苏科版九年级下册《专项突破（五）计算专题》2024年同步练习卷（含答案）
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| 名称 | 苏科版九年级下册《专项突破（五）计算专题》2024年同步练习卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 482.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-29 08:52:59 | ||
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文档简介
苏科版九年级下册《专项突破（五）计算专题》2024年同步练习卷
一、计算题：本大题共23小题，共184分。
1.如图是一辆满载防疫物资的货车，货车满载时，车轮与水平地面接触的总面积为，对地面的压强为。货车到送货地点要经过一座长1280m路面平直的桥梁，这座桥限重55t。
货车以的速度匀速经过此桥需要多长时间？车长忽略不计
请通过计算货车满载时车和货物的总质量，判断货车是否允许通过这座桥？
若经过此桥时发动机的输出功率为200kW，求货车受到的阻力。
2.如图，塔式起重机上的滑轮组将重为的重物匀速吊起1m时，滑轮组的机械效率为，g取。
求提升重物做的有用功；
求绳端的拉力；
若动滑轮的质量为20kg，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。
3.如图所示，在科普节目《加油，向未来》中，有一项对抗性实验，甲、乙两人站在平衡板上。滑轮组将平衡板提升至一定高度后，两人在平衡板上挪动，并保持平衡板平衡。若甲的质量为55kg，乙的质量为45kg，平衡板质量分布均匀，重心在点O。甲、乙两人竖直站在平衡板上，滑轮组将平衡板匀速提升至离地面5m的高度处，提升过程中平衡板始终保持水平平衡，拉力F为6250N，滑轮组的机械效率为取，求：
拉力做的总功。
提升平衡板和人所做的有用功。
平衡板的质量。
4.如图所示，图甲是某大型起吊装置，图乙是其机械起吊部分的简化示意图，已知物体A质量为500kg，底面积为，不计绳重、机械部分摩擦和水的阻力，请完成以下问题。
起吊前物体A静止在地面上，其对地面的压强是多少？
如图乙所示，当绳子自由端的拉力为1000N时，地面对物体A的支持力为1650N，增加绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m，请计算此时整个机械的机械效率。
工人师傅利用该装置将另一物体B以的速度匀速放入水中的过程中，绳子拉力功率随时间变化关系如图丙所示，请计算物体B的密度。
5.质量为60kg的工人站在水平地面上，用如图装置匀速打捞浸没在长方形水池中的物体，物体重2000N、体积为物体未露出水面前，滑轮组机械效率为不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦，g取。求：
物体浸没在水中受到的浮力。
动滑轮的总重力。
若物体以不变的速度上升，当它完全露出水面以后，人拉绳子做功的功率
6.某同学设计了一款如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，，竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上，下端连在杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定，不计杆的重力。图乙是力传感器的示数随水箱中水的质量变化的图像。求：取
力传感器示数为0时，物块M排开水的体积；
物体M的密度。
7.如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为12V，电压表量程，电流表量程，滑动变阻器标有“”，滑片P每移动1cm，的电阻变化，定值电阻。求：
刚开始不接电压表，当滑片P位于最左端时，求电流表的示数；
某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，此时电压表的示数；
当电压表示数为3V时，的阻值是多少？保留一位小数
8.如图是某工厂观测水位的原理图。电源电压，定电阻，滑动变阻器R长20cm，最大阻值。且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化滑片P移动过程中摩擦不计。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB，其底面积为、高为。弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示不计弹簧质量，连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长。求：
当物体AB刚好完全浸没时，物体AB受到的浮力大小。
当物体AB逐渐被拉起至下表面刚好离开水面的过程中，弹簧伸长了多少cm。
闭合开关S后，当物体AB刚好完全浸没时，滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置，物体AB逐渐被拉起至下表面刚好离开水面时，电压表的示数是多少？
9.如图所示，电源电压保持不变，小灯泡规格是“”，，滑动变阻器上标有“”，电压表选用量程。断开，闭合S和，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光。求：
小灯泡正常发光时的电流。
电源电压。
断开，闭合S和，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率是多少？
10.标有“”字样的小灯泡和其他的电学元件连成电路，如图1。当只闭合开关时，滑动变阻器滑片P从右向左滑动的过程中记录下电压表示数和电流表示数I，并绘制出对应的图像如图，且当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光。已知定值电阻，求：
电源电压U；
小灯泡正常发光时的电阻；
当、、均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，整个电路消耗的电功率P。
11.某些电阻的阻值会随温度的变化而明显改变，利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计，从而用来测量温度。在如图甲所示的电路中，电流表量程为，电源电压恒为6V，为滑动变阻器，电阻R作为温度计的测温探头。当时，R的阻值随温度t的变化关系如图乙所示。闭合开关S后，把R放入环境中，调节滑动变阻器，使电流表指针恰好满偏即，然后保持的阻值不变。
在环境中通电30s，整个电路消耗的电能是多少？
滑动变阻器接入电路的电阻为多大？
再把测温探头R放到环境中时，R消耗的电功率多少？
12.如图甲，L是标有“6V3W”的小灯泡，其关系如图乙所示，是标有“”的定值电阻，是标有“”的变阻器，电压表量程。当开关、、都闭合，且将滑片P调至a位置时，灯泡正常发光，电流表示数为。
求电阻的阻值；
断开，闭合、，调节滑动变阻器，电压表的示数为3V，求小灯泡消耗的电能；
闭合开关、，断开开关，在保证电路安全的情况下，求滑动变阻器的滑片移动的过程中，电阻的电功率变化范围。
13.如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，和均为电烤箱中的加热元件，的阻值为。当只闭合时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。求：
低温挡工作时，电路中的电流是多少？
发热电阻的阻值是多少？
小明发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？不考虑电阻值随温度的变化
14.某款汽车质量为1600kg，车轮与地面总接触面积为某次在水平高速公路上以速度匀速行驶了，所受阻力为汽车重力的倍。燃油的热值为，g取。求：
汽车静止时，对水平地面的压强。
牵引力做功的功率。
若燃油完全燃烧，内燃机的效率是，至少消耗多少kg燃油？
