人教版中考物理二轮复习——精讲精练（7.5 计算专题）

这是一份人教版中考物理二轮复习——精讲精练（7.5 计算专题），共78页。试卷主要包含了4 计算专题， 理解密度， 能用速度公式进行简单计算，理解压强；理解阿基米德原理，理解机械功和功率，知道机械效率，6J﹣3，9%等内容，欢迎下载使用。
【中考精粹】2022中考物理二轮学案
7.4 计算专题
课标要求

1. 理解密度。
2. 能用速度公式进行简单计算。
3.理解压强；理解阿基米德原理。
4.理解机械功和功率，知道机械效率。
5.结合实例理解电功和电功率,理解焦耳定律。
考点梳理

题型解析


类型一、【选择题】
1.（2021•玉林）如图所示，是汽车通过某一平直公路时绘制的s-t图象，下列说法正确的是（　　）
A．0-t1时间内汽车做加速运动
B．t1-t2时间内汽车做匀速运动
C．t1-t2时间内汽车处于静止状态
D．t2-t3时间内汽车做减速运动
【分析】根据s-t图像知，0-t1时间内是一条斜线，速度不为零，汽车做匀速直线运动；t1-t2时间内是平行于时间轴的直线，路程没有变化，汽车此时速度为零，处于静止状态；t2-t3时间内是一条斜线，速度不为零，但斜线倾斜度方向与0-t1相反，汽车做匀速直线运动但速度方向与0-t1时间内相反。
【解析】AD、0-t1时间内汽车做匀速直线运动，t2-t3时间内汽车做匀速直线运动但速度方向与0-t1时间内相反，故A、D选项错误；BC、t1-t2时间内是平行于时间轴的直线，路程没有变化，汽车此时速度为零，处于静止状态，故B选项错误，C选项正确。
【答案】C。
类型二、【填空题】
2.（2021•扬州）2020年我市空气质量优良天数达293天，监测大气污染物浓度的电路如图甲所示，R为气敏电阻，其材料一般为 （填“半导体”或“超导体”），气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示。污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，该表应为图甲中 表，此过程中电路总功率 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】气敏电阻是由半导体材料制成的；由电路图可知，闭合开关R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知当污染物浓度增大时气敏电阻R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，由串联电路的分压规律可知电压表示数的变化，据此结合题意判断监测仪表是电流表还是电压表；根据P=UI判定总功率的变化。
【解析】气敏电阻R是由半导体材料制成的；由电路图可知，闭合开关R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；当污染物浓度增大时，根据图乙可知，气敏电阻的阻值减小，总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；由串联电路的分压规律可知，气敏电阻R两端的电压变小，即电压表示数变小；由题知，污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，所以监测仪表应为电流表；电源电压不变，电路中的电流变大，根据P=UI可知，总功率变大。
【答案】半导体；电流；变大。
类型三、【计算题】
3.（2021•阜新）如图，为某电水壶加热器的简化电路图。若R1阻值58Ω，当开关S接到1位置时，电路总功率为605W。水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）开关S接1位置时，电路中电流是多少？
（2）若用此电水壶将1.5kg的水，温度升高80℃，水吸收的热量是多少？
（3）当开关S接到2位置时，电水壶实际功率是多少？
【分析】（1）开关S接1位置时，R1、R2串联，已知电路总功率，由P=UI公式变形可求得电路中电流；（2）由Q吸=c水m水△t可求得水吸收的热量；（3）开关S接1位置时，R1、R2串联，由I=UR可求得总电阻，已知R1阻值，可求得R2阻值，当开关S接到2位置时，电路为R2的简单电路，由P=U2R可求得电水壶实际功率。
【解析】
【答案】（1）开关S接1位置时，电路中电流是2.75A；
（2）水吸收的热量是5.04×105J；
（3）当开关S接到2位置时，电水壶实际功率是2200W。
类型四、【综合能力题】
4.（2021•镇江）图甲是小明设计的一种家用即热式饮水机，R为电阻箱，RF为置于储水箱底部的压力敏感电阻，其阻值随上方水的压力的变化而变化，已知U=6V；当电磁铁线圈中的电流I≤0.04A时，开关K被释放，指示灯L亮起，表示水量不足；当I≥0.04A，K被吸上；电磁铁线圈电阻不计。

（1）随着水箱内水量的减少，RF所受水的压力 ；RF的阻值应随压力的减小而 。（填“增大”或“减小”）
（2）若将电阻箱接入电路的阻值调至100Ω，求指示灯L刚亮起时RF的阻值。
（3）如图乙所示，水泵使水箱内的水以v=0.1m/s的恒定速度流过粗细均匀管道，管道的横截面积S=1cm2；虚线框内是长L=0.1m的加热区，阻值R=22Ω的电阻丝均匀缠绕在加热区的管道上，两端电压为220V。设水仅在加热区才被加热，且在通过加热区的过程中受热均匀，电阻丝产生的热量全部被水吸收。
①设水的初温为25℃，求经过加热区后热水的温度。（结果保留一位小数）
②为提高经过加热区后热水的温度，请提出两种符合实际的解决办法： ， 。
【分析】（1）由题干“电磁铁线圈中的电流较小时，开关K被释放，指示灯L亮起，表示水量不足。”得出水箱内水量和电磁铁线圈中的电流的关系；再结合欧姆定律判断：水箱内水量减少时，RF所受水的压力和RF阻值的变化；
（2）即热式饮水机的工作电路是串联电路，当电磁铁线圈中的电流I=0.04A时，指示灯L刚亮起，根据串联电路电压、电流规律和欧姆定律计算，此时RF的阻值；
（3）①由密度公式计算出水的质量，由热量公式计算吸收的热量，由电功计算公式计算电阻丝产生的热量，然后建立平衡方程，从而求出经过加热区后热水的温度；②由上步加热后水的温度计算公式，判断提高经过加热区后热水的温度的解决办法。
【解析】
（1） 由“当电磁铁线圈中的电流I≤0.04A时，开关K被释放，指示灯L亮起，表示水量不足。”知：水箱内水量越少，电路中总电流越小；
根据欧姆定律知：电源电压不变，电路中总电流越小，总电阻越大。
即随着水箱内水量的减少，RF所受水的压力减小；RF的阻值应随压力的减小而 增大。
（2）由图甲知RF、R串联，且U总=U=6V、I总=I=0.04A、R=100Ω，









【答案】（1）减小；增大；（2）50Ω；（3）①加热后水的温度约为77.4℃；②降低水的流速；减小电阻丝的阻值

真题在线

1．（2021•兴安盟）如图为某物体沿直线运动的路程s随时间t变化的图象，下列对该物体在0～5s内运动情况分析正确的是（　　）

A．物体在1～3s内做匀速直线运动 B．物体在1～3s内的平均速度为0.5m/s
C．物体在0～5s内运动的路程为2m D．物体在0～5s内的平均速度为0.67m/s
2．（2021•赤峰）某科技小组用如图所示装置探究“物体处于平衡状态时支持力跟拉力的关系”。他们将调好的电子秤放置在水平桌面上，把一个边长为10cm、质量为1.6kg的正方体合金块放置在电子秤托盘中央，合金块系有细线，用数字测力计沿竖直方向向上拉合金块，下列判断正确的是（g取10N/kg）（　　）
A．合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对平衡力
B．当数字测力计拉力为4N时，合金块在两个力的作用下平衡
C．当数字测力计拉力为4N时，合金块受到电子秤的支持力为20N
D．当数字测力计拉力为14.5N时，合金块对电子秤产生的压强为1.5×102Pa
3．（2021•衡阳）甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球，把它们放入水中静止后的情况如图所示，则它们在水中所受浮力相等的是（　　）

A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁
4．（2021•自贡）将重为7牛的物体放入盛水的容器中，物体漂浮在水面上且溢出3牛的水，物体受到的浮力（　　）
A．一定等于3牛 B．一定等于7牛
C．可能等于3牛 D．可能等于4牛
5．（2021•荆门）某同学为了测量碎玻璃和沙石的密度，用一只质量为1kg的空桶装满水，测得桶和水的质量为11kg，再将1kg的碎玻璃放入盛满水的水桶中，水溢出后测得剩余质量为11.6kg。另取一只完全相同的空桶，在桶里装满沙石，测得桶和沙石的质量为29kg。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，下列说法错误的是（　　）
A．沙石的密度比水的大 B．桶的容积是0.01m3
C．碎玻璃的密度为2.5×103kg/m3 D．沙石的密度小于2.8×103kg/m3
6．（2021•西藏）如图（甲）是R1、R2两个定值电阻的U﹣I图像，将R1、R2接入如图（乙）所示的电路，闭合开关后，则（　　）

A．R1、R2的电阻之比为1：2
B．闭合S1、S2，断开S3时，R1、R2的电流之比为2：1
C．只闭合S3时，R1、R2的电压之比为1：2
D．闭合S1、S2，断开S3时，R1、R2的电功率之比为1：2
7．（2021•丹东）如图所示，重力为6N的物体在4N拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿斜面匀速上升。当物体升高0.6m时，恰好沿斜面前进1.2m的距离。（忽略绳重和动滑轮自重）（　　）
A．物体对斜面的压力为6N
B．该装置的机械效率为75%
C．物体与斜面间的摩擦力为5N
D．拉力F的功率为1.6W
8．（2021•内蒙古）甲、乙两铁块通过滑轮组用细绳连接，吸附在竖直放置且足够长的固定磁性平板两侧，m甲＝1.8kg、m乙＝2kg，如图所示。甲以0.2m/s的速度竖直向下做匀速直线运动，磁性平板对甲的摩擦力大小为4N，对乙的摩擦力大小为2N（细绳足够长且始终处于竖直拉伸状态，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，磁性平板对其他器材无磁力作用，g取10N/kg）。下列说法正确的是（　　）
A．定滑轮质量一定是0.6kg
B．甲所受拉力为22N
C．乙所受拉力的功率为2.2W
D．3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功相等
9．（2021•遵义）如图所示，是质量为20kg的超市购物车。某同学在超市选购商品的过程中，发现用力推一下购物车，车就会自己向前运动一段距离，购物车“自己向前运动”是由于购物车具有 　 　；若他在购物车内放入质量为15kg的货物后，购物车静止在水平地面上，与地面的总接触面积为10cm2，此时购物车对水平地面的压强为 　 　Pa。（g取10N/kg）

10．（2021•宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向 　 　（填“左”或“右”）移动。
（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是 　 　线。

11．（2021•内江）同学们想知道一张质量是14.8kg的课桌的体积。于是找来和课桌相同材质的木料作样本，测得其质量是7.4g，体积是10cm3，则样本的密度为 　 　g/cm3，课桌材料的体积为 　 　m3。
12．（2021•柳州）在纸板上扎一个小孔，将纸板与地面平行放置，当阳光直射地面时，在地面上可观察到圆形的光斑，经测量，光斑的直径为2cm，纸板与地面距离为2m，已知太阳光从太阳传到地球需要500s，光的传播速度为3×108m/s，根据以上信息估算，太阳到地球的距离为 　 　m，太阳的直径为 　 　m。
13．（2021•张家界）中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度约10.9km，创造了中国载人深潜的新纪录，在此深度处潜水器受到的压强为 　 　Pa，“奋斗者”号在深海下潜的过程中，所受浮力的大小 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（假设海水的密度不变取ρ＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
14．（2021•益阳）在弹簧测力计下端悬挂一个金属零件，测力计的示数是5N。当把零件浸没在密度为0.9×103kg/m3的液体中时，测力计的示数变为3.2N。金属零件在液体中受到的浮力是 　 　N，其体积为 　 　m3（g＝10N/kg）。
15．（2021•枣庄）如图是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知，金属块的重力是 　 　N，金属块在水中受到的浮力是 　 　N，所测液体的密度是 　 　kg/m3。（取g＝10N/kg）

16．（2021•常州）丹顶鹤立立跟同伴打架，失去了上喙。华南理工大学技术团队利用3D打印做出塑料上喙的大致模样，接着手工打磨得到形状完美的塑料上喙，打磨过程中塑料上喙的质量 　 　、密度 　 　。又根据塑料上喙铸造得到同形状的金属钛上喙，帮助立立重获长久捕食能力。从塑料上喙到金属钛上喙，质量增加68g，已知ρ塑料＝1.1×103kg/m3，ρ钛＝4.5×103kg/m3，立立上喙的体积为 　 　cm3。
17．（2021•广西）如图是一握力计的电路示意图，a、b、c、d是四个接线柱，仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板，N固定不动，当金属片P向左移动时，R接入电路的阻值变 　 　。若握力F增大时，要求仪表的示数也增大，则a、b之间应接入 　 　，c、d之间应接入 　 　。（后两空选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”）

18．（2021•福建）如图，将一边长为10cm的正方体木块放入装有某液体的圆柱形容器中。木块静止时露出液面的高度为2cm，液面比放入前升高1cm，容器底部受到液体的压强变化了80Pa，则木块底部受到液体压强为 　 　Pa，木块受到的浮力为 　 　N。

19．（2021•南充）“奋斗者号”是我国自行研制的世界领先深海潜水器，若在某次工作过程中该潜水器下潜深度为10000m，此时潜水器受到的海水压强为 　 　Pa；若“奋斗者号”舱门面积约为0.6m2，则舱门所受液体压力为 　 　N（g＝10N/kg，ρ海水≈1.03×103kg/m3）。
20．（2021•德州）如图甲所示，电火锅可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，电路图如图乙所示，R1、R2是电热丝，当S1断开，S2接a时，电火锅为 　 　挡；当S1闭合，S2接b时，电火锅为 　 　挡；当只有 　 　（选填“R1”或“R2”）接入电路时，电火锅为 　 　挡。

21．（2021•温州）疫情期间只允许体温正常的师生进入校园，为此，小明设计了一款“智能门禁”，能检测体温并进行人脸识别。工作原理为：
①若体温正常开关S1闭合，人脸识别成功开关S2闭合，电动机M工作（门打开），警示灯不亮；
②若体温异常S1不闭合，人脸识别成功S2闭合，电动机M不工作且警示灯亮起；
③不管体温是否正常，若人脸识别失败S2不闭合，电动机M不工作且警示灯不亮。
（1）下列电路设计符合要求的是 　 　。（可多选）

