/專題三：計算專題及公式[題型特點]主要包括電學計算、力學計算、力熱綜合計算、電熱綜合計算幾大類。計算題的第1題或第3題為電學計算.主要單純考查電學計算和多開關電路.第2小問一般為求電阻值.第3小問一般為求電功或電功率。計算題的第2題為力學計算.力學計算主要考查浮力壓強類、滑輪類和交通工具類計算題。計算題的第3題多為力熱綜合計算或電熱綜合計算.有時會在第1題考查。力熱綜合計算主要考查煤爐等燒水.新能源燒水；電熱綜合計算主要考查電燒水。[解題技巧]1.對于力學計算題和電學計算題.弄清楚各個概念的定義和相互之間的內在關系.是解答這類計算題的關鍵。2.對于計算簡答題.解答這類問題的關鍵是注意物理量的對應關系.在實際問題中.需要靈活運用公式來解決具體問題。1.考查熱點：速度的計算.功和功率的計算.電功和電功率的計算2.備考重點：密度、壓強和浮力綜合計算、歐姆定律的計算從內容上可分為力學計算、電學計算、熱學計算、力電綜合計算和綜合計算等4個方面。1.〔2018XX省XX市2017年6月10日.作為中國大陸核電的發源地一一秦山核電基地安全運行100堆年〔一座核反應堆運行一年為一堆年．從被譽為"國之光榮""的秦山核電站站1991年12月15日投入運行開始.秦山核電基地一直保持安全穩定運行.目前每分鐘的安全發電量相當于少消耗煙煤13．0t.減排二氧化碳約40．6t、二氧化硫約0．2t.氮氧化物約0．8t．秦山核電基地目前共有9臺運行機組.年發電量約500億千瓦時.是目前我國核電機組數量最多、堆型品種最豐富、裝機容量最大的核電基地.［下列〔1〔2題答案用科學計數法表示］〔113．0t煙煤如果完全燃燒.放出的熱量為多少．〔煙煤的熱值為29×107J／kg〔2假設13．0t煙煤在煤爐中完全燃燒.放出的熱量部分被水吸收.可以使4×105kg的水從20℃升高到100℃.求水吸收的熱量為多少J．［c水＝4．2×〔3求煤爐加熱水的熱效率.［第〔3題結果保留兩位有效數字］。[答案]〔13.77×1011J；〔21.344×1011J；〔336%。2.〔2018XXXX如圖所示電路.電源電壓18V不變.小燈泡上標有"12V"的字樣.滑動變阻器的規格為"200Ω1A".電流表量程"0～0.6A",電壓表量程"0～15V"調節滑動變阻器滑片至某一位置時再閉合開關.小燈泡L恰好正常發光.此時電流2S內對小燈泡L做功12J.不考慮溫度對電阻的影響．求:〔1小燈泡L正常發光時的電流；〔2滑動變阻器接人電路的阻值在什么范圍時才能保證電路的安全；〔3小燈泡L兩端電壓為何值時.滑動變阻器消耗的功率最大.最大功率是多少?[答案]〔10.5A；〔212Ω～120Ω；〔33.375W1.〔2018XX省XX市XX三江瓦力特公司生產的WS2900重型越野車〔如圖13所示.具有高機動、高越野、高平順性和良好的環境適應性.在我國國防建設和國民經濟建設中發揮越來越大的作用。它的質量為105噸.最大裝載質量為60噸.共16個車輪.滿載后每個車輪與地面的接觸面積為1250cm2.請解答下列問題：<g=10N/kg>〔1>該車以30km/h的速度勻速行駛18min.通過的路程是多少km?〔2該車滿載貨物靜止在水平路面時.對地面的壓強是多少Pa?[答案]〔19〔28.25×1052.〔2018XXXX"蛟龍號"是我國首臺自主設計、自主集成研制、世界上下潛最深的作業型深海載人潛水器。"蛟龍號"體積約為30米3.空載時質量約為22噸.最大荷載240千克。〔1"蛟龍號"空載漂浮在水面時受到的浮力為多大？〔2若"蛟龍號"某次滿載時下沉是采用注水方式實現的.則至少注入多少立方米的水？〔海水密度取1.0×103千克/米3[答案]〔12.2×105N〔27.76m3.