【正文】 IR＝ ( U － U0) 河北中考 ]如圖甲所示 ， 電源電壓可調(diào) ， 燈泡 L規(guī)格為 “ 15V 45W”， 且燈絲電阻不隨溫度變化．電流表量程為 “ 0～ ”和 “ 0～ 3A”， 滑動變阻器的規(guī)格分別為 “ 25Ω 2A”和 “ 10Ω 3A”． 【 押題訓練 】 (1)將電源電壓調(diào)到 18V， 閉合開關(guān) ， 移動 P， 使燈泡正常發(fā)光．求燈泡的電阻和燈泡消耗的最小功率． (2)將電源電壓調(diào)到 15V， 用定值電阻 R0替換燈泡 ， P置于中點A， 閉合開關(guān) ， 電流表指針指到滿偏刻度的三分之二位置 (可能重新選擇了電表量程和變阻器 R)． 然后將 P從 A移到最左端 B，兩表示數(shù)的 I－ U關(guān)系如圖乙所示．通過計算判斷所用變阻器的規(guī)格． 解： 由電路圖可知 ， 滑動變阻器 R 與燈泡 L 串聯(lián) ， 電壓表測燈泡 L 兩端的電壓 ， 電流表測電路中的電流．( 1) 由 P ＝U2R得 ， 燈絲電阻 R L ＝U2LP L＝? 15V ?245W＝ 5 Ω燈泡正常發(fā)光時 ， 通過的電流 I L ＝U LR L＝15V5 Ω＝ 3A因串聯(lián)電路中電流處處相等 ， 且燈泡能正常發(fā)光 ， 所以 R 為 “ 10 Ω 3A ” 的變阻器；又由于 L 與 R 串聯(lián) ， 電路中的電阻最大時 ， 電流最小 ，所以燈泡消耗的最小功率 P L最?。?I2R L ＝ (URL＋ R)2R L ＝ (18V5 Ω ＋ 10 Ω)2 5 Ω ＝ 7. 2W( 2) 由題意和圖甲可知 ， P 在 B 點時 ， 滑動變阻器的電阻為 0 ， U B 等于電源電壓 ， 為 15V ；由圖乙知 ，U AU B＝46， 即 P 在中點 A 時 ， U A ＝ 10V ， 電流可能為 2A 或 0. 4A .① 當 I A 1 ＝ 2A 時 ， 變阻器 R 1 max ＝ 2 U ′ － U AI A 1＝ 2 15V － 10V2A＝ 5 Ω② 當 I A 2 ＝ 0. 4A 時 ， 變阻器 R 2 max ＝ 2 U ′ － U AI A 2＝ 2 15V － 10V0. 4A＝ 25 Ω由題意可知 ， 所用變阻器的規(guī)格為 “ 25 Ω 2A ” ．2． [2022 OA＝ 2m＝ 1m L2＝ OB＝ G＝ mg＝ 2kg 10N/kg＝ 20N＝ F2 根據(jù)杠桿平衡條件 F1L1＝ F2L2， 得 (2)設(shè)小車從 O點向左勻速運動的距離為 s時 ， 人對細繩的拉力減小到零 根據(jù)杠桿平衡條件可得 F2L2＝ F3s， 即 牽引力 F做的功 W＝ Fs＝ 2m＝ 2J F 拉 ＝ F 1 ＝ F 2 L 2L1＝ 20N 0 . 5 m1m ＝ 10Ns ＝ F 2 L 2F3＝ 20N 0 . 5 m0 . 5 k g 1 0 N /k g ＝ 2m7． [2022石家莊長安區(qū)一模 ]如圖是建造樓房時 常用的混凝土泵車 ， 它使用柴油提供動力 ， 能將攪 拌好的混凝土抽到高處進行澆灌 ， 該車滿載時總 重為 105N， 為了減少對地面的壓強它裝有四 只支腿 ， 支腿和車輪與地面的總接觸面積為 2m2， 該車正常工作時每小時可以將 60m3的混凝土輸送到 10m高的樓上．求： (g＝10N/kg， ρ混凝土 ＝ 103kg/m3， q柴油 ＝ 107J/kg) (1)該車滿載時靜止在水平路面上時對路面的壓強； (2)該車將 60m3的混凝土輸送到 10m高的樓上 ， 克服混凝土重力所做的功； (3)該車將 60m3的混凝土輸送到 10m高的樓上 ， 消耗柴油 2kg， 則泵車的效率為多少？ 解： (1)該車滿載時靜止在水平路面上時 ， 對路面的壓力 F＝ G＝ 105N 則該車滿載時對路面的壓強 (2)由 和 G＝ mg可得 ， 60m3混凝土的重力 G ′ ＝ m ′ g＝ρ混凝土 Vg＝ 103kg/m3 60m3 10N/kg＝ 106N 則將 60m3的混凝土輸送到 10m高的樓上 ， 克服混凝土重力所做的功 W＝ G ′ h＝ 106N 10m＝ 107J (3)完全燃燒 2kg柴油產(chǎn)生的熱量 Q放 ＝ mq柴油 ＝ 2kg 107J/kg＝ 107J 則泵車的效率 p ＝ FS ＝ 2 . 5 10 5 N2m 2 ＝ 1 . 2 5 10 5 Paρ＝ mVη ＝ WQ放 1 0 0 % ＝ 2 . 5 8 10 7 J8 . 6 10 7 J 1 0 0 % ＝ 30%3． [2022濰坊中考 ]邊長為 ， 漂浮在水面上時 ， 有 的體積露出水面 ， 如圖甲所示．