专题四 计算题第1课时 力学计算题1．(2022年南昌)小生同学用100N的推力推动重500N的木箱，使木箱沿推力方向做匀速直线运动，10s内前进了6m．求：小生同学对木箱做的功和功率．2．(2022年济宁)山东省第23届运动会山地自行车比赛项目将在济宁市万紫千红度假村举行，运动员李伟参加了小组选拔赛．图414中的山地自行车为比赛用车，其相关数据见表(g＝10N/kg)：车架材料碳纤维车架材料体积/cm32500车架质量/kg4.5整车质量/kg10单轮接触面积/cm24(1)求碳纤维车架的密度．(2)估计比赛中的山地自行车对地面的压强．(3)李伟在某路段匀速骑行6km，耗时10min，若该路段阻力为总重力的0.02倍，求他的骑行功率．图4143．(2022年滨州)端午节赛龙舟是我国传统项目之一．如图415所示是一次龙舟赛，某队龙舟和运动员总质量为2.5×103kg，该队以1min40s的成绩夺得500m比赛冠军．已知该龙舟在运动过程中受到的阻力是龙舟和运动员的总重力的0.12倍．(g＝10N/kg)(1)该队的龙舟比赛在500m比赛过程中的平均速度是多少m/s?(2)如果把在比赛过程中该队龙舟的运动看作匀速直线运动，求运动员在比赛过程中划船时的功率是多少kW?图41519\n4．(2022年德州)如图416所示是蓝鳍金枪鱼21型自主式水下航行器的示意图，它是一种专业水下搜寻设备，在搜寻马航失联客机MH370的过程中发挥了较大的作用，航行器质量约为750kg，体积约为1m3，可潜入水下4500m深处，在配置声呐系统后能以较高的分辨率搜寻水下物体．(海水密度ρ海水＝1.03×103kg/m3，g＝10N/kg)求：(1)航行器下潜至水下3000m深处时，所受海水的压强和浮力．(2)航行器停留在水下3000m深处作业时，若遇故障发动机关闭，试分析判断航行器的浮沉情况．(3)航行器完成水下3000m作业后返航，在它上浮2000m的过程中，海水浮力对航行器所做的功是多少？图4165．(2022年广元)如图417所示，一个圆柱形容器的底面积是10dm2，装入一定量的水．现将一个方木块放入容器中，木块漂浮在水面上，水未溢出，木块浸入水中的体积是6dm3，这时水的深度为8dm.(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)求：(1)木块受到的浮力是多大？(2)放入木块后，容器底部受到水的压力是多大？图4176．(2022年舟山)交通已经成为许多城市发展最棘手的问题之一．如图418所示的“空中列车”作为新型交通工具，能充分利用空中资源，有效减缓地面交通的拥堵．(1)一列总质量为14吨的“空中列车”，用8个轮子悬挂在水平轨道上，每个轮子的受力面积为125cm2，则列车对轨道的压强为多少？(g取10N/kg)(2)“空中列车”以电为动力，匀速行驶时，每公里耗电约为0.5kW·h.假设70%的电能用于克服阻力做功，则列车受到的阻力约为多少？图41819\n7．(2022年南充)如图419所示，某工人重600N，站在水平面上，用100N的拉力向下匀速拉动绳子，提起一浸没在水中体积为1.2×10－2m3，重360N的物体．(物体始终浸没在水中，且忽略水对物体的阻力，ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg)求：(1)已知工人双脚与地面的总接触面积是3×10－2m2，工人没有拉动绳子时对地面的压强．(2)物体浸没在水中时受到的浮力．(3)提起物体时滑轮组的机械效率．图4198．(2022年孝感)如图4110甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3m．图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图．甲 乙图4110(1)计算物体上升的速度．(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是______，并列式计算出该物理量．(3)计算滑轮组提升该重物时的机械效率．9．(2022年泰安)一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图4111所示的滑轮组将汽车拖出．已知整个过程中，水平拉力F是1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%.求：(1)拉力F做的总功．(2)有用功为多大？19\n(3)汽车受到的阻力大小．图411110．(2022年德阳)如图4112所示，质量为70kg，边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上，通过绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且BC＝3BO.