第九次课综合计算题考点一力学综合计算例1：（2014·重庆B）如图甲所示，水平旋转的平底柱形容器A的底面积为200cm2，不吸水的正方体
木块B重为5N，边长为10cm，静止在容器底部，质量体积忽略的细线一端固定在容器底部，另一端固定在木块底面中央，且细线的长度为
L＝5cm，已知水的密度为1.0×103kg/m3.求：(1)甲图中，木块对容器底部的压强多大？(2)问容器A中缓慢加水，
当细线受到拉力为1N时，停止加水，如图乙所示，此时木块B受到的浮力是多大？(3)将图乙中与B相连的细线剪断，当木块静止时，容器
底部受到水的压强是多大？例2：．(2015·达州)某工人用如图所示的装置把一重为1200N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10
s，已知斜面长6m，高2m，此装置的机械率为80%(滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计)。求：(1)拉力F；(2)拉力F
做功的功率；(3)箱子和斜面间的摩擦力。例3：（2014·长沙）如图是一个上肢力量健身器示意图.D是动滑轮；配重A的质量为140
kg，底面积是8.0×10－２m２，杠杆EH可绕Ｏ点在竖直平面内转动，OE∶OH=1∶2.假定运动员体重是600N，一只脚
板与地面的接触面积为2.0×10-2m2，（不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10N/kg）.求：(1)配重A自由放置时对地面的压
力是多大？(2)当人将配重A匀速提升0.2m时，人做功340J，动滑轮重为多少？(3)当配重A和人对地面的压强相等且杠杆
在水平位置平衡时，人对绳的拉力为多大？例4：(2015莱芜中考)如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图，吊臂前端由滑轮组组成，动
滑轮总重300kg，绳重和摩擦不计。现在用此起重机从水中把质量为2×103kg，体积为0.8m3的物体G匀速提起，滑轮组上钢丝绳拉
力F的功率为3kW(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)。求：(1)物体完全浸没在水中时受到的浮力；(2)物体离
开水面前拉力F的大小；(3)物体离开水面前上升的速度；(4)物体离开水面前，滑轮组的机械效率多大。考点二电学综合计算例5：(
2015河北模拟)如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“6V”字样，其电流随电压变化图象如图乙所示，当S闭合，S1、S2断开
，滑片P从b端滑到Rac＝Rab时，灯恰好正常发光，滑片P在b端和c处时电压表示数之比为2∶1；再闭合S1、S2，保持滑片P的位置
在c处不变，电流表示数变化了2A，求：(1)灯泡正常发光时的电阻；(2)电源电压；(3)电阻R0的阻值。例6：(2015·重
庆)如图所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路。电源电压9V保持不变，灯泡L标有“8V4W”字样，电流表的量程为0～3A
，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。闭合开关S和S1时，电路消耗的功率为4.05W。(不计灯丝电阻
随温度的变化)求：(1)小灯泡L的电阻；(2)开关S、S1、S2都闭合时，通过电流表的最小电流；(3)在不超过电表量程和灯
泡额定电压的条件下，只闭合开关S2时滑动变阻器R2的电功率变化范围。例7：（2014·株洲）用12V的电源为微型电动机供电的电
路如图甲所示.当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时，电动机开始转动，电流I随时间t变化的图像如图乙所示.当电流稳定时，电动机正常
工作.已知电动机转动时欧姆定律不适用，并忽略温度对电阻的影响，试解答下列问题.(1)当单刀双掷开关S1、S2合上时可实现电动机
的反转.(2)当电动机正常工作时，电动机消耗的电功率为W.(3)求电动机的电阻及正常工作时的输出功率.考点三力、电、热
学综合运用题例8：(2015·连云港)2015年4月21日，重达2.3t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，机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供65kW的最大功率，该飞机的最大飞行速度为
140km/h。假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1m2，g取10N/kg。求：(1)飞机停在水平地面时对地
面的压强大小；(2)当飞机发动机的输出功率保持60kW，并以108km/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60kW的输出功率匀速飞行1h，发动机输出的能量为多大？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4×107J/kg，密度取0.75×103kg/m3。)例9：(2015·威海)某商厦每层楼高3m，小明看到
工作人员将360kg的货物在一楼放入载货电梯内，闭合开关，仅用25s的时间，便将货物运到六楼，小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣，
他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及工作电路如图所示，电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的，电动机线圈电阻为2.4Ω，电梯厢(
含动滑轮)的质量140kg，提升上述货物时电流表的示数为20A，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，请解答下列问题(g取10N/kg
