(3)将电热杯内0.2 kg、20℃的水加热到100℃需要的最短时间是多少？[设无热损失，
πr3ρg， 所以，kπr2v2=43c水?4.2?103J/(kg·℃)]
题型六综合计算 真题篇
1.解：(1)雨滴的体积：V=43πr3， 则根据??mV=43πr3V得，其质量m=ρρ， 故重力G=mg=43πr3ρg； (2)大于；推理过程如下：
雨滴接近地面时可看做匀速直线运动，故? 因为?=kSv2=kπr2v2，G=43πr3ρg， =G，
化简得，v=
4?gr3k，
又因为k、ρ、g均为定值，所以，r越大，速度越大， 即在接近地面时，大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度．
(3)设雨滴的质量为m，
因为重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，即W=Q， 又因为W=Gh =mgh，Q= cm?t，
所以，mgh =cm?t， 则?t?ghc. 2．解：(1)根据P?UI可得，豆浆机在额定电压下打浆时通过的电流：
I电机?P电机?180WU额220V≈0.82 A；
(2)大豆吸收的热量：
Q1?c豆m豆(t2?t1)=4.0?103J／(kg·℃)×0.1 kg×（100℃-20℃）=3.2?104J， 水吸收的热量：
Q2?c水m水(t2?t1)=4.2?103J /(kg·℃)×1.4 kg×（100℃-20℃）=4.704?105J， 豆浆机吸收的热量Q?Q1?Q2=3.2?104 J+4.704?105J=5.024?105J，
由P?W可得，电流通过电热器做的功： t
W?P电热器t=1 000 W×9×60 s =5.4?105J，
I?U，即Rt?R10.05 A=
7.5V，
120??Rt得Rt=30 Ω，由图乙中可查出，最高温度为150℃．
4．解：(1)已知上海到广州的空中距离s=1 470 km，最大巡航速度v最大=980 km／h， 电热器的加热效率：
?Q105?W?100%?5.024?J5.4?105J×100%≈93%；
(3)由I?U，P?UI可得，R?U2额P?(220V)2R额1000W=48.4Ω，
已知W实际=W=5.4?105J， 由P?W得，P实际?W实际5.4?5Jtt?1010?60s?900W，
由2P?UR可得，U2实际?P实际R，则U实际?P实际R?900W?48.4?≈209V．
3．解：(1)减小， (2)I220V0?U0R?088?=2.5 A
Q=UIt =220 V×2.5 A×5×60 s=1.65?105J
(3)当恒温箱的温度设定为60℃时，由图乙可知Rt=80 Ω， 根据欧姆定律可计算：由I?UR得
t?R10.05 A=7.5V80??R解得1R1= 70 Ω； (4)由图乙可知，当Rt最小时，恒温箱可设定的温度最高，在控制电路的电源电压不变，电流I=50 mA 一定时，Rt最小时，R1取最大值为120 Ω．
由v?st可得，从上海到广州大约需要时间 t=
s=1470kmv最大980km/h=1.5 h； (2)v=954 km/h=954×13.6m/s=265 m/s, 发动机的总输出功率
P=WFst=t=F?st=Fv=2?105N×265 m／s=5.3?107W； (3)C919对地面的压力
F=G=mg=77.3?103kg×10N/kg=7.73?105N, 对地面的压强
p?F7.73?105NS?0.1m2=7.73?106Pa．
答：(1)C919从上海到广州大约1.5 h ； (2)C919发动机的总输出功率是5.3?107 W; (3)C919对地面的压强为7.73?106 Pa. 5．解析：(1)“
”；放大．
(2)将25℃的水加热至沸腾时所吸收的热量为
Q吸 =cm(t-t0)=4.2?103J/(kg/℃)×4 kg×(100℃-25℃)=1.26?106J
加热过程中消耗的电能
W=Pt=U22Rt=(220V)24.2?×12×60 s=1.44?106 J 电热水瓶的加热效率??Q吸?1.26?106JW1.44?106J=87.5%
(3)最高水位离内胆底部的高度hV1??4?10?3m3S2.5?10?2m2=0.16 m
1 L水被提升的高度h2?0.16m?2.5L4L?3?10?2m=0. 13 m 抽水的过程中出水电动机所做的功
W=Gh2=mgh2=?Vgh2=1?103kg／m3×1?10?3m3×10 N/kg×0.13 m=1.3 J
抽水过程中出水电动机输出功率P=W1.3Jt=20s=0.065 W 6．解：(1)由表格数据可知，当踏板空载时(F=0N)，压力传感器的电阻为R=45 电路
中的电流：I?U02VR?010?=0.2 A, 电源电压为：U=I(R?R0)=0.2 A× (10Ω+45Ω)=11V;
(2)报警信号时，电路中的电流：I'?U'05VR?010?=0.5 A， 传感器两端的电压：U传=U-U'0=11V-5 V=6 V，
此时传感器的阻值：R'=U传6VI'=0.5A=12Ω， 由图象可知，当传感器的阻值为12Ω时，对应的压力F压=25 N， 由AB：OB=5：1知，OB= 116OA=6×120 cm=20 cm， 根据杠杆平衡条件可得：F压×OA= F踏×OB，即25 N× 6=F踏×1，
解得F踏=150 N，即踏板设定的最大压力值为150 N;
(3)若电源电压变为14 V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警(即电压
表示数仍然为5 V)，电路中的电流仍为0.5 A; 报警时压力传感器的电阻：R''=U''?U0I=14V?5V0.5A=18Ω； 由图象可知，当传感器的阻值为18 Ω时，对应的压力为F压'=15 N， 根据杠杆平衡条件可得：F踏×OB'= F压'×OA，即
150 N×OB'=15 N×1.2 m．
解得OB'=0. 12 m=12 cm;
移动的距离：s=OB-OB'=20 cm-12 cm=8 cm． 故触点B应该向左移动8 cm. 模拟篇
1．解：(1)花岗岩的密度为ρ=2.6?103kg/m3，整个塔身体积V=60 m3，
由??mV得塔身的质量：
m=ρV=2.6?103kg/m3×60m3 =1.56?105kg;
Ω， (2)塔身对水平基座的压力等于塔身的重力， 即：F=G=mg=1.56?105kg×10 N/kg=1.56?106 N; (3)受力面积S=10m×6m= 60m2， 塔身对水平基座的压强：
F1.56?106p?S?N60m2?2.6?104Pa． 2．解：把水注入容器M中后，水的深度：
h?p2500Pa?水g?1.0?103kg/m3?10N/kg=0.25 m=25 cm;
圆柱体乙排开水的体积：
V排?hSM?V水?hSM?m水?=25 cm×60cm2-900g=600cm3，
水1g/cm3 则圆柱体乙所受浮力：
F浮??水gV排?1.0?103kg/m3?10N/kg?600?10?6m3
=6 N.