在C端用F＝150N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且绳被拉直(绳重不计，g取10N/kg)．求：(1)物体A的重力G.(2)绳对杠杆B端的拉力F拉．(3)此时物体A对地面的压强p.图4112第2课时 电学计算题1．(2022年昆明)如图424所示，电源电压为6V恒定不变，灯泡上标有“6V 4W”的字样，当S2闭合，S1、S3断开时，灯泡的实际功率为0.25W．求：(1)电阻R两端的电压．(2)电阻R的阻值．(3)当S1、S3闭合时，S2断开，通电2min，电流通过电阻R做的功．图42419\n2．(2022年江西)如图425所示，甲图中小灯泡上标有“2.5V 0.75W”的字样，电压表如图乙所示．闭合开关，推动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电压表的示数如图丙所示．甲 乙丙图425求：(1)电源电压．(2)电流表的示数．(3)此时滑动变阻器接入电路的阻值．3．(2022年滨州)小滨对家中的豆浆机非常感兴趣，于是，他收集了如下信息：如图426甲是豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率P1＝200W；R是加热电阻，额定功率P2＝1100W．图乙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息，请你根据信息解答以下问题：(1)豆浆机正常工作，打浆时的工作电流．(2)豆浆机加热电阻的阻值．(3)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能．(4)一次妈妈做豆浆时，小滨对豆浆机的实际加热电功率产生了怀疑，他用所学知识和妈妈进行了如下实验：关掉家里的所有用电器，只让豆浆机单独工作，豆浆机在加热过程，他观察到家中的电子式电能表“220V,10A(40A)，1800imp/kW·h”耗电指示灯1min闪烁了30imp(imp表示闪烁次数)．请你帮助小滨计算豆浆机的实际加热电功率，并分析产生这种情况的可能原因．19\n甲 乙图4264．如图427所示的电路，电源电压保持不变．在甲图中，闭合开关S，电压表的示数为4V，电流表的示数为0.4A；乙图中，闭合开关S，电压表的示数为6V．求：(1)R1、R2的阻值．(2)乙图中电流表的示数．甲 乙图4275．(2022年呼和浩特)小勇同学家里某段时间内共有两件用电器在工作，一盏“220V 40W”的灯(灯泡电阻不变)，一台“DYIA(R3)”型的空调机．空调机正常工作时的电压为220V，总功率为880W，内部线圈电阻为3.5Ω.求：(1)这两件用电器的连接方式是________(填“串联”或“并联”)，空调机应________(填“接地”或“不接地”)．(2)正常工作时，两件用电器的总功率．(3)如果灯泡的工作电压是110V，它的实际电功率为________W.(4)该空调机正常工作1.5h，线圈电阻产生的热量．19\n6．(2022年德阳)在图428甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，R0是定值电阻，灯泡L1的额定电压为8V，图乙是灯泡L2的UI图象．甲 乙图428(1)当开关S接a时，电压表示数为1.0V，电流表示数为0.25A，求R0的阻值．(2)当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率．(3)开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L1正常发光，1min该电路消耗电能是多少？7．(2022年绵阳)目前研制的超导限流器，在电流小于某值时，其电阻为零；电流大于某值时，其电阻为一定值．将超导限流器接入电路中，当电流突然变大到大于某一值时，超导限流器瞬间具有一定阻值，保护整个电路．如图429甲是某种超导限流器的电阻随电流变化的关系，如图乙，将该超导限流器和用电器M串联后接在电压为5×104V的高压电源上．求：(1)当电路中的电流为30A时，用电器M消耗的电功率是多大？(2)当用电器M短路后，该超导限流器能够保护这个电路，R0不能大于某一值，这个值是多大？19\n 图4298．(2022年孝感)在图4210甲所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，电阻R1的阻值为30Ω.同时闭合开关S和S1，电流表的示数如图乙所示．求：甲 乙图4210(1)通过电阻R1的电流．(2)电阻R2的阻值．(3)在10s内，电流通过电阻R1产生的热量．(4)电阻R1与电阻R2工作时的电功率P1和P2之比．9．(2022年大庆)如图4211甲所示，是某兴趣小组在“伏安法测电阻”实验中分别作出R1、R2的UI图象．