地铁可以缓解城市公交运输压力，某学校综合实践活动小组的同学们-优题课

地铁可以缓解城市公交运输压力，某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下：

××型号地铁机车	地铁电力机车功率10⁶W	平均速度60 km／h	牵引力5×10⁴ N	额定载客量500人
××型号公交汽车	燃油热值 4x10⁷ J／kg	平均速度15 km／h	牵引力3000 N	额定载客量40人

（1）甲、乙两地铁站相距1.8 km，地铁运行需要消耗多少电能？
（2）若公交汽车每千米消耗燃油0.3kg，当地铁机车和公交汽车都行驶1.8 km，地铁机车和公交汽车的效率各是多少？
（3）根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈地铁作为交通工具的优点．（写出两条即可）

科目物理题型计算题难度中等

知识点：电功计算公式的应用热机的效率

如图所示，电源两端电压为 $12 V$ 并保持不变，电阻 $R_{1}$ 的阻值为 $8 Ω$ ．当开关 $S$ 闭合时，电压表示数为 $4 V$ 。

求：（1）电阻 $R_{2}$ 的阻值；

（2）电阻 $R_{1}$ 消耗的电功率 $P_{1}$ 。

如图为"研究小灯泡灯丝的阻值变化特点"的电路图。实验所选用的器材均能符合实验要求，其中部分器材的规格如下：（小灯泡额定电压 $3.8 V$ ，额定电流 $0.32 A)$ ；电压表（量程 $3 V$ ，内阻 $3000 Ω)$ ；电流表（量程 $500 mA$ ，内阻 $0.5 Ω)$ ，定值电阻 $R_{0}$ （限值 $1000 Ω)$ 。按电路图连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，发现电压表的示数为 $2.7 V$ ，电流表的示数为 $315 mA$ ．求此时：

（1）小灯泡两端的电压；

（2）通过小灯泡的电流；

（3）小灯泡灯丝的阻值。

将底面积 $S = 3 \times 10^{- 3} m^{2}$ ，高 $h = 0.1 m$ 的铝制圆柱体，轻轻地放入水槽中，使它静止于水槽底部，如图所示（圆柱体的底部与水槽的底部不密合），此时槽中水深 $h_{1} = 0.05 m$ （已知 $ρ_{铝} = 2.7 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ． $g$ 取 $l 0 N / kg)$ 。求：

（1）水对圆柱体底部的压强 $p_{1}$ ；

（2）圆柱体受到的浮力 $F_{浮}$ ；

（3）圆柱体对水槽底部的压强 $p_{2}$ 。

如图，水平地面上一个重为 $50 N$ 的物体，在大小为 $10 N$ 的水平拉力 $F$ 作用下，向左做匀速直线运动，在 $5 s$ 的时间内通过的距离为 $2 m$ 。求物体运动过程中

（1）所受摩擦力的大小；

（2）拉力 $F$ 做功的功率。

重为 $200 N$ 的方形玻璃槽，底面积为 $0.4 m^{2}$ ，放在水平台面上，向槽中加水至水深 $0.3 m$ （已知 $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / kg$ ，玻璃槽的侧壁厚度不计）

（1）求水对槽底部的压强和槽底对水平台面的压强；

（2）将边长为 $20 cm$ 的正方体物块轻轻放入水中，当其静止时，测出该物块露出水面的高度为 $5 cm$ ，求该物块的密度；

（3）用力 $F$ 垂直向下作用在物块的上表面，使物块露出水面的高度为 $2 cm$ 并保持静止，求此时力 $F$ 的大小。