由两次杠杆平衡：F拉L1?G乙L2，?F拉?2l?F浮?3l得：?F拉=9 N．
再由：?p甲S甲??F拉得：
S9N甲?(5000?3200)Pa?5?10?3m2；
由圆柱体甲第一次受力平衡：
G甲?pS甲?F拉?pSL2甲?G乙L?pS甲?m2gL2=3200Pa×5×10?3m2+800×10?3kg×10N/kg
甲甲甲1L1×32=28N， ∴圆柱体甲的密度：
?m甲甲?V?G甲=
28N甲gS甲h甲10N/kg?5?10?3m2?10?10?2m=5.6?103kg/m3.
3．解：(1)由图甲知，压力传感器与R0串联，电流表测电路中电流．在重物撞击前重物对
传感器无压力，电路中电流不变，由图乙知此时电路中电流I=0.2 A， 电路消耗的电功率：P=UI=24 V×0.2 A=4.8 W;
(2)由图丙可知，压力传感器电阻随压力增大而减小，所以撞击力最大时，压力传感器电阻最小，电流最大，
由图乙可知，最大的电流为Imax=0.8 A，
根据欧姆定律和串联电路特点可知，电源电压：
U=Imax(R0+R)，
压力传感器的电阻：R?U-R24VImax0=0.8A-10Ω=20 Ω， 由图丙可知，此时受到撞击力：F=400 N；
(3)产生最大撞击力时，重物对样品的压强：
p?FS?400N20?10?4m2?2?105Pa．
答：(1)在重物撞击前，电路消耗的电功率是4.8 W; (2)在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是400 N； (3)在产生最大撞击力时，重物对样品的压强是2?105Pa． 4．解：(1)已知功率选择P?=2 000 W、P?=1 450 W、P?=550 W，
由P=UI可得，电暖气在“550 W”挡位正常工作时通过电暖气的电流：
I?P3550WU?220V=2.5A；
(2)由题意可知，电暖气在P?=2 000 W=2 kW，正常工作时间t=2 h． 由P?Wt可得，这次使用时消耗的电能： W=P?t=2 kW×2 h=4 kW·h.
5．解：(1)外船底最深处距离水面0.5 m，该处所受水的压强为：
p??gh=1.0?103kg／m3×10 N／kg×0.5 m=5 000 Pa；
(2)游船处于漂浮状态，故所受浮力为：
F浮?G总?m总g=2 000 kg×10 N／kg=20 000 N；
游船满载时，游船排开水的体积为：
V20000N排?F浮??水g1000kg/m3?10N/kg=2m3；
(3)游船所受水的阻力为200 N，则游船受到的牵引力为：F=?=200 N；
游船有用功率为：P有?Fv=200 N×1.5 m／s=300 W;
驱动电机的功率为：P总?P有??300W80%=375W； 由P总?UI可得，驱动电机的工作电流为：
I?P总375WU?50V=7.5A；
答：(1)该船满载时，外船底最深处距离水面0.5 m，该处所受水的压强是5 000 Pa； (2)该游船满载时，游船排开水的体积为2m3． (3)此时驱动电机的工作电流为7.5 A．
6．解：(1)因为利用热的水蒸气工作，所以所用软管需要具有耐高温、柔韧性好、质量小的 特点；
(2)当处于高温挡时，两电阻并联，又R?=R?，
故P=P?+P?=2P?，则P?=112P=2×1 000 W=500W． 由2P?UR可得发热电阻R?的阻值为：
U22R1?P?(220V)?96.8?； 1500W (3)水吸收的热量为：Q?cm?t=4.2×103J／（kg·℃）×0.2kg×（100℃-20℃）=67 200 J，
2020年中考物理专题分类卷 题型六 综合计算(解析版)
