在水平地面上有一装有特殊液体的圆柱形桶，圆桶与地面的接触面积-优题课

在水平地面上有一装有特殊液体的圆柱形桶，圆桶与地面的接触面积为0.8m²，筒内液体的密度为0.8×10³kg/m³，液面飘有一个质量为4×10^﹣³kg的塑料浮子，桶内液面上方空气和大气相通，整个桶（含液体、浮子）的总质量为96kg。

（1）求圆桶对地面产生的压强；

（2）求塑料浮子排开液体的体积；

（3）若工人师傅利用如图所示滑轮组将圆桶沿竖直方向匀速提升0.5m，滑轮组的机械效率为80%，求该过程中工人师傅所做的总功。

科目物理题型计算题难度中等

在水平台面上放置一个底面积为 $100 c m^{2}$ 的圆筒形容器，容器内水深 $20 cm$ ，将一个长方体用细线拴好悬挂在弹簧测力计下，从水面开始逐渐浸入直至浸没到水面下某处停止。此过程中，弹簧测力计的示数 $F$ 与长方体下表面到水面的距离 $h$ 的关系图象如图所示。 $(g = 10 N / kg$ ，容器厚度、细线重均不计，容器内的水未溢出）。求：

（1）长方体浸没在水中受到的浮力；

（2）长方体浸没时，水对容器底的压强。

如图甲所示是某压力测力计的电路原理示意图，图中电源电压为 $6 V$ （保持不变）；定值电阻 $R_{0}$ 的规格是“ $520 Ω 0.01 A$ ”，起保护电路的作用；测力显示器是由电流表改装成的（电阻忽略不计）， $R$ 是一种新型电子元件，其阻值 $R$ 随压力 $F$ 大小变化的关系如图乙所示。求：

（1） $R_{0}$ 允许消耗的最大功率是多少？

（2）通过分析图乙，请直接写出电子元件的阻值 $R$ 随压力 $F$ 变化的关系式。

（3）该测力计所能测量的最大压力是多少？

（4）若要增大该测力计所能测量的最大压力，请写出一种改进方法。

质量为 $2.5 t$ 的小型载重汽车，额定功率为 $100 kW$ ，车上装有 $5 t$ 的砂石，已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.1倍，汽车先以 $10 m / s$ 的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底，消耗汽油 $2 kg$ ，然后又以额定功率行驶 $100 s$ 的时间，将砂石从坡底运送到 $50 m$ 高的坡顶施工现场 $(g = 10 N / kg)$ ，求：

（1） $2 kg$ 的汽油完全燃烧放出多少热量？（汽油的热值取 $4.5 \times 10^{7} J / kg)$

（2）汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少？

（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？

图甲为自动调温电熨斗，图乙为其简化的电路图，图丙为温控开关，温控开关是由长和宽都相同的铜片和铁片紧紧地铆在一起做成的，受热时，由于铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高弯曲得越明显。双金属片触点 $A$ 与弹性钢片上的触点 $B$ 原来是相通的，通电后，指示灯 $L$ 亮 $(R$ 为限流电阻），发热板发热，使金属底板温度升高。当温度升高到设定温度时， $A$ 、 $B$ 触点分离，电路断开，底板的温度不在升高，随着温度的降低，双金属片逐渐恢复原状， $A$ 、 $B$ 触点又重新接触，电路再次接通，底板的温度又开始升高，从而实现自动控温的目的。

（1）该电熨斗的温控开关是依据什么物理知识制成的？

（2）不同织物需要不同的熨烫温度，若需要较高的熨烫温度应如何调节调温旋钮？

（3）若指示灯 $L$ 采用“ $3 V 0.03 W$ ”的小灯泡，那么限流电阻 $R$ 多大才能使小灯泡正常工作？

（4）发热板的额定功率为 $1000 W$ ，则发热板的电阻多大？若要使金属底板的温度由 $20^{°} C$ 升高到 $220^{°} C$ 至少需要多长时间？（金属底板的质量为 $1 kg$ ，比热容为 $0.4 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C)$ ，不计热量损失）

某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究（如图所示）。该装置主要由水箱、浮球 $B$ 、盖板 $C$ 和一个可以绕 $O$ 点自由转动的硬杆 $OB$ 构成， $AC$ 为连接硬杆与盖板的细绳。随着水位的上升，盖板 $C$ 所受的压力和浮球 $B$ 所受的浮力均逐渐增加，当浮球 $B$ 刚好浸没到水中时，硬杆 $OB$ 处于水平状态，盖板 $C$ 恰好被打开，水箱中的水通过排水管排出。经测量浮球 $B$ 的体积为 $1 \times 10^{- 3} m^{3}$ ，盖板的横截面积为 $6 \times 10^{- 3} m^{2}$ ， $O$ 点到浮球球心的距离为 $O$ 点到 $A$ 点距离的3倍。不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度。求： $(g = 10 N / kg)$

（1）水箱内所能注入水的最大深度；

（2）在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力，如果考虑它们的重力，你认为设计时应采取哪些措施可保证自动冲水装置正常工作？（写出一种措施即可）