某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制-优题课

某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），煤的热值约为3×10⁷J/kg．求：

（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率．

科目物理题型计算题难度中等

知识点：探究比热容的实验

如图是工人将重 $160 N$ 的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为 $3 m$ ，用时 $3 s$ ，工人的拉力为 $50 N$ ，工人质量为 $50 kg$ 。（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）

（1）求工人放绳的速度。

（2）求滑轮组的效率 $η_{1}$

（3）如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为 $η_{2}$ ，已知 $η_{1} : η_{2} = 4 : 3$ （物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦， $g = 10 N / kg)$ 。求当物体完全浸没水中后，工人对地面的压力。

如图，电源电压一定，已知灯泡 $L$ 标有“ $6 V$ ， $7.2 W$ ”字样（灯电阻不受温度影响）， $R_{1} = 10 Ω$ ．当 $S$ 、 $S_{1}$ ，闭合，且滑片 $P$ 在 $a$ 端时，灯正常发光；当 $S$ 、 $S_{2}$ 闭合，且 $P$ 在滑动变阻器中点处时，电流表示数为 $0.2 A$ 。

（1）求灯泡 $L$ 的电阻阻值。

（2）求滑动变阻器 $R_{x}$ 的最大值。

（3）通过对 $S$ 、 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 的控制和调节滑动变阻器，可使电路所消耗的总功率最小，请求出电路总功率的最小值。

如图所示，长 $L_{1} = 1 m$ 的薄壁正方体容器 $A$ 放置在水平地面上，顶部有小孔 $C$ 与空气相通，长 $L_{2} = 0.2 m$ 的正方体木块 $B$ 静止在容器 $A$ 底面。通过细管 $D$ 缓慢向容器 $A$ 内注水，直到注满容器 $A$ ，木块 $B$ 上浮过程中上下表面始终水平，木块 $B$ 与容器 $A$ 底面和顶部都不会紧密接触。已知水的密度 $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，木块的密度 $ρ_{木} = 0.5 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / kg$ 。求：

（1）注水前，木块 $B$ 对容器 $A$ 底面的压强

（2）木块 $B$ 对容器 $A$ 底面压力刚好为0时，容器 $A$ 内水的深度

（3）水注满容器后，容器 $A$ 顶部对木块 $B$ 的压力大小

（4）整个过程，浮力对木块所做的功

小华家距离变压器 $2 km$ ，在变压器与小华家之间的两条输电线，每条输电线每千米的电阻为 $0.5 Ω$ ，即 $0.5 Ω / km$ ，变压器加在输电线两端的电压是 $220 V$ ．在某一时间段，整个线路只有小华家一台额定电压 $220 V$ 、额定功率 $2420 W$ 的电热水器工作。不考虑温度变化对电热水器电阻的影响。求：

（1）输电线中电流的大小

（2）热水器的实际电功率

如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为 $G = 80 N$ 的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力 $F$ 随时间 $t$ 变化的图象如图乙所示，重物上升的速度 $v$ 随时间 $t$ 变化的图象如图丙所示。已知在 $2 s ~ 4 s$ 内重物上升的竖直高度为 $2 m$ ，求：

（1）在 $4 s ~ 6 s$ 内，重物克服重力做功的功率；

（2）在 $2 s ~ 4 s$ 内，绳自由端下降的平均速度；

（3）在 $0 ~ 2 s$ 内，重物对地面的压力大小。