为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油，需要用竖直向下的力F把-优题课

为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油，需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内，如图甲所示，工件的下底面与油面的距离为h，力F与h的大小关系如图乙所示，小科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的，老师告诉他，力F为负值时，表明它的方向与原来的方向相反了．

（1）分析BC段：随着h的增大，工件所受的浮力大小将，油对工件下底面的压强大小将．（变大／不变／变小）
（2）若A点的坐标为(－a，0)，则a= ，从图像分析，a表示了工件的一个物理量的值，这个量就是工件的．
（3）求C点所对应状态下，工件所受的浮力及油对工件下底面的压强．（不考虑大气压强）

科目物理题型综合题难度较难

知识点：验电器的原理及使用

遵义某现代农业园内，一批名贵果树苗急需持续浇灌。正在园区研学的某中学创客小组为园区设计了一个自动给水系统，电路如图甲所示。控制电路的电源电压 $U_{1}$ 恒为 $24 V$ ，线圈电阻不计，定值电阻 $R_{0}$ 为 $50 Ω$ ， $R$ 为压敏电阻，其阻值随所受压力的变化图像如图乙所示。工作电路电源电压 $U_{2}$ 恒为 $220 V$ ，包括注水装置和给水装置两部分（图中未明确）。图丙为系统结构简图，其中压敏电阻位于圆柱形水箱底部的受力板正下方，受力板面积 $S_{1}$ 和水箱底面积 $S_{2}$ 分别为 $0.02 m^{2}$ 和 $0.45 m^{2}$ 。给水装置始终不停歇给水，当通过线圈的电流 $I ＝ 0.16 A$ 时，衔铁刚好被吸下，注水装置停止注水，此时电流表示数 $I_{1} ＝ 0.2 A$ ，当水箱水位下降至 $0.5 m$ 时，衔铁刚好被拉回，注水装置又开始向水箱注水，此时电流表示数 $I_{2} ＝ 2.2 A$ 。（ $ρ_{水} ＝ 1.0 \times 10^{3} k g / m^{3} ， g 取 10 N / k g$ ）

（1）图甲中，甲、乙分别为＿＿＿＿＿装置；

A．	给水、注水
B．	注水、给水

（2）求当注水装置停止注水时，水箱内水位的高度；

（3）若注水装置每分钟向水箱注水 $0.3 m^{3}$ ，给水装置每分钟给水量为 $0.12 m^{3}$ ，求注水装置从最低水位加注至最高水位的过程中所消耗的电能。

《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示。若接水槽离取水处高 $4 m$ ，水轮上有 $12$ 个取水筒，一个取水筒每次可取水 $4 k g$ ，筒车旋转一周所用时间为 $60 s$ 。（接水槽离倒水处的高度忽略不计， $g$ 取 $10 N / k g$ ）

（1）请从能量转化的角度，简要分析筒车的工作原理；

（2）求该筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功；

（3）若水流冲击筒车的功率为 $40 W$ ，求筒车旋转一周取水的机械效率。

如图所示，放置在水平桌面上的甲、乙两个相同薄壁圆柱形容器，高度为 $h_{1}$ ，底面积为 $S_{1} ＝ 100 c m^{2}$ 。甲容器内装有水，圆柱形实心物体浸没在水底。物体高度为 $h_{2} ＝ 8 c m$ ，底面积为 $S_{2} ＝ 30 c m^{2}$ ，密度为 $ρ_{2}$ 。乙容器内装有质量为 $m$ ，密度为 $ρ_{3}$ 的某种液体。忽略物体吸附液体等次要因素，已知 $ρ_{水} ＝ 1.0 \times 10^{3} k g / m^{3} ， g ＝ 10 N / k g$ 。

（1）求物体浸没水底时所受的浮力大小。

（2）将物体从甲容器底部竖直缓慢提升，直到物体上表面高出水面 $5 c m$ 时停止，求这个过程中，水对容器底部的压强变化量。

（3）将物体从甲容器取出后，再缓慢放入乙容器内，为保证液体不会溢出，求乙容器内液体质量m的取值范围（用 $ρ_{2} 、 ρ_{3} 、 h_{1} 、 h_{2} 、 S_{1} 、 S_{2}$ 表示）。

在一次实践活动中，小军对家中常用的电热水壶（如图）进行了探究。这种水壶使用方便，能较快将水烧开。

电热水壶

额定功率： $1800 W$

容量： $2 L$

额定电压： $220 V$

额定频率： $50 H z$

（1）使用电热水壶，安全至关重要。小军首先认真阅读了使用说明书，并对一些重要的注意事项作出了如下分析，你认为他的分析不合理的是＿＿＿＿＿。

A．	电热水壶不能放在燃气灶旁，是为了防止损坏绝缘材料
B．	电热水壶的插头必须接三孔插座，是为了防止短路
C．	水量不超过最大限位，可以防止水烧开后溢出
D．	必须保持插头和电源线干燥，是为了防止漏电造成事故

（2）小军观察电热水壶铭牌后，开始实际操作。他测出，电热水壶正常工作烧开 $2 L$ 水，用时 $8 m i n$ 。若电费单价为 $0.5 元 / k W • h$ ，则烧开这壶水所花的电费为＿＿＿＿＿元。

（3）利用铭牌参数和小军测得的数据，若要测出电热水壶的加热效率，除了要知道水的密度、水的末温外，还需知道的两个物理量是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）小军继续对电热水壶的设计和使用说明进行探究，他提出了下列猜想，你认为不合理的是＿＿＿＿＿。

A．	观察到加热元件安装在壶身底部而不是其他位置，可能是为了增强加热效果
B．	原理图中指示灯与加热元件是并联而不是串联，可能是因为两者的额定电流相差很大
C．	要求长时间使用后要清除水垢，可能是因为水垢增多，导致加热电阻变大，功率变小

研究物体的沉浮条件时，一实验小组将一质量为54g的橡皮泥放入盛水的水槽中，橡皮泥下沉。老师请大家思考能否让橡皮泥漂浮在水面上呢？他们经过思考后将橡皮泥捏成了如图所示的厚度均匀的半球状“小碗”，将碗口朝上轻轻放在水面上，小碗漂浮。（ $ρ_{泥} ＝ 1.2 g / c m^{3} ， ρ_{水} ＝ 1.0 g / c m^{3}$ ，半球的体积公式是 $V = \frac{2}{3} π R^{3}$ ， $π 取 3$ ， $\sqrt[3]{4.5} 取 1.65$ ）

（1）橡皮泥放入水槽前，水的深度是 $0.1 m$ ，求水对水槽底部的压强；

（2）求橡皮泥的体积；

（3）橡皮泥“小碗”漂浮在水面上受到的浮力是多少？

（4）橡皮泥“小碗”的厚度 $d$ 要满足什么条件，才能够漂浮在水面上？