1、26. (2018威海)为响应国家“低碳环保，节能减排”的号召，我市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车，其参数如表 2 所示某次行驶过程中，汽车搭载人员及物品共 3000kg 所受阻力为总重力的 0.01 倍。在 40s 时间内匀速直线行驶 400m,共消耗天然气 0.025kg (天然气完全燃烧，其热值为6.4107J/kg,g=10N/kg).针对此次行驶过程，求:(1)汽车对地面的压强(2)汽车的功率(3)汽车发动机的效率28. (2018威海)16 甲是海上打捞平台装置示意图，使用电动机和滑轮组将实心物体 A 从海底竖直向上始终以 0.05m/s 的速度匀速吊起，图 16 乙是物体
2、 A 所受拉力 F 随时间 t 变化的图象(不计摩擦、水的阻力及绳重， 水=1.0103kg/m3.g=10N/kg).请解答下列问题：（1）物体 A 的体积是多少?(2)物体 A 完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为 80%，当物体 A 完全离开水面后，滑轮组的机械效率是多少?(3)当物体 A 完全离开水面后，电动机两端电压为 380V，通过的电流为 5A，电动机线圈的电阻为多少? (不计电动机内部摩擦)26 （2018烟台）在某次综合实践活动中，小明利用蓄电池（电压为 24V） 、电压表（量程为015V）校准电阻 R0，滑动变阻器 R（最大阻值为 100）等器材，设计了一种测定油箱内油量的方
3、案（图甲） ，选配合适的校准电阻值，能够使油箱装满汽油，滑动变阻器的触片在某一端时，油量表示数为最大值（即电压表示数达到最大值）油箱中的汽油用完，滑动变阻器的触片在另一端时，油量表示数为零（即电压表示数为零）（1）校准电阻除了可以校准表盘，还有什么作用？校准电阻的阻值为多少？（2）整个电路消耗的电功率的变化范围是多少？（3）另一个小组的小红同学设计了如图乙所示的电路，请你从能耗的角度分析这种方案的优点。【分析】 （1）由图分析若没有 R0电压表的示数情况，从而可知 R0的作用；油箱装满汽油时，油量表（电压表）示数为最大值 15V，此时滑动变阻器的触头在电阻最大值一端，由串联电路特点和 I= 计
4、算 R0的阻值；（2）变阻器连入阻值最大时，电路中电阻最大，由 P= 知整个电路功率最小，并计算；当汽油用完时，滑片在另一端，即在上端，此时电路为 R0的简单电路，电路功率最大，由 P=电路消耗功率的最大值，从而可得电路消耗功率的变化范围；（3）由图乙知，滑动变阻器始终以最大值串联入电路中，由 P= 分析电路中功率大小，从而判断电路电能的消耗情况。【解答】解：（1）由题知，电源电压 U=24V，电路中若没有变阻器 R，则 R 两端电压等于电源电压 24V，超过了电压表量程 015V，会被烧坏，所以校准电阻 R0串联在电路中，除了可以校准表盘，还起到分压的作用，能避免电压超过电压表量程而损坏；当
5、油箱装满汽油，由图甲知，滑片在下端，此时变阻器连入阻值最大，电压表示数达到最大值15V，所以电路中电流：I=I 0=IR= = =0.15A，所以 R0的阻值：R 0= = = =60；（2）当油箱装满汽油，变阻器连入阻值最大时，电路中电阻最大，电源电压一定，由 P=知整个电路功率最小，电路最小功率：P 最小 = = =3.6W；当汽油用完时，滑片在另一端，即在上端，此时只有 R0接入电路中，电路功率最大，P 最大 = = =9.6W，所以整个电路消耗的电功率的变化范围是 3.6W9.6W；（3）由图乙知，滑动变阻器始终以最大值串联入电路中，电压表示数 UV=IR 滑 ，能反应测量的变化情况，
6、且电路中电阻始终处于最大值，由 P= 可知电路中功率最小，由 W=Pt 可知，同样时间内电路消耗的电能最少，所以乙图的电路设计可以节能。故答案为：（1）校准电阻除了可以校准表盘，还有能起保护电路的作用，校准电阻的阻值为60；（2）整个电路消耗的电功率的变化范围是 3.6W9.6W；（3）图乙的设计从能耗的角度看优点是节约电能。【点评】本题以测量表为情景考查了电路设计、串联电路特点和欧姆定律定律以及电功率公式的应用，从能耗上分析电路设计优点起到培养学生节能的意识，有意义。25 （ 2018淄博）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，R 0 为定值电阻，R 为滑动变阻器。闭合开关 S移动滑片 P，滑
