（山西專用）2019中考物理二輪復習 專題十一 綜合計算題習題

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1、 專題十一　綜合計算題　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 類型一　力學計算 1.(2018·重慶A)如圖所示,某公司研發(fā)的智能服務機器人,它具有凈化室內空氣、陪伴老人聊天散步等功能。若它在50 N的牽引力作用下,以0.5 m/s的速度在水平地面勻速直線行駛60 s,求: (1)它行駛的路程; (2)此過程中牽引力所做的功。 2.(2018·福建A)航天迷小偉利用自制降落傘模擬返回艙的降落過程。將帶有降落傘的重物從高處釋放,一段時間后打開降落傘。重物在離地4 m高處開始勻速下落,速度為5 m/s。若打開降落傘后,降落傘和重物受到的阻力f與速度v滿足關系

2、f=kv2,k=3 N·s2/m2。求: (1)重物從開始勻速下落到落地所用的時間; (2)降落傘和重物的總重。 3.(2018·陜西)如圖為某型號中型履帶式水陸兩棲突擊車,它采用了輕質鋁合金裝甲車體,進一步增強了水中浮渡能力。該兩棲車裝配有輸出功率為1.1×106 W的發(fā)動機。 (1)在海面訓練過程中,發(fā)射多枚炮彈后,車體向上浮起了一些,車體底部受到水的壓強將　　　　;在陸地上行駛,履帶可以　　　　車體對地的壓強(均選填“增大”“減小”或“不變”)。? (2)兩棲車的總質量約為30 t,在深水中漂浮時,它受到的浮力是多少牛?(g取10 N/kg) (3)兩棲車在陸地上以3

3、6 km/h勻速行駛72 km時,若兩棲車發(fā)動機的輸出功率全部用于做機械功,發(fā)動機做了多少焦耳的功? 類型二　電學計算 4.某品牌智能滾筒洗衣機具有洗凈度高、不傷衣物、可設定洗滌溫度、方便安全等優(yōu)點。其簡化等效電路如圖所示,此時處于空擋位置。閉合開關S,旋鈕繞P轉動,實現(xiàn)擋位轉換,旋至1擋時R1、R2同時工作,洗衣機處于加熱狀態(tài);旋至2擋時R2和電動機同時工作,洗衣機處于保溫洗滌狀態(tài)。R1和R2均為電熱絲,其阻值不受溫度影響,R1=22 Ω,主要參數(shù)如下表。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] ××牌智能滾筒洗衣機 額定電壓 220 V 加熱功率 2 4

4、00 W 設定溫度范圍 30 ℃~90 ℃ 電動機功率 240 W 防電墻電阻 1×106 Ω (1)洗衣機內注入10 kg的水,在額定電壓下連續(xù)加熱1 050秒,水溫由20 ℃上升到50 ℃,此過程中的加熱效率是多少? (2)R2阻值是多少? (3)洗衣機處于保溫洗滌狀態(tài)時,干路電流是多少? (4)防電墻技術的應用是洗衣機未來發(fā)展的趨勢。防電墻通過在洗衣機內部形成永久性電阻保證人的安全。異常漏電情況下,電流依次經防電墻和人體流入大地,若人體的最大電阻為1×105 Ω,人體的安全電壓不高于36 V,則防電墻技術能否保證人的安全? 5.(

5、2018·通遼)圖甲是芳芳家某型號電熱加濕器的原理圖,下表丙為其部分技術參數(shù)。R1、R2為發(fā)熱電阻,不考慮溫度對電阻的影響,且R2=3R1,S為旋轉型開關,1、2、3、4為觸點,通過旋轉開關S可實現(xiàn)“關”“低擋”“高擋”之間的切換(低擋為小功率加熱,高擋為大功率加熱)。 (1)求加濕器處于低擋位置時的發(fā)熱功率; (2)某次使用加濕器工作時,加濕器注水倉中加注冷水已達到最大注水量。如圖乙所示是該次使用加濕器工作30 min的圖像,請計算加濕器在高擋正常工作時消耗的電能。如果電阻R1在此次高擋加熱時產生的熱量全部被水吸收,可以使注水倉中冷水的溫度升高多少℃?[計算結果保留整數(shù),水的比熱容為

