【正文】 的情景．圖乙是 A 下降到水底之前鋼纜繩對 A 的拉力 F 隨時間 t 變化的圖象（取水的密度為 ρ=103kg/m3， g 取 10N/kg）．求： （ 1）長方體 A 的高度． （ 2）長方體 A 浸沒在水中后受到的浮力． （ 3）長方體 A 的密度． 【考點】 浮力大小的計算；阿基米德原理． 【分析】 （ 1）從圖象中得出長方體 A 由下底面接觸水面到剛好浸沒所用的時間，然后然后利用 v= 計算長方體 A 的高度． （ 2）分析鋼繩拉力隨時間 t 變化的圖象，得出重力大小，當長 方體 A 完全浸入后，浮力等于重力減去拉力，據(jù)此計算長方體 A 浸沒在水中后受到的浮力； （ 3）求出了長方體 A 受到的浮力，由阿基米德原理計算出 A 的體積，從而計算出 A 的密度． 【解答】 解： 第 16 頁（共 19 頁） （ 1）由圖乙可知，長方體 A 從下底面接觸水面到剛好浸沒所用的時間： t=15s﹣ 10s=5s， 根據(jù) v= 可得，長方體 A 的高度： s=vt=5s=； （ 2）由圖乙可知，前 10s 鋼繩的拉力不變，等于物體 A 的重力，此時物體在水面以上， 所以拉力與重力是一對平衡力，則： G=F=3104N， 10～ 15s，鋼繩的拉力減小 ，是物體 A 從與水面接觸到完全浸沒， 由圖可知，當 A 完全浸入水中時，拉力 F′=1104N， 所以石料受到的浮力： F 浮 =G﹣ F′=3104N﹣ 1104N=2104N； （ 3）根據(jù) F 浮 =ρ 水 gV 排 可得， A 的體積： V=V 排 = = =2m3， 所以 A 的密度： ρ= = = =103kg∕m3； 答：（ 1）長方體 A 的高度為 ． （ 2）長方體 A 浸沒在水中后受到的浮力為 2104N． （ 3）長方體 A 的密度為 103kg∕m3． 22．如表所示為某電烤箱的銘牌，如圖虛線內(nèi)所示是電烤箱內(nèi)部的簡 化電路圖． R1 和 R2 均為電熱絲，電烤箱開關(guān)接 1 時是低溫檔，接 2 時是高溫檔．求： 牌電烤箱 額定電壓 220V 額定功率 高溫檔 1100W 低溫檔 440W 頻率 50Hz （ 1）電路中 R1和 R2 的阻值． （ 2）如果實際電壓只有 200V，則電烤箱在高溫檔工作 10 分鐘所消耗的電能是多少．（最后結(jié)果保留整數(shù)） 【考點】 電功率的計算；電功的計算． 【分析】 （ 1）高溫檔時電路為 R1的簡單電路，根據(jù) P= 求出電路中 R1的阻值；低溫檔時，R1 與 R2 串聯(lián)，根據(jù) P= 求出電路的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出 R2 的阻； （ 2）實際電壓只有 200V，根據(jù) W= t 求出電烤箱在高溫檔工作 10 分鐘所消耗的電能． 第 17 頁（共 19 頁） 【解答】 解：（ 1）開關(guān)接 2 時，電路為 R1 的簡單電路，電烤箱處于高溫檔， 由 P= 可得，電路中 R1的阻值： R1= = =44Ω， 開關(guān)接 1 時， R1 與 R2 串聯(lián)，電烤箱處于低溫檔， 此時電路中的總電阻： R= = =110Ω， 因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和， 所以， R2的阻值： R2=R﹣ R1=110Ω﹣ 44Ω=66Ω； （ 2）實際電壓只有 200V，電烤箱在高溫檔工作 10 分鐘所消耗的電能： W= t= 1060s≈545455J． 答：（ 1）電路中 R1和 R2的阻值依次為 44Ω、 66Ω； （ 2）如果實際電壓只有 200V，則電烤箱在高溫檔工作 10 分鐘所消耗的電能是 545455J． 五、綜合能力題（ 2小題，共 16分） 23．如圖所示是 “擦窗機器人 ”，它的質(zhì)量為 2kg，它的 “腹部 ”有吸盤．