1、期末复习较难计算题练习期末复习较难计算题练习 12019年 1月 23 日，温州轨道交通 S1 线一期工程（西段）正式营运，从桐岭站至奥体中心站，串联起铁路温州南站、瓯海中心区、中心城区、龙湾中心区等重要城市节点，全长为 34 千米。列车设计最高时速为140千米/小时，实际最高行驶速度控制为 120 千米/小时。 (1)若桐岭站至奥体中心站需要 40分钟，则全段平均速度为_千米/小时； (2)新型列车的供电方式有轨道上方的电线和车辆搭载的镍氢蓄电池供电。电车刹车制动的时候，电动机能发挥发电机的作用，利用制动能量给蓄电池充电。已知制动过程中的能量回收率为 40%，则将具有 3.6 106焦耳动能
2、的水平运动的列车制动停下，最终可以回收储存_焦的化学能； (3)如图为一节列车与铁轨、枕木放置于水平地面的示意图，若列车的总质量为 55 吨，铁轨与枕木的总质量为 65 吨，相关部位之间的受力面积数据如下表，求地面受到的压强为多少_？（g 取 10N/kg） 相关部位 列车与铁轨 铁轨与枕木 枕木与地面 受力面积（米2） 5 15 60 2如图甲所示为新型电饭锅，其简化的部分电路如图乙所示。R1和 R2均为电热丝（R2未画出） ，S是自动控制开关，自动控制开关向上与触点 a、b 接通，向下仅与触点 c接通；煮饭过程中，通过自动控制开关不断交替改变这样的接通方式，从而使饭得到最佳的口感和营养；如
3、图丙所示为这个电饭锅在某次煮饭全过程中电功率随时间的变化图像。 (1)电饭锅在这次煮饭的过程中消耗的电能。 (2)请你用两种不同的方法补全电路（画在答题卡上） ，并求出其中一种电路的 R1和 R2的阻值。 3如图为爬梯式混凝土搅拌机，它由搅拌部分和提升部分组成。工作时，搅拌机将原料加工成混凝土后自动倒入运料斗。在提升电机的带动下，运料斗通过顶端的定滑轮沿竖直爬梯上升到一定位置，然后将混凝土卸下。已知某型号爬梯式混凝土搅拌机部分参数如下表所示，试求： （1）若搅拌机与地面的总接触面积为 0.05m2，则工作前搅拌机对水平地面的压强是多大？ （2）若运料斗每完成一次运料平均耗时 1 分钟，每次装混
4、凝土质量为 400kg，则运送 50m3的混凝土需要多长时间？（混凝土的密度为 2 103kg/m3） （3）某次该搅拌机在 10s内将装有 4000N混凝土的运料斗提升到 10m高度，则提升过程中运料斗受到爬梯的阻力是多大？（不计绳重、滑轮摩擦及空气阻力） 型号 JZM 整机质量/kg 2000 空的运料斗重/N 600 提升电机功率/kW 5 4夜幕下，路边 LED 灯将道路照得犹如白昼，这种 LED 是通过光电转换来供电的。如图是某小区利用太阳能给 LED 路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R 是光敏电阻，此光敏电阻的阻值 R、流过线圈电流 I 与光照度 E（单位勒克斯，符号 l
5、x）之间的几次实验数据如下表所示： 光照度 E/lx 5 10 15 20 25 30 光敏电阻 R/ 60 30 20 15 12 10 控制电路电源电压 4.5V，线圈电阻不计，保护电阻 R0阻值 130，当线圈 A中的电流30.0mAI 时，动触点 D 与静触点 G、H接触。 (1)白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照为多少勒克斯（lx）时，路灯开始工作？ (2)LED 路灯的额定功率 40W，一只 LED 路灯正常工作一晚上（12小时）消耗多少电能？ (3)请分析解释如果需要更早闭合路灯，则可以提高 R0的阻值，请对此进行分析。
6、5某型号挖掘机的质量 3000kg， 两履带与地面接触的总面积 1.5m2。挖掘机在 6s 内将装满铲斗质量为 0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度 h2m （如图乙所示） （取 g10N/kg）求： （1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大？ （2）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功多少？ （3）若发动机的总功率是 20kW，挖泥过程中挖掘机的机械效率多大？ 6 小丽同学用弹簧秤测量金属块的重力时， 发现超出弹簧秤的量程， 于是她设计了如图所示的装置去测量。图中:1:3OA OB，用细绳把金属块悬挂于 A点，用弹簧秤在 B点施加一个竖直向上的力，当OB杠杆水平静止时，弹