6、4.2×103 J/(kg·℃)] (3)一天,芳芳斷開家中其他所有用電器,只接通加濕器在低擋加熱,發(fā)現(xiàn)家中如圖丁所示的電能表的轉盤在5 min內轉了27圈,求此時電阻R2的實際加熱功率是多少? 類型三　熱學計算 6.可燃冰是一種新型能源,它是水和天然氣在高壓低溫情況下形成的類冰狀結晶物質,主要成分是甲烷,其開采是世界難題,據(jù)中央電視臺2017年5月18日報道,我國可燃冰已試采成功,技術處于世界領先,用燃氣鍋爐燒水時,把質量為500 kg、初溫為20 ℃的水加熱到100 ℃,共燃燒了12 m3天然氣,已知水的比熱容c水=4.2×103 J/(kg·℃),天

7、然氣的熱值q=4.2×107 J/m3,可燃冰的熱值為同體積天然氣的160倍,求: (1)水吸收的熱量; (2)燃氣鍋爐燒水時的效率; (3)若換用可燃冰,應使用多少m3可燃冰。 7.同學們學習了“能源與可持續(xù)發(fā)展”的內容后,知道熱電站既能發(fā)電,又能供熱,隨著熱電站技術不斷更新,煤的燃燒程度比傳統(tǒng)火電站更充分。為深入了解,他們對某熱電站進行調查,獲取信息如下: 工作時間 燃煤 發(fā)電總功率 廢氣 ××熱電站 20 h 4 000 t 5×105 kW 向周邊居民供熱3.4×1013 J (1)①4 000 t煤完全燃

8、燒放出多少熱量? ②20 h發(fā)電多少千瓦時?(q煤=3×107 J/kg) (2)該熱電站的能量利用率是多少? (3)請你結合以上信息,寫出提高熱電站能量利用率的方法。 類型四　力、熱、電綜合計算 8.我國南海海底存儲著豐富的“可燃冰”資源?？扇急灰暈?1世紀新型綠色能源,可燃冰的主要成分是甲烷,1 m3的可燃冰可轉化生成164 m3的甲烷氣體和0.8 m3的水。已知甲烷氣體的熱值是3.6×107 J/m3。某市公交車以天然液化氣為燃料,其主要成分就是甲烷。如果一輛公交車滿載乘客時總質量是6 000 kg,那么1 m3可燃冰轉化生成的甲烷氣體完全燃燒產生

9、的能量可供公交車滿載時以36 km/h的速度勻速行駛1 640 min。勻速行駛中公交車受到的平均阻力為車重的0.05。求: (1)公交車滿載乘客時的重力;(g=10 N/kg) (2)這段時間內公交車牽引力所做功的功率; (3)1 m3的可燃冰轉化生成的甲烷氣體完全燃燒所產生的能量能將多少千克的水從20 ℃加熱到沸騰?[標準大氣壓下,c水=4.2×103 J/(kg·℃),結果保留整數(shù)] (4)這段時間內公交車發(fā)動機的效率是多大? 9.某款油電混合動力小汽車,具有省油、能量利用率高等特點,其相關信息

10、如表。在某次水平道路測試中,該車以中速勻速行駛170 km,共消耗汽油10 L。測試過程中,內燃機既向車輪提供能量,又向蓄電池充電,同時蓄電池又將部分能量通過電動機向車輪輸送,此時,內燃機和電動機共同驅動車輛前進。之后,工作人員又進行了制動測試,描繪出了制動距離(從剎車開始到車停止的距離)與制動時的速度關系圖像,如圖所示。 驅動模式 純電動 啟動、低速 油電混動 中速 純燃油 高速 汽車質量 1 200 kg 車輪與地面總接觸面積 0.096 m2 (1)由圖像可知,車速越　　　　,制動距離越長。? (2)該車空載靜止時,對水平地面的壓強是多少?(g取10 N/kg)

11、 (3)在水平道路中速勻速行駛測試中,若平均阻力為1 000 N,牽引力做的功是多少? (4)在水平道路中速勻速行駛測試中,若該車內燃機的效率為53%,此過程最終使蓄電池增加了多少能量?(忽略蓄電池和電動機的熱損失,ρ汽油取0.7×103 kg/m3,q汽油=4.6×107 J/kg) 10.城市街頭出現(xiàn)了一種共享電動汽車(如圖甲所示)。下表是這種汽車的主要參數(shù)。(g取10 N/kg) 空車質量 800 kg 每個輪胎與地面接觸面積 50 cm2 電池容量 44 kW·h 標準承載 200 kg 最大續(xù)航(充滿電最大行駛路程) 200 km

