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计算物理习题

计算物理习题
计算物理习题

第一章绪论

1. 什么是计算物理?计算物理与计算数学有何不同?

答:计算物理学是以计算机及计算机技术为工具和手段,运用计算数学的方法解决复杂物理问题的一门应用科学。计算物理是用计算机作为实现手段的实验物理或“计算机实验”,计算数学则是解决物理问题的理论基础。

2. 试阐述计算机模拟方法与理论、实验方法相比有什么特殊的优点和局限性。

答:优点:1.省时省钱

2.具有更大的自由度和灵活性

3.能够模拟极端条件下的实验

缺点:1、不能获得物理定律和理论公式

2、计算结果缺乏严格的论证,其结果仍需实验验证

3. 试阐述计算物理学和实验物理及理论物理的关系?计算物理在物理学研究中

主要用于什么方面?

答:

计算物理在物理学研究中主要用于模拟实验并提供数据,用于验证理论方程还可以与实验结果对照或作为实验的参考数据。

4. 利用计算物理解决问题时,不同计算方法的选取会有什么影响?数值计算的

误差包括哪些方面?在计算中如何减小误差?

答:不同的方法选取会影响到计算的时间长短和计算结果的正确性。数值计算的误差包括:模型误差、观测误差、方法误差、舍入误差。减小误差的方式有:1.两个相近的近似数相减时,有效数字会严重损失,实际计算时要尽量避免;2.保护重要的物理参量;3.注意计算步

骤的简化,减少算术运算的次数。

5.计算物理有哪些工作步骤?

答:1.物理机理,2.数学提法,3.离散模型,4.算法程序,5.上机计算,6.结果分析。

6. 离散化与逼近的含义是什么?收敛性与稳定性的含义。

答:离散化是为了能让计算机处理数据所做的必要步骤,逼近则是为了让结果尽量接近真值的方式。收敛性是指通过数值计算得到的近似解是否逼近数学模型的的真解这样一个性质,稳定性是指在数值计算中,误差的传播能否得到控制这样一个性质。

第二章随机数和蒙特卡洛方法

1. 随机数列的类型和产生方法?任意分布的伪随机变量的抽样方法有哪些?

答:随机数的类型有真随机数、准随机数、伪随机数,产生方法有:物理方法和数学方法。伪随机变量的抽样方法有:直接抽样法(反函数法)、变换抽样法、舍选抽样法、复合抽样法、特殊抽样法。

2. 采用线性同余法(参见公式(2.2.3))产生伪随机数。取a=5,c=1,m=16和x0=1

记录下产生出的前20 数,它产生数列的周期是多少?

答:6、31、156、781、3906、19531、97655、

3. 简要叙述蒙特卡洛方法的基本思想。

答:针对待求问题,根据物理现象本身的统计规律,或人为构造一合适的依赖随机变量的概率模型,使某些随机变量的统计量为待求问题的解,进行大统计量N→∞的统计实验方法或计算机随机模拟方法。

4.蒙特卡洛方法对随机数有较高的要求,然而实际应用的随机数通常都是通过某些数学公式计算而产生的伪随机数,但是,只要伪随机数能够通过随机数的一系列的统计检验,我们就可以把它当作真随机数放心使用。在产生伪随机数的方法中,有比较经典的冯·诺曼平方取中法和线性同余法,请分别写出它们的递推关系式?对于伪随机数一般需要做哪些统计检验(至少写出四个)?

答:平方去中法:X n+1=[X n2/2r](mod22r) ξn=X n/22r

线性同余法:X i+1=a·X i+c (mod M) ξi+1=X i+1/M

伪随机数的统计检验:独立性检验和均匀性检验。

5.蒙特卡洛方法计算中减少方差的技术有哪些?

1.分层抽样,

2.重要抽样法,

3.控制变量法,

4.对偶变量法。

6. 若用蒙特卡罗算法计算定积分dx x ?102

,请给出其求解原理与计算步骤。 答:由于题目中的积分为一维标准积分,故直接使用一维积分掷点法,定义

在正方形内投掷N 个点,在落在曲线f(x)下的有M 个,则I ≈M/N 。

7. 简要叙述变分蒙特卡洛方法求解基态本征能量E0 和基态本征态波函数()x

ψ 基本原理,并以一维情况为例说明蒙特卡洛计算步骤。

答:见PPT 第二章蒙特卡洛变分量子方法。

第三四章 有限差分和有限元数值求解

1. 有限差分和有限元方法的基本思想是什么?比较有限差分和有限元方法。

答:基本思想:1.有限元法:基于变分原理,既通过求解一个泛函取极小值的变分问题;2.有限差分法:以变量离散取值后对应的函数值来近似微分方程中独立变量的连续取值。 二者都是数值求解微分方程的方法,有限元法比有限差分法的矩形网格划分方法在布局上更为合理,在处理复杂区域和复杂边界条件时更方便和适当,采用有限元素法还能使物理特性基本上被保持, 计算精度和收敛性进一步得到保证,但是并不是所有有限差分法可以处理的问题都能够用有限元法处理,即有限元法有一定的局限性。

2. 写出五点差分法的公式?

答:见PPT 第三章的矩形区域的泊松方程。

3. 简述有限元方法的一般步骤。

答:首先,推导出与给定边界条件的偏微分方程等价的泛函表示;

第二,把求解的区域用三角形元素划分为小的单元。然后对每个节点和三角形元素按照约定的规则分别进行编号。

第三,利用公式(5.2.14-15)和(5.2.18-21),计算出各个三角形元素的系数矩阵(K)e 和(P)e 。 第四,将各个三角形单元的系数矩阵(K)e 和(P)e 装配成总矩阵(K)和(P),形成有限元方程组,然后利用强加边界条件法对有限元方程组进行修正。

最后,利用超松弛迭代法求解有限元方程组,则得到域内各个节点上的函数?值。

4. 分子运动方程常用的求解方法有哪些?

答:欧拉法、龙格-库塔法、辛普生法等。

5. 设有初值问题

写出显式和隐式Euler求解公式。

答:自己看着办...

6. 设有初值问题

写出预估-矫正Euler法的求解公式。

答:同上。

第五章经典分子动力学方法

1. 分子动力学模拟的时间步长如何选择?

答:时间步长h太长会造成分子间激烈碰撞,体系数据溢出;为了减小误差,步长h必须取得小一些;但是取得太小,系统模拟的弛豫时间就很长,太短的时间步长还会降低模拟过程搜索相空间的能力。因此一般选取的时间步长为体系各个自由度中最短运动周期的十分之一。这里需要积累一定的模拟经验,选择适当的时间步长h。

2.Verlet 算法中分子动力学计算的简单步骤是什么?

