用如图甲所示的滑轮组提升浸没在水中的实心圆柱形物体，已知物体-优题课

用如图甲所示的滑轮组提升浸没在水中的实心圆柱形物体，已知物体的高度为 $1 m$ ，底面积为 $0.12 m^{2}$ ，质量为 $200 kg$ ，物体始终以 $0.5 m / s$ 的速度匀速上升，物体浸没在水中匀速上升时，作用在绳端的拉力 $F$ 所做的功随时间的变化关系如图乙所示。（不计绳重、摩擦及水的阻力。 $ρ = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g = 10 N / kg)$ 求：

（1）当物体的上表面刚好与水面相平时，其底部受到水的压强；

（2）物体浸没在水中时受到的浮力；

（3）物体浸没在水中匀速上升时绳端受到的拉力；

（4）物体浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率；

（5）物体出水后绳端拉力的功率。

科目物理题型计算题难度较难

知识点：机械效率的计算液体的压强的计算功率的计算阿基米德原理的应用

热敏电阻是一种新型的半导体材料，被广泛应用于电热设备中，该材料温度越高，电阻越大。小明买了一个应用了该材料的养生壶，已知该材料电阻 $R_{T}$ 不小于 $24 Ω$ ，温度为 $50^{°} C$ 时， $R_{T} = 40.5 Ω$ ，壶内另一定值电且 $R_{0} = 20 Ω$ ．养生壶加热过程中的平均功率等于 $50^{°} C$ 时电路的总功率。

（1）小明试着设计了养生壶的两种电路图，如图甲、乙所示，已知小明家的电路允许通过的最大电流为 $10 A$ ，请你帮他选择出正确的电路图，是甲乙中的哪个？（不用书写验证过程）

（2）该养生壶烧水时的平均功率为多大？

（3）若该养生壶烧水时消耗电能的 $84 %$ 转化为水的内能， $5 \min$ 能将多少千克的水从 $20^{°} C$ 加热至 $100^{°} C$ ？ $[c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$

如图所示，小灯泡标有“ $6 V 3 W$ ”字样（电阻不受温度影响）， $R_{1}$ 为定值电阻， $R_{2}$ 为滑动变阻器，其最大阻值为 $40 Ω$ 。

（1）当开关 $S$ 、 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 都闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为 $0.6 A$ ，电路工作 $50 s$ ，求 $R_{1}$ 的阻值和电流通过 $R_{1}$ 产生的热量。

（2）当电路中有元件工作时，求电路消耗的最小功率。

某柴油叉车，其水平叉臂的总面积为 $0.2 m^{2}$ ，如图甲所示，某工作中，叉车托着质量为 $1380 kg$ 、底面积为 $1.2 m^{2}$ 的货物，如图乙所示， $10 s$ 内托着货物水平移动了 $5 m$ ，然后将货物匀速举高 $2 m$ ，求：

（1）货物对叉臂的压强。

（2）在整个过程中，叉车对货物做功的功率。

（3）若柴油机的效率为 $30 %$ ，此次叉车举高货物时需要完全燃烧多少千克柴油？（柴油热值 $q = 4.6 \times 10^{7} J / kg)$

如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压为 $220 V$ ． $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 均为电熨斗底板中的加热元件， $R_{2}$ 的阻值为 $61.6 Ω$ ，只闭合 $S_{1}$ 时为低温挡，电功率为 $440 W$ ．同时闭合 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 时为高温挡，试求：

（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？

（2）电阻 $R_{1}$ 的阻值是多少？

（3）高温挡的电功率是多少？

有轨电车是大连城市发展历史的一个标志，它利用电动机提供动力，是一种清洁环保的交通工具，如图所示，有轨电车电动机的耗电功率为 $6 \times 10^{4} W$ ．电能转化为机械能的效率为 $75 %$ ，一辆有轨电车以 $18 km / h$ 的速度在平直轨道上匀速行驶了 $100 s$ ，试求：

（1）有轨电车在平直轨道上匀速行驶的路程是多少？

（2）这段路程中电动机消耗的电能是多少？

（3）有轨电车在平直轨道上匀速行驶时受到的阻力是多少？