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专题五综合应用题综合应用计算题常考知识点：电路计算(包括电流、电压、电阻、电功、电功率等)；密度知识的应用；压强和浮力；功、机械能和机械效率；热量等方面。试题特点：信息量较大，通常以文字、图表、图象等多种方式给出条件。(1)仔细审题，抓关键字词、关键条件，并做好恰当标记，避免遗忘和重复不必要的阅读。(2)分析时可用草稿纸，在上面理清思路，确定解题的步骤。(3)解答过程书写要规范：字迹清晰，公式正确，符号使用恰当，有必要的文字说明，和主要解题步骤，呈现出的解题过程思路清晰。力学综合应用题力学综合计算题考查的主要内容有质量、密度、速度、压强、浮力、功、功率、简单机械和机械效率等知识的综合计算问题。【例1】(2015·莱芜)如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图，吊臂前端由滑轮组组成，动滑轮总重300kg，绳重和摩擦不计。现在用此起重机从水中把质量为2×103kg，体积为0.8m3的物体G匀速提起，滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为3kW(g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)。求：(1)物体完全浸没在水中时受到的浮力。(2)物体离开水面前拉力F的大小。(3)物体离开水面前上升的速度。(4)物体离开水面前，滑轮组的机械效率多大。【解析】(1)物体未露出液面，物体排开水的体积与物体体积相等，由阿基米德原理可求出物体的浮力；(2)物体离开水面前受重力、拉力和浮力的作用，根据受力平衡求出滑轮组对物体的拉力G′；求出动滑轮的重力，由于绳重的摩擦不计，则利用F＝13(G′＋G动)求绳子的拉力。(3)根据P＝Fv即可求出上升的速度；(4)根据η＝G有用W总＝G′hFs＝G′h1n（G′＋G动）×nh＝G′G′＋G动求机械效率。【答案】(1)V排＝V物＝0.8m3，F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m3＝8×103N；(2)G物＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N，G′＝G－F浮＝2×104N－8×103N＝1.2×104N，G动＝m动g＝300kg×10N/kg＝3×103N，F＝13(G′＋G动)＝13×(1.2×104＋3×103N)＝5×103N；(3)由p＝Wt＝Fv，求出vF＝pF＝3000W5000N＝0.6m/s，v物＝13vF＝13×0.6m/s＝0.2m/s；(4)η＝W有W总＝G′hG′h＋G′动h＝G′G′＋G动＝1.2×104N1.2×104N＋3×103N＝80%。【方法归纳】本题为力学综合题，考查了学生对速度公式、阿基米德原理、简单机械、功率公式、效率公式的掌握和运用，知识点多、综合性强，要求灵活运用所学知识。电学综合应用题电学综合计算题考查的主要内容有：串、并联电路的特点，欧姆定律、电功、电功率和电热的综合计算问题，特别最后一、两步较难，有一定的区分度。【例2】(2015·黔西南)如图所示，电源电压为6V，小灯泡标有“4V1.6W”的字样，定值电阻R＝20Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“0～20Ω，1A”字样。求：(1)小灯泡的电阻为多大？(2)若只闭合S、S1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动？此时消耗最小功率是多少？(3)若电流表的测量范围为0～0.6A，电压表的测量范围为0～3V，当只闭合S与S2时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围。【解析】(1)根据灯泡铭牌确定其额定电压与额定功率，应用电功率的变形公式可以求出灯泡电阻。(2)分析清楚电路结构，应用串联电路特点与电功率公式求出最小电功率。