利用如图所示的滑轮组，将一边长为0.2m，密度为2.5×10-优题课

利用如图所示的滑轮组，将一边长为 $0.2 m$ ，密度为 $2.5 \times 10^{3} kg / m^{3}$ 的正方体石块，匀速从水中提起，已知动滑轮重力为 $40 N$ ，（不计纯重、摩擦和水的阻力）。求：

（1）物体浸没在水中时所受到的浮力大小；

（2）物体浸没在水中匀速上升时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力 $F_{0}$ 的大小；

（3）物体完全离开水面后，继续匀速向上提升，此时滑轮组的机械效率大小。（计算结果保留一位小数）

科目物理题型计算题难度中等

知识点：滑轮组绳子拉力的计算滑轮（组）的机械效率阿基米德原理的应用

如图所示，将标有“ $2.5 V 0.625 W$ ”字样的小灯泡接入电源电压 $4.5 V$ （电压保持不变）电路中，为调节灯泡亮度，在电路中串联一个滑动变阻器，两个电压表的量程都是 $3 V$ 。

（1）移动滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，灯泡正常发光时的电阻是多大？

（2）在小灯泡正常发光的情况下，通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能是多少？

（3）为保证两个电压表两端的电压不超过 $3 V$ ，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，滑动变阻器允许的取值范围是多少？（假定灯丝电阻保持不变）

3月12日，我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。 $(g$ 取 $10 N / kg$ ， $ρ_{水}$ 取 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3})$ 主要参数如下表。

项目	参数
总长度 $(m)$	140
宽度 $(m)$	27.8
吸 $/$ 排管径 $(mm)$	$1000 / 1000$
满载排水量 $(t)$	$1.7 \times 10^{4}$
满载吃水深度 $(m)$	6.5
泥泵输送功率 $(W)$	$1.7 \times 10^{7}$

（1）满载时，求“天鲲号”受到水的浮力是多少？

（2）满载时，求“天鲲号”底部受到水的压强是多少？若船底需要安装探测仪器，其面积为 $40 c m^{2}$ ，求探测仪器受到水的压力是多少？

（3）“天鲲号”去某水域执行任务，其工作量相当于将 $1.36 \times 10^{4} t$ 的淤泥输送至 $15 m$ 高的台田上。假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为 $30 %$ ，求完成此任务需要的时间是多少？

图甲为新型风暖浴霸，因其安全性能好、发热柔和，深受大家喜爱。它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图，其发热元件是两根阻值不变的电热丝 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ ．主要参数如下表。

项目	参数
额定电压 $(V)$	220
$R_{1}$ 额定功率 $(W)$	1936
$R_{2}$ 额定功率 $(W)$	968
电动机功率 $(W)$	44
适用面积 $(m^{2})$	10

（1）开关均闭合，求浴霸正常工作时的干路电流是多少？

（2）正常工作时，求 $R_{1}$ 的阻值是多少？

（3）实际电压为 $200 V$ 时，求 $R_{2}$ 的实际功率是多少？

（4）浴霸正常工作时，使容积为 $20 m^{3}$ 的房间空气温度升高 $20^{°} C$ ，求室内空气吸收的热量是多少？ $(ρ_{空气}$ 取 $1.2 kg / m^{3}$ ， $c_{空气}$ 取 $1.0 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C)$ ，不考虑其他因素影响）

如图（a）所示电路，电源电压保持不变。小灯泡 $L$ 标有“ $4 V 0.5 A$ ”字样，电流表量程 $0 ~ 0.6 A$ ，电压表量程 $0 ~ 3 V$ ，滑动变阻器 $R_{1}$ 的最大阻值 $20 Ω$ ，只闭合开关 $S$ 、 $S_{1}$ ，调节滑动变阻器滑片 $P$ ，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。

求：

（1）小灯泡的额定功率；

（2）电源电压及定值电阻 $R_{2}$ 的阻值；

（3）只闭合开关 $S$ 和 $S_{2}$ ，移动滑动变阻器的滑片 $P$ ，小灯泡 $L$ 的 $I - U$ 图象如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器 $R_{1}$ 允许的取值范围。

2018年10月24日，港珠澳大桥正式建成通车。如图所示，一辆汽车行驶在其中一段长 $15 km$ 的直桥上，已知：汽车的总质量为 $1.5 t$ （包括车、车上的人和物品等），轮胎与地面的总接触面积为 $0.2 m^{2}$ ，汽车以 $90 km / h$ 的速度匀速通过大桥的这一段路段，行驶过程中受到的阻力为 $900 N$ ． $(g$ 取 $10 N / kg)$ ，求：

（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强；

（2）此过程中汽车牵引力所做的功；

（3）此过程中汽车牵引力做功的功率。