初三物理计算题练习试题集

1. 小明买了一辆电动自行车，该车电动机的工作电压为32V，电能转化为机械能的效率为75％，车轮与地面接触的总面积为40cm2。小明骑电动自行车在水平公路上以6m/s的速度匀速直线行驶了10min，牵引力为20N，人和车的总质量为100kg，在此过程中： （1）电动自行车对水平地面的压强是多少？

（2）电动自行车通过的路程是多少？牵引力做功为多少? （3）电动自行车匀速行驶时，电动机的工作电流为多少？

【答案】（1）2.5×105Pa；（2）3.6×103m；7.2×104J；（3）5A 【解析】（1）电动车对水平面的压力等于电动车的重力即

（2）匀速行驶 （3）

【考点】压强计算；功的计算，速度的公式应用；电学综合计算

2. （6分）如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的阻力（g=10N/kg，ρ水

=1.0×103kg/m3），求：

（1）石料全部没入水中时受到的浮力是多少？ （2）石料的体积是多少？ （3）石料的密度是多少？

﹣

【答案】（1）石料浸没水中时受到的浮力为500N；（2）石料的 体积为5×102m3；（3）石料的密度是2.8×103kg∕m3． 【解析】（1）由图乙可知，

当石块没有浸入水中时，拉力等于重力，即：F=G=1400N，g=10N/kg，石料的质量： m石=G/g=1400N/10N/kg=140kg，

当石块全浸入后，拉力F′=900N，等于重力减去浮力，则F浮=G﹣F′=1400N﹣900N=500N； （2）根据阿基米德原理，F浮=ρ水gV排，ρ水=1.0×103kg/m3得：

，

﹣

因为石料完全浸没，石料的体积：V石=V排=5×102m3； （3）石料的密度：

。

3. （8分）如图甲所示，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。

（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。

【答案】（1）物体上升的速度h=s/n=3m/3=1m；（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是功，则W=Fs=50N×3m=150J。（3）滑轮组的机械效率

。

【解析】由题意知：在拉力F=50N作用下，将物重为G=105N，在t=5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m，n=3，则（1）物体上升的速度h=s/n=3m/3=1m；（2）图乙中阴影部分的面积为Fs，而功W=Fs，故表示的物理量是功，则W=Fs=50N×3m=150J。（3）滑轮组提升该重物时，所做的有用功W有=Gh，所做的总功W总=Fs=Fnh，则机械效率

。

【考点】机械效率的相关计算

4. 在图（a）所示的电路中，滑动变阻器R2是规格为“20Ω 2A”和“5Ω 3A”中的一个。闭合电键S，当变阻器连入电路的电阻恰为其最大阻值的一半时，电流表的示数为0.3安，此时：

①若电阻R1的阻值为20欧，求R1两端的电压U1。

②若在电路中正确连入两个电压表，示数分别如图（b）、（c）所示。请通过计算判断所用变阻器R2的规格，并求出电阻R1消耗的电功率P1。 【答案】①6V；②“20Ω 2A”；0.45W或1.35W 【解析】①；

②（b）中电压表示数为：0.9V或4.5V，（c）中电压表的示数为1.5V或4.5V， 若，接入一半时为，其两端电压为：, 若，接入一半时为，其两端电压为：，

而两表示数没有3V或0.75V，所以电压表不可能接在R2两端，只能是一个接在R1两端，另一个接在电源两端，两表的示数之差为R2两端电压，分析两表可能的四个示数，其差值只能是3V，没有0.75V的情况，由此可知滑动变阻器选用的是“20Ω 2A”的，且，则两表可能的连接情况及示数为：

（b）：电源电压，4.5V；（c）：R1两端电压，1.5V，或： （b）：R1两端电压，4.5V；（c）：电源电压，7.5V 所以，或：

【考点】电功率

5. （8分）压路机是一种利用碾轮的碾压作用，使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为3×104千克，发动机的额定功率为120

千瓦，g取10牛/千克。求：

（1）如图所示该压路机在沥青路面辗压时，压路机对水平路面的压强为2×105帕，压路机对水平路面的压力为多少牛？压路机与路面的接触面积为多少米2？（1分+2分）

（2）该压路机发动机正常工作，压路机在沥青路面上行驶500秒，发动机所做的功为多少焦？（2分）

（3）该压路机发动机正常工作，压路机在水平地面以4米/秒的速度匀速直线行驶，则压路机的牵引力为多少牛？压路机受到的阻力为多少牛？（2分+1分）

【答案】（1）3×105N 、1.5m2、（2）6×107J、（3）3×104N、3×104N

【解析】（1）压路机对地面的压力:F=G=mg=3×104kg×10牛/千克=3×105N，压路机对地面的压强为2×105帕，由公式：P=F/s得s=F/P=3×105N/2×105Pa=1.5m2.

（2）压路机在沥青路面上行驶500秒，发动机所做的功为：W=Pt=1.2×105W×500s=6×107J . （3）由公式：P=Fv得F=P/v=1.2×105w/4m/s=3×104N。压路机匀速行驶阻力等于牵引力。 【考点】重力、压强、速度计算等

6. 如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，阻值分别为R1、R2的定值电阻其阻值不随温度变化，滑动变阻器的最大阻值为R3。当闭合开关S、S1，断开开关S2，滑动变阻器的滑片P滑至中点时，电压表的示数为U1，滑动变阻器的电功率P1=2.4W，电流表的示数为I1；当闭合开关S和S2，断开开关S1，滑动变阻器的滑片P滑至端点A时，电压表的示数为U2，电路的总电功率P2=2.88W，电流表的示数为I2；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片P滑到端点B时，

电路的总电功率为 P3。已知：

，求：

（1）R2与R3的阻值之比； （2）U1与U2之比； （3）总电功率P3。

【答案】(1)2﹕3；(2)5﹕4；(3)16.8W

【解析】闭合开关S、S1，断开开关S2，滑动变阻器的滑片P滑至中点时，简化电路如图甲所示；闭合开关S和S2，断开开关S1，滑动变阻器的滑片P滑至端点A时，简化电路如图乙所示；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片P滑到端点B时，简化电路如图答7丙所示。

（1）依题意有

=

=

=

=

，即

=

代入已知数据解得：

（2）对于甲、乙两个电路，因总电压相同，所以有

将=代入可解得：

=

= =×=

=

=

根据欧姆定律有

（3）对于乙、丙两个电路，因总电压相同，所以有将R2、R3与R1的关系代入，可解得：

=

= =

对于乙、丙两个电路，因电压相同，故有 所以 =

×=

×

=

【考点】欧姆定律 电功率的应用

7. 如图，已知电源电压为9V，V1表示数为6V，L2电流为2.5A，则

（1）灯L1和L2两端的电压各是多少？

（2）L1和L2的电流谁大？电流表示数为多少？

【答案】 （1）L1的电压为6V；L2的电压为3V；（2）一样大；2.5A

【解析】（1）由图可知，L1、、L2串联，电压表v1测L1两端的电压，所以L1两端电压为6V，L2两端的电压U2=U﹣U1=9V﹣6V=3V；（2）因为串联电路中电流处处相等，所以L1、、L2电流一样大，都为2.5A。

【考点】串联电路的电流电压特点

8. 如图，杠杆上标有刻度，GA=15N，GB＝8N，杠杆水平平衡时，A物体对杠杆的拉力是多少牛顿？ 此时A物体受到地面对它的支持力为多少？

【答案】10N 5N

【解析】此杠杆可以把A对杠杆的拉力作为动力， A对杠杆的拉力不等于物体A对杠杆的拉力不等于A的重力，因为地面对A有支持力；B对杠杆的拉力为阻力，大小等于B的重力。根据杠杆平衡条件FALA=FBLB可知，

。根据力的作用是相互的，物体A对杠杆向下

的拉力为10N，则杠杆对A会有向上的10N的拉力，以A为研究对象，其受到杠杆向上10N的拉力，地面向上的支持力以及自身15N的重力，根据平衡力的知识，地面对A的支持力为5N。 【考点】杠杆平衡条件计算

9. 小明同学家住楼上，最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于楼道 过窄不方便搬运，于是小明建议采用如下图所示的滑轮组，这样站在地上就可以把 材料运上楼。若某次搬运的材料重765N，被提升的高度为l0m，所用时间为30。，

人所用的拉力为450N，求：

（1）请你帮助小明画出滑轮组的绕线示意图。 （2）提升材料时，手拉绳端的平均速度是多少? （3）在提升材料时，拉力的功率是多少? （4）该滑轮组的机械效率是多少?

（5）不计摩擦和绳重，若增加材料的重力，该滑轮组的机械效率将如 何变化?（只需写出结论即可）

【答案】（1）如图

（2）0.7m/s（3）300W（4） 85%（5）机械效率增大

【解析】（1）如图所示，滑轮组由两端绳子承担物重；

（2）由图可知，物重由两股绳子承担．当货物升高h=10m时， 绳端移动距离为：s=2h=2×10m=20m． 货物提升所用时间为：t=30s 提升的平均速度为：v=

（3）拉力做功为：W总=Fs=450N×20m=9000J， 拉力做功的功率为：P=

=300W．

（4）提升货物所做的有用功为：W=Gh=765N×10m=7650J，

该滑轮组的机械效率为：η=W有／W总=7650J／9000J=0．85=85％

（5）若增加材料的重力，额外功不变，有用功增大，该滑轮组的机械效率增大． 【考点】滑轮组的设计与组装；滑轮（组）的机械效率；功率的计算．

10. 如图所示，有两个阻值分别为30Ω、20Ω的电阻串联在电路中，请你任意补充一个条件，提出问题，然后给出解答．

【答案】若电源电压为12V，电路中的电流为0.24A；若R1（20Ω）电阻的电功率是3.2W，则另一个电阻的电功率为4.8W。

【解析】知道两电阻的阻值，再知道电源电压，根据欧姆定律可以求电路中的电流；知道两个电阻串联，若再知道一个电阻的电功率，可求另一个电阻的电功率。 （1）补充条件：电源电压为12V，求电路中的电流。

∵两电阻的阻值，∴R总=R1+R2=20Ω+30Ω=50Ω，电路中的电流：I=

（2）补充条件：R1（20Ω）电阻的电功率是3.2W，求另一个电阻的电功率． ∵两电阻的阻值P=I2R，∴P1：P2=I2R1：I2R2=R1：R2=20Ω：30Ω=2：3， ∵P1=3.2W，∴P2=4.8W．

答：若电源电压为12V，电路中的电流为0.24A；若R1（20Ω）电阻的电功率是3.2W，则另一个电阻的电功率为4.8W。

【考点】欧姆定律、电功率

11. 将边长为10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内，待木块静止时，从杯中溢

出600g的水，如图所示。

求（1）木块所受到的浮力；（2分）（2）木块下表面受到的水的压强（3分）（计算时取g=10N/kg）

【答案】（1）6N （2）600pa

【解析】（1）漂浮时浮力等于重力。

（2）水对物体下表面的压强：P=F/s=F浮=6N/0.01m2=600pa. 【考点】浮力

12. 如图，物体重100N，圆柱形容器底面积为400cm2，内盛有65cm深的水，当用图中滑轮组将物体浸没在水中后，容器中水面上升到70cm，物体完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力）.ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg.求：

（1）物体浸没在水中后，水对容器底增加的压强. （2）物体浸没在水中时受到的浮力.

