安徽省2020年中考物理總復(fù)習(xí) 專題四 計算與推導(dǎo)題 一 計算題 類型一 力學(xué)綜合

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1、 專題四　計算與推導(dǎo)題 計算題主要考查考生綜合分析能力及計算能力,這類問題要求考生能靈活運(yùn)用物理公式進(jìn)行演算和推理,計算要嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范,物理語言表達(dá)要清晰。從近年安徽計算與推導(dǎo)題來看,內(nèi)容上以力學(xué)、電學(xué)為主,熱學(xué)內(nèi)容計算量有所降低,熱學(xué)多不單獨構(gòu)成一題,以和力學(xué)、電學(xué)綜合在一起進(jìn)行考查為主;從類型上看,以力學(xué)、電學(xué)為主,力、電、熱綜合較少。從方法上看,我省近幾年計算與推導(dǎo)題不僅僅注重原理的分析運(yùn)用,也很注重考查物理方法,如轉(zhuǎn)換法、等效法、模型法,還有以上所提到的數(shù)理結(jié)合,如電表的改裝( 2019年涉及電表內(nèi)阻計算,2017年計算電流表內(nèi)阻,2016年雙量程電流表 ),實際上是將電表等效

2、為一定值電阻,再轉(zhuǎn)換成串聯(lián)電路或并聯(lián)電路去分析,如求電源的內(nèi)阻實質(zhì)上就是將電源等效為一理想電源和一定值電阻串聯(lián)?？荚囶}的設(shè)置充分體現(xiàn)了初中物理教學(xué)要為高中服務(wù)的理念,這些題本身難度并不大,只要我們找到相應(yīng)的規(guī)律、知識,解決起來比較容易。下表是近五年計算與推導(dǎo)題的考查情況。 年 份 計算題 推導(dǎo)證明題 電學(xué) 力學(xué) 熱學(xué) 力、電、熱綜合 內(nèi)容 題號 分值 內(nèi)容 題號 分值 內(nèi)容 題號 分值 內(nèi)容 題號 分值 內(nèi)容 題號 分值 2019 燈泡的電壓、電流和電阻 23 9 摩擦力、功、功率 21 5 — — — — — — —

3、 — — 液體的壓強(qiáng)、浮力、固體的壓強(qiáng) 22 9 2018 根據(jù)功率公式理解電飯煲的加熱與保溫的電路 22( 1 ) 3 根據(jù)杠桿的平衡條件求出力的大小 21 4 — — — — — — 運(yùn)用歐姆 定律推導(dǎo) 證明 22( 2 ) 4 壓強(qiáng)、密度和浮力的計算 23 12 2017 電流表改裝 23 9 機(jī)械能 21 6 — — — — — — — — — 阿基米德原理 22 6 2016 電流表改裝( 雙量程 ) 23 6 — — — — — — 速度、機(jī)械功率、熱值 21

4、 8 阿基米德原理、壓強(qiáng) 22 8 2015 歐姆定律、電功率 23( 2 ) 3 二力平衡、機(jī)械功 21 6 熱值、吸放熱計算 22 6 — — — 并聯(lián)電阻 23 3 電功率與負(fù)載 3 一、計算題 綜合近幾年的考試情況,將計算題內(nèi)容分解為四個專題類型:力學(xué)綜合,電學(xué)綜合,熱學(xué)綜合,力、熱、電綜合。力學(xué)綜合主要涉及機(jī)械運(yùn)動、質(zhì)量和密度、壓強(qiáng)、力、功和功率、機(jī)械效率、杠桿平衡等,在綜合題中涉及知識點最多;電學(xué)綜合主要涉及的物理規(guī)律有歐姆定律、焦耳定律、串聯(lián)和并聯(lián)電路特點,解題時對電路的狀態(tài)分析尤為重要,要會對電路進(jìn)行簡單的等效處理

5、;力、電、熱綜合主要以力熱綜合和電熱綜合為主,這種綜合是依靠能量轉(zhuǎn)化將它們聯(lián)系起來的,如力熱綜合是機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化,電熱綜合是電能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化,所以轉(zhuǎn)化效率是解題中的紐帶,同時要注意能量守恒思想的運(yùn)用。 類型一　力學(xué)綜合( ?學(xué)用見P128~129 ) 內(nèi)容 公式 相關(guān)規(guī)律 重力與 質(zhì)量 G=mg — 質(zhì)量與 體積 ρ=mV?m=ρV 同種物質(zhì)、同種狀態(tài)密度一定 力與 運(yùn)動 v=st?s=vt,t=sv 二力平衡、牛頓第一定律、光速c=3.0×108 m/s 功與 功率 W=Fs、P=Wt、P=Fv — 機(jī)械 效率 η=W有W總?W有=W