小明利用R1、R2两个电阻设计了如图乙所示的实验电路，此时，电流表示数为0.6A，则：(1)R1的阻值大小？(2)在图乙的实验中R2的阻值为多少？(3)此电路1分钟内R1、R2消耗的电能之和是多少？(4)如果小红将R1、R2串联，接入6V的电源两端，则通过R2的电流是多大？19\n 图421110．(2022年柳州)学习了电学知识之后，小亮研究家中具有保温功能的电饭锅，画出电饭锅的电路原理图如图4212所示，电饭锅的铭牌上部分内容如下表．额定电压220V加热功率1100W保温功率44W最大容积3L(1)R1、R2中哪个是加热电阻？要使电饭锅加热，开关S闭合还是断开？(2)电饭锅正常加热时，电路的电流是多大？(3)电路中电阻R1、R2的阻值各是多大？保温时，R1、R2产生的电热之比是多少？图421211．(2022年杭州)图4213甲是一个电子拉力计原理图．硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)．电压表量程为0～3V，ab是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值R1＝30Ω，电源电压U＝6V.(1)要保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为________．(2)当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电压表的读数为________V.(3)已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0＝45Ω，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针指在0.8V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？此拉力器的量程为多少？19\n甲 乙图4213第3课时 热学和电力综合计算题1．(2022年天津)小华家额定功率为2000W的电热淋浴器，装满30kg水后连续正常加热35min.水的温度由20℃升高到50℃.已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)，求：(1)加热过程中水吸收的热量．(2)此过程电热淋浴器的热效率．2．(2022年泰安)电动汽车以蓄电池为驱动能源，汽车运动时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力．某辆电动汽车的总质量(含驾驶员)为2.5×103kg，汽车车身长3.5m．当它在水平路面以某一速度v匀速行驶时，电动机工作电流为50A，工作电压为400V，电动机电功率换为汽车前进的机械功率的效率为75%，汽车所受阻力为汽车重力的0.03倍(g取10N/kg)．(1)求电动汽车匀速前进的速度v多大？(2)若汽车以10m/s的速度通过9.5m长的桥梁，求汽车通过桥梁的时间．19\n3．(2022年泰州)三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉，它的年平均发电量约为8.5×1010kW·h，相当于一座年消耗5×1010kg标准煤的火力发电站的发电量．(1)标准煤的热值为2.9×107J/kg，完全燃烧5×1010kg标准煤能放出多少热量？(2)以三峡水力发电代替同等的火力发电，每年会少排CO2气体1.2×1011kg，这些气体的体积是多少m3(通常情况下CO2气体的密度为2kg/m3)?(3)根据本题中的数据，计算火力发电的效率．4．(2022年泰安)利用轮船上的电动机和缆绳从水库底竖直打捞出一长方体物体，图433中的Pt图象表示了电动机输出的机械功率P与物体上升时间t的关系．已知0～80s时间内，物体始终以v＝0.1m/s的速度匀速上升，当t1＝80s时，物体底部恰好平稳地放在轮船的水平甲板上．已知电动机的电压是200V，物体上升过程中的摩擦阻力不计，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3.求：(1)湖水的深度h1，甲板离水面距离h2.(2)物体的质量m，长度l，体积V.(3)若电动机电能转换为机械能的效率为80%，求在0～50s内，电动机线圈中电流的大小．图43319\n5．(2022年威海)我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h)，最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：速度v/(m·s－1)100200300400500阻力f/N0.3×1041.2×1042.7×1044.8×1047.5×104已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg.