二轮专题提升【专题视角】达州中考从2013年起,易中难的比例从以前的7∶2∶1调整为5∶3∶2,分值从75分调整为85分,力学、电学题一般在68分左右,是得分的重头戏。综合运用与计算题都是力学、电学题各一个小题。力学题考察的是密度、压强、浮力、简单机械、功及功率、机械效率等的综合运用;电学题考察的是串并联电路、欧姆定律和电功率的综合运用。这种题型具有较高的区分度,是考生取得高分的关键。下面,我们将近几年达州中考的压轴题罗列出来,希望借此为广大考生指明复习方向,有针对性的进行训练,提高复习效率。[学生用书P166]专题六达州市中考压轴题汇编[2013·达州]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,滑轮解:(1)物体浸没在水中后,增加的深度:h=70cm-65cm=5cm=0.05;增加的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;(2)物体体积:V物=Sh=400cm2×5cm=2000cm3=2×10-3m3,∵浸没时V排=V物=2×10-3m3,∴F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N;(3)浸没时,由于不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力,∴η=W有用W总×100%=(G物-F浮)h(G物-F浮+G动)h×100%=(G物-F浮)(G物-F浮+G动)×100%,代入相关数据解得:G动=20N,完全拉出水面后,与动滑轮相连的绳子段数是3,∴拉力F′=(G物+G动)3=(100N+20N)3=40N,此时滑轮组的机械效率:η′=W有用W总×100%=G物hF′s×100%=G物3F′×100%=100N40N×3×100%=83.3%。【点悟】本题综合性较强,涉及到压强、浮力和机械效率的计算。难点在第三问,要明确利用滑轮组在水中提升物体时的有用功为:W有用=(G物-F浮)h,而不是W有用=G物h。【变式1】如图所示,某工人重600N,站在水平面上,用100N的拉力向下匀速拉动绳子,提起一浸没在水中体积为1.2×10-2m3,重360N的物体(物体始终浸没在水中,且忽略水对物体的阻力,ρ水=1×1033,g=10N/kg)。求:(1)已知工人双脚与地面的总接触面积是3×10-2m2,工人没有拉动绳子时对地面的压强;(2)物体浸没在水中时受到的浮力;(3)提起物体时滑轮组的机械效率。解:(1)工人没有拉动绳子时对地面的压力等于人的重力600N,则人对地面的压强为:p=FS=600N3×10-2m2=2×104Pa;(2)物体浸没在水中时,V排=V物=1.2×10-2m3,根据阿基米德原理,物体受到的浮力为:F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-2m3=120N;(3)η=W有用W总=G-F浮nF=360N-120N3×100N=80%。[2013·达州]如图所示,电源电压保持12V不变,L是标有“12V6W”的小灯泡,其电阻不随温度变化,R=20Ω。(1)当S、S1闭合、S2断开,且P位于滑动变阻器R0的中点时,电流表示数为0.4A,求滑动变阻器R0的最大阻值;(2)当S、S1、S2都闭合,且P位于a端时,求电流表的示数;(3)要使电路中的总功率最小,请指出开关S、S1、S2的开闭情况和滑片P的位置,并求出此时的最小功率。解:(1)当S、S1闭合、S2断开,灯L和滑动变阻器串联,灯L的电阻RL=U2P=(12V)26W=24Ω,串联电路中I=U0.5R0+RL=12V0.5R0+24Ω=0.4A,带入计算得R0=12Ω;(2)当P处于a端时,滑动变阻器被短路,灯L和电阻R并联,并联电路电压相等,都等于电源电压,所以通过灯L的电流IL=12VRL=12V24Ω=0.5A,通过电阻R的电流IR=12VR=12V20Ω=0.6A,电流表的示数I总=IL+IR=0.5A+0.6A=1.1A;(3)分析整个电路,总电压U=12V,根据电功率的公式P=U2R,当总电阻最大的时候,总功率最小,此时滑动变阻器取最大值,而RLR,小灯泡与滑动变阻器串联时阻值最大,也就是说总功率最小时,滑动触头移动到b端,S、S1闭合,S2断开,最小功率P=U2Rmax=(12V)224Ω+12Ω【变式2】如图所示,电源电压为12V,并且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为18Ω,小灯泡上标有“63W”字样。求:(1)小灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少?(2)当S闭合,S1、S2都断开时,要使小灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?(3)保持滑动变阻器的位置不变,闭合S、S1、S2,此时电流表示数变化了1A,求R0的阻值是多少?(4)闭合S、S1、S2,调节滑动变阻器,使整个电路消耗的总功率为最小,这个最小值是多少?解:(1)R灯=U额2P额=(6V)23W=12Ω,I额=P额U额=3W6V=0.5A;(2)当S闭合,S1、S2都断开时,灯L和滑动变阻器串联:U滑=U-U额=12V-6V=6V,R滑=U滑I额=6V0.5A=12Ω;(3)闭合S、S1、S2时,R0与滑动变阻器并联:I=I额+1A=0.5A+1A=1.5A,I滑=UR滑=12V12Ω=1,R0=UI-I滑=12V1.5A-1A=24Ω;(4)闭合S、S1、S2,滑动变阻器的滑片调到b端时,整个电路消耗的功率最小,I最小=I0+IR=12V24Ω+12V18Ω=76A,P最小=UI最小=12V×76A=14。[2014·达州]如图,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有边长为10cm,重力为20N的完全相同的两正方体C、D,OA∶OB=4∶3;当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm时,杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态(g=10N/kg)。求:(1)物体C的密度;(2)杠杆A端受到绳子的拉力;(3)物体D对地面的压强。