（3）若把物体完全拉出水面后，滑轮组的机械效率. 【答案】（1）500Pa （2）20N （3）83.3% 【解析】（1）液体压强计算公式，深度从65cm增加到70cm,

增加的压强为

（2）物体浸没液体中所受浮力计算公式 排开水的体积

带入浮力计算公式

（3）物体完全浸没在水中时,总功机械效率带入计算

把物体完全拉出水面后

13. 右表是小明家电热水壶的铭牌。求：

（1）电热水壶的电阻。

（2）将1Kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。

（3）要放出这些热量，电热水壶正常工作的时间[不计热量损失，c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】（1）（2）(3) 336s 【解析】【考点】电功率 热和能

分析：（1）根据电热水壶的额定电压和额定功率，电热水壶为纯电阻用电器得出

（2）将水从20℃加热到100℃，温度升高80℃，根据水的比热容，

（3）不计热量损失，即水吸收的热量等于电热水壶放出的热量。即计算的t=336s

14. 如图所示，小明设计了一个调光灯的电路。灯泡L标有“6V 3W”，R为滑动变阻器，电源电压U=9V。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使灯正常发光。求：

（1）电路中的电流？

（2）整个电路在1min内消耗的电能？ 【答案】（1）0.5A （2）270J

【解析】（1）灯正常发光通过灯泡的电流I=IL=

=

=0.5A

（2）整个电路在1min内消耗的电能W＝UIt＝9V×0.5A×60S＝270J根据铭牌可知灯泡的额定电压和额定功率，就可根据IL=

求出电路中的电流值，再根据W= UIt算出整个电路在1min内消

耗的电能．

15. 如图甲所示，一个底面积为50 cm2的烧杯装有某种液体，把重2.4N的小石块放在木块上,静止时液体深h1；如图乙所示，将小石块放入液体中，液体深h2=\"12\" cm，石块对杯底的压力F=1.6N；如图丙所示，取出小石块后（假设没有液体带出）, 液体深h3=10cm。

求：（1）小石块的密度； （2）液体的密度；

（3）h1的深度 。（g取10N/kg） 【答案】（1）小石块的密度

（2）液体的密度0.8×103Kg/m3 ； （3）h1的深度 16cm。

【解析】1）由乙、丙图可知

；

（2）乙图时F石浮＝G石－F支＝2.4N－1.6N＝0.8N F石浮＝ρ液gV石＝0.8N

∴ ρ液＝0.8×103Kg/m3

（3）甲图时石块和木块受到的总浮力为：F浮总＝G石+G木 乙图时石块和木块受到的总浮力为：F/浮总＝G石－F支+G木 则△F浮总= F浮总－F/浮总＝F支＝1.6N ρ液gS(h1-h3)=1.6N ∴ h1=16cm

【考点】浮力、物体的浮沉条件

点评：本题考查了学生分析获得所给图中信息，利用浮沉条件和密度公式解决问题的能力，要求灵活选用公式，求出液体密度是本题的关键．

16. 在农村常有家庭从井中取水。小明同学用如图甲所示的滑轮组提水，他用20s的时间把重为120N的水从井中匀速提升5m，拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示。求：

⑴有用功；

⑵滑轮组的机械效率； ⑶拉力的功率。

【答案】（1）有用功W有=600J（2分）（2）W总=800J（1分）机械效率η=75%（1分） （3）功率P=40W （2分） 【解析】（1）有用功：； （2）由乙图可得：， 滑轮组的机械效率：（3）拉力的功率：

；

．

【考点】功率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率．

点评：本题考查了功、功率、机械效率、拉力的计算，关键是明确有用功和总功以及从图象中读出总功．

17. 如图所示的电路，电阻R1的阻值为40Ω，R2的阻值为60Ω．开关S闭合时，电流表A的示

数为0.3A，求：

（1）电源电压U．

（2）通过R2的电流I2． 【答案】（1）12V (2)0.2A 【解析】（1）

,电源电压U=U1=I1R1=0.3A×40Ω=12V；

（2）通过电阻R2的电流

答：（1）电源电压12V． （2）通过R2的电流是0.2A． 【考点】欧姆定律

点评：本题考查了求电源电压、通过电阻的电流，是一道基础题，熟练应用欧姆定律、并联电路的特点即可正确解题．

18. 如图所示，一个质量60kg的物块，通过滑轮组在25N拉力作用下作匀速直线运动，在

水平方向前进0.5m用时2s，已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍，(不计绳重和滑轮摩擦)。求：

（1）该滑轮组的有用功是多少？ （2）该滑轮组的机械效率是多少？(3)拉力F做功的功率是多少？

【答案】30J、80%、18.75W 【解析】（1）

（2）滑轮组绳子段数

（3）

【考点】功的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算．

点评：这是一道综合性比较强的计算题，涉及到功、功率、机械效率的计算．这就要求对公式要熟练掌握和运用．同时，水平使用滑轮组时，拉力克服摩擦力做功，这一点也要注意．

19. 将 ‘220V-60W’的灯泡分别接入220V和200V的电路中，求灯泡工作时的电阻以及对应电压下的实际功率。

【答案】807Ω,60W，50W 【解析】 解：灯泡的电阻是

电压在220v时，灯泡正常发光，所以此时灯泡的功率等于灯泡的额定功率即60w； 电压为200v，灯泡的实际功率是

【考点】此题考查的是灯泡电功率的计算。

点评：在此题中注意灯泡的电阻是不变的，灯泡的实际电压变大，灯泡的实际功率也就变大。

20. （7分）额定电压为2.5V的小灯泡连入如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R0的最大电阻为10Ω．闭合开关S，滑片从b端向左滑动，直到小灯泡正常发光，得到如图乙

所示的I－U图象，求：

(1)小灯泡的额定功率

(2)滑片在b端时小灯泡的电阻． (3)电源电压．

【答案】0.75W 5Ω 3V

【解析】根据图乙所示数据可查：当小灯泡在额定电压2.5V时，电流为0.3A，然后根据公式P=UI计算灯泡额定功率；由图乙可知：当滑片在R0的b端时，灯泡电压为1V，此时电流为0.2A，然后利用公式

计算出电阻；在第二问的基础上可知：电路电流为0.2A，电路总电阻

为灯泡电阻和滑阻相加的和，然后利用公式U=IR计算出电源电压。 解：（1）由图象知：I额=0.3A，P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W。

（2）由图乙可知：当滑片在R0的b端时，R0=10Ω，UL=1V，IL=0.2A；

（3）由于电路串联：I′=IL=0.2A，U=I′R总=I′（R0+RL）=0.2A×（10Ω+5Ω）=3V。 答：（1）小灯泡的额定功率0.75W。 （2）滑片在b端时小灯泡的电阻5Ω。 （3）电源电压3V。 【考点】此题考查的是

点评：本题综合性较强，考查的内容较多．难点在于能从图中读出信息，然后会用欧姆定律计算，会用电功率公式计算。

21. 小明家新安装了一台空调机，让它单独工作5小时，观察到家里的电能表的示数由

变为

。

求：

（1）空调机消耗的电能。 （2）空调机的额定功率。

【答案】（1）空调机消耗的电能5kwh。 （2）空调机的额定功率1kw。

【解析】：（1）消耗的电能为：W=59.2kW•h-54.2kW•h=5kW•h； （2）额定功率为：

【考点】电能表，电功率

点评：（1）消耗的电能等于电能表月初的示数减去月末的示数，最后一位是小数，单位kW•h； （2）运用功率的计算公式

计算得出

22. 如图所示，当开关S闭合后，滑动变阻器滑片ｐ在B端时，电压表示数为9V，电流表示数为0.15 A；滑片P在中点C时电压表的示数为6V．

求：（1）滑动变阻器R1的最大阻值 （2）电源电压和R2的阻值．

【答案】（1）滑动变阻器的最大阻值为60Ω（2）电源电压是18V R2的阻值为60Ω 【解析】P在B点时，滑动变阻器全连入，利用欧姆定律求R1的最大阻值；

P在中点C时，知道电压表的示数和R1的值可以求此时的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R2和电源电压U；（1）当P在B点时，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流， 根据欧姆定律可得：

，

电源的电压U=I1R2+9V=0.15R2+9V------① （2）当P在中点C时：R1=×60Ω=30Ω， 电路中的电流

，

电源的电压U=I2R2+6V=0.2R2+6V----② 由①和②得：

0.15R2+9V=0.2R2+6V， 解得：R2=60Ω，

电源的电压U=0.15R2+9V=0.15A×60Ω+9V=18V．

【考点】本题考查欧姆定律的应用、串联电路的电流规律、串联电路的电压规律

点评：滑动变阻器和定值电阻串联，当滑片左右移动时，通过改变电路中的电阻，改变了电路中

的电流，要注意运用“电源电压不变”这个条件．

23. 太阳能具有清洁无污染、可再生等优点，是最有开发前景的新能源之一。小明家新安装了一台容积为500kg的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到40℃．则：

（1） 在这4 h内水吸收了多少热量?

（2） 若这些热量由效率为20％的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少焦炭? [水的比热容C水=4.2×103J／(kg·℃)、焦炭的热值q=3.0×107J／kg] 【答案】4.2×107J ，7 kg

【解析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量；若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，即Q吸=Q放×20%，再利用Q放=mq求需要完全燃烧多少焦炭． （1） 水吸收的热量：

（2） Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×500kg×（40℃-20℃）=4.2×107J； （3） （2）由题知，Q吸=Q放×20%=m′q×20%=4.2×107J， （4） 需要焦炭的质量：

（5） m′= Q吸/ q×20%=4.2×107J/3×107J/kg×20%=7kg．

24. 建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为125N，时间为20s.

求：（1）工人做的有用功；（2）工人做的总功；

（3）此过程中该装置的机械效率；（4）工人做功的功率. 【答案】(1)1380J (2)1500J (3)92％ (4)75W

【解析】已知物体重和上升的高度，根据W=Gh求出工人做的有用功；由图可知绳子的有效股数为2，根据s=nh求出自由度移动的距离，根据W=Fs求出工人做的总功； 利用效率公式

求出此过程中该装置的机械效率；根据P=W/t求出工人做功的功率．（1）工

人做的有用功：

W有=Gh=230N×6m=1380J； （2）工人做的总功：

W总=Fs=Fnh=125N×2×6m=1500J； （3）此过程中该装置的机械效率：

（4）工人做功的功率：

25. 工人利用如图所示的滑轮组，在20s内将200N的重物匀速拉到9m 高的楼上，所用的拉力

是80N。求：

⑴有用功是多少？

⑵滑轮组的机械效率是多少？ ⑶拉力的功率是多少？

【答案】⑴1800J ⑵83.3% ⑶108W

【解析】⑴W有=Gh=200N×9m=1800J-----------------1分

⑵s=2h=3×9m=27m W总=Fs=80N×27m=2160J-----------1分 =

×100%=

×100%=83.3%-------------2分（公式1分，结果1分） =108W---------------------1分

⑶P= W总/t=

26. 我省富“硒”的矿泉水资源非常丰富，如果要将其开发为瓶装矿泉水，且每瓶净装550g，则： （1）每个矿泉水瓶的容积至少要多少mL？

（2）若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油，装满后至少能装多少mL的酱油？（ρ矿泉水=1.0×103kg/m3ρ酱油=1.1×103kg/m3）

【答案】（1）每个矿泉水瓶的容积至少要550mL；

（2）若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油，装满后至少能装500mL的酱油 【解析】（1）V水=

=

=550cm3=550mL，

（2）∵瓶子能装液体的体积是相同的， ∴V酱油=V水=550mL．

27. 体积为5´10-4米3的木块，有1/5的体积露出水面，求：木块受到的浮力大小。 【答案】 F浮＝ρ水g V排 1分 ＝1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×4×10-4米3 2分 ＝3.92牛 1分 【解析】浮力等于排开液体的重力即

米

28. 一个底面积为2´10-22的薄壁圆柱形容器放在水平桌面，容器高为0.12米，内盛有0.1

米

米深的水，如图（a）所示，另有质量为2千克，体积为1´10-33的实心正方体A，如图（b）所示，求：

（1）图（a）中水对容器底部的压强。 （2）图（b）实心正方体A的密度。

（3）将实心正方体A放入图（a）的水中后，水面上升的高度。

【答案】（1）p =\"ρgh\" =1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕 （公式1分、代入1分、结果1分。）

米

（2）ρA =·mA/VA =2千克/1´10-33 =2×103千克/米3 （公式1分、代入1分、结果1分。）

米米

（3）h = VA/S =1´10-33/2´10-22 =0.05米 1分 因为容器的高度为0.12米，已装0.1米深的水，有水溢出 所以⊿H =0.12米－0.1米=0.02米 【解析】略

29. 体积为1×10-4米3的铁球浸没在水中．求铁球受到的浮力F． 【答案】V排=V物=1×10-4米3 1分 F浮=ρ液gV排 1分

=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×1×10-4米3 1分 =0.98牛 【解析】略

30. 在图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且不变，滑动变阻器R2标有“50Ω3A”字样。闭合电键S后，电流表A1的示数为0.6安。求： ①电阻R1的阻值。