求：(1)飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦？(2)当飞机以400m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？(3)若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？6．(2022年山西)市场上有一种电热饮水机，如图435是饮水机的简化电路图，S是温控开关，R1是调节电阻，其阻值为176Ω，R2是供加热的电阻丝，饮水机的铭牌参数如图434所示．求：图434 图435(1)若饮水机正常工作的加热效率为90%，现将质量为1.5kg，初温为20℃的水在一标准大气压下烧开需要吸收的热量是多少？需加热多长时间？已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)．(时间计算结果保留整数)(2)当饮水机处于保温状态时，它的保温功率是多少？19\n专题四 计算题第1课时 力学计算题【提升·专项训练】1．解：小生同学对木箱做的功W＝Fs＝100N×6m＝600J，功率P＝＝＝60W.2．解：(1)碳纤维车架的密度ρ＝＝＝1.8×103kg/m3.(2)地面所受的压力F＝G＝mg＝(10kg＋70kg)×10N/kg＝800N地面受到的压强为p＝＝＝1×106Pa.(3)运动员与车的总重力G＝mg＝800N骑自行车克服阻力所做的功W＝Fs＝0.02G×6×103m＝0.02×800N×6×103m＝9.6×104J功率为P＝＝＝160W.3．解：(1)该队龙舟在500m比赛中的平均速度v＝＝＝5m/s.(2)船受到的阻力f＝0.12G＝0.12mg＝0.12×2.5×103kg×10N/kg＝3000N由于船做匀速直线运动，运动员划船的动力为F＝f＝3000N运动员比赛过程中做的功W＝Fs＝3000N×500m＝1.5×106J比赛过程中运动员划船的功率为P＝＝＝1.5×104W＝15kW.4．解：(1)所受海水的压强是p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×3000m＝3.09×107Pa所受海水的浮力是F浮＝ρ水gV排＝1.03×103kg/m3×10N/kg×1m3＝1.03×104N.(2)由题可知，航行器发动机关闭后，在海水中只受浮力和重力，由重力公式得G＝mg＝750kg×10N/kg＝7500N，因为F浮＞G，所以航行器在海水中将上浮．(3)由题可知，航行器在海水中上升距离s＝h＝2000m，浮力所做的功W＝F浮s＝1.03×104N×2000m＝2.06×107J.5．解：(1)V排＝V＝6dm3＝6×10－3m3，F浮＝ρ水gV排＝1000kg/m3×10N/kg×6×10－3m3＝60N.(2)h＝8dm＝0.8m，则水对容器底的压强p＝ρgh＝1000kg/m3×10N/kg×0.8m＝8×103Pa容器底部受到水的压力：F＝pS＝8×103Pa×10×10－2m2＝800N.6．解：(1)m＝14t＝14000kg，S＝8×125cm2＝0.1m2，列车对铁轨的压力F＝G＝mg＝14000kg×10N/kg＝1.4×105N，列车对铁轨的压强p＝＝＝1.4×106Pa.19\n(2)列车克服阻力做的功W＝0.5×3.6×106J×70%＝1.26×106J列车受到的阻力f＝F牵＝＝＝1260N.7．解：(1)工人对地面的压力F压＝G＝600N，S＝3×10－2m2，则对地面的压强p＝＝＝2×104Pa.(2)物体浸没在水中时排开水的体积V排＝V＝1.2×10－2m3，物体浸没在水中时受到的浮力F浮＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×1.2×10－2m3×10N/kg＝120N.(3)提起物体时，滑轮组受到的拉力F拉＝G物－F浮＝360N－120N＝240N提起物体时滑轮组的机械效率为η＝＝＝＝＝＝80%.8．解：(1)滑轮组由三段绳子承担总重，s＝3h，h＝s＝×3m＝1m，则物体上升的速度v＝＝＝0.2m/s.(2)纵坐标表示拉力的大小为50N，大小不变，横坐标表示距离，大小为3m，所以阴影部分表示拉力所做的功W＝Fs＝50N×3m＝150J.(3)滑轮组的机械效率η＝＝＝＝70%.9．解：(1)拉力移动的距离s＝nh＝3×2m＝6m拉力做的功W总＝Fs＝1×103N×6m＝6×103J.(2)由η＝，得拉力做的有用功W有＝W总η＝6×103J×90%＝5.4×103J.(3)因为W＝Fs所以滑轮组对汽车的拉力F′＝＝＝2.7×103N因为汽车做的是匀速运动，所以汽车受的拉力和阻力是一对平衡力，大小相等，则汽车受到的阻力f＝F′＝2.7×103N.10．