为了比赛的公平公正，小芸为学校短跑比赛设计了一款防抢跑装置，-优题课

为了比赛的公平公正，小芸为学校短跑比赛设计了一款防抢跑装置，该装置安装在起跑线前，如图甲所示，丙图是其工作原理图：起跑发令枪发令前，开关S₁、S₂、S₃都闭合，K与A端相连，绿灯亮；发令枪扳机和开关S₂相连动，扣动扳机，枪响同时开关S₂断开；当电流表示数小于或等于30mA时，在弹簧弹力作用下，K与A端相连，绿灯亮，无人抢跑；当电流表示数大于30mA时，衔铁被吸下，K与B端相连，红灯亮同时铃声响，有人抢跑。

已知两电路电源电压均为6V，保持不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图18乙所示，压板重力不计，电磁铁线圈电阻不计。
（1）起跑发令枪发令前，开关S₁、S₂、S₃都闭合，压力传感器R压板上无人（压力F=0N）时，左端电路消耗的电功率为多少？
（2）比赛时，起跑发令枪发令前，抢跑同学踩在压板上的压力F为900N时，左端电路电流表读数为多少？
（3）比赛时，枪声响起后，若某同学踩在压板上的力为1500N时，要使得红灯不亮，电阻R₀至少为多大？

科目物理题型计算题难度较难

知识点：串联电路的电流规律串联电路的电压规律电功率的计算欧姆定律的应用

如图是某汽车起重机静止在水平地面上起吊重物的示意图，重物的升降使用的是滑轮组，滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的。提升重物前，起重机对地面的压强为 $2 \times 10^{5} Pa$ ，某次作业中，将重物甲以 $0.25 m / s$ 的速度匀速提升时，起重机对地面的压强为 $2.3 \times 10^{5} Pa$ ；若以相同的功率将重物乙以 $0.2 m / s$ 的速度匀速提升时，起重机对地面的压强为 $2.4 \times 10^{5} Pa$ （不计钢丝绳重和摩擦）

（1）起重机两次提升的重物质量之比。

（2）起重机两次提升重物时，滑轮组的机械效率之比。

（3）提升重物乙时，滑轮组的机械效率是多少？

在某次综合实践活动中，小明利用蓄电池（电压为 $24 V)$ 、电压表（量程为 $0 ~ 15 V)$ 校准电阻 $R_{0}$ ，滑动变阻器 $R$ （最大阻值为 $100 Ω)$ 等器材，设计了一种测定油箱内油量的方案（图甲），选配合适的校准电阻值，能够使油箱装满汽油，滑动变阻器的触片在某一端时，油量表示数为最大值（即电压表示数达到最大值）油箱中的汽油用完，滑动变阻器的触片在另一端时，油量表示数为零（即电压表示数为零）

（1）校准电阻除了可以校准表盘，还有什么作用？校准电阻的阻值为多少？

（2）整个电路消耗的电功率的变化范围是多少？

（3）另一个小组的小红同学设计了如图乙所示的电路，请你从能耗的角度分析这种方案的优点。

某科技活动小组设计了如图所示的电路。电源电压不变，当 $S_{1}$ 闭合、 $S_{2}$ 断开，变阻器 $R_{2}$ 的滑片 $P$ 滑到 $a$ 端时，电流表的示数为 $0.8 A$ ，定值电阻 $R_{1}$ 消耗的功率为 $6.4 W$ ；变阻器 $R_{2}$ 的滑片 $P$ 滑到 $b$ 端时，电流表的示数变为 $0.2 A$ ；当 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 都闭合，变阻器 $R_{2}$ 的滑片 $P$ 滑到某点时，电流表的示数为 $0.6 A$ ，小灯泡 $L$ 消耗的功率为 $0.9 W$ ．求：

（1）电源电压；

（2）变阻器 $R_{2}$ 的最大阻值；

（3）小灯泡两端电压及此时变阻器 $R_{2}$ 连入电路的阻值

如图所示，用细线将正方体 $A$ 和物体 $B$ 相连放入水中，两物体静止后恰好悬浮，此时 $A$ 上表面到水面的高度差为 $0.12 m$ 。已知 $A$ 的体积为 $1.0 \times 10^{- 3} m^{3}$ ，所受重力为 $8 N$ ； $B$ 的体积为 $0.5 \times 10^{- 3} m^{3}$ ，水的密度 $ρ = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / kg$ ，求：

（1） $A$ 上表面所受水的压强；

（2） $B$ 所受重力大小；

（3）细线对 $B$ 的拉力大小。

如图所示是一种常见的封闭电热水袋，其性能参数如表中所示。已知电热水袋加热效率为 $80 %$ ，水的比热容 $c = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C)$ ，水的密度 $ρ = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ．将袋内 $20^{°} C$ 的水加热到自动断电，求：

（1）袋内水吸收的热量。

（2）需要的加热时间。

额定电压	额定加热功率
$220 V$	$400 W$
袋内充水	自动断电温度
$1.0 L$	$60^{°} C$