7、动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象如图乙所示求（1 ）滑动变阻器的最大阻值；（2 ） R0 的阻值和电源电压。【分析】 （1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时， R1 的最大阻值和 R0 串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最小，根据图乙读出电路中的最小电流和滑动变阻器的功率，根据 P=I2R 求出滑动变阻器的最大阻值；（2 ）根据的电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；由图乙可知，当电路中的电流 I=0.4A时滑动变阻器的功率，根据 P=I2R 求出滑动变阻器的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，根据电源的电压不变得出等式即可求出 R0 的阻值，进一步求出电源的电压。
8、【解答】解：（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R 的最大阻值和 R0 串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，电路中的最小电流 I 最小 =0.2A，滑动变阻器的功率 P1=1.2W，由 P=I2R 可得，滑动变阻器的最大阻值：R 最大 = = =30；（2 ）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由 I= 可得，电源的电压：U=I 最小 （R 最大 +R0）=0.2A （ 30+R0） ，由图乙可知，当电路中的电流 I=0.4A 时，滑动变阻器的功率 P1=1.6W，则滑动变阻器接入电路中的电阻：R= = =10，电源的电压：U=I（R+R 0）=0.4A（10 +R0） ，因电
9、源的电压不变，所以，0.2A （ 30+R0）=0.4A（10+R 0） ，解得：R 0=10，电源的电压：U=I 最小 （R+R 0）=0.2A （30 +10）=8V 。答：（1）滑动变阻器的最大阻值 30；（2 ） R0 的阻值 10；电源电压 8V。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象读出电流和滑动变阻器功率的对应值。24 （ 2018枣庄）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡 L 标有“2.5V 0.25A”字样，滑动变阻器 R1 的最大值为 30，定值电阻 R2=30，电流表的量程为 00.6A，电压表的量程为 03V求：（1 ）小灯泡
10、的额定功率是多少？（2 ）只闭合 S、S 2 和 S3，将变阻器 R1 的滑片 P 调到中点时，电流表示数为 0.45A，则电源电压是多少？（3 ）只闭合开关 S、S 1，移动变阻器的滑片 P，小灯泡 L 的 IU 图象如图乙所示。在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器 R1 允许的取值范围是多少？【分析】 （1）由小灯泡 L 标有“2.5V 0.25A”字样，根据 P=UI 求灯的额定功率；（2 ）只闭合开关 S、S 2 和 S3，分析电路的连接，L 短路，电阻 R1 与 R2 并联，求出并联的总电阻，已知电流根据欧姆定律求出电源电压；（3 ）只闭合开关 S、S 2，R 1 与灯泡串联，R 2
11、 不接入电路，移动变阻器的滑片 P，向左移动时，R1 变大，电压表的示数也变大，当电压表示数为 3V 时，R 1 最大，可求 R1 的电压，即可得小灯泡的电压，可得电路中最小电流，可求此时滑动变阻器的电阻；当滑片向右移动时，R 1 变小，电流表的示数变大，U L 也变大，由图象可知电路中的最大电流，根据欧姆定律可求此时滑动变阻器的电阻，即可得在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器 R1 允许的取值范围。【解答】解：（1）小灯泡的额定功率是：PL=ULIL=2.5V0.25A=0.625W；（2 ）只闭合开关 S、S 2 和 S3，分析电路的连接，L 短路，电阻 R1 与 R2 并联，并联的总电阻
12、，R 并 = = =10，由 I= 可得电源电压：U=IR 并 =0.45A10=4.5V；（3 ）只闭合开关 S、S 1，灯泡 L 与 R1 串联，R 2 不接入电路，移动变阻器的滑片 P，向左移动时，R1 变大，电压表的示数也变大，当电压表示数为 3V 时，R 1 最大，则 R1 的电压 U1 大 =3V，此时小灯泡两端的电压为：U L=UU1 大 =4.5V3V=1.5V，由图乙可知电路中最小电流：I 最小 =0.2A，所以 R1 连入电路的电阻：R 1= = =15，当滑片向右移动时，R 1 变小，电流表的示数变大，U L 也变大，由图象可知电路中的最大电流：I 最大 =0.25A0.