12、所受阻力與汽車總重的比值 0.09 (1)電動機是電動汽車的核心部分,電動機工作時能量的轉化是　　　　　　　。電動機的工作原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)標準承載下,電動汽車靜止時對水平地面的壓強是多少? (3)圖乙是電動汽車行駛在某路段的路程與時間圖像,標準承載下,電動汽車以此速度勻速行駛1分鐘的耗電量為0.4 kW·h,電動機的效率是多少? (4)若某燃油汽車百公里耗油6升,每升油5.5元,電動汽車充電每度0.8元,則使用燃油汽車與電動汽車哪種更經濟? 11.如圖a所示是HG2004家用蒸汽電熨斗的示意圖,下表是其部分參數(shù),使用

13、時儲水器中的水滴入氣室,加熱的鐵質底板使水迅速汽化變成蒸汽,從底板噴出。 額定電壓 220 V 功能 汽熨、干熨 額定頻率 50 Hz 蒸汽方式 滴下式 額定功率 1 000 W 放置方式 自立式 底板面積 160 cm2 質量 1.6 kg (1)求電熨斗正常工作時的電流。 (2)熨燙前(未加水),電熨斗自然平放在衣服上,求它對衣服的壓強。 (3)汽熨前先預熱,使底板的溫度從20 ℃升高到220 ℃,然后溫控開關自動斷開。已知底板的質量為1 kg,鐵的比熱容為0.46×103 J/(kg·℃),求預熱過程底板吸收的熱量。 (4)汽熨時,滴汽室的

14、水汽化帶走熱量,當?shù)装鍦囟冉档?90 ℃時,溫控開關自動閉合,當加熱到220 ℃時又斷開,如此反復,若蒸汽電熨斗按如圖b所示的程序工作,熨一件衣服用時10 min。求共消耗的電能。 12.兩輪自平衡電動車作為一種新興的交通工具,倍受年輕人的喜愛(如圖所示)。下表是某型號兩輪自平衡電動車的主要技術參數(shù)。 整車質量 20 kg 鋰電池電壓 48 V 鋰電池容量 12 A·h 電動車額定電壓 48 V 電動機額定功率 350 W (1)圖中小景的質量為40 kg,輪胎與地面的總接觸面積為0.01 m2,求地面受到的壓強。(g取10 N/kg)

15、 (2)若電動機以額定功率工作,求鋰電池充足一次電最多可騎行的時間。(精確到0.1) (3)鋰電池充足電后,電動車在平直的公路上勻速行駛,受到的平均阻力為96 N,最多能連續(xù)行駛17.28 km,求電動車工作的效率。 13.某一型號的房車在一段平直公路上勻速行駛了56 km,用時半小時,車的總質量為3×103 kg,受到的阻力為車重的0.1。求: (1)該房車的行駛速度; (2)該房車牽引力所做的功; (3)已知這一過程消耗燃油1.5×10-2 m3,則熱機在這一過程中消耗的總能量(假設燃油完全燃燒,燃油密度ρ為0.8×103 kg/m3,燃油熱值

16、q為4.5×107 J/kg); (4)若將該房車改裝成純電動汽車,則可使二氧化碳排放量由每消耗1 kg汽油排放2.2 kg二氧化碳降為零。已知改裝后的房車每行駛一百公里能耗為160 kW·h,則該房車的效率。 答案精解精析 必勝題·測易 1.答案　(1)30 m　(2)1 500 J　2.答案　(1)0.8 s　(2)75 N 3.答案　(1)減小　減小　(2)3×105 N　(3)7.92×109 J 4.答案　(1)50%　(2)242 Ω　(3)2 A　(4)能 5.答案　(1)100 W　(2)2.4×105 J　19 ℃　(3)60.75 W 6.答

17、案　(1)1.68×108 J　(2)33.3%　(3)0.075 m3 7.答案　(1)①1.2×1014 J?、?07 kW·h　(2)58.3% (3)①使燃料燃燒更充分(或“充分燃燒燃料”;“充分燃燒煤”) ②提高發(fā)電效率 ③提高“廢氣”的能量利用率 8.答案　(1)6×104 N　(2)3×104 W　(3)17 571 kg　(4)50% 9.答案　(1)大　(2)1.25×105 J　(3)1.7×108 J　(4)6.6×105 J 10.答案　(1)電能轉化為機械能　通電線圈在磁場中受力轉動 (2)5×105 Pa　(3)75%　(4)電動汽車更經濟 11.答案　(1)4.55 A　(2)1 000 Pa　(3)9.2×104 J　(4)4.5×105 J 12.答案　(1)6×104 Pa　(2)5 924.6 s　(3)80% 13.答案　(1)112 km/h　(2)1.68×108 J　(3)5.4×108 J　(4)52% 11