（2）若警示灯工作时，两端电压为3伏，电阻为10欧，其工作时的功率为 　 　瓦。
22．（2021•重庆）将一个电热水器单独接在清零的计量插座上工作2h，屏幕显示如图所示，已知电费单价为0.5元/kW•h，电热水器的功率为 　 　W；若该时间内消耗的电能全部给40kg的水加热（水未沸腾），则水温升高 　 　℃。
[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
23．（2021•襄阳）如图所示，圆柱形容器A和B放在水平桌面上，A容器中盛有50cm深的酒精，B容器中盛有30cm深的水，A、B容器的底面积分别为100cm2和300cm2，则A容器中酒精的质量为 　 　kg（ρ酒精＝0.8g/cm3）。从A、B容器中分别取出质量均为m的酒精和水，剩余酒精和水对各自容器底部的压强分别为pA和pB，当质量m的范围为 　 　时，才能使pA＜pB。

24．（2021•济宁）如图所示，长为2m、横截面积为5cm2的均匀实心直棒，A端静止在水平地面上，B端被竖直绳悬挂着，绳的拉力为25N，则实心棒的质量为 　 　kg，密度为 　 　kg/m3。（g取10N/kg）

25．（2021•重庆）如图甲所示，质量分布均匀且不吸水的柱体A高70cm（ρA＜ρ水）。足够高的圆柱形容器B底面积为300cm2、装有10cm深的水。若将A水平切去高度为h的部分，并将切去部分竖直缓慢放入B中，水的深度h水随切取高度h的变化关系如图乙所示。柱体A的密度是 　 　g/cm3；当切去的高度h为某一值时，A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等，然后向B中缓慢加水，当加入水的质量为2200g时，水中柱体仍保持直立，水对容器底的压强为 　 　Pa。

26．（2021•郴州）某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法，并进行了以下实验：
第一步：如图甲所示，用弹簧测力计测量合金块所受的重力，其示数为4N；
第二步：如图乙所示，将该合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为3N；
第三步：将该合金块从水中取出并擦干，再浸没到如图丙所示的待测液体中，静止时弹簧测力计示数如图丁所示。
根据以上实验，请回答下列问题：

（1）使用弹簧测力计测量前，应观察它的指针是否 　 　，若没有，则进行调整；
（2）该合金块浸没在水中时受到的浮力为 　 　N；
（3）该合金块的密度为 　 　kg/m3；
（4）图丁中弹簧测力计读数是 　 　N，待测液体的密度是 　 　kg/m3。
27．（2021•泸州）王力同学在学校看到电工师傅们正在更换安全出口指示灯，他发现这些指示灯都是LED灯（发光二极管，电路元件符号为），在实验室他找来了一只标有“5V”字样的LED灯，电压为9V的电源，并设计了如图甲所示的电路。

（1）如图甲所示，闭合开关S前，要将滑动变阻器的滑片置于 　 　（选填“a”或“b”）端，闭合开关S后移动滑片P，LED灯发光，测得4组数据并在坐标纸上描点如图乙所示。当该LED灯正常工作时，LED灯的额定功率为 　 　W，此时变阻器RP接入电路的阻值是 　 　Ω。再调节滑动变阻器，当LED灯两端电压达到6V时，该LED灯并未烧毁，则LED灯在6V电压下工作10s消耗的电能为 　 　J。
（2）在图甲中断开S，只改变电源的正负极后再闭合S，LED灯不发光、电流表示数几乎为零，但电压表有示数，此时LED灯所在的电路相当于 　 　（选填“通路”“开路”或“短路”）。王力同学又把该LED灯接某低压电路中，该灯出现持续频闪现象，说明这个电路中的电流是 　 　（选填“交流电”或“直流电”）。
28．（2021•呼和浩特）两个物体在同一直线上，同向运动。其路程随时间变化的关系如甲图所示。求：
（1）两个物体的速度为多少m/s；
（2）请在乙图上，画出两个物体速度随时间变化的关系图。



29．（2021•天水）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg）
项目
参数
电源电压（V）
220
中温挡功率（W）
400
高温挡功率（W）
1100
容积（L）
1






（1）开关S1、S2处于什么状态，电炖锅为低温挡，说明判断依据；
（2）求R1、R2的阻值；
（3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一锅水烧开，若电炖锅高温挡加热效率为80%，求烧开一锅水需要的时间。

30．（2021•自贡）如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm。弹簧没有发生形变时的长度为10cm，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度△L与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深24cm。求：（1）物体受到的水的浮力。
（2）物体的密度。
（3）打开出水孔，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，关闭出水孔。求放水前后水对容器底部压强的变化量。






31．（2021•宿迁）在探究影响浮力大小因素的实验中，老师提供了横截面积为20cm2的金属圆柱体如图甲所示。小明将圆柱体通过细线（体积和质量均不计）悬挂于弹簧测力计上，如图乙所示，静止时弹簧测力计的示数为2N。他将圆柱体慢慢放入水中。如图丙所示，当圆柱体有一半体积浸入水中时，弹簧测力计示数为1.2N。（g＝10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）
（1）将圆柱体竖直放于水平地面上时，求水平地面受到的压强。
（2）求圆柱体的体积。
（3）求圆柱体的密度。




32．（2021•攀枝花）如图所示，站在水平地面上的小林想通过杠杆AB和动滑轮拉起同样站在水平地面上的小新。杠杆AB可绕转轴O在竖直平面内转动，且OA：OB＝1：2，小林的质量m1＝50kg。小新的质量m2＝48kg，小新双脚与地面接触面积S＝400cm2。当小林施加竖直向下的拉力F1时，小新未被拉动，此时小新对地面的压强p＝2.5×103Pa，小林对地面的压强为p1；当小林施加竖直向下的拉力F2时，小新刚好被拉起，小林对地面的压强为p2，且p1：p2＝16：15。不计绳重，杠杆重力和一切摩擦，g取10N/kg。求：
（1）小林施加拉力F1时，小新对地面的压力FN；
（2）动滑轮重力G动。




33．（2021•昆明）如图1是一辆停在水平地面上的四轮轿车，轮子上的气嘴如图2甲所示，通过它可以对轮胎充气和测量胎压。现有一个胎压表（如图2乙，通过气嘴可测量胎压）、一把毫米刻度尺、两张白纸。请利用这些器材，估测这辆车的重力。设当地的大气压为p0，轮子与地面接触的橡胶部分的重力和轮胎内气体的重力忽略不计。
（1）需要测出的量是 　 　、　 　（不需要描述具体的测量方法，并用字母表示这些量）；
（2）通过必要的分析，写出估测这辆车重力G的表达式。（用已知量和测量量表示）





34．（2021•丽水）创意改变生活，如图是自带吸管的玻璃杯，杯中装有水，小科用手掌封住杯口，通过玻璃吸管不容易“吸”到水；移开手后，能轻松“吸”到水。请回答：
（1）小科能轻松“吸”到水是利用了 　 　；
（2）图中A点的压强 　 　B点的压强（填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）装有水的玻璃杯总质量为0.28千克，放置在水平桌面上，杯底与桌面的接触面积为4平方厘米，此时杯子对桌面的压强为多少？（g＝10N/kg）




35．（2021•德阳）如图所示，圆柱形容器中盛有某种液体，该液体的密度为0.8×103kg/m3。一个体积为103cm3、重力为6N的实心物体被细线系在容器底部，此时液体的深度为60cm。求：
（1）液体对容器底部的压强；
（2）细线对物体的拉力；
（3）剪断细线后，物体最终露出液体表面的体积。



36．（2021•鄂州）如图甲所示，一轻质弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体物块上。已知物块的边长为10cm，弹簧没有发生形变时的长度为15cm，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度ΔL与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物块上表面与水面相平，此时水深30cm。
（1）该物块受到水的浮力；
（2）该物块的密度；
（3）打开出水口，缓慢放水，当弹簧恢复原状时，关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。








37．（2021•宁波）如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3，形状像一个巨大的橄榄。这年的9月24日，吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。
（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小 　 　。
（2）充满氢气后气囊受到的浮力是多少？（空气密度取1.29kg/m3）
（3）这次飞行，飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少？







38．（2021•青岛）小明参加社区志愿服务，利用斜面将箱子匀速推到车上，如图甲所示。已知斜面高1.2m，长3m，箱子的重力为300N，小明施加的沿斜面向上的推力是200N，箱子沿斜面向上运动的s﹣t图象如图乙所示。求：
（1）推力做功的功率；
（2）斜面对箱子摩擦力的大小。







39．（2021•德州）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体A重360N，动滑轮重40N，绳重和摩擦不计，某同学用力F竖直向下拉动绳子，使物体A在5s内匀速上升了1m，此过程中。求：
（1）拉力F的大小；
（2）拉力F做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。






40．（2021•云南）自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时20s。该过程中前后轮与地面的总接触面积为20cm2。若小明的质量为55kg，自行车重150N，骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）求骑行时车对水平地面的压强；
（2）该压强相当于多高水柱产生的压强？
（3）求骑行过程中动力做的功及功率。



41．（2021•南通）如图为南通“濠河国际龙舟邀请赛”的比赛场景，500m直线赛项目的冠军队所使用龙舟的质量为300kg，运动员总质量为1500kg，比赛用时2min30s。假设比赛中龙舟做匀速直线运动，且龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍，g取10N/kg。求：
（1）龙舟的重力；
（2）运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积；
（3）比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率。






42．（2021•邵阳）如表是李华同学家饮水机的铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机的工作原理，请教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示。当蓄水箱中装满水时，请你帮他解决如下问题：
额定电压
220V
额定功率
加热
500W
保温

蓄水箱的容积
1L
（1）蓄水箱中水的质量是多少？（ρ＝1.0×103kg/m3）
（2）如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s，求此饮水机的加热效率。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（3）铭牌上的保温功率已模糊不清，已知R1＝988Ω，求饮水机的保温功率。





43．（2021•柳州）如图所示是甲、乙两个薄壁圆柱形容器，甲的底面积为S1＝0.01m2，盛有质量为m1＝2.4kg的盐水，乙的底面积为S2＝0.012m2，盛有深度为h2＝0.25m的酒精，已知盐水的密度ρ1＝1.2×103kg/m3，酒精的密度ρ2＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg。
同学
所设计的方法
小丁
分别在甲、乙中抽出相同高度的盐水和酒精
小刚
分别在甲、乙中抽出相同体积的盐水和酒精




（1）求甲中盐水的深度h1；
（2）求盐水在甲底部产生的压强p1；
（3）为使两种液体在各自容器底部产生的压强相等，小丁和小刚分别设计了不同的方案（如表），你认为他们的方案可行吗？请通过计算做出判断。


参考答案与试题解析
1．【解答】A、物体在1～3s内路程不变，处于静止状态，故A错误；
B、物体在1～3s内处于静止状态，速度为0，故B错误；
C、由图像可知，物体在0～5s内运动的路程为2m，故C正确；
D、物体在0～5s内的平均速度为：v＝＝＝0.4m/s，故D错误。
故选：C。
2．【解答】A、合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对相互作用力，故A错误；
B、合金块受到3个力的作用：重力G、拉力F拉、支持力F支，当数字测力计拉力为4N时，支持力为：F支＝G﹣F拉＝mg﹣F拉＝1.6kg×10N/kg﹣4N＝12N，合金块在三个力的作用下平衡，故B错误；
C、当数字测力计拉力为4N时，支持力为：F支＝G﹣F拉＝mg﹣F拉＝1.6kg×10N/kg﹣4N＝12N，故C错误；
D、当数字测力计拉力为14.5N时，合金块对电子秤产生的压力为：F压＝F支＝G﹣F拉＝16N＝14.5N＝1.5N，合金块的面积为：S＝（10cm）2＝100cm2＝0.01m2，压强为：p＝＝＝1.5×102Pa，故D正确。
故选：D。
3．【解答】因为4个小球的体积相等，根据图中的情况可知：4个小球排开水的体积关系为：V甲＜V乙＜V丙＝V丁；
小球都浸在水中，根据阿基米德原理F浮＝ρ水V排g可知，丙和丁受到的浮力相等。
故ABD错误，C正确。
故选：C。
4．【解答】物体的重力G＝7N，在水中静止时处于漂浮状态，
由物体的浮沉条件可知，物体受到的浮力为：F浮＝G＝7N。
故选：B。
5．【解答】空桶装满水后水的质量为：m水＝m1﹣m桶＝11kg﹣1kg＝10kg，
由ρ＝可知，桶的容积为：V＝V水＝＝＝10﹣2m3＝0.01m3，故B正确；
溢出部分水的质量为：m溢＝m1+m碎玻璃﹣m2＝11kg+1kg﹣11.6kg＝0.4kg，
则碎玻璃的体积为：V碎玻璃＝V溢＝＝＝4×10﹣4m3，
所以碎玻璃的密度为：ρ碎玻璃＝＝＝2.5×103kg/m3，故C正确；
因为沙石的质量为：m沙石＝m3﹣m桶＝29kg﹣1kg＝28kg，
所以沙石的密度为：ρ沙石＝＝＝2.8×103kg/m3，比水的密度大，考虑到沙石之间的空隙，测出的沙石体积要大于沙石的真实体积，所以沙石的真实密度要大于测得的密度值，故A正确、D错误。
故选：D。
6．【解答】（1）根据欧姆定律可得：R1＝＝＝20Ω，R2＝＝＝10Ω，则＝＝，故A错误；
（2）闭合S1、S2，断开S3时，两电阻并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律可得通过R1、R2的电流之比为：＝＝＝，故B错误；
由P＝UI可得R1、R2的电功率之比为：＝＝＝，故D正确；
（3）只闭合S3时，两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得R1、R2的电压之比为：＝＝＝，故C错误。
故选：D。
7．【解答】A、物体在斜面时对斜面的压力小于物体的重力，故A错误；
B、由动滑轮的特点可知，绳子自由端移动的距离：s＝2s物＝2×1.2m＝2.4m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝4N×2.4m＝9.6J，
该装置做的有用功：W有用＝Gh＝6N×0.6m＝3.6J，
所以该装置的机械效率：η＝＝×100%＝37.5%，故B错误；
C、由于忽略绳重和动滑轮自重，若再忽略轮与轴之间的摩擦，该装置的额外功为克服物体与斜面间的摩擦力所做的功，所以W额外＝W总﹣W有用＝9.6J﹣3.6J＝6J，物体与斜面间的摩擦力f＝＝＝5N，而题目条件没有忽略轮与轴之间的摩擦，因此物体与斜面的实际摩擦力比所求摩擦力5N要小，故C错误；
D、由动滑轮的特点可知，绳子自由端移动的速度v＝2v物＝2×0.2m/s＝0.4m/s，所以拉力F的功率P＝＝＝Fv＝4N×0.4m/s＝1.6W，故D正确。
故选：D。
8．【解答】对甲、乙两物体进行受力分析，如下图所示：

