1、专题四综合应用专题综合应用题是理解物理概念、物理规律，培养应用这综合应用题是理解物理概念、物理规律，培养应用这些概念和规律解决有关问题的能力的主要途径，也是综合些概念和规律解决有关问题的能力的主要途径，也是综合考查对物理概念、规律的理解以及分析解决问题能力的重考查对物理概念、规律的理解以及分析解决问题能力的重要方法，是中考物理试题中必不可少的题目类型，具有分要方法，是中考物理试题中必不可少的题目类型，具有分值大、综合性强等特点。近年来，滨州市中考综合应用题值大、综合性强等特点。近年来，滨州市中考综合应用题注重联系社会生产和生活实际，考查应用物理知识计算、注重联系社会生产和生活实际，考查应用物理
2、知识计算、解释、描述实际问题的能力。从内容看，主要集中在力解释、描述实际问题的能力。从内容看，主要集中在力学、电学和热学。学、电学和热学。解综合应用题的一般步骤：解综合应用题的一般步骤：一、细心读题审题；一、细心读题审题；二、寻找解题根据；二、寻找解题根据；三、解答和检验。三、解答和检验。解计算题的一般要求：解计算题的一般要求：一、要明确已知条件和相对隐含条件，确定主要解题一、要明确已知条件和相对隐含条件，确定主要解题步骤；步骤；二、分析判断，找到解题的理论依据；二、分析判断，找到解题的理论依据；三、分清各个物理过程、状态及其相互联系；三、分清各个物理过程、状态及其相互联系；四、计算过程应正确
3、、规范；要正确写出有关的公四、计算过程应正确、规范；要正确写出有关的公式，正确代入公式中物理量的数字和单位，能画图的可以式，正确代入公式中物理量的数字和单位，能画图的可以作图辅助解题。作图辅助解题。解综合应用题应注意：解综合应用题应注意：单位的统一性；物理量的同体性、同时性；解题的规范单位的统一性；物理量的同体性、同时性；解题的规范性。性。命题点一命题点一 力学类综合应用力学类综合应用例例1 1(2017(2017深圳中考深圳中考)如图是现代家庭使用的升降衣架的结如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便地晾起洗好的衣服，其实就是通过构示意图，它可以很方便地晾起洗好的衣服，其实就是
4、通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为服质量为4 kg4 kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1 kg1 kg。小燕。小燕同学用力同学用力F F拉动绳子自由端，在拉动绳子自由端，在5 s5 s时间内使衣服匀速上移时间内使衣服匀速上移0.5 m(0.5 m(g g取取10 N/kg10 N/kg，不计绳重和摩擦，不计绳重和摩擦)求：求：(1)(1)绳子自由端拉力绳子自由端拉力F F的大小；的大小；(2)(2)拉力所做的功拉力所做的功W W；(3)(3)拉力的功率拉力的功率P P；(4)(4)整个
5、过程中机械效率整个过程中机械效率。【思路点拨】【思路点拨】(1)(1)分析滑轮组承担物重的绳子股数，计算分析滑轮组承担物重的绳子股数，计算绳子自由端拉力绳子自由端拉力F F的大小；的大小；(2)(2)根据公式根据公式W WFsFs计算拉力所做计算拉力所做的功；的功；(3)(3)根据公式根据公式P P 计算拉力的功率；计算拉力的功率；(4)(4)先计算有先计算有用功，根据用功，根据 计算机械效率。计算机械效率。【自主解答】【自主解答】解：解：(1)(1)由图知，使用滑轮组承担物重的由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数绳子股数n n4 4，所承受的总重力：，所承受的总重力：G G总总m m总总g
6、g(4 kg(4 kg1 kg)1 kg)10 N/kg10 N/kg50 N50 N，答：答：(1)(1)绳子自由端拉力的大小为绳子自由端拉力的大小为12.5 N12.5 N；(2)(2)拉力所做的功为拉力所做的功为25 J25 J；(3)(3)拉力的功率为拉力的功率为5 W5 W；(4)(4)整个过程中机械效率为整个过程中机械效率为80%80%。1.(20171.(2017聊城中考聊城中考)如图所示，水平地面上有一底面积为如图所示，水平地面上有一底面积为1.51.510102 2 m m2 2的圆柱形容器，容器中水深的圆柱形容器，容器中水深40 cm40 cm，一个棱长为，一个棱长为10
7、cm10 cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为到的拉力为4 N4 N。(g(g取取10 N/kg)10 N/kg)求：求：(1)(1)此时容器底受到水的压强和压力；此时容器底受到水的压强和压力；(2)(2)此时物块受到的浮力和物块的质量；此时物块受到的浮力和物块的质量；(3)(3)细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积。细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积。【答案】【答案】解：解：(1)(1)水的深度水的深度h h40 cm40 cm0.4 m0.4 m，水对容器底的压强：水对容器底的压强：p pghgh1.01.010103