答:见PPT第五章微正则综系的分子动力学模拟。

3.简述分子动力学模拟步骤。

答:设定模拟所采用的模型、给定初始条件、趋于平衡的计算过程、宏观物理量的计算。

4.请写出子动力学模拟时实现周期性边界条件的具体操作,在考虑粒子间的相互作用时,通常采用的最小像力约定是什么?采用最小像力约定会使得在截断处粒子的受力有一个δ-函数的奇异性,这会给模拟计算带来误差。怎样减少这种误差?如何判断一个体系通过模拟之后达到了一种平衡态的稳定结构?

答:这题目太复杂,容我之后解决...

5.什么是分子势函数,写出常用L-J势和Morse势的解析形式,并指出各项的含义. L-J势和Morse势的适用范围和局限性

答:见PPT第五章的英文部分...

6. EAM模型是一种半经验多体势模型,其中心思想是什么?

答:中心思想是原子嵌入能概念,即原子的凝聚能主要取决于该原子所占据位置的局域电子密度。

7. 什么是系综?分子动力学模拟常用的系综有哪些?系综调节有哪些技术?(可能出填空题)

答:系综(ensemble)是指在一定的宏观条件下(约束条件),大量性质和结构完全相同的、处于各种运动状态的、各自独立的系统的集合,全称为统计系综。

常用的系宗有:正则系综、微正则系综、等温等压、等压等焓、巨正则系综。

系综调节有调温技术和调压技术。

第六章第一原理方法

1. 简述绝热近似的基本内容。

答:见PPT第一性原理与密度泛函理论第八页。

2.什么是单电子近似?

答:见PPT第一性原理与密度泛函理论第七页。

3.简述局域密度近似的基本内容。

答:见PPT第一性原理与密度泛函理论第39页及之后的部分和第六章相关部分。

4.什么是基组,什么是赝势?为什么要引入赝势?

答:见PPT第一性原理与密度泛函理论第47页及以后的部分。

5. 简述Kohn-Sham方法的特点。如何用Kohn-Sham方程求解多电子体系的基态密度函数。答:见PPT第一性原理与密度泛函理论第31和32页以及第六章相关部分。

6. 密度泛函理论的基本思想及基本定理。

答:见PPT第一性原理与密度泛函理论第15页及之后的部分和第六章相关部分。

7. 你是怎样理解第一性原理中的自洽计算的这一过程的,讨论一下其整个的流程图?

答:流程图在PPT第六章32页。

8. 电子相关效应有哪些?

答:PPT第六章36页及之后部分。

9. 简述几种常用的交换关联函数

答:根本用不上...

10. 试论述第一性原理的发展近况和在新材料设计中应用。

答:此事与我无关...

专题

1. 并行计算有什么优点?

2. 怎样搭建机群系统?

3. 试简要论述多尺度计算物理的基本框架。

4. 试论述各个尺度计算方法的特点和局限性。

5. 试说明各种尺度计算方法的适用范围及它们之间的连接。

6. 晶体硅的晶胞结构中,有几个不等价的原子,分别处于哪些位置?

7. 为什么要对体系进行弛豫?如何对体系进行弛豫?

上机实践:

1. 用Buffon 投针法在计算机上计算π值,取a=4、l=3。

2. 分别用理论计算和计算机模拟计算,求连续掷两颗骰子,点数之和大于6 且第一次掷出的点数大于第二次掷出点数的概率。

3. 采用MC 方法计算变积分限的多重积分,写出求解的步骤并编程。

初中物理所有的计算公式

6449167 初中物理所有的计算公式以及他们的单位和符号。 1. 答:速度的定义:在匀速直线运动中,速度等于物体在单位时间内通过的路程。公式:t s v = 速度的单位是:米/秒;千米/小时。1米/秒=3.6千米/小时 2. 平均速度:在变速运动中,用总路程除以所用的时间可得物体在这段路程中的快慢程度,这就是平均速度。用公式:t s v =;日常所说的速度多数情况下是指平均速度。 3. 根t s v =可求路程:vt s =和时间:v s t = 4. 密度知识的应用: (1)鉴别物质:用天平测出质量m 和用量筒测出 体积V 就可据公式:V m =ρ求出物质密度。 再查密度表。 (2)求质量:m=ρV 。 (3)求体积:ρm V =。 5. 压强公式:S F p =,式中p 单位是:帕斯卡,简称:帕,1帕=1牛/米2,压力F 单位是:牛;受力面积S 单位是:米2 6. S F p = pS F = ;P F S = 7. 液体压强计算:gh p ρ=,(ρ是液体密度,单位是千克/米3;g=9.8牛/千克;h 是深度,指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离,单位是米。) 8. 阿基米德原理公式:排液排浮gV G F ρ== 9. 机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率。 计算公式:%100?=总 有用W W η 10. 功率(P):计算公式:t W P = 。单位:P →瓦特;W →焦; 热量的计算: ① Q 吸 =cm(t-t 0)=cm △t 升 (Q 吸是吸收热量,单位是焦耳;c 是物体比热,单位是:焦/(千

克·℃);m 是质量;t 0 是初始温度;t 是后来的温度。 Q 放 =cm(t 0-t)=cm △t 降 欧姆定律: 公式:R U I = ( I U R IR U ==?;) 式中单位:I →安(A);U →伏(V);R →欧(Ω)。1安=1伏/欧。 电阻的串联有以下几个特点:(指R 1,R 2串联) ①电流:I=I 1=I 2(串联电路中各处的电流相等) ②电压:U=U 1+U 2(总电压等于各处电压之和) ② 电阻:R=R 1+R 2(总电阻等于各电阻之和)如果n 个阻值相同的电阻串联,则有R 总=nR ③ 分压作用:21U U =21R R ;计算U 1、U 2,可用: ④ 总U R R R U 2111+=;总U R R R U 2 122+= ⑤ 比例关系:电流:I 1∶I 2=1∶1 2 121212121R R U U P P Q Q W W ====(Q 是热量) 电阻的并联有以下几个特点:(指R 1,R 2并联) ①电流:I=I 1+I 2(干路电流等于各支路电流之和) ②电压:U=U 1=U 2(干路电压等于各支路电压) ③电阻:21111 R R R +=(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和)或2 121R R R R R +=。 如果n 个阻值相同的电阻并联,则有R 总=n 1R ④分流作用:1 221R R I I = ;计算I 1、I 2可用:总I R R R I 2121+=;总I R R R I 2112+= ⑤比例关系:电压:U 1∶U 2=1∶1 1 221212121R R I I P P Q Q W W ====(Q 是热量) 电功计算公式:W=UIt (式中单位W →焦(J);U →伏(V);I →安(A);t →秒)。 计算电功还可用以下公式:W=I 2Rt ;W=Pt ;W=UQ (Q 是电量);t R U W 2 = 计算电功率公式:UI t W P ==(式中单位P →瓦(w);W →焦;t →秒;U →伏(V );I →安

