圖34PSabR1R2(16二模)41．如圖34所示電路，電源電壓保持不變，R2=40Ω。當滑動變阻器滑片P置于b端時，R1兩端電壓與R2兩端電壓之比為圖34PSabR1R2（1）當滑片P置于b端時，電路中的電流I；（2）當滑片P置于b端時，電阻R1接入電路的阻值；（3）當滑片P置于a端時，電路的總功率P。BED圖35CMMA(16二模)42．圖35是利用液壓起重機提升重物的示意圖，起重機工作過程中在幾個支腳M的作用下使車輪離開水平地面。在某次提升重物A的過程中，可繞D點自由轉動的吊臂BD始終保持水平方向，柱塞E始終保持豎直方向且作用于吊臂的C點。已知起重機質量為8000kg，支腳對地面的作用總面積S=0.2m2，CD=2m，BD=8m，mA=2000kg，物體A豎直勻速上升速度v=0.45m/s。忽略吊臂BED圖35CMMA（1）起重機提升重物A的功率PA；（2）起重機提升重物A的過程中，起重機對地面的壓強p；（3）起重機柱塞E對吊臂BD的支持力F；(16一模)卷揚機F圖32A41．用如圖32所示的滑輪組提升物體A，物體A受到的重力大小為GA。在勻速豎直提升物體A的過程中，物體A上升的速度大小為vA，滑輪組的機械效率為η。已知：GA=800N，vA=0.4m/s卷揚機F圖32A（1）動滑輪所受的重力G動；（2）拉力F做功的功率P。(15二模)45．如圖是某建筑工地利用滑輪組和卷揚機提起重物的示意圖．當以速度v1勻速提起質量為m1的建筑材料時，滑輪組的機械效率為η1，卷揚機拉力的功率為P1；當以速度v2勻速提起質量為m2的建筑材料時，滑輪組的機械效率為η2，卷揚機拉力的功率為P2．若η2﹣η1=5%，P1：P2=2：3，m1=90kg，動滑輪受到的重力G動=100N．滑輪與軸的摩擦、細繩受到的重力忽略不計，g=10N/kg．求：（1）提起質量為m1的建筑材料時卷揚機對繩的拉力F1；（2）兩次工作過程中，建筑材料上升的速度v1與v2之比．(15二模)46.如圖甲是一副小型起重機吊起貨物的圖片，貨物掛在動滑輪的下端，繩子的自由端通過放置在起重機上的卷揚機豎直向上拉動，最右端時為了防止吊起貨物時起重機向左傾倒而掛的配重．起重機吊起重物時主要結構可簡化成如圖乙所示．已知AB、CD、DE水平且長度為1m，BC段的水平距離CF也為1m，前輪與地的接觸點在B點的正下方，后輪與地的接觸點在D點的正下方．起重機的自重（含配重）為3×104N，重心在CD中點．起重機的鋼絲繩重和滑輪與軸之間的摩擦不計，g取10N/kg.（1）為使起重機吊起貨物時不發(fā)生傾倒，求起重機最多能吊起貨物的質量m；（2）當起重機吊起質量m1=2×102kg的物體以v=0.5m/s的速度勻速上升時，卷揚機的輸出功率P（3）當起重機吊起質量m2=3×102kg的物體仍以v=0.5m/s的速度勻速上升時，求卷揚機的輸出功率P(15一模)46．如圖甲所示為某實驗室的自動恒溫箱，該恒溫箱工作環(huán)境的溫度為15℃左右，恒溫箱內部的電路由控制電路和加熱電路兩部分組成，簡化后的電路圖如圖乙所示．控制電路中的電源兩端電壓為12V，定值電阻R1的阻值為5kΩ，R2為裝在恒溫箱內的熱敏電阻，如圖丙所示為R2阻值隨溫度變化的圖象．電壓鑒別器接在控制電路的A、B兩點間．當熱敏電阻R2的阻值發(fā)生變化時，A、B間的電壓UAB隨之發(fā)生變化．電壓鑒別器可通過內部的電磁繼電器控制加熱電路中開關S的通斷．當UAB小于2V時，鑒別器將使加熱電路中開關S閉合，使加熱電路的電熱絲通電而發(fā)熱，從而使箱內溫度升高；當UAB大于3V時，鑒別器將使開關S斷開，停止加熱．在分析電路時，可將電壓鑒別器內部視為斷路．求：（1）恒溫箱內部的溫度為20℃時，通過熱敏電阻R2的電流；（2）該恒溫箱內的溫度將保持在怎樣的范圍；（3）若想使此恒溫箱內的最高溫度升高到45℃，在鑒別器功能和熱敏電阻不變的條件下，通過計算說明可采取怎樣的措施？（14二模）38．（6分）（20如圖所示是某煲湯用的電熱鍋的工作電路圖，R1、R2是加熱電阻．通過220V電源，閉合S1、S2，電熱鍋處于加熱狀態(tài)，此時電熱鍋的功率為1000W．通過R1的電流為I1；當鍋內水沸騰時，S2自動斷開，S1仍閉合，電熱鍋處于保溫狀態(tài)．此時通過R1的電流為I2，已知I1=5I2．求：（1）加熱電阻R1的阻值；（2）電熱鍋處于保溫狀態(tài)時的功率；（3）某次使用電熱鍋做飯時，加熱用了30min，保溫用了30min，這次使用電熱鍋做飯需要的電費（電費按0.5元/度計算）．（14二模）39．如圖所示．某工地用固定在水平工作臺上的卷揚機（其內部有電動機提供動力）通過滑輪組提升水中的物體A，卷揚機工作時的功率始終是240W．