小明设计了如下图所示的实验装置来探究不同物体在木板上所受摩擦-优题课

小明设计了如下图所示的实验装置来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小。
将物体放置在水平的长木板上，物体与木板表面粗糙程度不变，导电性能良好的弹簧其右端与物体及滑动变阻器R₁滑片P相连（不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦；滑动变阻器的阻值随长度均匀变化；探究过程中，滑片P始终在a、b间），弹簧的左端固定在墙壁上。当木板沿箭头所示的方向匀速运动时，物体和木板间发生相对滑动，物体处于平衡状态时，电流表的示数稳定不变，物体和木板间的摩擦力也不变。换用质量不同的物体，重复上述实验，发现电流表的示数随所放置物体的质量的变化而变化，不同物体所受的摩擦力f不同，滑动变阻器R₁的阻值也不同。若物体所受摩擦力f与滑动变阻器R₁的阻值的关系如右图所示，电流表的量程为“0~0.6A”，电源电压为3V。问：
（1）当滑动变阻器的滑片P指向b端时，为了保护电流表不致损坏，电阻R₀的阻值至少为多大？
（2）若电阻R₀的阻值为10Ω，某一物体在木板上处于平衡状态时，电流表的示数为0.2A，该物体所受的摩擦力是多少？
（3）当电路中电流表的示数变大时，不同的物体所受的摩擦力发生了什么变化？

R₀

科目物理题型计算题难度较难

为加快构建清洁低碳安全高效新能源体系，国务院办公厅于2022年5月30日转发了国家发改委能源局《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，将大力推动开发新能源，引导全社会消费绿色电力。下表是我国自主研发的某新能源电动车的部分参数：

充电电压U	380V
充电电流I	100A
支付方式	刷卡支付、APP扫二维码（小程序）
安装方式	壁挂式、立柱式
电车将电能转换为机械能的效率η	60%～75%

在该新能源电动车正常充电 $10 m i n$ 后，求：

（1）电动车获得的电能；

（2）若获得的电能由完全燃烧热值为 $q ＝ 4.0 \times 10^{7} J / k g$ 的燃油来提供，需要该燃油的质量；

（3）若该电动车在水平公路上匀速行驶受到的阻力为 $500 N$ ，电动车将电能转换为机械能的效率为 $60 %$ ，该车能行驶的路程。

如图所示，水平桌面上有一个底面积为 $5.0 \times 10^{﹣ 3} m^{2}$ 、重力为 $15 N$ 的圆柱形容器，内装有深度为 $0.1 m$ 、重力为 $5 N$ 的水，如图甲所示。现将一体积为 $1.20 \times 10^{﹣ 4} m^{3}$ 、重力为 $1.8 N$ 不吸水的固体缓慢放入水中，水未溢出，静止时如图乙所示。不计容器壁的厚度， $ρ_{水} ＝ 1.0 \times 10^{3} k g / m^{3}$ 。求

（1）固体放入水中前，水对容器底的压强；

（2）固体放入水中静止后，容器对桌面的压强；

（3）固体放入水中静止后，容器底对它的支持力。

如图所示，电源电压保持不变，定值电阻 $R_{1} ＝ 10 Ω$ ，滑动变阻器 $R_{3}$ 最大阻值 $20 Ω$ 。当闭合开关 $S 、 S_{1}$ ，断开 $S_{2}$ ，滑片 $P$ 在某位置时，电流表示数为 $0.4 A$ ，电压表示数为 $1 V$ ；当开关 $S 、 S_{1} 、 S_{2}$ 都闭合，滑片 $P$ 在最左端时，电流表示数为 $0.75 A$ 。求：

（1）电源电压。

（2）定值电阻 $R_{2}$ 的阻值。

（3）闭合开关 $S 、 S_{2}$ ，断开 $S_{1}$ ，电路的最小功率。

中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示， $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 均为发热电阻，煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有初温为 $20 ℃$ 的水，在标准大气压下，将水刚好加热到沸腾，用时 $700 s$ ，在此过程中煮茶器的加热效率为 $80 %$ 。求：

额定电压	$220 V$
保温挡功率	$100 W$
加热挡功率	$900 W$

（1）发热电阻 $R_{1}$ 的阻值。

（2）加热过程中煮茶器消耗的电能。

（3）煮茶器中水的质量。[水的比热容 $c ＝ 4.2 \times 10^{3} J / （ k g • ℃ ）$ ]

新能源汽车以其环保和节能逐渐获得人们的青睐。某新能源汽车质量为 $1400 k g$ ，静止在水平地面上时，车轮与地面总接触面积为 $0.1 m^{2}$ 。当汽车在平直公路上以 $20 m / s$ 的速度匀速行驶 $7 m i n$ ，行驶过程中受到的阻力为 $1000 N$ 。求：

（1）汽车静止时对水平地面的压强。

（2）在上述行驶过程中，汽车通过的路程。

（3）在上述行驶过程中，汽车发动机的功率。