中考物理力学综合计算题含答案

中考物理力学综合计算题 1.如图24所示,质量为60kg 的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。第一次运送货 物时,货物质量为130kg,工人用力F 1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N 1,滑轮组的机械效率为η1;第二次运送货物时,货物质量为90 kg,工人用力F 2匀速拉绳的功率为P 2,货箱以0.1m/s 的速度匀速上升,地面对人的支持力为N 2, N 1与 N 2之比为2:3。(不计绳重及滑轮摩擦, g 取10N/kg) 求:(1)动滑轮重和力F 1的大小; (2)机械效率η1; (3) 功率P 2。 2.火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆,图22是栏杆的示意图。栏杆全长AB =6m ,在栏杆的左端安装配重,使栏杆和配重总体的重心位于O 点。栏杆的P 点安装转轴,转轴与支架C 连结,使栏杆能绕P 在竖直平面无摩擦转动,支架C 用两块木板做成,中间空隙可以容纳栏杆。栏杆的B 端搁置在支架D 上,当支架D 上受到压力为F D 时,栏杆恰好在水平位置平衡。当体重为G 人的管理人员双脚站在水平地面时,他对地面的压强是p 1;当他用力F 1竖直向下压A 端,使栏杆的B 端刚好离开支架,此时人双脚对地面的压强是p 2。管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置,并靠在支架C 上。火车要通过时,他要在A 端用力F 2使栏杆由竖直位置开始离开支架C ,使栏杆能顺时针转动直至栏杆B 端又搁置在支架D 上。已知AP =OP =1m ,PE = 2 3 m ,O 点到栏杆下边缘的距离OE =0.5m ,p 1∶p 2=2∶1,栏杆与配重的总重G 杆=2403N 。 求:(1)F D (2)G 人 (3)F 2的最小值,此时F 2的方向。(计算和结果可带根号)(6分) 图24

初三物理 电热综合计算题

1、前些日子,小亮的妈妈买了一个“天际”牌自动电热水壶送给爷爷,其铭牌如右表.小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法,他接水至800ml刻度,然后把壶放在加热座上,拨开开关,5min后水烧开,水壶自动断电.已知水的初温为20℃. (1)这壶水吸收的热量为多少? (2)烧水时家中电压为220V,求电热水壶的热效率. (3)在用电高峰,电路中的实际电压降为198V,这时电热水壶的实际功率为多大? 2、小理对家里的电磁炉进行研究,电磁炉的功率调节范围是120W~2200W, (1)小理用电磁炉将质量为2kg的水从20℃加热到100℃,消耗了0.22kw?h的电能.水吸收的热量是多少?这时电磁炉的效率是多少? (2)小理用电磁炉煮粥.先用大火将水开,后用小火煮.这段时间电功率随时间变化如图所示问第8分钟通过电磁炉的电流是多少?[水的比热是4.2×103J/(kg?℃),家庭电路的电压为220V]. 3、电磁炉是一种效率较高的新型灶具,已广泛进入寻常百姓家中.小华观察到家中的电磁炉铭牌上标有“220V 2000W”、电能表铭牌上标有“220V 10(20)A 1500r/kW?h”字样.小华单独把电磁炉接入电路中,用它在5min内把1.5kg、20℃的水加热到100℃,观察到电能表转盘转了225转,则: (1)加热5min水吸收的热量是多少?

(2)电磁炉工作5min实际消耗的电能是多少? (3)电磁炉实际电功率是多少? (4)比较(1)、(2)两问的计算结果,你发现什么问题?如何解释? (5)根据电磁炉的铭牌说明与(3)问的计算结果,你发现什么问题?如何解释? 4、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. 5、某电水壶的铭牌信息如图1所示,电水壶在标准大气压下工作.[c水=4.2×103J (kg?℃)] (1)电水壶装满初温为20℃的水时,在额定电压下将水烧开用了7min. 求:①水吸收的热量是多少? ②电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少? (2)农村电网改造前,用电高峰时电压会下降l0%.求:这时电水壶的实际功率P0.(电阻不随温度改变)

初中物理计算公式整理

杠杆的平衡条件: 浮力计算的四种方法: 1.测量法:先用弹簧测力计测出物体的重G 物,然后把物体浸入液体中,再读出测力计减少后的示数F 示,则 23.阿基米德原理:

4.二力平衡法:当悬浮或漂浮时,物体分别静止在液体内部或液体表面,此时物体受到的浮力和物体的重力作用 相抵消,处于二力平衡状态。此时 (G物=m物g=ρ物gV物),注意与阿基米德原理的区 别。 三、要熟练运用的公式:1.密度公式: 密度相关运算中,“kg”“m3”“kg/m3”是国际单位,而“g”“cm3”“g/cm3”是另一常用单位。要注意当中的换算。记住水的密度为ρ水=1×103 kg/m3 或1g/cm3。 1000 kg/m3 =1g/cm3 密度公式的变形: 对于同一物体,在知道了m、ρ、V当中的任意两个后,就可以求出第三个。 2.速度公式: 速度的相关运算中,“m”“s”“m/s”是国际单位,而交通运输上常用“km”“h”“km/h”为单位。要注意当中的换算。1km=1000m 1h=3600s 1m/s=3.6km/h

记住光速 c=3×108 m/s 声速v=340m/s 速度公式的变形: 对于同一物体,在知道了“S ”“v ”“t ”中的任意两个后,就可以求出第三个。 3 变形公式: 利用这几个公式,知道了质量就可以求出物体所受的重力,反之知道了所受的重力也就可以 求出物体的质量。 4 知道其中的任意三个物理量,就可以求出第四个。有些时候,F 1、F 2或L 1、L 2也可能给出比例,这时也一样可以求出余下的那个物理量。 例:已知某杠杆平衡时,动力也阻力的比为3:4,若动力臂为40cm ,求阻力臂。 解:因为杠杆平衡所以:221 1L F L F = cm cm L F F L 30404 3 1212=?== 5.压强计算公式: (1Pa=1N/m 2)

初二物理计算题专题训练(含答案)

初二物理计算题专题训练 1.某辆汽车的速度如图(甲)所示: (1)当汽车司机看到图(乙)所示的标志牌后,如果就以速度计指示的速度匀速行驶,经12min 到达大桥,求标志牌到大桥的距离. (2)若他在遵守交通规则的前提下,从该标志牌到大桥,最少行驶多长时间 2..甲、乙、丙从同一地点、同时出发,沿同一方向做直线运动,甲、乙均做匀速直线运动,丙从静止开始加速运动,速度—时间图象如图所示.求: (1)经过10s ,甲、乙相距多远 (2)丙与甲速度相等时,甲运动的路程为多少 初 二 ( ) 班 ( ) 号 姓 名 命 题 人 : 物 理备课组 ○