杠桿CD可繞轉軸O在豎直平面內自由轉動，滑輪組固定在杠桿D端，配重E通過繩子固定在杠桿C端，杠桿始終保持水平平衡，且CO=2OD．物體A浸沒在水中被勻速提升的過程中，物體A的速度v1=0.3m/s．卷揚機的拉力為F1，滑輪組的機械效率為η；物體A完全離開水面被勻速提升的過程中，物體A的速度為v2，卷揚機的拉力為F2．已知組成滑輪組的每個滑輪質量均相同，物體A所受的重力GA=1000N，配重E所受的重力GE=1250N，F(xiàn)1：F2=2：3．杠桿CD與繩所受重力和滑輪與軸的摩擦均可忽略不計．g取10N/kg．求：（1）卷揚機的拉力F2；（2）滑輪組的機械效率η；（3）利用該裝置能夠提升其它物體的最大質量M．（14一模）39．在生產(chǎn)玻璃過程中，常用位于天車上的卷揚機（其內部有電動機提供動力）通過滑輪組和真空吸盤提升玻璃，如圖22甲所示。當卷揚機通過滑輪組提升質量為的玻璃并使玻璃以速度勻速上升時，卷揚對滑輪組繩端的拉力為，天車對卷揚機的支持力為，拉力的功率為，滑輪組的機械效率為；當卷揚機通過滑輪組提升質量為的玻璃并使玻璃以速度勻速上升時，卷揚機對滑輪組的拉力，天車對卷揚機的支持力為。已知拉力所做功隨時間變化的圖像如圖22乙所示，卷揚機的質量為，滑輪、的質量均為，，，吸盤和繩的質量及滑輪與軸的摩擦均可忽略不計，取。求：（1）的大??；（2）的大小；（3）與的比值。（13二模）38．圖22所示電路中，電源兩端電壓保持不變，滑動變阻器的最大阻值為R。當開關S、S1閉合，S2斷開，滑動變阻器的滑片P移到A端時，電阻R2的電功率為P2，電流表的示數(shù)為I1；當開關S、S2閉合，S1斷開時（滑片P位置不變），電阻R2的電功率為P2'，電流表的示數(shù)為I2，且P2:P2'＝16:25；當開關S閉合，S1和S2都斷開，滑動變阻器的滑片P移到某點C（圖中未畫出）時，滑動變阻器接入電路的電阻為RC，電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2，已知U1:U2＝1:2，這時R2的電功率為9W，RC的電功率為3W。（1）求I1與I2的比值；（2）求RA與RC的比值；R2R1S1S2R2R1S1S2S圖22CEOMBA（13二模）39．圖23是液壓汽車起重機從水中打撈重物的示意圖。C是卷揚機，E是液壓機的柱塞，能夠豎直向上支撐起重臂OMB。在起重臂的兩端分別固定有定滑輪，圖中虛線框內是懸掛在起重臂B端的滑輪組（未畫完整，其中A是定滑輪），卷揚機經(jīng)O點和B點的定滑輪拉動滑輪組的鋼絲繩自由端K，使重物始終以恒定的速度勻速上升。當重物完全浸沒在水中上升的過程中，地面對起重機的支持力N1為1.225×105N，柱塞E對起重臂的支撐力為F1，卷揚機對鋼絲繩自由端K的拉力T1為6.25×103N，滑輪組的機械效率為η；重物被完全拉出水面后上升的過程中，地面對起重機的支持力N2為1.375×105N，柱塞E對起重臂的支撐力為F2，卷揚機的輸出功率P2為5kW，對鋼絲繩自由端K的拉力為T2。已知定滑輪A的質量mA為200kg，虛線框內動滑輪的總質量mD為250kg，F(xiàn)1：F2=9：14。CEOMBA（1）被打撈的重物浸沒在水中時受到的浮力F??；（2）滑輪組的機械效率η；（3）卷揚機拉動鋼絲繩的速度v。圖19R1VS1PR2S2S3（13一模）38．如圖19所示，電源兩端電壓保持不變，R1、R2為定值電阻，開關S3始終閉合。閉合開關S1、斷開開關S2，滑動變阻器的滑片置于某位置M時（圖中未標出），滑動變阻器的阻值為RM，電流表的示數(shù)為I1，滑動變阻器的電功率PM為0.4W。保持開關S1閉合、開關S2斷開，將滑動變阻器的滑片置于某位置N時（圖中未標出），滑動變阻器的阻值為RN，電流表的示數(shù)為I2，電壓表的示數(shù)為U1，滑動變阻器的電功率PN仍為0.4W。斷開開關S1、閉合開關S2，滑動變阻器的滑片仍置于位置N時，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2圖19R1VS1PR2S2S3（1）滑動變阻器接入電路的阻值RM與RN之比；（2）定值電阻R1與R2的阻值之比；（3）改變開關狀態(tài)和調節(jié)滑動變阻器的阻值，使電路的電功率最大，求出電路的最大電功率。（13一模）39．圖20甲是某中學科技小組設計的打撈水池中物體出水面的裝置示意圖。BOE為一輕質桿，在其兩端分別固定著以OB和OE為半徑的兩段圓弧形的凹槽ABC和DEF，支點O為這兩段圓弧形凹槽對應的圓心。輕質繩G和H分別固定在圓弧形凹槽ABC的A點和DEF的D點，桿BOE旋轉時細繩總能在凹槽中，繩G和H拉力的力臂始終保持不變。