解：(1)物体A的重力G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N.(2)由杠杆平衡条件有F拉×BO＝F×OC，则F拉＝＝＝300N.(3)对静止的物体A受力分析可知，物体受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力作用，由(2)知，物体A受到的拉力F拉′＝F拉＝300N由力的平衡条件可得，物体A受到的支持力F支持＝G－F拉′＝700N－300N＝400N因物体A对地面的压力和地面对物体A的支持力是一对相互作用力，所以物体A对地面的压力F压＝F支持＝400N受力面积S＝20cm×20cm＝400cm2＝0.04m2A对地面的压强p＝＝＝104Pa.第2课时 电学计算题【提升·专项训练】19\n1．解：(1)当S2闭合，S1、S3断开时，灯泡与电阻串联，根据P＝得灯泡电阻RL＝＝＝9Ω则灯泡两端的实际电压UL实＝＝＝1.5V根据串联电路电压特点可知电阻R两端的电压U′＝U－UL实＝6V－1.5V＝4.5V.(2)电路中电流I′＝＝＝A，根据欧姆定律得电阻R＝＝＝27Ω.(3)当S1、S3闭合时，S2断开，灯泡与电阻并联，电流通过R做的功W＝t＝×2×60s＝160J.2．解：由图甲所示电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路电流．(1)由图乙所示可知，电压表没有调零，电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，初始值为0.2V，由图丙所示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2V，则滑动变阻器两端电压UR＝2V－0.2V＝1.8V，灯泡正常发光时其两端电压等于其额定电压2.5V，则电源电压U＝UR＋UL额＝1.8V＋2.5V＝4.3V.(2)电流表示数等于通过灯泡的电流，灯泡正常发光，电流I＝＝＝0.3A.(3)由欧姆定律I＝可知，滑动变阻器接入电路的阻值R＝＝＝6Ω.3．解：(1)由P＝UI，得豆浆机正常工作，打浆时的工作电流I＝＝≈0.91A.(2)由P＝，得加热电阻的阻值R＝＝＝44Ω.(3)豆浆机正常工作做一次豆浆，总打浆的时间t1＝2min＝120s，总加热的时间t2＝11min＝660s，由P＝，得总共消耗的电能W总＝W1＋W2＝P1t1＋P2t2＝200W×120s＋1100W×660s＝7.5×105J.(4)豆浆机在1min内消耗的电能W实＝kW·h＝60000J豆浆机的实际加热功率P实＝＝＝1000W.实际功率小于额定功率的原因可能是实际电压小于额定电压．4．解：(1)在图甲中，两电阻串联，电流相等，根据欧姆定律I＝可得R1＝＝＝10ΩR2＝＝＝＝5Ω.(2)在乙图中，两电阻并联，电压相等，通过两电阻的电流19\nI1＝＝＝0.6A，I2＝＝＝1.2A，所以电流表的示数为I＝I1＋I2＝0.6A＋1.2A＝1.8A.5．解：(1)并联 接地 解析：家用电器并联接入电路，工作时互不影响；空调机外壳接地，防止金属外壳带电，发生触电事故．(2)总功率P总＝PL＋P机＝40W＋880W＝920W.(3)10W 解析：由P＝UI，I＝得，R＝，假如灯泡电阻不变，则＝，代入数据得＝，解得P实＝10W.(4)解：由P＝UI得空调机正常工作的电流I＝＝＝4A产生的热量Q＝I2Rt＝(4A)2×3.5Ω×1.5×3600s＝302400J.6．解：(1)当开关S接a时，R0与L1串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，由I＝可得R0的阻值R0＝＝＝4Ω.(2)当开关S接a时，由P＝I2R可得，此时电路中的电流I＝＝＝0.5A因灯泡正常发光时的电压UL1＝8V所以，灯泡L1的额定功率PL1＝UL1I＝8V×0.5A＝4W.(3)开关S接b时，两灯泡串联，由L1正常发光可知，电路中的电流为0.5A，由乙图知L2两端的电压为4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和所以，电路1min时间消耗的电能W＝UIt＝(8V＋4V)×0.5A×60s＝360J.7．解：(1)由图甲可知，电路电流I1＝30A时，超导限流器的电阻为零，用电器两端电压等于电源电压，即U1＝U＝5×104V，则用电器M消耗的电功率为P＝UI1＝5×104V×30A＝1.5×106W.(2)当M短路时，超导限流器两端电压等于电源电压，U2＝U＝5×104V，为保护电路，就是不能让该电路处于短路状态，超导限流器的电阻阻值不能为零，即要让这个电路中的电流最小为I2＝50A，R0不能大于对应的阻值，即R0＝，得R0＝＝＝1×103Ω.8．