3.汽车沿一平直公路以20m/s的速度行驶,其正前方有一座山崖,当汽车经过某处时,驾驶员按响喇叭,2s后听到回声,求按喇叭时距山崖有多远(V声=340m/s) 4.下面是关于舰载机着舰的报道:歼-15舰载机飞临“辽宁舰”上空,建立下滑线、调整飞行速度,对着航母着陆区飞去。巨大的甲板向我们迎面扑来,给人以极强的压迫感。歼-15战机着舰,与尾钩完全咬合,在短短内使战机速度从300km/h减少为零,滑行约100m,稳稳停在甲板上。试解答下列问题: (1)歼-15舰载机降落时飞行员为什么会感到“巨大的甲板向我们迎面扑来” (2)“在短短内使战机速度从300km/h减少为零”中“300km/h”是指舰载机着舰时的(填“平均速度”或“瞬时速度”),合多少m/s(写出运算过程) (3)舰载机从触舰到静止过程的平均速度约是多少 5.某人在长铁管一端猛敲击一下,在长铁管另一端人听到两次声音间隔为,求长铁管的长度(声音在空气中、钢铁中传播速度分别是340m/s、5200m/s)

√8-08初中物理综合计算全集(力学、热学、电学综合计算题)压轴题50页(含答案)

专题27:力学、热学和电学综合计算 一、计算题 1.(2014·安顺)小丽家新买了一台电热水器,下表是该热水器的一些技术参数. 型号F ED﹣H50额定电压220V 最大水量50L额定功率2000W 现将水箱中装满水,通电后正常工作40m i n,水温从25℃上升到45℃,求: (1)此过程中水所吸收的热量; (2)热水器中电热丝的电阻; (3)热水器的效率. 【答案】(1)热水器水箱中水所吸收的热量为×106J;(2)热水器中电热丝的电阻为Ω; (3)热水器的效率为%. 考点:电功与电热的综合计算 2.(2014·茂名)混合动力汽车是一种新型汽车,它有两种动力系统。汽车加速,汽油机提供的动力不足时,蓄电池的电能转化为动能,使汽车加速更快;汽车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,减少能量的浪费。两种动力系统也可以独立工作,只有汽油机工作时,与一般的汽车相同;只使用电力时,由电动机提供动力。右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌,其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。求:

(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间 (2)仅由电动机提供动力,汽车匀速持续行驶的最大距离是多少不考虑电能转化为机械能时能量的损失。(3)仅由汽油机提供动力,汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升假设汽车受到的阻力不变,汽油的热值为×107J/ L(即焦耳/升),汽油机的效率为24%。 【答案】(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要10h. (2)仅由电动机提供动力,汽车匀速持续行驶的最大距离是220km. (3)仅由汽油机提供动力,汽车匀速行驶每百公里的油耗是10升. 考点:功和功率的计算、热值计算 3.(2014·本溪)如图所示为某品牌蒸汽挂烫机,为了便于移动,它底部装有四个轮子.其工作原理是:底部的储水箱注满水后,水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾,并变成灼热的水蒸气,不断喷向衣物,软

初三物理计算公式汇总12份

初三物理计算公式汇总

杠杆的平衡条件: 杠杆平衡条件公式的变形: 要熟练运用的公式: 1.密度公式: 密度相关运算中,“kg”“m3”“kg/m3”是国际单位,而“g”“cm3”“g/cm3”是另一常用单位。要注意当中的换算。记住水的密度为ρ水=1×103kg/m3 或

1g/cm 3。 1000 kg/m 3 =1g/cm 3 密度公式的变形: 对于同一物体,在知道了m 、ρ、V 当中的任意两个后,就可以求出第三个。 2.速度公式: 速度的相关运算中,“m ”“s ”“m/s ”是国际单位,而交通运输上常用“km ”“h ”“km/h ”为单位。要注意当中的换算。1km=1000m 1h=3600s 1m/s=3.6km/h 记住光速 c=3×108 m/s 声速v=340m/s 速度公式的变形: 对于同一物体,在知道了“S ”“v ”“t ”中的任意两个后,就可以求出第三个。 3.重力公式: 变形公式: 利用这几个公式,知道了质量就可以求出物体所受的重力,反之知道了所受的重力也就可以求出物体的质量。 4.杠杆的平衡条件: 知道其中的任意三个物理量,就可以求出第四个。有些时候,F 1、F 2或L 1、L 2也可能给出比例,这时也一样可以求出余下的那个物理量。 杠杆平衡条件公式的变形: V m ?=ρρ m V = t v S ?=v S t = g G m = m G g = 1 2 21L L F F =

例:已知某杠杆平衡时,动力也阻力的比为3:4,若动力臂为40cm ,求阻力臂。 解:因为杠杆平衡所以: 5.压强计算公式: (1Pa=1N/m 2) 在压强计算公式中,所采用的单位都是国际单位,如果题目所提供的单位是其它单位,那就要先进行单位换算。常用的转换为:1m 2=10000cm 2 1cm 2=1×10-4m 2 压强公式的变形: 对于某一受力过程,知道了“P ”“F ”“S ”当中的任意两个物理量,我们就 可以求出第三个量了。 6.液体压强计算公式: 注意:(1)所有单位都采用国际单位(2)深度:从液面到该处的竖直距离。 液体压强公式的变形: 知道了“”“”和“h ”中的任意两个,就可以求出余下的那一个。 7.浮力计算的四种方法: (1)测量法:先用弹簧测力计测出物体的重G 物,然后把物体浸入液体中,再 读出测力计减少后的示数F 示,则 F 浮= G 物 - F 示 (2)利用浮力产生的原因求浮力: F 浮=F 向上-F 向下 (3)阿基米德原理: 2211L F L F =cm cm L F F L 30404 3 1212=?== S P F ?=P F S = gh P 液液= ρg P h 液液 ρ= 液ρ液P

初中物理力学综合习题-含答案汇编

初中物理力学专项练习 一.固体压强题比例关系计算 1.一根筷子竖立在水平面上,对桌面的压力是F,压强为P,当把一双同样的筷子扎在一起 竖立在水平桌面上时,对桌面的压力和压强分别是:() A, 2F,2P; B, 2F,P; C, F/2 , P/2 ; D, F,P 2. 若压力为F,横截面积为S时,压强为P,那么 ( ) A. 当压力变为2F、横截面积变为2S时,压强变为2P B. 当压力变为F/2、横截面积变为S/2时,压强变为P/2 C. 当压力变为2F、横截面积变为S/2时,压强变为P/4 D. 当压力变为F/2、横截面积变为2S时,压强变为P/4 3.同种物质制成的甲、乙两实心体,质量之比为2:1,它们的密度之比()A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.无法判断 4.(05四川成都(非课改)) 如图是小敏同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图象。如果用上述两种物质做成甲、乙两个质量相同的实心正方体,把它们放在水平面上,则根据图象可知,甲、乙两物体对水平面的压强之比为() A.P甲∶P乙=8∶1 B.P甲∶P乙=4∶1 C.P甲∶P乙=2∶1 D.P甲∶P乙=1∶1 5.A、B两正方体实心金属块放在水平地面上,它们的边长之比为1∶3,对地面的压强之比为2∶3,则两金属的密度之比是( ) A. 4:9 B.9:4 C.1:2 D.2:1 6.(01北京宣武区) 甲、乙两个正方体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,甲、乙密度之比是1∶2,则甲、乙的底面积之比是 ( ) A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1 7.质量相同的三个正方体块,A为铜块,B为铁块,C为铝块,(ρ铜>ρ铁>ρ铝)把它们放在水平桌面上,对桌面的压强( ) A. P A=P B=P C B.P A