固定在水平地面上的電動機M可以通過拉動繩子H帶動杠桿和滑輪組將水池中物體撈出水面。電動機M的質量m為52.5kg。電動機M用力拉動繩子H使柱形物體K始終以速度v勻速上升。物體K浸沒在水中勻速上升的過程中，滑輪組的機械效率為η1，電動機M對地面的壓強為P1；物體K全部露出水面勻速豎直上升的過程中，滑輪組的機械效率為η2，電動機M對地面的壓強為P2；電動機M對地面的壓強隨時間變化的圖象如圖20乙所示。已知物體K的底面積S=0.1m2，高h=0.2m，OB∶OE=3∶4，η1∶η2＝27∶28。細繩和杠桿的質量、滑輪及杠桿與軸的摩擦、細繩和凹槽的摩擦、水對物體的阻力均忽略不計，K出水前后水面高度的變化忽略不計，g（1）物體K完全浸沒時受到的浮力；（2）動滑輪的質量；甲圖20D電動機MKAOBEGFCH乙甲圖20D電動機MKAOBEGFCH乙p/×104Pa0t/s圖20S1L1L4L2L3S2S4S3（12二模）38．如圖20所示，電源兩端電壓U保持不變。當開關S1、S2閉合、S3、S4斷開時，電路中僅有L2燈正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為I1；當開關S1、S3閉合、S2、S4斷開時，電路中僅有L4燈正常發(fā)光，其兩端電壓為12V，此時L2燈消耗的功率為2.4W，電流表的示數(shù)為I2；當開關S1、S4閉合、S2、S3斷開時，電路中僅有L1燈正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為I3。已知圖20S1L1L4L2L3S2S4S3（1）I1與I2的比值；（2）請通過計算分別確定L1、L2、L3燈的額定電壓和額定功率值。電動機Q定滑輪K甲A升降傳動裝置電動機Q定滑輪K甲A升降傳動裝置動滑輪MB主體框架車位架動滑輪M載車板橫移電機P乙W/×103J0t/s②①圖21的鋼絲繩的質量和體積、滑輪與軸及杠桿支點處的摩擦、水對金屬材料的阻力均可忽略不計，g取10N/kg。求：（1）金屬材料浸沒在水中勻速上升時電動機牽引繩的功率P1；（2）動滑輪M的質量m0；（3）被打撈金屬材料的密度ρ金。（11二模）R1S1PR2ABLSV1V2S1圖2338．如圖23所示電路，電源兩端電壓保持不變，閉合開關S，斷開開關S1，調節(jié)滑動變阻器R2的滑片P使其接入電路的電阻值為其最大值的一半，電壓表V1的示數(shù)為U1，電流表的示數(shù)I1為0.2A；閉合開關S、S1，此時小燈泡L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)I2為0.5A；閉合開關S，斷開開關S1，調節(jié)滑動變阻器R2滑片P至B端，電壓表V2的示數(shù)為U2，再調節(jié)滑動變阻器R2R1S1PR2ABLSV1V2S1圖23（1）電阻R1和燈絲電阻RL的比值；（2）小燈泡L的額定電功率。GBACDEFO圖24（11二模）39．圖24是利用液壓汽車起重機從水中打撈重物的示意圖。A是動滑輪，B是定滑輪，C是卷揚機，D是油缸，E是柱塞，吊臂OB始終處于水平狀態(tài)。作用在動滑輪上共三股鋼絲繩，卷揚機轉動使鋼絲繩帶動動滑輪上升提起重物。當重物在水中勻速上升時起重機對地面的壓力為F1，柱塞E對吊臂的支撐力為N1，滑輪組的機械效率為η1；重物被完全提出水面后勻速上升時起重機對地面的壓力為F2，柱塞E對吊臂的支撐力為N2，滑輪組的機械效率為η2。已知動滑輪A的質量mA為250kg，重物被拉出水面后上升的速度v為0.2m/s，F(xiàn)1為1.2×105N，F(xiàn)2為1.5×105N，N1GBACDEFO圖24（1）被打撈的重物浸沒在水中時受到的浮力F浮的大??；（2）滑輪組的機械效率η1與η2之比；（3）被打撈的重物完全提出水面后，卷揚機牽引力。圖19CBO水蒸氣A排氣管D（10二模）39.如圖19所示，是某課外小組設計的鍋爐保險閥門裝置示意圖。A是圓柱體閥門，懸掛圓柱體閥門的細鋼絲繩從排氣管D穿出，排氣管的橫截面積S1=2cm2，鍋爐正常工作時圓柱體閥門被排氣管D壓在如圖所示位置；BC是輕質杠桿，當蒸汽壓強超過安全值時，圓柱體閥門A被水蒸汽向下壓離開排氣管口，水蒸汽沿排氣管口排出以保障鍋爐的安全，當蒸汽壓強低于安全氣壓時，圓柱體閥門上升賭注排氣管口。鍋爐內安全氣壓值為p=1.3×105Pa，已知圓柱體閥門A的質量m=500g，底面積S2=10cm2，外界大氣壓p0=1.0×105Pa，BO圖19CBO水蒸氣A排氣管D（1）鍋爐內剛好為安全氣壓時，水蒸氣對閥門A的壓力；（2）為使鍋爐安全，在杠桿C點通過定滑輪懸掛鐵錘的質量。