解：同时闭合开关S和S1时，两电阻并联，电流表测干路电流．(1)因并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过电阻R1的电流19\nI1＝＝＝0.2A.(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即I＞I1＝0.2A，所以图中电流表的量程为0～3A，分度值为0.1A，干路电流I＝0.8A，通过电阻R2的电流I2＝I－I1＝0.8A－0.2A＝0.6A，则R2的阻值R2＝＝＝10Ω.(3)在10s内，电流通过电阻R1产生的热量Q1＝IR1t＝(0.2A)2×30Ω×10s＝12J.(4)两电阻工作时的电功率之比：＝＝＝＝.9．解：(1)当通过R1的电流I1＝0.6A时，R1两端的电压为6VR1＝＝＝10Ω.(2)当R2两端的电压为6V时，通过R2的电流I2＝0.5A，R2＝＝＝12Ω.(3)电路总电流I＝I1＋I2＝0.6A＋0.5A＝1.1A，此电路1min内R1、R2消耗的电能之和W＝UIt＝6V×1.1A×60s＝396J.(4)读图可知I＝0.4A时，U1＋U2＝6V，所以通过R2的电流为0.4A.10．解：(1)电源电压是220V不变，根据电功率的导出式P＝知，当开关S处于闭合时，R2就短接，只有R1工作，当S断开，两电阻串联，总电阻为R1＋R2，由于S闭合时比断开时电路中总电阻小，故电功率大，煮饭时需要功率大，需要S闭合，所以R1是加热电阻．(2)加热状态下通过R1的电流I热＝＝＝5A.(3)电阻R1的阻值R1＝＝＝44Ω又保温状态下电路的总电阻R串＝＝＝1100Ω电阻R2的阻值为R2＝R串－R1＝1100Ω－44Ω＝1056Ω保温时，R1、R2产生的电热之比＝＝＝＝.11．(1)30Ω (2)0(3)解：I＝＝＝0.08ARaP＝＝＝10Ω＝，Lap＝2cm根据图象得F＝200N19\n当Lap＝6cm时，滑动变阻器的电压最大为2.4V，拉力器的量程为0～600N.第3课时 热学和电力综合计算题【提升·专项训练】1．解：(1)水吸收的热量为Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(50℃－20℃)＝3.78×106J.(2)消耗的电能W＝Pt＝2000W×35×60s＝4.2×106J，此过程电热淋浴器的热效率η＝＝＝90%.2．解：(1)车所受阻力F阻＝0.03G＝0.03mg＝0.03×2.5×103kg×10N/kg＝750N因为汽车做匀速直线运动，所以F＝F阻＝750N由题意得P机械＝P电η又P机械＝＝＝Fv，P电＝UI，则Fv＝UIη所以电动汽车匀速前进的速度v＝＝＝20m/s.(2)汽车过桥所经过的路程s＝s车＋s桥＝3.5m＋9.5m＝13m，则汽车通过桥梁的时间t＝＝＝1.3s.3．解：(1)Q＝qm＝2.9×107J/kg×5×1010kg＝1.45×1018J.(2)由ρ＝可得，V＝＝＝6×1010m3(3)已知E＝8.5×1010kW·h＝8.5×1010×1000×3600J＝3.06×1017J，Q＝1.45×1018J，η＝＝＝21.1%.4．解：(1)物体从湖底至完全露出水面的时间t1＝60sh1＝vt1＝0.1m/s×60s＝6m，h2＝vt2＝0.1m/s×20s＝2m.(2)由P＝＝＝Fv可得F1＝＝＝1×104NF2＝＝＝2×104N又因为F1＝mg－ρ水Vg，F2＝mg，则m＝＝＝2×103kg物体的长l＝vt3＝0.1m/s×10s＝1mV＝＝＝1m3.(3)由W电×80%＝W机械得P电×80%＝P1，所以I＝＝＝＝6.25A.5．解：(1)燃油完全燃烧放出的热量为Q＝mq＝1×104kg×5×107J/kg＝5×1011J.(2)由表中数据可知，飞机以400m/s的速度巡航时，所受阻力为4.8×104N，19\n则飞机发动机的输出功率P＝＝＝Fv＝4.8×104N×400m/s＝1.92×107W＝1.92×104kW.(3)由(1)可知Q＝5×1011J，已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，则有用功W＝40%×Q＝40%×5×1011J＝2×1011J根据表格查出500m/s时的阻力为7.5×104N，则由W＝fs＝Fs，可得s＝＝≈2.7×106m＝2.7×103km.6．解：(1)水吸收的热量为Q＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃－20℃)＝5.04×105J因为Q吸＝ηW，W＝Pt，所以电热水壶把水烧开所用时间为t＝＝＝≈509s.(2)加热电阻R2＝＝＝44Ω，当打开S时，R1、R2串联，电路处于保温状态，保温时电路中电流I保＝＝＝1A因为R1为调节电阻，电路保温时的功率由R2提供，则P′＝IR2＝(1A)2×44Ω＝44W.19