7、簧秤读数为 1.8 牛。接着开始向容器中加水，当金属块浸没于水中后，弹簧秤读数为 1.2牛。 (1)金属块的重力为多少牛？ (2)金属块的密度为多少 kg/m3？ 7如图所示，F14N，F23N，此时物体 A 相对于地面静止，物体 B以 0.1m/s 的速度在物体 A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦） 。计算： (1)F2的功率为多少？ (2)弹簧测力计读数为多少？ (3)物体 A和地面之间有摩擦力为多少？ 8如图甲为塔式起重机示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送。 （动滑轮重、绳重及摩擦不计） (1)为保持平衡，平衡臂长度越短的塔式起重
8、机，配备的平衡重的质量应越_（选填“大”或“小”） 。 (2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，若钢丝绳能承受的最大拉力为 2.5 104牛，则能吊起货物的质量不能超过_千克。 (3)若起升电动机可以将 80%的电能转化为机械能，则将重为 1.2 104牛的货物提升到 30 米的高度，用时 50秒，该起升电动机的实际功率是多少瓦？_ 9如图所示装置图，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为 600N的货物提至高处，人对绳的拉力 F1为 400N，货物在 1min 内匀速上升了 5m. （1）请在图上画出绳子的绕法；_ （2）求滑轮组的机械效率以及拉力的功率；_ （3）如果重物是 1000N，要把重物提
9、升 5m，求拉力做的功。_ 10小灯泡作为中学最常使用的电学元件之一，通常认为其电阻不随温度而发生变化，但在实际应用中其电阻并非定值，现设计一个测量某种型号小灯泡IU图像的电路如图甲，电源电压恒为 6V，滑动变阻器最大电阻 30 (1)当开关 S1，S2均闭合，滑片处于 a 端时，求电流表 A1的示数； (2)当开关 S1闭合，S2断开，滑片离 a 端13处时，电流表 A2的示数 0.2A，求此时小灯泡的电阻； (3)在开关 S1闭合，S2断开的情况下，某同学描绘出小灯泡IU图像如图乙，求图中 C 点对应的电路中滑动变阻器消耗的功率。 期末复习较难计算题练习期末复习较难计算题练习 12019年
10、 1月 23 日，温州轨道交通 S1 线一期工程（西段）正式营运，从桐岭站至奥体中心站，串联起铁路温州南站、瓯海中心区、中心城区、龙湾中心区等重要城市节点，全长为 34 千米。列车设计最高时速为140千米/小时，实际最高行驶速度控制为 120 千米/小时。 (1)若桐岭站至奥体中心站需要 40分钟，则全段平均速度为_千米/小时； (2)新型列车的供电方式有轨道上方的电线和车辆搭载的镍氢蓄电池供电。电车刹车制动的时候，电动机能发挥发电机的作用，利用制动能量给蓄电池充电。已知制动过程中的能量回收率为 40%，则将具有 3.6 106焦耳动能的水平运动的列车制动停下，最终可以回收储存_焦的化学能；
11、(3)如图为一节列车与铁轨、枕木放置于水平地面的示意图，若列车的总质量为 55 吨，铁轨与枕木的总质量为 65 吨，相关部位之间的受力面积数据如下表，求地面受到的压强为多少_？（g 取 10N/kg） 相关部位 列车与铁轨 铁轨与枕木 枕木与地面 受力面积（米2） 5 15 60 【答案】51 1.44106 2104Pa 【分析】 (1)已知桐岭站至奥体中心站的距离和运行时间，由svt可求出全段的平均速度。 (2)根据WW电动即可求出回收储存的化学能。 (3)已知列车、铁轨与枕木的总质量，根据Gmg可求出总重力，即为对地面的压力，根据FpS求出地面受到的压强。 【详解】 (1)1全段的平均速
