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第二轮专题突破能力提升第26讲计算专题1．2017年最热门的热词就是“共享”，为了响应国家“低碳环保，节能排放”的号召，“共享单车”应运而生。目前广东多地设置了共享单车租借站点，如图26－1所示。质量为55kg的小明同学在上学的路上租借了一辆自行车，从站点到学校的路程为1500m，骑车用时5min。(假设小明骑车上学做匀速直线运动)请解答下列问题：(g取10N/kg)(1)小明骑车的速度是多少？例题精选(2)若自行车的质量为15kg，每个轮胎与地面的接触面积为0.005m2，则小明骑车时车对水平地面的压强是多少？例题精选(3)若自行车匀速行驶中所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小明骑车的功率是多少？例题精选限时训练1．(2017·改编题)“可燃冰”是一种新型能源，主要成分是甲烷，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，所以“可燃冰”是一种清洁能源。2m3甲烷完全燃烧能产生________J热量，这些热量可以使250kg的水从15℃加热至______℃。[已知甲烷的热值q甲烷＝4.2×107J/m3，水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)]8.4×10795限时训练2．(2018·阜新市)甲、乙两灯的额定电压均为6V，测得两灯的电流与电压关系图象如图26－2所示。甲灯正常工作时的电阻是________Ω；当乙灯的实际功率是2.4W时，它两端的实际电压是________V；当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时，电路消耗的总功率是________W。2042.1限时训练3．(2018·成都市)成都正在大力发展包括无人机在内的高新技术产业，快递行业的一些公司积极尝试无人机送货，如图26－3所示。一架无人机载着货物在10s内沿竖直方向匀速上升5m，该货物是质量为7.2kg、体积为4.8×10－3m3的均匀实心物体，g取10N/kg。求：(1)货物的密度；(2)提升货物所做的功和功率。优化提升一、填空型计算题(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)1．小华用100N的水平推力，推着重500N的物体，在水平地面上10s内匀速直线运动了5m，物体重力做的功是________J，小华做的功是________J，功率是________W。2．总质量为2×104kg的坦克静止在水平地面上，履带与地面的总接触面积为4m2，则坦克对地面的压力为________N，压强为________Pa。0500502×1055×104优化提升54.03．用托盘天平和量筒测量小石块的密度，当天平平衡时，若放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图26－4甲所示，则小石块质量是________g；现将小石块浸没到如图26－4乙所示量筒里的水中，液面刚好升至46mL处，则石块体积是________cm3，密度是________g/cm3。202.7优化提升154．(2018·扬州市)用如图26－5装置，在20s内将80N的水桶提升3m，拉力为50N，则拉力的功率为________W，该装置的机械效率是________%，若不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为________N。5．(2018·广元市)张薇期末成绩考得好，爸爸奖励她一个新手机，张薇发现手机电池上标有“电压3.7V，容量3000mA·h”的字样，则它充满电后存储的电能为______________J，经查，该手机的待机电流为20mA，则该手机最长待机时间为__________h。802039960150优化提升506．小明坐在一列从佛山西站开往深圳的动车上，他想测动车的速度。在路上动车通过一座大桥，已知大桥长1000m，小明从上桥到离开桥，通过大桥的时间是20s，则动车速度是_______m/s；已知车长150m，则动车全部通过大桥所行驶的路程是________m，所需要的时间是________s。1150237．(2018·连云港市)天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃，水的内能增加了_________J，水的内能增加是通过________方式实现的，若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收，需要消耗______kg的天然气。[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q天然气＝4×107J/kg]8．小美用手把一个重为4N，体积是5.7×10－4m3的玩具球完全浸没到水中，玩具球受到的浮力是____N，放手后玩具球将______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，当玩具球处于静止状态后，受到的浮力是________N。优化提升3.36×106热传递0.15.7上浮4优化提升69．如图26－6所示，轻质水平木杆AB可以绕O点转动，在杆的B端用细线悬挂了盛满水的正方体容器，使该容器静止在水平桌面上，该容器的边长为10cm，质量为0.4kg，已知AO长度是OB长度的2倍，在A点用F＝4N的力竖直向下拉木杆时，容器对水平桌面的压力为_______N，水对容器底部的压力为______N。10优化提升18010．(2018·荆门市)有一台电动机，额定电压3V，额定电流1A，电动机线圈电阻0.5Ω。这台电动机正常工作1min，消耗的电能为________J，产生的热量为________J，输出的机械能为________J。11．(2018·泰州市)某电吹风工作6min，能使标有“220V20A1200r/(kW·h)”的电能表的转盘转过120转，则该电吹风消耗的电能为________kW·h，电功率为________W，这些电能可供两只“220V10W”的LED灯正常工作________h。301500.110005优化提升二、综合型计算题(g取10N/kg)(一)力学计算题12．李强骑着电动自行车以5m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶了300s，假设在此过程中电动自行车的牵引力为20N。求：(1)电动自行车行驶的路程；(2)牵引力做功的功率。优化提升解：(1)月球车受到的重力G＝mg＝140kg×10N/kg＝1400N13.