如图所示，是一个上肢力量健身器示意图。配重A的质量为40kg-优题课

如图所示，是一个上肢力量健身器示意图。配重A的质量为40kg，其底面积为100cm²。B、C、D都是定滑轮，E是动滑轮。杠杆GH可绕O点在竖直平面内转动，OG∶OH =2∶3。小勇通过细绳在H点施加竖直向下的拉力F₁时，配重A受到的拉力为F_A1，配重A对地面的压强为2×10⁴Pa；他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力F₂时，配重A受到的拉力为F_A2，配重A对地面的压强为3×10⁴Pa.杠杆两次都在水平位置平衡，杠杆GH和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计，已知F₁∶F₂＝9∶5， g取10N/kg。求：

（1）拉力F_A2；
（2）动滑轮的重力G_动；
（3）小勇对细绳的拉力F₁的大小

科目物理题型计算题难度中等

知识点：滑轮组绳子拉力的计算压强的大小及其计算杠杆的平衡条件

人类探索太空的奥秘的过程中产生了大量垃圾，为探究太空垃圾对飞行器造成的危害，科学家做了一个模拟太空实验：用质量约为 $1 g$ 的塑料圆柱体代替垃圾碎片，用固定不动的大块铝板代替飞行器，当塑料圆柱体以 $6700 m / s$ 的速度撞击铝板时，在铝板上形成一个比塑料圆柱体直径大好多倍且表面光滑的圆形大坑，如图所示，请你解释铝板上光滑圆形大坑的形成原因。（物体的动能 $E = \frac{1}{2} m v^{2})$ 。

如图所示，一个质量 $600 kg$ 、体积 $0.2 m^{3}$ 的箱子沉入 $5 m$ 深的水底，水面距离地面 $2 m$ ，若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械，以 $0.5 m / s$ 的速度将箱子从水底匀速提到地面，每个滑轮重 $100 N$ （不计绳重、摩擦和水的阻力， $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g = 10 N / kg)$ 。求：

（1）箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强；

（2）箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力；

（3）物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的

机械效率；

（4）整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大，并计算出这个最大值。

如图所示，将标有“ $2.5 V 0.625 W$ ”字样的小灯泡接入电源电压 $4.5 V$ （电压保持不变）电路中，为调节灯泡亮度，在电路中串联一个滑动变阻器，两个电压表的量程都是 $3 V$ 。

（1）移动滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，灯泡正常发光时的电阻是多大？

（2）在小灯泡正常发光的情况下，通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能是多少？

（3）为保证两个电压表两端的电压不超过 $3 V$ ，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，滑动变阻器允许的取值范围是多少？（假定灯丝电阻保持不变）

3月12日，我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。 $(g$ 取 $10 N / kg$ ， $ρ_{水}$ 取 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3})$ 主要参数如下表。

项目	参数
总长度 $(m)$	140
宽度 $(m)$	27.8
吸 $/$ 排管径 $(mm)$	$1000 / 1000$
满载排水量 $(t)$	$1.7 \times 10^{4}$
满载吃水深度 $(m)$	6.5
泥泵输送功率 $(W)$	$1.7 \times 10^{7}$

（1）满载时，求“天鲲号”受到水的浮力是多少？

（2）满载时，求“天鲲号”底部受到水的压强是多少？若船底需要安装探测仪器，其面积为 $40 c m^{2}$ ，求探测仪器受到水的压力是多少？

（3）“天鲲号”去某水域执行任务，其工作量相当于将 $1.36 \times 10^{4} t$ 的淤泥输送至 $15 m$ 高的台田上。假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为 $30 %$ ，求完成此任务需要的时间是多少？

图甲为新型风暖浴霸，因其安全性能好、发热柔和，深受大家喜爱。它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图，其发热元件是两根阻值不变的电热丝 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ ．主要参数如下表。

项目	参数
额定电压 $(V)$	220
$R_{1}$ 额定功率 $(W)$	1936
$R_{2}$ 额定功率 $(W)$	968
电动机功率 $(W)$	44
适用面积 $(m^{2})$	10

（1）开关均闭合，求浴霸正常工作时的干路电流是多少？

（2）正常工作时，求 $R_{1}$ 的阻值是多少？

（3）实际电压为 $200 V$ 时，求 $R_{2}$ 的实际功率是多少？

（4）浴霸正常工作时，使容积为 $20 m^{3}$ 的房间空气温度升高 $20^{°} C$ ，求室内空气吸收的热量是多少？ $(ρ_{空气}$ 取 $1.2 kg / m^{3}$ ， $c_{空气}$ 取 $1.0 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C)$ ，不考虑其他因素影响）