【详解】
由图可知，小球悬浮在水中，受到的浮力F浮?G?6N，方向竖直向上，作用点可画在重心处．
【点睛】
本题考查了物体浮沉条件的应用以及力的图示法，要注意力的图示必须要确立一个标度，这样才能准确表示力的大小． 四、计算题
22． “东方红3”科学考察船（图1）于2018年顺利下水，标志着我国自主创新研发的科学考察船挺进世界一流船型行列。该船长103米、船宽18米、排水量5800吨、续航力1500海里。在一次航行中，从某一时刻开始，科考船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图2乙所示。海水的密度为1.02×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）满载时科学考察船受到的浮力；
（2）科学考察船吃水深度为5.5m时，船底受到的海水压强； （3）从第50s到100s内牵引力所做的功。
解析：（1）5.8×10N（2）5.61×10Pa（3）6.5×10J 【解析】 【详解】
（1）满载时科学考察船受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝5800×103kg×10N/kg＝5.8×107N； （2）船底受到水的压强：p＝ρgh＝1.02×10kg/m×10N/kg×5.5m＝5.61×10Pa；
（3）第50s到第100s内，由图甲可知牵引力F＝13×10N，由图乙可知船匀速行驶的速度v＝1m/s，由v＝可得，从第50s到100s内船行驶的距离：s＝vt＝1m/s×50s＝50m，第50s到第100s内牵引力做的功：W＝Fs＝13×10N×50m＝6.5×10J。
23．如图所示，灯泡L1（3V 1. 2W），R0为定值电阻，滑动变阻器R（
2A），电源电压可调．将滑
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动变阻器滑片P置于最右端，只闭合S3时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，这时测得R0两端的电压
U0?4V，电路消耗的功率为4. 4W．求：
（1）灯泡L1正常发光时的电阻R1； （2）滑动变阻器的最大阻值R最大；
（3）用灯泡L2（6V 6W）代替电路中的R0，通过灯泡L2的电流与其两端电压的关系如图所示，在保证电路安全和至少有一只灯泡正常发光的条件下：
①只闭合开关S3时，电源的电压最高不能超过多少伏？
②断开开关S3，同时闭合S1和S2时，电源的电压最低不能低于多少伏？ 解析：（1）7.5Ω（2）10Ω（3）8V（4）3V 【解析】 【详解】
U12(3V)2?（1）L1正常发光时的电阻是：R1?=7.5Ω P1.2W1（2）只闭合S3时，L1、R0与R串联，滑片P置于最右端，L1正常发光，由P?UI知道，
I1?P1.2W1??0.4A U13V通过电路的电流是：IR?I0?I1?0.4A R0两端电压是U0?4V，R0?U04V?=10Ω I00.4A2电路消耗的功率为4. 4W，P?IR R?P4.4W?=27.5Ω I2(0.4A)2R最大?R?R1?R0=27.5Ω-7.5Ω-10Ω=10Ω
（3）①只闭合S3，L1、L2及变阻器R串联，把滑片P置于最右端，使小灯泡L1正常发光，此时电路两端电压即为电源电压最大值．
电路中电流是：I?I2?I1?0.4A 由图像知道：I2?0.4A时，U2?1V
电源电压最大值是：U最大?U1?U2?IR=3V+1V+0.4A×10Ω=8V
②闭合开关S1、S2，断开S3，L1、L2并联后与变阻器R串联，把滑片P置于最左端，使小灯泡L1正常发光，此时电路两端电压即为电源电压最小值，且最小值是：U?U1?3V．
24．近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭．汽车出现故障后，需要进行维修．小明家的汽车发动机在维修时，工人师傅要用一个滑轮组(如图所示)把车里的发动机提起来．已知发动机质量为120kg，工人拉力为400N，在10s内发动机被提起了1m．求：
（1）发动机的重力是多少？ （2）滑轮组的机械效率是多少？ （3）工人师傅做功的功率是多少？
解析：（1）1200N；（2）75%；（3）160 W。 【解析】 【详解】
由图知，承担物重的绳子股数n=3，则s=3h．知道发动机质量，利用重力公式求其重，利用W=Gh求有用功；求出s=3h，知道拉力大小，利用W=Fs求总功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率；知道拉力做功和做功时间，利用功率公式求工人师傅做功的功率 （1）G=mg=120kg×10N/kg=1200N （2）W有=Gh=1200N×1m=1200J 滑轮组有4段绳，S=4h=4m W总=FS=400N×4m=1600J η= W有/ W总=1200J/1600J =75% （3）P= W总/t=1600J/10s=160W。 五、实验题
