2019年中考物理总复习专题13初中力电综合计算题解题规律与思维方法.pdf

专题十三初中力电综合计算题解题规律与思维方法 一、初中力电综合计算题概述 解决力电综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公 式、机械功和功率、机械效率公式、电功公式、做功公式等；涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压 强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律等。 二 、初中力电综合计算题基本类型 1. 通过表格给出力学的、电学的一些数据，让学生分析有用的数据信息，结合力学电学规律、公式进行解 决问题； 2. 通过情境图给出力学的、电学的一些数据，让学生分析有用的数据信息，结合力学电学规律、公式进行 解决问题； 3. 通过原理图以及图像给出力学的、电学的一些数据，让学生分析有用的数据信息，结合力学电学规律、 公式进行解决问题； 三、初中力电综合计算题例题解析 【例题 1】小强同学利用学过的物理知识设计了一个拉力计，图甲是其原理图，硬质弹簧右 端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与 R1间的摩擦不计） ，定值电阻R0=5， a b是一根长5 cm 的均匀电阻丝，其阻值为25 ，电源电压U=3V ，电流表的量程0 0.6A， 请回答： （1）小强在电路中连入R0的目的是。 （2）当拉环不受力时，滑片处与a 端，闭合开关S后电流表的读数是多少？ （3）已知该弹簧伸长的长度L，与所受拉力F 间的关系如图乙所示，通过计算说明，开关S 闭合后，当 电流表指针指在0.3A 处时，作用在拉环上水平向右的拉力是多大？ 【例题2】两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具，倍受年轻人的喜爱（如图所示）下表是某型号两 轮自平衡电动车的主要技术参数 整车质量20kg 锂电池电压48V 锂电池容量12A?h 电动车额定电压48V 电动机额定功率350W （1）图中小景的质量为40kg，轮胎与地面的总接触面积为0.01m 2，求地面受到的压强（ g 取 10N/kg ） （2）若电动机以额定功率工作，求锂电池充足一次电最多可骑行的时间（精确到0.1 ） （3）锂电池充足电后，电动车在平直的公路上匀速行驶，受到的平均阻力为96N，最多能连续行驶17.28km， 求电动车工作的效率 力电综合计算题达标训练题及其答案解析 1. 如图所示是一直流电动机提升重物的装置。已知重物质量m =50kg，电源电压U =110V保持不变，电动机 线圈的电阻R = 4，不计各处摩擦， 当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I = 5A （g=10N kg） 。求： （1）电源的输出功率； （2）电动机线圈电阻R的发热功率； （3）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小。 2. 如图甲所示，某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料的承受的撞击力进行测试在测试时将材料样 品（不计 质量）平放在压力传感器上，闭合开关s，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损从 重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I 随时间 t 变化的图象如图乙所示，压力传感器的 电阻 R随压力 F变化的图象如图丙所示电源的电压U=24V ，定值电阻R0=10 求： （1）在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多少？ （2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？ 3. 近年来，我市的轿车市场十分火爆，各种新型轿车驶进千家万户。如图乙所示为某新型轿车测定油箱内 油面高度的电路原理图。其中电源电压恒为6V，R0是阻值为5的定值电阻， A是油量指示表（实质是一只 电流表，油量的变化通过电流的变化同步显示出来）。