AB.甲受到的重力为：G甲＝m甲g＝1.8kg×10N/kg＝18N，
乙受到的重力为：G乙＝m乙g＝2kg×10N/kg＝20N，
因为甲、乙都做匀速直线运动，
则有：G甲＝f甲+F甲，G乙+f乙＝F乙，
则：F甲＝G甲﹣f甲＝18N﹣4N＝14N，故B错误；
则：F乙＝G乙+f乙＝20N+2N＝22N，
而对于动滑轮有：2F甲＝G动+F乙，则：G动＝2F甲﹣F乙＝2×14N﹣22N＝6N，
由G＝mg可知，动滑轮的质量为：m动＝＝＝0.6kg，
由于不知道动滑轮与定滑轮之间的关系，所以不能求出定滑轮的质量，故A错误；
C.由v甲＝2v乙可知，乙运动的速度为：v乙＝v甲＝×0.2m/s＝0.1m/s，
由P＝＝＝Fv可知，乙所受拉力的功率为：P乙＝F乙v乙＝22N×0.1m/s＝2.2W，故C正确；
D.由v＝可知，甲、乙两物体在3s内运动的路程分别为：
s甲＝v甲t＝0.2m/s×3s＝0.6m，
s乙＝v乙t＝0.1m/s×3s＝0.3m，
由W＝fs可知，3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功分别为：
W甲＝f甲s甲＝4N×0.6m＝2.4J，
W乙＝f乙s乙＝2N×0.3m＝0.6J，
所以3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功不相等，故D错误。
故选：C。
9．【解答】用力推一下购物车，购物车运动起来，由于购物车具有惯性，还要保持原来的运动状态，所以离手后还能向前运动一段距离；
质量为20kg的购物车上装有15kg的货物，静止在水平地面上时，对水平地面的压力：F＝G总＝（m1+m2）g＝（20kg+15kg）×10N/kg＝350N，
购物车与地面的总接触面积为：S＝10cm2＝0.001m2，
此时购物车对水平地面的压强：p＝＝＝3.5×105Pa。
故答案为：惯性；3.5×105。
10．【解答】（1）当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合，说明电磁铁磁性过弱了，即电路的电流过小了，这是由于电路的电阻过大导致的，所以应该减小电路中的电阻，即应该将滑动变器R1的滑片P向右移动；
（2）从安全用电的角度分析，开关应该接在进户线的火线上，由图可知开关控制的是进户线a，因此进户线a应该是火线。
故答案为：（1）右；（2）火。
11．【解答】样本木料的质量是m0＝7.4g，体积为V0＝10cm3，
则样本的密度：
ρ＝＝＝0.74g/cm3＝0.74×103kg/m3；
课桌与样本材质相同，所以密度相同，
则课桌的体积：
V＝＝＝0.02m3。
故答案为：0.74；0.02。
12．【解答】由v＝得太阳到地球的距离为：s＝vt＝3×108m/s×500s＝1.5×1011m；
光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值是一个定值。根据光线传播的可逆性可知：太阳直径和太阳与小孔之间的距离的比值是一个定值，且和光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值相等。
太阳的直径：d＝×1.5×1011m＝×1.5×1011m＝1.5×109m。
故答案为：1.5×1011；1.5×109。
13．【解答】（1）坐底深度约10.9km，即h＝10.9km＝10900m；
此深度处潜水器受到的压强为：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10900m＝1.09×108Pa。
（2）“奋斗者”号在深海下潜的过程中，由于液体密度不变，排开液体的体积不变，所受浮力的大小不变。
故答案为：1.09×108；不变。
14．【解答】（1）零件的重力为：G＝F示1＝5N
零件的浮力为：F浮＝G﹣F示2＝5N﹣3.2N＝1.8N；
（2）零件的体积为：V零＝V排＝＝＝2×10﹣4m3。
故答案为：1.8；2×10﹣4。
15．【解答】（1）由图甲可知，弹簧测力计分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为4.8N，则金属块的重为4.8N；
（2）根据称重法测浮力，由甲、乙两图可得物块浸没在水中受到的浮力为：F浮水＝G﹣F示乙＝4.8N﹣2.8N＝2N；
（3）根据阿基米德原理，金属块排开水（另一种液体）的体积：
V排＝＝＝2×10﹣4m3，
根据甲、丙两图可得金属块浸没在另一种液体中受到的浮力：
F浮液＝G﹣F示丙＝4.8N﹣2.4N＝2.4N，
由阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液V排g可得另一种液体的密度：
ρ液＝＝＝1.2×103kg/m3。
故答案为：4.8；2；1.2×103。
16．【解答】打磨过程中，组成塑料上喙的物质减少，所以其质量变小；但物质种类、状态和温度不变，所以密度不变；
设立立上喙的体积为V，
由ρ＝得，
ρ钛V﹣ρ塑料V＝△m，
代入数值得
4.5g/cm3•V﹣1.1g/cm3•V＝68g，
解得V＝20cm3。
故答案为：变小；不变；20。
17．【解答】（1）由图可知，当金属片P向左移动时，R接入电路的阻值变小；
（2）c、d之间不可能是电压表，否则电路断路；
若c、d之间为电流表，
①当a、b之间为电压表时，电路为R的简单电路，电压表测电源电压示数不变，电流表测电路中的电流，
当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知电流表的示数减小，这与电表的示数增大不符；
②a、b之间为定值电阻时，R与定值电阻并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时通过定值电阻的电流不变，
当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知该支路的电流减小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表示数减小，这与电表的示数增大不符；
（3）若c、d之间为定值电阻，
①a、b之间不可能为电流表，否则滑动变阻器被短路；
②a、b之间为电压表时，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，
当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I＝可知电流表的示数减小，
由U＝IR可知，定值电阻两端的电压减小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压增大，即电压表的示数增大，符合题意。
故答案为：小；电压表；定值电阻。
18．【解答】（1）液面比放入前升高1cm，即h＝0.01m，容器底部受到液体的压强变化了80Pa；
由p＝ρgh得，液体的密度为：ρ＝＝＝800kg/m3；
正方体木块的边长为10cm，木块静止时露出液面的高度为2cm，则木块下表面距水面的距离为：h浸＝10cm﹣2cm＝8cm＝0.08m；
则木块底部受到液体压强为p木＝ρgh浸＝800kg/m3×10N/kg×0.08m＝640Pa；
（2）木块排开液体的体积为：V排＝0.1m×0.1m×0.08m＝0.0008m3；
木块受到的浮力为：F浮＝ρV排g＝800kg/m3×0.0008m3×10N/kg＝6.4N。
故答案为：640；6.4。
19．【解答】该潜水器下潜深度为10000m处所受海水的压强为：
p＝ρgh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1.03×108Pa，
由p＝可知，舱门所受液体压力为：
F＝pS＝1.03×108Pa×0.6m2＝6.18×107N。
故答案为：1.03×108；6.18×107。
20．【解答】电路的总电压为U＝220V保持不变，由于电阻的串联相当于增大了导体的长度，所以串联时的总电阻最大；电阻的并联相当于增大了导体的横截面积，所以并联时的总电阻最小；只有一个电阻工作时的电阻居中。
由P＝可知，并联时的总功率最大，串联时的总功率最小，只有一个电阻工作时的总功率居中。
所以得出：并联为高档，串联为低挡，只有一个电阻工作是中档。
当S1断开，S2接a时，电路为串联电路，电火锅为低挡；当S1闭合，S2接b时，电路为并联电路，电火锅为高档；当S1断开，S2接b时，电路为只有R2工作，电火锅为中档。
故答案为：低；高；R2；中。
21．【解答】
（1）A.若体温异常S1不闭合，动触点与下面的静触点接触，警示灯一直接通，不管人脸识别是否成功（不管S2是否闭合），警示灯都要亮起，故A不符合题意；
B.若体温正常开关S1闭合，电磁铁把衔铁吸起，动触点与上面的静触点接触，警示灯断开，人脸识别成功开关S2闭合，电动机M工作（门打开），警示灯不亮；若体温异常S1不闭合，动触点与下面的静触点接触，电动机M断开，人脸识别成功S2闭合，警示灯接通，此时电动机M不工作警示灯亮起；不管体温是否正常，若人脸识别失败S2不闭合，电动机M和警示灯都断开，电动机M不工作且警示灯不亮，故B符合题意；
C.若体温正常开关S1闭合，电磁铁把衔铁吸下，动触点与下面的静触点接触，警示灯断开，人脸识别成功开关S2闭合，电动机M工作（门打开），警示灯不亮；若体温异常S1不闭合，动触点与上面的静触点接触，电动机M断开，人脸识别成功S2闭合，警示灯接通，此时电动机M不工作警示灯亮起；不管体温是否正常，若人脸识别失败S2不闭合，电动机M和警示灯都断开，电动机M不工作且警示灯不亮，故C符合题意；
D.若体温正常开关S1闭合，动触点与下面的静触点接触，电动机M接通，不管人脸识别是否成功，电动机M工作（门打开），故D不符合题意。
（2）若警示灯工作时，两端电压为3伏，电阻为10欧，其工作时的功率为：
P＝UI＝＝＝0.9W。
故答案为：（1）BC；（2）0.9。
22．【解答】电热水器在2h内消耗的电能为：W＝＝1.4kW•h＝5.04×106J，
电热水器的功率为：P＝＝＝0.7kW＝700W；
若该时间内消耗的电能全部给40kg的水加热（水未沸腾），由Q＝cm△t可知，水升高的温度为：
△t＝＝＝＝30℃。
故答案为：700；30℃。
23．【解答】（1）ρ酒精＝0.8g/cm3＝0.8×103kg/m3，S酒精＝100cm2＝0.01m2，h酒精＝50cm＝0.5m，ρ水＝1.0×103kg/m3，S水＝300cm2＝0.03m2，h水＝30cm＝0.3m。
由ρ＝和V＝Sh可得m＝ρV＝ρSh，则：
A容器内酒精的质量为：m酒精＝ρ酒精S酒精h酒精＝0.8×103kg/m3×0.01m2×0.5m＝4kg；
B容器内水的质量为：m水＝ρ水S水h水＝1.0×103kg/m3×0.03m2×0.3m＝9kg，
（2）因为容器形状规则，液体对容器底部的压力等于自身的重力，
则pA＝＝＝，
pB＝＝＝，
已知pA＜pB，
则：＜，
代入数据得：
，
整理可得：m＞1.5kg；
由于酒精的质量为4kg＜水的质量9kg，所以，抽出液体的质量范围：1.5kg＜m＜4kg。
故答案为：4；1.5kg～4kg。
24．【解答】如图：
。
由图知，动力的力臂为AD，阻力的力臂为AC。
根据相似三角形的性质知：AD＝2AC，
根据杠杆平衡条件得：
F•AD＝G•AC，
G＝＝2F＝2×25N＝50N；
由G＝mg得，
直棒的质量为m＝＝＝5kg，
直棒的体积为V＝Sh＝5×10﹣4m2×2m＝10﹣3m3，
直棒的密度为ρ＝＝＝5×103kg/m3。
故答案为：5；5×103。
25．【解答】
（1）由乙图可知，将A水平切去高度为：h1＝30cm时，放入水中恰好漂浮，浸在水中深度：h水1＝15cm，
设A的底面积为SA，A的密度为ρA，则A水平切取的体积：VA1＝SAh1，质量：mA1＝SAh1ρA，重力：GA1＝SAh1ρAg；
切取的A排开水的体积：V排1＝SAh水1，由阿基米德原理可知，物块受到的浮力为：F浮1＝ρ水gV排1＝ρ水gSAh水1；
根据漂浮的条件，F浮1＝GA1，即ρ水gSAh水1＝SAh1ρAg，解得：ρA＝ρ水＝×1g/cm3＝0.5g/cm3；
（2）有乙图知，当h≤30cm时，h水随h变化的图像是直线，故设：h水＝kh+b，
将h0＝0，h水0＝10cm代入得：10cm＝k×0+b……①；
将h1＝30cm，h水1＝15cm代入得：15cm＝k×30cm+b……②；
解①②联立方程组得：k＝，b＝10cm，
所以当h≤30cm时，h水＝h+10cm；
由题意：当切去的高度h为某一值时，A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等，
A剩余部分对水平桌面的压强：pA剩＝ρAgh剩＝ρAg（hA总﹣h），
水对容器底部的压强：p水＝ρ水gh水，
由pA剩＝p水知：ρAg（hA总﹣h）＝ρ水gh水，
＝，即：＝，解得：h＝37.5cm＞30cm，不合题意，舍去。
故在h≤30cm范围内不存在：当切去的高度h为某一值时，A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等；
所以当切去的高度h为某一值时，A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等，h＞30cm，此时h水2＝15cm不变；
A剩余部分对水平桌面的压强：pA剩2＝ρAgh剩2＝ρAg（hA总﹣h2），
水对容器底部的压强：p水2＝ρ水gh水2，
由pA剩2＝p水2得，ρAg（hA总﹣h2）＝ρ水gh水2，
所以，＝，即：＝，解得h2＝40cm＞30cm，符合题意；
容器内原来有水的深度：h水0＝10cm，水深增加：△h2＝h水2﹣h水0＝15cm﹣10cm＝5cm，
容器内物块排开水的体积：V排2＝S容△h2＝300cm2×5cm＝1500cm3，
A的底面积：SA＝＝＝＝100cm2；
切取的物块的体积：VA2＝SAh2，质量：mA2＝SAh2ρA，重力：GA2＝SAh2ρAg，
设当容器中加水至h水3时，容器中物块所受浮力：F浮3＝ρ水gV排3＝ρ水gSAh水3，
物块在水中刚好漂浮，F浮3＝GA2，所以，ρ水gSAh水3＝SAh2ρAg，
h水3＝h2＝×40cm＝20cm，
则水深需再次增加量：△h3＝h水3﹣h水2＝20cm﹣15cm＝5cm，
所需加水的体积：V水3＝（S容﹣SA）△h3＝（300cm2﹣100cm2）×5cm＝1000cm3，
实际加水：m＝2200g，加水的体积：V＝＝＝2200cm3，
因为V＞V水3，所以物块漂浮，
实际水面的深度：h总＝h水3+＝20cm+＝24cm＝0.24m，
由液体压强计算公式可知，水对容器底的压强：
p＝ρ水gh总＝1×103kg/m3×10N/kg×0.24m＝2400Pa。
故答案为：0.5；2400Pa。
26．【解答】（1）使用弹簧测力计测量前，要注意弹簧测力计测的量程，然后应观察它的指针是否指在零刻度上。
（2）根据题意合金块的重力G＝4N，合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数F1＝3N。
据两次称量求差法 F浮＝G﹣F1＝4N﹣3N＝1N；
（3）根据阿基米德原理：F浮＝ρ水gV排
合金块浸没在水中时：V＝V排＝＝1×10﹣4m3
则合金块密度＝4×103kg/m3；
（4）由图丁可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为F2＝3.4N
F浮′＝G﹣F2＝4N﹣3.4N＝0.6N
合金块浸没在待测液体中，故V排不变。
＝0.6×103kg/m3
故答案为：（1）指在零刻度上；（2）1；（3）4×103；（4）3.4，0.6×103。
27．【解答】（1）闭合开关S前，要将滑动变阻器的滑片移到b端；
当灯正常发光时，根据图像乙可知通过灯的电流为20mA＝20×10﹣3A；
LED灯的额定功率为：P额＝U额•I额＝5V×20×10﹣3A＝0.1W；
根据串联电压规律U＝U1+U2得滑动变阻器两端的电压为：Up＝U﹣UL＝9V﹣5V＝4V；
根据公式可得滑动变阻器接入电路的阻值为：；
则LED灯在6V电压下工作10s消耗的电能为：WL＝UIt＝6V×35×10﹣3A×10s＝2.1J.
（2）在串联电路中，当电流表示数几乎为零，说明电路中存在开路，LED灯所在的电路相当于开路；
发光二级管具有单向导电性，据此可知，当灯出现持续频闪现象时，说明电路中的电流是交流电。
故答案为：（1）b；0.1；200；2.1；（2）开路；交流电。
28．【解答】两物体的s﹣t图像斜率一定，即v＝是定值，故二者都在做匀速直线运动。
