、如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和摩擦，物体重G-优题课

、如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和摩擦，物体重G₁从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。

(1)每个滑轮重多少N?
(2)绳子能承受的最大拉力是多少N?
(3)当滑轮组的机械效率为80％时，物体重多少N?

科目物理题型计算题难度中等

知识点：杠杆机械效率的测量实验滑轮组及其工作特点

如图所示是一次研学活动中，某校师生乘坐的一辆新能源汽车。汽车和师生的总质量为 $1.5 \times 10^{4} kg$ ，汽车轮胎与地面总接触面积是 $0.3 m^{2}$ ．这辆汽车从学校出发，沿平直公路以 $15 m / s$ 的速度匀速行驶了 $40 \min$ 到达研学基地，汽车发动机的功率是 $50 kW$ ．取 $g = 10 N / kg$ 。通过计算回答：

（1）这辆汽车对地面的压强多大？

（2）这次的研学基地离学校多远？

（3）这辆汽车从学校到研学基地途中，发动机做了多少功？

市场上有一种暖手鼠标垫，技术参数如图所示，鼠标垫内有两个 $10 Ω$ 的发热电阻，通过控制两个发热电阻的接连方式就能实现多挡位的调节功能。请解答下列问题：

（1）鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是多少？

（2）在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时电路中的电流是多少？

（3）在额定电压下，鼠标垫工作8小时，最多消耗多少电能？

小东积极投入到“绿色环保、低碳出行”的新潮流中，他尽量减少驾驶机动车辆外出，坚持骑自行车上下班。小东和自行车的总质量是 $80 kg$ 。当小东以 $5 m / s$ 的速度在平直的公路上骑行时，自行车着地面积为 $0.01 m^{2}$ ，所受阻力是其总重的0.02倍 $(g = 10 N / kg)$ 。求：

（1）正常行驶的自行车对路面的压强；

（2）自行车行驶1000米动力所做的功；

（3）自行车行驶的功率。

多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。 $(ρ_{水} = 1 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$ ， $g = 10 N / kg)$

（1）开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 处于什么状态，养生壶为高温挡，说明判断依据；

（2）求 $R_{1}$ 的阻值；

项目	参数
电源电压 $(V)$	220
低温挡功率 $(W)$	275
中温挡功率 $(W)$	550
高温挡功率 $(W)$	1100
容积 $(L)$	1

（3）养生壶处于低温挡工作时，求电路中的电流大小；

（4）在标准大气压下，使用高温挡将初温是 $12^{°} C$ 的一壶水烧开，若养生壶高温挡加热效率为 $80 %$ ，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。

如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中物体始终不接触水底。已知物体质量为 $4 t$ ，体积为 $1 m^{3}$ 。 $(g = 10 N / kg, ρ_{水} = 1 \times 10^{3} kg / m^{3})$

（1）物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小；

（2）物体下表面与水面距离为 $3 m$ 时，求物体下表面所受水的压强；

（3）若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机对绳子的拉力；

（4）物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，若电动机功率为 $9 kW$ 、对绳子的拉力为 $1.5 \times 10^{4} N$ ，求物体上升的速度和滑轮组的机械效率（机械效率精确到 $0.1 %)$ 。