15.采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为70kg，摩托车质量为150kg。
小明买食品时，将摩托车停在超市门前的水平地面上，摩托车与地面接触面积为，求摩托车对地面的压强。
采购食品后，小明将80kg的食品装上车，在限速为的水平路面上以的速度匀速行驶50s，行驶时受到的阻力为总重力的倍，若消耗的汽油完全燃烧放出的热量，求摩托车发动机的实际输出功率和效率。
16.在2021年广州新能源汽车展览会上，各款车型争奇斗艳，参展的新能源汽车大部分为电动汽车。如表为某款电动汽车的参数，请完成下面的计算：
整车质量 960kg 电池额定输出电压 150V
单个轮胎与地接触面积 电池额定输出电流 80A
轮胎个数 4
电动汽车的重力为多少？
电动汽车空载静止在水平地面上时，对地面的压强多大？
若电动机工作时把的电能转化为机械能，电动汽车在额定功率下以匀速行驶时，所受平均阻力是多少？
若普通汽车行驶时平均阻力与电动汽车相同，汽油燃烧的能量转化为机械能的效率为。普通汽车以的速度匀速行驶80km，需要消耗多少千克汽油？汽油的热值是
17.如图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离即冲程长。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。
排量
输出功率 120kW
转速
该发动机在1s内做功______ J，单缸排量______ L；
每个做功冲程里，发动机做功______ J；
在做功冲程里，燃气对活塞的压强______ Pa。
18.车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因，因此限制车辆超载有着重要意义。某物理兴趣小组设计了一个模拟超载报警装置，如图1所示。为了增大检测重量，他们使用了一个水平杠杆OAB，O为支点，OB长120cm，AB：：1，模拟车辆放置在托盘内。已知电源电压恒定不变，报警器的阻值恒为，压敏电阻R固定放置，压敏电阻R的阻值与所受到的压力F变化的关系如图2所示。闭合开关S，托盘空载时，电流表的示数为；当模拟车辆重量逐渐增大，电流表示数达到时，报警器开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量及压杆的大小均忽略不计。求：
由图2可知，压敏电阻R的阻值随着所受到的压力F增大而______；检测时，杠杆A点受到的压力与杠杆B端受到的支持力大小之比为______；
托盘空载时压敏电阻的阻值为______，电源电压为______V；
报警器刚好开始报警时，压敏电阻的阻值为______，设定的托盘限载重量为______N，电路消耗的总功率为______W。
若换用15V的电源，为保证报警器仍在原设定的托盘限载重量时报警，应在杠杆上水平调节托盘底部触点A的位置。试计算说明触点A应调节至距O点多少cm处？
19.某兴趣小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为米，均匀电阻丝AB长为30厘米，阻值为15欧，电源电压U恒为9伏，保护电阻为3欧，电压表量程伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅如表数据可知风速及风级。
风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级
风速米/秒
风压帕
无风时，求通过的电流；
为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为几级；
某日从天气预报得知，第二天风力等级将会达到五级，风速v预计为，在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上，电路将如何改进，在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数，经查阅资料后得知，该挡风板所受的风压与风速的平方成正比，其关系式为，其中k为常量，数值为，假设你为改小组成员，请你计算出风速为时，改进后的电路中电压表的示数。
20.某科技小组设计了一个跳绳计数器，如图甲、乙电路所示。已知电源电压，，电阻箱调到，是个标有“6V 3W“的自动计数器，是一种光敏元件。当绳子挡住了射向的红外线时，的电阻会变大，信号触发器两端电压时就使乙图电路中闭合，使自动计数器计数一次。图丙是对某位同学的跳绳项目进行测试后，信号触发器记录的某一时段AB间的电压随时间变化的图像。
自动计数器正常工作时的电流；
如丙图，该同学跳绳一分钟，自动计数器消耗的电能。设该同学测试过程中每次跳绳的时间相等，中间没停顿；
绳子挡住了射向的红外线，信号触发器接通受控电路时，和的电阻的值为多少？
由于整个装置工作时间较长，导致的电压逐渐减小，现场又没有适合的电源更换，为了能使计数器正常工作，可以对甲图电路做的调节是______ 。
21.小明设计的一个温控电加热装置，原理如图所示，电压，为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大。电磁铁线圈电阻不计，当导线中的电流大于或等于10mA时，衔铁吸下与下触点A接触；当电流小于10mA时，衔铁松开与B触点接触，，。
衔铁刚被吸下时，求的阻值。
求该电加热器处于加热挡时的电功率。
若该电加热器的保温时功率是加热时功率的，求的阻值。
22.如图甲所示为某电子体重计的简化原理图，电源两端电压恒为12V，定值电阻的阻值为，显示体重大小的仪表实质是量程为的电流表，压力传感器R的阻值与所受压力F关系如乙图所示，OBA为带踏板的杠杆，O为支点且AO：：1，踏板、压杆和杠杆OBA的质量均忽略不计。闭合开关，当人站在踏板上，杠杆OBA在水平位置平衡，通过仪表A的示数就可以知道人的质量。
若通过的电流为50mA时，求两端的电压；
某次测体重时，压杆对压力传感器R的压力为120N，求整个电路消耗的电功率；
求该体重计的最大测量值是多少？
如果保持电子体重计结构和电流表量程不变，只在电路中用一个电阻来替换，使体重计的最大测量值变为126kg，计算说明应将更换为多大的电阻？
23.在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为16V，为定值电阻，L为额定电压是的小灯泡，其关系的部分数据如图乙所示，AB为长14cm、阻值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；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：
电流表示数为时，灯泡的电阻为______；
无风时消耗的电功率。
为保护电路，允许风对球施加的最大作用力。
二、综合题：本大题共2小题，共20分。
24.某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻，为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量的关系如图乙所示。闭合开关S，
试问：
当水位处于位置A时，电压表的示数为多少？
水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？
水位由位置A降至B这一过程，电压表的示数变化了多少？
已知，g取
25.图1是药液自动添加模拟装置，可绕O点自由旋转的轻质杠杆A端通过轻绳挂着一装有药液的容器，B端固定一轻质三角支架，支架与固定不动的压力敏感电阻保持水平接触挤压，杠杆保持水平平衡。已知：电压，容器质量为，AO长，BO长。当导线1中的电流时，感应开关K闭合，药液泵启动向容器中添加药液，药液添加至导线1中的电流时，感应开关K断开，药液泵停止工作。设阻值与支架所施加压力F的关系图线如图2所示，将S闭合，药液自动添加模拟装置开始工作。取
若仅将桶中药液质量增加，则受到的压力变______ ，导线1中的电流变______ 。
若电阻箱R调至，则药液泵工作时，桶中的药液质量最大可达多少kg。