13、6A （电流表安全） ，由图象可知，此时 UL=2.5V，R1 两端的电压为：U 1=UUL=4.5V2.5V=2V，R1 连入电路的电阻：R 1= = =8，所以在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器 R1 允许的取值范围是 815。答：（1）小灯泡的额定功率是 0.625W；（2）只闭合 S、S 2 和 S3，将变阻器 R1 的滑片 P 调到中点时，电流表示数为 0.45A，则电源电压是 4.5V；（3 ）只闭合开关 S、S 1，移动变阻器的滑片 P，小灯泡 L 的 IU 图象如图乙所示。在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器 R1 允许的取值范围是 815。【点评】本题考查串联、并联电路的规
14、律和欧姆定律及电功率公式的运用，关键是正确识别电路，从图象中获取有效的信息。32 （ 2018青岛）如图甲所示电路，电源电压恒为 6V，小灯泡 L 的 IU 图象如图乙所示。电阻R1 为 30，滑动变阻器 R2 的额定电流为 1A，电流表的量程为 00.6A，电压表的量程为0 3V请画出该题的各个等效电路图。（1 ）当开关 S1、S 2、S 3 都闭合时，L 正常发光，此时通过 R1 的电流是多少？（2 ）只闭合开关 S3，移动滑片 P，当 R2 接入电路中的阻值为其最大阻值的 时，电流表的示数为 0.2A，滑动变阻器的最大阻值是多少？（3 ）在保证各元件安全的条件下，电路消耗的最大功率和最小
15、功率各是多少？【分析】 （1）当开关 S1、S 2、 S3 都闭合时，变阻器短路，画出等效图，由 L 正常发光确定灯的实际电压，根据并联电路电压的规律，求出电源电压即 R1 的电压，由欧姆定律求此时通过 R1的电流；（2 ）由图乙知，找出灯的电压为 6V 时，灯的额定电流，由欧姆定律求出灯正常发光的电阻；只闭合开关 S3，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，画出等效图 2，由已知条件，由欧姆定律求出电路的总电阻，根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值；（3 ） 根据 P= ，当电路的总电阻最小时，总功率最大，根据串联电阻大于其中任一电阻，并联电阻小于其中任一电阻，分析电
16、路的连接求最小总电阻，根据 P= 求出电路的最大功率；根据 P= ，当电路的总电阻最大时，总功率最小，因 R1R L，根据串联电阻的规律求出此时的最大电阻，电路中的电阻越大，电路中电流越小，电流表越安全；根据分压原理，电压表示数小于的 R1 的电压，根据串联电路电压的规律，比较电压表示数与 3V 的大小，根据 P=求电路的最小功率。【解答】解：（1）当开关 S1、S 2、S 3 都闭合时，变阻器短路，等效图如图 1 所示，L 正常发光，灯的实际电压为 6V，根据并联电路电压的规律，电源电压即 R1 的电压为 6V，由欧姆定律，此时通过 R1 的电流是：I1= = =0.2A；（2 ）由图乙知，
17、灯的电压为 6V 时，灯的额定电流为 0.25A，由欧姆定律，故灯正常发光的电阻：RL= = =24；只闭合开关 S3，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，如图 2所示，移动滑片 P，当 R2 接入电路中的阻值为其最大阻值的 时，电流表的示数为 0.2A，由欧姆定律，电路的总电阻；R= = =30，根据电阻的串联，R=R L+ R 滑 ，滑动变阻器的最大阻值是：R 滑 =4（RR L）=4（30 24）=24；（3 ） 根据 P= ，当电路的总电阻最小时，总功率最大，根据串联电阻大于其中任一电阻，并联电阻小于其中任一电阻，故只有当开关 S1、S 2、S 3 都闭合时，如
18、图 1 所示，灯与 R1 并联时，总电阻最小，R 并 = = = 电路的最大功率：P 大 = = =2.7W；根据 P= ，当电路的总电阻最大时，总功率最小，因 R1R L，故当 R1 与变阻器的最大电阻串联时，即只闭合开关 S1，移动滑片 P，当 R2 接入电路中的阻值为其最大阻值时，如图 3所示，电路的总电阻最大；因 R1R 2，根据分压原理，电压表示数小于的 R1 的电压，根据串联电路电压的规律，因电源电压为 6V，故此时电压表示数小于 3V，电压表安全，故电路的最小功率：P 小 = = 0.67W。答：（1）当开关 S1、S 2、S 3 都闭合时，L 正常发光，此时通过 R1 的电流是