12、度。 34km51km/h40h60svt (2)2根据WW电动可得，回收储存的化学能为 6640%JJ3.6 101.44 10WW电动 (3)3地面受到的压力 3612()(5565) 10 kg 10N/kg1.2 10 NFGmm g 则地面受到的压强 6421.2 10 N2 10 Pa60mFpS 2如图甲所示为新型电饭锅，其简化的部分电路如图乙所示。R1和 R2均为电热丝（R2未画出） ，S是自动控制开关，自动控制开关向上与触点 a、b 接通，向下仅与触点 c接通；煮饭过程中，通过自动控制开关不断交替改变这样的接通方式，从而使饭得到最佳的口感和营养；如图丙所示为这个电饭锅在某次煮
13、饭全过程中电功率随时间的变化图像。 (1)电饭锅在这次煮饭的过程中消耗的电能。 (2)请你用两种不同的方法补全电路（画在答题卡上） ，并求出其中一种电路的 R1和 R2的阻值。 【答案】(1)0.275kW h；(2) ；第一种，73.3、36.7；第二种，110、220 【分析】 (1)根据丙图，计算出在这 30min 内两种不同功率对应的时间，然后根据WPt分别计算出消耗的电能，最后将它们相加即可。 (2)根据公式2UPR可知，当电压相同时，功率不同，其实就是电路的总电阻不同；只要通过开关 S 的切换，能够改变电路里总电阻的大小即可，据此设计电路图，并计算出对应的阻值。 【详解】 (1)根
14、据丙图可知，电饭锅以 660W的功率工作的时间 10min+5min=15min=0.25h 以 440W的功率工作的时间 5min+10min=15min=0.25h 那么在这次煮饭过程中消耗的电能为 120.66kW 0.25h0.44kW 0.25h0.275kW hWWW (2)第一种：当开关 S 与 c接通时，两个电阻串联；当开关与 a、b 两个触点接通时，短路电阻 R2，如下图所示： 第二种： 当开关 S 接通 a、 b 触点时， 两个电阻并联； 当开关接通 c触点时， 断开电阻 R1， 只有电阻 R2工作，如下图所示： 按第一种计算： 当 S与 a、b接通，此时 R2短路，功率较
15、大为 660W，则有 2211220V73.3660WURP（） 当 S与 c 接通，此时 R1和 R2串联，功率为 440W，则有 222220V 110440WURP总（） 故电阻 R2的阻值 2111073.336.7RRR总 按第二种计算： 当 S与 c 接通，只有 R1工作，功率为 440W，则有 2211220V 110440WURP（） 当 S与 a、b接通，此时 R1和 R2并联，总功率为 660W，则 R2的功率 2660W440W220WP 故电阻 R2的阻值 2222220V 22022WURP（） 3如图为爬梯式混凝土搅拌机，它由搅拌部分和提升部分组成。工作时，搅拌机将
16、原料加工成混凝土后自动倒入运料斗。在提升电机的带动下，运料斗通过顶端的定滑轮沿竖直爬梯上升到一定位置，然后将混凝土卸下。已知某型号爬梯式混凝土搅拌机部分参数如下表所示，试求： （1）若搅拌机与地面的总接触面积为 0.05m2，则工作前搅拌机对水平地面的压强是多大？ （2）若运料斗每完成一次运料平均耗时 1 分钟，每次装混凝土质量为 400kg，则运送 50m3的混凝土需要多长时间？（混凝土的密度为 2 103kg/m3） （3）某次该搅拌机在 10s内将装有 4000N混凝土的运料斗提升到 10m高度，则提升过程中运料斗受到爬梯的阻力是多大？（不计绳重、滑轮摩擦及空气阻力） 型号 JZM 整机
17、质量/kg 2000 空的运料斗重/N 600 提升电机功率/kW 5 【答案】(1)54 10 Pa；(2)250min；(3)400N 【分析】 (1)根据表中给出的搅拌机的质量，利用Gmg求出搅拌机的重力，即可知其对地面的压力，根据FpS求出对地面的压强。 (2)根据混凝土的体积和密度，利用公式mV求出运送混凝土的总质量，根据总质量和一次运送的质量求出运送次数，即可求出运送时间。 (3)根据表中给出的电机功率，利用WPt求出总功，利用WGh求出克服混凝土做的有用功，即可求出额外功，再根据()WGf h斗额求出提升过程中运料斗受到爬梯的阻力。 克服物体重力做的功为有用功，克服运料斗重力和阻