P B>P C D.无法判断 8.A 、B两个均匀实心立方体,自由放置在水平桌面上,其底面积之比为S A∶S B=4∶1, 它们对桌面的压强之比P A∶P B=1∶2,则A 、B两立方体重力之比G A∶G B是:()A.2∶1B.1∶2 C.1∶8D.8∶1

最新中考物理计算题专题(含答案)

中考物理计算题分类复习 一、串、并联电路计算: 1、在图1所示的电路中,当S 1闭合,S 2、S 3断开时,电压表的示数为6 V,当S 1、S 3 断开, S 2闭合时, 电压表的示数为3 V.求: (1)电源电压是多少? (2)当S 1、S 3闭合, S 2断开时, 电压表的示数为多少? 2、图2所示,用电压表分别测量L 1两端的电压U 1、L 2两端的电压U 2以及L 1、L 2串联的 总电压U ,请根据表盘读数回答下列问题: ⑴ L 1两端的电压U 1是多大? ⑵ L 2两端的电压U 2是多大? ⑶ L 1、L 2串联的总电压U 是多大?⑷ 电源电压是 多大? 二、欧姆定律计算: 3、如图3所示,R 1=10 ,R 2=15 ,电流表示数是1A , 求: (1)R 1中电流I 1和R 2中I 2各是多大?(2)电压表的示 数是多大? 4、如图4所示电路中,当电源电压为4 V 时,电压表的示数为1 V ;当电源电压增至12 V 时,电流表的示数为0.5 A 。求电阻R 1、R 2的阻值。 三、电功、电功率、焦耳定律计算: 5、如图5所示电路,电源电压为4.5V ,R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2最大阻值为20Ω, 电流表量程为0~0.6A ,电压表量程为0~3V 。求: (1)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围; (2)正常工作时整个电路消耗的最大功率。 图1 图2 图3 图5

6.某电热水瓶的铭牌如下表所示。若热水瓶内装满水,在额定电压下工作 (外界大气压强为1个标准大气压)。求: (1)保温时通过电热水瓶的电流是多少?(2)加热时电热水瓶的电阻多大? (3)若瓶内20℃的水加热10min 正好烧开,则加热时电热水瓶的热效率是多 少? (4)请你尝试画出电热水瓶的内部电路图。 7、某校同学在研究用电器的电功率时连接了如图6所示的电路,电路中电员两端 电压保持不变。当闭合开关S 1滑动变阻器的滑片P 移动到a 时,闭合开关S 2、S 3与断开S 2、S 3,电流表的变化范围为0.4A ~0.1A ,电压表的变化范围为6V ~4V ;当断开开关S 2和S 3,滑 动变阻器的滑片P 移动到距a 点1/2时小灯泡L 正常发光。求: ⑴小灯泡L 的额定功率 ⑵当开关S 2和S 3都闭合时,电路消耗的最小功率。 8、如图7所示电路中,小灯泡L 标有“6V 3W ”字样,R 2=12Ω,当S 1、S 2都闭 合时,电流表示数为0.8A ,这时小灯泡L 正常发光,求:⑴电源电压U ; ⑵电阻R 1的阻值; ⑶当S 1、S 2都断开时,小灯泡L 消耗的功率。 四、密度计算: 9、有一个玻璃瓶,它的质量为0.1千克。当瓶内装满水时,瓶和水的总质量为0.4千克。用此瓶装金属粒 若干,瓶和金属颗粒的总质量是0.8千克,若在装金属颗粒的瓶中再装满水时,瓶、金属颗粒和水的总质量为0.9千克。求: (1)玻璃瓶的容积。(2)金属颗粒的质量。(3)金属颗粒的密度。 型号DSP —19B 电源220V 50Hz 功率 加热时 1200W 保温时 30W 容量2L

(完整版)初中物理电学综合计算题

电学综合计算题 1、(2013?绥化)某种电热水器,其电路图如下,R 1为发热板,R 2 为保温电阻,S 1 是温控开关.当 电热水器处于加热状态时,水被加热,达到设定温度时,S 1 自动断开,热水器处于保温状态.已 知电阻R 1=50Ω,R 2 =450Ω.求: (1)热水器内装有质量为2kg的水,当水的温度从20℃升高到40℃ 时,这些水吸收的热量是多少? (2)当电热水器处于加热状态时,电路中的电流是多大? (3)当热水器处于保温状态时,R 1 电功率为多少? 2、(绥化2014)小丽的妈妈买了一台全自动豆浆机,如图甲所示。图乙是豆浆机的主要结构:中间部分是一个带动刀头的电动机,用来将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,负责对液体加热煮沸。图丙是豆浆机正常工作时,做一次豆浆的过程中,电热管和电动机交替工作的“P-t”图象。右表是这个豆浆机的主要技术参数。 请解答下列问题: (1)豆浆机正常工作时的最大电流是多大? (2)豆浆机正常工作,做一次豆浆,加热时消耗的电能是多少?

(3)豆浆在正常工作状态下做一次豆浆,若大豆和清水总质量为1.5 kg,初温为20℃,豆浆 沸腾时温度是100℃。求豆浆机电热管的加热效率是多少?(已知大豆和清水的混合物的比热容及豆浆的比热容均为4.0×103 J/(kg·℃),计算结果保留到小数点后一位)。 (4)在某一次豆浆机工作的时候,小丽将家里的其它用电器都关闭,她观察到豆浆机的电热 管工作时,家里标有“1200 r/kW·h”字样的电能表转盘在1 min内转过了22转。 此时豆浆机的实际功率是多大? 3、(绥化2015).养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器,类似于电水壶,其最大的特点是采用一种新型的电加热材料,通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻,在两端制作银电极,通电后产生热量把壶内的水加热.小明家买了一把 型号HX-201504 额定电压220V 频率50Hz 额定功率1210W 小明关闭了家中的其它所有用电器,并在壶中加入初温为25℃的水,6min将水烧开(标准大气压下),求: (1)在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘转了300转,此过程中养生壶消耗的电能是多少? (2)如果养生壶的热效率是87.5%,此过程中水吸收的热量是多少? (3)壶中水的质量是多少? (4)养生壶两端的实际电压是多少?(不考虑温度对电阻的影响)

