学校机器人兴趣小组进行精准吊装实验。7块长短不一的长方体木块-优题课

在图中画出与入射光线对应的折射光线。

如图所示，实心物体 $A$ 漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动 $A$ ，使 $A$ 向下运动。已知 $A$ 的体积为 $1 m^{3}$ ，密度为 $0.5 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ．动滑轮重为 $1 \times 10^{3} N$ ，电动机工作时拉绳子的功率为 $1.2 \times 10^{3} W$ 且保持不变，不计绳重、摩擦和水的阻力，求：

（1） $A$ 的重力；

（2） $A$ 浸没在水中受到的浮力；

（3） $A$ 向下运动的最小速度；

（4） $A$ 向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值。

如图甲是定值电阻 $R_{0}$ 和有“ $6 V 6 W$ ”灯泡 $L$ 的信息图象。将它们接入图乙所示的电路，其中电源电压不变，滑动变阻器 $R$ 最大阻值为 $8 Ω$ ，当只闭合开关 $S$ 、 $S_{1}$ ，滑片 $P$ 位于 $R$ 最右端时，灯泡 $L$ 的实际功率为 $lW$ ．求：

（1） $R_{0}$ 的阻值；

（2）灯泡正常发光 $100 s$ ，电流通过灯泡产生的热量；

（3）电源电压；

（4）电路消耗的最大电功率。

如图是一款新研发的机器人。若机器人重为 $15 N$ ，与地面的接触面积是 $1 \times 10^{- 3} m^{2}$ ，牵引力大小是 $10 N$ 、机器人在水平地面上沿直线行走 $10 m$ ，用时 $100 s$ 。求：

（1）机器人行走的平均速度；

（2）机器人牵引力做的功；

（3）机器人静止时对水平面的压强。

在测量小灯泡的电阻的实验中，小灯泡的额定电压为 $2.5 V$ 。

（1）为了测量更精确。电压表应选择的量程是 $0 ~$ 　（选填“3”或“15” $) V$ 。

（2）小明按图甲连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表有示数，电压表无示数。则故障原因可能是小灯泡　　（选填“短路”或“断路” $)$

（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 $2.5 V$ ，此时电流表的示数如图乙所示，为　　 $A$ 。

（4）接着调节滑动变阻器滑片，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，小灯泡变暗直至完全不发光，测量数据如下表所示。

实验次数	1	2	3	4	5	6	7
电压 $U / V$	2.5	2.1	1.7	1.3	0.9	0.5	0.1
电流 $I / A$		0.26	0.24	0.21	0.19	0.16	0.05

综合分析可知，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向　　（选填“左”或“右“ $)$ 端滑动：随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变　　（选填“大”或“小” $)$ 。

（5）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器 $R_{1}$ 的最大阻值为 $R_{0}$ ，小灯泡的额定电压为 $U_{额}$ ．请完成下列实验步骤：

①闭合开关 $S$ ， $S_{1}$ ，调节 $R_{1}$ 的滑片，使电压表的示数为 $U_{额}$ ；

②接着　　；

③调节 $R_{1}$ 的滑片调至最左端，记下电压表示数 $U_{1}$ ；将 $R_{1}$ 的滑片调至最右端，记下电压表示数为 $U_{2}$ ，小灯泡额定功率的表达式： $P =$ 　　（用 $R_{0}$ 、 $U_{额}$ ， $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 表示）

序号	1	2	3	4	5	6	7
质量	$2 m$	$m$	$\frac{m}{2}$	$\frac{m}{3}$	$\frac{m}{4}$	$\frac{m}{5}$	$\frac{m}{6}$