18、力做的功为额外功，求出阻力。 【详解】 (1)工作前搅拌机对水面地面的压力 42000kg 10N/kg2 10 NFGmg 工作前搅拌机对水平地面的压强 4522 10 N4 10 Pa0.05mFpS (2)50m2的混凝土的质量 333550m2 10 kg/m1 10 kgmV 总总 故运送 50m2的混凝土需要的时间 51 10 kg1min250min400kgtmtm总总 (3)电机总功 345 10 W 10s5 10 JWPt 总 提升混凝土做的有用功 44000N 10m4 10 JWG h 混有 则此过程中的额外功 4445 10 J4 10 J1 10 JWWW 额总有
19、 根据()WGf h斗额可知，提升过程中运料斗受到爬梯的阻力 41 10 J600N400N10mWfGh额斗 答：(1)工作前搅拌机对水平地面的压强是54 10 Pa；(2)运送 50m3的混凝土需要时间 250min；(3)提升过程中运料斗受到爬梯的阻力是 400N。 4夜幕下，路边 LED 灯将道路照得犹如白昼，这种 LED 是通过光电转换来供电的。如图是某小区利用太阳能给 LED 路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R 是光敏电阻，此光敏电阻的阻值 R、流过线圈电流 I 与光照度 E（单位勒克斯，符号 lx）之间的几次实验数据如下表所示： 光照度 E/lx 5 10 15 20
20、25 30 光敏电阻 R/ 60 30 20 15 12 10 控制电路电源电压 4.5V，线圈电阻不计，保护电阻 R0阻值 130，当线圈 A中的电流30.0mAI 时，动触点 D 与静触点 G、H接触。 (1)白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照为多少勒克斯（lx）时，路灯开始工作？ (2)LED 路灯的额定功率 40W，一只 LED 路灯正常工作一晚上（12小时）消耗多少电能？ (3)请分析解释如果需要更早闭合路灯，则可以提高 R0的阻值，请对此进行分析。 【答案】(1)15lx；(2)0.48kWh；(3)若要更早的亮灯，当光照度
21、更亮的时候，光敏电阻的阻值会变小，电流会大于 30 毫安，触点 D此时与静触点 G、H接触，不会与 EF接触，只有把电流减小到 30毫安以下，若要使电流减少到 30毫安以下，就需要提高 R0的阻值 【分析】 (1)由题意可知，当线圈 A中的电流30.0mAI 时，触动点 D 与静触点 G、H接触，路灯开始工作，根据欧姆定律求出电路中的电流为 30.0mA 时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出光敏电阻的阻值，然后根据表格数据得出对应的光照强度即可得出答案。 (2)LED 路灯正常工作时的功率和额定功率相等，根据WPt求出消耗的电能。 (3)路灯开始工作时的电流不变，根据欧姆定律可知电源电压降低时
22、电路中总电阻的变化，进一步可知光敏电阻的变化，根据表格数据可知光照强度的变化，然后得出答案。 【详解】 (1)由题意可知，当线圈 A中的电流30.0mAI 时，触动点 D与静触点 G、H 接触，路灯开始工作，由UIR可得，电路中的电流 I=30.0mA 时，电路中的总电阻 4.5V1500.03AURI总 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则光敏电阻的阻值 0150 13020RRR总 由表格数据可知，对应的光照强度为 15lx，即傍晚，当光照小于 15lx 时，路灯开始工作。 (2)由WPt可得，LED 路灯正常工作一晚上消耗的电能 340 10 kW 12h0.48kW hWPt (3)
