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1、综合应用题专题,实验中学新校区九年级物理组,注意事项,追踪法找思路三步解题，规范书写。公式或变形公式 有必要的文字说明 带入数字和单位 单位要换算成统一单位 不能出现 结果 一步出结果，无需写出中间的计算过程,1、为应对菲律宾对我国领土“黄岩岛”的不断挑衅，中国“向阳红06”海监船已启程赴南海维权，如图所示。“向阳红06”船总长91 m、船宽14.7 m、船底深7.6 m，满载排水量4 900 t，最大航速13.5节（约25 km/h），续航力15 000海里（约27 780 km），是一艘装备精良的现代化综合海监船。（海水的密度为1.0103 kg/m3，g取10 N/kg）（1）满载时，“
2、向阳红06”船受到的浮力有多大？（2）若船底某处距海面的深度为6 m，则该处受到海水的压强是多少？,解：（1）船的排水量m排=4 900 t=4.9106 kg“向阳红06”所受到的浮力 浮G排=m排g=4.9106 kg10 N/kg=4.9107 N（2）船底某处的压强 p=gh=1103 kg/m310 N/kg6 m=6104 Pa答：船受到的浮力为4.9107 N，船底的压强为6104 Pa,1、公式,2、代入,3、结果,必要的文字说明,用电器高中低档,2、无内胆饮水机管线机的电路原理如图，电热丝R1、R0绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态（“断开
3、”或“闭合”），可以选择出温水或开水.该管线机的额定电压是220 V，开水加热电功率是2 200 W，温水加热电功率是1 100 W.已知：电热丝R1、R0电阻不随温度变化，水的比热容c=4.2103 J/（kg），水的密度=1103 kg/m3，g取10 N/kg.求：（1）“温、开水选择开关”的状态和出温水、开水的对应关系如何？（2）饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流是多少？电热丝R0的电阻是多少？（3）现在需要100 的开水500 ml，已知水的初温是20，水需要吸收多少热量？如果电能转化为水的内能的效率是80%，饮水机正常工作时，烧开这些水需要多少时间？,（1）当选择开关闭合时，电
4、阻R1短路，电路中的总电阻小，由公式P=U2/R可知，电热器的功率大，出开水.当选择开关断开时，电阻R1、R0串联，电路中的总电阻大，由公式P=U2/R可知，电热器的功率小，出温水.（2）出开水时，电热丝中的电流 I开=P开/U=2 200 W/220 V=10 A，电热丝R0=U/I开=220 V/10 A=22.（3）水吸收的热量Q吸=cmt=4.2103 J/（kg）50010-61103 kg（100 20）=1.68105 J，产生这些热量所需的电能 W=Q吸/=168 000 J/80%=2.1105 J，饮水机工作时间t=W/P=2.1105 J/2 200 W=95.5 s.,
5、3、如图甲所示是某家用电热水壶及铭牌，如图乙所示是它的工作简化电路（R1和R2都是发热电阻），其中S是温度自动控制开关，当温度升高到一定值时，电热水壶自动切换到保温状态。（不计温度对电阻的影响）求：（1）电热水壶加热时，电路中的电流是多少？（2）电阻丝R1的阻值多大？（3）电热水壶保温11min时，电阻R1所消耗的电能是多少？,（1）5A（2）440（3）6104J,机械效率,4、百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一个衡量指标。由于多数车辆在90公里/小时接近经济车速，因此大多对外公布的理论油耗通常为90公里/小时的百公里匀速油耗。经出厂测试，某品牌汽车百
6、公里理论油耗为8L，汽车发动机的输出功率为23kw（已知汽油的密度为0.75103kg/m3,热值为4.6107J/kg）.试求：8L汽油完全燃烧放出的热量；测试时间内发动机所做的功；该品牌汽车发动机的热机效率。,汽油的质量：m=V=0.75103kg/m38103L=6kg汽油完全燃烧放出的热量：Q=mq=6kg4.6107J/kg=2.76108J汽车以90km/h的速度运动100km所需的时间：t=s/v=100km/90km/h=4000s发动机所做的功：W=Pt=23000W4000s=9.2107J发动机的效率：100%100%33.3%,某中学为学生供应开水，用锅炉将200 kg
7、的水从25 加热到100，燃烧了6 kg的无烟煤水的比热容是4.2 103 J/(kg)，无烟煤的热值是3.4107 J/kg.求：(1)锅炉内的水吸收的热量是多少？(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？(3)此锅炉的效率是多少？,解：(1)根据Q吸cm(tt0)得Q吸cm1(tt0)4.2103 J/(kg)200 kg(100 25)6.3107 J.(2)根据Q放mq得Q放m2q6 kg3.4107 J/kg2.04108 J.(3)锅炉的效率 Q吸/Q放100%6.3107J/2.04108 J100%30.9%.,太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备，某热水器每小时平均接收4.21