19、 0.2A；（2 ）滑动变阻器的最大阻值是 24；（3 ）在保证各元件安全的条件下，电路消耗的最大功率为 2.7W，最小功率是 0.67W【点评】本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是有最大和最小功率电路的连接。26.（2018聊城） （11 分）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1=20，R 2=10，R 是滑动变阻器。当滑动变阻器滑片 P 移动到最右端，开关 S1 闭合，开关 S2 断开时，电流表的示数为 0.3A；当滑动变阻器滑片 P 移动到中点时，开关 S1 闭合S2 断开时，电压表的示数为 U1，保持滑动变阻器滑片 P 位置不变，开关 S2 闭合 S
20、1 断开时，电压表的示数为 U2，且 U1 ：U 2=2:3，求：（1）电源电压；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）要使整个电路消耗的电功率为最小，请写出：开关 S1、S 2 的开闭状态，滑动变阻器滑片P 移动到的位置，并计算出最小电功率是多少？23 （2018东营） （11 分）如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中物体始终不接触水底。已知物体质量为 4t，体积为 1m3。（g=10N/kg， 水 =1103kg/m3）（1 ）物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小；（2 ）物体下表面与水面距离为 3m 时，求物体下表面所受水的压强；（3 ）若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦
21、，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机对绳子的拉力；（4 ）物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，若电动机功率为 9kW、对绳子的拉力为 1.5104N，求物体上升的速度和滑轮组的机械效率（机械效率精确到 0.1%）。23 （ 11 分）解：（1 ）物体受到的浮力：F 浮 = G 排 = 水 V 排 g =1.0103kg/m31m310N/kg =1104N-2 分（2 ）物体下表面所受的压强：电动机P= 水 gh=1.0103kg/m310N/kg3m=3104Pa -2 分（3 ）物体的质量：m= 4t=4103kg物体所受的重力：G=mg= 4103kg10N/kg=4104N-
22、1 分动滑轮对物体的拉力：F 1=GF 浮 =4104N1104N=3104N 电动机对绳子的拉力：F 2=F1/3=3104N/3=1104N-2 分（4 ）由： vtWPs电动机拉动绳子的速度为： smNFP/6.015.W9431物体上升的速度为： -2 分smv/203滑轮组的机械效率为：-2 分%9.8105.44总有 NFGhFsGW评分标准：其他解法只要正确，即可得分。24 （2018东营） （11 分）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。 （ 水 =1103kg/m3，c 水 =4.2103J/(kg) ，g=10Nkg）
23、（1 ）开关 S1、 S2 处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；（2 ）求 R1 的阻值；（3 ）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；（4 ）在标准大气压下，使用高温档将初温是 12的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为 80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。项 目 参 数电源电压（V ） 220低温档功率（W ）275中温档功率55024 （ 11 分）解：（1 ）当开关 S1 闭合，S 2 接 B 时，为高温档。-1 分因为当开关 S1 闭合，S 2 接 B 时，电阻 R1、R 2 并联，电路中的总电阻最小，总功率最大，所以此状态为高温档。-2 分（2 ）当 S2