②将变阻器R2的滑片P移至某点时，某电流表的示数如图（b）所示，10秒内变阻器R2所消耗的电能W2。

③变阻器R2所消耗的最大功率P2。

【答案】①R1＝U/I1 1分 ＝6伏/0.6安＝10欧 1分

②I2＝I－I1＝1.0安－0.6安＝0.4安 1分 W2＝UI2t 1分

＝6伏×0.4安×10秒＝24焦 1分

③I2¢＝I¢－I1＝3.0安－0.6安＝2.4安 1分 P2＝UI2¢ 1分 ＝6伏×2.4安＝14.4瓦 1分 【解析】略

31. 如图所示，将一块重为3N，体积为100cm3的石块，用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到12cm. （容器的重力和容器壁的厚度忽略不计，g＝

10N/kg）. 求：（12分）

（1）石块所受浮力； （2）容器中水的重力；

（3）细线松动，石块沉到容器底静止后，容器对水平地面的压强. 【答案】解：（1）F=pvg=1.0×103kg/m3×10-4m3×10N/kg=1N (2)V水=10cm/(12cm-10cm)×100cm3=500cm3 G水=pv水g=1.0×103kg/m3×5×10-4m3×10N/kg=5N

(3)P=F/S=(G水＋G石)/（V水/h水）=（5N+3N）/5×10-3m2=1.6×103P

【解析】（1）石块所受浮力F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N． 答：石块所受浮力为1N． （2）容器底面积S=

水的体积V水=Sh=50cm2×10cm=5×102cm3，

水的重力G水=m水g=ρ水gV水=1×103kg/m3×10N/kg×5×102×10-6m3=5N． 答：容器中水的重力为5N．

（3）容器对水平地面压强为P= P=F/S=(G水＋G石)/（V水/h水）=（5N+3N）/5×10-3m2=1.6×103P 答：容器对水平地面的压强为1.6×103Pa．

32. （4分）如图所示，电源电压恒定不变，若开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0．6A；当S1、S2都断开时，电流表的示数为0．4A；当S1、S2都闭合时，电流表的示数为0．9A。已

知R2的电阻为10Ω。求：

（1）当S1、S2都断开时，R1消耗的功率；

（2） 当S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率。 【答案】（1）0.8W，（2）5.4W 【解析】略

33. 体积为2×10-3米3的金属球浸没在水中，求金属球受到的浮力大小F浮。 【答案】F浮＝ρ液gV排 1分 ＝ρ液gV物 1分

＝1×103千克/米3×9.8牛/千克×2×10-3米3 1分 ＝19.6牛 1分 【解析】略

34. 体积为2×10-4米3的金属小球浸没在水中。求：小球受到的浮力F浮。 【答案】V排=V球=2´10-4米3 1分 F浮=ρ水V排g 1分 ＝1000千克/米3×2´10-4米3×9.8牛/千克 1分 ＝1.96牛 【解析】略

35. 在图所示的电路中，电源电压为6伏，滑动变阻器标有“10W 1A”字样。闭合电键S，电流表的示数为0.5安，电压表的示数为2伏。求

（1）此时滑动变阻器接入电路中的电阻R2的阻值。 （2）电阻R1的阻值。

（3）若电流表选用0～0.6安量程，电压表选用0～3伏

量程。在电路安全的条件下，滑动变阻器R2连入电路中电阻变化的范围。 【答案】（1）R2=U2/I 1分 =2伏/0.5安=4欧 1分

（2）R1=U1/I=（U－U2）/I 1分 =（6伏－2伏）/0.5安=8欧 1分 （3）当I最大＝0.6安时

R2最小=R最小－R1=U/I－R1=6伏/0.6安－8欧=2欧 1分 当U2最大＝3伏时

R2最大=U2最大R1/（U－U2最大）

＝3伏×8欧/（6伏－3伏）＝8欧 1分

所以，滑动变阻器连入电路中电阻变化的范围是2欧～8欧 【解析】略

36. （7分）如图甲电路所示，小灯泡标有 “6V 6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙．当滑片P移到最左端时，小灯泡正常发光．求： （1）小灯泡正常发光时电阻多大?电源电压多大？

（2）当电流表的示数为0.5A时，通电1min小灯泡消耗的电能为多少?此时变阻器接入电路的阻

值多大？

【答案】解：（1）R灯=U灯2/P灯=(6V)2/6W=\"6Ω\" （3分） （2）W灯=U灯I灯t=2V×0.5A×60s=\"60J\" （2分）

R变=U变/I变=(U-U灯)/I=（6V-2V）/0.5A=\"8Ω\" （2分） 答：略

【解析】略

37. 电阻为12欧的电灯正常发光时电压为6伏，若把它接在8伏的电源上，需要给它串联一个多大的电阻，电灯才能正常发光？

【答案】解：灯与电阻串联 得分：没有写出串联关系扣1分 UR=U总-UL=\"8V-6V=2V\" 没有区分上标或者下标扣1分 IL=UL/RL=6V/12Ω=\"0.5A \" 没有单位或者单位错扣1分 IL=\"IR=0.5A \" 计算出错扣1分，没有代数据扣1分 R=UR/IR=2V/0.5A=4Ω 【解析】略

38. 抗洪抢险中战士穿的救生衣是用泡沫塑料（泡沫塑料的密度为0.3×103kg/m3）制成的，使用时必须使人的头部露出水面（该部分体积约占人体总体积的1/10）才有效。如果救生衣的体

－

积为2.4×102m3，则使用该救生衣的战士最大质量不得超过多少kg？

【答案】解：人使用救生衣时，至少人的头部要露出水面，救生衣和人体体积的9/10浸入水中 设人的体积为V2，根据漂浮条件有F=G1＋G2 即：F=ρ水g（V1+9V2/10）=ρ1gV1＋ρ2gV2 V2＝（ρ水－ρ1/ρ2－0.9ρ水）V1

－

＝（103－0.3×103/1.06×103－0.9×103）2.4×102m3 m2＝ρ2V2＝1.06×103kg/m3×0.105 m3＝111.3kg） 【解析】略

39. 如图所示，将边长为的实心正方体木块轻轻放入盛满水的溢水杯中，设水的密度为，木块静止时，从杯中溢出的水的质量为M。根据以上条件，求出三个与木块有关的物理量。(木块面

积、体积除外)

【答案】解：（1）木块的浮力

由阿基米德浮力关系有：F浮= G排水 （1分） 所以：F浮=\"=\" Mg （1分） （2）木块的重力

由木块漂浮水面有：F浮=G木 （1分） 阿基米德浮力关系有：F浮=G排水

所以：G木=\"=\" G排水=\"Mg \" （1分） （3）木块的密度

由 G木=\" Mg \"

得M木=\"M \" （1分）

所以 =\"m/v\" = M/a3 （1分） (4)排出水的体积

根据密度公式ρ=m/v可得 （1分） V水=M/ρ水 （1分） 【解析】略

40. （1）如图所示，当R1和R2两个电阻并联时，请推导电路消耗的总电功率为：

（2）当电压U=6V，R1=2，R2=3时，则电路消耗的总电功率是多少？ 【答案】证明：根据欧姆定律可知：

，

，

根据并联电路电流、电压特点可知；I=I1+I2 U=U1=U2 可得：

所以电路中总电功率：（2）

【解析】（1）由并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据欧姆定律用电压和电阻之间的关系把电流代入即可，再根据并联电路各用电器电压相等的特点以及P=UI得出电路消耗的总电功率等于各分用电器功率之和即可证明．具体证明如下： 证明：根据欧姆定律可知：

，

，

根据并联电路电流、电压特点可知；I=I1+I2 U=U1=U2 可得：

所以电路中总电功率：

（2）根据（1）中的关系时，代入数据即可得出电路消耗的总电功率：

41. 如图9所示的电路中，电源电压不变，R1=20欧，R2=30欧。断开电键S，电流表的示数为0.3安。求： ① 电源电压U。

② 闭合电键S，电流表示A的示数。

【答案】① U =U2 =U1 =R1I1 =20欧×0.3安=6伏 （2分） ② I2 = U2/R2=6伏/30欧=0.2安 （2分） I =I1+I2=0.3安+0.2安=0.5安 （1分） 电流表A的示数是0.5安。 【解析】略

42. 如图所示，置于水平桌面上的物体A的质量为90kg，悬挂在滑轮组下的物体B的质量为

60kg。在物体B的作用下，A恰能沿水平桌面向左做匀速直线运动。现用水平向右的力F1拉动物体A以0.2m/s的速度沿桌面水平向右做匀速直线运动，在此过程中，物体A通过绳子拉动滑轮组的力为T1，T1提升物体B的机械效率为η1。当用此装置以相同的速度提升物体C时，水平向右拉物体A的力为F2，物体A通过绳子拉动滑轮组的力为T2，T2提升物体C的机械效率为η2。已知η1:η2=16:15，T1:T2=5:4，不计绳重及滑轮的摩擦，则拉力F2的功率为 W。（g取10N/kg）

【答案】90 【解析】

，

而T1：T2=5：4，即解得：

；

，

而mB=60kg，

则物体B的重力为：GB=mBg=60kg×10N/kg=600N， 因此物体C的重力为：GC=而

=

=

×600N=450N； ，

解得动滑轮的重力为：G轮=150N；

∴A与桌面间的滑动摩擦力为：f=1/3（GB+G轮）=1/3×（600N+150N）=250N． 以物体A为研究对象进行受力分析，如图所示：

而T2=1/3（GC+G轮）=1/3×（450N+150N）=200N， ∴拉力F2的大小为：F2=T2+f=200N+250N=450N， ∵v=0.2m/s，

∴拉力F2的功率为：P2=F2v=450N×0.2m/s=90W．

43. 如图12，重为3.2×104N的卡车，经过一段水平路面，再以9.6×104W的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行．已知车轮与地面接触的总面积为0.5m2，斜坡的机械效率为80%．求卡车：

(1)对水平路面的压强； （2）爬坡时的牵引力； （3）爬坡时的速度．

【答案】解：G=3.2×104N P=9.6×104W S=0.5m2 =80% (1) p=F/S=G/S=3.2×104N/0.5m2=6.4×104Pa (2) W有=W总× ①

W有=\"Gh \" ② s =\"2h \" (倾角为30°) ③ 由①~③得 s=2 W总/G

∴ F引= W总/s=W总×G/2W总×=G/2=3.2×104N/2×0.8=2×104N (3) 由P=F引v

v=P/F引=9.6×104W/2×104N=4.8m/s 【解析】略

44. 随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km／h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20 kW。若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q=4．6×107J／kg，小汽车发动机的效率为25％。求小汽车在这段路程中： (1)运动的时间；

(2)发动机所做的功； (3)消耗汽油的质量。

【答案】

【解析】略

45. 斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力。图示为倾角θ=30。的固定斜面，用平行于斜面的拉力F=4N，将一物体从斜面底端匀速拉上斜面，已知物体上升的高度h=1m

(1)求拉力F做的功；

(2)若斜面的高度H一定，倾角θ可以改变，试推导：在不考虑摩擦时，用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端．θ越小,F越小。

【答案】

【解析】略

46. 某照明灯额定电压是36V，正常发光时灯丝电阻为24Ω，则照明灯的额定电流是多少？如果电源电压是48V，为使照明灯正常发光，可以在电路中串联一个阻值为多少的电阻？ 【答案】解：因为串联，所以

【解析】略

47. 到2010年我国核电站的总功率可达3000～5000万千瓦，年发电量可达1500～2500亿千瓦时。如果用煤来发电（设火电站效率为30％）将要用煤多少呢？若一个煤矿每年产煤500万吨，需要多少这样的煤矿？ 【答案】18个

【解析】解： 发电

，煤的热值为， ，

，

个

要耗煤的质量为，

年发电量为2500亿千瓦时，要用煤需要每年产煤500万吨的煤矿个数为，

48. 如图所示电路，电源电压为12V，R1 =R3=4Ω，R2 =6Ω，求： （1）当S1，S2都断开时，电流表和电压表的示数各是多少？ （2）当S1，S2都闭合时，电流表和电压表的示数各是多少？

【答案】（1）1.2A 4.8V （2）5A 0

【解析】分析：（1）当开关S1、S2都断开时，电阻R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量总电流，根据公式I=