（1）由图可知斜率大的物体在3min内运动270m，该物体的速度：v＝＝＝＝1.5m/s；
同理斜率小的物体的速度：v＝＝＝＝0.5m/s；
（2）图乙横坐标代表时间，纵坐标代表速度，两物体都在做匀速直线运动，由此得出两个物体速度随时间变化的关系图如下
；
答：（1）两个物体的速度分别为1.5m/s和0.5m/s；.
（2）如上图所示。
29．【解答】（1）由电路图可知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝可知，总功率最大，所以此时电炖锅为高温挡；当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡。
（2）由电路图可知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，此时为低温挡；
当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，电炖锅处于中温挡。
由P＝UI得，正常工作时通过R1的电流：
I1＝＝＝A，
由I＝得，R1的阻值：
R1＝＝＝121Ω；
高温挡时，R2消耗的电功率为：P2＝P高﹣P中＝1100W﹣400W＝700W；
则R2的电阻为：R2＝＝≈69Ω；
（3）由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρ水V＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J，
消耗的电能：W＝＝＝4.62×105J，
由P＝得，烧开一壶水需要的时间：
t＝＝＝420s。
答：（1）当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡；
（2）电阻R1的阻值是121Ω；R2的电阻为69Ω；
（3）水吸收的热量为3.696×105J，烧开一壶水需要的时间为420s。
30．【解答】（1）物块刚好完全浸没在水中，则V排＝V物＝（0.1 m）3＝1×10﹣3m3，
物体所受的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；
（2）由图甲可知，当物体上表面上液面齐平时，物体上表面距容器底的距离为h＝24cm，弹簧伸长的长度：△L＝24cm﹣10cm﹣10cm＝4cm
由图乙可知，此时弹簧对物体的拉力为F拉＝4N，
木块的重力：G物＝F浮﹣F拉＝10N﹣4N＝6N，
物体的密度：ρ物＝＝＝＝0.6×103kg/m3；
（3）当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，L弹簧＝10cm，
此时物体受的浮力：F浮'＝G物＝6N，
V排'＝＝＝6×10﹣4m3，
可得：h浸＝＝＝0.06m；
此时水的深度：h'＝L弹簧+h浸＝0.1m+0.06m＝0.16m；
放水前后水对容器底部压强的变化量△p＝p﹣p'＝ρ水g（h﹣h'）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.24m﹣0.16m）＝800Pa。
答：（1）物体受到的水的浮力为10N；
（2）物体的密度为0.6×103kg/m3；
（3）打开出水孔，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，关闭出水孔。求放水前后水对容器底
部压强的变化量为800Pa。
31．【解答】（1）圆柱体的对水平地面的压力F＝G＝2N；
圆柱体的横截面积S＝20cm2＝2×10﹣3 m2；
圆柱体对水平地面的压强p＝＝＝1000Pa；
（2）当圆柱体有一半体积浸入水中时，圆柱体受到的浮力F浮＝G﹣F拉＝2N﹣1.2N＝0.8N；
圆柱体一半的体积V排＝＝＝8×10﹣5 m3；
圆柱体的体积V＝2V排＝2×8×10﹣5 m3＝1.6×10﹣4 m3；
（3）圆柱体的质量m＝＝＝0.2kg；
圆柱体的密度ρ＝＝＝1.25×103kg/m3。
答：（1）将圆柱体竖直放于水平地面上时，水平地面受到的压强为1000Pa；
（2）圆柱体的体积为1.6×10﹣4 m3；
（3）圆柱体的密度为1.25×103kg/m3。
32．【解答】（1）小林施加拉力F1时，小新对地面的压强为p＝2.5×103Pa，由p＝可知，小新对地面的压力为：
FN＝pS＝2.5×103Pa×400×10﹣4m2＝100N；
（2）当小林施加拉力F1时，把小新和动滑轮看作整体进行受力分析，
则有：2FA+FN＝G2+G动，
即：FA＝（G2+G动﹣FN）；
对于小林进行受力分析，有：F1+FN1＝G1，
即：F1＝G1﹣FN1；
由杠杆平衡条件可知，＝，
即：＝＝，
则此时小林对地面的压力：FN1＝G1﹣（G2+G动﹣FN）；
当小林施加拉力F2时，小新刚好被拉起，把小新和动滑轮看作整体进行受力分析，
则有：2FA'＝G2+G动，
即：FA'＝（G2+G动）；
对于小林进行受力分析，有：F2+FN2＝G1，
即：F2＝G1﹣FN2；
由杠杆平衡条件可知，＝，
即：＝＝，
则此时小林对地面的压力：FN2＝G1﹣（G2+G动）；
因为小林与地面的接触面积不变，由p＝可知，小林对地面的压强之比为：
＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
又因为p1：p2＝16：15，
G1＝m1g＝50kg×10N/kg＝500N，
G2＝m2g＝48kg×10N/kg＝480N，
将它们代入①式，解得G动＝20N。
答：（1）小林施加拉力F1时，小新对地面的压力FN为100N；
（2）动滑轮重力G动为20N。
33．【解答】
（1）要估测这辆车的重力，根据题意可知需要测出各个轮胎的胎内气压p1、p2、p3、p4和各个轮胎与地面的接触面积S1、S2、S3、S4。
（2）由题知，轮子与地面接触的橡胶部分的重力和轮胎内气体的重力忽略不计，
则以单个轮胎与地面的接触面为研究对象，有向上的支持力和大气压力，向下的轮胎内部的气体压力，由力的平衡条件可得F支+F0＝F内（其中F0为大气压力），
则结合压强公式可得，单个轮胎受到的支持力：F支＝F内﹣F0＝pS﹣p0S＝S（p﹣p0）；
汽车静止在水平地面上，由二力平衡条件可知汽车的重力等于地面对汽车四个轮胎的支持力：
F支1＝S1（p1﹣p0），F支2＝S2（p2﹣p0），F支3＝S3（p3﹣p0），F支4＝S4（p4﹣p0）；
所以，车的重力：G＝F支1+F支2+F支3+F支4＝S1（p1﹣p0）+S2（p2﹣p0）+S3（p3﹣p0）+S4（p4﹣p0）；
故答案为：（1）各个轮胎的胎内气压p1、p2、p3、p4；各个轮胎与地面的接触面积S1、S2、S3、S4。
（2）G＝S1（p1﹣p0）+S2（p2﹣p0）+S3（p3﹣p0）+S4（p4﹣p0）；
34．【解答】（1）用吸管从瓶子里吸水时，先把吸管内的部分空气吸走，管内的气压小于外界大气压，水在大气压的作用下被压入吸管，上升到嘴里，所以使水上升到嘴里的力是大气的压力，故所以小科能轻松“吸”到水是利用了大气压；
（2）由图可知，A点的深度等于B点的深度，所以根据p＝ρ液gh可知，A点压强等于B点压强；
（3）杯子和水的总重力：G＝mg＝0.28kg×10N/kg＝2.8N；
杯子对桌面的压力：F＝G＝2.8N，
杯子对桌面的压强：p＝＝＝7000Pa。
故答案为：（1）大气压；（2）等于；（3）杯子对桌面的压强为7000Pa。
35．【解答】（1）液体的深度为60cm，即h＝60cm＝0.6m，
液体对容器底部的压强为：p＝ρgh＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.6m＝4800Pa；
（2）物体体积为10cm3，即V物＝103cm3＝0.001m3，物体全部浸没在液体中，所以V排＝V物＝0.001m3，
物体受到的浮力为：F浮＝ρ液V排g＝0.8×103kg/m3×0.001m3×10N/kg＝8N，
细线对物体的拉力为：F拉＝F浮﹣G物＝8N﹣6N＝2N；
（3）剪断细线后，物体处于漂浮状态，所以此时受到的浮力为：F浮′＝G物＝6N，
此时物体排开液体的体积为：V排′＝＝＝0.00075m3，
物体最终露出液体表面的体积为：V露＝V物﹣V排′＝0.001m3﹣0.00075m3＝0.00025m3。
答：（1）液体对容器底部的压强为4800Pa；
（2）细线对物体的拉力为2N；
（3）剪断细线后，物体最终露出液体表面的体积为0.00025m3。
36．【解答】（1）物块刚好完全浸没在水中，则V排＝V物＝（0.1 m）3＝1×10﹣3m3，
物体所受的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；
（2）由图甲可知，当物体上表面与液面齐平时，物体上表面距容器底的距离为h＝30cm，弹簧伸长的长度：ΔL＝30cm﹣15cm﹣10cm＝5cm，
由图乙可知，此时弹簧对物体的拉力为F拉＝5N，
木块的重力：G物＝F浮﹣F拉＝10N﹣5N＝5N，
木块的质量：m物＝＝＝0.5kg，
物体的密度：ρ物＝＝＝0.5×103kg/m3；
（3）当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，L弹簧＝15cm，
此时物体受的浮力：F浮'＝G物＝5N，
V排'＝＝＝5×10﹣4m3，
可得：h浸＝＝＝0.05m；
此时水的深度：h'＝L弹簧+h浸＝0.15m+0.05m＝0.2m；
放水前后水对容器底部压强的变化量△p＝p﹣p'＝ρ水g（h﹣h'）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.3m﹣0.2m）＝1000Pa。
答：（1）物体受到的水的浮力为10N；
（2）物体的密度为0.5×103kg/m3；
（3）打开出水孔，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，关闭出水孔。求放水前后水对容器底部压强的变化量为1000Pa。
37．【解答】（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小空气阻力；
（2）充满氢气后气囊受到的浮力：F浮＝ρ空气gV排＝1.29kg/m3×10N/kg×2100m3＝27090N；
（3）由v＝可得，飞行所需时间：t＝＝＝3.5h；
蒸汽机做的功：W＝Pt＝2.2×103W×3.5×3600s＝2.772×107J；
飞艇飞行时，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，则由W＝Fs可得，飞行时受到的平均阻力：f＝F＝＝＝990N。
答：（1）空气阻力；
（2）充满氢气后气囊受到的浮力是27090N；
（3）这次飞行，飞行所需时间为3.5h；蒸汽机做的功为2.772×107J；
飞行时受到的平均阻力为990N。
38．【解答】（1）由图乙可知，小明推动箱子沿斜面向上匀速运动，小明推动箱子的速度v＝＝＝0.3m/s，推力做功的功率P＝＝＝Fv＝200N×0.3m/s＝60W；
（2）小明沿斜面向上推动箱子，小明对箱子的推力做的功是总功，克服箱子重力做的功是有用功，克服斜面对箱子的摩擦力做的功是额外功，斜面对箱子的支持力不做功，推力做的总功W总＝Fs＝200N×3m＝600J，有用功W有＝Gh＝300N×1.2m＝360J，额外功W额外＝W总﹣W有＝600J﹣360J＝240J，斜面对箱子的摩擦力f＝＝＝80N。
答：（1）推力做功的功率是60W；
（2）斜面对箱子的摩擦力是80N。
39．【解答】（1）由图知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，则绳自由端的拉力为：
F＝（GA+G动）＝（360N+40N）＝200N；
（2）绳自由端移动的距离s＝2h＝2×1m＝2m，
拉力做的功为：W＝Fs＝200N×2m＝400J，
所以拉力F做功的功率为：P＝＝＝80W；
（3）滑轮组的机械效率为：η＝＝＝＝＝×100%＝90%。
答：（1）拉力F的大小为200N；
（2）拉力F做功的功率为80W；
（3）滑轮组的机械效率为90%。
40．【解答】（1）小明的重力为：G小明＝mg＝55kg×10N/kg＝550N，
小明和自行车对地面的压力为：F＝G小明+G自行车＝550N+150N＝700N，
自行车前后轮与地面的总接触面积为：S＝20cm2＝2×10﹣3m2；
骑行时自行车对地面的压强为：p＝＝＝3.5×105Pa；
（2）根据液体压强公式p＝ρ液gh可知：h＝＝＝35m；
（3）骑行时自行车受到的阻力为：f＝0.03（G小明+G自行车）＝0.03×700N＝21N，
由于自行车在做匀速直线运动，所以自行车受到的牵引力与阻力为一对平衡力，即：F＝f＝21N，
所以骑行过程中动力做的功为：W＝Fs＝21N×100m＝2100J，
骑行过程中动力做的功的功率为：P＝＝＝105W。
故答案为：（1）骑行时车对水平地面的压强为3.5×105Pa；
（2）该压强相当于35m高水柱产生的压强；
（3）骑行过程中动力做的功为2100J，功率为105W。
41．【解答】（1）龙舟的重力G舟＝m舟g＝300kg×10N/kg＝3000N；
（2）运动员坐上龙舟后龙舟所受浮力F浮＝G总＝m总g＝（300kg+1500kg）×10N/kg＝18000N，
根据阿基米德原理可知运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积V排＝＝＝1.8m3；
（3）比赛过程中龙舟处于平衡状态，所受动力F＝f＝0.1G总＝0.1×18000N＝1800N，
动力做的功W＝Fs＝1800N×500m＝9×105J，
所用时间t＝2min30s＝150s，
动力做功的功率P＝＝＝6000W。
答：（1）龙舟的重力为3000N；
（2）运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积为1.8m3；
（3）比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率为6000W。
42．【解答】（1）根据ρ＝可知，水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；
（2）水吸收的热量是：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（95℃﹣75℃）＝8.4×104J；
消耗的电能为：W＝P加t＝500W×210s＝1.05×105J；
饮水机的加热效率为：η＝＝＝80%；
（3）根据电路图可知，当开关S闭合，S0断开时，只有R1工作，此时为保温状态，保温的功率为：
P保＝＝≈49W。
答：（1）蓄水箱中水的质量是1kg；
（2）饮水机的加热效率为80%；
（3）饮水机的保温功率约为49W。
43．【解答】（1）由ρ＝可得，盐水的体积：V1＝＝＝2×10﹣3m3，
所以盐水的深度：h1＝＝＝0.2m；
（2）盐水对甲容器底部产生的压强：p1＝ρ1gh1＝1.2×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2400Pa；
（3）酒精的体积：V2＝S2h2＝0.012m2×0.25m＝3×10﹣3m3，
①小丁的方案：分别在甲、乙中抽出相同高度的盐水和酒精，
则甲容器中剩余盐水的深度h1'＝0.2m﹣Δh，乙容器中剩余酒精的深度h2'＝0.25m﹣Δh，
假设此时两种液体在各自容器底部产生的压强相等，
则有p1'＝p2'，即ρ1gh1'＝ρ2gh2'，化简得：ρ1h1'＝ρ2h2'，
代入数据有：
1.2×103kg/m3×（0.2m﹣Δh）＝0.8×103kg/m3×（0.25m﹣Δh），
解得：Δh＝0.1m＜0.2m，所以假设成立，即小丁的方案可行；
②小刚的方案：分别在甲、乙中抽出相同体积的盐水和酒精，
由V＝Sh可知，抽出液体的高度：Δh＝，
则甲容器中剩余盐水的深度h1''＝0.2m﹣，乙容器中剩余酒精的深度h2''＝0.25m﹣，
假设此时两种液体在各自容器底部产生的压强相等，
则有p1''＝p2''，即ρ1gh1''＝ρ2gh2''，化简得：ρ1h1''＝ρ2h2''，
代入数据有：
1.2×103kg/m3×（0.2m﹣）＝0.8×103kg/m3×（0.25m﹣），
解得：ΔV＝7.5×10﹣4m3＜2×10﹣3m3，所以假设成立，即小刚的方案可行；
综上所述，小丁和小刚的方案均可行。
答：（1）甲中盐水的深度h1为0.2m；
（2）盐水在甲底部产生的压强p1为2400Pa；
（3）通过计算可知小丁和小刚的方案均可行。


