初中物理能量计算题

在图所示电路中，L是标有“6 V 3 W”字样的小电灯，它与定值电阻R。和滑动变阻器R组成串联电路，电源电压保持8 V不变。无论变阻器滑片怎样移动，小电灯两端电压都不超过3 V～6 V的范围。忽略温度变化对灯丝电阻的影响，求：

①小电灯L的阻值R_L；
②定值电阻R。的阻值；
③当滑动变阻器阻值为最大时，定值电阻R。消耗的电功率。

为了将放置在水平地面上、重G="100" N的重物提升到高处。小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积S=5×10^-2 m²，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：

（1）在2~3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。
（2）在1~2s内，拉力F做的功W。
（3）在0~1s内，重物对地面的压强p。

如图，电源电压为3V保持不变，灯泡L标有"3V 1. 2W"的字样，R为阻值未知的定值电阻.

(1)求灯泡正常发光时的电阻；
(2)开关S闭合、S₁断开，电流表示数为0.3A，求1min内电路消耗的电能；
(3)开关S、S₁均闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最右端，电流表的示数为1A，求R的阻值.

五一假期，小明全家准备驾车从苏州到扬州游玩，出发前，爱学习的小明收集了相关数据，整理成下表，请你根据表中数据完成相关计算：

（1）轿车静止时对水平地面的压强(g取10N/kg)；
（2）全程行车所需的时间；
（3）匀速行驶1km牵引力所做的功；
（4）全程消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量(g汽油24.6×10⁷J/kg)．

如图18所示的电路中，灯泡L上标有“12V 9W”字样，滑动变器的最大阻值为R₁，R₂的阻值为24Ω，电源电压保持不变。当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，灯泡L正常发光；当开关S₁、S₂断开，S₃闭合时，改变滑片P的位置，使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R₁和R₁/4，在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等。（灯泡电阻不随温度的变化而改变）求：

（1）电源电压；
（2）当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，两个电流表的示数；
（3）滑动变阻器的最大阻值R₁。                    

一个底面积为2×10^-2 m²的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央，容器高为0.12 m，内盛有0.08 m深的水，如下图（a）所示，另有质量为0.8kg，体积为1×10^-3 m³的实心正方体A，如图（b）所示（取g=10N/kg）。求： 

（1）实心正方体A的密度；
（2）将实心正方体A放入图（a）的水中后，正方体A所受浮力
（3）将实心正方体A放入图（a）的水中后，水对容器底部的压强变化了多少？                     

下表所示是某型号小轿车的有关数据：

小轿车的质量	600 kg
小轿车的额定功率	40 kW
每个轮胎与地面的接触面积	500 cm2

 求：（1）该小轿车静止在水平地面上时，对地面的压力和压强各是多大？
（2）假若该小轿车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶，速度为20 m/s。请计算该小轿车10 min内牵引力所做的功和小轿车受到的阻力。（g取10N/kg）

水陆两用坦克的车体呈船形，比普通坦克要大，既可在陆地上行驶，又可像船一样在水面上航行．已知坦克的总质量为24t．(g取10N/kg)
（1）坦克在水平地面上行驶时，履带着地的总面积为4m²，求它对地面的压力和压强（不计坦克上人的质量）．
（2）这种坦克在水面上航行时，它受到的浮力大小和排开水的体积分别是多少？
（3）当该坦克从长江开到大海里时，吃水深度（指水面到坦克底部的深度）是变大还是变小？

在水平桌面上放有一柱形容器，底面积为500cm，里面装有深度为20cm的水；一个重力为2N的开口玻璃杯A，其底部与一个体积为50cm重力为3.9N的实心铁块B用细线相连（细线的质量体积忽略不计），然后放入水中，但在放入过程中由于不小心，容器中有少量的水流入了玻璃杯中，最后A、B两物体在水中处于静止，如图所示，此时玻璃杯A排开水的体积为640cm。求：

（1）没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强；
（2）A、B两物体在水中静止时细线对铁块B的拉力；
（3）若细线突然断开，A、B两物体再一次静止后（这个过程中玻璃杯A开口始终向上），水对容器底部的压强为多少？