23、若要更早的亮灯，当光照度更亮的时候，光敏电阻的阻值会变小，电流会大于 30毫安，触点 D此时与静触点 G、H接触，不会与 EF 接触，只有把电流减小到 30 毫安以下，若要使电流减少到 30毫安以下，就需要提高 R0的阻值。 答：(1)傍晚，当光照小于 15lx 时，路灯开始工作；(2)LED 路灯的额定功率 40W，一只 LED 路灯正常工作一晚上消耗 0.48kWh的电能；(3)若要更早的亮灯，当光照度更亮的时候，光敏电阻的阻值会变小，电流会大于 30毫安，触点 D 此时与静触点 G、H接触，不会与 EF 接触，只有把电流减小到 30 毫安以下，若要使电流减少到 30 毫安以下，就需要提高
24、 R0的阻值。 5某型号挖掘机的质量 3000kg， 两履带与地面接触的总面积 1.5m2。挖掘机在 6s 内将装满铲斗质量为 0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度 h2m （如图乙所示） （取 g10N/kg）求： （1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大？ （2）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功多少？ （3）若发动机的总功率是 20kW，挖泥过程中挖掘机的机械效率多大？ 【答案】 （1）2 104Pa； （2）1.5 104J； （3）12.5% 【详解】 （1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压力为 F=G=mg=3000kg 10N/kg=30000N，则
25、挖掘机对地面的压强为 p=Fs=230000N1.5m=2 104Pa。 （2）挖掘机水平移动时对泥土不做功，只有将泥土挖起过程中对泥土做功，为 W=G土h=m土gh=0.75 103kg 10N/kg 2m=1.5 104J。 （3）挖掘机挖泥过程中发动机做的总功为 W总=P总t=20 103W 6s=1.2 105J，则挖泥过程中挖掘机的机械效率为 =WW总=451.5 10 J1.2 10 J=12.5%。 6 小丽同学用弹簧秤测量金属块的重力时， 发现超出弹簧秤的量程， 于是她设计了如图所示的装置去测量。图中:1:3OA OB，用细绳把金属块悬挂于 A点，用弹簧秤在 B点施加一个竖直向
26、上的力，当OB杠杆水平静止时，弹簧秤读数为 1.8 牛。接着开始向容器中加水，当金属块浸没于水中后，弹簧秤读数为 1.2牛。 (1)金属块的重力为多少牛？ (2)金属块的密度为多少 kg/m3？ 【答案】(1)5.4N；(2)3103 kg/m3 【分析】 (1)未浸入水时杠杆在拉力和金属块的重力作用下处于转动平衡状态，则由杠杆的平衡条件可求得金属块的重力。 (2)当金属块浸入水中时，由杠杆的平衡条件可求得绳对 A点的拉力，而绳对重物的拉力与重物对绳子的拉力为作用力与反作用力，故可知金属块所受拉力，则由力的合成可求得浮力； 然后根据浮力公式FgV浮液排可求得金属块排开水的体积，即可得金属块的体
27、积，由重力公式可求得金属块的质量，则由密度公式可求得金属块的密度。 【详解】 (1)用细绳把金属块悬挂于 A 点，用弹簧秤在 B 点施加一个竖直向上的力，当 OB 杠杆水平静止时，弹簧秤读数为 1.8 牛，则根据杠杆平衡条件可得 1F OBG OA 此金属块的重力 131.8N5.4N1OBGFOA (2)浸没水中后由杠杆平衡条件可知 2F OBF OA 此时 A点处绳的拉力 231.2N3.6N1OBFFOA 此时金属块受重力G、浮力F浮及拉力F而处于平衡状态，则有 GFF浮 则金属块受到的浮力 5.4N3.6N1.8NFGF浮 由FgV浮液排可得，排开水的体积 43331.8N1.8 10
28、 m1.0 10 kg/m10N/kgFVg浮排水 由于浸没在水中，则金属块的体积 431.8 10 mVV排 金属块的质量 5.4N0.54kg10N/kgGmg 则金属块的密度 33430.54kg3 10 kg/m1.8 10 mmV 答：(1)金属块的重力为 5.4N；(2)金属块的密度为 3103 kg/m3。 7如图所示，F14N，F23N，此时物体 A 相对于地面静止，物体 B以 0.1m/s 的速度在物体 A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦） 。计算： (1)F2的功率为多少？ (2)弹簧测力计读数为多少？ (3)物体 A和地面之间
