电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住6楼，放学后，乘电梯回-优题课

电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住6楼，放学后，乘电梯回家．
（1）若小明的体重为500N，脚与电梯地面的总接触面积为0.05m²，则小明对电梯地面的压强为多少？
（2）若电梯在20s内将小明匀速提升15m，在此过程中，电梯上升的速度是多少？电梯对小明做了多少功？电梯对小明做功的功率为多少？
小明又查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成，在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S，电动机不工作．在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R₁＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R₂的阻值随压力F大小的变化情况如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计．

（3）在控制电路中，当压敏电阻R₂受到的压力F增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性________（填“增强”“减弱”或“不变”）．
（4）若电磁铁线圈中的电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声．当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载．（g取10N／kg）

科目物理题型综合题难度中等

知识点：压强的大小及其计算电功率的计算影响电磁铁磁性强弱的因素电磁继电器的组成、原理和特点欧姆定律的应用

某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关 $S$ ，将重物从样品正上方 $h = 5 m$ 处静止释放，撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数 $I$ 随时间 $t$ 变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻 $R$ 随压力 $F$ 变化的图像如图丙所示。已知电源电压 $U = 12 V$ ，定值电阻 $R_{0} = 10 Ω$ ，重物下落时空气阻力忽略不计。求：

（1）重物下落时，重物作　　速直线运动，其重力势能转化为　　能；

（2） $0 ~ t_{1}$ 时间内，重物在空中下落，电流表示数是　　 $A$ ，压力传感器的电阻是　　 $Ω$ ；

（3） $t_{1} ~ t_{3}$ 时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是　　 $A$ ，样品受到的最大撞击力是　　 $N$ ；撞击后重物静止在样品上，定值电阻 $R_{0}$ 的功率是　　 $W$ ；

（4）重物在空中下落的过程中，重力做功是多少？

如图1所示，某打捞船打捞水中重物， $A$ 是重为 $600 N$ 的动滑轮， $B$ 是定滑轮， $C$ 是卷扬机，卷杨机拉动钢丝绳通过滑轮组 $AB$ 竖直提升水中的重物，如图2所示，体积为 $0.3 m^{3}$ 的重物浸没在水中，此时钢丝绳的拉力 $F$ 的大小为 $1.0 \times 10^{3} N$ ，摩擦、钢丝绳重、重物表面沾水的质量及水对重物的阻力均忽略不计， $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g = 10 N / kg$ 。问：

（1）当重物底部位于水面下 $5 m$ 深处时，水对重物底部的压强是　　 $Pa$ ；

（2）重物浸没在水中时受到三个力，其中浮力大小为　　 $N$ ，重力大小为　　 $N$ ；

（3）当重物逐渐露出水面的过程中，重物浸入水中的体积不断减小，打捞船浸入水中的体积不断变　　；重物全部露出水面和浸没时相比，打捞船浸入水中的体积变化了　　 $m^{3}$ ；

（4）重物全部露出水面后匀速上升了 $1 m$ ，钢丝绳末端移动了　　 $m$ 。此过程中滑轮组的机械效率是多少？

图1是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。某次正常加热工作中，其内胆装有 $5 L$ 的水，胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知小厨宝正常工作时的电压为 $220 V$ ，额定功率为 $2200 W$ ，水的比热容为 $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$ 。问：

（1）该小厨宝内胆装有水的质量为　　 $kg$ ；

（2）由图象可知，加热 $5 \min$ ，水温升高了　　 $^{°} C$ ，吸收的热量为　　 $J$ ；

（3）本次加热小厨宝消耗了　　 $J$ 的电能，该小厨宝的发热电阻阻值为多少？

用如图甲所示的电路测量定值电阻R _x的阻值。

（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整（要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小）；

（2）正确连接电路后，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于　　（选填"A"或"B"）端；

（3）实验时，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电压表和电流表示数仍为0，连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转，则电路的故障是　　；

（4）排除故障后继续实验，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻R _x＝　　Ω。

（5）如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为R ₀的滑动变阻器和如图丙所示电路，来测量电阻R _x的阻值。闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时，电流表示数为I ₁，滑动变阻器滑片在最右端时，电流表示数为I ₂，则电阻R _x＝　　。（用题中所给物理量的符号表示）

如图甲所示，薄壁圆柱形容器放在水平台上，容器的底面积 $S_{容} = 100 c m^{2}$ ，质量均匀的圆柱体物块上表面中央用足够长的细绳系住，悬挂于容器中。以恒定速度向容器中缓慢注水（每分钟注入 $100 g)$ ，直至注满容器为止，细绳的拉力大小与注水时间的关系图像如图乙所示。 $ρ_{水} = 1 g / c m^{3}$ ，常数 $g = 10 N / kg$ ，物块不吸水，忽略细绳体积、液体扰动等其它次要因素。

（1）求注水前圆柱体物块的下表面到容器底部的距离 $L_{1}$ ；

（2）当细绳的拉力为 $0.9 N$ 时，求水对物块下表面的压强；

（3）若改为以恒定速度向容器中缓慢注入另一种液体（每分钟注入 $100 c m^{3}$ ， $ρ_{液} = 1.5 g / c m^{3})$ ，直至 $9.4 \min$ 时停止。求容器底部所受液体压强 $p$ 与注液时间 $t_{x}$ 分钟 $(0 ⩽ t_{x} ⩽ 9.4)$ 的函数关系式。