文档内容
(六)综合应用难点瓶颈突破专题解析版
专题 32 综合计算题解答技巧攻略解析版
【考查重难点剖析】
1、考点定位:
1)在全国各省市中考物理试题中,计算题属于必考内容,这是由于计算题更能体现物理应用性、
生活性、科学性、周密性等特点。
2)在初中物理体系中,力学与电学是两大板块,体系最完整,因而计算题必然体现力学、电学计
算;热学由于独特的数据性特点,计算性强,相关计算多,因而也是一个重要的计算考查点。这三
类知识的计算,在全国各省市中考物理试题中为必考。
2、考点剖析:
常规计算问题剖析
考点整合
物理量或知识 相关公式 单位及特点
固液燃料
热学
气体燃料
百分比
涉
及
板
块
力学
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】百分比
杠杆原理 反比
整数倍
滑轮组
百分比
斜面 反比
欧姆定律 正比;反比
等流
分压
串联电路
正比
加长
等压
合流
电学
并联电路
反比
加粗
焦耳定律
常 力学综合 速度、压强、功、功率综合
见 公式交错复杂
电学综合 欧姆定律、电功、电功率、电热
综
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(机械做功问题)
力、热综合
机械能与内能的转化问题
电热器工作问题
电、热综合 常常涉及效率计算
合 (电能转化为内能问题)
电动机工作问题
力、电综合
(机械能与电能相互转化)
【突破技巧】
1、计算题在全国各省市中考物理试题中,呈现向高综合性发展的趋势,这也是学生难免顾此失彼,
应对困难的原因。
2、由于计算题往往至少会横跨两个板块,如,电、热综合;力、热综合;电、力、热综合等,涉
及的知识点多,公式原理复杂,能力要求高,知识迁移能力强,因而为考生所不喜欢,感觉偏难。
3、难点:
①审不清题,找不到切入点与突破口;
②不会应用公式,过程书写不规范;
③对没有物理原理公式的运算无从下手。
3、难点原因分析:
①缺乏规范的训练是过程不规范的主要原因。
②数学表达能力差影响到物理表达式的书写。
③缺乏一定的方法技巧,无法排除大段文字的干扰,是难点形成的原因。
4、“难点”突破技巧:
【技巧】——“计算4要诀”
要点:此要诀为计算题思考方法。
特点:使用此要诀,可以有效排除题中的无用信息干扰;有效排除题中干扰因素的干扰;高效
解决要求的问题。
“4句话要诀”——
① 问题入手
② 写对公式
③ 注意对应
④ 注意单位
解读:
要诀①,就是不用读题直击问题。问什么我们就思考什么。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】要诀②,是要诀①的后续步骤。就是依据问题,写出相关的原理及公式。如,要求我们算电路
中的电流,我们就写出所有学过的与电流相关的原理公式——①“I=U/R”及②“P=UI”;然后我
们就去题中找相关的U/R或U/P信息,看看用那个公式信息全,就选择该公式进行计算。若那个公
式都信息不全,则发现新问题,再写公式、找信息、计算;以此类推。
要诀③④是对要诀①②的补充及要求具体化。就是说,在完成从①到②的过程中,必须注意对
应关系,及单位的对应与统一。如,公式“I=U/R”;找信息时,电流为A元件的电流,电压与电
阻均必须是A元件的,单位也要对应统一,必须是一一对应,不能张冠李戴。
5、例析:
例:(2022 北京)俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。
图23甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,她的身体与地面平行,可抽象成
如图23乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,对手的力作用在B点,小京的重心在A点。
已知小京的体重为750N,OA长为1m,OB长为1.5m。
(1)图23乙中,地面对手的力F 与身体垂直,求F 的大小;
1 1
(2)图24所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时她的身体姿态与图 23甲相同,
只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F 与他的身体垂直,且仍作用在B点。分析并说
2
明F 与F 的大小关系。
2 1
【答案】(1)500N
(2)<
【解析】本题为杠杆原理、杠杆作图的力学试题,依据“计算4要诀”作答即可。
(1)依据受力情况,在图乙基础上完成杠杆示意图如图1所示,O为支点,重力G的力臂为l ,F
A 1
的力臂为l
B
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】根据杠杆平衡条件Fl =Gl 可得,F 的大小为 ;
1B A 1
(2)小京手扶栏杆时抽象成的杠杆模型如图2所示,O为支点,重力G的力臂为l ,F 的力臂仍
A′ 2
为l
B
根据杠杆平衡条件Fl =Gl 可得 ;由图可知,l 不变,l ”、“=”、“<”)。
【答案】(1)①125W ②50%
(2)①如图甲 ②如图乙
甲 乙 丙
(3) ①如图丙 ② >
【解析】本题为速度、功、功率、机械效率、杠杆原理、杠杆作图、作图像等的力学大综合类试题
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】依据“计算4要诀”作答,可达事半功倍之效。
(1)①依据已知条件可求得,货物沿斜面运动的速度为 ;有公式 ;
; 可得,拉力做功的功率为 ;
②此过程中,克服重物的重力做的有用功为 ;推力做的总功为
;因而斜面的机械效率为 ;