R2S2V1V2L圖20S1S1PRBA（10二模）40．如圖20所示電路，設電源電壓不變，燈絲電阻不隨溫度變化，滑動變阻器的最大阻值為R。當開關S1、S2斷開，滑動變阻器的滑片P位于A端時，電壓表V2示數(shù)為U2，電阻R2和滑動變阻器消耗的總功率為P1=1W；當開關S1斷開，S2閉合時，電壓表V1示數(shù)為U1，燈正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為I；當開關S1、S2R2S2V1V2L圖20S1S1PRBA（1）燈正常發(fā)光時通過燈L的電流；（2）當開關S1、S2都閉合時，電路消耗總功率的最小值。圖21R1V2S2R2V1LS1（11一模）37．如圖21所示的電路中，電源兩端電壓不變，燈L上標有“4V2W”字樣，不計燈絲電阻受溫度的影響。當開關S1閉合、S2斷開時，燈泡正常發(fā)光，電壓表V1與V2的示數(shù)之比為6:7，電路消耗總功率為P；當開關S圖21R1V2S2R2V1LS1（1）當開關S1、S2均閉合時，電路中的電流；（2）電阻R1與R2的阻值；（3）當開關S1、S2均閉合時，電阻R2在1min內消耗的電能W。（11一模）38．圖22是某科研小組設計的高空作業(yè)裝置示意圖，該裝置固定于六層樓的頂部，從地面到樓頂高為18m，該裝置由懸掛機構和提升裝置兩部分組成。懸掛機構由支架AD和杠桿BC構成，CO:OB=2:3。配重E通過繩子豎直拉著杠桿B端，其質量mE=100kg，底面積S=200cm2。安裝在杠桿C端的提升裝置由定滑輪M、動滑輪K、吊籃及與之固定在一起的電動機Q構成。電動機Q和吊籃的總質量m0=10kg，定滑輪M和動滑輪K的質量均為mK。可利用遙控電動機拉動繩子H端，通過滑輪組使吊籃升降，電動機Q提供的功率恒為P。當提升裝置空載懸空靜止時，配重E對樓頂?shù)膲簭妏0=4×104Pa，此時杠桿C端受到向下的拉力為FC?？蒲腥藛T將質量為m1的物體裝入吊籃，啟動電動機，當?shù)趸@平臺勻速上升時，繩子H端的拉力為F1，配重E對樓頂?shù)膲簭姙閜1，滑輪組提升物體m1的機械效率為η。物體被運送到樓頂卸下后，科研人員又將質量為m2的物體裝到吊籃里運回地面。吊籃勻速下降時，繩子H端的拉力為F2，配重E對樓頂?shù)膲簭姙閜2，吊籃經(jīng)過30s從樓頂?shù)竭_地面。已知p1：p2=1:2，F(xiàn)1：F2=11:8，不計杠桿重、繩重及摩擦，g取10N/kg。求：圖22BE圖22BECODHA（2）機械效率η；（3）功率P。(16二模)41．解：（1）Q2=I2R2t，I=(EQ\F(Q2,R2t))1/2=0.1A（1分）（2），R1==Ω=60Ω（1分）（3）U=I(R1+R2)=0.1A×(60Ω+40Ω)=10VP=EQ\F(U2,R2)=EQ\F((10V)2,40Ω)=2.5W（1分）(16二模)42．解:（1）GA=mAg=2000kg×10N/kg=2×104NPA=GAv=2×104N×0.45m/s=9×103W（1分）（2）F壓=G機+GA=8000kg×10N/kg+2×104N=1.0×105Np==EQ\F(1.0×105N,0.2m2)=5×105Pa（1分）（3）GA×BD=F×CDF=EQ\F(GA×BD,CD)=EQ\F(2.0×104N×8m,2m)=8×104N（1分）2FGAG動答圖2(16一模)41．解:（1）滑輪組的機械效率：η=EQ\F(W有用,W總)=EQ\F(GA,GA+G動)2GAG動答圖2代入數(shù)據(jù)80%=EQ\F(800N,800N+G動)解得G動=200N（1分）（2）對動滑輪和物體A受力分析如答圖2所示。依據(jù)物體的平衡有2F=GA+G動解得F拉力F做功的功率：P=FvF=F×2vA=500N×2×0.4m/s=400W（2分）(15二模)45：（1）由圖知，滑輪組由兩段繩子承擔物重，設提起質量m1的建筑材料時卷揚機對繩的拉力為F1，根據(jù)動滑輪受力關系可得：F1=（G1+G動）=×（90kg×10N/kg+100N）=500N；（2）設兩次建筑材料上升高度為h，則：η1=×100%=×100%=×100%=90%；由題意知，η2=η1+5%=90%+5%=95%；由η2==得：G2===1900N；提起m2所用的拉力F2=（G2+G動）=×（1900N+100N）=1000N；由P=Fv得，第一次提升物體繩的速度v=，則此時物體上升的速度v1=v=；第二次提升物體繩的速度v′=，則此時物體上升的速度v2=v′=；則=：=×==．答：（1）提起質量為m1的建筑材料時卷揚機對繩的拉力F1為500N；（2）兩次工作過程中，建筑材料上升的速度v1與v2之比為4：3．