(6分)中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信-优题课

(6分)中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信抢险队，队员们用鲜血和生命架起了一条条抗震救灾无形的生命线，为抗震救灾提供了强有力的通信保障。如图15所示，在通讯线路的抢修现场，起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上。其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。若每箱设备均重4000N，施工台距离地面的高度为3m。如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时，动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N，在忽略钢绳重和摩擦的情况下。

（1）起重机提升一箱设备时，对箱子做的有用功是多少？
（2）动滑轮在提升这箱设备时的机械效率是多大？
（3）在安全操作的前提下，为了节省时间，加快施工进度，起重机同时将两箱设备以0.1m/s的速度匀速提升到施工台。求这种情况下，动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大？

科目物理题型计算题难度较难

知识点：杠杆机械效率的测量实验

图甲是一盛有水的圆柱形容器，现置于水平桌面上，容器内水深为 $0.3 m$ ，容器的底面积为 $0.04 m^{2}$ ，图乙是一质量均匀的塑料球，密度为 $0.2 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $(g$ 取 $10 N / kg)$ 。求：

（1）容器中水的质量；

（2）距容器底部 $0.1 m$ 处 $A$ 点液体的压强；

（3）把塑料球放入该容器中，用了 $16 N$ 的力恰好使其完全浸没在水中，塑料球的重力多大？

如图甲所示的电路中，电源电压不变，定值电阻 $R_{0} = 10 Ω$ 、滑动变阻器 $R$ 最大阻值为 $10 Ω$ ，灯泡标有“ $6 V 4.8 W$ ”，灯泡的信息图象如图乙。当只闭开关 $S$ 、 $S_{1}$ ，滑动变阻器滑片位于最右端时，灯泡 $L$ 的实际功率为 $1.2 W$ ，求：

（1）电源电压是多少？

（2）只闭合开关 $S$ 、 $S_{2}$ ，电路消耗的最小电功率是多少？

为预防新型冠状病毒交叉感染，某医院将医疗器械置于消毒柜内，通过对水加热，达到设定压强和工作温度，产生高压饱和蒸汽，从而对医疗器械进行消毒处理，某型号的全自动高压消毒柜部分参数如下表，某次消毒，将满箱温度是 $20^{°} C$ 的水加热到工作温度，需正常工作 $50 \min [c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C}) (ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3})]$ 求：

（1）消毒一次，水箱中的水吸收的热量是多少？

（2）消毒一次，消毒柜消耗的电能是多少？

（3）该消毒柜的电加热效率是多少？

电源	$AC 220 V 50 Hz$
额定功率	$20 kW$
水箱容积	$120 L$
工作温度	$120^{°} C$
额定压力	$621 MPa$

康康家有一台家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为 $1000 W$ 保温功率为 $44 W [c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$ ， $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}]$ ，求：

（1）把 $500 g$ 的水从 $40^{°} C$ 加热到 $100^{°} C$ ，水壶要吸收的热量；

（2）不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间；

（3）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻 $R_{1}$ 的阻值。

工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材，质量为 $1.8 \times 10^{3} kg$ 的石材放在水平地面上，在拉力 $F$ 的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其路程随时间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍，滑轮组的机械效率为 $75 %$ ，滑轮组和绳子的自重不计。 $(g = 10 N / kg)$ 求：

（1）石材受到的阻力；

（2）在石材移动 $40 s$ 过程中，工人做的有用功；

（3）在石材移动 $40 s$ 过程中，工人作用在绳子自由端的拉力 $F$ 。