
“雪龙”号在普通海域的最大航行速速为10 m/s ；在1 m 厚的冰层海域破冰航行时的最大航速为3.6 km/h ，所受阻力为1.5×107 N 。
“雪龙”号在两种海域航行时，牵引力的功率相等。
请你计算：(1)“雪龙”号在1 m 厚冰层海域以最大航速匀速行驶20 min ，克服阻力所做的功是多少？ (2)“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶时牵引力的大小是多少？ (3)“雪龙”号补给了100 t 的物资后，吃水深度达到8 m ，则船底受到海水的压强是多少？”雪龙”号排开海水的体积增加了多少？(ρ海水=1.0×103 kg/m 3，g =10 N/kg)第 7 页 共9 页6.(2017潍坊三模)某电子磅秤原理图如图所示，主要部件是杠杆ABO ，电流表和压力传感器(相当于电阻值会随受到的压力的大小发生变化的可变电阻)，其中杠杆可绕O 点转动，且力臂之比为AO :BO =5:1，压力传感器的电阻值R 随压杆的压力F 变化的关系图像如图所示，秤盘与杠杆质量均忽略不计，电源电压为9 V ，R 0=150 Ω。
(1)当秤盘上不放重物时，压力传感器的电阻为 Ω，通过电流表的电流为 mA 。
(2)如果电流表的量程为45 mA ，则该秤能称量的最大质量是多少？(3)如果将电流表的示数盘改为电子磅秤的质量示数盘，则在图所示表盘的横线上应填入多大的质量值。
该质量示数盘的示数有什么特点？ 。
1.在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，R 0是定值电阻，灯泡L 1的额定电压为8 V ，灯泡L 2标有“6 V 3.6 W”的字样，图乙是灯泡L 2的U –I 图像。
(1)当开关S 接a 时，电压表好示数为1.0 V ，电流表好示数为0.25 A ，求R 0的阻值；(2)当开关S 接a 时，调节电源的电压，使灯泡L 1正常发光，此时R 0消耗的功率为1 W ，求灯泡L 1的额定功率；(3)开关S 接b 时，通过调节电源的电压使灯泡L 1正常发光，1 min 内该电路消耗的电能是多少?第 8 页 共9 页2.用弹簧测力计挂一个实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水中)如图甲所示，然后将其逐渐浸入水中，如图乙所示是弹簧测力计的示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化的情况，求：(g 取10 N/kg) (1)圆柱体受到的最大浮力。
(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的压强。
(3)圆柱体的密度。
3.如图所示，重为1 140 N 的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm 2。
工人师傅用600 N 的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s 。
(不计摩擦及绳重)求： (1)工人师傅拉绳的功率； (2)滑轮组的机械效率；(3)体重为450 N 的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大。
