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

金义东（金华 $-$ 义乌 $-$ 东阳）线是金华轻轨的首条线路，全长约108千米，该线路的建成有助于打造金义都市区"一小时通勤圈"。金义东线所用列车空载时的质量约为200吨，停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8平方米，最高设计速度为120千米 $/$ 小时。完成下列问题：

（1）若列车全程以最高设计速度行驶，途中不停靠，则从金华到东阳共需要多少小时？

（2）停靠时，空载列车对铁轨的压强为多少？

（3）若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时，所受阻力为车重的0.04倍，此时该列车的功率为多少瓦？

学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作"电热水壶"的项目化学习。

【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：

容积： $1 L$ ；

功能：①加热：②保温；

性能：能在7分钟内将 $1 L$ 水从 $20^{°} C$ 加热到 $100^{°} C$ （不计热量损失）。

【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻 $(R_{1} < R_{2})$ 进行设计，其中方案一如图所示。利用方案一中的器材，请将方案二的电路补充完整。

【器材选择】若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的加热电阻阻值最大为多少欧姆？ $[Q_{吸} = cm (t - t_{0})$ ， $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})]$

【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议　　。

【项目制作】 $\dots \dots$

健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。

（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向　　（选填"左"或"右" $)$ 移。

（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦？

（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的 $10 %$ 用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题（2）中的握力动作？

带着移居火星生活，实现人类真正走出地球的梦想，"天问一号"火星探测器于2020年7月23日发射，历时10个月，于2021年5月15日成功在火星着陆（如图）。中国成为第3个触摸这颗红色星球的国家！

（1）"天问一号"火星探测器由"长征五号"运载火箭担任发射任务。几乎所有火箭发射都选择朝东方向是因为地球　　，使火箭在地面未发射之前，已经具有了一个向东的速度，从而节省推进剂。

（2）本次探测的一个重要任务是寻找火星上是否存在　　，以回答"火星是否存在支持生命的环境"。

（3）假如能成功移居火星，我们会比在地球上跳得更高，树木会长得更高，原因是火星的质量比地球小，其重力加速度 $g'$ 比地球的重力加速度 $g (9.8$ 牛 $/$ 千克）也小的缘故。若质量为240千克的"祝融号"在火星上受到的重力为902.4牛，则火星上的重力加速度 $g'$ 大小为多少？

小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为 $10 N$ 的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面。（不考虑捞出过程中带出的水， $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3})$

（1）空桶漂浮在水面时所受浮力大小。

（2）鹅卵石捞出放置在桶内时，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会　　（选填"上升"、"下降"或"不变" $)$ 。若此时桶排开水的体积为 $6.0 \times 10^{- 3} m^{3}$ ，求桶内鹅卵石的质量。