三峡升船机是目前世界上技术最难、规模最大的升船机。过往船只驶-优题课

三峡升船机是目前世界上技术最难、规模最大的升船机。过往船只驶入升船机中装满水的船厢后，可以竖直升降，大大缩短船只过坝的时间，为了确保运行的安全性，工程师们建造三峡升船机前设计、比对了多种升降船厢的方式。"水力浮筒式"也是其中一种受到广泛关注的升降船厢方式，下图是它的工作原理图。当进水阀关闭、排水阀打开时，竖井中水位下降，两个相同的浮筒也随之下降，船厢就会上升；反之船厢就会下降。

已知船厢装满水后船厢和水的总质量为1.55×10 ⁷kg，每个浮筒的质量为1.8×10 ⁷kg，求：

（1）若升船机承载着装满水的船厢匀速竖直下行100m，则重力对船厢和船厢里的水做的功共是多少J？

（2）当质量为2×10 ⁶kg的船只驶入装满水的船厢，船厢上升到与上游水位相平时（即图中所示位置），进水阀、排水阀都关闭，此时每个浮筒排开水的体积是多少m ³？（不计钢绳和滑轮的重力及摩擦）。

科目物理题型计算题难度较难

知识点：功的计算阿基米德原理的应用物体的浮沉条件及其应用

小明的爸爸在“淘宝”上购买了一款新型“电烤箱”（如图甲所示），其原理是利用热空气流加热食物。工作电路图如图乙，工作时，当电烤箱内温度高于预设温度时，温控开关自动断开，电热管停止加热，当电烤箱内温度低于预设温度时，温控开关自动闭合，电热管重新开始加热，循环工作保障箱内温度维持为预设温度。已知电风扇的功率为 $50 W$ ，电热管的电阻 $R_{0}$ 为 $44 Ω$ ．求：

（1）正常工作时电热管的功率；

（2）用这个“电烤箱”在一次焙烤鸡翅的过程中，定时开关设定为15分钟，电热管正常循环工作时， $P - t$ 图象如图丙所示，本次烤鸡翅共消耗多少电能？

如图所示，小灯泡 $L$ 上标有“ $2.0 V$ 、 $0.25 A$ ”字样，假设小灯泡的电阻不随温度变化。电源电压为 $3 V$ ，当电压表的示数为 $2.4 V$ 时。则：

（1）电流表的示数为多少？

（2）小灯泡的实际功率为多少？

（3）滑动变阻器接入电路的电阻为多少？

（4）调节滑动变阻器，使小灯泡正常工作，若电源能提供的能量为 $7.5 \times 10^{3} J$ ，电源能供电多长时间？

一个边长为 $1 m$ ，重为 $2000 N$ 的正方体箱子静止在水平，地面上。如图所示，某人利用滑轮组以 $0.2 m / s$ 的速度，匀速把箱子提高了 $4 m$ 。则：

（1）箱子放在水平地面上静止时，它对地面的压强为多大？

（2）提起箱子的过程中，绳子自由端向下拉动的速度大小为多少？

（3）滑轮组的机械效率为 $80 %$ ，作用在绳子自由端的拉力 $F$ 的功率为多少？

如图所示， $A$ 为直立固定的柱形水管，底部活塞 $B$ 与水管内壁接触良好且无摩擦，在水管中装适量的水，水不会流出。活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆 $OCD$ 的 $C$ 点相连， $O$ 为杠杆的固定转轴，滑轮组（非金属材料）绳子的自由端与杠杆的 $D$ 端相连，滑轮组下端挂着一个磁体 $E$ ， $E$ 的正下方水平面上也放着一个同样的磁体 $F$ （极性已标出）。当水管中水深为 $40 cm$ 时，杠杆恰好在水平位置平衡。已知 $OC : CD = 1 : 2$ ，活塞 $B$ 与水的接触面积为 $30 c m^{2}$ ，活塞与硬杆总重为 $3 N$ ，每个磁体重为 $11 N$ ，不计动滑轮、绳重及摩擦。 $(g = 10 N / kg$ ， $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3})$ 求：

（1）水管中水对活塞 $B$ 的压强。

（2）绳子自由端对杠杆 $D$ 端的拉力。

（3）磁体 $F$ 对水平面的压力。

如图所示，某家用电器具有加热、保温的功能。用电器发热电阻 $R$ 的额定电压为 $220 V$ ，额定功率为 $605 W$ ．加热时，按下温控开关 $S$ 与 $a$ 、 $b$ 接触，此时红色指示灯亮；当达到一定温度时，温控开关 $S$ 自动跳接到 $c$ ，使用电器处于保温状态，此时绿色指示灯亮。红灯标有“ $6 V 1.5 W$ ”、绿灯标有“ $12 V 3 W$ ”的字样，用电器工作时两灯均正常发光（虚线框内为用电器的加热和保温装置）。请根据以上信息解答下列问题：

（1）电阻 $R_{1}$ 的作用。

（2）当用电器处于加热状态时，加热装置 $1 \min$ 消耗的电能。

（3）该用电器在保温状态时，保温装置的发热功率和电阻 $R_{2}$ 的阻值。