1、微专题五 电学计算 第五节 力电综合类计算 玩转重庆玩转重庆10年中考真题年中考真题 1(2016重庆A卷20题8分)小杜家有一台浮管式水力发电机，它可以利用流水资 源实现24小时全天候发电图甲是发电机在流水中的工作示意图，在水深1 m、 水面宽1 m、横截面为矩形的沟渠中发电机的输出功率和水流速度的关系如图乙 所示求： 第1题图 (1)当水流速度为1.5 m/s时，24 h可以发电多少千瓦时？ (2)发电机对家里“220 V 800 W”的电饭锅供电，实测家中电压约为额定电压的 0.9倍，电饭锅煮饭时的实际功率约为多少瓦？ (3)水力发电利用了大量流水资源，当水流速度为1.5 m/s时，1
2、h通过沟渠横截面 的水是多少吨？ 解：(1)从题图乙可知，当水流速为1.5 m/s时，发电机的输出功率为500 W 工作24 h发电量WPt0.5 kW24 h12 kW h (2)电饭锅煮饭的实际功率：P实 P额(0.9)2800 W648 W (3)当水流速度为1.5 m/s时，1 h通过沟渠横截面的水的体积是 VSvt1 m21.5 m/s3 600 s5 400 m3 水的质量：mV1103 kg/m35 400 m35.4106 kg5.4103 t 2 2 U U 实 额 2(2016重庆B卷20题8分)物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪它主 要是由探头A和控制盒B构成，它们之
3、间用有绝缘皮的细导线相连形成回路， 如图甲所示其中探头A是一个底面积为10 cm2、高5 cm、重2.5 N 的圆柱体， 探头A的底部为压敏电阻R(R与水接触的表面涂有绝缘漆)，工作时底部始终与 水平面相平，压敏电阻R随表面压力大小的变化如图乙所示A和B间的电路连 接关系如图丙所示，其中电源 电压恒为3 V，电流表盘改装 成深度表(导线的重力与体积 均不计)兴趣小组的同学将 探头A缓慢放入水中(g取10 N/kg)，求： 第2题图 (1)探头A有 体积浸入水中时，R底部受到水的压强是多少Pa? (2)探头A全部浸入水中时，导线对探头A的拉力是多少N? (3)将探头投入看似不深的水平池底，静止时
4、(R与池底未紧密结合)导线已松弛， 电流表示数是0.4 A，则表盘0.4 A处应该标水的深度值为多少m? 1 2 解：(1)A浸入一半在水中时，R底部受到水的压强 p水gh1103 kg/m310 N/kg2.5102 m250 Pa (2)A全部浸入水中时所受浮力： F浮水gV1103 kg/m310 N/kg10104 m25102 m0.5 N 导线对A的拉力：F拉GF浮2.5 N0.5 N2 N (3)电流为0.4 A时，R 7.5 ，由图乙可知F压敏75 N 容器底部对A的支持力：F AGF浮2.5 N0.5 N2 N 水对A底部的压力：F水压F压敏F A75 N2 N73 N 水对
5、A底部的压强：p水 7.3104 Pa 3V = 0.4A U I F 水压 SA 73 N 1010 4 m2 p 水 水g 7.3104Pa 1103kg/m310 N/kg 表盘0.4 A处应该标水深：h水 7.3 m 3(2018重庆A卷20题8分) 为探究平衡木受力特点，喜爱体操的小薇设计了一 个平衡木模型整个装置如图甲所示，AB可绕支点O无摩擦转动，C处固定一 竖直硬杆，硬杆的底部安装了压敏电阻片R，R所在的电路放在了硬杆内(整个 装置除硬杆以外，其它部分的重力均不计)，且AB5 m，OABC1 m，电源 电压恒为3 V，硬杆底部R阻值随地面对它的支持力F变化的关系如图乙所示， 整
6、个装置放在水平地面上，AB始终处于水平平衡状态，当重360 N的小薇站在A 点时，电流表的示数为0.1 A，求： (1)小薇在A点时，C处受到硬杆的拉力； (2)小薇在A点时，地面对硬杆底部R的支持力； (3)当电流表的示数为0.3 A时，小薇距A点多少米？ 第3题图 解：(1)OC的长度：LOCLABLOALBC5 m1 m1 m3 m，由杠杆平衡 条件可得：F拉LOCG人LOA，则此时C处受到硬杆的拉力： F拉 120 N (2)小薇在A点时，压敏电阻的阻值：R 30 由图乙可知：此时地面对硬杆底部R的支持力：F60 N (3)小薇在A点时，硬杆受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力；
7、由于 硬杆受到的拉力与C处受到硬杆的拉力是一对相互作用力，所以二力大小相等， 即：F拉F拉120 N， 故硬杆的重力：G杆F拉F120 N60 N180 N 当电流表的示数为0.3 A时，压敏电阻的阻值：R 10 G 人LOA LOC 360 N1 m 3 m 3V = 0.1A U I 3V = 0.3A U I 由图乙可知：此时地面对硬杆底部R的支持力：F300 N 由于FG杆，所以，此时小薇在O点的左方 此时硬杆受到竖直向下的重力和C处对它的压力、竖直向上的支持力 则C处对硬杆的压力：F压FG杆300 N180 N120 N 由于C处对硬杆的压力与硬杆对C处的支持力是一对相互作用力， 所
8、以二力大小相等，即：F支F压120 N 由杠杆平衡条件可得： F支LOCG人L 则小薇到O点的距离：L 故小薇到A点的距离：LLLOA1 m1 m2 m F 支LOC G 人 120 N3 m 360 N 1 m 4. (2019重庆A卷19题8分)如图甲的储水容器底有质量0.5 kg，底面积100 cm2的长 方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连，距容器底 0.4 m处的侧壁有排水双控阀门控制电路如图乙所示，其电源电压U12 V， R010 ，当电流表示数为0.6 A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排 水力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示(弹簧均在弹性
9、限度内 )求： (1)浮桶的重力是多少牛？ (2)未加水时，力敏电阻所受压力为2 N，电流表的示数是多少安？ (3)当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？ 第4题图 压力F/N 2 4 12 15 电阻R/ 110 70 16 10 解：(1)浮桶的重力：Gmg0.5 kg10 N/kg5 N (2)未加水时，力敏电阻所受的压力为2 N，由表可知：此时力敏电阻的阻值为110 此时电路中的总电阻：RR0RF10 110 120 故电流表的示数：I 0.1 A (3)已知当电流表示数为0.6 A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水 此时电路中的总电阻：R 20 此时力敏电阻的阻值：RFRR020 10 10 由表可知：此时力敏电阻所受的压力F15 N 由于物体间力的作用是相互的，则此时浮桶所受的弹簧的压力也为15 N 12 120 UV R 12V 0.6A U I 此时浮桶受到竖直向下的重力、弹簧对它竖直向下的压力、水对它竖直向上的浮力 则浮桶受到的浮力：F浮GF5 N15 N20 N 浮桶排开水的体积：V排 2103 m3 此时浮桶浸入水中的深度：h浸 0.2 m 故此时容器内水的深度：hh浸h00.2 m0.4 m0.6 m F 浮 水g 20 N 1103kg/m310 N/kg V 排 S 桶 210 3 m3 10010 4 m2