模拟演练

一．选择题（共7小题，满分14分，每小题2分）
1．（2分）小华同学放学回家的路上，一半路程步行，一半路程骑自行车。路程与时间的关系图象如图所示，由图可得（　　）
A．小华步行的速度为90m/min
B．小华家到学校的路程为1800m
C．小华骑车的速度为360m/s
D．小华在图中AB段的是骑自行车
2．（2分）如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M是底面积0.9m2、重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知长度OA：OB＝1：2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计。当工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，建筑材料P以0.3m/s的速度上升。则（　　）
A．物体M对地面的压强为5000Pa
B．滑轮组的机械效率为88.9%
C．工人对地面的压力为1000N
D．工人拉绳的功率为270W
3．（2分）圆柱形容器内放入一个体积为200cm3的长方体，现不断往容器内注水，并记录水的总体积V和水所对应的深度h，V和h的对应关系如图所示，则下列判断中不正确的是（　　）
A．长方体的底面积S1为8cm2 B．长方体受到的最大浮力为1.2N
C．长方体的密度为0.6×103kg/m3 D．容器的底面积S2为12cm2
4．（2分）施工工地上，一个滑轮组经改进后机械效率提高了，用它把同一物体匀速提高相同的高度，改进后和改进前相比较（　　）
A．总功不变，有用功增加 B．总功不变，额外功减少
C．有用功不变，总功减少 D．做的有用功减少
5．（2分）如图甲所示，电源电压不变，闭合开关S，当变阻器R2的滑片P从b端滑到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。则下列选项错误的是（　　）
A．R1的阻值为10Ω
B．变阻器R2的最大阻值为25Ω
C．电源电压为3V
D．电压表示数为2V时，R2的阻值为5Ω
6．（2分）如图所示，电路中电源电压保持不变.当开关S闭合、S1断开，甲、乙两表为电流表时，甲、乙两表示数之比为5：8；当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数U甲、U乙之比和R1、R2消耗的功率P1：P2之比分别为（　　）

A．8：5 5：3 B．3：5 25：9 C．8：3 5：3 D．3：5 9：25
7．（2分）已知球体体积与半径的三次方成正比，假设实心球体在空中下落时受到空气阻力大小与球体半径与球体速度平方的乘积成正比。现有实心球甲和乙从高空由静止下落，如图所示，两球的半径之比R甲：R乙＝2：1，两球匀速到达地面的速度之比v甲：v乙＝2：3，则两球密度ρ甲：ρ乙为（　　）

A．4：3 B．1：9 C．3：4 D．1：3
二．填空题（共7小题，满分14分，每小题2分）
8．（2分）在图甲中，圆柱体石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象。若不计水的阻力，则该石料的重力是 　 　N，该石料的密度为 　 　kg/m3，石料的底面积是250cm2，该石料的高度是 　 　m。

9．（2分）我国北方常遭遇严重的沙尘暴天气。所谓沙尘暴可简化为如下情景：快速向上刮起的大风将大量沙尘颗粒扬起后悬浮（不动），这时风对沙尘的作用力与沙尘的重力平衡，其作用力的大小可近似表达为f＝，其中ρ为空气密度，S为沙尘颗粒的横截面积，v为风速。如果沙粒的密度ρ沙＝3×103kg/m3，沙粒半径r＝2.5×10﹣4m，地面空气密度ρ0＝1.25kg/m3，那么要形成沙尘暴现象，地面的风速至少为　 　m/s．假设空气密度随地面高度h的变化关系如图所示，那么当地面风速为8m/s时，当地沙尘暴的最大高度为　 　m．（g＝9.8N/kg，沙粒可近似看成球体，体积V＝π•r3）

10．（2分）重庆八中物理社团的同学设计了如图9甲所示的力学传感装置，竖直细杆的上端通过力传感器连接在天花板上，力传感器可以显示出细杆的上端受到作用力的大小，下端与一底面积为200cm2物体相连，且物体下底而与水而相平。水箱质量忽略不计，上部底面积400cm2，水箱下部水深15cm，底面积为500cm2，升降台将容器缓慢上移，图9乙是力传感器的示数大小随移动距离变化的图像。由乙图可知，物体的重力为　 　N，当升降台上移10cm时，容器对升降台的压力为　 　N。
11．（2分）如图甲，用弹簧测力计吊一金属块逐渐浸入水中，乙图是这个过程弹簧测力计的示数F随金属块下表面在水中的深度h的变化情况。由图可知，金属块质量是　 　kg，金属块所受最大浮力是　 　N。

12．（2分）如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦，则两种方式所用拉力F甲　 　F乙；所做有用功W甲　 　W乙；滑轮组的机械效率η甲　 　η乙。（均选填“＞”、“＝”或“＜”）

13．（2分）如图甲所示，由电阻R和灯泡L的I﹣U图象可知，电阻R的阻值是 　 　Ω。将电阻R和灯泡L接在图乙电路中，S闭合，电流表示数为0.3A，则电源电压为 　 　V。由图象可知，灯泡L的电阻随温度的升高而 　 　。（选填“增大”、“减小”或“不变”）


14．（2分）如图甲所示，把标有“6V 3W”的灯泡L和滑动变阻器R串联接入电压恒为9V的电源上，通过灯L的电流I与其两端电压U的关系如图乙所示。当灯L正常发光时，电路中的电流为 　 　A，滑动变阻器接入电路的电阻是 　 　Ω；当灯L的实际功率是1.6W时，电路的总功率是 　 　W。

三．实验探究题（共3小题，满分12分，每小题4分）
15．（4分）图1是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置，其中A是底面积为25cm2的实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其缓缓浸入水中（水未溢出），得到F与h的关系图象如图2中实线所示。

（1）物体A重为　 　N，将它放在水平桌面上时对桌面的压强为　 　Pa；
（2）浸没前，物体A逐渐浸入水的过程中，水对容器底部的压强将　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）物体A的密度为　 　kg/m3；
（4）小通换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图2中虚线所示图象，则该液体密度为　 　g/cm3。
16．（4分）经过两年的物理学习，同学们都知道在物理实验中会经常需要对物理量进行测量。下面的仪器你还记得吗？





（1）图甲中测重力的仪器名称是　 　，根据图中信息可知金属块所受的浮力为　 　 N。
（2）如图乙所示的是电压表，它必须与被测用电器　 　 联。图中该电压表的示数是　 　 V。
（3）小星在做实验时由于方法不当或措施不当导致实验过程中出现了如图1、2所示的问题。为避免这些问题，请写出你的做法。

A、测水的沸点
实验时发现水沸腾所需时间太长，要想缩短时间，可采取的措施时（写出两点即可）：
①　 　； ②　 　。
B、自制简易电动机模型
如果整个制作过程操作正确，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？（写出1点即可）
①　 　。
17．（4分）小吴想利用图甲测量标有“2.5V×W”小灯泡的额定功率。实验室有如下器材：
电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、开关、导线若干、滑动变阻器三只：R1（30Ω 0.2A）、R2（40Ω 0.5A）、R3（50Ω 0.5A）。

（1）小吴发现电路中有一根导线连接错误，请将图中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
（2）电路连接正确后，小吴闭合开关，发现小灯泡立即发出耀眼的光，电流表有明显示数，则操作中存在的不当之处是 　 　；
（3）改正所有问题并正确完成实验，小吴绘制了如图乙所示的小灯泡U﹣I图像；发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”），小灯泡的额定功率是 　 　W。
（4）同组的小何想用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，若想控制定值电阻两端电压为2.5V不变，则小明应选用滑动变阻器 　 　（选填“R1”、“R2”或“R3”）。若所选滑动变阻器不变，为使以上电阻单独接入电路都能完成实验，则定值电阻两端电压应不低于 　 　V；
（5）同组的小李设计了如图丙所示电路，测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率，已知：R1最大阻值未知，R2最大阻值为R0；
①闭合开关S1，开关S2接b，R1、R2同时滑到最左端，此时电流表的示数为I0；
②将R1阻值调到最大，闭合开关S1，开关S2接a，　 　，小灯泡正常发光；
③保持R1接入电路的阻值不变，闭合开关S1，开关S2接b，R2滑片仍在阻值最大处，此时电流表的示数为I1，则小灯泡额定功率的表达式为P额＝　 　（用I额、I1、R0、I0表示）。
四．解答题（共5小题，满分20分，每小题4分）
18．（4分）南广高铁广西路段动车开通运营，将带动桂东南地区融入广西高铁经济圈。
（1）从列车时刻表中可知，贵港到广州南线路长423km，若按动车设计速度200km/h计算，从贵港到广州南要用多次时间？
（2）若D3621动车按列车时刻表准点运行，动车从贵港到梧州南的平均速度是多少？
（3）乘坐普通列车从南宁到贵港铁路线长174km，K984列车在南宁到贵港段的平均运行速度为73km/h，从南宁到贵港，乘坐D3621动车比乘坐K984列车快多少分钟？
列车时刻表
车次
站名
到达时间
开车时间
里程
D3621
南宁东
起点站
11：50
0
贵港
12：40
12：42
140km
桂平
13：06
13：08
198km
梧州南
13：51
13：53
317km
广州南
13：35
终点站
563km
19．（4分）如图所示，圆柱体甲和装有适量某液体的圆柱形容器乙的底面积之比为5：8，把它们平放在同一水平桌面上，在甲物体上，沿水平方向截取一段长为x的物体A，并平稳放入容器乙中，用力使物体A刚好浸没在液体中（A不与容器乙接触，液体无溢出）。截取后，甲、乙对桌面的压强随截取长度x的变化关系如图丙所示。已知甲的密度为0.8×103kg/m3，（容器乙的壁厚和质量均忽略不计，g取10N/kg），求：（1）圆柱体甲截取前和容器乙中的液体的质量比；
（2）圆柱体甲截取前对桌面的压强；
（3）容器乙中液体的密度。











20．（4分）如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行），使其逐渐浸没入水中某一深度处。如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象，不考虑液面升降。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。求：
（1）圆柱体浸没时受到的浮力。
（2）圆柱体的密度。
（3）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强。


21．（4分）如图所示装置，体重为500N的小明站立在水平地面，要提升总重力为56N的三件衣服，他以拉力F竖直向下匀速拉动绳子的自由端，此时小明对地面产生的压强为1.2×104Pa，在2s内，他将绳的自由端匀速竖直下拉了1m。已知小明双脚与地面的接触面积为0.04m2，求：
（1）小明通过滑轮组拉衣服时对地面的压力；
（2）拉力F的功率；
（3）滑轮组提升衣服的机械效率。




22．（4分）如图所示，是物理兴趣小组设计的调节多挡位加热器的电路结构图。其中电源电压恒为24V，R1、R2为阻值恒定的加热电阻，R1＝20Ω，R2＝30Ω，R3为调节加热功率的滑动变阻器。若电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，求：
（1）当开关S、S1、S2都闭合时，处于快热挡，此时电路的总功率；
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，处于调温挡，移动滑动变阻器滑片就可以自主调节加热电阻的发热功率。若滑片在距右端处时，加热电阻R1的功率为7.2W，此时滑动变阻器的功率；
（3）当S闭合，S1、S2都断开时，处于调温挡，调节滑动变阻器的滑片，在所有元件安全的前提下，电路总功率的变化范围。

五．综合能力题（共3小题，满分12分，每小题4分）
23．（4分）（1）如图甲为自动扶梯，长14m，和水平地面的夹角为30°，小虎同学站在以0.7m/s速度匀速运行的自动扶梯上，需　 　s到达顶端；小虎的质量为70kg，扶梯对小虎做的功是　 　J，在这个过程中小虎的机械能　 　（填“增加”“不变”或“减少“）；如果地面上的人觉得电梯上的小虎是静止的，则此时小虎可能是　 　（填“顺着”或“逆着”）电梯的行进方向正在运动。（g＝10N/kg）