若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大，可将电阻箱R的阻值调______ ，理由是：______ 。
图3是压力敏感电阻消耗的最大电功率与电阻箱R的阻值关系图像，由图像可知：
①与R的关系：与R成______ 。
②当电阻箱R的阻值为且消耗的电功率最大时，桶中药液质量为多少kg。
答案和解析
1.【答案】解：根据得，货车以的速度匀速经过此桥需要的时间为：；
根据知，该货车满载时，静止在水平路面上对地面的压力：
，
因为在水平面上，
所以压力等于重力，即货车满载时车和货物的总重力为：，
根据知，货车满载时车和货物的总质量为：
；
，所以这辆货车允许通过这座桥；
根据知，
货车受到的牵引力为：
，
因货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，货车的阻力大小为：；
答：货车以的速度匀速经过此桥需要64s；
货车满载时车和货物的总质量为50t；货车允许通过这座桥；
货车受到的阻力为。
【解析】已知货车行驶的速度和桥长，利用的变形公式即可求得货车以的速度匀速经过此桥需要的时间；
已知车轮与水平地面接触的总面积和对地面的压强，利用压强公式的变形公式即可求得货车满载时对地面的压力即货车满载时车和货物的总重力，再根据的变形公式即可求得货车满载时车和货物的总质量；和这座桥限重55t进行比较即可判断货车是否允许通过这座桥；
根据算出牵引力，根据货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求出货车受到的阻力。
本题考查了重力公式和压强公式、做功公式、功率公式、以及二力平衡条件的应用，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。
2.【答案】解：提升重物做的有用功：；
由图可知，绳子自由端移动的距离：，
由可知，拉力做的总功：，
由可知，绳端的拉力：；
动滑轮的重力：，
克服动滑轮做的额外功：，
由可知，总的额外功：，
克服摩擦和钢丝绳重所做的功：。
答：提升重物做的有用功为；
绳端的拉力为2500N；
克服摩擦和钢丝绳重所做的功为。
【解析】利用求提升重物做的有用功；
由图可知，绳子自由端移动的距离，利用求拉力做的总功，利用求绳端的拉力；
根据求动滑轮的重力，利用求克服动滑轮做的额外功，利用求总的额外功，克服摩擦和钢丝绳重所做的功等于总的额外功减去克服动滑轮做的额外功。
本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、额外功和机械效率的计算，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
3.【答案】解：由图可知，绳子自由端移动的距离：，
拉力做的总功：；
由可知，提升平衡板和人所做的有用功：；
由可知，平衡板和人的总重力：，
由可知，平衡板和人的总质量：，
则平衡板的质量：。
答：拉力做的总功；
提升平衡板和人所做的有用功为；
平衡板的质量为900kg。
【解析】由图可知，绳子自由端移动的距离，利用求拉力做的总功；
利用求提升平衡板和人所做的有用功；
利用求平衡板和人的总重力；根据求平衡板和人的总质量，进而求出平衡板的质量。
本题考查了重力公式、使用滑轮组时功和机械效率公式的灵活运用，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
4.【答案】解：起吊前物体A静止在地面上对地面的压力：，
起吊前物体A静止在地面上对地面的压强：；
当绳子自由端的拉力为1000N时，地面对物体A的支持力为1650N，
以动滑轮和物体A为整体受力分析可知，整体受到竖直向上4股绳子的拉力、地面对物体A的支持力和竖直向下的动滑轮与物体总重力作用处于平衡状态，
由整体受到的合力为零可得：，
则动滑轮的总重力：，
增加绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m，
因不计绳重、机械部分摩擦和水的阻力，
所以，此时整个机械的机械效率：；
工人师傅利用该装置将另一物体B以的速度匀速放入水中过程中，
由图乙可知，滑轮组绳子的有效股数，所以绳子自由端的移动速度为，
由图丙可知，当物体B位于空中匀速下降时，绳子的拉力功率，
由可得，绳子的拉力：，
由可得，物体B的重力：，
则物体B的质量：，
当物体B完全浸没在水中匀速下降时，绳子的拉力功率，
绳子的拉力：，
由可得，物体B受到的浮力：，
由可得，物体B的体积：，
则物体B的密度：。
答：起吊前物体A静止在地面上，其对地面的压强是4000Pa；
此时整个机械的机械效率为；
物体B的密度为。
【解析】起吊前物体A静止在地面上对地面的压力和自身的重力相等，根据求出其大小，利用求出起吊前物体A静止在地面上对地面的压强；
当绳子自由端的拉力为1000N时，地面对物体A的支持力为1650N，以动滑轮总重力和物体A为整体受力分析，根据整体受到的合力为零列出等式即可求出动滑轮的总重力；增加绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m，不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力，利用求出此时整个机械的机械效率；
工人师傅利用该装置将另一物体B以的速度匀速放入水中过程中，根据图乙读出滑轮组绳子的有效股数，得出绳子自由端移动的速度，根据图丙得出物体B位于空中匀速下降时绳子的拉力功率，利用求出绳子的拉力，再利用求出物体B的重力，从而求出物体B的质量；根据图丙得出物体B完全浸没在水中匀速下降时绳子的拉力功率，利用求出绳子的拉力，再利用可得求出物体B受到的浮力，根据求出物体B的体积，再根据求出物体B的密度。
本题考查了重力公式和压强公式、滑轮组机械效率公式、功率公式、滑轮组绳子拉力公式、阿基米德原理、密度公式的综合应用等，明确滑轮组的总功和正确得出物体B的体积是关键，有一定的难度。
5.【答案】解：物体浸没在水中受到的浮力：
；
不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦，
装置机械效率为：
，
解得：；
由图可知，，
；
当它完全露出水面以后，人拉绳子做功的功率为：
。
答：物体浸没在水中受到的浮力为1000N
动滑轮的总重力为250N；
若物体以不变的速度上升，当它完全露出水面以后，人拉绳子做功的功率为225W。
【解析】根据可求物体浸没在水中受到的浮力；
不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦，根据，已知装置机械效率为，可求动滑轮重；
由图可知，，由算出拉力，根据算出当它完全露出水面以后，人拉绳子做功的功率。
本题为力学综合题，考查了浮力、机械效率以及功率的计算，题目较难。
6.【答案】解：由图乙可知，水箱中没有水时，压力传感器受到的拉力，
由杠杆的平衡条件可得，则，
物体M的质量：，
水箱中水质量为时，压力传感器受到的拉力为6N不变，此时M没有受到浮力作用，即水箱中水质量为1kg时，液面恰在M下表面处；
水箱中水质量为时，压力传感器受到的拉力先变小后变大，变小时，M受到向上浮力作用逐渐变大，M对杠杆OAB的B端有向下的拉力逐渐变小；
压力传感器受到的拉力为零时，M受到向上浮力等于M重力作用，M对杠杆OAB的作用力为零；
物块M排开水的体积：；
继续加水时，M受到向上浮力逐渐变大，M重力不变，M对杠杆OAB的B端向上的支持力逐渐大，
水箱中水质量为时，压力传感器受到的拉力为24N不变，即B端受到M对杠杆OAB力不再变化，则此时M完全浸入，
由杠杆的平衡条件可得，，则，
对M受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，
则此时M受到的浮力，
由可得M的体积：，
物体M的密度：。
答：力传感器示数为0时，物块M排开水的体积为；
圆柱形物体M的密度为。
【解析】由图乙可知，水箱中没有水时，压力传感器受到的拉力，根据杠杆的平衡条件求出物体M的重力，根据求出其质量；
水箱中水质量为时，压力传感器受到的拉力为6N不变，此时M没有受到浮力作用，即水箱中水质量为1kg时，液面恰在M下表面处；水箱中水质量为时，压力传感器受到的拉力先变小后变大，变小时，M受到向上浮力作用逐渐变大，M对杠杆OAB的B端有向下的拉力逐渐变小；压力传感器受到的拉力为零时，M受到向上浮力等于M重力作用，M对杠杆OAB的作用力为零；根据求出此时M排开水的体积；