(2)①在B点撤去F,货物持续运动0.5s停在D点,此过程中货物受到竖直向下的500N的重力;
竖直向上500N的支持力;水平方向上受到向左的摩擦力。由于货物在100N的水平向右的推力作
用下匀速运动,则货物与货柜之间的摩擦力为100N,滑行时压力和接触面的粗糙程度不变,则所
受摩擦力的大小不变,即向右滑行时受到水平向左100N的摩擦力。详见答案图甲;
②从 A 点匀速运动到 B 点用时 1s,则 0~1s 货物所受摩擦力和推力是一对平衡力,大小为
f=F=100N;
在B点撒去F,货物持续运动0.5s停在D点,则货物在0.2s内处于滑行阶段,受到的摩擦力为滑动
摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度不变,则所受摩擦力的大小不变,即 0~1.2s货物所受摩擦力
一直为100N,则绘制f-t图像如答案图乙;
(3)①过支点O作力F 的垂线段,即为绳子的拉力F的力臂l,如答案图丙所示;
3
②绳按图5方式悬挂,尾板仍处于水平静止,此时F 的力臂比F 的力臂要短,而阻力和阻力臂的
4 3
大小不变,根据杠杆平衡条件 可得,F 大于F。
4 3
2、(2022 苏州)用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。
(1)若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦,求人对绳的拉力F;
(2)实际中动滑轮重为40N,人的拉力做功400J,求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做
的额外功。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】(1)150N
(2)75% 60J
【解析】本题为速度、滑轮组机械效率、滑轮组做功问题等的力学综合计算,依据“计算 4要诀”
作答,可准确求解。
(1)分析滑轮组图片可知,n=2;因“不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦”,则,人对绳子
自由端的拉力F为 ;
(2)由 可得,物体上升的高度为 ;因而滑轮组所做有用功为
;已知滑轮组所做总功,即人的拉力做功400J,可求得滑轮组机械
效率为 ;
克服动滑轮重力所做的额外功为 ;滑轮组所做总额外功为
; 故 , 克 服 绳 重 和 摩 擦 所 做 的 额 外 功 为
。
3、(2018 天津)某同学在研究滑动摩擦力时,先后做了如下两次实验:
实验一:将重为G的物块A放在一水平溥木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动物块,使它在木
板上匀速运动,如图甲所示。读出弹簧测力计示数为F;
0
实验二:再将上述木板一端垫起,构成一个长为s、高为h的斜面;然后用弹簧测力计沿斜面拉动
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】物块A,使它在斜面上匀速向上运动,如图乙所示。读出弹簧测力计的示数为F ,请你结合实验过
1
程,运用所学知识解答如下问题(阅读图丙)
(1)画出物块A在斜面上运动时对斜面的压力F 的示意图;
N
(2)求出物块A对斜面的压力F 。
N
【答案】(1)如下图
(2)
【解析】本题为斜面做功问题、小资料公式应用、力的示意图作图、压力的大小计算等的力学大综
合类题,依据“计算4要诀”作答,可达事半功倍之效。
(1)物块A在斜面上运动时对斜面的压力F 的作用点在斜面上,方向垂直于斜面向下,过压力的
N
作用点,沿压力的方向画一条垂直于斜面的线段,即为其压力示意图。详见答案图。
(2)将物块在平面和斜面上受到的滑动摩擦力分别记为为 f 和 f;依据斜面做功公式
0
可得,FS=Gh+fS;因而斜面所受摩擦力为 ;依据“小资料”信息
1
可知, ; f;综合以上信息可得 。
4、 (2022 广州)汽车启动时,蓄电池向启动电动机M供电、设M两端电压为U,通过M的电
流为I,测得U-t和I-t图象如图1。
(1)求t 时M的电功率;
1
(2)M仅通过导线a、b接入电路,如图2所示,a的电阻为0.001Ω,若通过M的电流为200A。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】持续0.5s,求此过程
①a两端电压;
②a产生的热量;
(3)一般采用电磁继电器控制M的通断电,利用实验器材模拟汽车启动,简易电路如图3。A与
B接触时M通电,请用笔画线完成电路的连接。
【答案】(1)2000W
(2)0.2V 20J
(3)如下图
【解析】本题为电功、电功率、欧姆定律、电热计算;电磁继电器作图等大综合类题,依据“计算
4要诀”作答,可收良好效果。
(1)带着问题去解读已知信息,由图1可知,t 时刻,U=10V,I=200A,则电动机M的电功率
1
;
(2)①a导线与电动机串联,由串联电路中的电流“等流”特点可得,通过导线a的电流与电动机
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】的 电 流 相 等 , 即 I=200A ; 由 可 得 , 导 线 a 两 端 的 电 压 为
a
;
②应用焦耳定律公式,可求得导线a产生的热量为 ;
(3)电磁继电器相当于一个控制开关,A与B接触时M通电,A与B断开时M断电,因此将电动
机M与A、B触点串联接到蓄电池的正负极上即可。详见答案图。
5、(2020 哈尔滨)我们生产、生活中利用的能量,追根溯源,大都来自太阳。
(1)用一块太阳能电池给电路供电,使5 Ω的电阻中通过了0.2 A的电流,则电阻1 min内产生的
热量是多少?