可求得电流表示数，根据公式U=IR可求得电压表的示数．

（2）当开关S1、S2均闭合时，电阻R1、R3并联，R2被短路，电压表测量一段导线两端电压，电流表测量干路电流，根据公式I=

求出各支路电流，即可求得干路总电流．

=

=1.2A，

解答：解：（1）S1、S2都断开时R3和R2串联，则电路中电流I串=

R2两端的电压U2=I串R2=1.2A×4Ω=4.8V，

所以电流表的示数为1.2A，电压表的示数4.8V．

（2）S1、S2都闭合时R1和R2并联，R3被短路，电压表测量一段导线两端电压，电压表的示数为0． R1中的电流I1=R2中的电流I2=

==

=3A， =2A，

所以干路中的电流I=I1+I2=3A+2A=5A． 所以电流表示数为5A．

答：（1）S1、S2都断开时，电流表的示数为1.2A，电压表的示数4.8V． （2）S1、S2都闭合时，电流表示数为5A，电压表的示数为0．

49. 在图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，滑动变阻器R1标有“100Ω 2A”字样。闭合电键S后，电流表A1和A2的示数分别如图（b）所示。求： （1）电阻R2的阻值。

（2）通电10秒钟，电流通过电阻R2所做的功W2。

（3）在移动变阻器R1的滑片P时，是否存在使两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好 相同的情况？如果存在，请求出此时变阻器R1消耗的功率P1；如果不存在，请说明理由。

【答案】（1）I 2＝I－I 1＝1.2安－0.4安＝0.8安 1分 R2＝U/ I2 1分 ＝6伏/ 0.8安＝7.5欧 1分

（2）W2＝U I2t 1分 ＝6伏×0.8安×10秒＝48焦 1分

（3）若电流表A1量程为0~0.6安，电流表A2量程为0~3安，则当两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同时有：I¢＝5 I 1¢ 1分 I 1¢＋I 2＝5 I 1¢ I 1¢＋0.8安＝5 I 1¢

I 1¢＝0.2安 1分

P1＝U I1¢＝6伏×0.2安＝1.2瓦 1分 【解析】略

50. （8分）（2013•黑龙江）电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工具．如图所示的这辆电动自行车自身重力为600N，在水平公路上匀速直线行驶了4.8千米用了

10分钟，行驶时受到的阻力是40N．

（1）求该车在这段时间内行驶的速度是多少米/秒？牵引力做功是多少？

（2）若该车每个车轮与地面的接触面积为0.01m2，车胎能承受的最大压强为2×105Pa，求该车的最大载重量是多少牛？

【答案】（1）求该车在这段时间内行驶的速度是8m/s；牵引力做功是1.92×105J；（2）该车的最大载重量是3400N．

【解析】（1）已知车行驶的路程和时间，直接根据v=即可求出车的速度；先根据二力平衡的条件求出牵引力的大小，然后根据W=FS求出牵引力做的功；

（2）根据p=求出车对地面的最大压力，然后根据水平面上行驶的列车对地面的压力等于自身重力即可求出该车的最大载重量．

解：（1）∵s=4.8km=4800m，t=10min=600s ∴v==

=8m/s；

因为该车在水平面上做匀速直线运动，所以牵引力和摩擦力是一对平衡力，故F=f=40N， 则牵引力做功是W=Fs=40N×4800m=1.92×105J； （2）由p=得，F=pS=2×105Pa×2×0.01m2=4000N，

在水平面上，G=F=4000N，

则车的最大载重量G载=4000N﹣600N=3400N．

答：（1）求该车在这段时间内行驶的速度是8m/s；牵引力做功是1.92×105J； （2）该车的最大载重量是3400N．

点评：本题考查速度的计算、二力平衡的条件、功的计算以及压强公式的应用，键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上压力等于物体自身的重力．

51. （6分）在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.4N，当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时，弹簧测力计的示数是6.6N，求： （1）金属零件所受浮力为多少？ （2）金属零件的体积为多少？ （3）金属零件的密度为多少？

﹣

【答案】（1）零件受到的浮力为0.8N；（2）金属零件的体积为1×104m3；（3）该金属零件的密度为7.4×103kg/m3．

【解析】（1）零件所受的浮力F浮=G﹣F示=7.4N﹣6.6N=0.8N， （2）把零件浸没在油中，由F浮=ρ油gV排得：

1×104m3；

﹣

（3）金属零件的质量，金属零件的密度

﹣

；

答：（1）零件受到的浮力为0.8N；（2）金属零件的体积为1×104m3；（3）该金属零件的密度为7.4×103kg/m3．

【考点】 密度的计算、浮力的计算

52. 在如图所示的电路中，电流表的量程为0～0.6A，电压表的最程为0～3V，R3＝4Ω。求：

（1）只闭合开关S1时，电路消耗的功率为4W，则电源电压U=?

（2）只闭合开关S2时，灯泡R,1正常发光，R3消耗的功率为0.W，则灯泡的电阻R1=?

（3）只闭合开S3时，在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下，则变阻器R2的取值范围是多少? 【答案】（1）4V；（2）6Ω；（3）4～18Ω 【解析】（1）只闭合开关Sl时，等效电路如下图

电源的电压为U=

==4V

（2）只闭合开关S2时：等效电路如下图

电路中电流为I1=I3=

=

=0.4A

此时R3两端的电压为U3===1.6V 电阻R1两端的电压为U1=U-U3=4V-1.6V=2.4V 电阻R1的阻值为R1==

=6Ω

（3）只闭合开关S3时，等效电路如下图

①滑片左移时，灯泡正常发光时的电流为0.4A，所以在不损坏电流表和电灯的情况下有： 电路中的最大电流为I=0.4A 此时电路中的总电阻为R==

=10Ω，

滑动变阻器接入电路的最小值为R2=R-R1=10Ω-6Ω=4Ω； ②当滑片右移时，在不损坏电压表的情况下有： 电压表的示数U2=3V，

R1两端的电压为U1′=U-U2=4V-3V=1V， 此时通过滑动变阻器的电流为I2=I1′=

=

=A， =18Ω；

滑动变阻器接入电路的最大阻值为R2==变阻器R2的阻值范围是4～18Ω．

【考点】等效电路；欧姆定律；电功率

53. 下表列出了小王家两件家用电器铭牌上的主要项目

(1)根据铭牌上提供的信息，可以算出电扇连续正常运转10h消耗的电能为_________kW·h； (2)2014年5月3日上午8∶00，小王看了一下家中的电能表，示数如下图中的左图所示．然后他们—家外出旅游，其间家中只有电冰箱正常使用．他们于5月4日上午8∶00回家时，电能表

示数变为：

【答案】0.65 00321

【解析】(1)电扇连续正常运转10h消耗的电能为W=\"Pt=0.065\" kW ×10h =0.65kW·h； (2)由电冰箱的铭牌可知，电冰箱正常工作24h消耗的电能为0.5 kW·h，所以，截止到5月4日上午8∶00消耗的电能为：31.6 kW·h+0.5 kW·h=\"32.1\" kW·h，电能表示数变为：00321。 【考点】电能的计算；电能表

54. 开县某中学科技小组设计了一台“电子秤”，实际上是压力测量仪，用它来称量物体的重量，其结构原理如图所示，P为金属滑片固定在安放托盘的轻弹簧上，并能随轻弹簧一起自由滑动，图中的重量表实际上是电流表，当托盘中不放物体时，P位于R的最上端，已知R0=10Ω，R的最

大阻值为50Ω，电源电压为6V不变，问：

(1)当开关S闭合，不称量物体的时候，R两端的电压是多少? (2)当称量物体重量达到最大值时，电路中的电流是多少?

【答案】(1)I=U/(R0+R)=6V/(=10Ω+50Ω)=0.1A U1=IR=0.1A×50Ω=5V （2）I0=U/R0=6V/10Ω=0.6A

【解析】（1）由图可知，R、R0、电表串联，当不称量时，R、R0、电表串联，R达最大值，由欧姆定律得：I=U/(R+R0)=\"6V/(10Ω+50Ω)=0.1A,\" R两端的电压U1=IR=0.1A×50Ω=5V （2）称量达到最大时，滑片应滑到最底端，则电路中只有R0，则由欧姆定律得：I0=U/R0=6V/10Ω=0.6A. 【考点】欧姆定律及其应用

55. （8分）如图所示，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物匀速吊起10m，作用在绳

端的拉力为5.0×103N．

（1）求提升重物做的有用功． （2）求滑轮组的机械效率．

（3）若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的0.2倍，求动滑轮的重． 【答案】（1）1.2×105J （2）80% （3）300N 【解析】（1）提升重物做的有用功：；（2）由图知绳子自由端移动的距离s=3h=3×10m=30m，拉力做的总功：，故滑轮组的机械效率：

（3）克服动滑轮做的功：

；动滑轮的重：由

。

【考点】功的计算，滑轮组的机械效率

56. （4分）一辆坦克的质量为20t，它有两条履带，每条履带与水平地面的接触面积为2m2，g取10N/kg，则

（1）该坦克对水平地面的压力为多少？ （2）该坦克对地面产生的压强为多少？ 【答案】（1）2×105N；（2）5×10⁴Pa

【解析】（1）该坦克对水平地面的压力：F=G=mg=20×1000kg×10N/kg=2×105N （2）该坦克对地面产生的压强

得，

【考点】压强的计算

57. 现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；如果小芳洗一次澡用热水0.05m3，水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)。求： (1)所用热水的质量为多少？

(2)水从热水器中吸收多少热量？

(3)若天然气完全燃烧释放热量的70％被水吸收，需要消耗多少m3的天然气？(天然气的热值是4×107J／m3)

【答案】(1)50kg (2)6.3×106J (3)0.225m3

【解析】本题含有两个“物理过程”，一是燃气燃烧放出热量的过程，一个是水吸收热量的过程，将两个过程“链接”在一起的是“效率”，所以我们可根据题意先求出水吸收的热量，然后通过“效率”这个链接量，求出燃气燃烧放出的热量，进而求出需要的燃气体积。 (1)由

可求得所用热水的质量：m＝pV＝1.0×103kg／m3×0.05m3＝50kg

(2)水从热水器中吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J／(kg·℃)×50kg×(40℃－10℃)＝6.3×106J；

(3)由“天然气完全燃烧释放热量的70％被水吸收”，可知燃气燃烧放出的热量为：

J

所以消耗的燃气体积为：

m3。

58. (2013江苏徐州)如图所示电路，R0的阻值为6Ω，R2的阻值为R1的2倍。只闭合开关S0时，

电流表的示数为1A；开关都闭合时电流表的示数为3A。求：

(1)只闭合S0时R0两端的电压； (2)开关都闭合时R1的电功率。 【答案】(1)6V (2)24W

【解析】(1)U0＝I0R0＝1A×6Ω＝6V

(2)并联电路中：R1︰R2＝1︰2 I1︰I2＝2︰1 I1＋I2＝3A I1＝2A

根据电源电压不变：，I1R1＝U0＋I0R0 2A×R1＝6V＋1A×R1 解得：R1＝6Ω

U＝I1R1＝2A×6Ω＝12V P1＝UI1＝6V×2A＝24W

59. 下表是D6501次动车组的时刻表．

站名 到站时 发车时 里程 南昌 始发站 06：53 0 抚州 07：41 07：43 101 南丰 08：11 08：15 181 将乐 08：56 08：58 302 三明 09：18 09：20 352 永泰 10：08 10：10 4 福州 10：43 终点站 548 （1）请根据时刻表计算D6501次动车组从南昌出发到达南丰的平均速度为多少km/h？（保留一位小数）

（2）从南昌站出发一段时间后，动车组以180km/h的时速匀速行驶了30km．此过程中发动机的牵引力为1.2×105N并保持不变，求此路段动车组发动机牵引力输出功率的大小及牵引力所做的功．

【答案】（1）139.2km/h；（2）3.6×109J 【解析】

根据列车表可知，从南昌到福州运行的时间t=8:11-6:53=1h18min， 通过的路程：s=181km

则从南昌出发到达南丰的平均速度：

；

180km/h=50m/s,由P=Fv可知，动车组发动机牵引力输出功率的大小：

；

牵引力做的功：W=Fs=1.2×105N×30000m=3.6×109J。 【考点】速度公式的应用；功率的计算；功的计算

60. 宜昌快速公交“BRT”预计于2015年6月建成试运营，该项目北起夷陵客运站，南至宜昌东站，全长约24km，如图所示是宜昌首批“BRT”公交样车，根据测算，它全程平均速度约为30km/h，车辆配备了智能化的车辆调度和信息服务中心，通过GPS全球定位功能全程跟踪记录并实时传递每台运营车辆的各种信息。

