初中物理计算题

小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤，他将一段密度为 $0.5\times {10}^3$千克 $/$米 ${}^3$，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示，这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米 ${}^2$，其上表面可以作为秤盘 $(g=10$牛 $/$千克），问：

（1）质量为0的刻度线的位置在哪里？

（2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？

如图所示，盛有水的圆柱形容器，侧壁上固定了一块水平挡板，挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为 $100c{m}^3$、重力为 $0.6N$的实心小球，此时水对容器底产生的压强为 $3.0\times {10}^3\mathit{Pa}$．求：

（1）容器中水的深度；

（2）挡板对小球的压力；

（3）撤去挡板，小球静止后，水对容器底压力的变化量。

在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻 $R_1$的阻值为 $30\Omega$，闭合开关 $S_1$，断开开关 $S_2$，电流表 $A_1$的示数为 $0.3A$；闭合开关 $S_1$和 $S_2$，电流表 $A_2$的示数为 $1.2A$。求：

（1）电源电压 $U$；

（2）电阻 $R_2$的阻值。

如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V 3W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关S，求：

（1）小灯泡的额定电流；

（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值。

（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率。

太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万户。如图，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为 $2m^2$， $1m^2$面积上 $1h$接收到的太阳能平均为 $2.52\times {10}^{6}J$，若阳光照射该热水器 $5h$，可以使质量为 $80\mathit{kg}$的水温度升高 ${30}^{°}\text{C}$， $[c=4.2\times {10}^{3}J/(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C})$， $q_{\mathit{干木柴}}=1.2\times {10}^{7}J/\mathit{kg}]$，求：

（1）水吸收的热量。

（2）若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，需要完全燃烧多少千克干木柴（假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收）。

（3）该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点。

如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图，每个滑轮重为 $100N$，均匀实心金属块的密度为 $8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，金属块的质量为 $80\mathit{kg}$。绳重和摩擦、滑轮与轴的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，金属块一直匀速上升。（水的密度 ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$

（1）在金属块还未露出水面时，求此时金属块所受到的浮力；

（2）在金属块未露出水面时，求人的拉力 $F$；

（3）金属块在水中匀速上升 $2m$，且金属块未露出水面时，求人的拉力所做的功。

郝奇同学周末给外婆整理房间时发现，有一双如图所示的烘鞋器左脚已不通电，右脚还能正常工作。郝奇同学在 $220V$ 的家庭电路中只接入烘鞋器的右脚，工作 $3\mathit{min}$ 观察到标有" $220V2000\mathit{imp}/(\mathit{kW}\cdot h)$ "的家用电能表指示灯闪烁了1次。再拆开检修时发现左右脚的电阻丝是并联的，左脚的电阻丝已锈蚀，于是他用一根新的电阻丝 $R_1$ 进行替换，然后在 $220V$ 家庭电路中只接入烘鞋器的两脚， $3\mathit{min}$ 内观察到这个电能表的指示灯闪烁了11次，求：

（1）只接入烘鞋器右脚时消耗的电功率；

（2）电阻丝 $R_1$ 的阻值；

（3）为使这套烘鞋器的左右脚的电功率相等，应将左脚替换为阻值为 $R_2$ 的另一新电阻丝，则 和 的阻值相差多少？

“欢迎您到海南来，这里四季春常在”。海南为了提高琼州海峡通行效率，特别开通新海港（海口）⇌徐闻港（广东）“小客车专班”，每日4个航次。两港口的跨海距离约 $20\mathit{km}$，轮渡海上航行时间约 $1.5h$。（ ${\rho }_{\mathit{海水}}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$）

（1）轮渡海上航行的平均速度约为多少 $\mathit{km}/h$？（保留一位小数）

（2）一辆小客车上船后停在船舱水平面上，车的总质量为 $2000\mathit{kg}$，车轮与水平面的总接触面积为 $0.1m^2$，它对船舱水平面的压强为多大？

（3）此小客车上船后，轮渡排开海水的体积增加了多少 $m^3$？

（4）若轮渡发动机以最大输出功率 $P$工作时，动力推进器效率为 $\eta$，当轮渡以最大航速 $v$行驶时，受到水的阻力 $f$为多大？（结果用含 $P$、 $\eta$、 $v$的代数式表示）