(2)一个太阳能热水器的容量为80 L,装满水后,使这些水的温度从10 ℃升高至40 ℃,则水需
要吸收多少热量?[c =4.2×103 J/(kg·℃),ρ =1.0×103 kg/m3]
水 水
(3)一辆太阳能汽车接收到4×107 J的光能,其中有8%用于汽车的牵引力做功,若匀速行驶时汽
车的牵引力为200 N,这辆汽车能匀速行驶多远?
【答案】(1)12J
(2)1.008×107J
(3)1.6×104m
【解析】本题为电热计算、密度、吸放热计算、功、效率等力、热、电大综合类题,依据“计算 4
要诀”作答,可收奇效。
(1)依据焦耳定律公式,对应查找已知信息,可准确求得电阻 1 min 内产生的热量为
;
( 2 ) 由 可 求 得 , 太 阳 能 热 水 器 装 满 的 水 的 质 量 为
;依据吸热公式可求得,水需吸收的热量为
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】;
(3)已知太阳能汽车的做功效率为8%,依据效率的计算公式 ,可求得汽车牵引力所做的
功为 ;应用功的计算公式W=Fs,可求得这些功能使汽车匀
速行驶的距离为 。
6、(2022 山西)善于动手动脑的小明研究了汽车座椅加热原理后,计划自制具有加热和保温两
挡功能且方便携带的加热坐垫送给爷爷。他在网上购买了电压为5V的电源,两个阻值为2.5Ω的加
热电阻片,若干导线和开关。
(1)请你帮助小明设计电路,并画在虚线框内;
(2)求自制加热坐垫的加热和保温功率。
【答案】
方案一:
(1)如图甲所示,当开关S、S 都闭合,电路中只有一个电阻R工作,处于加热档;当开关S闭
1
合、S 断开,电路中两个电阻R串联工作,处于保温档。
1
图甲
(2)自制加热坐垫的加热功率10W;保温功率5W。
方案二:
(1)如图乙所示,当开关S闭合、S 断开,电路中只有一个电阻R工作,处于保温档;当开关
1
S、S 都闭合,电路中两个电阻R并联工作,处于加热档。
1
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】图乙
(2)自制加热坐垫的加热功率为20W;保温功率为10W。
【解析】本题为电热计算、电热电路设计等综合类题,依据“计算4要诀”作答,问题可迎刃而解。
分析:设计要求为“共用一个电源,且具有加热和保温两档功能”;由 得,当两电
阻串联时,电流相等,相同时间内,电路中电阻越大,发热越大;因而可将两电阻串联,利用短路
开关,使电路中电阻出现两档改变,实现“加热和保温两档功能”;
如“方案一”:
(1)图甲中,当开关S、S 都闭合,电路中只有一个电阻R工作,处于加热档;当开关S闭合、S
1 1
断开,电路中两个电阻R串联工作,处于保温档。
(2)当开关 S 闭合,S 断开,电路中只有电阻 R 工作,处于保温档加热坐垫的保温功率为
1
;当开关S、S 都闭合,电路中两个电阻R并联工作,处于加热挡加热
1
坐垫的加热功率为 。
分析:由 与 可得 ,当两电阻并联时,电压一定,相同时间内,电路
中电阻越小,发热越大;因而可将两电阻并联,利用支路开关,使电路中电阻出现两档改变,实现
“加热和保温两档功能”;
如“方案二”:
(1)图乙中,当开关S闭合、S 断开,电路中只有一个电阻R工作,处于保温档;当开关S、S 都
1 1
闭合,电路中两个电阻R并联工作,处于加热档。
(2)当开关S、S 都闭合,电路中只有一个电阻 R工作,处于加热挡,加热坐垫的加热功率为
1
;当开关S闭合、S 断开,电路中两个电阻R串联工作,处于保温挡,加热
1
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】坐垫的保温功率为 。
【原创预测】
1. (学科网原创预测)“五·一”期间,小丽与妈妈出去玩,在“东山森林公园”广场上,小丽被
栩栩如生的两头大象雕像吸引。听工作人员介绍,大象雕像高2.1m,底座宽1m,长2.5m,每一只
脚的直径有30cm,连底座重达5t,用完整的大青石,按照标准的非洲大象雕刻而成。请你帮小丽
完成:(g取10N/kg;除不尽时保留整数)
(1)大象的脚直径达30cm,是名副其实的大脚板,其好处是可以有效 。
(2)一头大象雕像对广场水平地面的压强多大?
