中考物理典型题之一力电综合

中考物理典型题之一力电综合

中考物理典型题 力、热、电大综合的计算 综合计算题综合多种物理过程，有的联系生活实际，常常立意于新的物理情境.解题过程运用多个物理概念及规律，分析多个 研究对象，该类题型有：能量效率问题、电热结合、力热结合、电力结合等；要求学生在解题技巧上，仔细审题，对题目进行认真 分析划分为子问题，划分步骤，逐层深入，建立有关方程，求解；要求学生关注 生活中的物理，学会思考，学会知识迁移和建模， 尝试用物理知识解决各类问题，逐步提高综合能力. 题型之一 力、电综合题 该题型一般以发电机、电动机、压敏电阻、滑动变阻器、简单机械为载体，建立力与电之间的联系，或考查力电转换，或力 与电并列设置问题进行考查. （2014·杭州）图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 0～3 V，ab 是一根长为 6 cm 的均匀电阻丝，阻值 R1=30 Ω，电源电压 U=6 V. （1）要保证电压表能正常工作，电路中 R0 至少应为多少欧？ （2）当拉环不受拉力时，滑片 P 处于 a，闭合开关后电压表的读数为多少伏？ （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=45 Ω，通过计算说明， 开关 S 闭合后，当电压表指针指 在 0.8 V 处，作用在拉环上水 平向右的拉力为多大? 此拉力计的量程是多少？x k b 1 . c o m 点拨：为了保证电压表的正常工作，R0 至少应分 3 V 的电压. 当滑片 P 处于 a 端时，开关闭合后电压表被短路. 当电压表的示数为 0.8 V 时，可先用欧姆定律求出电流中电流，进而求出 R1 的 aP 段阻值、滑片 P 移动的距离Δl，对比图像 即可得出此时拉环上拉力的大小 F. 滑片 P 的最大移动距离Δl′=6 cm，对比图像即可得出此时拉环上拉力的大小 F. 1.重力灯是英国的里弗斯设计的一款概念环保灯，设计师为这款灯找到　了“可再生能源”，它就是通过一定的装置将重力势能转化 为电能.已知重物质量为 20 kg，　每次被举高 2 m，LED 灯的额定功率为 1 W，g 取 10 N/kg.则： （1）重物每被举高一次，人至少对重物做了多少焦的功？ （2）重物重力做的功有 50% 转化为电能，每举高一次重物能使该灯正常照明多长时间？ 2.（2014·黄冈）当前城镇化建设进程中，在一些场馆和楼房建设工地上，常见一种“塔　吊”的起重设备， 其主要组成为电动机和机械两部分，如图所示.假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：额定电压 380 V，额 定功率 38 kW，线圈电阻 0.5 Ω.在一次起吊中，该“塔吊”电动机正常工作 25 s，把质量为 3 t 的重物吊起 22 m(g 取 10 N/kg).求：（1）电动机吊起重物的过程中消耗的电能. （2）电动机正常工作过程中线圈产生的热量. （3）该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率. 3.（2014·荆州）建筑工地上常用电动机通过“龙门吊”提升重物，电动机带动绕有钢索的轮轴转动，与钢索相 连的重物就被匀速提升，如图所示.如果轮轴的周长 L=40 cm，电　动机带动轮轴每秒钟转 1 圈，被提升的重物质 量 m=600 kg，电动机的电功率 P=4 kW，g　取 10 N/kg，求:(1)在 1 min 内重物被提升的高度. (2)在 1 min 内钢索对重物所做的功.(3)这套设备的机械效率为多少？ 4.小敏看到超载损坏的新闻报道.设计了一个称量车重的模拟电路，将载重量转化成电流表示数，如图甲.电路由电源，称重计（电流 表，量程 0～0.6 A）,定值　电阻 R0，滑动变阻器 R1，弹簧和开关组成.已知电源电压 8 伏，滑动变阻器 R1 长 40 厘米、最大阻值 20 欧，且电阻的大小与其接入的长度成正比，弹簧的长度与受到压力之间的关　系如图乙，当没有载物时，变阻器滑片指向上端，电 流表示数是 0.1 A. （1）定值电阻 R0 多大？ （3）最大载重时，该模拟电路的电流表示数多大？ （4）小华觉得最大称量时，该模拟电路的电流表示数应该过满 量程的一半，则应选择定值电阻；R2=20 欧，R3=5 欧和 R4=1 欧中哪个替换 R0，替 换后，最大称量时，电流表示数多大？ 5.（2014·嘉兴）随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭.扫地机器人具有主动躲避障碍物、自 动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能.如图是某款扫地机器 人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题： （1）机器人吸尘的工作原理是通过电动机转动使内部压强_________，从而使杂物进入吸　 　尘器. （2）电池容量“2 000 mAh”是指当工作电流为 2 000 mA，能持续供电 1 小时.若充满电 　　　后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间？ （3）机械人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至 10%时会自动返回充 　　　电.若返回过程中受到的阻力为 20 N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离 　　　充电座最远为多少米？（剩余电池容量的 40%用于提供克服阻力做功） 6.电动自行车是备受人们青睐的一种交通工具.电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力. 下表是某型号电动自行车主要技术参数： （1）行驶过程中每个轮胎与地面的接触面积为 50 cm２，当一个质量为 50 kg 的中学生骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强 是多大？（g 取 10 N/kg） 　（2）若蓄电池储存能量的 80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动 自行车在平直公路上匀速行驶时受到的平均阻力为 40 N，蓄电池充满一次电 最多能连续电动行驶多远？ （3）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点？（各举一条） 7.为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”，餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超 过规定值，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如图所示，电源电压 3 V 不变，提示器的电阻 R0 恒为 50 Ω，传感 项目 指标参数 工作电压 15 V 功率 30 W 新*课*标* 第*一*网 电池容量 2 000 mAh 整车质量 40 kg 最高车速 ≤30 km/h整车 最大噪声 ≤62 dB 蓄电池 蓄电容量 0.576 kW·h 额定电压 48 V电动机 额定功率 240 W 器 R1 的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示， 开关 S 闭合后，求： 　 载盘台所载 质量 m/g 100 110 120 130 140 150 160 … 传感器 R1/Ω 100 90 80 70 60 50 40 … （1）根据表中数据，当载盘台所载质量是 100 g 时，R1 的阻值是多少？电路中的电流是多少？ （2）在第（1）问的基础上，通电 5 s，电流通过 R1 产生的热量是多少？ （3）当电路中的电流达到 0.03 A 时，提示器会发出提示音，若空餐盘质量为 100 g，此　 　　　时盘内剩余食物的质量是多少？ 8.如图甲是某工厂生产流水线产品输送计数装置示意图（俯视图），立方体产品在水平传送带上与传送带以相同速度 v=1 m/s 匀速运 动，产品的质量 m=0.8 kg.计　数器由电流表和电路计数元件组成 （电流表和电路计数元件的电阻不计），通过电路中电　流的变化计数 产品，a 为激光源，R1 为光敏电阻，R2 为保护电阻.当激光射向 R1 时， R1 的阻值变小，每当产品运动通过 a 与 R1 之间时，射向 R1 的光线会被 产品挡住，R1 阻值变大.闭合开关，电路中计数器中电流的示数 I 随时 间 t 的变化图像如图乙所示.（g 取 10 N/kg） （1）不计空气阻力，求传送带匀速运送产品过程中对每一个产品的作 用力大小和方向. （2）求每个产品的边长 L1 和产品的间隔 L2.每个产品对传送带的压强大小. （3）已知电源电压 U=3 V，R2 =1 kΩ，求传送带匀速运输产品过程中 1 min 内光敏电阻 　　　R1 消耗的电能.