继续加水时，M受到向上浮力逐渐变大，M重力不变，M对杠杆OAB的B端向上的支持力逐渐大，水箱中水质量为时，压力传感器受到的拉力为24N不变，即B端受到M对杠杆OAB力不再变化，则此时M完全浸入，根据杠杆的平衡条件求出B端的拉力，对M受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，据此求出此时M受到的浮力，根据求出M的体积，利用求出物体M的密度。
本题考查杠杆平衡条件、压强公式、阿基米德原理、密度公式的灵活运用，综合性强，难度较大。
7.【答案】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流；
当滑片P位于最左端时，电路为定值电阻的简单电路，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：
，即电流表示数为；
滑片P每移动1cm，的电阻变化，某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，此时滑动变阻器接入电路的电阻：，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：
，
此时滑动变阻器两端的电压：，即电压表示数为；
根据串联电路电压规律，当电压表示数为3V时，定值电阻两端的电压：，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：
，
此时滑动变阻器接入电路的电阻：
。
答：当滑片P位于最左端时，电流表的示数为；
某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，此时电压表的示数为；
当电压表示数为3V时，的阻值为。
【解析】根据电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流；
当滑片P位于最左端时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流；
滑片P每移动1cm，的电阻变化，某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，据此计算此时滑动变阻器接入电路的电阻，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电流，进一步计算滑动变阻器两端的电压；
根据串联电路电压规律计算当电压表示数为3V时定值电阻两端的电压，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路的电阻。
本题主要考查了串联电路特点和欧姆定律的灵活运用，属于基础题。
8.【答案】解：当物体AB刚好完全浸没时，排开水的体积等于物体的体积，
即：，
物体AB所受浮力；
当物体AB刚好完全浸没时，弹簧对物体的拉力为，
水面下降至与物体AB下表面相平时，弹簧对物体的拉力，
弹簧拉力的变化量，
由乙图可知，
物体刚好离开水面时，
则弹簧伸长的长度；
闭合开关S后，与串联，物体AB逐渐被拉起至下表面刚好离开水面时，弹簧伸长15cm，即滑片下移15cm，接入电路的电阻变化量，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻，
的电流为，
电压表的示数为。
答：当物体AB上表面与水面相平时，物体AB受到的浮力是30N；
当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中，弹簧伸长了15cm；
闭合开关S后，当水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时，电压表的示数是1V。
【解析】物体浸没时，排开水的体积等于物体的体积，根据阿基米德原理可求浮力大小；
利用图像可求力与伸长量的比值，再由弹簧弹力的变化可求弹簧的伸长量；
由弹簧的伸长量可知滑片移动的距离，进而可求滑动变阻器接入电路中的阻值，结合欧姆定律可求串联电路的总电流，利用串联电路的特点及可求电压表的示数。
本题考查阿基米德原理的应用、弹簧的拉力与伸长量之间的关系、欧姆定律及其应用，掌握图像的意义和欧姆定律的计算公式是解答本题的关键。
9.【答案】解：小灯泡规格是“”，由可知，小灯泡正常发光时的电流为：
；
断开，闭合S和，小灯泡和滑动变阻器串联，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光，电路中的电流为，
滑动变阻器两端的电压为：
，
根据串联电路电压的规律可知电源电压为：
；
断开，闭合S和，电路为和的串联电路，电压表测两端的电压，当电压表示数为3V时，电路中的电流最大，电路的总功率最大；
电路中的最大电流为：
，
电路的最大功率为：
。
答：小灯泡正常发光时的电流为；
电源电压为8V；
断开，闭合S和，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率为。
【解析】根据算出小灯泡正常发光时的电流；
断开，闭合S和，小灯泡和滑动变阻器串联，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光，由欧姆定律算出，滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压的规律算出电源电压；
断开，闭合S和，电路为和的串联电路，电压表测两端的电压，当电压表示数为3V时，电路中的电流最大，电路的总功率最大；由欧姆定律算出电路中的最大电流，根据算出电路的最大功率。
本题主要考查了学生对欧姆定律和电功率计算公式的应用，解题关键是准确分析开关在不同状态下的电路结构，难度较大。
10.【答案】解：由图可知，当只闭合，滑动变阻器到最右端时，只有灯泡L接入电路，且灯泡正常发光。所以电源电压；
当小灯泡正常发光时，；
当只闭合时，灯泡L和串联，电压表测的电压，由图2可知电路中的最小电流，最大电压，滑动变阻器的最大值；
当、、均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，灯泡L被短路，滑动变阻器和并联在电路中；
滑动变阻器电流；的电流；
整个电路消耗的电功率。
答：电源电压U是6V；
小灯泡正常发光时的电阻是；
当、、均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，整个电路消耗的电功率P是。
【解析】由图可知，当只闭合，滑动变阻器到最右端时，只有灯泡L接入电路，且灯泡正常发光。所以电源电压；
当小灯泡正常发光时，根据可得电阻大小；
当只闭合时，灯泡L和串联，电压表测的电压，由图2可知电路中的最小电流，求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求滑动变阻器的最大阻值；可得整个电路消耗的电功率；
当、、均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，灯泡L被短路，滑动变阻器和并联在电路中；
由滑动变阻器电流和的电流；可得各支路电流；
由可得整个电路消耗的电功率。
本题考查了电功率的计算和欧姆定律的应用，关键要学会分析电路图的串并联和图像中各参数的含义，难度较大。
11.【答案】解：由电路图可知，闭合开关S后，滑动变阻器与测温探头R串联，电流表测电路中的电流。
由题意可知，在环境中电路中的电流，
则通电30s内整个电路消耗的电能：；
当R放入环境中时，由图乙可知，测温探头电阻，
由可得，电路的总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路的电阻：；
把测温探头R放到环境中时，由图乙可知，测温探头电阻，
此时电路中的电流：，
R消耗的电功率：。
答：在环境中通电30s，整个电路消耗的电能是108J；
滑动变阻器接入电路的电阻为；
再把测温探头R放到环境中时，R消耗的电功率为。