【點評】本題是有關滑輪組的綜合計算題目，考查了滑輪組機械效率、省力特點、功率公式的應用，關鍵利用好所給的已知條件，有一定難度．(15二模)46（1）由乙圖起重機相當于一個杠桿，如圖所示：，根據(jù)杠桿的平衡條件：m貨g×AB=G起重機×（FC+CD），即：m貨×10N/kg×1m=3×104N×（1m+×1m），解得：m貨=4.5×103kg；（2）設提起重物的時間為t，此時滑輪組的機械效率：η=×100%=×100%=×100%≈90.9%；（2）提起質量m1物體時，由甲圖可知通過動滑輪繩子的段數(shù)n=4，鋼繩自由端速度vF=4v，P1=F4v，F(xiàn)===550N，起重機的鋼絲繩重和滑輪與軸之間的摩擦不計，提起質量m1物體時，F(xiàn)=×（G+G動），G動=4F﹣G=4×550N﹣2×102kg×10N/kg=200N，當提起質量為mF′=×（G′+G動）=×（3×102kg×10N/kg+200N）=800N，此時卷揚機的輸出功率：P2=F′×4v=800N×4×0.5m/s=1600W．答：（1）為使起重機吊起貨物時不發(fā)生傾倒，起重機最多能吊起貨物的質量為4.5×103（2）當起重機吊起質量m1=2×102kg的物體以v=0.5m/s的速度勻速上升時，卷揚機的輸出功率P（3）當起重機吊起質量m2=3×102kg的物體仍以x=點評：本題考查了杠桿的平衡條件、機械效率和功率的計算，過程復雜，有一定難度．關鍵是在不計繩重和摩擦時，用好公式F=（G+G動）．(15一模)46（1）由圖象知，當恒溫箱內部的溫度為20℃時，R2=25kΩ，此時電路總電阻為R=R1+R2=5kΩ+25kΩ=30kΩ=3×104Ω；通過熱敏電阻R2的電流為I===4×10﹣4A；（2）當U1=2V時，U2=U﹣U1=12V﹣2V=10V，因為==，所以R2===25kΩ，由圖象知，t=20℃；當U1′=3V時，U2=U﹣U1′=12V﹣3V=9V，因為==，所以R2′===15kΩ，由圖象知，t′=35℃；即該恒溫箱的溫度將保持在20℃～35℃之間；（3）由圖象知，當恒溫箱內溫度為45℃時，熱敏電阻阻值為10kΩ，UAB=3V時，加熱開關斷開，通過熱敏電阻的電流為I高==9×10﹣4A；此時R1的阻值變?yōu)镽1′=≈3.3×103Ω=3.3kΩ．所以若升高恒溫箱內的最高溫度，在鑒別器功能和熱敏電阻不變的條件下，可以減小定值電阻R1的值．答：（1）恒溫箱內部的溫度為20℃時，通過熱敏電阻R2的電流為4×10﹣4A；（2）該恒溫箱內的溫度將保持在20℃～35℃的范圍；（3）若想使此恒溫箱內的最高溫度升高到45℃，可以減小定值電阻R1的阻值．【點評】此題是一道聯(lián)系實際的電學應用題，考查了串聯(lián)電路的特點、歐姆定律計算公式及其變形公式的掌握和應用，讀懂題目信息，充分利用串聯(lián)電路特點，是解答此題的關鍵．（14二模）38（1）閉合S1、S2，電熱鍋處于加熱狀態(tài)，此時電路為R1的基本電路；由P=可知，加熱電阻R1的阻值：R1===48.4Ω；（2）由P=UI可得，I1===A，因為I1=5I2，所以I2=I1=×A=A，則電熱鍋處于保溫狀態(tài)時的功率：P保溫=UI2=220V×A=200W；（3）加熱30min消耗的電能：W1=Pt=1kW×0.5h=0.5kW?h，保溫30min消耗的電能：W2=P保溫t=0.2kW×0.5h=0.1kW?h，則總共消耗的電能：W=0.5kW?h+0.1kW?h=0.6kW?h；故這次使用電熱鍋做飯需要的電費：0.6kW?h×0.5元/kW?h=0.3元．答：（1）加熱電阻R1的阻值為48.4Ω；（2）電熱鍋處于保溫狀態(tài)時的功率為200W；（3）這次使用電熱鍋做飯需要的電費為0.3元．點評： 本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，根據(jù)題意得出電飯鍋的保溫狀態(tài)和加熱狀態(tài)是關鍵．（14二模）39（1）因為在勻速提升重物A、B的過程中，電動機的功率保持不變，因為P===Fv，所以：P=F14v1即240W=F1×4×0.3m/s，解得：F1=200N，又因為F1：F2=2：3，則F2=300N；（2）設每個滑輪重為G0，把動滑輪和物體A作為研究對象，受力分析如圖1和圖2所示：解得：G0=100NF浮=400N滑輪組的機械效率η====75%（3）利用該裝置提升其他物體時，設卷揚機提供的最大拉力為F．以杠桿為研究對象，受力分析如圖3所示，以配重E為研究對象，受力分析如圖4所示以杠桿D端下方的定滑輪為研究對象，受力分析如圖5所示，把動滑輪和物體作為研究對象，受力分析如圖6所示．