6、總η、W總=W有η η<1、滑輪組的機(jī)械效率 壓強(qiáng) p=FS、p=ρgh 液體內(nèi)部同一深度向各個方向壓強(qiáng)相等 浮力 F浮=G-F'、F浮=ρ液gV排 阿基米德原理、浮沉條件 杠桿 平衡時F1l1=F2l2 — 1.如圖所示,將質(zhì)量為6 kg,邊長為0.1 m的正方體合金塊,用細(xì)線掛在輕質(zhì)杠桿A點處,在B點施加與杠桿垂直的力F1時,杠桿在水平位置平衡,其中OB=3OA( g取10 N/kg )。求: ( 1 )合金塊的重力; ( 2 )合金塊的密度; ( 3 )拉力F1的大小。 解:( 1 )合金塊的重力 G=mg=6 kg×10

7、N/kg=60 N ( 2 )合金塊的體積V=L3=( 0.1 m )3=10-3 m3 合金塊的密度ρ=mV=6kg10-3m3=6×103 kg/m3 ( 3 )已知OB=3OA,G=60 N 根據(jù)杠桿的平衡條件可得F1lOB=GlOA 則拉力F1的大小 F1=GlOAlOB=G×13=13×60 N=20 N 2.( 2019·遼寧阜新 )一輛掛有綠色號牌的四輪電動汽車,以54 km/h的速度在水平地面沿直線勻速行駛了6 min,行駛時所受阻力為自重的0.05倍( g取10 N/kg )。求: ( 1 )電動汽車在6 min內(nèi)通過的路程; (

8、2 )已知該車靜止時對地面的壓強(qiáng)是1.5×106 Pa,每個輪胎與地面的接觸面積為20 cm2,求空車的質(zhì)量; ( 3 )在水平地面勻速行駛的過程中,該電動汽車牽引力做功的功率。 解:( 1 )由v=st可得,電動汽車在6 min內(nèi)通過的路程s=vt=54 km/h×660 h=5.4 km ( 2 )由p=FS可得,該車靜止時對地面的壓力F壓=pS=1.5×106 Pa×4×20×10-4 m2=12000 N 水平面上的物體,對水平面的壓力大小與物體本身的重力相等,則G車=F壓=12000 N 空車的質(zhì)量m=G車g=12000N10N/kg=1200 kg (

9、3 )勻速行駛的速度v=54 km/h=15 m/s,因為電動汽車做勻速直線運(yùn)動,所以車的牽引力F=f=0.05G車=0.05×12000 N=600 N 電動汽車牽引力做功的功率 P=Wt=Fst=Fv=600 N×15 m/s=9000 W 3.( 2019·杭州 )如圖所示,將密度為0.6 g/cm3、高度為10 cm,底面積為20 cm2的圓柱體放入底面積為50 cm2的容器中,并向容器內(nèi)加水( g取10 N/kg )。 ( 1 )當(dāng)水加到2 cm時,求圓柱體對容器底的壓力大小; ( 2 )繼續(xù)向容器中加水,當(dāng)圓柱體對容器底壓力為0時,求圓柱體在液面上方

10、和下方的長度之比。 解:( 1 )圓柱體的體積 V=Sh=20 cm2×10 cm=200 cm3=2×10-4 m3 圓柱體的重力G=mg=ρ柱Vg=0.6×103 kg/m3×2×10-4 m3×10 N/kg=1.2 N 當(dāng)水加到2 cm時,圓柱體排開水的體積 V排=Sh'=20 cm2×2 cm=40 cm3=4×10-5 m3 圓柱體受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-5 m3=0.4 N 此時圓柱體受到向上的浮力、向上的支持力和向下的重力,由力的平衡條件可得,容器對圓柱體的支持力F支=G-F浮=1.2 N-0.4 N=

11、0.8 N 因為容器對圓柱體的支持力與圓柱體對容器底的壓力是一對相互作用力,所以F壓=F支=0.8 N ( 2 )當(dāng)圓柱體對容器底壓力為0時,容器對圓柱體的支持力也為0,此時物體漂浮,F浮=G,則ρ水gS柱h下=ρ柱gS柱h柱 則h柱h下=ρ水ρ柱=1.0×103kg/m30.6×103kg/m3=53 則h上h下=5-33=23 4.( 2019·四川攀枝花 )如圖所示,在水平路面上行駛的汽車通過滑輪組拉著重G=9×104 N的貨物A沿斜面向上勻速運(yùn)動。貨物A的速度為v=2 m/s,經(jīng)過t=10 s,貨物A豎直升高h(yuǎn)=10 m。已知汽車對繩的拉力F的功率P=120 kW,不

12、計繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦。求: ( 1 )t時間內(nèi)汽車對繩的拉力所做的功; ( 2 )汽車對繩的拉力大小; ( 3 )斜面的機(jī)械效率。 解:( 1 )由P=Wt可得,t時間內(nèi)汽車對繩的拉力所做的功W=Pt=1.2×105 W×10 s=1.2×106 J ( 2 )10 s內(nèi)貨物A移動的距離 s物=vt=2 m/s×10 s=20 m 由題圖可知n=3,拉力端移動的距離s=3s物=3×20 m=60 m 由W=Fs可得,汽車對繩的拉力大小 F=Ws=1.2×106J60m=20000 N ( 3 )不計繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦,滑輪組對重物的拉力F拉=3F=3×20000 N=60000 N 斜面的機(jī)械效率η=W有用W總×100%=GhF拉s物×100%=9×104N×10m60000N×20m×100%=75% 6