(8分)用如图所示的滑轮组去拉物体A，已知A物质的密度是2×-优题课

小科发现中性笔的笔帽上有小孔，为了解小孔作用，小科查阅资料：儿童不小心将笔帽吸人引发窒息，这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞，因此被称为“救命孔”。

（1）若不小心吸入笔帽，人体在用力吸气时，通过该笔帽通气孔的气体流速可达 $20 m / s$ 。为确保生命安全，人体与外界通气量要达到 $1.36 \times 10^{- 4} m^{3} / s$ ，则通气孔的面积至少为　　 $m m^{2}$ 。

（2）若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管，此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小 $1.3 \times 10^{4} Pa$ ，笔帽的横截面积约为 $0.85 c m^{2}$ ，医生至少需要　　 $N$ 的力才能将笔帽取出。（计算结果精确到 $0.1 N)$ 。

（3）医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是：急救者从背后环抱患者，用力向患者上腹部施压，从而排出异物，被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是：一定质量的气体体积　　时，压强增大。

随着全球汽车保有量的急剧增加，燃油汽车尾气排放带来的环境问题也日趋严峻，为汽车寻找合适新能源成为了各汽车企业重点研究课题。 $Mirai$ 是某品牌汽车企业首款量产的新型氢燃料电池车，它不是利用氢气燃烧获取能量，而是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，

$Mirai$ 燃料电池部分参数
燃料电池堆栈	主要材料	固体高分子薄膜
	最大功率	114千瓦
	体积功率密度	3.1千瓦 $/$ 升
升压器	最大电压	650伏

请回答

（1） $Mirai$ 在环保方面最大的优点是　　（写一点即可）；

（2）新型氢燃料电池原理示意图中“ $X$ ”所代表微粒的符号是　　。

（3） $Mirai$ 的燃料电池堆栈的体积约为　　升（保留两位小数点）

（4）燃料电池以最大功率工作10秒钟，总共输出多少电能？

随着全球汽车保有量的急剧增加，燃油汽车尾气排放带来的环境问题也日趋严峻，为汽车寻找合适新能源成为了各汽车企业重点研究课题。 $Mirai$ 是某品牌汽车企业首款量产的新型氢燃料电池车，它不是利用氢气燃烧获取能量，而是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，

$Mirai$ 燃料电池部分参数
燃料电池堆栈	主要材料	固体高分子薄膜
	最大功率	114千瓦
	体积功率密度	3.1千瓦 $/$ 升
升压器	最大电压	650伏

请回答

（1） $Mirai$ 在环保方面最大的优点是　　（写一点即可）；

（2）新型氢燃料电池原理示意图中“ $X$ ”所代表微粒的符号是　　。

（3） $Mirai$ 的燃料电池堆栈的体积约为　　升（保留两位小数点）

（4）燃料电池以最大功率工作10秒钟，总共输出多少电能？

无人机以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，广泛应用在航拍、交通管理等领域。如图为某型号无人机，整机质量2千克，停放时与水平地面总接触面积0.002米 $^{2}$ ，摄像机拍摄速度11000帧 $/$ 秒。在轿车限速120千米 $/$ 时的某高速公路上，交警利用该无人机进行道路通行情况实时监测。 $(g$ 取 $10 N / kg)$

（1）无人机停放在水平地面时，对地面产生的压强　 $1 \times 10^{4}$ 　帕。

（2）无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做了多少功？

（3）无人机在某轿车通行0.6米的过程中拍摄220帧，通过计算判断该轿车是否超速。

人们对自我保健越来越关注。图甲为某品牌足浴盆及相关参数。其内部电路可分为工作电路和控制电路两部分（如图乙所示）。闭合总开关 $S$ ，当足浴盆有水注人到一定量时压控开关 $S_{1}$ ， $S_{2}$ 就会自动闭合，此时 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 会同时工作，加热至 $40^{°} C$ 时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合，自动进入保温模式。

（1）图乙的工作电路中，处于保温状态时，工作的电阻是　　。压控开关 $S_{1}$ 的作用是防止　　，达到保护电路的目的。

（2）控制电路中电磁铁线圈的电阻为100欧，为电磁铁供电的电池电压为6伏， $R_{x}$ 为热敏电阻，阻值随温度变化关系可由图丙中的某条曲线表示。当线圈中的电流大于或等于20毫安时，控制电路中继电器的衔铁被吸合，则 $R_{x}$ 阻值随温度变化的曲线为图丙中的　　。

（3）求 $R_{2}$ 的阻值

（4）在一次使用过程中，加热时间为5分钟，保温时间为20分钟，则整个过程中消耗了多少电能？