因為T′1=T1，T′2=T2，GE=T1，T′1×OC=T′2×OD所以T2==1250N×2=2500N3F═T2﹣G0=2500N﹣100N=2400NF=800NG=4F﹣2G0=4×800N﹣2×100N=3000NM===300kg答：（1）卷揚機的拉力F2為300N；（2）滑輪組的機械效率75%；（3）利用該裝置能夠提升其它物體的最大質量300kg．點評： 此題考查學生對于利用滑輪組做功問題的理解和掌握，受力分析是解題關鍵．（14一模）39．解：（1）由題中W－t圖像解得P==480W…（2分）（2）根據(jù)η=……………（1分）解得：v1=0.6m/s已知：3v1=5v2解得：v2=0.36m/s……………（1分）（3）設動滑輪C所受重力為G0，卷揚機提升60kg玻璃時，滑輪組的機械效率為η=75%所以有η=，代入數(shù)據(jù)解得G0=80N………（1分）第一次提升60kg玻璃的過程中，玻璃、動滑輪C受力分析如答圖5（1）所示，動滑輪B受力分析如答圖5（2）所示，卷揚機受力分析如答圖5（3）所示。N1mg（2）（1）G03T1m1gF1′mBg2F1T1′（3）N2N1mg（2）（1）G03T1m1F1′mBg2FT1′（3）N2mg（5）（4）G03T2m2F2′mBg2FT2′（6）答圖5由答圖5（1）的受力分析可知T1=（m1g+G0）=（600N+80N）=N，因T′1=T1，由答圖5（2）可得F1=（T′1+mBg）=（N+40N）=N，因F′1=F1，由答圖5（3）可得N1=F′1+mg=N+1200N=N………………（1分）同理，由答圖5（4）可得T2=（m2g+G0）=（800N+80N）=N，因T′2=T2，由答圖5（5）可得F2=（T′2+mBg）=（N+40N）=N，因F′2=F2，由答圖5（6）可得N2=F′2+mg=N+1200N=N所以EQ\F(N1,N2)=…………………（1分） （其他解法正確均得分）（13二模）38．解：當開關S、S1閉合，S2斷開，滑動變阻器的滑片P移到A端時，等效電路如答圖4甲所示；當開關S、S2閉合，S1斷開時，等效電路如答圖4乙所示；I1RAR2P2甲I2R1R2PI1RAR2P2甲I2R1R2P2′乙I3R1RC丙R2U1U29W3W答圖4圖1分（1）由答圖4甲和答圖4乙，根據(jù)，得1分（2）由答圖4丙，由答圖4甲和乙，已知1分解得：R2=3RC，R1=RC，1分（3）由于電源兩端電壓一定，因此當開關S、S1、S2都閉合時，電路的總電阻最小，因此電路的電功率最大，此時等效電路如答圖5所示。設此時電路的電流為I4。I4RI4R2答圖5解得：Pm=25W1分（13二模）GF浮GF浮N1G0N2G0答圖6甲乙G（1）設液壓汽車起重機（包括滑輪組）受到的重力為G0，被提升物體受到的重力為G，以起重機和被提升物體整體做為研究對象，物體在水中和在空氣中的受力分析分別如答圖6甲和乙所示。圖1分G0+G=N1+F?、貵0+G=N2②1分①②聯(lián)立得出：F浮=N2-N1=1.375×105N-1.225×105N=1.5×104N1分（2）把吊臂作為一個杠桿，設吊臂B端受到的總拉力為FB、對應的力臂為l1，柱塞E的支撐力對應的力臂為l2。吊臂的受力分析如答圖7甲和乙所示。OMOMBF2FB2乙OMBF1FB1甲答答圖7根據(jù)杠桿平衡條件得出：FB1×l1=F1×l2FB2×l1=F2×l2則FB1:FB2=F1:F2=9:14把滑輪組和物體作為一個整體進行受力分析，如答圖8甲和乙所示。GF浮FB1GDFB2GD答圖8GF浮FB1GDFB2GD答圖8甲乙GGAGAG+GD+GA=FB2④③④聯(lián)立得出：FB1:FB2=（G+GD+GA-F?。?（G+GD+GA）=9:14則（G+mDg+mAg）:F浮=14:5（G+250kg×10N/kg+200kg×10N/kg）:1.5×104解得G=3.75×104N1分1分（3）以動滑輪和物體作為一個整體進行受力分析，如答圖9甲和乙所示。GDF浮nT1GnT2G答圖9GDF浮nT1GnT2G答圖9甲乙GDG+GD=nT2⑥1分由⑤得出：n=（G+mDg-F?。?T1=（3.75×104N+250kg×10N/kg-1.5×104N）/6.25×103N=4由⑥得出：T2=（G+mDg）/n=（3.75×104N+250kg×10N/kg）/4=104N由功率公式P2=T2v得出v=P2/T2=5×103W/104N=0.5m/s1分（13一模）38.