在海水中，超声波的速度为1500m/s,现在一个轮船的声纳向-优题课

某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。其简化电路如图所示。 $S_{1}$ 是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到 $120^{°} C$ 自动断开。 $S_{2}$ 是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态。 $S_{3}$ 是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出。已知电热水瓶保温功率为 $50 W$ ，加热功率为 $1000 W$ 。

（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大？

（2）闭合 $S_{3}$ ，电磁泵两端电压为 $12 V$ ．已知 $R_{3}$ 阻值为 $200 Ω$ ，求电磁泵的电功率。

（3）若水烧开后， $S_{2}$ 没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间， $S_{1}$ 才会断开？已知发热盘质量为 $0.5 kg$ ，比热容为 $0.5 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C)$ 。设水烧干瞬间，发热盘的温度为 $110^{°} C$ ，不计热损失。

具有中国自主知识产权的、亚洲超大重型自航绞吸船“天鲲号”（图甲），可用于挖掘水下泥土、砂石等。其长 $140 m$ 、宽 $27.8 m$ ，满载排水量为 $17000 t$ 。作业时，输送系统将水下挖掘的泥石等，通过输送管输送到指定地方。已知水的密度为 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / kg$ 。

（1）水面下 $4 m$ 处的船体上受到水的压强是多少？

（2）若“天鲲号”漂浮在水面时排开水的体积为 $1.2 \times 10^{4} m^{3}$ ，则它受到的总重力是多少？

（3）某次作业时，水下重为 $G$ 的泥沙沿着输送管匀速运动，泥沙运动的高度与时间的关系如图乙所示。设输送系统的总功率为 $P$ ，效率为 $η$ ，泥沙在水平运动时受到输送管的阻力为 $f$ 。请推导在水平运动过程中，泥沙速度的表达式。

某体育运动中心为了研究蹦床运动员的训练情况，在蹦床上接入压力传感器，压力传感器所在电路如图甲。已知某运动员质量为 $50 kg$ ，某次从距离蹦床一定高度处跳下的过程中，研究得到电路中两个电压表读数与电路中电流之间的关系如图乙所示，压力传感器的电阻与所受压力之间关系如图丙。试计算：

（1）定值电阻 $R_{1}$ 的阻值。

（2）电源电压和定值电阻 $R_{2}$ 的阻值。

（3）当电路中电流达到最大时，运动员受到的合力为多少 $N$ ？

如图所示，容器中水的深度为 $2 m$ ，水面上漂浮着一块体积为 $1 m^{3}$ 的冰。冰的密度为 $0.9 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，水的密度 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ．求：

（1）杯底受到水的压强。

（2）冰块受到的浮力。

（3）如果冰块全部熔化，试计算判断液面高度变化情况。

用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。由此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块始终未与容器接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数 $F$ 与物块下表面浸入水中的深度 $h$ 的关系如图乙所示（忽略此过程中水面的高度变化）。求：

（1）物块完全浸没在水中受到的浮力；

（2）物块的密度；

（3）从物块刚好浸没水中到 $h = 10 cm$ 过程中，水对物块下表面的压强变化了多少 $P_{a}$ ？