【四川省雅安市2015年中考物理试题】．2014年4月14日-优题课

【四川省雅安市2015年中考物理试题】．2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似（如图甲所示），其相关参数为：体积1m³、重量7500N，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（为简化计算，不考虑海水密度变化，海水密度ρ取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）。

（1）假设“金枪鱼”上有面积为2×10^-3m²的探测窗口，当它下潜至4000m深度处时，该探测窗口承受海水的压力是多少？
（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时，能静止漂浮在海面上，求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大？
（3）若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。从某时刻计时起，起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，图中P₃=3P₁。请分析出t₃时刻起重装置对“金枪鱼”拉力，并求出t₁时刻起重装置对“金枪鱼”拉力（不考虑水的阻力）。

科目物理题型计算题难度中等

知识点：液体的压强的计算浮力大小的计算

一般家用电饭锅工作时有两种状态，分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温状态。图示为该种电饭锅的电路原理图，图中 $R_{1}$ 是一个电阻， $R_{2}$ 是加热用的电阻丝， $U$ 为电源电压 $(R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的阻值不随温度变化）。

（1）请分析论证：当开关 $S$ 闭合时，电饭锅处于加热状态；

（2）要使 $R_{2}$ 在保温状态时的功率是加热状态时的 $\frac{1}{9}$ ，求 $\frac{R_{1}}{R_{2}}$ 的值。

图 $a$ 所示为前臂平伸用手掌托住铅球时的情形。我们可将图 $a$ 简化成如图 $b$ 所示的杠杆。不计自重。若铅球质量 $m = 3 kg$ ， $OA = 0.03 m$ ， $OB = 0.30 m$ ，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力 $F_{1}$ 大小 $(g$ 取 $10 N / kg)$ 。

现一只满偏电流 $I_{g} = 3 mA$ 的电流计 $G$ ，已知其电阻 $R_{g} = 100 Ω$ ，现在需要把它改装成一只量程 $I_{c} = 3 A$ 的电流表，如图 $a$ 所示。

求：

（1）电阻 $R_{x}$ 的阻值；

（2）求改装后的电流表电阻 $R_{c}$ 的阻值；

（3）如图 $b$ 所示，将改装后的电流表接入电路中。已知电源电压 $U = 10 V$ ，电阻 $R_{1} = 5 Ω$ ．闭合开关 $S$ ，移动滑动变阻器的滑片 $P$ ，使电流表的示数 $I = 1.0 A$ ．求此时滑动变阻器接入电路中的阻值 $R_{2}$ ，以及通过原电流计 $G$ 的电流 $I_{1}$ 。

如图 $a$ 所示，一长方体木块质量为 $0.12 kg$ ，高为 $4.0 cm$ ；将木块平稳地放在水面上，静止时木块露出水面的高度为 $2.0 cm$ ，如图 $b$ 所示，利用金属块和细线，使木块浸没水中且保持静止状态。已知水的密度 $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / kg$ ，求：

（1）木块的密度 $ρ_{木}$

（2）细线对木块的拉力 $F$ 。

已知物体的重力势能表达式为 $E_{P} = mgh$ ，动能表达式为 $E_{K} = \frac{1}{2} m v^{2}$ ；其中 $m$ 为物体的质量， $h$ 为物体距离水平地面的高度， $v$ 为物体的运动速度， $g$ 为常量，取 $10 N / kg$ 。如图所示，将一质量为 $0.4 kg$ 的物体从距离地面 $1.5 m$ 的高度沿水平方向以 $2 m / s$ 的速度抛出。不计空气阻力，物体从被抛出到落地的瞬间，整个过程中机械能守恒。求：

（1）物体被抛出时的重力势能 $E_{P}$ 和动能 $E_{K 1}$ ；

（2）物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功 $W$ ；

（3）物体落地前瞬间的动能 $E_{K 2}$ 。

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