2024年中考物理答题技巧与模板构建专题15 力电多模块综合（解析版）.docxVIP

专题15力电多模块综合

模型构建｜真题试炼｜模拟演练｜题组通关

识

识

中考·模型解读

高频模型

中考题型分布

分值占比

模型01电动机类力电综合（高频考点）

计算题

4~9分

模型02压敏电阻类力电综合（高频考点）

计算题

4~9分

模型03滑动变阻器类力电综合（高频考点）

计算题

4~9分

善

善

总结·模型构建

模｜型｜构｜建

模型

模型01电动机类力电综合

『模型解读』力电相关公式

力学公式

功；功率；速度；重力；压强；功率的推导公式

电学公式

电功率；电功

能量转化公式

效率

解

解

真题·思维剖析

【例1】（2023·江苏淮安·中考真题）人工智能让我们的生活更加便捷，某酒店迎宾机器人将客人从酒店门口带至前台。这一过程中机器人做匀速直线运动，通过的路程为20m，所受阻力为自身重力的0.05倍，机器人相关参数如下表所示，取。

整机质量：36kg

行进速度：1m/s

工作电压：24V

工作电流：1A

轮子与地面接触总面积：

（1）求机器人对地面的压强；

（2）求牵引力所做的功；

（3）求机器人全程运动的时间及消耗的电能；

（4）求电能转化为机械能的效率。

【答案】（1）；（2）；（3），480J；（4）

【详解】解：（1）机器人对地面的压力

则机器人对地面的压强

（2）机器人受到的阻力

机器人匀速行驶时，机器人的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，机器人的牵引力

牵引力所做的功（获得的机械能）

（3）由可知，机器人全程运动的时间

机器人消耗的电能

（4）电能转化为机械能的效率

答：（1）机器人对地面的压强为；

（2）牵引力所做的功为；

（3）机器人全程运动的时间为20s，消耗的电能为；

（4）电能转化为机械能的效率为。

变式演练

变式演练

【变式1-1】（2024·河南商丘·一模）如图为某款遥控玩具汽车，其基本参数如下列表格所示，它依靠锂电池带动电动机转动获得动力，车轮与地面的总接触面积为，g取。

产品名称

××遥控玩具汽车

产品尺寸/

最大速度/（m/s-1）

0.5

机身电池

充电时长/

30

产品质量/

0.88

（1）遥控车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？

（2）充满电后，电池储存的电能是多少？

（3）若该遥控汽车在水平地面上行驶时所受阻力为其重力的0.2倍，以最大速度可行驶，它的效率是多少？（保留一位小数）

【答案】（1）8.8×103Pa；（2）5040J；（3）36.7%

【详解】解：（1）遥控车的重力G=mg=0.88kg×10N/kg=8.8N

遥控车静止在水平地面上时，对地面的压力F=G=8.8N

对地面的压强

（2）充满电后，电池储存的电能W电=UIt=7V×0.2A×3600s=5040J

（3）该遥控汽车在水平地面上行驶时所受阻力f=0.2G=0.2×8.8N=1.76N

最大速度是5m/s，匀速直线运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力F牵=f=1.76N

以最大速度可行驶的路程s=vt=0.5m/s×35×60s=1050m

牵引力做的功W=F牵s=1.76N×1050m=1848J

它的效率

答：（1）遥控车静止在水平地面上时，对地面的压强是8.8×103Pa；

（2）充满电后，电池储存的电能是5040J；

（3）若该遥控汽车在水平地面上行驶时所受阻力为其重力的0.2倍，以最大速度可行驶，它的效率是36.7%。

【变式1-2】（2024·黑龙江哈尔滨·一模）电动汽车是绿色环保型交通工具，它的特征是效率高、噪声小、无废气排放、无油污，如图所示为淮安市某景区电动观光车，该车技术参数如表所示。

（1）观光车静止在水平地面上，空载时对地面的压强是多大？（g取10N/kg）

（2）观光车的电动机以额定功率工作0.5h，消耗多少电能？

（3）在题（2）条件下，观光车受到的牵引力为320N，运动路程为18km，在该过程中牵引力做多少功？电能转化为机械能的效率是多少？

空载质量

1080kg

空载时轮胎与水平地面的总接触面积

1000cm2

电动机的额定功率

4kW

【答案】（1）108000Pa；（2）7.2×106J；（3）5.76×106J；80%

【详解】解：（1）由受力分析可知，观光车静止在水平地面上，空载时对地面的压力为

F=G=mg=1080kg×10N/kg=10800N

轮胎与地面的接触面积为S=1000cm2=0.1m2

故空载时对地面的压强为

（2）由表中数据可知，电动机的额定功率为P=4000W，故电动机以额定功率工作0.5h，消耗的电能为

W=Pt=4000W×0.5×3600s=7.2×106J

（3）由题意可知，该过程中牵引力做功为W牵=F牵s=320N×18000m=5.76×106J

电能转化为机械能的效率为

答：（1）空载时对地面的