29、有摩擦力为多少？ 【答案】(1)0.6W；(2)9N；(3)2N 【分析】 (1)由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度等于物体 B移动速度的 2倍，利用PFv求拉力做功功率。 (2)不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数，即定滑轮受到向左的拉力等于拉力 F2的 3 倍。 (3)对于物体 A， 受到的力为 B 向左的摩擦力、 向右的拉力、 地面向右的摩擦力， 据此求地面向右的摩擦力。 【详解】 (1)由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度 22 0.1m/s0.2m/svv物 拉力做功功率 223N 0.2m/s0.6WPF v (2)不计弹簧
30、测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数 233 3N9NFF (3)对于物体 A，受到 B向左的摩擦力 222 3N6NBfF 由于 A受到 B向左的摩擦力、向右的拉力、地面向右的摩擦力，水平方向处于三力平衡，则物体 A 受到地面向右的摩擦力 16N4N2NBffF地 答：(1)F2的功率为 0.6W；(2)弹簧测力计读数为 9N；(3)物体 A和地面之间有摩擦力为 2N。 8如图甲为塔式起重机示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送。 （动滑轮重、绳重及摩擦不计） (1)为保持平衡，平衡臂长度越短的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越_（选填“大”或“小”） 。
31、 (2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，若钢丝绳能承受的最大拉力为 2.5 104牛，则能吊起货物的质量不能超过_千克。 (3)若起升电动机可以将 80%的电能转化为机械能，则将重为 1.2 104牛的货物提升到 30 米的高度，用时 50秒，该起升电动机的实际功率是多少瓦？_ 【答案】大 5000 9000W 【分析】 (1)根据杠杆的平衡条件1 12 2FlFl分析判断。 (2)图乙中的滑轮为动滑轮， 根据2GF计算出能吊起货物的总重力， 然后根据Gmg计算货物的质量即可； (3)首先根据公式 WGh机械计算出起重机做的机械功，然后根据WW机械电计算出电动机消耗的电能，最后根据WPt电电
32、计算出电动机的实际功率即可。 【详解】 (1)1根据甲图可知，平衡臂的长度其实就是阻力臂，平衡重就是阻力，而物体重力是动力，到支点的距离为动力臂；根据公式1 12 2FlFl可知，当动力臂和物体重力不变时，平衡臂越短，那么平衡重就应该越大。 (2)2能吊起货物的重力 4422 2.5 10 N 5 10 NGF 能吊起的货物的质量 45 10 N5000kg10N/kgGmg (3)3起重机做的机械功 451.2 10 N 30m3.6 10 JWGh机械 电动机消耗的电能 553.6 10 J4.5 10 J80%WW机械电 电动机的实际功率 54.5 10 J9000W50sWPt电电 9
33、如图所示装置图，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为 600N的货物提至高处，人对绳的拉力 F1为 400N，货物在 1min 内匀速上升了 5m. （1）请在图上画出绳子的绕法；_ （2）求滑轮组的机械效率以及拉力的功率；_ （3）如果重物是 1000N，要把重物提升 5m，求拉力做的功。_ 【答案】 75%；66.7W 6000J 【详解】 (1)要求施力方向向下，从绳子末端开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，这样反复完成，绕法如图所示； (2)由图可知，n=2，则绳子末端移动的距离： s=2h=2 5m=10m 滑轮组的机械效率： =WW有总 100%=1GhFs 100%=600N 5m400N