將木塊從水中取出 ，放入另一種液體中 ， 并在木塊上表面放一重為 2N的石塊．靜止時 ， 木塊上表面恰好與液面相平 ， 如圖乙所示．取 g＝ 10N/kg，已知水的密度 ρ水 ＝ 103kg/： 25(1)圖甲中木塊受的浮力大?。? (2)圖乙中液體的密度； (3)圖乙中木塊下表面受到液體的壓強． 解： (1)木塊排開水的體積 圖甲中木塊所受的浮力 F浮 ＝ ρ水 gV排 ＝ 1 103kg/m3 10N/kg 6 10－ 4m3＝ 6N (2)在圖乙中 ， 物體漂浮在液面上 ， 物體的總重力 G總 ＝ F浮 2＝ 6N＋ 2N＝ 8N 根據(jù)公式 F浮 ＝ ρ液 gV排 可得液體的密度 (3)圖乙中 ， 液體下表面受到的壓強 p＝ ρ液 gh＝ 103kg/m3 10N/kg ＝ 800Pa V 排 ＝ V 浸 ＝ 35 V 物 ＝ 35 1 10 － 3 m 3 ＝ 6 10 － 4 m 34． [2022唐山豐南區(qū)一模 ]如圖所示 ， 一質(zhì)量為 70kg， 底面積為 ， 通過繩系于輕質(zhì)杠桿 ABC的 A端 ， 杠桿可繞 O點轉(zhuǎn)動．已知 AO⊥ OB、 OB⊥ BC， 且 AO∶ BO＝5∶ 6， BO∶ BC＝ 3∶ 4.(繩重和摩擦不計， g＝ 10N/kg) (1)物體的重力； (2)在 C端用 F＝ 200N的力豎直向下拉杠桿 ， 使杠桿靜止平衡 ， 且AO、 BC在水平位置 ， 求物體對地面的壓強； (3)試畫出作用在 C點使杠桿平衡 (AO、 BC處于水平 )， 且物體對地面的壓強恰好為 0， 所需的最小的力臂 ， 并求出該力的大?。? 解： (1)物體的重力 G＝ mg＝ 70kg 10N/kg＝ 700N (2)在 C端用 F＝ 200N的力豎直向下拉杠桿 ， 拉力 F的力臂大小等于 BC， 因為 AO∶ BO＝ 5∶ 6， BO∶ BC＝ 3∶ 4， 所以 AO∶ BC＝ 5∶ 8， 由杠桿平衡條件得： FA AO＝ F BC， 則 物體對地面的壓力 F壓 ＝ G－ FA＝ 700N－ 320N＝ 380N 物體對地面的壓強 (3)連接 OC， 即最長的動力臂 ， 過 C垂直 OC向下做出最小動力 F2， 由題知 ， BO∶ BC＝ 3∶ 4， 根據(jù)勾股定理可得： BO∶ OC＝ 3∶ 5， 則OC＝ BO， 已知 AO∶ BO＝ 5∶ 6， 則 物體對地面的壓強恰好為 0， 則杠桿 A端受到的拉力大小等于物體重力G， 由杠桿平衡條件可得： G OA＝ F2 OC， 則 F A ＝ F BCAO ＝ 200N 85 ＝ 320Np ＝ F 壓S ＝ 380N0 . 0 4 m 2 ＝ 9 5 0 0 Pa53AOOC ＝56 BO53 BO＝ 12F 2 ＝ G 石家莊橋西區(qū)模擬 ]如圖所示 ， 燈 L上標有 “ 12V ”， 定值電阻 R1的阻值為 10Ω， 滑動變阻器 R2上標有“ 50Ω 1A”．閉合 S S2， 燈 L正常發(fā)光．電流表 、 電壓表的量程分別為 0～ 3A,0～ 15V， 求： (1)燈正常發(fā)光時的電阻． (2)滑動變阻器允許連入的阻值范圍． (3)斷開 S S2， 用一個新的電源去替代 原來的電源 ， 電流表 、 電壓表的量程分 別為 0～ ,0～ ， 要求兩個電表先后均能達到滿刻度且電路正常工作．求允許替換電源的范圍． 解： ( 1) 由 P ＝U2R可得燈泡電阻 R L ＝U2LP L＝? 12V ?23. 6W＝ 40 Ω( 2) 閉合 S 1 、 S 2 ， 燈 L 與滑動變阻器 R 2 并聯(lián) ， 電流表測量干路中的電流 ，由于燈 L 正常發(fā)光 ， 則電源電壓 U ＝ U L額＝ 12V燈正常發(fā)光時的電流 I L ＝U LR L＝12V40 Ω＝ 0. 3A所以 ， 當滑動變阻器達到允許通過的最大電流 1A 時 ， 干路電流為 1A ＋ 0. 3A ＝ 1. 3A ＜3A ， 電流表是安全的．所以滑動變阻器允許連入最小值 R 2最?。経I2 最大＝12V1A＝ 12 Ω則滑動變阻器的變阻范圍為 12 Ω ≤ R滑≤ 50 Ω( 3) 斷開 S 1 、 S 2 ， R 1 、 R 2 串聯(lián)．當電流表示數(shù)最大時 ， I最大＝ 0. 6A ， U最?。?I最大R總最小＝ 0. 6A 10 Ω ＝ 6V當電壓表示數(shù)最大時 ， U 2 ＝ 3V ， U ＝ U 1 ＋ U 2 ＝ 10 Ω 3V50 Ω＋ 3V ＝ 3. 6V此時電流表不可能達到最大 ， 所以 3. 6V 舍去．當 I最大＝ 0. 6A 且 U 2最大＝ 3V 時 ，U最大′ ＝ U 1 ＋ U 2 ＝ 0. 6A 10 Ω ＋ 3V ＝ 9V因題中要求兩個電表先后均能達到滿刻度 ， 所以最大電壓為 9V .