【解析】由电路图可知，闭合开关S后，滑动变阻器与测温探头R串联，电流表测电路中的电流。
由题意可知，在环境中电路中的电流为，根据求出通电30s内整个电路消耗的电能；
当R放入环境中时，根据图乙读出测温探头电阻，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路的电阻；
把测温探头R放到环境中时，根据图乙读出测温探头电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出此时电路中的电流，利用求出R消耗的电功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键。
12.【答案】解：当开关、、都闭合，且将滑片P调至a位置时，此时电路中与灯泡L并联，电压为电源电压；
又因为此时灯泡正常发光，由此可知电源电压为6V，灯泡L支路电流为；
而干路电流为，根据并联电路电流的规律知：处支路电流为：，
由知，
阻值为：；
当断开，开关、闭合时，此时电路中与灯泡L串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
因为电压表示数为3V，则此时灯泡电压为；
根据图乙图象可知，当灯泡电压为3V时，灯泡电流为，
灯泡消耗的电能为：；
闭合开关、，断开开关，此时电路中为与串联，灯泡L断路，
由题中给出数据可知，电压表量程为，滑动变阻器两端的电压为3V，电阻两端的电压也为，
因此滑动变阻器最大阻值与电阻的阻值相等，为；
此时电路的电流为：，
此时的功率为：，
滑动变阻器最小阻值为，此时电路的电流为：，
此时的功率为：，
所以的功率范围为到。
搭：电阻的阻值为；
断开，闭合、，调节滑动变阻器，电压表的示数为3V，小灯泡消耗的电能为72J；
闭合开关、，断开开关，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的滑片移动的过程中，电阻的电功率变化范围为。
【解析】当开关、、都闭合，且将滑片P调至a位置时，此时电路中与灯泡L并联，电压为电源电压；
又因为此时灯泡正常发光，由此可知电源电压为6V，灯泡L支路电流为；而干路电流为，根据并联电路电流的规律算出处支路电流，根据算出的阻值；
当断开，开关、闭合时，此时电路中与灯泡L串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
因为电压表示数为3V，根据串联电路电压的规律、算出小灯泡两端的电压，根据图乙图象判断出灯泡电流，根据算出灯泡消耗的电能；
闭合开关、，断开开关，此时电路中为与串联，灯泡L断路，
根据串联电路电压的规律算出电阻两端的电压，根据串联电路的分压作用算出滑动变阻器最大阻值，根据欧姆定律算出此时电路的电流，根据算出此时的最小功率；
当滑动变阻器的电流为时，根据算出此时电路的电流，根据算出此时的最大功率。
本题考查了电功率公式、欧姆定律的应用以及串并联电路电流、电压的规律，分析清楚电路的结构是解题的关键。
13.【答案】解：低温挡工作时电路中的电流：；
当只闭合时，、串联，处于低温挡，此时电路的总电阻为：
；
根据串联电路的电阻关系可知，发热电阻的阻值：；
“”表示电路中每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，
电能表转盘转25转消耗的电能：；
电烤箱的实际功率：；
根据可知，电烤箱的实际电压：。
答：低温挡工作时，电路中的电流是2A；
发热电阻的阻值是；
用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。
【解析】知道电烤箱的低温挡功率、工作电压，利用求低温挡工作时电路中的电流；
当只闭合时，、串联，处于低温挡，由求、串联后的总电阻，根据串联电路的特点求发热电阻的阻值；
“”表示电路中每消耗的电能，电能表的转盘转3000r，据此可求电能表转盘转25转时，电烤箱消耗的电能，再利用求电烤箱的实际功率，再利用实际电压。
本题为电学综合题，考查了电功率公式、及其变形公式的应用，分析电路图得出高低温挡的电路组成、明确电能表相关参数的意义是关键。
14.【答案】解：
汽车质量，
其重力：
；
对水平地面的压力：
，
受力面积，
汽车对水平地面的压强：
；
由题知，汽车所受阻力：
，
因为汽车在水平高速公路上匀速行驶，
所以汽车受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，
则汽车的牵引力：
，
汽车匀速行驶的路程：
，
牵引力做功：
，
牵引力做功功率：
；
由可得燃油完全燃烧放出的热量：
，
由可得完全燃烧燃油的质量：
。
答：汽车静止时，对水平地面的压强为；
牵引力做功的功率为；
若燃油完全燃烧，内燃机的效率是，至少消耗燃油。
【解析】知道汽车的质量，利用求其重力，汽车对水平地面的压力等于汽车的重力；知道受力面积，再利用求汽车对水平地面的压强；
由题知，汽车所受阻力，由于汽车在水平高速公路上匀速行驶，汽车受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，可求汽车的牵引力；利用求汽车匀速行驶的路程，再利用求牵引力做功，利用求牵引力做功功率；
求出了牵引力做功，利用求燃油完全燃烧放出的热量，再利用求完全燃烧燃油的质量。
本题为力学、热学综合计算题，考查了重力公式、压强公式、速度公式、功的公式、功率公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式以及二力平衡条件的应用，虽然知识点多、综合性强，但都属于基础。
15.【答案】解：摩托车的重力为：
；
将摩托车停在超市门前的水平地面上时，摩托车对地面的压力：；
所以摩托车对地面的压强为：；
摩托车、人、货物的总重力为：
；
行驶时受到的阻力为：
；
摩托车匀速行驶的速度，此时牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，
则有：，
摩托车发动机的实际输出功率为：
；
摩托车输出的功为：
；
摩托车发动机的效率为：
。
答：摩托车对地面的压强为。
摩托车发动机的实际输出功率为6000W；摩托车发动机的效率为。
【解析】先根据计算摩托车的重力，将摩托车停在超市门前的水平地面上时，摩托车对地面的压力，根据求出摩托车对地面的压强；
根据计算摩托车、人、货物的总重力，从而求得行驶时受到的阻力，根据二力平衡和计算摩托车发动机的实际输出功率；
根据计算摩托车输出的功，利用计算摩托车发动机的效率。
本题考查了功率的计算、效率的计算以及压强大小的计算问题，难度不大，属于常考题。
16.【答案】解：电动汽车的重力：
，
电动汽车静止时对水平地面的压力：
，
受力面积，
对水平地面的压强：
；
电动汽车匀速行驶的速度；
电动汽车消耗电能，在这段时间t内牵引力做的功即电能转化为的机械能，
电能转化为机械能的效率，则，
所以，
电动汽车的牵引力：
，
由于电动汽车匀速行驶，电动汽车受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，
电动汽车受到的平均阻力：；
普通汽车行驶时平均阻力与电动汽车相同，则普通汽车匀速行驶时的牵引力，
路程，汽车匀速行驶时牵引力做的有用功：
，
由可得汽油完全燃烧释放的热量：
，
由可得，需要完全燃烧汽油的质量：
。
答：电动汽车的重力为9600N；
电动汽车空载静止在水平地面上时，对地面的压强为；
电动汽车在额定功率下以匀速行驶时，所受平均阻力是480N；
普通汽车以的速度匀速行驶80km，需要消耗4kg汽油。
【解析】知道电动机汽车的质量，利用求电动汽车的重力；
电动汽车静止时对水平地面的压力等于电动汽车的重力，求出受力面积，利用求对水平地面的压强；
电动汽车消耗电能，在这段时间t内电动汽车转化为的机械能，即牵引力做的功，
知道电动汽车的效率，求牵引力；由于电动汽车匀速行驶，电动汽车受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，可求电动汽车受到的平均阻力；
普通汽车行驶时平均阻力与电动汽车相同，可求汽车的牵引力，利用求普通汽车行驶做的有用功，知道汽车的效率，利用求汽油完全燃烧释放的热量，再利用求需要消耗汽油的质量。