解：當S1、斷開開關S2，滑動變阻器的滑片在某位置M時當S1、斷開開關S2，滑動變阻器的滑片在某位置N時當斷開開關S1、閉合開關S2，滑動變阻器滑片仍在某位置N時，當電路消耗的電功率最大時，RRMR1PM=0.4WUI1甲U1RNR1PN=0.4WUI2乙U2RNR2U丙R1UR2丁…………（圖1分）解：（1）PM=I12RM=0.4W，PN=I22RN=0.4W…………（1分）（2）由于電源電壓不變，I1（）=I2（）又，所以，…………（1分）在圖乙中，又，所以在圖丙中，，所以…………（1分）（3）PM=I12RM=（）2×RM=…………（1分），，所以：…………（1分）（其它解法正確也得分）（13一模）39．解：（1）（2）物體K浸沒在水中勻速上升時，以物體K和動滑輪的整體為研究對象，受力分析圖如答圖4甲所示；電動機M的受力分析圖如答圖4乙所示；杠桿兩端的受力分析圖如答圖4丙所示。3F3F1F浮GK+G動N1T1mg丙AOBEF1′FCDT1′甲乙答圖4，，，物體K全部露出水面勻速上升時，以物體K和動滑輪的整體為研究對象，受力分析圖如答圖5甲所示；電動機M的受力分析圖如答圖5乙所示；杠桿兩端的受力分析圖如答圖5丙所示。丙A丙AOBEF2′FCDT2′N2T2mg乙3F2GK+G動甲答圖5，，，分析圖20乙，在0-5s的時間里，p1=2.1×104Pa；在15-20的時間里p2=1.8×104Pa?！?分）解得：…………（1分）（3）分析圖20乙，在5-15s的時間里，物體K從上表面開始接觸水面到下表面離開水面。由于K出水前后水面高度的變化忽略不計：，…………（1分）K’全部露出水面后，電動機M的拉力由幾何關系，…………（1分）（其它解法正確也得分）（12二模）38.解：（1）當開關S1、S2閉合，開關S3、S4斷開時，當開關S1、S3閉合，開關S2、S4斷開圖3UL2額甲U=24VI1L1L2乙U=24VI2L圖3UL2額甲U=24VI1L1L2乙U=24VI2L2L4丙U=24VI3L1L3UL4額UL1額U2U1U3L2在圖甲中正常工作，在圖乙中工作電壓低于甲圖，所以I1>I2，L1在圖丙中正常工作，在圖甲中工作電壓低于丙圖，所以I3>I1，所以工作電路的三種狀態(tài)中，電流關系為I3>I1>I2，（1分）所以I1:I2=3:2（1分）（2）圖乙中U=24V，UL4額=12V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓關系可知U2=12V，P2=2.4W 根據(jù)P2=I2U2，解得I2=0.2A由I3:I1:I2=6:3:2，解得I1=0.3AI3=0.6A（1分）圖乙中L2燈沒有正常發(fā)光，所以其額定電壓大于12V，則L2燈額定電壓UL2額=18V。甲圖中L2燈正常發(fā)光，UL2額=18V，L1燈兩端電壓為U1=6V，由于此時L1燈不正常發(fā)光，所以其額定電壓可能為UL1額=12V或UL1額=18V圖丙中，L1燈正常發(fā)光，若UL1額=12V，則I1:I3=1:2，若UL1額=18V，則I1:I3=1:3，此種情況不符合已知電流關系，所以L1燈的額定電壓必為12V。圖丙中，L1燈正常發(fā)光，UL1額=12V，U3=12V，而L3燈不正常發(fā)光，則L3燈的額定電壓必為18V。（1分）圖甲可得R2=EQ\F(UL2額,I1)=EQ\F(18V,0.3A)=60Ω，R2=3R1，R1=20Ω，圖乙中R2=R4，圖丙中R1=R3=20Ω，根據(jù)P=EQ\F(U2,R)解得L1、L2、L3燈的額定功率分別為PL1額=7.2W，PL2額=5.4W，PL3額=16.2WL1燈的額定電壓和額定功率分別為12V，7.2W；L2燈的額定電壓和額定功率分別為18V，5.4W；圖4甲GQN1F1乙GQN2F圖4甲GQN1F1乙GQN2F2（12二模）39．解：（1）由圖像可知力F1做功的功率P1==v1=0.05m/s，根據(jù)P1=4F1v1，解得F1=6250N（1（2）升降傳動機構提升橫移傳動機構和汽車甲的過程中，以電動機Q為研究對象，受力情況如圖4甲所示；升降傳動機構提升橫移傳動機構和汽車乙的過程中，以電動機Q為研究對象，受力情況如圖4乙所示。（受力分析1分）F1＝F1，F(xiàn)2＝F2，N1＝GQ+F1，N2＝GQ+F2，根據(jù)=由上式解得F2=7750N（1分）根據(jù)圖像可知力F2做功的功率P2=根據(jù)P2=4F2v2，解得v2=0.05m/s（1分）（3）設載車板和動滑輪所受重力總和為G額外，，解得G額外=7×103N（1分）（1分）（其他解法正確的，均可相應得分）（12一模）38.