八年级上册物理计算题解法_计算题分类及解法
中考物理计算题,不仅能考查学生对知识的掌握情况,还能考查学生的阅读能力、综合分析问题的能力、解题技巧、语言归纳及表述能力、计算能力及对数据的处理能力等. 中考物理计算题主要设计在力学、热学和电学部分,其中,力学部分主要包括速度、密度、压强、浮力、功、功率、机械效率的计算;电学部分主要包括电阻、电功和电功率、电热的计算;而热学部分主要包括比热容、热值、热量、内能等;综合部分有能量转换效率问题,还有包括二力平衡、杠杆平衡、热平衡等平衡问题.
无论是哪类计算,首先都要认真阅读试题内容、抓住条件和问题情景、分析问题对应的物理原理,再根据题目所要计算的物理量和物理量的相关原理公式,抓住公式中对应的物理量,到题目中找相应的已知量,找出所需物理量后再结合试题的具体条件代入公式求解即得.若所需物理量没有直接给出,可以采用倒推法依次分析求出中间的物理量,问题就能迎刃而解.
一、力学计算类
1.运动问题
例1 由传感器发出的超声波遇到物体后反射回传感器,传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离,并显示物体的距离—时间(s-t)图像.超声波在空气中的传播速度是340m/s.
(1)若传感器在发出信号后0.01s收到从物体反射来的信号,物体距传感器多远?
(2)若显示物体的s-t图像如图a,物体在0至15s期间的运动处于什么状态?
(3)如图b所示,一物体在F=10N的水平拉力作用下,沿水平地面做直线运动.传感器显示物体的s-t图像如图c.则在0至15s物体受到的摩擦力多大?拉力的功率多大?
解析 本题考查速度、功率的计算问题,要能看懂路程—时间图像,图a表示是静止状态,图c表示匀速运动状态.会依据二力平衡知识分析物体在水平方向的受力情况,即物体做匀速运动时物体受到的拉力和摩擦力是平衡力.
(1)s=vt=340m/s×0.01s=3.4m,则
L=s/2=1.7m;
(2)在0至15s内物体相对传感器是静止的;
(3)由图知,物体做匀速直线运动,物体受到水平拉力F和摩擦力f二力平衡.故f=F=10(N);拉力的功率P=■=■
=■=20W.
2.密度问题
例2 阅读短文,回答文后的问题:马铃薯,俗名土豆.因其生长适应性强、产量高、烹制方法多样等众多优点而广受人们喜爱.马铃薯富含淀粉,是生产淀粉的重要原料.小明在淀粉厂参加综合实践活动,他跟随师傅一起去采购一批淀粉含量不低于20%的马铃薯.下表是小明收集到的一些反映马铃薯相关信息的数据.在收购点,小明测出一只马铃薯质量为0.22kg,体积为200cm3,准备据此鉴定马铃薯是否符合厂里的采购要求.
(1)在坐标图中画出马铃薯密度和淀粉含量关系的图像.
(2)从图像可以看出,马铃薯中淀粉含量越高,密度越 .
(3)小明测量的这只马铃薯是否符合厂里的采购要求? .(选填“是”或“否”)
(4)淀粉含量高的马铃薯价格也高.在符合厂里采购要求的马铃薯品种中,价格相对便宜而出粉率又高的是 .(填品种号)
解析 本题重点是会运用表格相关信息数据,分析比较,解决实际问题.而(4)中选购时要兼顾收购价和淀粉含量两个因素,故可以根据“收购价与淀粉含量的比值”来选择,发现比值最高的是④.
答 (1)如图3所示 (2)大 (3)否 (4)④
3.压强问题
例3 2011年2月21日,“雪龙”号极地考察船抵近南极中山站,考察船与中山站之间是一层海冰.科考队员打算驾驶履带车驶过冰层前往中山站,载人履带车的质量为25t,每条履带与冰面的接触面积为2m2.为探测冰层的承受极限,科考队员把质量为280kg、底面积为400cm2的钢锭压在水平冰层上,冰层恰好处于极限状态(有微小裂缝但无明显破裂).问:(1)冰层能承受的极限压强是多少?(g取10N/kg)(2)通过计算判断履带车能否安全驶过冰层?
解析 本题考查的是压力、压强的计算,其中水平面上的物体所受压力就等于物体的重力;而且钢锭对冰面的压强与车对冰面的压强是相等的;另外题中有两个压力、两个受力面积,物理量的数值代入公式时要注意对应.
(1)钢锭对冰层的压力
F1=G1=m1g=280×10N=2.8×103N,
冰层承受的极限压强
p1=■=■Pa=7×104Pa.
(2)履带车对冰层的压力
F2=G2=m2g=25×103×10N=2.5×105N,
履带车对冰层的压强
p2=■=■Pa=6.25×104Pa,
因为p2<p1,所以履带车能安全驶过冰层.
4.浮力问题
例4 用橡皮泥进行“造船”比赛活动中,要求每个学生用一块质量为60g、密度为1.5×103kg/m3的橡皮泥造一艘小船,然后把图钉或者螺母、沙粒等当做“货物”装进去,看谁的小船装载的“货物”最多.最后是小华同学造的小船以装载了100g的“货物”获胜,如图5所示.求:
(1)这块橡皮泥直接放入水中所受到的浮力.
(2)小华“造”的小船装载100g货物时受到的浮力.
(3)根据上面的计算,说一说用钢铁造的船能浮在水面上的道理.
解析 应用浮力公式时,要根据条件选用适当的公式,若已知排开液体的体积,则用F浮=ρgV排计算;若物体是处于漂浮或悬浮,则用F浮=G物计算.题中“装载的货物最多”是漂浮问题,并让V排最大,故运用漂浮条件F浮=G物计算.
(1)V=■=■=4×10-5m3,
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-5m3
=0.4N.
(2)G总=G物+G船=0.1kg×10N/kg+0.06kg×10N/kg=1.6N;小船漂浮F浮=G总=1.6N.