本题考查了重力公式、压强公式、速度公式、二力平衡条件、功率公式、效率公式以及燃料完全燃烧放热公式的综合应用，要注意对效率公式的理解。
17.【答案】
【解析】解：由可知，发动机在1s内做功：，
四缸总排量为，
则单缸排量：；
发动机在1s内做功，
发动机有四个缸同时工作，
则每个缸1s内做功：，
由表格数据可知，发动机飞轮的转速为，
四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，所以发动机1s内做功50次，
每个做功冲程做功：；
根据题意可知，，，
则燃气对活塞的压强：。
故答案为：；；；。
知道发动机的输出功率，利用功率公式算发动机在1s内做功；知道四个缸总排量，可以求单缸排量；
已求出发动机1s内做功多少，因为有四个缸同时工作，所以可以求出每个缸1s内做功多少，又知道转速每分钟曲轴或飞轮所转的周数为，而四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，可知内做功3000次，得出1s内做功50次，可以求每个做功冲程里发动机做功多少；
上面求出了在每个做功冲程，燃气对活塞所做的功的大小，又知道单缸排量V，利用求燃气对活塞的压强。
本题考查热机的相关计算，压强公式及其做功公式，是一道综合题。
18.【答案】减小 6：1 40 10 10 180 5
【解析】解：
由图2可知，压敏电阻R的阻值随着所受到的压力F增大而减小；
根据杠杆的平衡条件：，
所以，
因为AB：：1，
所以OB：：1，
所以；
由2图数据可知，当踏板空载时，压力传感器的电阻为，已知，
电源电压为：；
电流表示数达到时，报警器开始发出报警信号，
根据欧姆定律知，
总电阻为：，
此时压力传感器的电阻为：
；
由图象2知所受到的压力F为30N；
由题知，ABO为一水平杠杆，O为支点，AB：：1，则，
根据杠杆平衡条件可得：，即，
解得，即踏板设定的最大压力值为180N；
电路消耗的总功率为：；
若电源电压变为15V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，电路中的电流仍为，
此时的总电阻为：，
此时压力传感器的电阻为：；
由图象可知，当传感器的阻值为时，对应的压力为，
根据杠杆平衡条件可得：，即，
解得。
答：减小；6：1；；10；；180；5；
触点A应调节至距O点8cm处。
由图2判断出压敏电阻R的阻值与所受到的压力F的关系；根据杠杆的平衡条件分析解答；
当踏板空载时，压力传感器的电阻为，闭合开关时，压力传感器和报警器串联，根据欧姆定律求出电流，再求出电源电压；
电流表示数达到时，报警器开始发出报警信号，根据欧姆定律求出总电阻，再求出压力传感器的电阻，由图象得出设定的托盘限载重量；
根据算出电路消耗的总功率；
若电源电压变为15V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，电路中的电流仍变为，根据欧姆定律算出R的电电阻，从表格中判断出压力F，再根据杠杆平衡条件求出OA的长度。
本题中主要考查了欧姆定律、电功率公式、串联电路的特点、杠杆平衡条件的应用等，具有一定的综合性，理解图象和这一装置的工作原理，是解决此题的前提，对我们分析题意的能力要求较高。
19.【答案】无论有无风时，滑动变阻器接入电路的阻值均为，
电流；
由图可知，风力越大，电压表测量部分电阻越长，电压表示数越大，电压表最大电压，
滑动变阻器分到电压，
当电压表示数最大时，滑片移动距离，
由图乙可得，弹簧产生的弹力，
此时的风压，查表可知，此时风力等级为四级，
原电路中风速越大，电压表示数越大，故改装电路为：
当风速为时，风压，因此会超过电压表量程，
弾簧弾力，
由表可得，弾簧形変量为24cm，因此可将电压表测量対象更换为滑片左侧部分的电阻，此肘滑片左侧电阻，
此时电压表示数：。
答：无风时，通过的电流为；
为保护电路安全，风速仪所测最大风力等级为四级；
风速为时，改进后的电路中电压表的示数为l5V。
【解析】无论有无风时，滑动变阻器接入电路的阻值均为，根据欧姆定律得出通过的电流；
由图可知，风力越大，电压表测量部分电阻越长，电压表示数越大，电压表最大电压，
根据欧姆定律得出滑动变阻器分到电压，
当电压表示数最大时，根据得出滑片移动距离，
由图乙可得，弹簧产生的弹力，
根据压强公式得出此时的风压p，查表可知，此时风力等级；
原电路中风速越大，电压表示数越大，据此改装电路；
已知该挡风板所受的风压与风速的平方成正比，其关系式为，当风速为时，得出风压，
根据得出风压，进而得出此时弹簧的弾力，
由表可得弾簧形変量，因此可将电压表测量対象更换为滑片左侧部分的电阻，进而得出此时滑片左侧电阻，根据串联分压特点得出此时电压表示数。
本题考查欧姆定律的应用，综合性强，有一定难度。
20.【答案】适当将电阻箱的阻值调大或者适当将信号触发器的触发电压调低
【解析】解：
由甲图电路知，与串联，AB间电压为两端电压；
由图乙可知，电路为的简单电路，
根据知，自动计数器正常工作时的电流为：；
根据图丙知计数一次消耗电能的时间，即内有消耗电能，所以内有，
由可得，内自动计数器消耗的电能：；
当绳子挡住射向的红外线时，的电阻会变大，根据知，电路的电流减小，两端的电压减小，由图知，此时AB端的电压为2V；
此时电路的电流为：，
根据串联电路电压的规律知，两端的电压为：，
的电阻为：；
由于整个装置工作时间较长，导致的电压逐渐减小，根据欧姆定律知，电路的电流减小，减小，要使不变，需要增大的电阻。
也可以适当将信号触发器的触发电压调低，使计数器正常工作。
答：自动计数器正常工作时的电流为；
该同学跳绳一分钟，自动计数器消耗的电能为18J；
绳子挡住了射向的红外线，信号触发器接通受控电路时，为2V，的电阻的值为；
适当将电阻箱的阻值调大或者适当将信号触发器的触发电压调低。
由电路图知，两电阻串联，AB间电压为两端电压；
由图乙可知，电路为的简单电路，根据算出自动计数器正常工作时的电流；
根据图丙读出计数一次消耗电能的时间，再算出内电流做功的时间，根据算出自动计数器消耗的电能；
根据图丙读出绳子挡住了射向的红外线的值，根据欧姆定律算出电流，根据串联电路电压规律算出两端的电压，最后利用欧姆定律算出的电阻的值；
的电压减小，根据欧姆定律判断出电流的变化，要使不变，需要增大的电阻，也可以适当将信号触发器的触发电压调低。
本题是一道动态电路题，要能灵活运用串联电路分压原理，关键是根据电阻的变化，结合图像确定定值电阻两端电压的大小。
21.【答案】解：
由可知衔铁刚被吸下时，的阻值：
；
由上图知，当环境温度低时，热敏电阻的电阻减小，电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下时，衔铁与A接触，电阻被接入电路，电阻较小，处于加热状态，
加热功率为：；
当环境温度高时，热敏电阻的电阻增大，电路的电流减小，电磁铁的磁性减弱，衔铁被弹起时，衔铁与B接触，两电阻串联，处于保温状态，此时的功率是加热时功率的，即，
此时电路的总电阻为：，
的阻值：。
答：衔铁刚被吸下时，的阻值为；
电加热器处于加热挡时的电功率为1000W；
若该电加热器的保温时功率是加热时功率的，的阻值为。
【解析】根据欧姆定律算出衔铁刚被吸下时，的阻值；
根据算出该电加热器处于加热挡时的电功率；
根据保温时功率是加热时功率的算出保温功率，根据和串联电路电阻的规律算出的阻值。
本题考查了求电路的连接、电功率的应用等知识，考查的内容较多；分析清楚电路结构是本题正确解题的前提与关键。
22.【答案】解：由图可知：压力传感器R和定值电阻串联，当电流表的电流为50mA时，
根据欧姆定律得：定值电阻两端的电压；
根据图像可知：当压杆对压力传感器R压力为120N时，压力传感器R的电阻为，
则根据电阻的串联可知：，
电路中的电流：，
整个电路消耗的电功率为：；
由于电流表的量程为100mA，则由可知：电路中的最小电阻为，
则根据电阻的串联可知压力传感器R能达到的最小阻值为：，
根据图像可知：压力传感器R表面承受的压力，
根据得该秤的最大称量值：；
由可得，该秤的最大称量值：；
因为体重计实际是一个电流表，要使体重计的最大测量值变为126kg，则，
由图像可知，此时的阻值为，
则更换后的阻值：，
故替换的阻值为。
答：若通过的电流为时，两端的电压为2V；