（2）为了节约能源，小虎利用电磁继电器设计了这样的电路：无人时电梯运行较慢，有人时电梯正常运行。请按照要求用笔画线代替导线将图乙中的控制电路和工作电路分别连接完整。其中R1是压敏电阻（受到压力时阻值较小，不受压力时阻值很大），R2是定值电阻。
（3）为了使电磁铁对衔铁的吸引力变大，以下做法可行的是　 　。
A．去掉电磁铁线圈中的铁芯 B．减少电磁铁线圈的匝数
C．适当增大控制电路电源电压 D．适当增大工作电路电源电压
24．（4分）阅读短文，回答问题。
嫦娥四号月背之旅
月球是地球的天然卫星，月球绕地球公转的周期与自转周期相同，所以月球总是同一面背对地球，这一面被称为月球背面。物体在月球上的重力只有地球上的
月球背面与地球间的通讯是一个难题，为解决该问题，我国在2018年5月成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”（如图甲所示）。2018年12月8日，我国又将嫦娥四号探测器送入太空。嫦娥四号经历地月转移、近月制动、环月飞行和落月过程，最终在月球背面软着陆，成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。为避免嫦娥四号在着陆瞬间“闪着腰”，工作人员给它研制了4条强有力的“腿”，让它既能平稳着陆，又能有效“吸收”着陆时产生的冲击力，防止它携带的设备被震坏。在嫦娥四号的“腿”上，还“长着”脸盆一样的圆形“大脚掌”（如图乙所示）。“大脚掌”中央装有一个形如足弓的金属构件，可以有效分散冲击力。
嫦娥四号由着陆器与巡视器（即月球车，又称“玉兔二号”）组成，2019年1月3日，巡视器与着陆器成功分离，“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子有效增大了与月面间摩擦，顺利在月背表面行驶。“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器，总质量仅135kg，是世界上质量最小的月球车。
（1）“鹊桥”中继星在轨道上运行时，受到的力　 　（选填“是”或“不是”）平衡力；
（2）嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”可　 　（选填“减小”或“增大”）对月面的压强；
（3）为增大与月面间的摩擦，“玉兔二号”采用的装置是　 　；
（4）若“玉兔二号”每个轮子触月面积为100cm2，则“玉兔二号”在月球上的质量为　 　kg，对水
平月面的压力为　 　N，对月面的压强为　 　Pa（地球上g取10N/kg，月球对物体的引力约为地球的）。
25．（4分）阅读下列短文，回答问题：
电阻式触摸屏
电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用，当手指在触摸屏表面施以一定的压力时，触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置，从而确定触摸的位置。以竖直方向为例，触摸屏相当于一根电阻丝，触摸时，触摸点P将电阻丝，分为上下两部分。设上部分电阻为R1，下部分电阻为R2，结构可等效为如图所示的电路，电源两端电压不变。
①如图，当触点在P时，测得R2两端电压为U2、通过触摸屏的电流为I2。若手指从P点上滑，则电流I2　 　。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
②电源电压为Uy，接通电源，R2两端电压U2＝　 　。（用Uy、R1、R2表示）
③若Uy＝6V，触摸屏有效长度为15cm。某次触摸，测得下边缘R2两端电压U2＝5V，则触摸点到下边缘的距离为 　 　cm。
六．计算题（共7小题，满分28分，每小题4分）
26．（4分）如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm。弹簧没有发生形变时的长度为10cm，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度△L与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深24cm。求：
（1）物体受到的水的浮力。
（2）物体的密度。
（3）打开出水孔，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，关闭出水孔。求放水前后水对容器底部压强的变化量。





27．（4分）如图是我国自行研制的大型运输机“运20”将首次参加珠海航展。“运20”的部分参数如表：
机长/m
47
最大飞行速度/km/h
720
高/m
15
最大飞行速度的平均阻力/N
500000
最高载重量/t
66
燃料
航空燃油
着地支撑轮子个数/个
6
发动机效率η
40%
最大起飞重量/t
225
翼展长/m
45
最长航程/km
4000
每个轮着地面积/m2
0.25
若“运20”从某基地起飞以最大飞行速度飞到珠海，飞行时间为2.5h，求：
（1）基地到珠海的航程是多大？
（2）“运20”以最大起飞重量降落在地面时对地面的压强是多大？
（3）“运20”在此飞行过程中做了多少功？
（4）若航空燃料的热值是4.5×107J/kg，则飞机在起飞前至少要装载多少kg的航空燃料？



28．（4分）小明通过如图甲所示滑轮组，竖直向上用力拉绳子、将长方体从水中匀速提升至空中，拉力F与绳子自由端移动的距离的关系图象如图乙所示。物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为80%，长方体高0.1m。不计绳重、摩擦和水的阻力。求：
（1）物体在空中上升1.5m，小明所做的功是多大？
（2）动滑轮重多少N？
（3）物体被拉出水面后，放在水平地面上（如图丙），若此时人竖直向上拉绳子的拉力为50N，此时物体对地面压强为多大？





29．（4分）如图所示是打捞物体的模拟装置。现电动机带动钢丝绳自由端以0.5m/s的速度匀速拉动滑轮组，经过5min将体积为0.1m3的物体由海底提升到海面，物体离开海面后钢丝绳自由端的速度变为0.49m/s，此时电动机的输出功率比物体在海水中时增大了12%（不计物体的高度、绳重和摩擦，ρ物＝7.6×103kg/m3，g取10N/kg，ρ海水取1.0×103kg/m3）。求：
（1）物体浸没在海水中受到的浮力。
（2）物体在海底时受到海水的压强。
（3）物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率（不计动滑轮体积）









30．（4分）某校研学活动中，师生乘坐了一辆如图所示的电动公交车。满载时公交车和师生的总质量为1.5×104kg，公交车轮胎与水平地面总接触面积是0.3m2。这辆公交车从学校出发，沿平直公路以15m/s的速度匀速行驶了40min到达研学基地。行驶过程中，公交车所受的牵引力为1.0×104N。求：
（1）这次的研学基地离学校多远？
（2）这辆公交车对水平地面的平均压强多大？
（3）公交车所受的牵引力做了多少功？
（4）公交车所受的牵引力做功的功率是多少？



31．（4分）车辆超载超限不但会严重破坏公路设施，而且极易引发严重的交通事故。某科技创新小组为交警部门设计了汽车超载抓拍系统简化电路（如图甲所示）。控制电路电源电压U为6V，电磁继电器线圈电阻R0为5Ω，当通过线圈的电流大于或等于0.1A，电磁继电器的衔铁被吸下。R1为定值电阻，R是压敏电阻，其电阻与所受压力的关系如图乙所示。目前系统设置的报警压力F0为2.0×105N，不超过F0时，绿灯亮；超过F0时，工作电路报警系统启动，红灯亮（模拟发出警报及抓拍违法车辆）。
（1）求目前定值电阻R1的阻值；
（2）计算没有车辆通过时，控制电路一分钟消耗的电能；
（3）请你判断工作电路中灯 　 　（选填“A”或“B”）是红灯；定值电阻R1在电路中的作用是保护电路和 　 　。






32．（4分）如图甲所示，小新家新装了一台智能电热马桶盖，小新查阅使用说明书发现加热电路有高、中、低三挡并可手动调节，额定电压为220V，低温挡额定功率为44W，电阻R1＝550Ω，利用所学知识，小新设计了一个等效电路图如图乙所示，定值电阻R1和R2是两根电热丝，开关S2可分别接a、b、c触点。求：
（1）当闭合S1将S2接触点b时，此挡位为　 　，此时加热电流是多少？
（2）用低温挡加热10min，消耗的电能是多少？
（3）高温挡的加热功率是多少？