(3)分析清楚电路结构，根据题意确定电路最大与最小电流，然后应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小与最大阻值，再确定其阻值变化范围。【答案】(1)由P＝U2R可知，灯泡电阻RL＝U2L额PL额＝（4V）21.6W＝10Ω；(2)由电路图可知，只闭合S、S1，两电阻串联，滑片移至b端时电路总电阻最大，功率最小，最小功率P＝U2R＋R0最大＝（6V）210Ω＋20Ω＝0.9W；(3)由P＝UI可知，灯泡额定电流IL＝PL额UL额＝1.6W4V＝0.4A，由图示电路图可知，当只闭合S与S2时灯泡与滑动变阻器串联，电流表的测量范围为0～0.6A，灯泡额定电流为0.4A，则电路最大电流I＝0.4A，由I＝UR可知，R总最小＝RL＋R滑＝UI最大＝6V0.4A＝15Ω，滑动变阻器接入电路的最小电阻，R滑最小＝R总最小－RL＝15Ω－10Ω＝5Ω，电压表的测量范围为0～3V，滑动变阻器两端最大电压U滑最大＝3V，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小，电路最小电流I最小＝ULRL＝U－U滑最小RL＝6V－3V10Ω＝0.3A，由I＝UR可知，R滑最大＝U滑最大I最小＝3V0.3A＝10Ω，滑动变阻器接入电路的阻值范围是5～10Ω。【方法归纳】本题考查了欧姆定律的应用，解决本题的关键：一是串并联电路的识别和串并联电路电压、电流以及电阻特点的应用，二是根据已知条件找到滑动变阻器调节范围，三是欧姆定律和电功率公式的灵活应用。力、电、热综合应用题电热综合题一般以电热器为载体，综合考查热量的计算，电功、电功率以及有关效率的计算。【例3】(2015·黑龙江)如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示。请完成下列各题。额定电压额定加热功率指示灯功率袋内充水自动断电温度220V500W≤0.2W1L65℃(1)请你计算电热水袋中充水的质量。(2)给它通电，当达到断电温度时，水共吸收了2.1×105J的热量，袋内水的初温是多少？(3)电热水袋此次在额定电压下通电10分钟指示灯熄灭，则电热水袋的发热效率是多少？【解析】(1)利用密度公式结合水的密度和容积求出水的质量；(2)利用水的吸热公式和比热容、吸收的热量求解初温；(3)利用吸收的热量和消耗的电能，根据效率公式求出效率。【答案】(1)由ρ＝mV可得水的质量为m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10－3m3＝1kg；(2)根据Q＝cm(t－t0)可得t0＝t－Qcm＝65℃－2.1×105J4.2×103J/（kg·℃）×1kg＝15℃；(3)由P＝Wt1可得电热水袋在额定电压下通电10min消耗的电能为W＝Pt＝500W×10×60s＝3×105J，效率为η＝QW＝2.1×105J3×105J＝70%。【方法归纳】此题考查了有关质量的计算、吸热公式的运用、效率的求解，属于综合性较强的题目，但难度不大，注意单位处理。指导与证明题推导与证明题主要考查力学的一些公式推导或证明，因此复习时应对力学、光学和电学公式推导或证明及公式间的关系重点复习，掌握其内部变化规律。【例4】(2015·杭州)如图所示，一根质量分布均匀的木棒，质量为m，长度为l，竖直悬挂在转轴O处。在木棒最下端用一方向始终水平向右的拉力F缓慢将木棒拉动到与竖直方向夹角为θ的位置(转轴处摩擦不计)。问：(1)画出θ＝60°时拉力F的力臂l，并计算力臂的大小。(2)木棒的重力作用点在其长度二分之一处，随拉开角度θ的增加，拉力F将如何变化？并推导拉力F与角度θ的关系式。【解析】(1)力臂：支点到力的作用线的距离，由此作出F的力臂，并求出其大小。(2)随拉开角度θ的增加，分析动力臂和阻力臂的变化情况，根据杠杆的平衡条件判断拉力的变化；根据三角函数，表示出力臂，根据杠杆平衡条件表示出F与θ的关系式。【方法归纳】本题考查了力臂的作图和杠杆平衡条件的应用，关键要正确理解力臂的概念，并由此熟练画出力臂，正确找到力臂的大小。