25．小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验（如图）：
（1）要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向______ （填“上”或“下”）调整．
（2）烛焰放距凸透镜20cm处，移动光屏至某位置，在光屏上得到一个等大清晰的像，则凸透镜的焦距是
（3）使烛焰向右移动2cm，此时应该将光屏向_________（填“左”或“右”）移至另一位置，才能得到一个倒立、________ （填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实像． 解析： 下 10 右、放大
【解析】（1）蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，三者在同一直线上，三者还要在同一直线上，像才能成在光屏的中央位置，所以应将蜡烛向下移动；（2）烛焰放在距凸透镜20cm处，移动光屏至某位置，在光屏上得到一个倒立、等大的实像，所以u=2f=20cm，所以f=10cm；（3）烛焰放在距凸透镜20cm处，烛焰向右移动2cm，物距减小，像距增大，所以光屏向右移动；物距为18cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。
26．小亮用标有“20Ω 1A”的滑动变阻器RA连接了如图所示电路，测额定电流为0.5A的小灯泡的额定功率．
（1）闭合S、S2，断开S1，当滑动变阻器RB的滑片在最左端，滑动变阻器RA的滑片在最右端时，电流表的示数为0.6A．
（2）________（填开关状态），移动滑动变阻器RA的滑片使电流表的示数为0.5A，小灯泡正常发光 （3）断开S1，闭合S、S2，保持滑动变阻器RA的滑片位置不动，调节滑动变阻器RB的滑片，使电流表的示数为0.5A．
（4）保持其中一个滑动变阻器滑片位置不动，将另一个滑动变阻器的滑片调到最左端，此时电流表的示数为1A．
（5）小灯泡的额定功率P额=________W． 解析：断开S2，闭合S、S1 3W 【解析】 【详解】
(1)由电路图知道，当闭合S、S2，断开S1，当滑动变阻器RB的滑片在最左端，滑动变阻器RA的滑片在最右端时，为RA的简单电路，又因为电流表的示数为0.6A，所以由欧姆定律知道，电源电源是：U=0.6A×20Ω=12V；
（2）由于小灯泡的额定电流是0.5A ，且移动滑动变阻器RA的滑片使电流表的示数也为0.5A，说明灯泡与滑动变阻器串联，所以，此时应是闭合S、S1，断开S2；设此时滑动变阻器接入电路的电阻值是RA′，灯泡的电阻是RL，由欧姆定律知道，RA??RL?12V?24? ； 0.5A（3）当断开S1，闭合S、S2，灯泡短路，当保持滑动变阻器RA的滑片位置不动，调节滑动变阻器RB的滑片，使电流表的示数为0.5A时，说明调节滑动变阻器RB接入电路的电阻是RB′，且RB?=RL，
(4)无论将哪一个滑动变阻器的滑片调到最左端，则其接入电路的电阻都是0，又因为此时电流表的示数为1A，所以，此时接入电路的电阻的阻值是12Ω，即说明RA?=RL=RB??12?；
2(5)由P?I2R 知道，小灯泡的额定功率是：P． 额=IRL??0.5A??12??3W2六、综合题
27．小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器，它的工作电路图和铭牌如图所示（图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化）则
（1）电热水器正常工作时，电路中电流是多大？（结果保留一位小数） （2）电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能是多少kw·h？
（3）根据题中电路图，再给你一个加热电阻R1和两个开关S1、S2，请你对该电热水器进行电路改装．设计要求：不同季节电热水器的额定功率不同，夏天额定功率是2111W，春、秋两季额定功率是4111W，冬季额定功率是6111W，请画出改装后的电路图，并计算R1．
（4）从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成什么后果及影响？(写一种) 解析：（1）18.2A；（2）1kw·h；（3）24.2Ω；（4）见解析 【解析】
试题分析：（1）电热水器正常工作时的电流以：I=P/U=4111W/221V=18.2A；
（2）电热水器消耗的功率：P=4111W=4kW，t=15min=1.25h，加热电阻R消耗的电能是：W=Pt=4kW×1.25h=1kw·h；
（3）由题意可知，两加热电阻并联，分别由一个开关控制，设计图如下：
夏天：断开S1，闭合S、S2时，R1接入电路，功率P1=2111W，R1=U2/P1=24.2Ω；
（4）可能是总电流过大、烧坏电路、保险丝熔断、空气开关跳闸、电能表工作不正常或损坏等． 【考点定位】电学综合计算
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