如图所示，电源电压保持不变，电流表使用0～0.6A的量程，电压表使用0～3V的量程，定值电阻R₁=5Ω，灯泡电阻R₂=8Ω，滑动变阻器的最大阻值R₃=20Ω．

（1）开关S₁断开，S₂闭合，电流表示数为0.25A，电压表示数为2.5V，求电源的电压和滑动变阻器接入电路的电阻值；
（2）将开关S₁闭合，S₂断开，移动滑动变阻器的滑片，为了保证电流表和电压表不超过其量程，滑动变阻器接入电路的电阻值只能在什么范围内变化？

2014年全面施工的龙岩大桥建成后，将超过法国的本艾因大桥成为世界上最重的转体结构大桥，其效果图如图甲所示。高架桥限速60km/h，主桥长340m，引桥总长1449m。

（1）为监控龙岩大桥上行驶的车辆是否超速，可以在桥面布点安装工作原理如图乙所示的传感电路。传感器A、B采集车辆经过它们正上方时的时间间隔t给计算机系统进行处理，若超速，则启动违章拍照。若L₀=10m，试计算t小于多少秒时，系统启动架设在桥面上方的照相机C对超速车辆拍照。
（2）假设一辆轿车从一侧引桥驶入龙岩大桥。
①若轿车在正桥水平桥面上急速行驶，则根据轿车呈现的流线型外形可判断，轿车对桥面的压力　   　　（填“大于”、“等于”或“小于”）轿车的总重，其解释原理是气体的流速越大的地方，气体的压强就越　　  。
②若轿车以80kW的恒定功率通过一侧引桥用时50s，则轿车通过该引桥时所做的功是多少焦耳？
（3）物理学中常把实际的研究对象抽象为“物理模型”，引桥可以看作是斜面机械模型。如图丙所示，若斜面的高度H一定，斜面的长度Ｌ可以改变，试推导：在不考虑摩擦时，用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端，Ｌ越长，F越小。

某简易电吹风简化电路如图所示，其主要技术参数如下表，在家庭电路使用中：

额定电压	220V
额定功率	热风时：990W
冷风时：110W

（1）当电吹风吹冷风时，通过电动机的电流多大？若电动机电阻R₁为1Ω，则40s内电流通过电动机产生的热量是多少焦？
（2）当电吹风吹热风时，电热丝R₂的电功率是多少瓦？电热丝R₂的电阻值是多少欧？

如图是一款有煮洗功能的洗衣机的简化电路图及相关参数．此款洗衣机有两个档位，当开关置于位置1时为加热状态，当开关置于位置2时为保湿洗涤状态．其中电阻R₁的阻值为22Ω，求：

（1）在洗衣机内按“加水量”加入20℃的冷水加热到90℃时水吸收的热量；
（2）R₂的阻值；
（3）洗衣机在保湿洗涤状态下工作时，电动机的功率为200W，则此时通过电动机的电流为多少？

如图所示，灯L上标有“12V 3.6W”，定值电阻R₁的阻值为10欧，滑动变阻器R₂上标有“50Ω  1A”。

（1）闭合S₁、S₂，灯L正常发光。电流表、电压表的量程分别为0～3A，0～15V，求：①灯正常发光时的电阻；②滑动变阻器允许连入的阻值范围。
（2）断开S₁、S₂，用一个新的电源去替代原来的电源，电流表、电压表的量程分别为0～0.6A，0～3V。移动滑动变阻器的滑片过程中，要求两个电表先后均能达到满刻度，且电路正常工作。求允许替换电源的范围。

图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底沿竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F₁随时间t变化的图像。A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为6.25×10³N，滑轮组的机械效率为80%。已知A的重力2×10⁴ N，A上升的速度始终为0.1m/s。（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响）求：

（1）长方体A未露出水面时受到的浮力；
（2）长方体A的密度；
（3）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率。
（4）把长方体A按图21甲中的摆放方式放在岸边的水平地面上，它对地面的压强。