初中物理计算题

小明的爸爸准备购买一辆SUV型（运动型多用途）轿车,可是上网搜索后有人说这种车重心较高，汽车容易翻倒。小明有些怀疑，通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度（即稳定性）后，设计并进行了如下实验：如下图所示，他首先制作了甲、乙、丙、丁四块重相同、除甲底面积较大外其他外形完全相同、重心高低不同的圆柱体，然后将它们依次放在木板上(物体不滑动)，慢慢转动木板，直至圆柱体翻到，记录此时木板转过的角度θ，记录结果如下表。
(1)小明是通过                  来判断物体的稳度。
(2)分析数据            （填实验次数的序号）可以得到稳度与重心高低之间的关系。
(3)分析小明的实验数据，发现物体的稳度还与       有关。
(4)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S，汽车的重心离地面高度为h，现有汽车甲和乙，它们的重G相同，结合小明的探究结果,你认为可以通过简单比较 或 （写出表达式）就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。
(5)小又提出了下列几个问题，对SUV型汽车生产厂家来说，最有研究价值的问题是        

A．是否可以通过加大车轮间距离提高稳度	B．如何降低用户的成本
C．稳度是否与汽车车重有关	D．如何提高大家的科学素养

近几年环保低碳风劲吹，混合动力汽车已成为车展上的“常客”。2010年3月，我国自行研制的一款混合动力汽车也在北京车展上展出。混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，动力电池通过驱动电机向车轮输送能量；当高速行驶或动力电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和动力电池还可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和动力电池还可以同时向车轮输送能量。
（1）该混合动力汽车启动时，若驱动电机两端的电压为250V，通过的电流为80A，则驱动电机的电功率为多大？
（2）该混合动力汽车所用的磷酸铁锂动力电池可储存的最大电能为2.88×10⁷J，若充电电压为320V，充电电流为50A，则对动力电池充电的时间最长为多少？（充电时无能量损耗）
（3）该混合动力汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶10min后，其内燃机消耗了汽油1.2kg，假设汽油完全燃烧所释放能量的一半转化为牵引力做功和给动力电池充电，其中动力电池储存的电能增加了7.2×10⁶J，试求汽车受到的阻力是多大？（汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg,且Q放=qm）

小明设计了如下图所示的实验装置来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小。
将物体放置在水平的长木板上，物体与木板表面粗糙程度不变，导电性能良好的弹簧其右端与物体及滑动变阻器R₁滑片P相连（不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦；滑动变阻器的阻值随长度均匀变化；探究过程中，滑片P始终在a、b间），弹簧的左端固定在墙壁上。当木板沿箭头所示的方向匀速运动时，物体和木板间发生相对滑动，物体处于平衡状态时，电流表的示数稳定不变，物体和木板间的摩擦力也不变。换用质量不同的物体，重复上述实验，发现电流表的示数随所放置物体的质量的变化而变化，不同物体所受的摩擦力f不同，滑动变阻器R₁的阻值也不同。若物体所受摩擦力f与滑动变阻器R₁的阻值的关系如右图所示，电流表的量程为“0~0.6A”，电源电压为3V。问：
（1）当滑动变阻器的滑片P指向b端时，为了保护电流表不致损坏，电阻R₀的阻值至少为多大？
（2）若电阻R₀的阻值为10Ω，某一物体在木板上处于平衡状态时，电流表的示数为0.2A，该物体所受的摩擦力是多少？
（3）当电路中电流表的示数变大时，不同的物体所受的摩擦力发生了什么变化？

R0

一个铁球，体积为30立方厘米，质量为158克，（铁的密度为7.9×10³kg/m³）
⑴．则这个铁球的重力是多少？
⑵．它是实心还是空心的？（要求有解题过程）
⑶．若为空心，空心部分的体积为多少？
⑷．若空心部分充满水，则此球的总质量为多少？

如图所示，重为3.2×10⁴N的卡车，经过一段水平路面，再以9.6×10⁴W的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行．已知车轮与地面接触的总面积为0.5m²，斜坡的机械效率为80%．求：

（1）卡车对水平路面的压强
（2）爬坡时的牵引力；
（3）爬坡时的速度．

物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究。在一个重为4N，底面积为200cm²的圆柱体薄壁玻璃容器底部，放一个边长为10cm的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水（水始终未溢出）。通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F_浮，并绘制了如图所示的图像。请回答下列问题。

(1) 分析图像可知，水的深度由0逐渐增加到8cm前的过程中，物块受到的浮力怎样变化？
(2) 当容器中的水深超过8cm以后，物块处于什么状态？为什么？
(3) 物块的密度是多少？

在一次课外活动中，某同学对家用电器进行了相关的观察和研究，他以一台电磁炉为观察研究对象，记录了有关数据，如下表：

观察对象	有关记录和相关活动
观察电磁炉铭牌	U额="220V  "  P额=1KW
观察电能表的铭牌	220V  10(40)A   50Hz  2000r/（kw·h）
用电磁炉加热一壶水 （水的质量m=2kg,初温t=30℃）	关闭家里其它用电器，只将电磁炉接入电路烧水观察电能表，表盘在5min内转了150r，此时用温度计测得的水温为50℃。

请你就这位同学在活动中获得的有关资料，求解有关问题：
（1）加热时间为5min，水所吸收的热量；[已知水的比热容c=4.2×10³J/(kg·℃）]
（2）电磁炉工作5min实际消耗的电能；
（3）电磁炉的实际功率；
（4）请你将求解结果与表中的额定功率进行比较，发现了什么问题？解释产生此问题的原因可能是什么。