初中物理计算公式大全及分类复习

初中物理计算公式大全及分类复习 初中物理公式大全 速度:Vm/S v= S:路程/t:时间 重力G N G=mg m:质量; g:9.8N/kg或者10N/kg 密度:ρ kg/m3 ρ= m/v m:质量; V:体积 合力:F合 N方向相同:F合=F1+F2 ; 方向相反:F合=F1—F2 方向相反时,F1>F2 浮力:F浮 N F浮=G物—G视 G视:物体在液体的重力 浮力:F浮 N F浮=G物此公式只适用物体漂浮或悬浮 浮力:F浮 N F浮=G排=m排g=ρ液gV排 G排:排开液体的重力 ;m排:排开液体的质量;ρ液:液体的密度 ; V排:排开液体的体积即浸入液体中的体积 杠杆的平衡条件: F1L1= F2L2 F1:动力 ;L1:动力臂;F2:阻力; L2:阻力臂 定滑轮: F=G物 S=h F:绳子自由端受到的拉力; G物:物体的重力; S:绳子自由端移动的距离; h:物体升高的距离 动滑轮: F= G物+G轮/2 S=2 h G物:物体的重力; G轮:动滑轮的重力 滑轮组: F= G物+G轮 S=n h n:通过动滑轮绳子的段数 机械功:W J W=Fs F:力; s:在力的方向上移动的距离 有用功:W有 =G物h 总功:W总 W总=Fs 适用滑轮组竖直放置时 机械效率: η=W有/W总×100% 功率:P w P= w/t W:功; t:时间 压强p Pa P= F/s F:压力; S:受力面积 液体压强:p Pa P=ρgh ρ:液体的密度; h:深度【从液面到所求点的竖直距离】 热量:Q J Q=cm△t c:物质的比热容; m:质量;△t:温度的变化值 燃料燃烧放出的热量:QJ Q=mq m:质量; q:热值 常用的物理公式与重要知识点

中考物理计算题压轴题含答案(免费)

1、微波炉是一种清洁卫生无污染,效率较高的家用电器。某微波炉的铭牌如下表所示。将体积为275ml 、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min ,取出后测得水温是40℃。若水的比热容为4.2×103 J/(kg ·℃)。求: (1)微波炉加热时,电路中的电流是多少? (2)加热过程中消耗的电能是多少? (3)加热过程中,水吸收的热量是多少? 【答案】(1)== U P I (2)方法一:根据W=Pt 得,微波炉消耗的电能是:W=Pt=1100W ×60s=6.6×104 J (3)根据V m = ρ 得:==V m ρ 1.0×103kg/m 3×275×10-6m 3 =0.275kg Q=cm(t-t 0)得,水吸收的热量: Q 吸=c 水m 水(t-t 0)=4.2×103 J/(kg ·℃) ×0.275kg ×(40℃-20℃)=2.31×104 J 2、电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具(如图1)。它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行。电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力。下表是某型号电动自行车主要技术参数。 (1)请你仔细观察电动自行车的构造,会发现很多地方用到了物理知识。请列举一例。 示例:电动自行车的车座大而扁平,可减少压强。 答: (2)行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m 2 ,当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时,地面受到的压强是多大?(取g=10N/kg ) (3)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大? (4)蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦?

(5)若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N ,蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远? (6)从环保的角度,与摩托车相比,电动自行车有什么优缺点?(各举一条) 【答案】⑴例:电动自行车的车轮 可有凹凸不平的花纹,增大摩擦。 (2)估计身体的质量约为50kg 地面受到的压强: P=F/S =(40kg+50kg) ×10N/kg /0.01m 2=0.9×105Pa (3)额定功率下的电流:I=P/U =240W/48V=5A (4) 蓄电池储存的电能:W=UIt=48V×12A×3600s=2073600J (5) 因蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,即: 2073600J×80%=FS 所以,电动自行车能连续电动行驶的路程: S = 41472401658880802073600==?N J F J % m (6)优点:无尾气、噪音小。 缺点 :蓄电池一般使用一年左右就需更换,废弃后的电池污染环境。 3泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。 该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km ,受到的阻力是3.0 ×103 N ,消耗燃油1.5×10-3m 3 (假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度ρ=0.8×103 kg/m 3 ,热 值q =4×107 J/kg ,求: (1)专用车牵引力所做的功。 (2)已知热机效率η=W Q (式中W 为热机在某段时间内对外所做的功,Q 为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量),则该专用车的热机效率是多少? 【答案】(1)因为专用车匀速行驶,所以牵引力F =f =3.0×103 N 牵引力做的功W =Fs =3.0×103 N ×5.6×103 m =1.68×107 J (2)消耗燃油的质量:m =ρV =0.8×103 kg/m 3 ×1.5×10-3m 3 =1.2kg 燃油完全燃烧所产生的热量:Q =mq =1.2kg ×4×107 J/kg =4.8×107 J 热机效率η=W Q =1.68×107J 4.8×107J =35% 1、如图2所示,质量为40kg 的小明同学骑着一辆质量为10kg 自行车在平直公路上匀速行驶,在5min 内行驶了1500m 的路程.求: (1)小明骑自行车行驶的速度为多少 m/s ? (2)若小明骑车时受到的阻力为50N ,该同学骑车行驶5min 克 服阻力做了多少焦耳的功? (3)小明骑自行车与地面总的接触面积为20cm 2 ,则该同学骑车

初中物理力学综合计算题型

专题23 力学综合计算题型(节选) 三、密度、压强、浮力综合计算 1. (2019自贡)如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1 m的正 方体物块A,当容器中水的深度为30 cm时,物块A体积的3 5露出水面,此时弹簧恰好处于自 然伸长状态(ρ 水 =1.0×103 kg/m3g取10 N/kg),求: (1)物块A受到的浮力; (2)物块A的密度; (3)往容器内缓慢加水,至物块A刚好浸没水中,立即停止加水,此时弹簧对物块A的作用力F. 2. (2019贺州)如图甲所示,是一圆柱形容器,放在水平桌面上,内装有25 cm深的液体,该液体对容器底部产生的压强为2 000 Pa.求: (1)液体的密度; (2)若将边长为10 cm的正方体木块放入圆柱形容器中如图乙所示,木块静止时,有1 4的体 积露出液面,此时木块受到的浮力大小; (3)要使木块完全浸没至少需要施加多大向下的压力. 3. (2018巴中)边长为10 cm的正方体木块,漂浮在水面上,露出水面体积与浸在水中的体积比为2∶3,如图甲所示;将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块上表面放一重为2 N的小铁块,静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示.g取10 N/kg,求:(1)图甲中木块所受浮力大小; (2)图乙中液体的密度; (3)图乙中木块下表面所受压强的大小.