34、10m 100%=75% 拉力做的功： W1=F1s=400N 10m=4000J 拉力做功功率： P1=1Wt=4000J60s66.7W （3）挂 600N 重物时，绳重及摩擦不计，F1=12(G轮+G物)，动滑轮的重力为： G轮=2F1G物=2400N600N=200N 挂 1000N 重物时，拉力： F2=12(G轮+G物)=1 2(200N+1000N)=600N 绳子末端移动的距离为s=10m，拉力做的功： W=F2s=600N 10m=6000J 答：(1)滑轮的绕法如上图所示； (2) 滑轮组的机械效率为 75%，拉力的功率为 66.7W； (3) 如果重物是 1000N，要把
35、重物提升 5m，拉力做 6000J 的功。 10小灯泡作为中学最常使用的电学元件之一，通常认为其电阻不随温度而发生变化，但在实际应用中其电阻并非定值，现设计一个测量某种型号小灯泡IU图像的电路如图甲，电源电压恒为 6V，滑动变阻器最大电阻 30 (1)当开关 S1，S2均闭合，滑片处于 a 端时，求电流表 A1的示数； (2)当开关 S1闭合，S2断开，滑片离 a 端13处时，电流表 A2的示数 0.2A，求此时小灯泡的电阻； (3)在开关 S1闭合，S2断开的情况下，某同学描绘出小灯泡IU图像如图乙，求图中 C 点对应的电路中滑动变阻器消耗的功率。 【答案】(1)0.2A；(2) 10；(3
36、) 0.63W 【分析】 (1)当开关 S1，S2均闭合，滑片处于 a 端时，电路为 R最大阻值的简单电路，电流表 A1测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的电流。 (2)当开关 S1闭合，S2断开，滑片离 a端13处时，灯泡与变阻器串联，电流表 A2测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据题意得出变阻器接入电路中的电阻，利用电阻的串联求出此时小灯泡的电阻。 (3)在开关 S1闭合，S2断开的情况下，根据图乙读出灯泡两端的电压和通过的电流，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻，根据PUI求出滑动变阻器消耗的功率。 【详解】 (1)当开
37、关 S1，S2均闭合，滑片处于 a 端时，电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路，电流表 A1测电路中的电流，由欧姆定律可得，电流表 A1的示数 16V0.2A30IUR (2)当开关 S1闭合，S2断开，滑片离 a端13处时，灯泡与变阻器串联，电流表 A2测电路中的电流，电路中的总电阻 26V300.2AURI总 此时变阻器接入电路中的电阻 121302033RR 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则此时小灯泡的电阻 L302010RRR 总 (3)在开关S1闭合， S2断开的情况下， 由图乙可知， 图中C点灯泡两端的电压UL=3.9V， 通过灯泡的电流IL=0.3A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，则变阻器两端的电压 RL6V3.9V2.1VUUU 因串联电路中各处的电流相等，则变阻器接入电路中的电阻 RRRL2.1V70.3AUURII 此时滑动变阻器消耗的功率 RRRRL2.1V 0.3A0.63WPU IU I 答：(1)当开关 S1，S2均闭合，滑片处于 a 端时，电流表 A1的示数为 0.2A；(2)当开关 S1闭合，S2断开，滑片离 a 端13处时，小灯泡的电阻为 10；(3)在开关 S1闭合，S2断开的情况下，图中 C点对应的电路中滑动变阻器接入电路的阻值为 7，滑动变阻器消耗的功率为 0.63W。