〔2018XXB卷航天迷小偉利用自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.速度增大至10m/s時打開降落傘.重物開始減速下落。重物從釋放到落地共用時4s.其v﹣t圖象如圖所示.落地前最后2s重物的運動可視為勻速運動。打開降落傘后.降落傘和重物受到的空氣阻力f與速度V滿足關系f=kv2.k為定值。降落傘和重物的總質量為7.5kg.g取10N/kg：求：〔1落地前最后2s降落傘和重物的總重力的功率；〔2剛開始減速時降落傘和重物受到的合外力大小。[答案]〔1375W；〔2225N。4.〔2018XXXX在拓展課上.小泉同學模擬某建筑工地上拉動工件的情景.設置了如圖所示的滑輪組。他用該滑輪組在4秒內將一個重為100牛的物體.沿著水平地面勻速拉動了2米。人的拉力為18牛.物體移動時受到地面的摩擦力為物重的0.35倍.不計繩重及機械的摩擦。求：〔1人的拉力所做的功；〔2人的拉力做功的功率；〔3動滑輪受到的重力。[答案]〔172J〔218W〔31N。5.〔2018XX省如題19圖是建筑工地上的起重機示意圖.起重機的電動機功率為3×103W.當它把質量為1t的重物勻速提起24m時.用時100s.〔g=10N/kg求：〔1在這段時間內起重機提起重物做功的功率是多少？機械效率是多少？〔2若起重機AB長為20m.吊起重物時B端的配重質量為4t.為使起重機不翻倒.則OB長為多少？〔不計摩擦和起重機自重[答案]〔12400W；80%；〔24m。6.〔2018XXXX"沙場點兵.揚我軍威"。2017年8月1日.習近平總書記在朱日和軍事基地乘坐檢閱車對三軍將士進行檢閱。某檢閱車質量為2400kg.在600s內沿水平方向勻速前進了3000m.牽引力大小為2000N．求：〔1檢閱車的重力〔g=10N/kg〔2檢閱車的速度〔3牽引力的功率[答案]〔124000N；〔25m/s；〔310kW。7.〔2018XX省XX市小明家里的電熱水器里裝有50kg、20℃的水.通電后將水加熱到70℃.已知ρ水=1.0×103kg/m3.c水=4.2×10求：〔1電熱水器里水的體積〔2水吸收的熱量。[答案]0.05m3；1.05×1078.〔2018XXB卷航天迷小偉利用自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.速度增大至10m/s時打開降落傘.重物開始減速下落。重物從釋放到落地共用時4s.其v﹣t圖像如圖所示.落地前最后2s重物的運動可視為勻速運動。打開降落傘后.降落傘和重物受到的空氣阻力f與速度V滿足關系f=kv2.k為定值。降落傘和重物的總質量為7.5kg.g取10N/kg：求：〔1落地前最后2s降落傘和重物的總重力的功率；〔2剛開始減速時降落傘和重物受到的合外力大小。[答案]〔1375W；〔2225N9.<2018·貴港>如圖所示.正方形物塊邊長為10cm.漂浮于足夠高的底面積為S0的盛有足量水的圓柱形容器中.有eq\f<1,5>體積露出水面。g取10N/kg。求：<1>該物塊受到的浮力；<2>該物塊的密度；<3>若未投入物塊時.水對容器底部的壓力為F0。試求出物塊漂浮時.水對容器底部的壓力F1并求出物塊浸沒時水對容器底部的壓強；<4>若物塊漂浮時與未投入物塊時比較.水對容器底部的壓強變化了200Pa.物塊浸沒時與物塊漂浮時水對容器底部的壓力之比為30∶29.則未投入物塊時容器中水的深度是多少？[答案]<1>8N<2>0.8×103kg/m3<3>F0＋8N；eq\f<F0＋10N,S0><4>12.5cm10．用如圖甲所示滑輪組勻速提升不同的重物.物重從200N逐漸增加.直到繩子被拉斷。此過程中滑輪組機械效率與物重關系的圖像如圖乙所示。