4. (2019鄂州)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示.由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触).物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示.求: (1)物块完全浸没在水中受到的浮力; (2)物块的密度; (3)从物块刚好浸没水中到h=10 cm过程中,水对物块下表面的压强变化了多少Pa? 四、滑轮组相关计算 1. (2019镇江)如图甲所示,装有0.01 m3水的圆桶置于水平地面上,桶与地面间的接触面积为0.2 m 2.桶的质量忽略不计,g取10 N/kg. (1)求桶中水的质量; (2)求这桶水对地面的压强; (3)某同学用图乙所示的滑轮组将这桶水匀速提升2 m的过程中,所用拉力为40 N.求该滑轮组的机械效率. 2. 小夏利用如图所示的滑轮组,将重量为280 N的物体匀速提升了2 m.已知他自身的重量为500 N,对绳子施加的拉力F=200 N,两脚与地面接触的总面积S=400 cm2.求此过程中:(1)小夏对地面的压强;(2)拉力F做的功;(3)该滑轮组的机械效率.

初中物理所有计算公式

初中的物理公式 物理量单位公式 名称符号名称符号 质量m 千克kg m=pv 温度t 摄氏度°C 速度v 米/秒m/s v=s/t 密度p 千克/米? kg/m? p=m/v 力(重力)F 牛顿(牛)N G=mg 压强P 帕斯卡(帕)Pa P=F/S 功W 焦耳(焦)J W=Fs 功率P 瓦特(瓦)w P=W/t 电流I 安培(安)A I=U/R 电压U 伏特(伏)V U=IR 电阻R 欧姆(欧)R=U/I 电功W 焦耳(焦)J W=UIt 电功率P 瓦特(瓦)w P=W/t=UI 热量Q 焦耳(焦)J Q=cm(t-t°) 比热c 焦/(千克°C)J/(kg°C) 真空中光速3×108米/秒 g 9.8牛顿/千克 15°C空气中声速340米/秒 安全电压不高于36伏

初中物理基本概念概要 一、测量 ⒈长度L:主单位:米;测量工具:刻度尺;测量时要估读到最小刻度的下一位;光年的单位是长度单位。 ⒉时间t:主单位:秒;测量工具:钟表;实验室中用停表。1时=3600秒,1秒=1000毫秒。 ⒊质量m:物体中所含物质的多少叫质量。主单位:千克;测量工具:秤;实验室用托盘天平。 二、机械运动 ⒈机械运动:物体位置发生变化的运动。 参照物:判断一个物体运动必须选取另一个物体作标准,这个被选作标准的物体叫参照物。 ⒉匀速直线运动: ①比较运动快慢的两种方法:a 比较在相等时间里通过的路程。b 比较通过相等路程所需的时间。 ②公式:1米/秒=3.6千米/时。 三、力 ⒈力F:力是物体对物体的作用。物体间力的作用总是相互的。 力的单位:牛顿(N)。测量力的仪器:测力器;实验室使用弹簧秤。力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。 物体运动状态改变是指物体的速度大小或运动方向改变。 ⒉力的三要素:力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。

初中物理计算题汇总(附答案)

人教版初中物理计算题汇总(附答案) 1密度计算: 1、有一个玻璃瓶,它的质量为0.1千克。当瓶内装满水时,瓶和水的总质量为0.4千克。用此瓶装金属粒 若干,瓶和金属颗粒的总质量是0.8千克,若在装金属颗粒的瓶中再装满水时,瓶、金属颗粒和水的总质量为0.9千克。求: (1)玻璃瓶的容积。(2)金属颗粒的质量。(3)金属颗粒的密度。 2、一个质量为232g 的铜铝合金球,其中含铝54g ,铜的密度为ρ铜=8.9g/cm 3,铝的密度为ρ铝=2.7g/cm 3 , 求合金球的密度为多少? 二速度计算: 3、一座桥全长6.89Km ,江面正桥长为1570m ,一列长为110m 的火车匀速行驶,通过江面正桥需120s ,则 火车速度是多少m/s?火车通过全桥需用多长时间? 三、杠杆平衡条件计算: 4、 长lm 的杠杆水平放置,支点在距左端0.8m 处,现在左端挂20N 重的物体,要使杠杆在水平位置平 衡,应在杠杆的最右端挂的重物是多重。 5、一把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是4cm ,秤砣质量250g .用来称质量是 2kg 的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡?若秤杆长60cm ,则这把秤最大能称量多少kg 的物体? 四、压强计算: 6、学生课桌质量为9千克,桌子与地面有四个接触面,每个接触面的面积为4×10 -4 米2;某同学将底面积为24.5×10-4米2 、容量为1升、装满水后水深为18厘米的塑料水杯放在课桌的桌面上。求: (1)课桌对地面的压力;(2)课桌对地面的压强;(3)杯对桌面的压强。(不计塑料水杯的质量) 7、放在水平面上容器内装有质量为1kg 的水,若水深h =18cm ,容器底面积S =50cm 2 ,不计容器的质量。 求: (1)离容器底8cm 处有一个A 点,A 处受到水的压强和方向;(2)水对容器底的压力和压强; (3)容器对桌面的压力和压强。 图7 图8 图9

初中物理力学综合计算题(有答案)

初中物理力学综合计算 题(有答案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

1、图31是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。当以速度v 1匀速提起质量为m 1的建筑材料时,滑轮组的机械效率为η1,卷扬机拉力的功率为P 1;当以速度v 2匀速提起质量为m 2的建筑材料时,滑轮组的机械效率为η2,卷扬机拉力的功率为P 2。若η2-η1=5%,P 1: P 2=2:3,m 1=90kg ,动滑轮受到的重力G 动=100N 。滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计,g=10N/kg 。求: (1)提起质量为m 1的建筑材料时卷扬机对绳的拉力F 1; (2)两次工作过程中,建筑材料上升的速度v 1与v 2之比。 2.在生产玻璃过程中,常用位于天车上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组和真空吸盘提升玻璃,如图22甲所示。当卷扬机通过滑轮组提升质量为60kg 的玻璃并使玻璃以速度v 1匀速上升时,卷扬机对滑轮组绳端的拉力为F 1,天车对卷扬机的支持力为N 1,拉力为F 1的功率为P ,滑轮组的机 械效率为η;当卷扬机通过滑轮组提升质量为80kg 的玻璃并使玻璃以速度v 2匀 速上升时,卷扬机对滑轮组绳端的拉力为 F 2,天车对卷扬机的支持力为N 2。已 知拉力F 1所做功随时间变化的图像如图22乙所示,卷扬机的质量为120 kg ,图31 卷扬机 240 W/J 480 720 960 0 2.0 卷扬机 A B C 玻璃 吸盘 天车

