题目
“问道武当山，养生太极湖”，中外游客慕名前往武当山旅游观光。武当山景区推出了“山水一体游”项目，购进一批旅游观光艇（如图），其部分技术参数如下表：（取g=10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg， ） |
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求：
（1）某旅游团队从武当山旅游码头乘坐观光艇以最大航速行驶2小时的路程是多少？
（2）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，所受浮力是多少？
（3）观光艇以最大航速匀速行驶时，受到水的平均阻力是多少N？
（4）若这次航行共消耗柴油30L，则柴油发动机的效率为多大？ |
题型：计算题难度：中档来源：湖北省中考真题
所属题型：计算题
试题难度系数：中档
答案
（1）90km
（2）2.1×104N
（3）3.6×103N
（4）31.4% |
考点梳理
初中三年级物理试题““问道武当山，养生太极湖”，中外游客慕名前往武当山旅游观光。武”旨在考查同学们对
速度公式及其应用、
浮力及阿基米德原理、
功率的计算公式的应用、
热机的效率、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
此练习题为精华试题，现在没时间做？添加到收藏夹，以后再看。
根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。
- 速度公式及其应用
- 浮力及阿基米德原理
- 功率的计算公式的应用
- 热机的效率
考点名称：速度公式及其应用
速度的计算公式：
公式v=s/t
速度是描述质点运动快慢和方向的物理量，等于位移和发生此位移所用时间的比值。[2]在匀速直线运动中，物体在单位时间内通过的路程叫做速度。
v：速度矢量，单位：m/s
s：位移矢量，单位：m
t：时间，单位：s
速度单位：
速度在国际单位制的最基本单位是米每秒 ，国际符号是m/s，中文符号是米/秒。[3]
常用单位：千米/时，国际符号是km/h。
单位换算：1 m/s=3.6 km/h
速度公式的应用：
物体做匀速直线运动时，路程与时间的关系为
,在图中，甲、乙两直线分别是两物体运动的图像。由图像可知两运动物体的速度关系是（ ）
A.v甲>v乙
B.v甲<v乙
C.v甲=v乙
D.条件不足，无法比较
考点名称：浮力及阿基米德原理
浮力：物理学名词，一般指物体浸泡(包含)在液体或气体中产生的托力，是物体在流体(包括液体和气体)中，上下表面所受的压力差。船能在水面上漂浮，就是因为浮力的作用。
浮力产生的原因:
浮力是由于周围液体对物体上、下表面的作用存在压力差而产生的。如图所示，浸没在液体中的立方体，左右两侧面，前后两侧面所受水的压力大小相等，方向相反，彼此平衡。而上、下两表面处的液体中不同深度，所受到的液体的压强不同，因受力面积相等，所以压力不相等。下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力，因而产生了浮力，所以浮力的方向总是竖直向上的，即F浮=F向上一F向下。
(1)当物体上表面露出液面时，F向下=0，则F浮=F向上。如：物体漂浮时，受到的浮力等于液体对它向上的压力。
(2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上=0，故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是：F浮=F向上—F向下>0，即F向上>F向下。当F向上=0或F向上≤F向下时，物体不受浮力作用。
(3)同一物体浸没在液体的不同深度，所受的压力差不变，浮力不变。
(4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑。
影响浮力大小的因素：
有关浸在液体中的物体受到浮力的大小，跟物体浸入液体中的体积有关，跟液体的密度有关，跟物体浸入液体中的深度无关，跟物体本身密度大小无关。
阿基米德原理：
浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力，这就是著名的阿基米德原理，也是是物理学中力学的一条基本原理。
阿基米德原理公式表示如下：F浮=G排=ρ液*gV排，浮力大小只与ρ液、V排有关浮力的大小只与液体的密度、排开液体的体积有关，而与物体浸入液体的深度没有关系。
阿基米德原理不仅适用于所有液体，而且也广泛地适用在一切气体中..对于浸入液体的物体，只要知道ρ液、V排，我们就能求出浮力，阿基米德原理是计算浮力最普遍适用的规律.