24、断开，S 1 闭合时，只有电阻 R1 接入电路，养生壶处于中温档。由 P=UI 得，正常工作时通过 R1 的电流为：AVUI5.20W1由 得，R 1 的阻值为：-2 分85.21AI（3 ） 由 P=UI 得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：-2 分VU107W低低 （4 ）水的质量：m= V=1103kg/m3110-3m3=1kg水吸收的热量：Q 吸 =cm(t-t0)=4.2103J/(kg)1kg(100-12)=3.69610 5J-2 分由: ，W= Pt 得吸烧开一壶水需要的时间为：（W）高温档功率（W ）1100容积（L ） 1R2BAR1S2S1220V甲 乙-2 分s
25、WJPQt4208.106935吸 评分标准：其他解法（说法）只要正确，即可得分。26. （2018德州）(10 分)我国首款大型水陆两栖飞机 “鲲龙”AG600 如图 24 所示，该飞机蓄满水后总质量 53.5t。为检测飞机性能，先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中：飞机盘悬在火场上方 150m 处，将所蓄水分次投下，每次投水 200kg，用时 20s 到达地面。在水面滑行测试中：飞机在水平面上以 10m/s 的速度沿直线匀速滑行了 60s，若飞机发动机牵引力的总功率始终保持 2.5106W。( 水 =1.0103kg/m3，g=10N/kg)求：(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开
26、水的体积；(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率；(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力。27. （ 2018德州）(8 分)实验小组的同学设计了如图 25(a)所示的电路，已知电源电压不变，闭合开关 S，调节滑动变阻器滑片 P 的位置，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图 25(b)所示的两条 U-I 图线。其中利用电压表 和电流表 的数据描绘出甲图线，利用 V1 A电压表 和电流表 的数据描绘出乙图线。 V2 A求：(1)定值电阻 R2 的阻值；(2)电源电压的大小及定值电阻 R1 的阻值；(3)R2 消耗的最大功率。29 （ 2018玉林）如图所示是打捞物体的模
27、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， 物 =7.6103kg/m3，g 取 10N/kg， 海水 取 1.0103kg/m3） 。求：（1 ）物体浸没在海水中受到的浮力；（2 ）物体在海底时的深度；（3 ）物体在海底时受到海水的压强；（4 ）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）【分析】 （1）物体排开海水的体积等于物体的体积，利用阿基米德
28、原理求浸没在海水中受到的浮力；（2 ）由图知，n=5，物体升高速度等于绳子自由端移动速度的 ，利用速度公式求物体在海底时的深度；（3 ）利用 p=gh 求物体在海底时受到海水的压强；（4 ）利用 G=mg=gV 求物体重力；设物体在水中电动机的功率为 P1，钢丝绳自由端的拉力为F1，P 1=F1v1；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，P 2=F2v2；而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%，据此求 F1、F 2 的大小关系；由图知，n=5，不计绳重和摩擦，拉力 F1= （G F 浮 +G 轮 ） ，F 2= （G+G 轮 ） ，进一步求出动
29、滑轮重力，物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率 = = 。【解答】解：（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 = 海水 gV 排 =1.0103kg/m310N/kg0.1m3=1000N；（2 ）由图知，n=5，物体升高的速度：v 物 = v= 0.5m/s=0.1m/s，由题意可得，物体在海底时的深度：h=v 物 t=0.1m/s560s=30m；（3 ）物体在海底时受到海水的压强：p= 海水 gh=1.0103kg/m310N/kg30m=3105Pa；（4 ）物体重力：G=mg= 物 gV=7.6103kg/