8、06J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20的水温度升高到40求：(1)热水器中的水吸收的热量Q；水的比热容C=4.2103J/(kg)(2)热水器的效率；(3)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）,在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如右表所示。（水的比热容为c=4.2103J/(kg)。请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：（1）水所吸收的热量；（2）电磁炉的实际功率；（3）电磁炉烧
9、水的效率。,（1（2）5min消耗的电能 或（3）,图表信息,小型风力发电机发出的电能首先经过蓄电池贮存起来，然后再由蓄电池向用电器供电如图是某小型风力发电机的输出功率与风速的关系图（1）风力发电机的输出最大功率时的风速为多少？该风力发电机固定在水平地面上时，整个装置与地面接触的面积是2，总质量为60 kg计算该装置对水平地面的压强多大？（2）若该风力发电机按输出功率为500 W发电，平均每天工作，计算一年（365天）发电量是多少？（3）风力发电与传统的火力发电相比，有什么优势和不足？,解：（1）从图像得知，当输出功率最大为1 000 W时，对应的风速为12 m/s.风力发电机对地面的压强是（
10、2）该风力发电机一年可以发电Pt0.5 3651460（3）优点：清洁能能源，环保；不足：受季节，天气影响.,图甲是某种压力秤的电路原理示意图，电压表（量程为03V）可对应显示压力的大小。已知R0=100，电源电压U=4.5V保持不变，压力传感器R的阻值随所受的压力变化的图像如图乙。（设踏板的重力忽略不计）（1）当一个重力大小为600N的中学生站在压力秤上时，电压表的示数为多少伏特？（2）此时电路所消耗的总功率为多少瓦特？,解：（1）当压力F=600N时，由图丙可知此时压力传感器的电阻R1=150 电路中的电流I1=U/（R0+R1）=4.5V/(100+150)=0.018A 电压表示数U0
11、=I1R0=0.018A100=1.8V（2）总功率P总=UI1=4.5 V0.018A=0.081W,随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭.扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能.如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：项目指标参数工作电压15 V功率30 W电池容量2 000 mAh（1）机器人吸尘的工作原理是通过电动机转动使内部压强_，从而使杂物进入吸尘器.（2）电池容量“2 000 mAh”是指当工作电流为2 000 mA，能持续供电1小时.若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间？（3）机械人的供电系
12、统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电.若返回过程中受到的阻力为20 N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米？（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）,1、（1）减小（2）I=2 A=2000 mA=1 h（3）克服阻力做的功：W=UIt=15 V2 000 mAh10%40%=4 320 Js=216 m,如图14（甲）所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为一激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2为定值保护电阻，a、b间接一“示波器”(示波器的接入不影响电路)。光敏电阻两端的电压随时间变
13、化的图象，可由示波器显示出来。水平传送带匀速前进，每当产品从传送带上通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若运送边长为0.1m，质量为0.6kg的均匀正方体产品时，示波器显示的电压随时间变化的图象如图（乙）所示。请回答下列问题：（1）此产品的密度为多大？（2）产品对传送带的压强为多大？（g取10N/kg）（3）已知计数器电路的电源电压恒为6V，保护电阻R2的阻值为40，求光敏电阻在两种状态下的阻值分别为多大？光敏电阻1h消耗的电能为多少？,解：根据题意，得：（1）m/Vm/l30.6Kg/(0.1m)30.6103Kg/m3(2)PF/Smg/l20.6Kg10N/Kg/(0.1
14、m)20.6103Pa(3)由图知，R1与R2串联，无光照时，R1的电压为4V，有光照时，R1的电压为2V：无照时I 1I2（UU1）/R2（6V4V）/400.05A R1U1/I14V/0.05A80有光照时I1I2（UU1）/R2（6V2V）/400.1A R1U1/I12V/0.1A20由图像知，1h内无光照的时间为：t1（0.6s0.4s）/0.6s3600s1200s 1h内有光照的时间为：t23600s1200s2400sWW1W2U1I1t1U2I2t24V0.05A1200s2V0.1A2400s240J480J720J,综合练习,2014年11月2日在巢湖举行第三届环巢湖全