解:(1)m=Gg=20N10N/kg=2,ρ=mV=2kg(0.1m)3=2×103kg/m3;(2)F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2×0.08m=8N,FA=G-F浮=20N-8N=12N;(3)由F1L1=F2L2,得FA·OA=FB·OB,∴FB=OAOB·FA=43×12N=16N,F压=F支=G-FB=20N-16N=4N,PD=F压S=4N(0.1m)2=400Pa。【变式3】配重M单独置于水平地面上静止时,对地面压强为3×105Pa,将配重M用绳系杠杆的B端,在杠杆的A端悬挂一滑轮,定滑轮重150N,动滑轮重90N,杠杆AB的支点为O,OA∶OB=5∶3,由这些器材组装成一个重物提升装置,如图所示,当工人利用滑轮组提升重力为210N的物体以0.4m/s的速度匀速上升时,杠杆在水平位置平衡,此时配重M对地面压强为1×105Pa。(杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计,g=10N/kg)(1)求滑轮组的机械效率是多少?(2)配重M质量是多少千克?(3)为使配重M不离开地面,人对绳的最大拉力是多少牛顿?解:(1)根据图示可知,n=2,则F=12(G+G动)=12(210N+90N)=150N,滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=GhFs×100%=G2F×100%=210N2×150N×100%=70%;(2)设配重M的底面积为S,由p=FS可得:3×105Pa=GMS①,当物体匀速上升时,作用在杠杆A端的力:FA=3F+G定=3×150N+150N=600N,由杠杆平衡条件可得FB×OB=FA×OA,即FB=OAOB×FA=600N×53=1000N,由p=FS可得:1×105Pa=GM-FBS=GM-1000NS②,联立①②可得:3=GMGM-1000N,GM=1500N,由G=mg可得,m=GMg=1500N10N/kg=150kg;(3)当配重对地面的压力为0时,人对绳子的拉力最大,此时B端受到的拉力为1500N,由杠杆平衡条件可得,FB′×OB=FA′×OA,即FA′=OBOA×FB′=35×1500N=900N,由二力平衡条件可得:3F′+G定=FA′,F′=FA′-G定3=900N-150N3=250N。[2014·达州]如图甲所示电路,电源电压及灯泡L的电阻均不变,滑动变阻器的最大阻值为R1=20Ω。当S1、S2均闭合且滑片P滑到b端时,电流表A1、A2的指针恰好指到同一位置,如图乙所示;当S1、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时,电流表A1的示数为0.4A。求:(1)电源电压;(2)R2的电阻;(3)整个电路消耗的最小电功率。解:(1)S1、S2均闭合,滑片P滑到b端时,R2短路,灯L与R1并联,由题图可得:I=1AIL=0.2A,∴I1=I-IL=1A-0.2A=0.8A,U=I1R1=0.8A×20Ω=16V;(2)S1、S2均断开,滑片P置于滑动变阻器的中点时,R2与R′1串联,由I=UR得R总=UI′=16V0.4A=40Ω,R2=R总-R′1=40Ω-10Ω=30Ω;(3)由P=U2R可知:U一定时,当R总最大时,电路功率P最小,∴当S1、S2均断开且滑片P滑到b端时,R1与R2串联,此时R总最大,R总=30Ω+20Ω=50Ω,P最小=U2R=(16V)250Ω=5.12W。【变式4】如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“4V2W”字样,R0的阻值为16Ω。当S1、S2断开、S3闭合,滑片P从b端滑到某一位置时,滑动变阻器R接入电路的电阻减小了8Ω,此过程中电压表的示数由3.2V变为4V。求:(1)灯泡的电阻为多少?灯泡正常工作时的电流为多少?(2)电源电压和滑动变阻器的最大阻值各为多少?(不考虑温度对灯丝电阻的影响)(3)当S1、S2闭合、S3断开时,电路消耗的最小功率是多少?(符合电路操作规范要求)解:(1)灯泡正常发光时的电压为4V,电功率为2W,根据P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:IL=PLUL=2W4V=0.5A,根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:RL=ULIL=4V0.5A=8Ω;(2)当S1、S2断开、S3闭合,等效电路图如图1所示,图1由于滑片P从b端滑到某一位罝时,电压表的示数由3.2V变为4V,则当滑片P在b端时电压表的示数为3.2V,电路中的电流为I1=U1RL=3.2V8Ω=0.4A,根据串联电路的特点和欧姆定律可得:电源电压U=I1(RL+R0+Rab)=0.4A×(8Ω+16Ω+Rab)①,当滑片P在某一位罝时电压表的示数为4V,由于灯泡的实际电压与额定电压相等,则灯泡正常发光,所以电路中的电流为I2=IL=0.5A,根据串联电路的特点和欧姆定律可得:电源电压U=I2(RL+R0+R′)=0.5A×(8Ω+16Ω+R′)②,已知Rab-R′=8Ω③,联立①②③方程解得:Rab=16Ω,R′=8Ω,U=16V;(3)当S1、S2闭合、S3断开时,等效电路图如图2所示,图2滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路的总功率最小,则I滑=URab=16V16Ω=1A,I0=UR0=16V16Ω=1A,所以并联电路中干路电流I=I滑+I0=1A+1A=2A,电路的最小功率:Pmin=UI=16V×2A=32W。[2015·达州]某工人用如图所示的装置把一重为1200N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10秒,已知斜面长6m、高2m,此装置的机械效率为80%(滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计)。求:(1)拉力F;(2)拉力F做功的功率;(3)箱子和斜面间的摩擦力。解:(1)由η=W有用W总=GhF·2L,得F=Gh2ηL=1200N×2m2×80%×6m=250N;