30、m310N/kg0.1m3=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，则 P1=F1v1=F10.5m/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，则 P2=F2v2=F20.49m/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：P 2=P1（1+12% ） ，代入数据可得：F 20.49m/s=F10.5m/s（1+12%） ，解得：F 2= 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 轮 ）
31、 ，F 2= （ G+G 轮 ） ，可得：（G+G 轮 ）= （GF 浮 +G 轮 ） ，解得：G 轮 =8F 浮 G=81000N7600N=400N，物体在海面下匀速上升过程中，动滑轮对物体的拉力 GF 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：= = = 100% 94.3%。答：（1）物体浸没在海水中受到的浮力为 1000N；（2 ）物体在海底时的深度为 30m；（3 ）物体在海底时受到海水的压强为 3105Pa；（4 ）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%。【点评】本题为力学综合题，考查了重力公式、密度公式、
32、速度公式、阿基米德原理、液体压强公式、功率公式、效率公式的应用。难点在第四问，利用提供的电动机功率关系求出动滑轮重力是关键。33 （2018 龙东）现代城市人口密度越来越大，交通越来越拥堵。电动平衡车是现代较轻便的代步工具，以其体积小巧，结构简洁和驱动安全等优点，成为短途出行的理想交通工具。某品牌平衡车的部分参数如表所示。质量为 50kg 的小明从家骑行该品牌平衡车去体育广场，最大速度匀速行驶 10min 到达体育广场，行驶中平衡车所受阻力为人和车总重的 0.1 倍。求：产品 电动平衡车电机额定功率 500W最大速度 18km/h单轮胎触底面积 20cm2续航 20km可爬坡角度 35轮胎个数
33、 2车身自重 10kg（1）小明家到体育广场的距离是多少？（2）小明在水平路面上骑行时，车对地面的压强是多少？（3）小明去体育广场过程中，平衡车的动力的功率是多少？【解答】解：（1）由表格数据可知，平衡车的最大速度：v=18km/h=5m/s，由 v= 可得，小明到体育广场的距离：s=vt=5m/s1060s=3000m；（2）车和小明的总重力：G=（m 人 +m 车 ）g=（50kg+10kg）10N/kg=600N ，小明在水平路面上骑易步车时，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，F=G，所以，车对地面的压强：p= = = =1.5105Pa；（3）小明和平衡车的总重力：G=600N，因
34、平衡车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，牵引力的大小：F=f=0.1G=0.1600N=60N，平衡车电机牵引力的功率：P= = =Fv=60N5m/s=300W。答：（1）小明的家到体育广场的距离为 3000m；（2）小明在水平路面上骑易步车时，车对地面的压强为 1.5105Pa。（3）小明去体育广场过程中，平衡车的动力的功率是 300W。29 （ 2018南京） 2018 年 2 月，一辆无人驾驶迷你巴士在南京试运行，如图所示它是一辆 “微型公交”，体现了“ 绿色环保、低碳出行” 的科学发展理念。（1 ）巴士行驶过程中，以巴士为参照物，路边的树是 运动 的（2
35、）为了安全，巴士设计的最大速度是 20km/h。若它匀速行驶 6km，耗时 20min，则巴士行驶的速度多大？（3 ）满载的巴士静止在水平地面上，总质量为 3000kg，若轮胎与地面的总接触面积为600cm2，则它对地面的压强是多少帕？（g 取 10N/kg）【分析】 （1）被研究的物体和参照物之间如果发生位置的改变，被研究的物体是运动的，如果没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的；（2 ）由速度公式计算巴士行驶的速度；（2 ）由于巴士静止在水平地面上，对地面的压力等于巴士的重力，知道受力面积，再利用 p=求巴士对地面的压强。【解答】解：（1 ）巴士行驶过程中，如果以巴士为参照物，路边的树和