15、国自行车赛，运动员赵华质量为70kg 参加了小组选拔赛。如图为他比赛用车，其相关数据如下表所示：(1)若碳纤维车的车胎气压为6个标准大气压，车胎的橡胶表面积约为0.4m2，则车轮胎所受的压力是多大?(1个标准大气压为1105Pa)(2)计算比赛中的自行车对地面的压强；(3)赵华往某路段匀速骑行30km，耗时50min，若该路段阻力为总重力的0.02倍，求他的骑行功率。,4、(1)2.4105Pa(2)1106Pa(3)160W,小华家买了一个家用电吹风，如图17甲所示。其简化电路如图17乙所示，主要技术参数如右表。型号SHZ2010624热风温度5075额定功率热风时：1000W 冷风时：12
16、0W额定电压220V 质量0.5kg请解答如下问题：（1）当电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是多少？（2）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率最大？此时电路中的总电流是多大？（3）当电路供电电压为200V时，电吹风电热丝的实际电功率为多大？（计算结果保留一位小数）,解：（1）当电吹风吹冷风时，由PW/t得：消耗电能：W=Pt1=120W560s3.6104J（2）当选择开关旋至B、C点时，电吹风的电功率最大由：PUI得电路中的电流：IP/U4.5A（3）电热丝的额定功率：P丝1000W120W880W由：PUI和IU/R 可得：电热丝的电阻：R丝U2/P丝55电热丝的实际功率：
17、P丝U实2/R丝727.3W,半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大。如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一空间的温度，其中电源电压是12V，定值电阻R0的阻值为10。（1）半导体的电阻随温度的升高而。（增大或减小）（2）当环境温度为20时，电流表的示数是多少？（3）电流表的读数为0.4A时，求当时环境温度是多少？（4）当环境温度为100时，电路中半导体电阻的电功率是多少？,（1）减小（2）由图像可知当t=20时，半导体电阻的阻值R1=50，因为电阻R与R0为串联，所以当环境温
18、度为20时，电流表的示数I1=0.2A；（3）当电流表的读数为I2=0.4A时，定值电阻R0的两端电压 U0=I2R0=0.4A10=4V，所以半导体电阻的两端电压 UR=U-U0=12V-4V=8V，所以半导体电阻的阻值R2=20，由图像可知当R=20，t=40；（4）由图像可知当t=100时，半导体电阻的阻值 R3=10，此时电流表的示数为I3=0.6A，所以半导体电阻的电功率P=I32R=（0.6A）210=3.6W。,底面积为200cm2、容积为500ml、重为2N的溢水杯置于水平桌面上，溢水杯中盛有某种液体，如图17所示，液面刚好齐溢口。将一个质量为64g的物块放到溢水杯中，物块浮在
19、液面上。溢到量杯中的液体是80mL。求：（1）物块受到的浮力；（2）液体的密度；（3）物块在杯中静止后溢水杯对桌面的压强。,7、(1)0.64N(2分）（2）0.8103（2分）(3)F=6N（1分）300Pa（3分）,如图所示，放在水平桌面上的塑料杯子的质量不计，向杯中倒入200g的水，水深20cm；再轻轻放入质量为40g的木块，木块静止后漂浮，水面升高了4cm（水未溢出，g=10N/kg）。求此时：水对杯子底部的压强为多少？木块受到的浮力是多少？杯子底部对水平桌面的压力是多少？,9、水对杯子底部的压强为：木块受到的浮力：杯子底部对水平桌面的压力：,将体积为、质量为0.6kg的长方体物体放入
20、盛有某种液体的容器中，物体漂浮在液面上，现用力缓慢向下压物体，当力的大小为2N时，物体刚好浸没在液体中，如图14所示。（g=10N/kg）求：（1）求物体的密度；（2）液体的密度；（3）当压物体的力为1.2N时，物体露出液面的体积,某索道全长2400m，上、下高度差约600m。如图20所示的吊车重约1500N求：（6分）（1）若吊车与钢索的接触面积为0.01m2，索道上挂吊车处的钢索承受的压强是多大？（2）若吊车从索道最高处运行到最低处，需时20分钟，吊车的速度是多少？（3）吊车的重力总共做了多少功？,在城乡建设中，推土机发挥着巨大的作用.如图为某型号履带式推土机,额定功率为2.0105 W.
21、请回答并计算：（1）推土机安装履带，是为了在松软的土地上作业时_；当推土机在湿滑的土地上作业时，履带上凸出的棱则起到_的作用.（2）当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时，在1 min内匀速前进了120 m，求推土机受到的阻力.（3）若推土机发动机的效率为40%，工作一段时间消耗柴油50 L，求此过程中推土机做的功.已知柴油的密度为0.8103 kg/m3，热值为4.0107 J/kg.,(1)减小压强增大摩擦（2）推土机做功W=Pt=Fs则牵引力F=Pt/s=2.0105 W60 s/120 m=1.0105 N由于推土机匀速运动，则推土机受到的阻力F=f=1.0105 N（3）消耗的柴油质量m=V=0.8103 kg/m35010-3 m3=40 kg柴油完全燃烧放出的热量Q=mq=40 kg4.0107J/kg=1.6109 J根据=W/Q100%可得推土机做的功W=Q=1.6109 J40%=6.4108 J,
