一个边长为20cm，质量为20kg的正方体石块静止在水平地面-优题课

一个边长为 $20 cm$ ，质量为 $20 kg$ 的正方体石块静止在水平地面上。工人用如图所示的滑轮组将石块在 $10 s$ 内匀速提升 $5 m$ ，工人施加的动力 $F$ 为 $125 N$ ．求：（不计绳重和摩擦， $g$ 取 $10 N / kg$ ）

（1）石块静止在水平地面时，它对地面的压强是多大？

（2）滑轮组对石块做了多少功？

（3）人对滑轮组做功的功率是多少？

（4）该滑轮组的机械效率是多少？

科目物理题型计算题难度中等

知识点：滑轮（组）的机械效率压强的大小及其计算功的计算功率的计算

如图所示电路中，已知电源电压保持不变，小灯泡 $L$ 的规格为“ $6 V 3 W$ ”，滑动变阻器 $R$ 的最大阻值为 $30 Ω$ ， $R_{0}$ 为定值电阻。

（1）小灯泡 $L$ 正常发光时的电流为多少？

（2）只闭合开关 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ ，将变阻器滑片从最左端 $a$ 向右滑动，当变阻器接入电路的阻值为 $4 Ω$ 时，小灯泡 $L$ 恰好正常发光，则电源电压是多少？

（3）只闭合开关 $S_{1}$ 和 $S_{3}$ ，当滑片置于 $a$ 时，电压表示数为 $6 V$ ，电流表示数为 $0.2 A$ ，此时滑动变阻器消耗的电功率为 $1.2 W$ ，当滑片向右滑动到另外某个位置时，变阻器消耗的电功率仍然为 $1.2 W$ ，试求在这个位置时电流表的示数 $I$ 。

如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“ $30 Ω ? ? 1 A$ ”。在 $A$ 、 $B ?$ 间接入规格为“ $12 V ? 12 W$ ”的灯泡 $L$ ，闭合开关，当变阻器连入电路的阻值为 $6 Ω$ 时，灯泡正常发光。求：

（1）灯泡 $L$ 正常工作时电阻；

（2）电源电压；

（3）取下灯泡 $L$ ，在 $A$ 、 $B$ 间接入一个电阻 $R_{0}$ ，要求 $R_{0}$ 接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器 $R$ 能使电流表示数达到 $0.4 A$ ，求 $R_{0}$ 的取值范围。（提示：太大或太小会导致无论如何调节滑动变阻器电路中电流均不能达到 $0.4 A)$ 。

如图所示，用细线将正方体 $A$ 和物体 $B$ 相连放入水中，两物体静止后恰好悬浮，此时 $A$ 上表面到水面的高度差为 $0.12 m$ 。已知 $A$ 的体积为 $1.0 \times 10^{- 3} m^{3}$ ，所受重力为 $8 N$ ； $B$ 的体积为 $0.5 \times 10^{- 3} m^{3}$ ．（水的密度 $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / kg)$ 求：

（1）水对正方体 $A$ 上表面的压强；

（2）物体 $B$ 的重力；

（3）细线对物体 $B$ 的拉力。

如图是用动滑轮提升货物 $A$ 的示意图。用 $300 N$ 竖直向上的拉力 $F$ 使重 $500 N$ 的货物 $A$ 在 $10 s$ 的时间内匀速竖直上升了 $2 m$ 。求：

（1）提升货物所做的有用功 $W_{有}$ ；

（2）拉力通过的距离及拉力的功率 $P$ ；

（3）动滑轮的机械效率 $η$ 。

如图是某同学设计的调光台灯电路图，电源电压高于灯泡 $L$ 额定电压且恒定不变，灯泡 $L$ 上标有“ $6 V 9 W$ ”的字样，当 $S$ 闭合， $S_{1}$ 拨至“1”位置时， $L$ 正常发光， $R_{0}$ 在 $10 s$ 内产生的热量是 $45 J$ ；当 $S$ 闭合， $S_{1}$ 拨至“2”位置，调节滑片 $P$ 使滑动变阻器接入电阻为滑动变阻器总阻值的 $\frac{1}{3}$ 时，灯泡 $L$ 的实际功率为 $3.24 W$ ．不考虑灯丝电阻受温度的影响求：

（1）小灯泡 $L$ 的额定电流。

（2）电源电压。

（3）滑动变阻器的最大阻值。

（4）小灯泡 $L$ 能调节到的最小电功率。