参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题，满分14分，每小题2分）
1．【解答】
由图象可知，小华在OA段的速度：v1＝＝＝6m/s＝360m/min；
在AB段的速度：v2＝＝＝1.5m/s＝90m/min，
因为360m/min＞90m/min，所以步行的是图中AB段，骑车的是OA段；骑车的速度360m/min，步行的速度90m/min；故A正确，CD错误；
从图中可看出小华家到学校的路程为3600m，故B错误。
故选：A。
2．【解答】A、定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得：FA′＝3F+G定＝3×300N+100N＝1000N；
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即FA＝F′A＝1000N；
根据杠杆的平衡条件：FA×OA＝FB×OB，且OA：OB＝1：2，
所以，FB＝×FA＝×1000N＝500N；
因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FB′＝FB＝500N；
物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为：FM支持＝GM﹣FB′＝5000N﹣500N＝4500N，
因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力：FM压＝FM支持＝4500N，
物体M对地面的压强为：
p＝＝＝5000Pa，故A正确；
B、由图可知n＝2，且滑轮组摩擦均不计，由F＝（G+G动）可得建筑材料P的重力：G＝2F﹣G动＝2×300N﹣100N＝500N；
滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%≈83.3%，故B错误；
C、当工人用300N的力竖直向下拉绳子时，因力的作用是相互的，则绳子对工人施加竖直向上的拉力F'＝F＝300N，
此时人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F'、竖直向上的支持力F支，由力的平衡条件可得：F'+F支＝G，则F支＝G﹣F'＝700N﹣300N＝400N，
因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以工人对地面的压力：F压＝F支＝400N，故C错误；
D、工人拉绳子的速度v＝nvP＝2×0.3m/s＝0.6m/s，
根据P＝＝＝Fv可知工人做功的功率：P＝Fv＝300N×0.6m/s＝180W，故D错误。
故选：A。
3．【解答】
（1）由表中数据可知，h从5﹣10cm，
水的体积变化：
△V＝（S2﹣S1）（10cm﹣5cm）＝60cm3，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
h从18﹣21cm，
水的体积变化：
△V′＝S2（h5﹣h4）＝60cm3，
即：S2（21cm﹣18cm）＝60cm3，
解得：
S2＝20cm2，代入①得：
S1＝8cm2，故A正确、D错；
（2）柱状物体的体积：
V物＝S1H，
柱状物体的高：
H＝＝＝25cm；
如果柱状物体的密度大于或等于水的密度，在加水过程中柱状物体将静止在容器底不会上浮，容器内水的体积变化应该与h的变化成正比，由图象数据可知器内水的体积变化应该与h的变化不成正比，所以柱状物体的密度小于水的密度；因此随着水的增多，柱状物体将漂浮在水面上，
设柱状物体浸入的深度为H浸，
当h5＝21cm时，
水的体积：
S2h5﹣S1H浸＝300cm3，
即：20cm2×21cm﹣8cm2×H浸＝300cm3，
解得：
H浸＝15cm，
此时排开水的体积：
V排＝S1H浸＝8cm2×15cm＝120cm3，
∵柱状物体漂浮，
∴ρ水V排g＝ρ物Vg，
即：1×103kg/m3×120cm3×g＝ρ物×200cm3×g，
解得：
ρ物＝0.6×103kg/m3，故C正确；
（3）此时受到的浮力最大：
F浮＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×120×10﹣6m3×10N/kg＝1.2N，故B正确。
故选：D。
4．【解答】
因为把同一物体匀速提升相同的高度，所以由W有＝Gh可知，利用滑轮组做的有用功相同，
根据η＝可知，改装后的机械效率提高了，
所以改装后利用滑轮组做的总功减少了，
又因为W总＝W有+W额，
所以改装后利用滑轮组做的额外功减少了，故ABD错误、C正确。
故选：C。
5．【解答】由甲电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端的电压，其示数最大，
由图乙可知，电压表的最大示数为3V，则电源的电压U＝3V，故C正确；
此时电路中的电流I1＝0.3A，由欧姆定律可得R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，故A正确；
（2）当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最小，
由图乙可知，电压表的示数U1＝1V，电路中的电流I最小＝0.1A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝3V﹣1V＝2V，
则变阻器R2的最大阻值：R2＝＝＝20Ω，故B错误；
（3）由图乙可知，当电压表的示数为2V时，电流表示数为0.2A，
则R2两端的电压U2′＝U﹣U1′＝3V﹣2V＝1V，
R2的接入的阻值R2′＝＝＝5Ω，故D正确。
故选：B。
6．【解答】（1）由图可知当开关S闭合，S1断开，甲、乙两表为电流表时，电流有两条路径，因此R1和R2是并联的；
由图可知电流表甲测通过R2的电流，电流表乙测干路的电流，
已知甲、乙两电流表的示数比为5：8，即通过R2的电流与干路电流的比为I2：I＝5：8，
则由并联电路的电流特点可知通过R1的电流与通过R2的电流之比为：I1：I2＝3：5，
并联电路各个支路两端的电压相等，
由R＝可知，R1与R2的电阻之比为：R1：R2＝I2：I1＝5：3；
（2）当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，该电路为R1和R2的串联电路，电压表甲测电源电压，电压表乙测R2两端的电压；
此时R1与R2两端的电压之比为：U1：U2＝R1：R2＝5：3，
由此可知电源电压与R2两端的电压之比为：U：U2＝（U1+U2）：U2＝8：3，
即两电压表的示数之比为：U甲：U乙＝8：3；
（3）当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，该电路为R1和R2的串联电路，根据P＝I2R可知：
P1：P2＝R1：R2＝5：3；
故C正确。
故选：C。
7．【解答】已知，球体体积与半径的三次方成正比，实心球体在空中下落时受到空气阻力大小与球体半径与球体速度平方的乘积成正比，
可设球体的体积为V＝k1R3，球体受到的空气阻力为f＝k2Rv2，球体的密度为ρ，
由ρ＝可得，球体的质量：m＝ρV＝ρ×k1R3＝k1ρR3，
因两球匀速到达地面时，受到的空气阻力和自身的重力是一对平衡力，
所以，由G＝mg可得，mg＝f，即k1ρR3＝k2ρRv2，
整理可得：ρ＝，
则两球的密度之比：＝＝（）2×（）2＝（）2×（）2＝。
故选：B。
二．填空题（共7小题，满分14分，每小题2分）
8．【解答】
（1）由图乙可知，在AB段拉力大小不变，此时物体未接触水面，
因石料匀速向下运动，受到的拉力和自身的重力是一对平衡力，
所以，物体的重力：G＝F＝1400N；
（2）由图象知，BC段拉力逐渐减小，说明石料慢慢浸入水中，且浸入水中的体积逐渐变大，受到的浮力逐渐变大；
CD段拉力不变，说明石料受浮力不变，所以在C点恰好完全浸没，此时钢绳拉力F′＝900N，
此时受到的浮力：F浮＝G﹣F′＝1400N﹣900N＝500N，
由F浮＝ρgV排可得，石料排开水的体积即石料的体积：
V＝V排＝＝＝0.05m3，
由G＝mg可得，石料的质量：
m＝＝＝140kg，
石料的密度：
ρ＝＝＝2.8×103kg/m3，
该石料的高度：
h＝＝＝2m。
故答案为：1400；2.8×103；2。
9．【解答】沙尘颗粒受重力G＝mg＝ρ沙Vg＝ρ沙πr3g与空气作用力为f＝＝ρπr2v2作用而平衡；
在地面附近空气密度ρ0＝1.25kg/m3，由平衡条件得：ρ沙πr3g＝ρ0πr2v2，
则v＝＝≈4m/s；
当风速v＝8m/s时，由ρ沙πr3g＝ρπr2v2得：
ρ＝＝＝0.30625kg/m3＝（ρ0）；
由图象知，密度ρ与高度h是一次函数关系，设关系式是ρ（ρ0）＝kh+b，
将h＝0，ρ＝1代入得：1＝b；将h＝5，ρ＝0.4代入得：0.4＝5k+1，解得：k＝﹣0.12；
所以ρ与h的关系式是ρ（ρ0）＝﹣0.12h+1；h＝km≈6.292km＝6292m。
故答案为：4；6292。
10．【解答】（1）由乙图可知，当物体没有浸入水中时，受到细杆对物体的拉力和重力，根据二力平衡得物体的重力为：G＝F拉＝24N
（2）当升降台升高3cm时，图像出现第一个拐点，代表的是水面上升到了水箱上、下部的交界处；
当升降台再升高3.5cm，即一共升高6.5cm 时，图像出现第二个拐点，代表的是水面上升到水箱上部容器内，细杆受到的拉力为0，此时物体受到的浮力等于重力24N；
当升降台继续升高，细杆受到的支持力为6N时，说明物体增大的浮力为6N，根据阿基米德原理得到物体增加的排水体积为：
ΔV排＝＝＝6×10﹣4m3＝600cm3
物体浸入水中的增加高度为：
Δh＝＝＝3cm
因为物体浸入水中的增加高度为升降台升高的距离与水面上升的距离之和，故有：
Δh＝h升降台+＝h升降台+＝3cm
解得升降台再次升高的距离为：
h升降台＝1.5cm
即当升降台一共升高8cm时，水面到达水箱上端开口处，如果升降台继续升高，水将会溢出。
若升降台升高10cm，则物体浸入水中的高度再增加2cm，物体受到的浮力增加量为：
ΔF浮′＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200×2×10﹣6m3＝4N
根据阿基米德原理，溢出去的水的重力也是4N
容器中原来的水的重力为：
G水＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×500×15×10﹣6m3＝75N
当升降台上移10cm时，容器对升降台的压力为：
F＝G水+F浮﹣G溢＝75N+24N+6N+4N﹣4N＝105N
故答案为：24N；105N
11．【解答】（1）由图示图象可知，金属块的重力G＝6N，
金属块的质量：
m＝＝＝0.6kg；
（2）当h＝6cm，金属块全部浸入水中时，所受浮力最大，此时，弹簧测力计的拉力F拉＝4N，
金属块受的浮力F浮＝G﹣F拉＝6N﹣4N＝2N；
故答案为：0.6；2；
12．【解答】由图可知，甲方式是两个定滑轮，定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力；乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，可以省力。所以F甲＞F乙；
甲、乙两滑轮组均将同一货物提升相同高度，由W有＝Gh可知所做有用功W甲＝W乙；
甲方式是两个定滑轮组成的滑轮组，乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，忽略绳重和摩擦，甲方式的额外功为零，效率为100%；乙方式做的额外功不为零，效率小于100%。所以滑轮组的机械效率η甲＞η乙。
故答案为：＞；＝；＞。
13．【解答】（1）由图象可知，电阻R的I﹣U图象是正比例函数，则R为定值电阻，
当R两端的电压UR＝2V时，通过的电流IR＝0.2A，
由I＝可得，R的阻值：
R＝＝＝10Ω；
（2）由图乙可知，灯泡L与电阻R串联，电流表测电路中的电流，
由图甲知，当电流表示数为0.3A时，R两端的电压为UR′＝3V，灯泡两端的电压UL＝1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U＝UR′+UL＝3V+1V＝4V；
（3）由图象可知，灯泡两端的电压为1V、2V、3V、4V和6V时，对应通过的电流为0.3A、0.5A、0.6A、0.7A、0.8A，
由R＝可得，对应灯泡的电阻分别为3.3Ω、4Ω、5Ω、5.7Ω、7.5Ω，
所以，灯丝的电阻特点是：灯泡的电阻随电压（或电流、或温度）的增大而增大。
故答案为：20；4；增大。
14．【解答】（1）由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，
所以，变阻器R两端的电压：UR＝U﹣UL＝9V﹣6V＝3V，
灯泡正常发光时，即灯泡两端电压为6V，由图象可知，通过灯泡的电流为0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，则电路中的电流I＝IL＝0.5A，
所以，由I＝可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R＝＝＝6Ω；
（2）由图象可知，当电路中电流为0.4A时，L两端的电压UL′＝4V，
则灯泡的实际功率PL实＝UL′IL′＝4V×0.4A＝1.6W，
所以，当灯L的实际功率是1.6W时，电路中电流为0.4A，
则此时电路的总功率：
P＝UI＝UIL′＝9V×0.4A＝3.6W。
故答案为：0.5；6；3.6。
三．实验探究题（共3小题，满分12分，每小题4分）
15．【解答】（1）当h＝0时，弹簧测力计的示数为3N，即物体A的重力G＝3N，
物体A放在水平桌面上时，对桌面的压力：F＝G＝3N，
对桌面的压强：
p＝＝＝1200Pa；
（2）浸没前，物体A逐渐浸入水的过程中，容器内水的深度增大，由p＝ρgh可知，水对容器底部的压强增大；
（3）由图2可知，物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F′＝1N，
物体A受到水的浮力：F浮＝G﹣F′＝3N﹣1N＝2N，
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由F浮＝ρgV排可得，物体A的体积：V＝V排＝；
由G＝mg＝ρVg可得，物体A的密度：
ρ＝＝＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝1.5×103kg/m3；
（4）由图2可知，物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数F″＝1.4N，
物体A受到液体的浮力：F浮′＝G﹣F″＝3N﹣1.4N＝1.6N，
该液体密度：
ρ液＝＝＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.8×103kg/m3＝0.8g/cm3。
故答案为：
（1）3；1200；（2）增大；（3）1.5×103；（4）0.8。
16．【解答】（1）图甲中测重力的仪器是弹簧测力计；
由甲图可知，在空气中称时物体的重G＝2.2N，浸没在水中测力计的示数F示＝2N，
则物体受到的浮力F浮＝G﹣F示＝2.2N﹣2N＝0.2N；
（2）电压表使用时必须与被测用电器并联，图中电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，由指针位置可知，图中该电压表的示数是2.4V。
（3）探究水的沸腾实验，要想缩短实验时间的方法：①提高水的初温；②减少水的质量；③加大酒精灯的火力；④加个盖子等。
电动机接上电源后线圈不动，要使线圈转动可采用的方法：①将线圈转动一定的角度；②增大电源电压；③换一块磁性更强的磁体。
故答案为：
（1）弹簧测力计；0.2；
（2）并；2.4；
（3）①提高水的初温；②减少水的质量（或加大酒精灯的火力、或加个盖子）；
①将线圈转动一定的角度（或增大电源电压、或换一块磁性更强的磁体）。
17．【解答】（1）实验中，电压表应与灯泡并联，电流表与灯泡串联，如下图所示：
；
（2）电路连接正确后，小吴闭合开关，看到小灯泡发出明亮的光，说明电路电流较大，电阻较小，所以他在操作中存在的不当之处是闭合开关前未将变阻器的滑片移到最大阻值处；
（3）电压表测灯泡两端电压，电流表测其电流，根据欧姆定律可知：电压表与电流表的示数之比为灯泡电阻，根据P＝UI可知随着灯泡两端电压和电流增大，灯泡的实际功率变大，温度升高，电阻变大，是因为灯丝电阻受温度的影响；
由图乙知，当灯的电压为2.5V时正常发光，此时通过的电流为0.25A，小灯泡的额定功率：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）控制定值电阻两端电压为2.5V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝倍，根据分压原理，当定值电阻为30Ω连入电路时，对应的滑动变阻器的阻值为：
R滑＝×30Ω＝42Ω，故为了完成整个实验，滑动变阻器阻值不能小于42Ω，故选R3；
设定值电阻两端最小电压为UV，由串联电路的分压原理有：
＝，
当R定＝30Ω，变阻器连入阻值为最大值时，定值电阻两端电压最小，即有：
＝，
解得UV＝2.25V；
（5）①闭合开关S1，开关S2接b，R1、R2同时滑到最左端，此时电流表的示数为I0，此时电路为简单电路且R2连入电路的电阻最大，故电源电压为U＝I0R2＝I0R0；
②闭合开关S1，开关S2接a，灯泡L和R1串联，调节R1的阻值，使电流表示数为I额，小灯泡正常发光；
③闭合开关S1，开关S2接b，R2和R1串联，保持R1的阻值不变，此时电流表的示数为I1，此时R2连入电路的电阻最大，则R1接入电路的阻值为：
R滑1＝﹣R2＝﹣R0；
由②知R1两端的电压为：
U滑1＝I额R滑1＝I额（﹣R0），
灯泡两端的电压为：
UL＝U﹣U滑1＝I0R0﹣I额（﹣R0），
小灯泡的额定功率为：
P额＝ULI额＝[I0R0﹣I额（﹣R0）]•I额＝I0R0I额﹣（﹣R0）。
故答案为：（1）如上图所示；（2）闭合开关前未将变阻器的滑片移到最大阻值处；（3）变大；0.625；（4）R3；2.25；（5）②调节R1的阻值，使电流表示数为I额；③I0R0I额﹣（﹣R0）。
四．解答题（共5小题，满分20分，每小题4分）
18．【解答】（1）由速度公式v＝可知，
动车从贵港到广州南所用的时间：
t＝＝＝2.115h；
（2）由列车时刻表可知，贵港到梧州南的路程：s′＝317km﹣140km＝177km，
动车的运行时间：t′＝13：51﹣12：42＝1h9min＝1h，
动车从贵港到梧州南的平均速度：v′＝＝＝153.9km/h；
（3）由速度公式v＝得：
乘坐K984列车从南宁到贵港所用时间t1＝＝≈2.38h＝143min，
由列车时刻表可知乘坐D3621动车从南宁到贵港的运行时间t2＝12：40﹣11：50＝50min，
所以乘坐D3621动车比乘坐K984列车快△t＝t1﹣t2＝143min﹣50min＝93min。
答：（1）若按动车设计速度200km/h计算，从贵港到广州南用2.115h的时间；
（2）若D3621动车按列车时刻表准点运行，动车从贵港到梧州南的平均速度是153.9km/h；
（3）从南宁到贵港，乘坐D3621动车比乘坐K984列车快93min。
19．【解答】（1）由图象可知，截取前圆柱体甲对桌面的压强p甲＝4p0，容器乙对桌面的压强p乙＝p0，
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，由p＝＝＝得，圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比：
＝＝×＝×＝；
（2）设截取前圆柱体甲的高度为h，则圆柱体甲对桌面的压强：
4p0＝ρ甲gh，
圆柱体甲截取长度x＝10cm＝0.1m后，圆柱体甲对桌面的压强：
2p0＝ρ甲g（h﹣x），
联立以上两式代入数据可解得：h＝0.2m，
所以，圆柱体甲截取前对桌面的压强：
p甲＝ρ甲gh＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝1600Pa；
（3）容器乙中未放入物体A时，对桌面的压强等于液体的压强（容器乙的壁厚和质量均忽略不计），
即：p0＝ρ乙gh乙﹣﹣﹣①
圆柱体甲截取长度x＝10cm＝0.1m时，则物体A的体积VA＝S甲x，
将物体A浸没在液体乙中，液面上升的高度：
△h＝＝﹣﹣﹣②
物体A刚好浸没在液体中时，容器乙对桌面的压强等于此时液体的压强，
即：2p0＝ρ乙g（h乙+△h）﹣﹣﹣③
联立①②③可解得：h乙＝x＝0.0625m，
p0＝p甲＝×1600Pa＝400Pa，
由p0＝ρ乙gh乙得，容器乙中液体的密度：
ρ乙＝＝＝0.64×103kg/m3。
答：（1）圆柱体甲截取前和容器乙中的液体的质量比为5：2；
（2）圆柱体甲截取前对桌面的压强为1600Pa；
（3）容器乙中液体的密度为0.64×103kg/m3。
20．【解答】（1）由图象可知，当h＝0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，G＝F拉＝12N，
当h＝7cm以后，物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，弹簧测力计的示数F′＝4N，
则圆柱体完全浸入水中时，圆柱体受到的浮力：
F浮＝G﹣F′＝12N﹣4N＝8N；
（2）因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，
所以，F浮＝ρ水gV排可得圆柱体的体积：
V＝V排＝＝＝8×10﹣4m3，
则圆柱体密度：
ρ＝＝＝＝1.5×103kg/m3；
（3）由图象可知，圆柱体在刚浸没时，下表面所处的深度：
h＝7cm﹣3cm＝4cm＝0.04m，
圆柱体在刚浸没时下表面受到的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝400Pa。
答：（1）圆柱体浸没时受到的浮力为8N；
（2）圆柱体的密度为1.5×103kg/m3；
（3）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强为400Pa。
21．【解答】
（1）由p＝得，人对地面的压力：
F压＝pS＝1.2×104Pa×0.04m2＝480N；
（2）由力的平衡条件可得，人受到的拉力：
F拉＝G﹣F压＝500N﹣480N＝20N，
因力的作用是相互的，则人对绳子的拉力F＝F拉＝20N，
在2s内，人做的总功：
W总＝Fs＝20N×1m＝20J；
拉力F做功的功率：
P＝＝＝10W；
（3）由图知n＝4，则2s内衣服上升的高度：
h＝s＝×1m＝0.25m，
有用功W有＝Gh＝56N×0.25m＝14J；
滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝70%。
答：（1）小明通过滑轮组拉衣服时对地面的压力为480N；
（2）拉力F的功率为10W；
（3）滑轮组提升衣服的机械效率为70%。
22．【解答】（1）当开关S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，处于快热挡；
此时的功率：P＝P1+P2＝+＝+＝48W；
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，R1、R3串联，电流表A测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压，处于调温挡；
由P＝可得，R1两端电压：U1′＝＝＝12V，
由P＝UI可得，电路电流：I′＝＝＝0.6A，
因串联电路总电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压：U滑＝U﹣U1′＝24V﹣12V＝12V，
此时滑动变阻器的功率：P滑＝U滑I′＝12V×0.6A＝7.2W；
由I＝可知，滑片在距右端 处时，滑动变阻器接入电路的阻值：R滑＝＝＝20Ω，
故滑动变阻器的最大阻值：R3＝＝＝60Ω；
（3）当S闭合，S1、S2都断开时，定值电阻R1和滑动变阻器R3串联，处于调温挡，
当变阻器的滑片移至最右端时，只有R1接入电路，则电路中的最大电流Imax＝＝＝1.2A＜3A，电路是安全的，
则电路最大总功率：Pmax＝UImax＝24V×1.2A＝28.8W；
当滑动变阻器全部接入电路时，电路中的最小电流：Imin＝＝＝0.3A，
由I＝可知，滑动变阻器两端电压：U3＝IminR3＝0.3A×60Ω＝18V＞15V，故当电压表的示数最大为15V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流最小为：
Imin′＝＝＝0.45A，
则电路最小总功率：Pmin＝UImin′＝24V×0.45A＝10.8W，
故处于调温挡时调节滑动变阻器的滑片，电路中总功率的变化范围为10.8W～28.8W。
答：（1）当开关S、S1、S2都闭合时，处于快热挡，此时的功率为48W；
（2）滑动变阻器的功率为7.2W；
（3）当S闭合，S1、S2都断开时，处于调温挡，调节滑动变阻器的滑片，在所有元件安全的前提下，电路总功率的变化范围为10.8W～28.8W。
五．综合能力题（共3小题，满分12分，每小题4分）
23．【解答】
（1）①扶梯的长度s＝14m，扶梯的速度为v＝0.7m/s，
由公式v＝可知上升到顶端需要的时间为：
t＝＝＝20s；
②因为扶梯与水平地面的夹角为30°，
所以由直角三角形的知识可知扶梯的高度为：h＝s＝×14m＝7m，
扶梯对小虎做的功为克服小虎重力所做的功，即：
w＝Gh＝mgh＝70kg×10N/kg×7m＝4900J，
③小虎匀速上升过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变；但是高度增加，所以重力势能增大；小虎的动能不变、重力势能增大，故他的机械能增大；
④以地面为参照物，小虎是静止的，而电梯在向上运动，小虎就必须与电梯运动的方向相反，即逆着电梯的方向运动，才能相对于地面保持静止；
（2）由题意可知应将压敏电阻R1串联在控制电路中；为了满足题中的要求，应将电动机和电阻R2接入工作电路中；电路如图所示；