Rx为压敏电阻，它的电阻随受到的压力变化关系如下 表。 （取g10N/kg ） 压力 /N 0 50 100 150 200 250 300 350 400 电阻 / 550 395 275 170 90 60 40 25 5 （1）若轿车以90kW的恒定功率启动作直线运动，且整个运动过程中受到的阻力不变，速度v与时间t的 关系如图丙所示，在025s 时间内，轿车的牵引力与阻力关系可能的是：牵引力_阻力（选填“大 于” 、 “等于”、 “小于” 、 “大于或等于” ） 。 （2）由（ 1）中的条件求在05s 时间内轿车发动机做功多少? （3）如果空油箱的质量为5kg，油量表的零刻度线对应于电流表上的示数是多少? （4）若电 流表的量程为0 0.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度，求油箱的容积。（汽油0.7 ×10 3kg/m3） 4. 如图中甲是电子秤的原理图（图中压力表是用电流表改装的）。已知电源电压为24V，电阻R0=60，压力 传感器Rx的阻值随所受压力F变化的图像如图乙，压力传感器表面能承受的最大压力为400N，压杆与压力 传感器的接触面积是2×10 4m2（托盘和压杆的质量可以忽略不计） 。求： （1）该压力传感器能承受的最大压强； （2）当压力为200N时，由乙图可知压力传感器Rx的阻值是多少？ （3）当压力为200N时，通过R0的电流为多少？R0消耗的电功率为多少？ 5. 为提倡环保，促进节能减排，鼓励使用新能源，国家税务总局等部门出台相关免征车船税优惠政策，纯 电动汽车也在免税之列 最大允许总质量18000kg 核定载客人数57 电动机额定功率90kW 电动机额定电压600V 电池容量600Ah 一辆纯电动客车铭牌上部分参数如表格所示某次搭载乘客时车与人的总质量为15000kg，假设车在额 定功率下以20m/s 的速度沿水平路面匀速行驶20min， 所受阻力为车与人总重力的0.02 倍，g取 10N/kg 求： （1）电动机的额定电流； （2）该过程客车消耗的电能； （3）该过程客车所受阻力的大小； （4）该过程客车牵引力所做的功 6. 我国规定的饮酒驾车和醉酒驾车标准如表如图甲是对驾驶员进行现场检测的呼气式酒精检测仪，用于 检测驾驶人员呼气酒精浓度呼气中的酒精浓度与血液中的酒精浓度关系为：血液酒精浓度X=呼气酒精浓 度 y× 2200 类型标准（血液中的酒精浓度X） 非饮酒驾车20mg/100mL 饮酒驾车20mg/100mL 80mg/100mL 醉酒驾车80mg/100mL 酒精测试仪由酒精气体传感器（相当于随呼气酒精浓度变化的变阻器）， 与一个定值电阻及一个电压表组成， 图乙是它的原理图，电源电压1.5V，定值电阻R1=40，传感器的电阻值R2与呼气酒精浓度 y 的关系如图 丙所示测试时，按下开关等仪器正常后，被测者口含紧吹气管吹气4s，测试仪显示结果 某驾驶员接受测试，电压表示数是0.5V该驾驶员测试结果是什么类型？ 如果被测者测试时，口没有含紧吹管吹气，请根据流体压强与流速的关系，分析对测试结果的影响 7. 小雯设计了一个测量物体重力的托盘称，如图是原理示意图，其中的托盘用来放置被测物体的，OBA是可 以绕0 点转动的杠杆，R1是压力传感器， （其电阻值会随所受压力大小变化而变化，变化关系如下表），R0 为定值 电阻，显示重力大小的仪表是一个量程为0 3V的电压表，已知OA OB=2 1，R0=100，电源 电压恒为3V（忽略托盘、杠杆及压杆的重力） （1）拖盘上没有物体时，压力传感器R1的电阻值 （2）当托盘上放被测物体时，电压表的示数如图，则此时压力传感器R1上的电压是多少？ （3）第（ 2）题中被测物体的重力是多少？ 8图甲是海上打捞平台装置示意图，使用电动机和滑轮组将实心物体A 从海底竖直向上始终以0.05m/s 的 速度匀速吊起，图乙是物体A 所受拉力F 随时间t 变化的图象（不计摩擦、水的阻力及绳重，水=1.0× 10 3k g/m3g=10N/kg ） 。请解答下列问题： （1）物体 A 的体积是多少？ （2）物体 A 完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%，当物体A 完全离开水面后，滑轮组的机械效率 是多少？ （3）当物体 A 完全离开水面后，电动机两端电压为380V，通过的电流为5A，电动机线圈的电阻为多少？ （不计电动机内部摩擦）