⑴GPS全球定位系统是通过_________（选填“电磁波”或“超声波”）来实时传递信息的。 ⑵“BRT”从起点夷陵客运站至终点宜昌东站需要多长时间？

⑶若“BRT”在某一路段运行时，先以60km/h的速度运行60s，停车12s，再以50km/h的速度运行36s，求“BRT”在这一地段的平均速度是多少km/h? 【答案】（1）电磁波 （2）0.8h (3)50

【解析】本题运用速度公式v=s/t，可求出汽车运行时间t=s/v。平均速度是“BRT”通过某段路程与所用时间的比值。. （1）电磁波

（2）根据v=s/t得 t=s/v=24km/30km/h=0.8h (3)s1=v1t1=60km/h×60h/3600=1km s2=v2t2=50km/h×36h/3600=0.5km

v=s/t=(s1+s2)/(t1+t2+t3)=1.5km/(60h/3600+12h/3600+36h/3600)=50km/h 【考点】速度和路程计算

61. （8分）如图是公厕里间歇式自动冲水箱的原理图，进水管口以Q1=200cm3/s的流量24h不间断地向底面积为1800cm2的长方体水箱注水，当水位上升至h2=45cm时，水箱中的水开始以Q2=2000cm3/s的平均流量从出水管口流出冲洗厕所，当水位下降至h1=5cm处时停止冲水．（不

计中水箱中水管的体积）求：

（1）水位在h2时水箱底部受到水的压强。 （2）冲洗一次厕所所用的时间。

（3）为节约用水，在图示进水管A处安装一个由微电脑控制的电磁阀。当有人进入洗手间时，门内侧红外探头通过微电脑开启电磁阀，向水箱注水，当水位升至h2时，电磁阀自动关闭停止注水，同时开始冲洗厕所。假设电磁阀平均每天开启100次，则安装电磁阀后一天可节约多少千克水？

【答案】（1）4.5×103Pa （2）40s （3）1.008×104kg 【解析】（1）h2=45cm=0.45m，液体压强公式

（2）冲一次厕所用水体积V=Sh=1800cm2×(45cm-5cm)=72000cm3 冲一次厕所用时间

。

（3）安装电磁阀前一天消耗的水的体积为

V1=Q1t=200cm3/s×24×3600s=17280000cm3=17.28m3 安装电磁阀后一天消耗水的体积为

V2=100V=100×72000cm3=7200000cm3=7.2m3

安装电磁阀后一天节约水的体积为 V1-V2=17.28m3=7.2m3=10.08m3 安装电磁阀后一天节约水的质量为

m=ρ(V1-V2)=103kg/m3×10.08m3=1.008×104kg 【考点】压强 质量计算

62. 在我国农村，每到夏收季节，大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，造成资源浪费、环境污染。为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若燃烧秆浆煤（热值为2.4×1O7J／kg），使50kg、20℃的水温度升高到80℃。 求：（1）水需要吸收的热量。

（2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30％被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤？ 【答案】（1）4.2×107J （2）1.75kg

【解析】（1）Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/（kg℃） ×50kg×（80℃-20℃）=1.26×107J

（2）由Q 放=mq得：

【考点】比热容 热值计算

63. 某汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW•h）．最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量．（温馨提示：0.2kg/（kW•h）表示获得1kW•h的能量需要消耗0.2kg汽油）．已知汽油的热值为4.6×107J/kg，

（1）根据公式W=Pt可以知道，1W.s= J.请推算1kW.h的能量是多少J（3分） （2）请你通过这些数据计算该汽车发动机最高效率．（3分） 【答案】（1）1W.s=\" 1\" J 3.6×106J （2）39.1%

【解析】（1）功的单位是J，W是功率的单位，s是时间的单位，W.s是功的单位，所以应有1W.s=\" 1\" J；1kW.h=1000W×3600s=3.6×106J；（2）因为汽车属于内燃机，内燃机的效率η＝（W有用/Q放）×100% ，所以知道了有用功和燃料完全燃烧放出的热量，就可以计算该汽车发动机最高效率，

Q放=qm=4.6×107J/kg×0.2kg=9.2×106J，η＝（W有用/Q放）×100%=39.1%。 【考点】内燃机的效率

. 小雨站在水平地面上，通过如图所示的滑轮组从井中提水（不计绳重及摩擦）。已知小雨的重力为500N、双脚与地面的接触面积为0.04m2，圆柱形水桶的底面积为0.2m2、容积为0. lm3

（不计桶的厚度）。

（l）将空桶匀速下放的过程中（桶底未接触水面），小雨对地面的压强为1.15×l04Pa，则桶和动滑轮总重是多少？

（2）向上提水，当桶底受到水向上的压强为2.5×103Pa时，小雨对地面的压强为l×l04Pa;小雨将水桶拉离水面后，匀速拉动过程中滑轮组的机械效率是多少？ 【答案】（1）120N（2）85%

【解析】（1）小雨对地面的压力为FN=p人S人=1.15×104Pa×0.04 m2=460N，

人对绳子的拉力F=G人- FN=500N-460N=40N，桶和动滑轮总重G0=nF=3×40N=120N。 （2）水桶底浸在水中的的深度

水桶排开水的体积， 水桶受到的浮力

人对地面的压力FN’=p人’S人=1×104Pa×0.04 m2=400N， 人的拉力F’= G人- FN’=500N-400N=100N，

水的重力G水=nF’+FN- G0=3×100N+500N-120N=680N， 匀速拉动过程中滑轮组的机械效率

。

，

，

【考点】压强计算、浮力计算、滑轮组的使用特点、机械效率计算

65. （4分）将质量为3kg的木块，放入盛有水的水槽中，如图20所示，待木块静止时，其下表

面距水面0.06m（g=10N/kg），求：

（1）木块下表面受到的水的压强是多少？ （2）木块受到的浮力是多少？ 【答案】（1）600Pa （2）30N 【解析】（1）木块下表面受到的压强。 （2）木块处于漂浮状态，浮力等于重力。。 【考点】压强 浮力

66. 某汽车的最低油耗可达0.25kg/（kW•h），最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量（温馨提示：0.25kg/（kW•h）表示获得1kW•h的能量需要消耗0.25kg汽油），已知汽油的热值为4.6×107J/kg．求：

（1）0.25kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少J？

（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留一位小数） 【答案】（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为1.15×107J； （2）该汽车发动机的效率最高可达31.3%

【解析】（1）根据Q=mq求出汽油完全燃烧时放出的热量； （2）根据题意可知消耗0.25kg汽油获得的能量，根据η=

求出发动机的效率．

解：（1）0.25kg的汽油完全燃烧时放出的热量： Q放=mq=0.25kg×4.6×107J/kg=1.15×107J；

（2）根据题意可知，完全燃烧0.25kg汽油获得的能量为W=1kW•h=3.6×106J， 汽车发动机的效率： η=

×100%=

×100%≈31.3%．

答：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为1.15×107J； （2）该汽车发动机的效率最高可达31.3%

点评：此题主要考查学生对于热值和热机效率公式的理解和掌握，难度不大．

67. 小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），他想估算一下自己家每天烧水做饭需要的热量．于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将50kg，标准大气压下把20℃的水烧开． （1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？

（2）如果天然气的热值为7×107J/m3，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少天然气？

（3）小明家实际平均每天需要天然气1m2，请你帮小明计算出他家燃气灶的效率为多少．你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？

【答案】（1）小明家每天烧水做饭需要1.68×107J的热量； （2）从理论上讲小明家每天烧水做饭需要0.24m3天然气；

（3）小明计算出他家燃气灶的效率为24%；小明家天然气燃烧放热利用率不高的原因是天然气不能完全燃烧；热量散失严重等． 【解析】解：

（1）小明家每天烧水做饭需要的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（100℃﹣20℃）=1.68×107J．

（2）由题知Q放=Q吸=1.68×107J，由公式Q放=Vq得小明家中每天烧水做饭需要的天然气： V=

=

=0.24m3．

（3）1m3的天然气完全燃烧放出的热量′： Q放′=V′q=1m3×7.0×107J/m3=7×107J， 天然气燃烧放热的利用率： η=

×100%=

×100%=24%；

天然气燃烧放热利用率不高的原因：天然气不能完全燃烧；热量散失严重； 答：（1）小明家每天烧水做饭需要1.68×107J的热量； （2）从理论上讲小明家每天烧水做饭需要0.24m3天然气；

（3）小明计算出他家燃气灶的效率为24%；小明家天然气燃烧放热利用率不高的原因是天然气不能完全燃烧；热量散失严重等． 【考点】热量的计算；燃料的热值． 专题：比热容、热机、热值．

分析：（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温（一个标准大气压下水的沸点100℃），利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量，即小明家每天烧水做饭需要的热量；

（2）知道天然气的热值及所要放出的热量，利用公式Q放=Vq变形可求需要的天然气． （3）根据Q=Vq求得烧掉1m3的天然气放出的热量，再利用η=

×100%求得小明家的天然气

燃烧放热的利用率．

用天然气燃烧加热时，天然气不能完全燃烧、热量散失严重，燃料燃烧放出的热量不能全部被水吸收等，影响了煤炉的效率．

点评：本题考查学生对两个热学公式Q吸=cm△t及Q放=Vq的掌握和运用．本题将两个公式的运用巧妙地联系在一起，是常见题型．

68. 有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如下表所示，将它安装在阳光充足的水平台面，并

注满水。

(1)若它的底部支架与水平台面的接触面积为0．3m2，求它对台面的压力和压强(取g=l0N／kg)． (2)德州市(晴天)平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2．8×106J．若该热水器接受太阳能的有效面积为1．5m2，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能(E)约为多少?若这些太阳能有60％被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少?[c水=4.2×103(J／kg・℃)] 【答案】（1）1200N， 4×103Pa；（2）3.36×107J； 60℃

【解析】（1）杯中水的重力为：G水=m水g=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×80×10-3m3×10N/kg=800N，杯子对台面的压力为：F= G器+ G水=800N+40kg×10N/kg=1200N，杯子对台面的压强为：

p=F/S=1200N/0.3m2=4×103Pa；（2）一天中接收的太阳能：E=2.8×106J×1.5m2×8h=3.36×107J；被热水器中的水吸收的热量为：Q吸=ηE=60%×3.36×107J=2.016×107J， 由Q吸=cm（t－t0）得：水温升高Δt=Q吸/cm=2.016×107J/（4.2×103J/( kg·℃)×80kg）=60℃。

【考点】压力和压强；热量的计算

69. 如图所示电路，当开关S1闭合时电流表示数是0.3A，当开关S1、 S2都闭合时电流表示数是

0.5A。问：

（1）当S1、 S2都闭合时，灯泡L1、 L2是串联还是并联？ （2）当S1、 S2都闭合时，通过灯泡L2的电流是多少A? 【答案】（1）并联 （2）0.2A

【解析】（1）由图示可知，当S1、 S2都闭合时，灯泡L1、 L2是并联的；（2）并联电路中干路中的电流等于各支路的电流之和，当S1、 S2都闭合时，通过灯泡L2的电流是0.5A-0.3A=0.2A。 【考点】并联电路的电流

70. 如图所示，小机车通过滑轮组提升重物，机车的最大输出功率为10kW， 重物重3500N，动滑轮重500N．机车所受摩擦阻力不计，绳重及滑轮转动时摩擦忽略不

计．

（1）假设要将重物匀速提升5米，则小机车对滑轮组做的总功有多少？ （2）滑轮组的机械效率是多少？

（3）若要求重物以1m/s匀速提升，则机车能提升重物的最大重量为多少？ 【答案】（1）20000J；（2）87.5%；（3）9500N

【解析】（1）此滑轮是动滑轮，机车对重物的拉力是重物与动滑轮总重力的一半，F=(3500N+500N)/2=2000N，

机车运行距离是物体移动距离的2倍，S=10m， 机车做功W=FS=2000N×10m=20000J；

（2）滑轮组的有用功W有=Gh=3500N×5m=17500J， 机械效率：ղ=

；

（3）重物是1m/s，则机车速度v=2m/s，机车最大输出功率P=10000W， 牵引力为F=P/v=10000W/2m/s=5000N，

2F=G动+G物，则G物=2×5000N-500N=9500N。 【考点】滑轮组的功率和机械效率

71. 如图，电源电压为6V，电阻R0=10Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R上标有“20Ω 0.5A”字样．求：