若用此滑輪組從水中提升長方體A.使其在5s內升高0.5m<A未露出水面>.此過程中拉力的功率為160W；繼續提升過程中.當物體A有eq\f<1,4>體積露出水面時.繩子達到能夠承受的最大拉力。<不計繩重和摩擦>求：<1>動滑輪的重力；<2>A未露出水面前拉力的大小；<3>物體A的密度。[答案]<1>200N<2>400N<3>1.875×103kg11．有一個正方體A的邊長為0.2m.在空氣中用圖甲的滑輪組勻速將其提起0.5m時.做的有用功為240J.機械效率為80%。小雨的體重為500N.他雙腳與地面的接觸面積為0.04m2<不計繩重和摩擦.每個滑輪的重力相等.g<1>如圖甲.當人對地面的壓力為300N時.沒有提起物體A.則A對地面的壓強為多大？<2>將物體A換成另一個重力為360N、密度為1.8×103kg/m3的物體B.用圖乙所示的滑輪組分別在空氣中和浸沒在某種液體中將物體B勻速提升時.繩子的拉力之比為8∶5.求當這種液體的深度為2m時[答案]<1>5×103Pa<2>1.8×104Pa12.〔2018廣西XX天然氣是XX市民常用的一種能源。某用戶用天然氣將50kg的水從20℃加熱到60℃.已知水的比熱容C水=4.2×103J/<kg·℃>,天然氣的熱值q=4.2×107J/m<1>這些水升高的溫度；<2>這些水吸收的熱量；<3>加熱這些水所需天然氣的體積<設天然氣完全燃燒、不計熱量損失>。[答案]<1>40℃<2>8.4×06J<3>13.〔2018XXXX實驗小組的同學設計了如圖a所示的電路.已知電源電壓不變.閉合開關S.調節滑動變阻器滑片P的位置.根據電路中電壓表和電流表的數據描繪了如圖b所示的兩條U﹣I圖線。其中利用電壓表V1和電流表A的數據描繪出甲圖線.利用電壓表V2和電流表A的數據描繪出乙圖線。求：〔1定值電阻R2的阻值；〔2電源電壓的大小及定值電阻R1的阻值。〔3R2消耗的最大功率。[答案]〔12Ω；〔21.5V.1Ω；〔30.5W14.〔2018XX棗莊如圖甲所示的電路.電源電壓保持不變。小燈泡L標有"2.5V0.25A"字樣.滑動變阻器R1的最大值為30Ω.定值電阻R2=30Ω.電流表的量程為0～0.6A.電壓表的量程為0～3V〔1小燈泡的額定功率是多少？〔2只閉合S、S2和S3.將變阻器R1的滑片P調到中點時.電流表示數為0.45A.則電源電壓是多少？〔3只閉合開關S、S1.移動變阻器的滑片P.小燈泡L的I﹣U圖像如圖乙所示。在保證各元件安全的情況下.滑動變阻器R1允許的取值范圍是多少？[答案]〔10.625W；〔24.5V；〔38～15Ω。15.〔2018XX如圖甲所示.是一種電加熱恒溫箱的簡化工作原理電路圖。工作電路由電壓U0=220V的電源和阻值為R0=88Ω的電熱絲組成。控制電路是由電壓U1=7.5V的電源、開關、電磁繼電器〔線圈電阻不計、電阻箱R1〔可取值范圍為0～120Ω和熱敏電阻Rt組成的.熱敏電阻Rt的阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示。當控制電路的電流達到50mA時.銜鐵才吸合.從而切斷右邊工作電路.停止加熱。〔1由乙圖可知熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的升高而。〔選填"增大"、"不變"、"減小"〔2求工作電路中電熱絲R0工作時的電流和工作5min產生的熱量。〔3如果恒溫箱的溫度設定為60℃.〔4該恒溫箱可設定的最高溫度是多少℃？[答案]〔1減小；〔22.5A；1.65×105J；〔370Ω；〔4150℃16.〔2018呼和浩特天然水流蘊藏著巨大的能量.是人類可以利用的重要能源之一.興建水電站可以把天然水流蘊藏著的巨大能量轉換成電能.