36、巴士之间发生了位置改变，所以以巴士为参照物，树是运动的；（2 ）巴士匀速行驶 6km，耗时 20min，所以巴士行驶的速度：v= = =18km/h；（3 ）因为巴士静止在水平地面上，对地面的压力等于巴士的重力，即：F=G=mg=3000kg10N/kg=3104N，巴士对地面的压强：p= = =5105Pa。故答案为：（1）运动；（2 ）巴士行驶的速度为 18km/h；（3 ）巴士静止在水平地面上，对地面的压强为 5105Pa。【点评】本题考查了物体运动状态的判断、速度和压强公式的应用，计算中要注意物理量单位的统一，难度不大。30 （ 2018南京）在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映
37、水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为 16V，R 0 为定值电阻，L 为额定电压是 2.5V 的小灯泡，其 IU 关系的部分数据如图乙所示，AB 为长 14cm、阻值 60 粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），OP 为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重 2N 的圆球 P闭合开关 S，无风时，OP 下垂并与 A 端接触，此时电流表示数为 0.2A；有风时， OP 绕悬挂点 O 转动，风对球的作用力 F 方向始终水平向右，已知 OA 为 10cm，OP 始终与 AB 接触良好且无摩擦；求：（1 ）电流表示数为 0.2A 时，灯泡的电阻为 5 ；（2 ）无风时 R0 消耗的
38、电功率。（3 ）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力。【分析】 （1）电流表示数为 0.2A 时，通过灯泡的电流为 0.2A，由图乙得出灯泡此时的电压，利用欧姆定律即可求出灯泡的电阻；（2 ）无风时，根据 I= 和串联电路的特点求出定值电阻 R0 两端电压，利用 P=UI 即可求出 R0消耗的电功率；（3 ）闭合 S 时，灯泡、定值电阻 R0 和电阻丝串联；由于风对球施加的作用力越大， OP 的偏离角度越大，设此时 OP 与 AB 的接触点为 C，由于电阻丝连入电路的电阻越小，根据欧姆定律可知电路中的电流最大，所以根据灯泡的额定电流可得出电路中的最大电流，然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出
39、电阻丝连入电路的电阻，由于电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比，据此得出 AC 的长度，最后根据杠杆平衡条件和三角形的知识求出最大作用力。【解答】解：（1）由图可知，灯泡、定值电阻 R0 和电阻丝串联；因串联电路电流处处相等，所以，当电流表示数为 0.2A 时，通过灯泡的电流为 0.2A，由图乙可知此时灯泡两端的电压为 1V，则根据 I= 可得，灯泡的电阻：R L= = =5；（2 ）无风时，OP 下垂并与 A 端接触，电阻丝接入阻值最大为 60，根据 I= 可得，电阻丝两端的电压：U AB=IRAB=0.2A60=12V，根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得，R 0 两端的电压：U0=UUL
40、UAB=16V1V12V=3V，则此时 R0 消耗的电功率：P 0=U0I=3V0.2A=0.6W；（3 ）根据 I= 可得 R0 的阻值： R0= = =15；由于灯泡的额定电压为 2.5V，则电路中最大电流等于灯泡正常工作时的电流，由图乙可知最大电流为 I=0.3A，此时风对球的压力最大，OP 绕 O 转动的角度最大，设此时 OP 与 AB 的接触点为 C，则根据欧姆定律可得，R 0 两端的电压：U 0=IR0=0.3A15=4.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以 RBC 两端的电压：UBC=UU 额 U0=16V2.5V4.5V=9V，根据 I= 可得此时电阻丝连入电路的电阻
41、：RBC= = =30；由于电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比，则： = ，所以，BC= AB= 14cm=7cm，则 AC=ABBC=14cm7cm=7cm，如右图，把 OP 视为一根杠杆，F 的力臂为 OD，G 的力臂等于 PD，根据杠杆平衡条件可得：FOD=GPD，则： = ；由于OACODP，根据相似三角形的知识可得：= ，所以， = ，则：F= = 2N=1.4N。答：（1）5 ；（2 ）无风时 R0 消耗的电功率为 0.6W。（3 ）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力为 1.4N。【点评】本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道当灯泡正常