8、 3 kg/m kg/m3 310 N/kg10 N/kg0.4 m0.4 m4 410103 3 Pa Pa，由由p p 可得，水对容器底的压力：可得，水对容器底的压力：F FpSpS4 410103 3 Pa Pa1.51.510102 m22 m260 N60 N。FS(2)(2)木块的体积木块的体积V V10 cm10 cm10 cm10 cm10 cm10 cm1 110103 3 m m3 3，物块浸没在水中时受到的浮力：物块浸没在水中时受到的浮力：F F浮浮水水gVgV排排水水gVgV1.01.010103 3 kg/m kg/m3 310 N/kg10 N/kg1 110103
9、 3 m m3 310 N10 N，物块受力平衡，物块受力平衡，F F浮浮F F拉拉G G，则物块所受重力：则物块所受重力：G GF F浮浮F F拉拉10 N10 N4 N4 N6 N6 N，由由G Gmgmg可得，物体的质量：可得，物体的质量：(3)(3)因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，所以剪因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，所以剪断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以F F浮浮G G6 N6 N，由由F F浮浮液液gVgV排排可得，物块静止时浸入水中的体积：可得，物块静止时浸入水中的体积：答：答：(1)(1
10、)此时容器底受到水的压强为此时容器底受到水的压强为4 410103 3 Pa Pa，压力为，压力为60 N60 N；(2)(2)此时物块受到的浮力为此时物块受到的浮力为10 N10 N，物块的质量为，物块的质量为0.6 kg0.6 kg；(3)(3)细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积为细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积为6 610104 4 m m3 3。命题点命题点二二 热学类综合应用热学类综合应用例例2 2(2017(2017大连中考大连中考)某家庭用的燃气热水器，将某家庭用的燃气热水器，将20 kg20 kg的的水从水从10 10 加热到加热到60 60，完全燃烧了，完全燃烧了0.2
11、1 m0.21 m3 3的煤气。已的煤气。已知水的比热容为知水的比热容为4.24.210103 3 J/(kg)J/(kg)，煤气的热值为，煤气的热值为4 410107 7 J/m J/m3 3。试求：。试求：(1)(1)煤气完全燃烧放出的热量是多少？煤气完全燃烧放出的热量是多少？(2)(2)水吸收的热量是多少？水吸收的热量是多少？(3)(3)该热水器烧水的效率是多少？该热水器烧水的效率是多少？【思路点拨】【思路点拨】(1)(1)根据公式根据公式Q Q总总VqVq计算煤气完全燃烧放出计算煤气完全燃烧放出的热量；的热量；(2)(2)根据公式根据公式Q Q吸吸c c水水m m(t tt t0 0)
12、计算水吸收的热量；计算水吸收的热量；(3)(3)根据根据 计算热水器烧水的效率。计算热水器烧水的效率。【自主解答】【自主解答】解：解：(1)(1)煤气完全燃烧放出的热量：煤气完全燃烧放出的热量：Q Q放放qVqV4 410107 7 J/m J/m3 30.21 m0.21 m3 38.48.410106 6 J J。(2)(2)水的质量：水的质量：m m20 kg20 kg，初温：，初温：t t0 010 10，最终温度：，最终温度：t t60 60，水吸收的热量：，水吸收的热量：Q Q吸吸c c水水m m(t tt t0 0)4.24.210103 3 J/(kg)J/(kg)20 kg2
13、0 kg(60(60 10)10)4.24.210106 6 J J。(3)(3)该热水器烧水的效率：该热水器烧水的效率：50%50%。答：答：(1)(1)煤气完全燃烧放出的热量是煤气完全燃烧放出的热量是8.48.410106 6 J J；(2)(2)水吸收的热量是水吸收的热量是4.24.210106 6 J J；(3)(3)该热水器烧水的效率是该热水器烧水的效率是50%50%。2.2.天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，请你通过计算天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，请你通过计算回答下列问题。回答下列问题。(1)(1)完全燃烧完全燃烧0.035 m0.035 m3 3的天然气放出多少焦的
