2018年3月4日凌晨，伯明世界室内田径锦标赛男子60米的决-优题课

2018年3月4日凌晨，伯明世界室内田径锦标赛男子60米的决赛中。中国飞人苏炳添以6秒42的成绩打破亚洲纪录揣得银牌，创造了亚洲短跑选手在世界大赛中的最好成绩。

（1）苏炳添在比赛过程中受到的平均阻力与平均速度的关系满足 $F_{阻} = kv$ ．若 $k = 15 N / (m \cdot s^{- 1})$ ，求比赛全程苏炳添的平均速度和克服阻力所做的功（计算结果保留到小数点后一位）。

（2）如果苏炳添的质量是 $70 kg$ ，每只的面积为 $200 c m^{2}$ ．求：苏炳添站在奖台上对台面的压强 $(g$ 取 $10 N / kg)$ 。

（3）如图是苏炳添冲刺的瞬间。请你用所学的物理知识解释苏炳冲到终点时还要继续向前跑一段距离的原因。

科目物理题型解答题难度中等

知识点：液体压强计算公式的应用功的计算惯性

如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖。如图乙为其简化的电路原理图，已知电阻 $R_{1} > R_{2}$ ，铭牌见下表。在电暖器跌倒时，跌倒开关 $S$ 自动断开，切断电源，保证安全。电暖器有“高温档”、“中温档”和“低温档”三个档位，解答下列问题：

（已知 $c_{煤油} = 2.1 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$ ， $ρ_{煤油} = 0.8 \times 10^{3} kg / m^{3})$

（1）煤油温度升高 $20^{°} C$ 时，吸收了多少焦耳的热量？

（2） $R_{1}$ 的阻值是多少？（写出必要的文字说明）

（3）某同学用两个阻值和 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 均相同的电热丝串联，制成一个新的电热器，将它接在家庭电路中工作 $11 \min$ ，产生的热量是多少？

额定电压	$220 V$
煤油体积	$25 L$
功率选择	$1500 W / 1100 W / 400 W$ 三挡可调
操作方式	手动

科技小组的同学用泡沫塑料盒灯泡制作了一个航标灯模具，如图所示。航标灯 $A$ 总重 $4 N$ ， $A$ 底部与浮子 $B$ 用细绳相连。当水位上升时，浮子 $B$ 下降；水位下降时，浮子 $B$ 上升，使航标灯 $A$ 静止时浸入水中的深度始终保持为 $5 cm$ ，航标灯 $A$ 排开水的质量为 $500 g$ 。浮子 $B$ 重 $0.5 N$ （不计绳重和摩擦， $g = 10 N / kg)$ 。求：

（1）航标灯 $A$ 底部受到水的压强是多大？

（2）航标灯 $A$ 静止时受到的浮力是多大？

（3）浮子 $B$ 的体积为多大？

在修建天水市体育中心的施工过程中，起重机在 $4 s$ 内将质量为 $5 \times 10^{3} kg$ 的钢材沿竖直方向匀速提升了 $2 m$ ，而它的电动机做的功是 $2 \times 10^{5} J$ ． $(g$ 取 $10 N / kg)$ 求：

（1）钢材上升过程中的速度。

（2）起重机对钢材所做的有用功。

（3）起重机的机械效率。

利用图甲所示的电路测量未知电阻 $R_{x}$ 的阻值，阻值大约为 $5 Ω$ 。

$(])$ 请你根据电路图用笔画线代导线，将图乙的实验电路连接完整。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于　　端（选填“ $A$ ”或“ $B$ ” $)$ 。

（3）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在 $a$ 、 $b$ 之间和 $b$ 、 $c$ 之间，电压表均有示数；接在 $a$ 、 $c$ 之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是　　。

（4）排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据。画出了待测电阻 $R_{x}$ 的 $I - U$ 图象，如图丙所示。由图象可得

$R_{x} =$ 　　 $Ω$ 。

（5）如图丁所示的实验电路图，不能够得出定值电阻 $R_{x}$ 阻值的电路是　　。

在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。

（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面做　　运动，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小　　（选填“大于”“等于”或“小于” $)$ 拉力的大小。

（2）比较1、2两次实验，得出结论：　　。

（3）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第 $7 s$ 时的摩擦力为　　 $N$ 。