（1）当电路中电流最小时，1min内电流通过电阻R0做的功． （2）为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值. 【答案】（1）24J；（2）10Ω

【解析】（1）由图R与R0 串联，当滑片在左端最大处时电路总电阻最大，电流最小， 此时电路中电流：I=U/R0+R=6V/10Ω+20Ω=0.2A，

W=UIt=I2 Rt1min内电流通过电阻R0做的功：W0 =I2 R0 t=（0.2A）2×10Ω×60s=24J；

（2）由题电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器R规格为“20Ω 0.5A”，为保证电路安全，电路中最大电流为0.5A，所以：U/R0+R≤0.5A，即：6V/10Ω+R≤0.5A，解得R≥2Ω， 为保证电路安全，电压表示数（R0两端电压）不超过3V，

所以：U/R0+R×R0≤3V，即：6V/10Ω+R×10Ω≤3V，解得R≥10Ω，

由上可知：为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值为10Ω。 【考点】电功的计算；欧姆定律的应用

72. 有一热水器内装有质量50 kg的水，若这些水的温度从20℃升高到40℃，求水吸收的热量。[c水= 4.2×103J/（㎏·℃）]

6

【答案】4.2× 10J

【解析】水吸收的热量Q吸=cm（t2－t1） = 4.2×103 J/（kg·℃） ×5kg×（40℃－20℃）=\"4.2×\" 6

10J。

【考点】热量的计算

73. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，当S断开时，电流表的示数为2安，这时电阻R1消耗的电功率为12瓦，当S闭合后，电流表的示数为3安，

问：

（1）电阻R1、R2的阻值是多少？

（2）当开关S闭合后，电阻R2在5分钟内产生的热量是多少？ 【答案】（1）3Ω；6Ω．（2）1800J

【解析】（1）由题意可知：I1=2A，P1=12W，所以R1=所以I2=I﹣I1=3A﹣2A=1A， 故U2=U1=I1R1=2A×3Ω=6V，R2=

=3Ω，当闭合开关S时，I=3A，

=6Ω．（2）当开关闭合后：

I2=1A，R2=6Ω，t=5min=300s，电阻R2在5分钟内产生的热量是：Q2=I22R2t=（1A）2

×6Ω×300s=1800J。

【考点】欧姆定律；热量的计算

74. 在如图（a）所示的电路中，电流表A1的示数是1.6A，电流表A2的示数为0.8A，通过灯泡

L3的电流如图 （b）所示．则：

（1）电流表A3的示数是多少？

（2）通过灯泡L1和L2的电流各是多少？ 【答案】（1）电流表A3的示数是0.56A．

（2）通过L1的电流是0.8A，通过L2的电流是0.24A．

【解析】解：（1）因为L1、L2、L3是并联电路，A2测的是L2和L3电流之和为0.8A，A3测的是L3电流．

根据并联电路电流规律可知：A3示数一定比A2示数小，所以A2所选的量程是0.6A，分度值是0.02A，指针所指的位置是0.56A．

（2）通过L1的电流：I1=1.6A﹣0.8A=0.8A， 通过L2的电流：I2=0.8A﹣0.56A=0.24A．

答：（1）电流表A3的示数是0.56A．

（2）通过L1的电流是0.8A，通过L2的电流是0.24A．

【点评】电表读数步骤：先看量程，再看分度值，最后看指针位置．做此题围绕并联电路电流规律进行分析．

75. 如下图甲所示为家庭、宾馆常用的无线电水壶（一种在倒水时导线脱离，用电加热的方便水壶），图乙是该电水壶的铭牌，水壶上的最大容量已模糊不清。冬冬用这种水壶装满水后烧水，测得水的初温是18℃，通电260s，水烧开（在一个标准大气压下水的沸点为100℃）。通过计

算，回答下列问题：

（1）该水壶正常工作时的电阻？

（2）水从18℃烧开到100℃所吸收的热量是3.444×105J，算一算该电水壶装水的最大容量是多少千克 ？

（3）加热过程中电水壶消耗的电能是多少焦耳？

（4）比较（2）、（3）问中的两个数据，你认为合理吗？如不合理，请至少说出造成不合理的一种种原因。

【答案】40欧、1kg、3.146×105J 【解析】（1）（2）由

得

= 1kg

（3）W=\"Pt=1210W×260s\" =3.146×105J （4）Q吸 > W

可能的原因是①通电时间不止260s ②电水壶两端实际电压超过220V ③电水壶中的水小于1L

④电水壶中的水的初温高于18℃ 【考点】比热容、电学知识点

76. 有一家大型专用汽车生产基地，该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速

﹣

行驶1.2km，受到的阻力是2×103N，消耗燃油1.5×103m3（假设燃油完全燃烧）．若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3，热值q=4×107J/kg，求： （1）专用车牵引力所做的功？

（2）该专用车的热机效率是多少？

【答案】（1）专用车牵引力所做的功是1.68×107J． （2）该专用车的热机效率是5%．

【解析】（1）专用车匀速运动，车受到的牵引力和阻力为一对平衡力，知道阻力可求牵引力大小；又知道车行驶的路程，利用W=Fs求专用车牵引力所做的功（有用能量）；

（2）已知燃油的热值和燃油的质量，利用燃料完全燃烧放热公式Q放=mq求燃油放出的热量（总能量）；利用效率公式求该专用车的热机效率． 解：

（1）因为专用车匀速行驶，所以，牵引力： F=f=2×103N， 牵引力所做的功：

W=Fs=2×103N×1.2×103m=2.4×106J； （2）根据

可得消耗燃油的质量：

m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×103m3=1.2kg， 燃油完全燃烧放出的热量：

Q放=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J； 该专用车的热机效率： η=

×100%=

×100%=5%．

﹣

答：（1）专用车牵引力所做的功是1.68×107J． （2）该专用车的热机效率是5%．

【点评】本题涉及的物理知识多，有力学知识二力的平衡、力做功，热学知识热量的计算以及效率等知识点，学生要熟练掌握物理公式，并灵活的运用到计算中去．

77. 用热水浸泡的方法给牛奶加热，是妈妈教小玲的巧妙方法．他先在杯中装有0.5kg，85℃的热水，待牛奶热好后取出测得水温为45℃，则水放出的热量是多少？牛奶吸收的热量与计算出的结果是否一样？（c水=4.2×103J/﹙kg•℃﹚

【答案】水放出的热量为8.4×104J；牛奶吸收的热量与计算结果不同

【解析】（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用放热公式Q放=cm（t0﹣t）直接求水放出的热量；

（2）热水与空气由温度差，热水杯与空气接触，会向空气中散热． 解：水的质量：m=0.5kg；水的初温：t0=85℃；终温：t=45℃；

Q放=cm△t=cm（t0﹣t）=4.2×103J/（kg•℃）×0.5 kg×（85℃﹣45℃） =8.4×104J；

热水降温过程中放出的热量中，会有一部分被空气吸收，所以牛奶吸收的热量小于水放出的热量． 答：水放出的热量为8.4×104J；牛奶吸收的热量与计算结果不同．

【点评】本题考查了学生对放热公式Q放=cm△t的掌握和运用，注意温度降低了（△t）与降低到（末温）的区别．

78. 如图所示是某建筑工地用吊车提升大理石板的示意图．已知大理石的密度是2.8×103kg/m3，每块大理石板的规格为50cm×50cm×2cm，升降机吊框的重力是600N．不计滑轮和钢丝绳的重

力，不计摩擦，g取10N/kg．则：

（1）一块大理石板平放在水平地面上时对地面的压强是多少？

（2）如果吊车钢丝绳能承受的最大拉力是10000N，则该吊车一次最多能匀速提升多少块大理石板？

（3）在某次提升作业中，吊车钢丝绳的拉动速度是0.1m/s，则在2min内吊车将大理石板提升的高度是多少？

【答案】（1）560Pa；（2）210块；（3）4m

【解析】解： （1） 每块大理石重：G＝mg＝ρVg＝2.8×103kg/m3 ×0.5m×0.5m×0.02m×10N/kg＝140N；一块大理石平放在水平地面上对地面的压强是：升降机一次能提起的大理石块数：距离：

，大理石板上升的高度：

；（2）

； （3）钢丝绳端移动的。

【考点】压力和压强

79. 下表是某电热饮水机的铭牌数据，其电路原理图如图所示。该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制）。求：

热水箱容量 1L 加热时功率 1000W 额定电压 220V 保温时功率 44W

（1）当开关S闭合、S0断开时，饮水机的功率是多大？ （2）电阻R2的阻值是多少？

（3）若正常工作时电热器加热的效率为90％，将一满热水箱的水从20℃加热至80℃ 需要多长时间？[c水= 4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3] 【答案】（1）44W （2）1100Ω （3）280s

【解析】（1）S闭合、S0断开时饮水机处于保温状态，功率为44W （2）只用电阻R2接入电路时，饮水机处于保温状态，根据P=U2/R， ∴电阻R2的阻值R2 =U2/P保温=(220V)2/44W=1100Ω；

（3）一箱水的质量为：m=ρV=103 kg/m3×1×10-3 m3 =1kg，又∵C=4.2×103 J/（kg•℃），△t=\"t-t0\" =80℃-20℃=60℃，根据Q吸=Cm△t，∴水吸收的热量为：Q吸=Cm△t=4.2×103 J/（kg•℃）×1kg×60℃=2.52×105 J；

加热效率为η热=90%，根据η热=Q吸/W，故消耗的电能为：W=Q吸/η热=2.52×105J/90%=2.8×105 J，而P加=1000W，根据W=Pt，故加热时间为：t=W/P加=2.8×105J/1000W=280s 【考点】欧姆定律的应用；电功与热量的综合计算

80. 如图所示为一款内燃机的汽缸结构图，已知活塞的面积为S，在做功冲程中燃气的平均压强为P，做程冲程中活塞移动的距离为L，内燃机每分钟消耗的燃油质量为m，燃料的热值为q，飞轮每分钟转动N周．（以上各物理量均采用国际单位中的主单位，以下计算结果均用题目中的

已知量表示）求：

（1）做功冲程中活塞受到的压力；

（2）做功冲程中燃气对活塞所做的功； （3）每分钟燃料完全燃烧放出的热量； （4）内燃机的机械效率．

【答案】（1）做功冲程中活塞受到的压力为pS； （2）做功冲程中燃气对活塞所做的功为pSL； （3）每分钟燃料完全燃烧放出的热量为qm； （4）内燃机的机械效率

．

【解析】（1）利用压强公式求出压力大小；

（2）根据功的计算公式求出做功冲程所做的功；

（3）根据公式Q=qm求出燃料完全燃烧放出的热量； （4）结合效率公式求出热机效率． 解：

（1）根据p=可知做功冲程中活塞受到的压力：F=pS； （2）做程冲程中活塞移动的距离为L，

所以做功冲程燃气对活塞做的功为：W=FL=pSL； （3）内燃机每分钟消耗的燃油质量为m，

所以每分钟燃料完全燃烧放出的热量为：Q=qm； （4）设汽油机的效率为：η==

．

答：

（1）做功冲程中活塞受到的压力为pS；

（2）做功冲程中燃气对活塞所做的功为pSL； （3）每分钟燃料完全燃烧放出的热量为qm； （4）内燃机的机械效率

．

【点评】此题考查热机中压力、功、热量、效率的计算，关键是对公式和公式变形的理解和应用．

81. 建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将500N重的砖块一次匀速提升到离地

面4m高的砌墙处，所用拉力是200N，所用时间是20s，求这次提升砖块过程中

①工人做的有用功； ②工人做功的功率； ③滑轮组的机械效率．

【答案】（1）工人做的有用功为2000J； （2）工人做功的功率为120W；（3）滑轮组的机械效率为83.3%．

【解析】（1）已知砖块的重力和升高的高度，则由功的公式即可求得有用功；

（2）由滑轮组的特点可求出拉力的距离，由拉力的距离和拉力大小可求得人所做的总功，由功率公式可求得功率；

（3）由有用功和总功，利用机械效率公式可求得机械效率． 解：（1）工人做的有用功：W有=Gh=500N×4m=2000J； （2）由滑轮组可知，拉力移动的距离L=3h=3×4m=12m 则人做的总功W总=FL=200N×12m=2400J 则工人做功的功率P=（3）机械效率：η=