阿基米德原理的五点透析：
(1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态：一是物体的全部体积都浸入液体里，即物体浸没在液体里;二是物体的一部分体积浸入液体里，另一部分露在液面以上。
(2)G排指被物体排开的液体所受的重力，F浮= G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
(3)V排是表示被物体排开的液体的体积，当物体全部浸没在液体里时，V排=V物。
(4)由可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、液体的多少等因素无关。
(5)阿基米德原理也适用于气体，但公式中ρ液应该为ρ气。
考点名称：功率的计算公式的应用
单位时间里完成的，叫做功率，表示作功快慢程度的物理量，通常用P表示，故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。
功率的计算公式及单位
电功率计算公式：P=W/t =UI;在纯电阻电路中，根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到：P=I²R=(U²)/R。
在动力学中：功率计算公式：1.P=W/t(平均功率)2.P=FV;P=Fvcosa(瞬时功率)
因为W=F(f力)×S(s位移)(功的定义式)，所以求功率的公式也可推导出P=F·v：P=W /t=F*S/t=F*V(此公式适用于物体做匀速直线运动)
功率单位为瓦特，简称“瓦”，符号是“W”。W表示功，单位是“焦耳”，简称“焦”，符号是“J”。“t”表示时间，单位是“秒”，符号是“s”。
功率计算公式的应用
例1：用杠杆来撬一重为2400 N的大石块，当手在5 s内用300 N的力按杠杆，将杠杆一端压下1.6 m，大石块被举高多少m?人做功的功率为多大?(不计杠杆的重力和摩擦)
思路导航：(1)解答此题的关键是能够想到功的原理，往往有同学会用杠杆原理来解答此题，存在这种错误的同学主要是没有正确理解什么是力臂，题中给出的1.6 m是动力沿动力的方向通过的距离，而不是动力臂，题中要求的大石块被举高的高度恰好就是阻力沿阻力方向通过的距离。人对杠杆做的功即动力对杠杆做的功W1=Fs=300 N×1.6 m=480 J(注意：F和s对应)，根据功的原理，W1=W2。
W2=G物h=2400 N×h. 480 J=2400×h，解得：h=0.2 m。
(2)人做功的功率就是动力做功的功率为96 W。
方法指导：利用杠杆做功时，在杠杆平衡的时候，根据功的原理和杠杆原理。
例2：关于功、功率，下列说法正确的是[ ]
A.机械的效率越高，做功越多
B.机械的效率越高，做功越快
C.机械的功率越大，做功越多
D.机械的功率越大，做功越快
思路导航：功率是表示做功的快慢，而不是做功多少的物理量；机械效率是表示有用功在总功中的比值，与做功的多少及功率的大小无关；所以本题的正确答案为D。
方法指导：这道题目包含了这章内容的三个重要的概念：功、功率、机械效率，只有真正理解了这些概念，才能准确的完成这道题。
例3：功率为30 kW，机械效率为60%的水泵，1 h内能把多少t的水从100 m深的矿井中抽到地面？（g取10 N/kg)
思路导航：本题既考查了功、功率、时间的关系，又考查了总功、有用功和机械效率的关系，利用水泵的功率，工作时间可以求出所做的总功W总=Pt，根据有用功、总功、机械效率的关系可以求出有用功W有=W总η，结合有用功的意义，在这里水泵对水所做的功就是有用功，即W有=G水h，这样就可以求出水的质量，解答过程如下：
W总=Pt=3×104 W×3600 s=1.8×108 J
W有=W总η=1.08×108 J×0.6=6.48×107 J（注意单位时统一）
W有=G水h
G水=6.48×105 N
m水=6.48×104 kg=64.8 t
方法指导：根据题中所给的已知条件来确定要选用的公式，同一个物理量可以通过好多途径来求，这就要求我们把学过的知识要能紧紧地联系在一起，做到灵活运用，融会贯通。
考点名称：热机的效率
热机的效率
热机的效率是指用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧时放出的能量之比，即η=W有用/W总。
热机的效率数值
蒸汽机 百分之4~百分之8
蒸汽轮机 百分之25~百分之30
燃气轮机 百分之50~百分之60
汽油机 百分之26~百分之45
柴油机 百分之34~百分之45
喷气发动机 百分之50~百分之60
提高热机效率的途径：
(1)燃料尽可能燃烧
(2)尽量减少各类热量的损失
(3)在热机的设计和制造上，采取先进技术
(4)使用时，注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。
机械效率、热效率、热机效率计算公式对比：
效率问题是中考的热点问题，下面是机械效率、热效率、热机效率计算公式对比。
1.机械效率：
，其中W有用指有用功，即对人们有用的功;W总指利用机械做的总功。
2.热效率：
，其中Q有用指有效利用的热量， E指总能量。如果是炉子，则E为燃料完全燃烧放出的热量(E=Q总=mq);如果是太阳能热水器，则E为太阳射入的总能量;如果是电热器，则E为电流做功放出的热量(E=Ult)。
3.热机的效率：
，其中W有用指用来做有用功的那部分能量，Q总指燃料完全燃烧释放的能量。
