质量为180Kg的科考潜水器，在水下匀速下潜或加速下潜时受到-优题课

质量为 $180 Kg$ 的科考潜水器，在水下匀速下潜或加速下潜时受到水的阻力各不相同。若潜水器下潜时所受阻力与速度的关系如下表：

速度 $v / (m / s)$	1.2	1.2	1.2	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7
阻力 $f (N)$	300	300	300	320	340	360	380	400

求：（1）潜水器在水面下 $30 m$ 处，受到水的压强为多少？（水的密度为 $1.0 \times 10^{3} Kg / m^{3})$

（2）向潜水器水仓中注入 $50 Kg$ 水后，潜水器刚好以 $1.2 m / s$ 的速度匀速下潜，求注水后潜水器的平均密度。

（3）写出潜水器加速下潜时，所受阻力 $f$ 与速度 $v$ 的关系式： $f =$ 　　。

科目物理题型综合题难度较难

知识点：液体的压强的计算密度的计算阿基米德原理的应用物体的浮沉条件及其应用

汽车启动时，蓄电池向启动电动机 $M$ 供电，设 $M$ 两端电压为U，通过 $M$ 的电流为 $I$ ，测得 $U ﹣ t$ 和 $I ﹣ t$ 图象如图1。

（1）求 $t_{1}$ 时 $M$ 的电功率；

（2） $M$ 仅通过导线 $a 、 b$ 接入电路，如图2所示， $a$ 的电阻为 $0.001 Ω$ 。若通过 $M$ 的电流为 $200 A$ ，持续 $0.5 s$ ，求此过程

① $a$ 两端电压；

② $a$ 产生的热量；

（3）一般采用电磁继电器控制 $M$ 的通断电，利用实验器材模拟汽车启动，简易电路如图3， $A$ 与 $B$ 接触时 $M$ 通电，请用笔画线完成电路的连接。

遵义某现代农业园内，一批名贵果树苗急需持续浇灌。正在园区研学的某中学创客小组为园区设计了一个自动给水系统，电路如图甲所示。控制电路的电源电压 $U_{1}$ 恒为 $24 V$ ，线圈电阻不计，定值电阻 $R_{0}$ 为 $50 Ω$ ， $R$ 为压敏电阻，其阻值随所受压力的变化图像如图乙所示。工作电路电源电压 $U_{2}$ 恒为 $220 V$ ，包括注水装置和给水装置两部分（图中未明确）。图丙为系统结构简图，其中压敏电阻位于圆柱形水箱底部的受力板正下方，受力板面积 $S_{1}$ 和水箱底面积 $S_{2}$ 分别为 $0.02 m^{2}$ 和 $0.45 m^{2}$ 。给水装置始终不停歇给水，当通过线圈的电流 $I ＝ 0.16 A$ 时，衔铁刚好被吸下，注水装置停止注水，此时电流表示数 $I_{1} ＝ 0.2 A$ ，当水箱水位下降至 $0.5 m$ 时，衔铁刚好被拉回，注水装置又开始向水箱注水，此时电流表示数 $I_{2} ＝ 2.2 A$ 。（ $ρ_{水} ＝ 1.0 \times 10^{3} k g / m^{3} ， g 取 10 N / k g$ ）

（1）图甲中，甲、乙分别为＿＿＿＿＿装置；

A．	给水、注水
B．	注水、给水

（2）求当注水装置停止注水时，水箱内水位的高度；

（3）若注水装置每分钟向水箱注水 $0.3 m^{3}$ ，给水装置每分钟给水量为 $0.12 m^{3}$ ，求注水装置从最低水位加注至最高水位的过程中所消耗的电能。

《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示。若接水槽离取水处高 $4 m$ ，水轮上有 $12$ 个取水筒，一个取水筒每次可取水 $4 k g$ ，筒车旋转一周所用时间为 $60 s$ 。（接水槽离倒水处的高度忽略不计， $g$ 取 $10 N / k g$ ）

（1）请从能量转化的角度，简要分析筒车的工作原理；

（2）求该筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功；

（3）若水流冲击筒车的功率为 $40 W$ ，求筒车旋转一周取水的机械效率。

如图所示，放置在水平桌面上的甲、乙两个相同薄壁圆柱形容器，高度为 $h_{1}$ ，底面积为 $S_{1} ＝ 100 c m^{2}$ 。甲容器内装有水，圆柱形实心物体浸没在水底。物体高度为 $h_{2} ＝ 8 c m$ ，底面积为 $S_{2} ＝ 30 c m^{2}$ ，密度为 $ρ_{2}$ 。乙容器内装有质量为 $m$ ，密度为 $ρ_{3}$ 的某种液体。忽略物体吸附液体等次要因素，已知 $ρ_{水} ＝ 1.0 \times 10^{3} k g / m^{3} ， g ＝ 10 N / k g$ 。

（1）求物体浸没水底时所受的浮力大小。

（2）将物体从甲容器底部竖直缓慢提升，直到物体上表面高出水面 $5 c m$ 时停止，求这个过程中，水对容器底部的压强变化量。

（3）将物体从甲容器取出后，再缓慢放入乙容器内，为保证液体不会溢出，求乙容器内液体质量m的取值范围（用 $ρ_{2} 、 ρ_{3} 、 h_{1} 、 h_{2} 、 S_{1} 、 S_{2}$ 表示）。

在一次实践活动中，小军对家中常用的电热水壶（如图）进行了探究。这种水壶使用方便，能较快将水烧开。

电热水壶

额定功率： $1800 W$

容量： $2 L$

额定电压： $220 V$

额定频率： $50 H z$

（1）使用电热水壶，安全至关重要。小军首先认真阅读了使用说明书，并对一些重要的注意事项作出了如下分析，你认为他的分析不合理的是＿＿＿＿＿。

A．	电热水壶不能放在燃气灶旁，是为了防止损坏绝缘材料
B．	电热水壶的插头必须接三孔插座，是为了防止短路
C．	水量不超过最大限位，可以防止水烧开后溢出
D．	必须保持插头和电源线干燥，是为了防止漏电造成事故

（2）小军观察电热水壶铭牌后，开始实际操作。他测出，电热水壶正常工作烧开 $2 L$ 水，用时 $8 m i n$ 。若电费单价为 $0.5 元 / k W • h$ ，则烧开这壶水所花的电费为＿＿＿＿＿元。

（3）利用铭牌参数和小军测得的数据，若要测出电热水壶的加热效率，除了要知道水的密度、水的末温外，还需知道的两个物理量是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）小军继续对电热水壶的设计和使用说明进行探究，他提出了下列猜想，你认为不合理的是＿＿＿＿＿。

A．	观察到加热元件安装在壶身底部而不是其他位置，可能是为了增强加热效果
B．	原理图中指示灯与加热元件是并联而不是串联，可能是因为两者的额定电流相差很大
C．	要求长时间使用后要清除水垢，可能是因为水垢增多，导致加热电阻变大，功率变小