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

一辆汽车为某高速公路做通车测试。汽车以 $120 km / h$ 的速度匀速通过 $60 km$ 的水平路段，消耗汽油 $3 kg$ ，发动机的效率是 $30 %$ ．求： $(g$ 取 $10 N / kg$ ，汽油的热值 $q = 4.6 \times 10^{7} J / kg)$

（1）汽车行驶时间。

（2）汽油完全燃烧释放的热量

（3）汽车牵引力做功的功率。

图甲是两档空气炸锅，图乙是其内部简化电路， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 均为发热体，将开关 $S$ 分别置于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的挡位。已知两档空气炸锅的高温挡功率为 $900 W$ ， $R_{2}$ 阻值为 $96.8 Ω$ ．求：

（1）发热体 $R_{1}$ 的阻值是多少？

（2）空气炸锅一次性可装入200克牛柳，若将这些牛柳从 $40^{°} C$ 加热到 $190^{°} C$ ，牛柳需要吸收多少热量？【 c 牛柳 = 3 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C 】

（3）不计热量损失，用高温挡将 $200 g$ 牛柳从 $40^{°} C$ 加热到 $190^{°} C$ ，需要多长时间？

如图是新概念卵形汽车 $Pivo$ ，车与人的总质量为 $800 kg$ ，静止在水平地面上时，对水平地面的压强为 $8 \times 10^{4} Pa$ ，最高时速可达 $180 km / h$ 。求：

（1）该车静止在水平地面上时与地面的总接触面积是多大？

（2）若该车以最高时速沿平直公路进行测试，匀速前进时的阻力是人车总重的0.2倍，则此时该车牵引力的功率为多少？

（3）在测试中，该车以最高时速在平直公路上匀速前进 $23 km$ 所消耗的电能与完全燃烧 $1 kg$ 汽油所释放的能量相同，则该车的效率为多少？ $(q_{汽油} = 4.6 \times 10^{7} J / kg$ ， $g$ 取 $10 N / kg)$

为培养同学们的探究能力，某校组织科技社团的同学们对小灯泡的亮暗进行研究。现取“ $6 V 6 W$ ”和“ $6 V 3 W$ ”的小灯泡 $L_{1}$ 和 $L_{2}$ 各一个，标有“ $50 Ω 1 A$ ”字样的滑动变阻器一个，量程为 $0 ~ 0.6 A$ 的电流表和量程为 $0 ~ 3 V$ 的电压表各一个，根据测得的数据绘制出了两灯中电流与其两端电压变化关系的图象，如图甲所示。求：

（1）小灯泡 $L_{2}$ 的额定电流。

（2）将两灯并联接在电压为 $6 V$ 的电源两端， $10 \min$ 内电路消耗的电能。

（3）将小灯泡 $L_{2}$ 与滑动变阻器 $R$ 串联接在电压为 $12 V$ 的电源两端，如图乙所示。闭合开关 $S$ ，调节滑动变阻器，为了保证电路元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的最小阻值。

小雨乘车到沈阳旅游时，在某处高速公路上看到如图所示的标志牌。

（1）在不违反交通规则的前提下，小雨从此处到达沈阳至少需要多长时间？

（2）若小雨乘坐的汽车实际以 $108 km / h$ 的速度匀速行驶，汽车发动机的功率恒定为 $27 kW$ ，则行驶过程中汽车发动机的牵引力是多少？若在这段行程内该车消耗了 $4.5 L$ 的燃油，则该车发动机的效率是多大？ $(q_{燃油} = 4.0 \times 10^{7} J / L)$