滑轮A 、B 的质量均为4kg ,3v 1=5v 2,η=75%,吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计,g 取10N/kg 。求: (1)P 的大小; (2)v 2的大小; (3)N 1与N 2的比值。 解:(1)由题中W -t 图像解得P =2s 960J = t W =480W …………………(2分) (2)根据η = %75W 480N 600111=?== = v P gv m P P W W 有总 有………………………(1分) 解得:v 1 =0.6m/s 已知:3v 1=5v 2 解得:v 2=0.36m/s ……………………………………………………………(1分) (3)设动滑轮C 所受重力为G 0,卷扬机提升60kg 玻璃时,滑轮组的机械效率为η=75% 所以有 η =%753B 011=++= g m G g m g m W W 总 有,代入数据解得G 0=80 N ………(1 分) 第一次提升60kg 玻璃的过程中,玻璃、动滑轮C 受力分析如答图5(1)所示,动滑轮B 受力分析如答图5(2)所示,卷扬机受力分析如答图5(3)所示。

初中物理常用必备公式

八年级上册主要公式、 1.计算速度: 公式: v s t 。s 表示物体通过的路程,单位 m , t 表示所用的时间,单位 s 。速度的单位 是 m/s 。公式变形: s s 。 vt ,t v 2.密度的计算: 定义式: m ,m 表示质量,单位是 kg ; V 表示体积,单位是 m 3,密度 的单位是 kg/m 3。 V 八年级下册主要公式 1.重力: 公式: G=mg , m 为质量,单位为 kg ;公式中 g=9.8N/kg ,它表示质量为 1kg 的 物体受到的重力为 9.8N 。 2.压强: 公式: P F , P 表示压强,单位是 Pa ; F 表示压力,单位: N ; S 表示受力面积, S 单位: m 2。 3.液体压强: 公式: P gh 。ρ:液体的密度,单位是 kg/m 3;g=9.8N/kg ;h 表示自由液面 到研究点的垂直高度,单位是 m 。 4.阿基米德原理 : 公式: F 浮 =G 排 =ρ液 gV 排。 ρ液 是液体的密度,单位是 kg/m 3 ;V 排是排开液 体的体积,单位是 m 3。浮力的单位是 N 。 5.杠杆平衡: 动力 ×动力臂 =阻力 ×阻力臂,即: F 1 L 1= F 2L 2。 6.滑轮组: ( 1)不计动滑轮轮重和轮间摩擦力的情况下: F 1 G 物 , S=nh , v F=nv G n ( 2)不计滑轮之间摩擦,但是考虑动滑轮的重量时: 1 , S=nh , v F= nv G F ( G 物 G 轮 ) n 7.恒力功的计算: 公式: W=FS 变形公式: F W , s W 。F 表示力,单位是 N ;S 表示 s F 物体沿力的方向移动的距离,单位 m ; W 表示功,单位是 J 。 8.功率的计算:公式: P W ,公式变形: W=Pt 。 W 表示功,单位 J ; t 表示做功的时间, t 单位用 s ; P 表示功率,单位是 W 。 9.机械效率: 公式: W 总 =W 有用 +W 额外 , W 有用 Gh , W 有用 100% 。 W 总功 九年级上册主要公式 1.燃料热量的计算 : ( 1) 固体燃料: Q mq , q 的单位是: J/kg ; Q 的单位: J ; m 的单位: kg 。 ( 2)气体燃料: Q qV ,q 的单位是: J/m 3 ; Q 的单位: J ; V 的单位: m 3。 2.吸放热的计算 ( 1)吸热公式: Q 吸 cm(t t 0 ) cm t 升 ,Q 吸 是吸收的热量,单位是焦耳; c 是物体的 比热容,单位是焦耳每千克摄氏度; m 是质量,单位是 kg ; t 0 是初始温度, t 是末温,温度 的单位是℃。温度差 =末温 -初温,即 t 升 t t 0 。

初中物理电学计算题经典练习(含答案)

物理电学计算经典练习 解题要求:1.写出所依据的主要公式或变形公式 2.写出代入数据的过程 3.计算过程和结果都要写明单位 1.如图1所示,已知R1=2Ω, R2=4Ω,U=12V;求: 1)通过电阻R1的电流I1; 2)电阻R2两端的电压U2。 (2A,8V) 2.如图2所示,电流表示数为0.5A, R2=20Ω,通过R2的电流是0.3A,求: 1)电压表的示数; 2)电阻R1=?(6V30Ω) 3. 如图3所示,电源电压为8V,R1=4R2,电流表A的示数为0.2A; 求:电阻R1, R2各为多少欧?(200Ω50Ω) 4. 如图4所示,电源电压U不变,当开关S闭合时,通过电阻R1的电流为3A。当电路中开关S断开时,R1两端电压为5V,R2的电功率为10W. 求:电源电压U及电阻R1和R2的阻值。(15V 5Ω 10Ω) 5.把阻值为300Ω的电阻R1接入电路中后,通过电阻R1的电流为40mA;把阻值为200Ω的电阻R2和R1串联接入同一电路中时; 求:1)通过电阻R2的电流为多少? 2)R2两端的电压为多少? 3)5min内电流通过R2做功多少? (0.25A 0.75A) 6. 如图5所示,电源电压恒为3V,知R1=12Ω, R2=6Ω。求: 1)当开关S断开时电流表A的读数 2)当开关S闭合时电流表A的读数

7. 如图6所示,电源电压U不变,R1=6Ω. 1)当开关S断开时电流表A的示数为1A,求R1两端的电压; 2)当开关S闭合时电流表A的示数为1.2A,求R2的电阻值。 (6V 30Ω) 8.如图7所示,定值电阻R1和R2串联,电源电压为7V,电流表的示数为0.5A, R2的电功率为2.5W。 求:电阻R2两端电压和电阻R1的电功率。(5V 1W) 9.如图8所示,电源电压为8V,且保持不变。R1=4R2。当开关S断开时,电流表的示数为2A。 求:1)电阻R1和R2的阻值各为多少欧?(4Ω 1Ω) 2)当开关S闭合时电阻R1和R2的电功率各为多大?(16W 64W) 10.如图9所示,已知R1=6Ω,通过电阻R2的电流I2=0.5A, 通过电阻R1和R2的电流之比为I1: I2=2:3。求:电阻R2的阻值和电源的总电压。 (4Ω 2V) 11.如图10所示,灯上标有“10V2W”的字样。当开关S闭合时,灯L恰能正常发光,电压表的示数为2V。当开关S断开时,灯L的实际功率仅为额定功率的1/4。求:电阻R2的阻值。(60Ω) 12.如图11所示,当灯正常发光时,求:1)通过灯泡的电流是多少?2)电流表的示数是多少?(2.5A 3A) 13.如图12所示,A是标 有“24V 60W”的用电器, E是串联后电压为32V的 电源,S为开关,B是滑

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