42、工作时电路中的电流最大。22.（2018长沙）某校科技小组参观完湘江航电枢纽后,了解到船只过船闸的时间很长，为此他们在网查阅资料，设计了一个船只升降实验模型。模型中的左右两个船厢 A、B 的容积均为2000cm3,质量均为 400g(含配件)。现关闭进水阀和排水阀，使柱形容器 E(质量不计)中有足够多的水，在船厢 A、B 中各装 800g 的水，整个装置静止后，圆柱体浮筒 D 浸在水中的深度为8cm，他们依次进行了如下(2)(3)的操作。假设绳子足够长，不计绳重和伸长，浮筒 D 与容器 E 始终无接触，且容器 E 的水无溢出，实验过程中设法确保装置平稳，忽略摩擦，木头不吸水， 木 水 。( 水
43、 =1.0103kg/m3，g 取 10N/kg)。(1)船厢中各装 800g 的水后,求每只船厢所受的总重力；(2)打开进水阀，在柱形容器 E 中注入一定质量的水，浮筒 D 上升,使船厢下降 10cm，再关闭进水阀，求：船厢 A 的总重力对 A 所做的功；此时浮筒 D 浸入水中的深度；(3)当操作(2)使船厢下降 10cm 后静止时,压强传感器柱形容器显示 4400Pa；接下来，用手使浮筒 D 保持此刻位置不变，再在两边船厢中同时放入代表船只的 800g 木块后，打开排水阀,放出 200cm3的水后关闭排水阀，然后松手,浮筒 D 仍然在原位置保持静止，绳 C 的拉力为 18N,压强传感器显
44、4000Pa；然后,把 800g 木块同时从船厢中取出，并在船厢中同时注满水，再把900g 和 1000g 的木块分别放入 A、B 船厢后，当整个装置静止时，压强传感器的示数为 p1；最后，打开进水阀向容器中缓慢注入 m 千克水，使压强传感器的示数为 3p1，再关闭进水阀。求浮筒 D 的质量和注入圆柱形容器 E 中的水的质量 m。考点：滑轮、重力、浮力专题：机械运动和力、机械能解析：（1）重力 G=mg=(0.4kg+0.8kg)10N/kg=12N ；（2）W=Fs=Gh=12N0.1m=1.2J；h 浸 =8cm；由 FC+G 动 =G 厢 ，可得 G 动 =G 厢 FC=20N-18N=
45、2N，由 p= 液 gh=400Pa， 3液 401./1/h=.4mcpPagkgmNkg由12NG 动 =GDF 浮20NG 动 =GDF 浮解得 F 浮 =8N， 3液 281.0/10/.4S=0cNghkgmkg；F 浮 = 水 gh 浸 h=1.010 3kg/m310N/kg0.08m0.02m2=16N ，F 浮 =16N8N=8N，G D=10N+16N=26N，m D=2.6kg；由 V=（S ESD）h， 3V20cE4+S=5mh；由 4000PaSE=G 水 +F 浮 ，G 水 =4000Pa25010-4cm28N=92N，注满水，20N+4N2N=G DF 浮 ，
46、F 浮 =4N，由于P1SE=G 水 +F 浮 =92N+4N=96N，3P1SE=G 水 +G 注 +F 浮 12G96注 0/1.2EPSNgkgm。故答案为：（1）12N；（2 ）1.2J；8cm。(3)19.2kg。21 （ 2018呼和浩特）天然水流蕴藏着巨大的能量，是人类可以利用的重要能源之一。兴建水电站可以把天然水流蕴藏着的巨大能量转换成电能，是水能利用的主要形式。有一处水利工程，在河流上修建了 115m 高的拦河大坝，如图所示。年平均水流总量为 31010m3该水利工程的主要任务包括防洪、发电和航运，在发电方面，年平均发电总量为 6109kWh现安装水轮发电机 20 台，每台水
47、轮发电机装机容量（即发电功率）为 9.26104kW （水的密度为1.0103kg/m3，g 取 10N/kg）求：（1 ）年平均水流总量所受的重力；（2 ）若上、下游水位差为 100m，年平均水流总量做的总功及转化为电能的效率；（3 ）若每台发电机平均年发电时间为 180 天，则平均每天约有多少台发电机在工作。【分析】 （1）利用 G=mg=Vg 求年平均水流总量所受的重力；（2 ）利用 W=Gh 求年平均水流总量做的总功，知道年平均发电总量，转化为电能的效率等于年平均水流总量做的总功与年平均发电总量之比；（3 ）若每台发电机平均年发电时间为 180 天，可求每天发电量，求出每台水轮发电机发电量，进一步求需要发动机数量。【解答】解：（1 ）年平均水流总量所受的重力：G=mg=Vg=1.0103kg/m331010m310N/kg=31014N；（2 ）年平均水流总量做的总功：W=Gh=31014N1
