专题三计算题.doc

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1、专题三　计算题1．(2013·阜新)建筑工人用如图所示的滑轮组，将边长为0.3m、密度为2.8×103kg/m3的正方体大理石块从地面匀速提升到12m高的五楼，所用时间30s，动滑轮重20N，不计绳重和摩擦．g＝10N/kg.求：(1)大理石块放在水平地面上时，对地面的压强是多少Pa?(2)大理石块上升的速度是多少m/s?(3)工人对绳子的拉力是多少N?解析　(1)∵ρ＝，∴大理石的质量m＝ρV＝2.8×103kg/m3×(0.3m)3＝75.6kg，大理石对水平地面的压力F＝G＝mg＝75.6kg×10N/kg＝756N，大理石对地面的压强

2、p＝＝＝8400Pa；(2)大理石上升的速度v＝＝＝0.4m/s；(3)由图示滑轮组可知，承重绳子的股数n＝2，拉力大小F＝＝＝388N.答案　(1)大理石块放在水平地面上时，对地面的压强是8400Pa.(2)大理石块上升的速度是0.4m/s.(3)工人对绳子的拉力是288N.2．潜艇是一种能潜入水下活动和作战的舰艇，也称潜水艇，是海军的主要舰种之一．我国拥有的长征6号核动力潜艇，长120m．宽10m，它浸没在水下的排水量为6500t，若海水密度取1.0×103kg/m3.求：(1)潜艇浸没在水下所受浮力的大小．(2)潜艇深潜到水下300m时

3、海水对它的压强．(3)潜艇的艇壳要用抗压能力很强的特种钢材制成．为什么？解析　浮力的计算公式为F浮＝G排＝m排g，液体压强的计算公式为p＝ρgh.根据具体条件进行计算．液体压强随着深度的增加而增大，潜艇在水中位置越深，水对潜艇产生的压强就越大．答案　(1)利用阿基米德原理进行解题．F浮＝G排＝m排g＝6500×103kg×10N/kg＝6.5×107N；(2)液体压强计算公式为p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×300m＝3×106Pa；(3)液体压强随着深度的增加而增大，潜艇在水中位置越深，水对潜艇产生的压强就越大．3．(2

4、012·台州)光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，小柯用它设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图甲所示．(电磁继电器线圈的电阻不计)　甲　　　　　　　　　　　乙(1)导线________(选填“A”或“B”)连接家庭电路中的火线．(2)小柯的设计要求是：“智能家居照明灯”在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭．那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而________．(3)保持光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示．计算滑动变阻器的最大阻值是多少欧？(电源电压U0不变)解析　(

5、1)根据安全用电的原则可知，当灯泡不工作时其两端应无电，故A是火线、B是零线；(2)天暗时自动电灯亮说明此时照明电路闭合即衔铁断开，由题图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小，根据R＝U/I．可知电路中的电阻变大即此时光敏电阻的阻值变大；反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小．(3)当滑片位于b端时，电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源的电压，由图可知电源的电压U＝12V；当滑片位于a端时滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，由表可知，I＝0.1A，U

6、光敏＝2V，则R1两端电压U1＝U－U光敏＝12V－2V＝10V.滑动变阻器最大阻值Rab＝＝＝100Ω.答案　(1)A　(2)减小　(3)滑动变阻器的最大阻值是100欧．4．(2013·柳州)如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V　3W”(灯泡电阻不变)，开关S闭合．当S1、S2断开，滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的电阻减小6Ω，电流表的示数变化0.1A，灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为______A；保持滑片P位置不变，闭合S1、S2，电流表的示数又变化了1.5A．当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗的最小功率为______

7、W.解析　开关S闭合：当S1、S2断开，滑片P在b端时，等效电路图如图1所示；滑片滑到某一位置时，等效电路图如图2所示；保持滑片P位置不变，闭合S1、S2，等效电路图如图3所示．图1　　　　　　　　　　图2图3(1)图2中：∵串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，∴根据P＝UI可得，电路中的电流：I2＝IL＝＝＝0.5A，(2)∴图1中的电流I1＝I2－0.1A＝0.5A－0.1A＝0.4A，图3中电流表的示数I3＝I2＋1.5A＝0.5A＋1.5A＝2A，根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω，∵电源的电压不变，∴U＝I1(RL

8、＋Rab)＝I2(RL＋Rab－6Ω)，即0．4A×(12Ω＋Rab)＝0.5A×(12Ω＋Rab－6Ω)解得：Rab＝18Ω，电源的电压U＝0.4A×(12Ω＋R