某电动汽车的一些性能参数如表所示。载上总质量为 $210\mathit{kg}$的司乘人员后，汽车轮胎与地面的总接触面积为 $6.4d{m}^2$。若电动机以 $50\mathit{kW}$功率驱动汽车在平直道路上以 $90\mathit{km}/h$的速度匀速行驶 $25\mathit{km}$，驱动效率为 $80\%$。求：

性能参数
整车质量	$1390\mathit{kg}$
最高时速	$130\mathit{km}/h$
续驶里程	$150～200\mathit{km}$
电动机最大功率	$70\mathit{kW}$
电池容量	$45\mathit{kW}·h$

（1）载上司乘人员后，汽车静止时轮胎对水平地面的压强。

（2）电动机在这段时间内所做的功。

（3）汽车在这段道路上行驶时受到的阻力。

据新华社报道，5月31日上午，贵阳至黄平高速公路全线通车。贵黄高速的通车，将极大地方便沿线群众出行，提升贵阳市、黔南州、黔东南州至长江三角洲、长株潭城市群通道运输能力，对完善全省高速公路网络、推动沿线资源开发、振兴乡村经济提供强有力的交通支撑。贵黄高速主线全长120.6公里，设计时速100公里。周末，小明与他爸爸从黄平开着小汽车到贵阳游玩，人和车的总质量为 $1.5t$，四轮与地面接触总面积为 $200c{m}^2$。若小汽车在行驶过程中受到的阻力是人和车总重力的0.04倍（取 $g=10N/\mathit{kg}$）。求：

（1）因车发生故障，当车停在水平的应急道上（人未下车）时，车对水平地面的压强。

（2）若该车在某平直路段以 $72\mathit{km}/h$的速度匀速行驶了 $25s$，此过程小汽车牵引力的功率。

如图所示，质量为200g的小车从斜面顶端由静止下滑，图中显示小车到达A、B、C三处的时刻（数字分别表示“时：分：秒”）。问：

（1）小车通过AB段、BC段的路程分别为多少 $m$？

（2）小车通过AC段的平均速度为多少 $m/s$？

（3）小车重力在BC段所做的功比在AB段所做的功多几分之几？

我国从远古时代就开始利用浮力了。据考古工作者发现，在距今7500年前的新石器时期，我国古代劳动人民就制造出了独木舟，如图所示。该独木舟外形可看成一个长方体，它长 $2m$、宽 $50cm$、高 $15cm$，质量为 $50kg$， $g$取 $10N/kg$， ${\rho }_{水}＝1\times {10}^{3}kg/m^3$。求：

（1）当独木舟底部距离水面 $10cm$时，底部受到的压强；

（2）独木舟空载时受到的浮力；

（3）独木舟能承载的最大货物的重量。

如图电路中，电源电压恒为 $4.5V$ ，灯泡规格是" $3V0.75W$ "。

（1）灯泡正常工作时，电压表 $V_1$ 、 $V_2$ 示数分别为多少？滑动变阻器接入的电阻为多少？

（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少？

如图所示是某温控装置的简化电路图，工作电路由电压为 $220V$的电源和阻值 $R=88\Omega$的电热丝组成；控制电路由电源、电磁铁（线圈电阻 $R_0=20\Omega )$、开关、滑动变阻器 $R_2$（取值范围 $0~80\Omega )$和热敏电阻 $R_1$组成； $R_1$阻值随温度变化的关系如下表所示，当控制电路电流 $I⩾50\mathit{mA}$时，衔铁被吸合切断工作电路；当控制电路电流 $I⩽40\mathit{mA}$时，衔铁被释放接通工作电路。

温度 ${/}^{°}\text{C}$	90	80	66	60	50	46	40	36	35	34
$R_1/\Omega$	10	20	40	50	70	80	100	120	130	150

（1）工作电路正常工作时， $R$在 $1\mathit{min}$内产生的热量是多少？

（2）当温度为 ${60}^{°}\text{C}$，滑动变阻器 $R_2=50\Omega$时，衔铁恰好被吸合，控制电路的电源电压是多少？

（3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是多少？

（4）要想要该装置所控制的最高温度降低一些，请分析说明如何改变 $R_2$的阻值。

一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母 $\lambda$表示。在标准大气压下，用一个热效率为 $40\%$的酒精炉为热源，将 $50g$初温为 $0^{°}\text{C}$的冰全部熔化为 $0^{°}\text{C}$的水，共燃烧了 $14g$酒精，酒精的热值为 $3\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$。求：

（1）冰熔化过程中吸收的热量；

（2）在标准大气压下，冰的熔化热 ${\lambda }_{冰}$。