压杆对压力传感器R的压力为120N时，整个电路消耗的电功率为；
该体重计的最大测量值是112kg；
应将更换为的电阻。
【解析】由图可知：压力传感器R和定值电阻串联，当电流表的电流为50mA时，根据欧姆定律和串联电路的电压特点求压力传感器R两端的电压；
根据压力传感器R的电阻与所受压力的关系求出压力传感器R的电阻，最后根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据求整个电路消耗的电功率；
已知压力传感器R表面承受的压力根据杠杆的平衡条件求出该秤的最大称量值，即人的体重G，最后根据求出质量；
先根据求出最大测量的重理，然后根据杠杆的平衡条件求出压力的大小，再由图像读出对应的阻值，最后根据电阻的串联求出替换电阻的阻值。
本题考查了杠杆的平衡条件的应用和欧姆定律应用以及电能的计算，关键是相关知识的灵活运用，根据压力传感器R的电阻找到对应的压力。本题体现出物理在生活中的应用，是一道好题。
23.【答案】5
【解析】解：由图可知，灯泡、定值电阻和电阻丝串联；
因串联电路电流处处相等，所以，当电流表示数为时，通过灯泡的电流为，
由图乙可知此时灯泡两端的电压为1V，
则根据可得，灯泡的电阻：；
无风时，OP下垂并与A端接触，电阻丝接入阻值最大为，
根据可得，电阻丝两端的电压：，
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得，两端的电压：
，
则此时消耗的电功率：；
根据可得的阻值：；
由于灯泡的额定电压为，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，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，两端的电压：，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以两端的电压：
，
根据可得此时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，则：，
所以，，
则，
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：
，
则：；
由于∽，根据相似三角形的知识可得：
，
所以，，
则：。
答：；
无风时消耗的电功率为。
为保护电路，允许风对球施加的最大作用力为。
电流表示数为时，通过灯泡的电流为，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；
无风时，根据和串联电路的特点求出定值电阻两端电压，利用即可求出消耗的电功率；
闭合S时，灯泡、定值电阻和电阻丝串联；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。
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工作时电路中的电流最大。
24.【答案】解：由电路图可知，、串联，电压表测两端的电压。
当水位处于位置A时，滑片P在最上端，此时，
串联电总的电阻等于各部分电阻之和，所以电路的总电阻：
，
电路中的电流：，
由可得两端的电压：
，即电压表示数为10V；
当水位处于位置A时，M刚好浸没，排开水的体积：
，
则M受到的浮力：
；
则弹簧受到的拉力：，
由图乙可知，当时，弹簧的伸长量；
当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，
则此时弹簧受到的拉力：，
由图乙可知，当时，弹簧的伸长量；
所以，水位由位置A降至B这一过程中，弹簧的长度增加量：
；
当水位降至位置B时，接入电路的长度：
，
因为接入电路的阻值与对应的棒长成正比，即：，
所以，此时接入电路的阻值：，
此时电路中的电流：，
由可得，此时两端的电压：
，即此时电压表示数为5V，
所以，电压表的示数变化量：。
答：当水位处于位置A时，电压表的示数为10V；
水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了30cm；
水位由位置A降至B这一过程，电压表的示数变化了5V。
【解析】当水位处于位置A时，滑片P在最上端，可知此时的阻值，根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出两端的电压；
当水位处于位置A时，M刚好浸没，根据阿基米德原理求出M受到的浮力，进而得出弹簧受到的拉力，由图乙可知此时弹簧的伸长量；
当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，可知此时弹簧受到的拉力，利用图像看出弹簧的伸长量，进而得出弹簧的长度增加量；
当水位降至位置B时，可求出接入电路的长度，根据接入电路的阻值与对应的棒长成正比，求出此时接入电路的阻值，
根据串联电路特点和欧姆定律求出此时两端的电压，两次电压表的示数之差即为变化量。
本题一道力电综合应用题，考查串联电路特点、欧姆定律、浮力计算公式等，涉及到的知识点较多，关键是公式及变形公式的灵活应用，从题干和图像获取有用的信息即可正确解题，有一定难度。
25.【答案】大 小 小 容器中的药液质量越大时，压敏电阻受到的压力越大，阻值越大，由导线1中的电流时药液泵启动可知，应将电阻箱R的阻值调小 反比
【解析】解：若仅将桶中药液质量增加，则桶对A的拉力变大，根据杠杆平衡条件可得：，
由于OA、OB是定值，则受到的压力变大；
由图像可知：受到的压力变大时，的阻值变大，由可知，电路中的电流变小，导线1中的电流变小；
若电阻箱R调至，当导线1中的电流时，感应开关K恰好断开，药液泵停止工作，
此时电路的总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时，
由图2可知，压敏电阻受到的压力，
由可得，杠杆A端受到的拉力，
因杠杆A端的拉力等于容器和药液的总重力，即，
所以，由可得，容器和药液的总质量，
则桶中药液的质量，
即药液泵工作时，桶中的药液质量最大可达7kg。
容器中的药液质量越大时，压敏电阻受到的压力越大，由图2可知，阻值越大，
由导线1中的电流时药液泵启动可知，若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大，应将电阻箱R的阻值调小；
①由图3可知，不变，则与R成反比；
②当电阻箱R的阻值为且消耗的电功率最大时，由图3可知，，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由可得，电路中的电流，
此时电路的总电阻，
此时压敏电阻的阻值，
由图2可知，压敏电阻受到的压力，
由可得，杠杆A端受到的拉力，
容器和药液的总重力，
容器和药液的总质量，
则桶中药液的质量。
答：大；小；
若电阻箱R调至，则药液泵工作时，桶中的药液质量最大可达7kg；
小；容器中的药液质量越大时，压敏电阻受到的压力越大，阻值越大，由导线1中的电流时药液泵启动可知，应将电阻箱R的阻值调小；
①反比；②当电阻箱R的阻值为且消耗的电功率最大时，桶中药液质量为。
若仅将桶中药液质量增加，则桶对A的拉力变大，根据杠杆平衡条件可知受到的压力变化，根据图2可知的阻值变化，然后根据欧姆定律判断电路中电流的变化；
若电阻箱R调至，当导线1中的电流时感应开关K断开，药液泵停止工作时，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联特点求出此时的阻值，根据图2读出受到的压力，利用杠杆平衡条件求出杠杆A端受到的拉力，杠杆A端的拉力等于容器和药液的总重力，根据求出容器和药液的总质量，然后得出桶中药液的质量，即为药液泵工作时桶中的最大药液质量；
容器中的药液质量越大时，压敏电阻受到的压力越大，阻值越大，根据导线1中的电流时药液泵启动得出电阻箱R的阻值变化；
①分析图3中和R乘积关系，然后得出与R的关系；