解：電路消耗的總功率為P1，當開關S1閉合、S2斷開，滑動變阻器滑片P位于最右端時，電路消耗的總功率為P2，當開關S1閉合、S2斷開，滑動變阻器接入電路中的電阻為RA時，電路消耗的總功率為P3，當開關S1閉合、S2斷開，滑動變阻器接入電路中的電阻為RB時，電路消耗的總功率為P4，（1分）圖圖4RBR2R1UI4丁P4RAR2R1UU2I3丙P3乙R1UI2R2P2甲U1R2UPAI1RAP1（1）由圖4乙、丙得：=，P3=UI3，I2:I3=4:3所以EQ\F(P2,P3)=EQ\F(I2,I3)=EQ\F(4,3)（1分）（2）電源兩端的電壓不變，由圖4乙、丙得：EQ\F(I2,I3)=EQ\F(R1+R2+RA,R1+R2)=EQ\F(4,3)，R1+R2=3RA由EQ\F(P2,P3)=EQ\F(4,3)，P2-P3=1.2W，解得：P2=4.8W，P3=3.6W（1分）由圖4乙、丁得：=，P4=UI4，EQ\F(I2,I4)=EQ\F(P2,P4)=EQ\F(4.8W,2.4W)=EQ\F(2,1)EQ\F(I2,I4)=EQ\F(R1+R2+RB,R1+R2)=EQ\F(2,1)，R1+R2=RB解得：EQ\F(RA,RB)=EQ\F(1,3)（1分）（3）由圖4甲、丙得：EQ\F(U1,U2)=EQ\F(I1RA,I3（R1+R2）)=EQ\F(4,9)，解得：EQ\F(I1,I3)=EQ\F(4,3)，電源兩端的電壓不變，EQ\F(I1,I3)=EQ\F(R1+R2+RA,RA+R2)=EQ\F(4,3)，解得：EQ\F(RA,R2)=EQ\F(1,2)（1分）因為EQ\F(I2,I3)=EQ\F(4,3)，EQ\F(I1,I3)=EQ\F(4,3)，所以P1=P2=4.8W由圖4甲得：EQ\F(PA,P1)=EQ\F(RA,R2+RA)，解得：PA=1.6W（1分）（12一模）39.解：（1）金屬材料浸沒在水中勻速上升時，電動機牽引繩子的功率為P1=F1×3v1=200N×3×0.2m/s=120W（2分）圖7BCFB1FC1OFB1N1mEg圖6FC1圖53F1GQ+G0（2）金屬材料浸沒圖7BCFB1FC1OFB1N1mEg圖6FC1圖53FGQ+G0=FC1，=FB1，F(xiàn)C1·CO=FB1·OB=3F1+GQ+G0FB1=4(3F1+GQ+G0)圖83F2GQ+G0圖10BCFB2FC2O金屬材料離開水面后勻速上升的過程中，以支架、電動機Q、定滑輪K為研究對象，受力分析圖如圖8圖83FGQ+G0圖10BCFB2FC2OFB2N2mEg圖9=FC2，=FB2，F(xiàn)C2·CO=FB2N2mEg圖9=3F2+GQ+G0FB2=4(3F2+GQ+G0)（1分）解得：G0=50N，m0=5kg（1分）（3）金屬材料浸沒在水中勻速上升時，以動滑輪和被提升的金屬材料為研究對象，受力分析圖如圖11所示，金屬材料離開水面后勻速上升的過程中，以動滑輪和被提升的金屬材料為研究對象，受力分析圖如圖12所示。F1=F1，F(xiàn)2=F23F2G0+G圖12′3F1F浮G0+G圖113FG0+G圖12′3FF浮G0+G圖11′解得：F浮=400N，G=950N（1分）根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV，解得：V=EQ\F(F浮,ρ水g)=4×10-2m3金屬材料密度ρ=EQ\F(m,V)=EQ\F(G,gV)=2.4×103kg/m3（或2.375×103kg/m3）（1乙I2LU甲I1R1LR2/2UU1丙I3R1LUU2丁I4R1L3R2/4UP=1W（11二模）38、解：當開關S閉合、S2斷開，滑動變阻器R2接入電路電阻為其最大值一半時，電路如圖3甲所示；當乙I2LU甲I1R1LR2/2UU1丙I3R1LUU2丁I4R1L3R2/4UP=1W圖3（1）由圖甲、乙得：U1=I1RL，U=I2RL，I1=0.2A，I2=0.5A，解得：=。圖3因5U1＝6U2，解得=，所以解得：①（2）由圖甲得：解得：2R1+R2=3RL②由①②解得：由圖乙、丁得：I2RL=I4（R1＋＋RL）解得：I4=A，因P=UI4＝1W，解得：U=6V則P額=UI2＝3W（11二模）圖4圖5F1′F浮G0+GF2′G圖4圖5F1′F浮G0+GF2′G0+GF1′+F浮=G0+G①F2′=G0+G②F1=F1′，F(xiàn)2=F2′由①②解得：F浮=F2-F1=1.5×105N-1.2×105N=3×104N3T1F浮GA+G圖63T1F浮GA+G圖63T2GA+G圖73T1=GA+G-F?、?T2=GA+G④③/④得：圖8BOF圖9BOF以杠桿圖8BOF圖9BOF3T′1·BO=N1·FO⑤3T′2·BO=N2·FO⑥T1=T′1，T2=T′2⑤/⑥得：所以：解得：G=