是水能利用的主要形式。有一處水利工程.在河流上修建了115m高的攔河大壩.如圖所示。年平均水流總量為3×1010m3。該水利工程的主要任務包括防洪、發電和航運.在發電方面.年平均發電總量為6×109kW·h.現安裝水輪發電機20臺.每臺發電機裝機容量〔即發電功率為9.26×104kW。〔水的密度為1.0×10〔1年平均水流總量所受的重力；〔2若上、下游水位差為100m.年平均水流總量做的總功及轉化為電能的效率；〔3若每臺發電機平均年發電時間為180天.則平均每天約有多少臺發電機在工作。[答案]〔13×1014N；〔272%；〔315。17.〔2018XX省德陽市如圖所示,燈泡L標有"8V4W"的字樣,當開關S閉合,滑片P在中點時,電壓表的示數為4V,燈泡正常發光<假定燈泡電阻不隨溫度變化而變化>.求：<1>燈泡的電阻；<2>該電路的電源電壓；<3>此電路工作時的最小功率值.[答案]〔116Ω；〔212V；〔32W。18．〔2018?XX如圖所示是打撈物體的模擬裝置。現電動機帶動鋼絲繩自由端以0.5m/s的速度勻速拉動滑輪組.經過5min將體積為0.1m3的物體由海底提升到海面.物體離開海面后鋼絲繩自由端的速度變為0.49m/s.此時電動機的輸出功率比物體在海水中時增大了12%〔不計物體的高度、繩重和摩擦.ρ物=7.6×103kg/m3.g取10N/kg.ρ海水取1.0×103〔1物體浸沒在海水中受到的浮力；〔2物體在海底時的深度；〔3物體在海底時受到海水的壓強；〔4物體在海面下勻速上升過程中.該滑輪組的機械效率〔不計動滑輪體積[答案]〔11000N；〔230m；〔33×105Pa；〔494.3%。19.某微電腦電熱水壺具有溫度可控、自動抽水等優點。如表是該電熱水壺的銘牌。求：〔1如圖所示.小電動機將1.2L的水從桶中提升了0.5m.電動機對水做的功至少是多少？〔g取10N/kg〔2電熱水壺在額定電壓下工作時的電流。〔保留一位小數〔3電熱水壺正常工作時.將1.2L水從20℃加熱到100℃時.水吸收的熱量是多少？[c水＝4.2×103J/〔kg·〔4若〔3中的加熱時間為7min.求電熱水壺的熱效率。[答案]〔16J。〔25.5A。〔34.032×105J。〔4480%。20.小強買了一個自動電熱水壺.其銘牌如表.小強裝了1L的水.加熱6min后把水燒開.水壺自動斷電。已知大氣壓為一個標準大氣壓.家庭電路電壓為220V.電熱水壺的電阻不變.水的初溫為20℃.c水＝4.2×103J/〔kg·℃.ρ水＝1.0×103kg自動電熱水壺型號WL100F電源220V50Hz額定功率1100W容量1L〔1這壺水吸收的熱量。〔2電熱水壺的熱效率。〔保留一位小數〔3在用電高峰期.電路中的實際電壓降為198V時.電熱水壺的實際功率。[答案]〔13.36×105J。〔284.8%。〔3891W。21.〔2018·XX模擬如圖所示.是某公司新推出的一款電動轎車.當該車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了100km時.輸出功率為20kW。充電到使用的總效率是80%.行駛100km。〔1該車發動機做的有用功是多少？需要電費多少？〔2如果用原來同樣型號的汽油轎車.汽油機的效率為30%.用同樣的方式行駛100km.需要汽油費多少？[已知：汽油的密度為0.7×103kg/m3.汽油的熱值為4.5×107J/kg.電費是0.50元/〔kW·h.汽油6.00元/L.[答案]〔11×108J；17.36元。〔263.54元。22.我國南海海底存儲著豐富的"可燃冰"資源。可燃冰被視為21世紀新型綠色能源.可燃冰的主要成分是甲烷.1m3的可燃冰可轉化生成164m3的甲烷氣體和