14、热量？的天然气放出多少焦的热量？(2)(2)若这些热量完全被水吸收，能使多少千克的水温度升高若这些热量完全被水吸收，能使多少千克的水温度升高50 50？水的比热容水的比热容c c4.24.210103 3 J/(kg)J/(kg)，天然气的热，天然气的热值值q q4 410107 7 J/m J/m3 3【答案】【答案】解：解：(1)(1)完全燃烧完全燃烧0.035 m0.035 m3 3的天然气放出的热量：的天然气放出的热量：Q QVqVq0.035 m0.035 m3 34 410107 7 J/m J/m3 31.41.410106 6 J J。(2)(2)由由Q Q吸吸cmcmt t可
15、得，这些热量完全被水吸收后可加热水可得，这些热量完全被水吸收后可加热水的质量：的质量：答：答：(1)(1)完全燃烧完全燃烧0.035 m0.035 m3 3的天然气放出的天然气放出1.41.410106 6 J J的热量；的热量；(2)(2)若这些热量完全被水吸收，能使若这些热量完全被水吸收，能使6.67 kg6.67 kg的水温度升高的水温度升高50 50。命题点三命题点三 电学类综合应用电学类综合应用命题角度命题角度纯电学问题纯电学问题例例3 3(2017(2017鄂州中考鄂州中考)已知已知A A灯标着灯标着“6 V“6 V3 W”3 W”，B B灯标灯标着着“6 V“6 V6 W”6 W
16、”，滑动变阻器，滑动变阻器R R规格规格“50“50 2 A”2 A”。A A灯灯和和B B灯中电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示。则：灯中电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示。则：(1)(1)将将A A、B B两灯并联接在两灯并联接在6 V6 V电源两端，求电源两端，求30 min30 min内电路内电路消耗的电能。消耗的电能。(2)(2)将将A A、B B两灯串联接在某电源两端，使两灯串联接在某电源两端，使A A灯恰好正常发灯恰好正常发光，求此时光，求此时B B灯电阻。灯电阻。(3)(3)将将A A灯与滑动变阻器灯与滑动变阻器R R串联接在串联接在12 V12 V电源两端，如图乙电源
17、两端，如图乙所示。调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是所示。调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A A灯功率灯功率的的2 2倍时，求滑动变阻器的功率。倍时，求滑动变阻器的功率。【思路点拨】【思路点拨】(1)(1)首先计算两灯的功率，然后计算消耗的首先计算两灯的功率，然后计算消耗的电能；电能；(2)(2)根据根据A A灯正常发光，计算电路电流和灯正常发光，计算电路电流和B B灯两端的灯两端的电压，从而计算电压，从而计算B B灯电阻；灯电阻；(3)(3)首先计算滑动变阻器两端电首先计算滑动变阻器两端电压，根据图像得出电路电流，然后计算滑动变阻器的功率。压，根据图像得出电路电流，然后计算滑动变阻器的
18、功率。【自主解答】【自主解答】解：解：(1)(1)将将A A、B B并联接在并联接在6 V6 V电源两端时，电源两端时，两灯两端的电压均为额定电压两灯两端的电压均为额定电压6 V6 V，实际功率和额定功率，实际功率和额定功率相等，即相等，即P PA A3 W3 W，P PB B6 W6 W，电路的总功率：，电路的总功率：P P总总P PA AP PB B3 W3 W6 W6 W9 W9 W，由由P P 可得，可得，30 min30 min内电路消耗的电能：内电路消耗的电能：W W总总P P总总t t9 W9 W303060 s60 s1.621.6210104 4 J J。(3)(3)将将A
19、A灯与滑动变阻器灯与滑动变阻器R R串联接在串联接在12 V12 V电源两端时，滑动变电源两端时，滑动变阻器的功率是阻器的功率是A A灯功率的灯功率的2 2倍，由倍，由P PUIUI可知，可知，U U滑滑2 2U UA A，则，则电源的电压：电源的电压：U UU U滑滑U UA A2 2U UA AU UA A3 3U UA A12 V12 V，解得解得U UA A4 V4 V，U U滑滑2 2U UA A2 24 V4 V8 V8 V，由图像可知，此时电路中的电流由图像可知，此时电路中的电流I I0.4 A0.4 A，则滑动变阻，则滑动变阻器的功率：器的功率：P P滑滑U U滑滑I I8 V
20、8 V0.4 A0.4 A3.2 W3.2 W。答：答：(1)30 min(1)30 min内电路消耗的电能为内电路消耗的电能为1.621.6210104 4 J J；(2)(2)此时此时B B灯电阻为灯电阻为4 4；(3)(3)滑动变阻器的功率为滑动变阻器的功率为3.2 W3.2 W。命题角度命题角度电学综合问题电学综合问题例例4 4(2017(2017嘉兴中考嘉兴中考)最近我市出现了许多共享电动汽车，最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品牌电动汽这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答：车的部分参数如表所示。请回