當擦窗機器人的真空泵將吸盤內(nèi)的空氣向外抽出時，它能牢牢地吸在豎直玻璃上．（ g 取 10N/kg） （ 1）機器人工作時，主機內(nèi)部的氣壓 小于 （選填 “大于 ”、 “小于 ”或 “等于 ”）大氣壓而產(chǎn)生吸力． （ 2）當擦窗機器人在豎直玻璃板上靜 止時，若真空泵繼續(xù)向外抽氣，則擦窗機器人受到的摩擦力 不變 （選填 “變大 ”、 “變小 ”或 “不變 ”） （ 3）吸盤與玻璃的接觸面積為 210﹣ 3m2，若吸盤在此面積上對玻璃的壓強為 105Pa，則吸盤對玻璃的壓力是 300 N． （ 4）擦窗機器人以 ，重力做功的功率是 4 W． 【考點】 壓強的大小及其計算；摩擦力的大?。淮髿鈮簭姷拇嬖?；功率的計算． 【分析】 （ 1）由流體壓強與流速的關(guān)系：流速越大的位置壓強越小； （ 2）首先要明確靜止和勻速下滑時，物體都處于平衡狀態(tài)，受平衡 力，只要找出哪兩個力是平衡力，然后根據(jù)平衡力的特點解題就可． （ 3）根據(jù)壓強定義式的變形公式 F=pS 可求壓力． 第 18 頁（共 19 頁） （ 4）利用速度公式求出下降高度，用公式 W=Gh 求出重力做的功，用公式 P= = =Fv 求出功率． 【解答】 解：（ 1）由流體壓強與流速的關(guān)系：流速越大的位置壓強越小可知，機器人在工作時，由于轉(zhuǎn)動的扇葉處氣體的流速大，壓強小，在外界大氣壓的作用下將灰塵、雜物吸入集塵盒，故主機內(nèi)部的氣壓小于大氣壓而產(chǎn)生吸力． （ 2） “擦窗機器人 ”的重力 G=mg=2kg10N/kg=20N， “擦窗機器人 ”靜止時處于平衡狀 態(tài)，即受力平衡，在豎直方向上摩擦力和重力平衡，則摩擦力大小等于重力大小 20N，只要 “擦窗機器人 ”在豎直玻璃上靜止，重力不變，摩擦力就不變； （ 3）由 p= 得，吸盤對玻璃的壓力 F=pS=105Pa210﹣ 3m2=300N． （ 4）擦窗機器人重力做功功率 P= = =Fv=Gv=20N． 故答案為：（ 1）小于；（ 2）不變；（ 3） 300；（ 4） 4． 24．在 “測滑輪組機械效率 ”的實驗中，用同一滑輪組進行兩次實驗，實驗數(shù)據(jù)如表： 次數(shù) 鉤碼重 /N 鉤碼上升高度 /cm 彈簧測力計示數(shù) /N 彈簧測力計移動 距離 /cm 1 2 10 40 2 5 5 20 （ 1）第一次實驗測得滑輪組的機械效率為 % ，兩次相比較，第二次實驗測得滑輪組的機械效率 大于 第一次實驗測得滑輪組的機械效率．（選填 “大于 ”、 “小于 ”或 “等于 ”） （ 2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出 “滑輪組的機械效率與所掛鉤碼重量有關(guān)，鉤碼越重其效率越高 ”的結(jié)論？答： 不能 ；請簡要說出其中一條理由： 滑輪組的機械效率還與滑輪的重有關(guān) ． 【考點】 滑輪（組）機械效率的測量實驗． 【分析】 （ 1）根據(jù)公式 η= = 求 出第一次和第二次實驗測得滑輪組的機械效率，然后比較兩者的大??； （ 2）滑輪組的機械效率與物體重力、摩擦力、機械本身重力有關(guān)；要提高機械效率，應盡量減小摩擦和機械本身重力的同時，最大限度的增加被吊物體重力． 【解答】 解： （ 1）第一次實驗滑輪組的機械效率 η1= = = 100%=%， 第二次實驗滑輪組的機械效率 η2= = = 100%≈%；所以 η1＜ η2； （ 2）通過實驗的對比，雖然可以得出機械效率高低與滑輪重力有關(guān)，但必須至少三次實驗才可證明結(jié)論，只有一次對比實驗是不太準確合理的，偶然性 太大，并且滑輪組的影響滑輪組的機械效率還有滑輪的重等． 故答案為：（ 1） %；大于；（ 2）不能；滑輪組的機械效率還與滑輪的重有關(guān)． 第 19 頁（共 19 頁） 2022年 7月 11 日