；

=83.3%．

答：（1）工人做的有用功为2000J； （2）工人做功的功率为120W；（3）滑轮组的机械效率为83.3%．

【点评】本题考查有用功、总功及机械效率的计算，应清楚各功的计算．

82. 农历猪年，兰兰家有一个猪宝宝的摆设，放在水平桌面上，如图3-12所示。猪宝宝是实心的，兰兰很想知道它究竟是由什么物质制成的，于是设法测得了它的质量是1．78kg，体积为2×10-4m3，猪脚着地的总面积是4cm2。（g取l0N／kg）（已知ρ铜= 8．9×103kg／m3 ρ铁=7．9×103kg／m3）

（1）通过计算和查表判断猪宝宝可能是由何种物质制成的。 （2）猪宝宝对桌面的压强是多少? 【答案】（1）铜 （2）4．45×104Pa

【解析】（1）猪宝宝的密度为

由题可知，猪宝宝可能是由铜制成的。

（2）桌面受到的压力为F=G=mg=1．78kg×10N/kg=17．8N 则桌面受到的压强为

答：（1）通过计算判断猪宝宝可能是由铜制成的。（2）猪宝宝对桌面的压强是4．45×104Pa。 【考点】压力和压强

83. 在农村常有家庭挖井取水．小明同学用如图（甲）所示的滑轮组提土，他用20s的时间把重为120N的土从井中匀速提升5m，拉力做的功W随时间t的变化图象如图（乙）所示。求：

（1）在此过程中的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）拉力的大小； （4）拉力的功率。

【答案】（1）600J；（2）75%；（3）80N；（4）40W 【解析】（1）小明所做有用功W有用=Gh=120N×5m=600J

（2）由图乙可知，拉力F在20s内做功为800J。则滑轮组的机械效率

（3）已知绳子的股数n=2，匀速提升物体的高度h=5m，所以绳子自由端移动距离s=2h=10m，拉力的大小

（4）由图乙可知，拉力F的功率

【考点】滑轮组的机械效率 功和功率

84. 如图是某饮水器的原理图．饮水器的容器内有密封绝缘的电热丝R1和热敏电阻Rx，只要水面到达如图所示的位置，接触开关S1就会导通，继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路．

（1）已知电热丝R1的阻值为12．1Ω，求饮水器的正常加热功率．

（2）为了使继电器开关S2在饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路，Rx必须选用阻值随温度升高而 的热敏电阻．若想降低饮水器加热的最高温度，可将滑动变阻器R2的滑片向 调节．

（3）已知该饮水器容积为10L，当只有饮水器接入电路中时，它将水从20℃加热到100℃用时

16min，同时通过电能表观察到饮水器消耗了1kW•h的电能．试求该饮水器加热过程中的热效率． 【答案】（1）饮水器的正常加热功率4000W． （2）变大；右．

（3）该饮水器加热过程中的热效率93．3%． 【解析】（1）饮水器的正常加热功率P=

=

=4000W．

（2）如果希望水温水加热至沸腾后能自动切断加热电路，即水沸腾时，使继电器开关S2断开，停止加热，则使继电器开关S2断开，应减弱电磁铁的磁性，根据影响电磁铁的磁性的因素可知应

减小控制电路中电流，

根据欧姆定律可知此时热敏电阻阻值变大，所以热敏电阻Rx阻值应随温度升高而变大．

若想降低饮水器加热的最高温度，即控制电路中在饮水器里水的温度较低时，就达到使继电器开关S2断开，停止加热的目的；

由于使继电器开关S2断开的最小电流时一定的，则为了使控制电路中的总阻值提前达到S2断开的最小电流热应增大滑动变阻器R2的阻值，即的滑片向右调节． （3）已知水的体积V=10L=0．01m3，

由ρ=得：水的质量为m=ρV=1×103kg/×0．01m3=10kg，

水吸收的热量：

Q吸=c水m△t=4．2×103J/（kg•℃）×10kg×（100℃﹣20℃）=3．36×106J； 则效率η=

×100%=

×100%≈93．3%．

答：（1）饮水器的正常加热功率4000W． （2）变大；右．

（3）该饮水器加热过程中的热效率93．3%．

85. 黑夜里寻找开关很不方便，为此小明设计了如图所示的电路，其中照明灯和指示灯分别标有“220V 100W”和“200V 1W”的字样．当单刀双掷开关S接a时，照明灯L1灭、指示灯L2亮．这样就很容易寻找到开关的位置．而且当单刀双掷开关S接b时，照明灯L1亮、指示灯L2灭，从而

避免指示灯无故浪费电现象的发生．试求：

（1）1度电可供照明灯正常工作多长时间？

（2）若指示L2正常工作时，电阻R消耗的电功率是多少？

（3）若照明灯L1的实际功率只有81W，则家庭电路的实际电压是多少？ 【答案】（1）1度电可供照明灯正常工作10h；

（2）若指示L2正常工作时，电阻R消耗的电功率是0.1W；

（3）若照明灯L1的实际功率只有81W，则家庭电路的实际电压是198V

【解析】（1）照明灯正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=求出1度电可供照明灯正常工作时的时间；

（2）指示L2正常工作时，根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，利用P=UI求出电阻R消耗的电功率； （3）根据P=

求出照明灯的电阻，再根据P=

求出家庭电路的实际电压．

解：（1）照明灯正常工作时的功率P1=100W=0.1kW， 由P=可得，W=1度=1kW•h可供照明灯正常发光的时间： t=

=

=10h；

（2）开关S接a时，L2与R串联，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，且指示L2正常工作， 所以，电阻R两端的电压： UR=U﹣U2=220V﹣200V=20V， 因串联电路中各处的电流相等，

所以，由P=UI可得，电路中的电流： I=

=

=

A，

电阻R消耗的电功率：

PR=URI=20V×R1=

=

A=0.1W；

（3）照明灯的电阻：

=484Ω，

照明灯L1的实际功率只有81W时，家庭电路的实际电压： U实===198V．

答：（1）1度电可供照明灯正常工作10h；

（2）若指示L2正常工作时，电阻R消耗的电功率是0.1W；

（3）若照明灯L1的实际功率只有81W，则家庭电路的实际电压是198V．

86. 如图所示电路，电源电压保持不变，灯上标有“6V 3W”字样，当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，电压表的示数为2．4V，电流表示数为0．3A（灯泡灯丝电阻不随温

度的变化而改变）。求：

（1）滑动变阻器的最大阻值。 （2）此时灯泡的实际功率。 （3）电源电压。

（4）当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时，电路消耗的总功率。 【答案】（1）8Ω；（2）1．08W；（3）6V；（4）7．5W。

【解析】（1）当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片P移至a端时，R最大

=U/I=2．4V/0．3A=8Ω；（2）由灯泡的规格可知，灯泡的电阻为RL=U额2/P额=（6V）2/3W=12Ω，所以此时灯泡的实际功率为：P实=I2RL=（0．3A）2×12Ω=1．08W；（3）电源电压为：U=I

（RL+R最大）=0．3A×（12Ω+8Ω）=6V；（4）当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器滑片移至b端时，灯正常发光P总=P额+U2/R最大=3W+（6V）2/8Ω=7．5W。 【考点】欧姆定律；电功率

87. 某兴趣小组的同学进行电学实验过程中发现一个有趣的元件，由于AB两部分被封闭在一个透明的玻璃壳内，a、b是其两个外露的接线柱（见图甲），他们了解到B是一个定值电阻．其电压与电流关系如表所示；A是一种由特殊金属丝制成的导体，它的额定电压是6V，为进一步了解A的某些特征，他们将元件的a、b两端接在图乙的a′、b′两点，测得了多组元件的电压与电流值，

并绘制成如图丙的曲线，求

电压U（V） 2.0 4.0 6.0 0.10 0.20 0.30 电流I（A） （1）电阻B的阻值． （2）导体A的额定功率．

（3）调节滑动变阻器，使电压表示数为4V，10s内导体A产生的热量和导体B的实际功率． 【答案】（1）电阻B的阻值为20Ω； （2）导体A的额定功率为0.96W；

（3）调节滑动变阻器，使电压表示数为4V，10s内导体A产生的热量为7.2J，导体B的实际功率为0.8W．

【解析】（1）从表格中读出任意一组电压值和电流值，根据欧姆定律求出电阻B的阻值； （2）根据图丙读出额定电压下电流表的示数，根据并联电路的电流特点求出通过A的电流，根据P=UI求出导体A的额定功率；

（3）由图象可知电压表示数为4V时电流表的示数，根据表格数据可知通过B的电流，根据并联电路的电流特点求出通过A的电流，利用Q=W=UIt求出10s内导体A产生的热量，根据P=UI求出导体B的实际功率．

解：（1）由表格数据可知，当UB=6V时通过的电流IB=0.3A， 由I=可得，电阻B的阻值： RB=

=

=20Ω；

（2）当电压表的示数U=6V时，电路中的电流I=0.46A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过A的电流：

IA=I﹣IB=0.46A﹣0.3A=0.16A，

因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，导体A的额定功率： PA=UIA=6V×0.16A=0.96W；

（3）调节滑动变阻器，使电压表示数U′=4V时，电路中的电流I′=0.38A， 由表格数据可知，通过B的电路IB′=0.2A， 通过A的电流：

IA′=I﹣IB′=0.38A﹣0.2A=0.18A， 10s内导体A产生的热量：

QA=U′IA′t=4V×0.18A×10s=7.2J， 导体B的实际功率：

PB′=U′IB′=4V×0.2A=0.8W．

答：（1）电阻B的阻值为20Ω； （2）导体A的额定功率为0.96W；

（3）调节滑动变阻器，使电压表示数为4V，10s内导体A产生的热量为7.2J，导体B的实际功率为0.8W．

88. 两艘科考船相距10km， A船以10km/h的速度从甲地开出，向乙地匀速前进。同时B船以15km/h的速度从乙地开出，向甲地匀速前进。两船开出的同时，一只海鸥从甲地出发，以

60km/h的速度向乙地匀速飞行 当他遇到B船后立即以同样大小的速度反向飞行，遇到A船后再次反向飞行，如此反复。科学家在进行海洋科考时，常用到一个很大的浮筒（上面可以安装无线电接收器）。浮筒是由一个质量为90kg的空心圆柱形铁罐制成的，铁罐高2．1m，底面积0．08m2。某次科考中，将浮筒竖直漂浮在海面上，浮筒露出水面的高度（如图所示，不含无线

电转播器的高度）为0．6m。（ρ海水=1．0×103kg/m3，g取10N/kg）求：

（1）直到两船相遇时，海鸥一共飞行的路程； （2）浮筒底部所受海水的压强； （3）浮筒受到的浮力。

【答案】（1）24km ；（2）1．5×104Pa；（3）1200N

【解析】（1）两船相遇时间t=S/（ V1+V2）=10/（10+15）=0．4h，海鸥飞行路程

S1=V3×t3=60×0．4=\"24km\" ；（2）浮筒底部距离水面的深度h=L﹣h′=2．1m﹣0．6m=1．5m，浮筒底部所受海水的压强p=ρ水gh=1．0×103kg/m3×10N/kg×1．5m=1．5×104Pa；（3）浮筒排开水的体积V排=Sh=0．08m2×1．5m=0．12m3，浮筒受的浮力F浮=ρ水gV排=1．0×103kg/m3×10N/kg×0．12m3=1200N。 【考点】速度和路程；压强和浮力

. 在一标准大气压下，用煤油炉把2kg的水从20℃加热至沸腾，如果煤油完全燃烧所产生的热量有40%被水吸收，需要多少千克煤油？（煤油的热值是4．6x107J/Kg） 【答案】3．65×10-2kg

【解析】解：水吸收的热量Q吸=cmΔt=4．2×103J/kg℃×2kg×（100℃-20℃）=6．72×105J 煤油燃烧放出的热量 煤油的质量

【考点】热量的计算

90. 工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼, 每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计， g 取10N/ kg。

（1）若某次运送建材的质量为50kg。 则建材的重力是多少?

