2020中考泰安物理总复习：大题突破4　计算题(二).doc

大题突破4　计算题(二) 姓名：________　班级：________　限时：________分钟 1．如图所示，光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动，木条的A端竖直细线连接在地板上，OA＝0.6 m，OB＝0.4 m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C，C的密度为0.8×103 kg/m3，B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5 N的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为300 g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4 s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0，(忽略细线的重力，g取10 N/kg)求： (1)木块C受到细线的拉力； (2)小球刚放在B端时A端受到细线的拉力； (3)小球的运动速度。 2．如图甲、乙所示，志诚同学设计了一个便携式水深测量仪，它主要由测量头A和控制盒B构成，它们之间用有绝缘皮的细导线连接。测量头的测量面是一个涂有绝缘漆的面积为2 cm2的压敏电阻R1，R1的阻值随水对它的压力F的变化关系如图丙所示。控制盒内定值电阻R0的阻值为10 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为100 Ω，电源电压保持不变，导线电阻不计，电压表的量程为0～3 V。该仪器在使用时，通过控制盒的最大功率和最小功率的比值来测量水的深度。R1未放入水中时，闭合S，断开S1，将R2的滑片移至最上端，此时电压表示数达到最大值。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g (1)电源电压是多少？ (2)当把测量头放到水下10 m时，R1的电阻是多少？ (3)当把测量头放到水下10 m时，控制盒的最大功率和最小功率的比值是多少？  参考答案 1．解：(1)溢水杯内盛满水，木块C浸入水中一半时，其受到的浮力：F浮＝G排＝0.5 N， 根据F浮＝ρ液gV排可得，排开水的体积： V排＝eq \f(F浮,ρ水g)＝eq \f(0.5 N,1.0×103 kg/m3×10 N/kg)＝5×10－5 m3； 所以木块C的体积： VC＝2V排＝2×5×10－5 m3＝1×10－ 木块C的重力： G＝mg＝ρCVCg＝0.8×103 kg/m3×1×10－ 则B端木块C所受的拉力： FB＝G－F浮＝0.8 N－0.5 N＝0.3 N。 (2)小球的质量：m球＝300 g＝0.3 kg， 所以小球的重力：G球＝m球g＝0.3 kg×10 N/kg＝3 N， 小球刚放在B端时，B端受到的力： F′B＝FB＋G球＝0.3 N＋3 N＝3.3 N， 根据杠杆平衡条件得出关系式： FA×OA＝FB′×OB， 则A端受到细线的拉力： FA＝eq \f(FB′×OB,OA)＝eq \f(3.3 N×0.4 m,0.6 m)＝2.2 N。 (3)设小球的运动速度为v，则小球滚动的距离s＝vt， 当A端的拉力为0时，杠杆再次平衡，此时小球到O点距离： s′＝s－OB＝vt－OB＝v×4 s－0.4 m， 根据杠杆平衡条件可知： G球×s′＝FB×OB， 即3 N×(v×4 s－0.4 m)＝0.3 N×0.4 m， 解得：v＝0.11 m/s。 2．解：(1)当R1未放入水中时，由图丙可知R1＝30 Ω， 当闭合S，断开S1，R2的滑片移至最上端时，电压表示数达到最大值3 V， 此时电路中的电流： I＝I0＝eq \f(U0,R0)＝eq \f(3 V,10 Ω)＝0.3 A， 电源电压： U＝I(R0＋R1)＝0.3 A×(10 Ω＋30 Ω)＝12 V。 (2)当把测量头放到水下深度h＝10 m时，R1受到的压强： p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10 m＝1×10 R1受到的压力： F＝pS＝1×105 Pa×2×10－4 m2 由图象丙知，此时压敏电压R1的阻值为R1′＝10 Ω。 (3)当闭合S，断开S1，控制盒能达到的最大功率： P最大＝UI＝12 V×0.3 A＝3.6 W， 此时压敏电阻R1的阻值为R1′＝10 Ω，当变阻器R2连入阻值最大时，控制电路的总电阻最大为R控最大＝R0＋R2大＝10 Ω＋100 Ω＝110 Ω， 整个电路最大电阻： R最大＝R控最大＋R1′＝110 Ω＋10 Ω＝120 Ω， I最小＝eq \f(U,R最大)＝eq \f(12 V,120 Ω)＝0.1 A， P控最小＝I最小2R控最大＝(0.1 A)2×110 Ω＝1.1 W， 最大功率与最小功率的比值： P最大∶P控最小＝(3.6 W)∶(1.1 W)＝36∶11。