如图26－7所示为我国首辆“玉兔号”月球车。登月前，在水平地面上进行了测试，月球车匀速直线行驶180m用时60min，若车的质量为140kg，受到地面的摩擦阻力为500N，网状轮子与地面接触的总面积为0.02m2。求：(1)月球车受到的重力；(2)月球车对水平地面的压强；(3)月球车在测试过程中的功率。优化提升13.如图26－7所示为我国首辆“玉兔号”月球车。登月前，在水平地面上进行了测试，月球车匀速直线行驶180m用时60min，若车的质量为140kg，受到地面的摩擦阻力为500N，网状轮子与地面接触的总面积为0.02m2。求：(1)月球车受到的重力；(2)月球车对水平地面的压强；(3)月球车在测试过程中的功率。优化提升14．(2018·聊城市)考古工作者在河底发现了古代的石像，经潜水者测量它的体积约为2m3。如图26－8所示，在打捞石像的过程中，考古工作者用动滑轮将石像匀速提升，需要竖直向上的拉力F＝1.6×104N。在没有将石像提出水面前，若不计摩擦和滑轮重力，求：(1)石像受到的浮力；(2)石像的重力；(3)石像的密度。解：(1)石像受到的浮力F浮＝G排＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×2m3＝2×104N(2)不计摩擦和滑轮重力，根据2F＝G－F浮可得石像的重力G＝2F＋F浮＝2×1.6×104N＋2×104N＝5.2×104N优化提升15.(2018·连云港市)如图26－9所示，水平地面上有一个扫地机器人，它通过安装在身体底部的三个轮子与地面接触，清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘，遇到障碍物能够自动改变方向继续行进，某次机器人连续扫地3min，总行驶路程为36m。已知机器人质量为3.8kg，圆形身体半径为0.2m，三个轮子与地面接触的总有效面积为2×10－4m2，行进中受地面的摩擦阻力大小恒为10N，忽略灰尘质量、毛刷支撑以及气流的影响。求：(1)机器人清扫工作中对地面的压强；优化提升(2)机器人在本次清扫工作中的平均速度；(3)若机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，计算机器人该段时间内牵引力的功率。优化提升解：(1)声呐探测器所受海水压强p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10m＝1×105Pa16．如图26－10为现役某导弹驱逐舰，该舰最大航速为54km/h，满载时排水量为9000t。问：(1)若声呐探测器在水下10m深处，则声呐探测器所受海水压强为多少？(ρ海水＝1.0×103kg/m3)(2)驱逐舰满载时受到海水的浮力是多少？(3)满载时以最大航速匀速航行所受海水阻力为驱逐舰重力的0.1倍，那么该导弹驱逐舰以最大航速匀速航行时，推力的功率为多少？(2)满载时的排水量为9000t，则F浮＝G排＝m排g＝9000×103kg×10N/kg＝9×107N优化提升16．如图26－10为现役某导弹驱逐舰，该舰最大航速为54km/h，满载时排水量为9000t。问：(1)若声呐探测器在水下10m深处，则声呐探测器所受海水压强为多少？(ρ海水＝1.0×103kg/m3)(2)驱逐舰满载时受到海水的浮力是多少？(3)满载时以最大航速匀速航行所受海水阻力为驱逐舰重力的0.1倍，那么该导弹驱逐舰以最大航速匀速航行时，推力的功率为多少？优化提升(二)电学、热电综合计算题17．(2018·邵阳市)某同学为自己设计了一盏调光灯，其原理如图26－11所示，已知灯L的规格为“6V3W”(不考虑灯丝电阻的变化)，滑动变阻器R的阻值范围为0～12Ω，电源电压恒为6V。求：(1)当S闭合，滑片滑至最左端后，灯丝中的电流；优化提升(2)灯正常工作一分钟所消耗的电能；(3)闭合S，再将滑片从右向左移动，灯L发光最暗时的实际功率。(2)灯正常工作一分钟所消耗的电能W＝Pt＝3W×60s＝180J优化提升解：(1)当S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联接入电路中，电源电压U＝I(R1＋R2)＝0.5A×(20Ω＋10Ω)＝15V18．(2018·桂林市)如图26－12所示，电源电压恒定，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为10Ω。当S闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.5A，求：(1)电源电压；(2)通电10s内电路消耗的总电能；(2)通电10s内电路消耗的电能W＝UIt＝15V×0.5A×10s＝75J优化提升(3)当S、S1和S2都闭合时，电流表的示数变化了0.4A，则R3的阻值是多大？此时R1的电功率是多少？优化提升19．新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图26－13甲所示。R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关。煮饭时，把电饭锅接入到220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图象如图26－13乙所示。求：(1)S和S1都闭合时，电饭锅的电功率；解：(1)由图乙可知，S和S1都闭合时，两个电阻并联，电路中总电流为3A，则电饭锅的电功率P＝UI总＝220V×3A＝660W优化提升(2)电热丝R2的阻值；(3)这30min内电饭锅产生的热量。(3)在这30min内，以3A工作了15min，2A工作了15min。电饭锅产生的热量等于消耗的电能Q＝W＝(UI1＋UI2)t＝(220V×3A＋220V×2A)×15×60s＝9.9×105J优化提升20．(2018·齐齐哈尔市)如图26－14甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖。图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1＞R2，铭牌见下表。在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证安全。电暖器有“高温挡”“中温挡”和“低温挡”三个挡位，已知c煤油＝2.1×103J/(kg·℃)，ρ煤油＝0.8×103kg/m3，解答下列问题：额定电压220V煤油体积25L功率选择高温挡：1600W中温挡：1100W低温挡：500W操作方式手动优化提升(1)煤油温度升高20℃时，吸收了多少J的热量？若不考虑热量损失，需用高温挡加热多久？额定电压220V煤油体积25L功率选择高温挡：1600W中温