(3)运送大象时,需将大象起吊到高1.6m的重型卡车上,起吊一头大象雕像过程中做功多少?若
起吊时,外包装的质量约为100kg,起重机油耗做功约为4.14×104J,则起吊过程中做功效率多大?
(4)请你为起吊过程提出一种提高做功效率的方法。( )
【答案】(1)增大受力面积,减小压强
(2)2×104Pa
(3)8×104J 65%
(4)开放性问题,合理即可。
从“多做有用功”角度建议:如“将两头大象雕像一起起吊”;
从“少做额外功”角度建议“”如“换用更为轻质的外包装”。
【解析】本题为压强的利用、压力、压强的计算、功与效率的计算、提高效率的方法等综合类题,
依据“计算4要诀”等作答,可高效完成。
(1)已知“大象的脚直径达30cm,是名副其实的大脚板”,结合所学知识分析可知,属于增大受
力面积,减小压强的典型应用。
(2)已知“底座宽1m,长2.5m”,可求得大象雕像对地面的受力面积为
;结合大象雕像静止在“水平地面”等信息,则大象雕像对水平地面
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】的压力等于大象雕像所受重力为 ;
应用压强计算公式,可求得大象雕像对广场水平地面的压强为 ;
(3)起吊大象雕像属于克服重力做功,应用做功的相关计算公式,结合已知条件可求得起吊做功
为 ; 起吊过程中,起重机油耗做功与克服外包装重力所做
的功均为额外功,已知外包装质量,可求得其重力为 ;则
克服外包装重力所做的额外功为 ;因而起吊过程中所做的
总功为 ;则可求得起吊过
程中做功效率为 。
(4)由 可得,要提高做功效率,需“多做有用功”,或“少做额外功”;结合已知信息
可知,有“两头大象雕像”,因而可以从“多做有用功”角度建议:如“将两头大象雕像一起起
吊”;也可以从“少做额外功”角度建议:如“换用更为轻质的外包装”。开放性问题,合理即可。
2. (学科网原创预测)小甜同学收集到家中的“XXX电烤箱”部分参数如图丙。请你帮她完成。(g
取10N/kg;除不尽保留整数)
(1)电烤箱闲置于水平桌面时,对桌面的压强多大?
(2)电烤箱工作半小时,消耗的电能多大?这些电能可以将多少水由20OC加热到沸腾?
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(3)若用电饭锅烧水,消耗等量的电能实际烧开水的质量为6.5kg,则电饭锅工作效率多大?
(4)图乙是小甜依据图甲的实物图中有上下两块发热片,而设计的原理电路图,其中 R 、R 为
上 下
发热电阻,代表上下两块发热片;请你对该设计进行合理改进,作出改进后的原理电路图。
【答案】(1)1.5×105Pa
(2)2.7×106J 8kg
(3)81%
(4)改进设计电路如下图
【解析】本题为压力、压强计算、电能、热量计算、效率问题、电路设计改进等综合类题,依据
“计算4要诀”及相关技巧作答,可高效完成。
(1)由图丙信息可求得电烤箱所受重力及对地面的压力为 ;
则电烤箱闲置时对水平桌面压强为 .
(2)由图丙信息,结合公式 可求得电烤箱工作半小时消耗的电能为
;结合吸热公式 可求得烧
水质量为 .
(3)已知实际烧水质量,则可求得实际烧水吸热为
;
结合效率公式可求得电饭锅烧水效率为 。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(4)分析小甜的设计原理图可知,按照小甜的设计电烤箱插电就会工作,不符合实际情况,而且
发热片应该可以独立工作,因而设计中最大的缺陷就是缺少必要的控制开关。改进电路详见答案图。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】