(6分)一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一-优题课

(6分)一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为25N，求石块在上升过程中：
（1）石块受到的浮力为多少？
（2）绳的自由端拉力做功为多少？
（3）动滑轮的机械效率为多少？（ρ_石=3×10³kg/m³）

科目物理题型计算题难度较难

知识点：机械效率的计算密度公式的应用功的计算阿基米德原理的应用

如图是工人利用滑轮组提升重为 $810 N$ 物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为 $0.1 m / s$ ，工人拉力 $F$ 的功率为 $90 W$ ，物体上升 $10 s$ 拉力 $F$ 克服滑轮组的摩擦做的功是 $60 J$ ，不计绳重。求：

（1）工人拉绳子的速度；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）滑轮组中的动滑轮的重力。

如图所示，滑动变阻器 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 的规格都为“ $10 Ω 2 A$ ”灯泡 $L$ 标有“ $3.0 V 3.0 W$ ”的字样（不考虑灯丝电阻的变化）。当两个滑动变阻器的滑片 $P$ 都在最左端时，闭合开关 $S$ ，调节滑动变阻器 $R_{2}$ 的滑片至某位置时，灯泡恰好正常发光，此时电流表的示数为 $1.6 A$ ，求：

（1）电源的电压。

（2）此时滑动变阻器 $R_{2}$ 接入电路的阻值。

（3）此电路在安全工作的前提下，计算电路消耗的总电功率范围（结果保留小数点后两位）。

我市正在争创全国文明城市，各单位都加大了“创城”工作的力度。为了净化市区空气，环卫工人每天清晨都驾驶洒水车对市区道路洒水（如图）。下表是某洒水车的相关数据。已知水的密度为 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，汽油的燃烧值为 $4.6 \times 10^{7} J / kg$ ， $g$ 取 $10 N / kg$ 。请根据题意回答下列问题：

空车质量	水罐容积	装满水时车轮与地面的总接触面积	额定功率
$5 t$	$4 m^{3}$	$0.6 m^{2}$	$120 kW$

（1）若该洒水车的发动机是汽油发动机，发动机工作时哪个冲程将内能转化为机械能？燃烧 $0.5 kg$ 汽油能产生多少热量？

（2）该洒水车装满水时对地面的压强为多少？

（3）若水罐内有一漂浮的物体浸没在水中的体积为 $1.0 \times 10^{- 3} m^{3}$ ，则该物体受到的浮力为多大？

（4）该洒水车在水平路面上以额定功率匀速行驶 $5000 m$ 用时 $10 \min$ ，试计算此过程汽车所受到的阻力大小。

小雨用滑轮组提升重物。每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。请画出与解题过程相应的受力分析示意图。

（1）物体 $A$ 的质量为 $50 kg$ ，求物体 $A$ 的重力是多少？

（2）如图甲所示，小雨对绳子自由端的拉力为 $150 N$ 时，地面对物体 $A$ 的支持力是 $100 N$ ．为了提起物体 $A$ ，他增加了滑轮个数，组装了如图乙所示的滑轮组，并利用它将物体 $A$ 在空气中匀速提升了 $2 m$ ，求小雨做的功是多少？

$(3)$ 小雨用图乙所示的滑轮组，将另一密度为 $l . 5 \times 10^{3} kg / m^{3}$ 的物体 $B$ 从某液体中匀速向上拉至空气中，拉力 $F$ 随时间 $t$ 变化的图象如图丙所示。已知 $F_{2}$ 与 $F_{1}$ 之差为 $50 N$ ，在空气中提升 $B$ 时滑轮组的机械效率为 $75 %$ ．求液体密度是多少？

在如图所示电路中，电流表量程为 $0 ~ 0.6 A$ ，电压表量程为 $0 ? 3 V$ ，电阻 $R_{2}$ 的阻值为 $20 Ω$ ，灯泡 $R_{1}$ 的阻值和同一电源的电压均保持不变。请画出该题的各个等效电路图。

（1）只闭合开关 $S_{2}$ 、 $S_{3}$ 时，电流表示数为 $0.2 A$ ，求电源电压是多少？

（2）只闭合开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 、 $S_{3}$ 时， $R_{1}$ 正常发光，电路总功率为 $2.4 W$ ，求 $R_{1}$ 的阻值是多少？

（3）只闭合开关 $S_{1}$ ，滑动变阻器 $R_{3}$ 的滑片调至最右端， $R_{3}$ 两端的电压为 $U_{3}$ ；再将电源更换，保持滑片位置不变， $R_{3}$ 两端的电压变为 $U_{3}'$ ，电流表示数为 $0.15 A$ ．已知 $U_{3} : U_{3}' = 2 : 3$ ．求更换电源后，只闭合开关 $S_{1}$ 、 $S_{4}$ 时，在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下， $R_{3}$ 的阻值变化范围是多少？