如图所示，工人站在水平工作台D上使用滑轮组提升重物M，滑轮A-优题课

如图所示，工人站在水平工作台D上使用滑轮组提升重物M，滑轮A、B的质量均为3kg，滑轮C的质量与A、B不同，工人的质量为57kg。该工人利用滑轮组匀速提升重物M时，对绳端的拉力为F₁，功率为P，滑轮A对工作台向下的拉力为F_A，工人对工作台的压强为p₁；若重物M浸没于水中，该工人利用滑轮组匀速提升水中的重物M，在M出水面之前，工人对工作台的压强为p₂，滑轮组的机械效率为η，重物M在水中上升的速度为0.5m/s。已知重物M的质量为120kg，密度为2×10³kg/m³，上升的速度始终为0.5m/s，p₁:p₂=16:11。（不计绳重、滑轮轴摩擦及水的阻力，g取10N/kg）求：

（1）重物M浸没在水中时所受的浮力F_浮；
（2）重物M在空中被匀速提升时，滑轮A对工作台向下的拉力F_A和绳端拉力F₁的功率P；
（3）重物M在水中被匀速提升时，滑轮组的机械效率η（结果保留一位小数）。

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滑轮组及其工作特点

如图，杠杆在水平位置平衡，物体 $M_{1}$ 重为 $500 N$ ， $OA : OB = 2 : 3$ ，每个滑轮重为 $20 N$ ，滑轮组的机械效率为 $80 %$ ，在拉力 $F$ 的作用下，物体 $M_{2}$ 以 $0.5 m / s$ 速度匀速上升了 $5 m$ 。（杠杆与绳的自重、摩擦均不计）

求：（1）物体 $M_{2}$ 的重力；

（2）拉力 $F$ 的功率；

（3）物体 $M_{1}$ 对水平面的压力。

如图，电源电压不变，定值电阻 $R_{1} = 6 Ω$ ，电流表的量程为 $0 ~ 0.6 A$ ，电压表的量程为 $0 ~ 3 V$ ，滑动变阻器 $R_{2}$ 的规格为“ $40 Ω 1 A$ ”，闭合开关后，当滑片 $P$ 置于 $M$ 点时，电流表示数为 $0.3 A$ ，当滑片 $P$ 置于 $N$ 点时，电流表示数变化了 $0.1 A$ ，且滑动变阻器连入电路中的阻值 $\frac{R_{M}}{R_{N}} = \frac{1}{2}$ 。

（1）求定值电阻 $R_{1}$ 前后两次电功率之比；

（2）求电源电压；

（3）在不损坏元件的情况下，求出滑动变阻器的取值范围。

庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行，图中093改进型攻击核潜艇于2019年4月27日公开亮相，进行了战略巡航。该潜艇最大核动力功率为 $2.8 \times 10^{4} kW$ ，完全下潜到海面下后的排水量为 $6.8 \times 10^{3} t$ （取海水密度 $ρ = 1 \times 10^{3} kg / m^{3}$ 、 $g = 10 N / kg)$ 。问：

（1）该潜艇悬浮时，其上一面积为 $0.05 m^{2}$ 的整流罩距海面深度为 $200 m$ ，此时整流罩受到海水的压力为多少？

（2）若最大核动力功率转化为水平推力功率的效率为 $80 %$ ，该潜艇在海面下以最大核动力功率水平巡航时，受到的水平推力为 $1.6 \times 10^{6} N$ ，此时潜艇的巡航速度为多少？

（3）该潜艇浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为 $1.5 \times 10^{3} m^{3}$ ，此时潜艇的总重量是多少？

小明家电热水器铭牌标识为“ $220 V 1000 W$ ”。由于使用了多年，该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该电热水器单独接入 $220 V$ 的家庭电路中工作 $5 \min$ ，发现电能表指示灯闪烁了242次，电能表规格如图所示。问：

（1）小明测得该电热水器的实际电功率是多少？

（2）该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少？

（3）为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段电热丝的电阻值为多少？

如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器 $R$ 最大阻值为 $10 Ω$ ，小灯泡 $L$ 标有“ $6 V 3 W$ ”字样。闭合开关 $S$ 、 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，滑动变阻器滑片 $P$ 移至最左端时，小灯泡 $L$ 恰好正常发光。闭合开关 $S$ 、 $S_{1}$ ，断开开关 $S_{2}$ ，电压表的示数为 $3.6 V$ ，忽略小灯泡电阻随温度的变化。求：

（1）电源的电压及小灯泡 $L$ 的电阻；

（2） $R_{1}$ 的阻值；

（3）闭合开关 $S$ 、 $S_{2}$ ，断开开关 $S_{1}$ ，滑动变阻器消耗的电功率为 $0.72 W$ 时，电流表的示数。