如图所示，质量为70kg的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材，该滑轮组中动滑轮质量为5kg。当工人用120N的力拉滑轮组的绳端时，石材仍沉在水底不动。工人继续增大拉力将石材拉起，在整个提升过程中，石材始终以0.2m/s的速度匀速上升。在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为η₁，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为η₂，且η₁：η₂=63：65。绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，石材的密度ρ_石=2.5×10³kg/m³，取g=10N/kg，求：
（1）当人用120N的力拉绳端时，岸边地面对人的支持力为多大；
（2）在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中，地面对人的支持力的最大值与最小值之比；
（3）当石材露出水面之前，人拉绳子的功率；
（4）此人用这个滑轮组提升重物的最大机械效率。（保留整数）

家住农村的小李同学想测家中一头肥猪的重。家里只有一个量程较小的弹簧测力计，他利用杠杆平衡的原理，称出了猪所受的重力。小李将猪用绳绑住挂在木棒上的B点，将棒的一端（O点）放在石坎上。人用力通过挂在A端的测力计拉起木棒的另一端使木棒刚好达到水平位置，如图所示。图中弹簧测力计读数F=320N， OB =0.4m，AB =1.2m。求：
（1）根据杠杆平衡条件，小李同学测出的猪重G是多少？
（2）如果猪的实际重力为1200N，猪被拉离地面升高了0.1m，小李做的有用功W_有用是多少？
（3）小李同学测猪重使用的杠杆装置的机械效率η是多少？（保留整数）
（4）若忽略在操作过程中的摩擦力，则木棒质量为多大？

如图所示，电源两端电压变，电阻R₁= 4Ω。当只闭合开关S、S₂、S₃时，电流表示数为I₁。当只闭合当开关S、S₃时，电压表V₂的示数为12V。当只闭合当开关S时，电流表示数为I₃，电压表V₁的示数为4V。I₁：I₃ = 5：1。求：只闭合当开关S时电阻R₃的电功率P₃。

如图是研究电流热效应的实验装置图。两个相同的烧瓶中均装入0.1kg的煤油，烧瓶A中电阻丝的阻值为4Ω，烧瓶B中的电阻丝标识已看不清楚。当闭合开关，经过210s的时间，烧瓶A中的煤油温度由20℃升高到24℃，烧瓶B中的煤油温度由20℃升高到22℃。假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，电阻丝的阻值不随温度变化，电源电压保持不变。(已知煤油的比热容c＝2.1×10³J/(kg·℃)。求：
(1)在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量；
(2)烧瓶B中电阻丝的阻值；
(3)电源的电压及电路消耗的总功率。

在如图所示的电路中，电源两端的电压U保持不变，将滑动变阻器的滑片P置于某位置a，其接入电路的电阻值为R_a，闭合开关S₁、断开开关S₂、S₃，电阻R₁消耗的电功率P₁=0.8W，电压表V₁的示数为U₁，电流表A的示数为I₁；将滑动变阻器的滑片P置于最左端，闭合开关S₁、断开开关S₂、S₃，电阻R₁消耗的电功率P′₁=1.8W，电路消耗的总功率为P，电流表A的示数为I₂；将滑动变阻器的滑片P置于某位置b，其接入电路的电阻值为R_b，闭合开关S₁、断开开关S₂、S₃，电路消耗的总功率为P′，电压表V₂的示数为U₂。已知：P:P′=2:1，U₁:U₂=4:5。求：
（1）I₁与I₂的比值；
（2）R_a与R_b的比值；
（3）当滑动变阻器的滑片P置于位置a或位置b，并通过开关的断开或闭合改变电路结构，使电路消耗的电功率最大，则此最大电功率为多大。

如图甲所示，电源两端的电压恒定。当开关S₁、S₂闭合，滑动变阻器的滑片P在C位置时，电压表V₁的示数为U₁；电压表V₂的示数为U₂；当开关S₁闭合，S₂断开，滑动变阻器的滑片P在B位置时，电压表V₃的示数为U₃，电流表示数为0.3A。图27乙中图线①反映的是定值电阻R₁两端电压与通过其电流关系；图线②反映的是小灯泡L两端的电压与通过它的电流的关系。已知：U₁∶U₂＝2∶1，U₁∶U₃＝4∶3。求：
（1）定值电阻R₁的阻值；
（2）当通过小灯泡L的电流为0.3A时，小灯泡L的电阻值；
（3）滑动变阻器的滑片P在B位置时滑动变阻器接入电路的电阻值。

如图所示的电路图中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R₃。若只闭合开关S₁，将滑动变阻器的滑片P置于A端时，电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂；若此时将滑动变阻器的滑片P移至B端，电压表V₁的示数变为U₁′，电压表V₂的示数变为U₂′，电流表A₁的示数为0.4A。
已知U₁∶U₁′＝1∶2，U₂∶U₂′＝3∶1，R₂＝3W。求：
⑴电阻R₁的阻值；
⑵电源两端电压U；
⑶当开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于B端时，电流表A₂的示数。

某种型号的电热饮水机如图21甲所示。图乙是它的电路原理图，其中电热丝R₁与R₂的阻值不变。温控开关S可以根据热水箱中水的温度，自动控制饮水机处于加热状态或是保温状态。下表是这台电热饮水机的铭牌。请画出相关电路状态的等效电路图，并求：
⑴在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流；
⑵饮水机在加热状态下正常工作15min所消耗的电能为多少度；
⑶电热丝R₁、R₂的电阻值。