21、答：(1)(1)如图甲所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽如图甲所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是卡所用的原理是 。(2)(2)某次启动后，汽车显示屏上出现了如图乙所示的输出电某次启动后，汽车显示屏上出现了如图乙所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦。压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦。(3)(3)根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶
22、的最需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为大距离为140 km140 km，则行驶时该车受到的阻力为多少牛。，则行驶时该车受到的阻力为多少牛。【思路点拨】【思路点拨】(1)(1)根据已知信息判断刷卡机原理。根据已知信息判断刷卡机原理。(2)(2)计计算输出电压与电流，根据公式算输出电压与电流，根据公式P PUIUI计算电动汽车的输出计算电动汽车的输出功率。功率。(3)(3)根据根据W WUItUIt计算时间，根据电能转化为机械能计算时间，根据电能转化为机械能的效率计算汽车牵引力做的功，从而算出该车受到的阻力。的效率计算汽车牵引力做的功，从而算出该车受到的阻力。【自主解答】
23、【自主解答】解：解：(1)(1)将带有磁条的租车卡靠近电动汽车上将带有磁条的租车卡靠近电动汽车上的感应器，检测头的线圈中就会产生变化的电流，感应器读的感应器，检测头的线圈中就会产生变化的电流，感应器读出信息原理就是电磁感应。出信息原理就是电磁感应。(2)(2)由图乙可知，输出电压由图乙可知，输出电压U U339 V339 V，电流，电流I I1 A1 A，则此时电动汽车的输出功率：则此时电动汽车的输出功率：P PUIUI339 V339 V1 A1 A339 W339 W。因为汽车在水平地面上匀速行驶，根据二力平衡条件可知，因为汽车在水平地面上匀速行驶，根据二力平衡条件可知，该车行驶时受到的阻
24、力该车行驶时受到的阻力f fF F396 N396 N。答：答：(1)(1)电磁感应电磁感应(2)(2)此时电动汽车的输出功率为此时电动汽车的输出功率为339 W339 W；(3)(3)将已经耗完电能的电池充满，理论上需要将已经耗完电能的电池充满，理论上需要2.252.2510104 4 s s，行驶时该车受到的阻力为行驶时该车受到的阻力为396 N396 N。3.(20173.(2017福建中考福建中考)某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P P从最右端向最左端
25、移动的过程中，从最右端向最左端移动的过程中，R R1 1的的U U I I图像如图乙所示图像如图乙所示。求：。求：(1)(1)R R1 1的阻值；的阻值；(2)(2)电路消耗的最大功率；电路消耗的最大功率；(3)(3)当当R R2 2消耗的电功率为消耗的电功率为0.5 W0.5 W时，时，R R2 2的阻值。的阻值。【答案】【答案】解：解：(1)(1)由由R R1 1的的U U I I图像可知，通过图像可知，通过R R1 1的电流与电的电流与电压成正比，压成正比，R R1 1为定值电阻，当为定值电阻，当U U1 16 V6 V时，时，I I1 10.6 A0.6 A，由欧，由欧姆定律可知，姆定
26、律可知，(2)(2)当滑动变阻器连入电路的电阻为零时，电路中的电流最当滑动变阻器连入电路的电阻为零时，电路中的电流最大，此时电阻大，此时电阻R R1 1两端的电压等于电源电压，电源电压：两端的电压等于电源电压，电源电压：U UU U1 16 V6 V，最大电流：，最大电流：I I1 10.6 A0.6 A，电路最大功率：电路最大功率：P PUIUI1 16 V6 V0.6 A0.6 A3.6 W3.6 W。则则R R2 2的最大值：的最大值：R R最大最大R RR R1 14040101030 30，所以，所以，R R2 25050应舍去，故应舍去，故R R2 22 2。答：答：(1)(1)R R1 1的阻值为的阻值为10 10；(2)(2)电路消耗的最大功率为电路消耗的最大功率为3.6 W3.6 W；(3)(3)当当R R2 2消耗的电功率为消耗的电功率为0.5 W0.5 W时，时，R R2 2的阻值为的阻值为2 2。