（2）若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率。

（3）当滑轮组的机械效率为60% 时，运送建材的重力是多大？ 【答案】（1）500N；（2）80W；（3）600N

【解析】（1）建材的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N；（2）由图可知，n=2，则1min绳子自由端移动的距离s=2h=2×12m=24m，拉力做的功：W=Fs=200N×24m=4800J，拉力的功率：P=W总/t=4800J/60s=80W；（3）由图象可知，当η=50%时，重物G=400N，因为η=G/G+G动 ，所以，50%=\"400N/400N+\" G动，解得，G动=400N，当η′=60%时，即60%=\" G′/\" G′+ 400N解得，G′=600N。

【考点】功和功率；机械效率

91. 小红学习了热学知识后，她想估算一下她家每天做饭、炒菜需要的热量，于是小红仔细记录了她家每天做饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于在标准大气压下每天将30kg、20℃的水烧开（c水=4．2×103J/〔kg·℃〕）。 （1）小红家每天做饭、炒菜需要多少热量？

（2）如果普通煤炉效率为20%（c煤=3×107J/kg），那么小红家每天做饭、炒菜至少需要多少千克的煤？

（3）试评析使用家用煤炉烧水的主要缺点有哪些？ 【答案】（1）1．008×107J；（2）1．68kg；

（3）家用煤炉的热效率低，能源浪费大；家用煤炉使用过程中污染环境。

【解析】（1）小红家每天做饭、炒菜需要的热量为Q吸=cm（t-t0）= 4．2×103J/〔kg·℃〕

×30kg×（100-20）℃=1．008×107J；（2）因为Q放=mq， 由20%Q放= Q吸，所以小红家每天做饭、炒菜至少需要煤的质量为m= Q吸 /（q ×20%）=1．008×107J/（3×107J/kg×20%）=1．68kg；（3）家用煤炉的热效率低，能源浪费大；家用煤炉使用过程中污染环境。 【考点】热量的计算

92. 在如图所示的电路中，电源电压为3V。闭合开关S，电流表A1的示数为0．9A，电流表A2的示数为0．3A，计算：

（1）通过灯L的电流是多大? （2）R0的阻值是多大?

【答案】（1）通过L的电流是0．6安．（2）R0的阻值是10欧姆． 【解析】（1）通过L的电流：IL=I-I0=0．9A-0．3A=0．6A。 （2）电阻R2的阻值：

。

【考点】欧姆定律的应用；并联电路的电流规律．

93. 小明家淋浴用的简易太阳晒水箱内装水60 kg，水箱玻璃盖的面积为1m2，已知地球上与太阳光线垂直的表面接收的太阳辐射能为8×104J/（min•m2）；这类水箱吸收太阳能的效率约为42％（不考虑散热损失，假设使用中能够及时调整水箱朝向，使阳光总能垂直射入玻璃盖，计算中可以认为电热管、小灯泡及电阻丝的电阻不随温度发生明显变化，计算结果小数点后面保留1位）． （1）计算4小时后箱中的水升高的温度．水的比热容为4．2 × 103 J/（kg·℃）．

（2）考虑到散热损失，此水箱中的水在冬天往往温度不够高，小明设想在水箱中加装一个

“220V 2000 W”的电热管，并利用一个“5 V 1W”的小灯泡和一段电阻丝，为电热管安装了一个指示灯．以下为小明的设计思路：

①因小灯泡的额定电压远小于家庭电路电压值，为使小灯泡正常发光，应将小灯泡与电热管 联，此时电热管两端实际电压为 ，通过电热管的实际电流为 ，而小灯泡正常工作时的电流为 ，故需截用一定长度的电阻丝与指示灯 联后与电热管共同接入电路． ②计算出电热管的实际功率为多少？ ③计算出需截用电阻丝的阻值为多少？

【答案】（1）32℃；（2）①串，215V，8．9A，0．2A，并；②1916．9W；③0．6Ω。 【解析】（1）4小时后箱中的水升高的温度△t=Q/cm=ηE/cm=42%×8×104×4×60×1/

（4．2×103×60）=32℃；（2）①由于小灯泡的额定电压远小于家庭电路电压值，所以小灯泡应与电热管串联，由电热管和小灯泡的规格可知，电热管的电阻为24．2Ω，小灯泡正常发光时两端的电压为5V，所以可知此时电热管两端的实际电压为220V-5V=215V，通过电热管的实际电流为I实=215V/24．2Ω=8．9A，小灯泡正常工作时的电流为I灯=1W/5V=0．2A，通过小灯泡的电流小于通过电热管的电流，所以需截用一定长度的电阻丝与指示灯并联后与电热管共同接入电路；②电热管的实际功率为P实=U2实/R =（215V）2/24．2Ω ≈1910．1W 或 P实=I2实R =（8．9A）2

×24．2Ω ≈1916．9W；③需截用电阻丝的阻值为R丝=U丝/I丝=5V/（8．9A-0．2A）≈0．6Ω。 【考点】欧姆定律；电功率

94. 【2016·上海卷】某物体做匀速直线运动，其s-t图像如图7所示，求该物体的速度v。

【答案】2m/s

【解析】由图示可知，当时间t为6s时，通过的路程为12m，所以可求出该物体的速度为v=s/t=12m/6s=2m/s。 【考点】速度的计算

95. 利用如图所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为30N，边长为10cm的正方体物体．拉力F的大小为3N，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦力为4.5N．求：

（1）A处拉力大小；

（2）正方体物体对地面的压强是多少？

（3）若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，求A处拉力所做的功是多少？ 【答案】（1）4.5N；（2）3000Pa；（3）4.5J．

【解析】（1）物体在水平地面上匀速运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则A处拉力：F=f=4.5N；（2）正方体物体对地面的压力：F压=G=30N，受力面积：S=L2=（10cm）2=100cm2=0.01m2，对地面的压强：p==

=3000Pa；（3）由v=可得，绳端

移动的距离：s绳=vt=0.5m/s×4s=2m，由图可知，n=2，由s绳=ns物可得，物体运动的距离：s物=

=

=1m，则A处拉力所做的功：W=Fs物=4.5N×1m=4.5J。

【考点】压强的大小及其计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算

96. 如图a所示，一长方体木块质量为0.12kg，高为4.0cm；将木块平稳地放在水面上，静止时木块露出水面的高度为2.0cm，如图b所示，利用金属块和细线，使木块浸没水中且保持静止状态。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg,求：

（1）木块的密度ρ木

（2）细线对木块的拉力F.

【答案】（1）0.5×103kg/m3 （2）1.2N

【解析】解：（1）由物体浮沉条件以及阿基米德原理，物体漂浮受到的重力等于浮力

由

得木块的密度

（2）物体在水中处于静止状态，受竖直向上的浮力，竖直向下的拉力和物块的重力，

又 所以

答：（1）木块的密度ρ木为0.5×103kg/m3.（2）细线对木块的拉力F等于1.2N。 【考点】密度 浮力

97. LED灯发光的颜色与两端的电压之间的关系如表所示。小美用一个接在电压为6V的电源上，成功的让LED灯发出了蓝光，如图所示。

的电阻与LED灯串联，

问：（1）定值电阻两端的电压是多少？ （2）通过定值电阻的电流是多少？ （3）LED灯的实际功率是多少？

（4）LED灯工作1小时，消耗的电能是多少？

（5）小美通过电阻与LED灯串联，实现了LED灯发蓝光。请你在不使用电阻的情况下，设计一个让LED灯发出蓝光的方法。

【答案】（1）3V （2）0.02A （3）0.06W （4）216J （5）换用电压为3V的电源

【解析】解：（1）已知电阻R1与LED灯串联，由表可知，LED灯发出蓝光，则其两端电压UL=3V，

根据串联电路电压关系可得，定值电阻R1两端的电压U1=U-UL=6V-3V=3V。 （2）根据欧姆定律可得，通过定值电阻R1的电流

（3）LED灯的实际功率P=UI=3V×0.02A=0.06W

（4）LED灯工作1小时，消耗的电能是 W=Pt=0.06W×3600s=216J.

(5) 不使用电阻的情况下，换用电压为3V的电源，可以让LED灯发出蓝光。 【考点】串联电路的电压关系 欧姆定律 电功率 电能

98. 如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为6V，R1为某特殊电阻元件，通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示．当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.9A．求：

（1）灯泡L的额定功率；

（2）当闭合开关S2、S3，断开S1，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.4A，R2的最大阻值； （3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，电路消耗的总功率为1.2W，此时灯泡1min内消耗的电能．

【答案】（1）1.8W；（2）10Ω；（3）36J

【解析】（1）当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，R1与L并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源的电压U=UL=6V，由图乙可知，通过R1的电流I1=0.6A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过L的电流：IL=I﹣I1=0.9A﹣0.6A=0.3A，则灯泡的额定功率：PL=ULIL=6V×0.3A=1.8W；（2）当闭合开关S2、S3，断开S3，滑片P置于a端时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，R1两端的电压U1=2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压：U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V，由I=可知，R2的最大阻值：R2=

=

=10Ω；（3）当只闭合开关S2，滑

片P置于a端时，L、R1、R2串联，由P=UI可得，电路消耗的总功率为1.2W时电路中的电流：

I″==

=0.2A，此时R2两端的电压：U2′=I″R2=0.2A×10Ω=2V，由图象可知，R1两端的电压

U1′=1V，则灯泡两端的电压：UL′=U﹣U1′﹣U2′=6V﹣1V﹣2V=3V，此时灯泡1min内消耗的电能：WL=UL′I″t=3V×0.2A×60s=36J。

【考点】欧姆定律的应用；电功的计算；电功率的计算

99. 小明是个很善于把物理知识应用于实际的同学，最近他家中新安装了天然气热水器，如图所示。小明仔细观察了包装箱、热水器铭牌，获得了以下信息： ①包装箱及热水器的总质量为16kg；

②“堆码层数极限”标志数为11，即该包装箱在仓储时从地面开始，平放时最大堆放层数是11层，超过则可能把最底层的包装箱压坏；

③根据包装箱尺寸计算出平放时的底面积为0．4m2 ；

④加热模式为“即热式”。即用热水器给水加热时，只要接通开关让自来水流过热水器，流出的水即可达到设定的水温。

他接通热水器工作开关，当流出40kg热水时，让热水器停止工作。已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出的热水温度为40℃，观察天然气表得知共用了0．15m3的天然气，天然气的热值为3．2×107J/m3，水的比热容4．2×103J/（kg·℃）。请帮小明解答下列问题：

（1）若在仓储时堆码层达到了极限11层，则最下层的包装箱承受的压强是多大？ （2）该热水器的实际效率是多少？ 【答案】（1）4×103Pa；（2）87．5%

【解析】（1）一个包装箱的重力为：G1=\"mg=16kg×10N/kg=\" 160N； 则10个包装箱的重力为：G2=10G1=10×160N=1600N；

则11层时，最下层包装箱受到的压强为：p=\"F/S=\" G2/S=1600N/0．4m3= 4×103PA． （2）40kg水从15℃升温到40℃吸收的热量： Q吸= mc（t-t0）=\"40kg\" ×4．2×103J/（kg·℃） ×（40℃-15℃） = 4．2×106J ； 燃烧0．15m3的天然气放出的热量：Q放=Vq=0．15m3×3．2×107J/m3=4．8×106J； 则热水器的效率：η=Q吸/Q放= 4．2×106J/4．8×106J=0．875=87．5% 【考点】压强的计算，热量的计算，效率的计算

100. 如图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6 V,当S1、S3断开, S2闭合时,

电压表两极对调后示数为3 V.求：

①电源电压是多少?

②当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少? 【答案】（1）9V 9V

【解析】（1）当S1闭合，S2、S3断开时，两灯串联，电压表测量的是L1两端的电压为U1=\"6\" V，当S1、S3断开，S2闭合时，两灯也是串联， 电压表两极对调后测量的是L2两端的电压为U2=\"3\" V，所以电源电压为U=U1+U2=\"6V+3V=9V\" ；（2）当S1、S3闭合，S2断开时，L2短路，电压表测量的是电源电压为U=9V。 【考点】欧姆定律