由图知，当触点c与a接触时（无人时衔铁没有被吸下），电动机与R2串联接入电路，电动机两端电压小于电源电压，电动机的转速慢；当触点c与b接触时（有人时衔铁被吸下），右侧电路只有电动机工作，其两端电压等于电源电压，通过电动机的电流变大，电动机转速变快，符合要求。
（3）A．若去掉电磁铁线圈中的铁芯，电磁铁的磁性将减弱，故A不可行；
B．若减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性减弱，故B不可行；
C．增大控制电路电源的电压，可以增大通过电磁铁的电流，电磁铁的磁性将增强，故C可行；
D．增大工作电路电源的电压，不会影响通过电磁铁的电流，不会改变电磁铁的磁性，故D不可行。
故答案为：（1）20；4900；增加；逆着；（2）如上图所示；（3）C。
24．【解答】
（1）“鹊桥”中继星在轨道上运行时不是直线运动，运动方向不断变化，也就是状态不断变化，所以受到的力不是平衡力；
（2）嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对月面的压强；
（3）“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子，可以增大与月面间摩擦；
（4）玉兔二号在月球上时，所处的空间位置发生了变化，但质量仍为135kg不变，
“玉兔二号”对水平月面的压力：F＝G月＝G地＝mg＝×135kg×10N/kg＝225N，
受力面积：S＝6×100cm2＝600cm2＝0.06m2，
则“玉兔二号”对水平月面的压强：p＝＝＝3750Pa。
故答案为：（1）不是；（2）减小；（3）带齿纹的轮子；（4）135；225；3750。
25．【解答】①由电路图可知，R1、R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，当触摸点在竖直方向移动时，总电阻的长度不变，电路中的总电阻不变，
由I＝可知，电路中的电流不变；
②电路中的电流为：
I＝,
所以R2两端电压为：
U2＝IR2＝＝；
③根据电阻跟长度的关系，设每厘米长度的电阻为R，则总电阻为LR，下端电阻为L2R，串联电路的电流相等：
＝
即：＝
解得：L2＝12.5cm。
故答案为：①不变；②；③12.5。
六．计算题（共7小题，满分28分，每小题4分）
26．【解答】（1）物块刚好完全浸没在水中，则V排＝V物＝（0.1 m）3＝1×10﹣3m3，
物体所受的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；
（2）由图甲可知，当物体上表面上液面齐平时，物体上表面距容器底的距离为h＝24cm，弹簧伸长的长度：△L＝24cm﹣10cm﹣10cm＝4cm
由图乙可知，此时弹簧对物体的拉力为F拉＝4N，
木块的重力：G物＝F浮﹣F拉＝10N﹣4N＝6N，
物体的密度：ρ物＝＝＝＝0.6×103kg/m3；
（3）当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，L弹簧＝10cm，
此时物体受的浮力：F浮'＝G物＝6N，
V排'＝＝＝6×10﹣4m3，
可得：h浸＝＝＝0.06m；
此时水的深度：h'＝L弹簧+h浸＝0.1m+0.06m＝0.16m；
放水前后水对容器底部压强的变化量△p＝p﹣p'＝ρ水g（h﹣h'）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.24m﹣0.16m）＝800Pa。
答：（1）物体受到的水的浮力为10N；
（2）物体的密度为0.6×103kg/m3；
（3）打开出水孔，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，关闭出水孔。求放水前后水对容器底
部压强的变化量为800Pa。
27．【解答】（1）飞机飞行的路程，由v＝，v＝720km/h，t＝2.5h，
s＝vt＝720km/h×2.5h＝1800km＝1800000m；
（2）已知飞机的最大重量，G＝mg＝225×103kg×10N/kg＝2.25×106N。
飞机在水平面时压力等于重力，F＝G，
最大起飞重量降落在地面时对地面的压强是：
p＝＝＝1.5×106Pa；
（3）已知飞机飞行时的动力等于飞机的平均阻力，F′＝5×105N，
飞机飞行时做的功W＝F′s＝5×105N×1.8×106m＝9×1011J；
（4）汽油燃烧释放的能量Q＝＝＝2.25×1012J，
飞机消耗的燃油质量m＝＝＝5×104kg，
答：（1）基地到珠海的航程是1800km；
（2）“运20”以最大起飞重量降落在地面时对地面的压强是1.5×106pa；
（3）“运20”在此飞行过程中做了9×1011J功；
（4）飞机共消耗燃油5×104kg。
28．【解答】
（1）由图甲可知，n＝4，则绳端移动的距离：
s＝nh＝4×1.5m＝6m，
由图乙可知，物体在空中匀速上升过程中绳端的拉力F＝200N，
则该过程中小明所做的功：W总＝Fs＝200N×6m＝1200J；
（2）由η＝×100%可得，所做的有用功：
W有＝W总η＝1200J×80%＝960J，
由W总＝W有+W额可得额外功：
W额＝W总﹣W有＝1200J﹣960J＝240J，
不计绳重、摩擦，根据W额＝G动h可得，动滑轮重：
G动＝＝＝160N；
（3）由W有＝Gh可得，物体的重力：
G＝＝＝640N，
由图乙可知，物体在水中匀速上升过程中漏出水面前绳端的拉力F′＝100N，
不计绳重、摩擦和水的阻力，由F＝（G+G动﹣F浮）可得物体受到的浮力：
F浮＝G+G动﹣nF′＝640N+160N﹣4×100N＝400N，
由F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh′可得，物体的底面积：
S＝＝＝0.4m2，
物体被拉出水面后，放在水平地面上（如图丙），以动滑轮和物体的整体为研究对象受力分析可知，整体受到竖直向上4股绳子的拉力、地面的支持力和竖直向下的总重力作用，
由动滑轮和物体的整体受到的合力为零可得：4F″+F支持＝G+G动，
则物体受到的支持力F支持＝G+G动﹣4F″＝640N+160N﹣4×50N＝600N，
因物体受到的支持力和物体对地面的压力是一对相互作用力，
所以，此时物体对地面压力：
F压＝F支持＝600N，
则物体对地面压强：
p＝＝＝1500Pa。
答：（1）物体在空中上升1.5m，小明所做的功是1200J；
（2）动滑轮重为160N；
（3）此时物体对地面压强为1500Pa。
29．【解答】
（1）物体浸没在海水中时，排开海水的体积：V排＝V＝0.1m3，
则物体浸没在海水中受到的浮力；
F浮＝ρ海水V排g＝1.0×103kg/m3×0.1m3×10N/kg＝1000N；
（2）由图知，n＝5，物体升高的速度：
v物＝v＝×0.5m/s＝0.1m/s，
物体在海底时的深度：
h＝v物t＝0.1m/s×5×60s＝30m；
物体在海底时受到海水的压强：
p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30m＝3×105Pa；
（3）物体重力：
G＝mg＝ρ物Vg＝7.6×103kg/m3×0.1m3×10N/kg＝7600N，
设物体在水中时电动机的功率为P1，钢丝绳自由端的拉力为F1，绳自由端的速度v1＝0.5m/s，
由P＝＝＝Fv可得：
P1＝F1v1＝F1×0.5m/s；
物体在离开水面后电动机的功率为P2，钢丝绳自由端的拉力为F2，绳自由端的速度v2＝0.49m/s，
由P＝＝＝Fv可得：
P2＝F2v2＝F2×0.49m/s；
由题知，物体在离开水面后电动机的功率比物体在海水中时增大了12%，
即：P2＝P1（1+12%），
代入数据可得：F2×0.49m/s＝F1×0.5m/s（1+12%），
解得：F2＝F1，
由图知，n＝5，不计绳重和摩擦，两次的拉力分别为：
F1＝（G﹣F浮+G动），F2＝（G+G动），
可得：
（G+G动）＝×（G﹣F浮+G动），
解得：G动＝8F浮﹣G＝8×1000N﹣7600N＝400N，
物体在海面下匀速上升过程中，滑轮组对物体的拉力（F拉＝G﹣F浮）所做的功为有用功，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做功为额外功，
此过程中该滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%≈94.3%。
答：（1）物体浸没在海水中受到的浮力为1000N；
（2）物体在海底时受到海水的压强为3×105Pa；
（3）物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率为94.3%。
30．【解答】（1）已知公交车行驶的速度v＝15m/s，时间t＝40min＝2400s，
由v＝可得，研学基地到学校的距离：s＝vt＝15m/s×2400s＝3.6×104m；
（2）公交车对水平地面的压力：F压＝G＝mg＝1.5×104kg×10N/kg＝1.5×105N，
则这辆公交车对水平地面的压强：p＝＝＝5×105Pa；
（3）公交车所受牵引力做的功：W＝Fs＝1.0×104N×3.6×104m＝3.6×108J；
（4）公交车所受的牵引力做功的功率：P＝＝＝1.5×105W。
答：（1）这次的研学基地离学校的距离为3.6×104m；
（2）这辆公交车对水平地面的平均压强为5×105Pa；
（3）公交车所受的牵引力做的功为3.6×108J；
（4）公交车所受的牵引力做功的功率是1.5×105W。
31．【解答】（1）由图甲可知，定值电阻R1、电磁继电器线圈、压敏电阻R串联接入电路；
由图乙可知，当报警压力F0为2.0×105N时，压敏电阻R的阻值为20Ω，
当控制电路的电流大于或等于0.1A时，电磁继电器的衔铁吸下，启动报警，红灯亮，
所以当控制电路的电流等于0.1A时，此时控制电路的总电阻R总＝＝＝60Ω，
定值电阻R1的阻值R1＝R总﹣R压敏﹣R线圈＝60Ω﹣20Ω﹣5Ω＝35Ω；
（2）没有车辆通过时，报警压力F0为0，由图乙可知，压敏电阻R的阻值为80Ω，此时控制电路中的电流I总′＝＝＝0.05A，控制电路通过1min消耗的电能W＝UIt＝6V×0.05A×1×60s＝18J；
（3）由图乙可知，当压敏电阻R受到压力越大，压敏电阻R的阻值越小，根据串联电路电阻规律可知，控制电路的总电阻将减小，根据欧姆定律可知控制电路的电流将增大，当控制电路的电流大于或等于0.1A时，电磁继电器的衔铁吸下，启动报警，红灯亮，此时工作电路接通B灯；
当压敏电阻R受到压力越小，压敏电阻R的阻值越大，根据串联电路电阻规律可知，控制电路的总电阻将增大，根据欧姆定律可知控制电路的电流将减小，弹簧将衔铁拉回原来位置，绿灯亮，此时工作电路接通A灯，故B为红灯，A为绿灯。
定值电阻R1的作用可以保护电路，还可以调节报警压力，当R1减小时，电源电压不变，报警电流不变，由R＝可知，电路中的总电阻不变，R1减小，压敏电阻R增大，由图乙可知，报警压力越小；
当R1增大时，电源电压不变，报警电流不变，由R＝可知，电路中的总电阻不变，R1增大，压敏电阻R减小，由图乙可知，报警压力增大。
答：（1）定值电阻R1的阻值为35Ω；
（2）控制电路通过1min消耗的电能为18J；
（3）B；调节报警压力。
32．【解答】（1）当闭合S1将S2接触点b时，电路中只有R1连入电路，电路中的电阻介于R1和R2串联和并联时的阻值之间，根据P＝可知，电压一定时，电路中的总电阻越大，电路的总功率越小，电路中的电阻越小，总功率越大，所以该挡位为中温挡；
由题可知，该挡位的加热电流为：
I＝＝＝0.4A。
（2）低温挡加热时间：
t＝10min＝600s，
则，用低温挡加热10min，消耗的电能
W＝Pt＝44W×600s＝2.64×104J。
（3）当开关S1断开，S2接c时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，电热马桶盖处于低温挡，此时电路中的总电阻
R总＝＝＝1100Ω，
根据串联电路的电阻特点可得，R2的电阻值
R2＝R总﹣R1＝1100Ω﹣550Ω＝550Ω，
当开关S1闭合，S2接a时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，电热马桶盖处于高温挡，因为并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以电路中的总电阻
R总＝＝＝275Ω，
高温挡的加热功率是：
P＝＝＝176W。
答：（1）当闭合S1将S2接触点b时，此挡位为中温挡，此时加热电流是0.4A。
（2）用低温挡加热10min，消耗的电能是2.64×104J。
（3）高温挡的加热功率是176W。