)。(1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大？(2)电梯工作时消耗的总电能是多少？(3)电动机工作时的效率多大？例10：．(2
015·镇江)图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均
匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好，闭合S，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至B处(R2的中点)时，水面到达设定高度，水
泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力F与滑片P上滑长度x之间的关系如图2所示。已知：电阻箱R1接入电路中的阻值为20Ω，R2的总
电阻为20Ω，长度为l；当线圈中电流I≥0.1A时，衔铁被吸下。g取10N/kg，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电
阻和滑片P滑动时的摩擦。求：(1)电源电压U;(2)木块所受的重力；(3)当P滑至B处时，求木块浸入水中的体积；(4)
若将R1调至10Ω，则水箱内最高水位与原设定水位的高度差Δh__＞__(填“>”“<”或“＝”)0.5l，你判断的理由是？1
．(2015·天水)如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6N，底面积100cm2，弹簧测力计的挂钩上挂有重为27N的金
属块，现将金属块浸没在水中，容器内水面由20cm上升到30cm(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)。求：
(1)金属块未放入水中时(如图甲)，容器底部受到的水的压强；金属块浸没在水中静止后弹簧测力计的示数；(2)金属块浸没在水中
(未与底部接触，如图乙)，容器对桌面的压强。2、（2014·黄冈）2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金
枪鱼-21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻.其外形与潜艇相似（如图甲所示），相关标准参数为：体积1m3、质量7
50kg，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×103kg/m3，g取
10N/kg）.假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口，当它由海水中2000m处下潜至最大潜水深度处，问该探测窗口承
受海水的压力增加了多少？(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时恰能静止漂浮在海面上，此时露出海面体积为多大？若上述漂浮在海
面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面.起重装置拉力的功率随时间变化的图像如图乙所示，图中P3=3P1.求t1时刻起重装置
对“金枪鱼”的拉力（不考虑水的阻力）.3．(2015·黔西南州)如图所示，工人将一底面积为0.06m2，高为2m，密度为2.0
×103kg/m3的圆柱形实心物体从水下匀速提升1m，当物体未露出水面时，(g取10N/kg)求：(1)此时，物体受到的浮
力。(2)若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重，工人对绳的拉力大小是多少？(3)若工人对绳的拉力为400N，使物体匀速上升，此装置的
机械效率是多少？4如图所示的电路中，电源电压为5V且保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，R1为滑动变阻
器，R2=20Ω，灯泡L标有“4V1.6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）.在仪表和灯泡安全工作的情况下，求：(1)
开关S1断开，S2和S3闭合时，滑动变阻器R1消耗的最大功率；(2)开关S1闭合，S2和S3断开时，滑动变阻器R1允许的取值范
围.5．(2015·聊城)如图所示电路，电源电压为6V保持不变，R1＝12Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。当开关S闭合
，S1、S2断开时，调节滑动变阻器的滑片至中点，恰好使灯泡正常发光，此时电流表示数为0.3A。灯泡电阻不变，求：(1)灯泡的电阻
和额定电压；(2)灯泡在这种情况下通电1min，电流所做的功；(3)将滑动变阻器的滑片滑至最右端，仍然使开关S闭合，S1、S2断
开，整个电路消耗的电功率为P；保持滑片在最右端位置不动，当S、S1、S2都闭合时，且电流表使用0～3A量程，整个电路消耗的电功率
为P′，求P∶P′的值。6．(2015·永州)为了比赛的公平公正，小芸为学校短跑比赛设计了一款防抢跑装置，该装置安装在起跑线前，
如图甲所示，丙图是其工作原理图：起跑发令枪发令前，开关S1、S2、S3都闭合，K与A端相连，绿灯亮；发令枪扳机和开关S2相连动，扣
动扳机，枪响同时开关S2断开；当电流表示数小于或等于30mA时，在弹簧弹力作用下，K与A端相连，绿灯亮，无人抢跑；当电流表示数大
于30mA时，衔铁被吸下，K与B端相连，红灯亮同时铃声响，有人抢跑。已知两电路电源电压均为6V，保持不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示，压板重力不计，电磁铁线圈电阻不计。(1)起跑发令枪发令前，开关S1、S2、S3都闭合，压力传感器R压板上无人(压力F＝0N)时，左端电路消耗的电功率为多少？(2)比赛时，起跑发令枪发令前，抢跑同学踩在压板上的压力F为900N时，左端电路电流表读数为多少？(3)比赛时，枪声响起后，若某同学踩在压板上的力为1500N时，要使得红灯不亮，电阻R0至少为多大？ |
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