②当电阻箱R的阻值为且消耗的电功率最大时，根据图3读出的大小，根据串联电路的电流特点和求出电路中的电流，利用欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时压敏电阻的阻值，根据图2得出压敏电阻受到的压力，根据杠杆的平衡条件得出杠杆A端受到的拉力，根据求出容器和药液的总质量，然后得出桶中药液的质量，即为药液泵工作时桶中的最大药液质量。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、杠杆平衡条件、重力公式的综合应用等，从题干和图中获取有用的信息是解题的关键。
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一、计算题：本大题共23小题，共184分。
1.如图是一辆满载防疫物资的货车，货车满载时，车轮与水平地面接触的总面积为，对地面的压强为。货车到送货地点要经过一座长1280m路面平直的桥梁，这座桥限重55t。
货车以的速度匀速经过此桥需要多长时间？车长忽略不计
请通过计算货车满载时车和货物的总质量，判断货车是否允许通过这座桥？
若经过此桥时发动机的输出功率为200kW，求货车受到的阻力。
2.如图，塔式起重机上的滑轮组将重为的重物匀速吊起1m时，滑轮组的机械效率为，g取。
求提升重物做的有用功；
求绳端的拉力；
若动滑轮的质量为20kg，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。
3.如图所示，在科普节目《加油，向未来》中，有一项对抗性实验，甲、乙两人站在平衡板上。滑轮组将平衡板提升至一定高度后，两人在平衡板上挪动，并保持平衡板平衡。若甲的质量为55kg，乙的质量为45kg，平衡板质量分布均匀，重心在点O。甲、乙两人竖直站在平衡板上，滑轮组将平衡板匀速提升至离地面5m的高度处，提升过程中平衡板始终保持水平平衡，拉力F为6250N，滑轮组的机械效率为取，求：
拉力做的总功。
提升平衡板和人所做的有用功。
平衡板的质量。
4.如图所示，图甲是某大型起吊装置，图乙是其机械起吊部分的简化示意图，已知物体A质量为500kg，底面积为，不计绳重、机械部分摩擦和水的阻力，请完成以下问题。
起吊前物体A静止在地面上，其对地面的压强是多少？
如图乙所示，当绳子自由端的拉力为1000N时，地面对物体A的支持力为1650N，增加绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m，请计算此时整个机械的机械效率。
工人师傅利用该装置将另一物体B以的速度匀速放入水中的过程中，绳子拉力功率随时间变化关系如图丙所示，请计算物体B的密度。
5.质量为60kg的工人站在水平地面上，用如图装置匀速打捞浸没在长方形水池中的物体，物体重2000N、体积为物体未露出水面前，滑轮组机械效率为不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦，g取。求：
物体浸没在水中受到的浮力。
动滑轮的总重力。
若物体以不变的速度上升，当它完全露出水面以后，人拉绳子做功的功率
6.某同学设计了一款如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，，竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上，下端连在杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定，不计杆的重力。图乙是力传感器的示数随水箱中水的质量变化的图像。求：取
力传感器示数为0时，物块M排开水的体积；
物体M的密度。
7.如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为12V，电压表量程，电流表量程，滑动变阻器标有“”，滑片P每移动1cm，的电阻变化，定值电阻。求：
刚开始不接电压表，当滑片P位于最左端时，求电流表的示数；
某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，此时电压表的示数；
当电压表示数为3V时，的阻值是多少？保留一位小数
8.如图是某工厂观测水位的原理图。电源电压，定电阻，滑动变阻器R长20cm，最大阻值。且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化滑片P移动过程中摩擦不计。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB，其底面积为、高为。弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示不计弹簧质量，连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长。求：
当物体AB刚好完全浸没时，物体AB受到的浮力大小。
当物体AB逐渐被拉起至下表面刚好离开水面的过程中，弹簧伸长了多少cm。
闭合开关S后，当物体AB刚好完全浸没时，滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置，物体AB逐渐被拉起至下表面刚好离开水面时，电压表的示数是多少？
9.如图所示，电源电压保持不变，小灯泡规格是“”，，滑动变阻器上标有“”，电压表选用量程。断开，闭合S和，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光。求：
小灯泡正常发光时的电流。
电源电压。
断开，闭合S和，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率是多少？
10.标有“”字样的小灯泡和其他的电学元件连成电路，如图1。当只闭合开关时，滑动变阻器滑片P从右向左滑动的过程中记录下电压表示数和电流表示数I，并绘制出对应的图像如图，且当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光。已知定值电阻，求：
电源电压U；
小灯泡正常发光时的电阻；
当、、均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，整个电路消耗的电功率P。
11.某些电阻的阻值会随温度的变化而明显改变，利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计，从而用来测量温度。在如图甲所示的电路中，电流表量程为，电源电压恒为6V，为滑动变阻器，电阻R作为温度计的测温探头。当时，R的阻值随温度t的变化关系如图乙所示。闭合开关S后，把R放入环境中，调节滑动变阻器，使电流表指针恰好满偏即，然后保持的阻值不变。
在环境中通电30s，整个电路消耗的电能是多少？
滑动变阻器接入电路的电阻为多大？
再把测温探头R放到环境中时，R消耗的电功率多少？
12.如图甲，L是标有“6V3W”的小灯泡，其关系如图乙所示，是标有“”的定值电阻，是标有“”的变阻器，电压表量程。当开关、、都闭合，且将滑片P调至a位置时，灯泡正常发光，电流表示数为。
求电阻的阻值；
断开，闭合、，调节滑动变阻器，电压表的示数为3V，求小灯泡消耗的电能；
闭合开关、，断开开关，在保证电路安全的情况下，求滑动变阻器的滑片移动的过程中，电阻的电功率变化范围。
13.如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，和均为电烤箱中的加热元件，的阻值为。当只闭合时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。求：
低温挡工作时，电路中的电流是多少？
发热电阻的阻值是多少？
小明发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？不考虑电阻值随温度的变化
14.某款汽车质量为1600kg，车轮与地面总接触面积为某次在水平高速公路上以速度匀速行驶了，所受阻力为汽车重力的倍。燃油的热值为，g取。求：
汽车静止时，对水平地面的压强。
牵引力做功的功率。
若燃油完全燃烧，内燃机的效率是，至少消耗多少kg燃油？
15.采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为70kg，摩托车质量为150kg。
小明买食品时，将摩托车停在超市门前的水平地面上，摩托车与地面接触面积为，求摩托车对地面的压强。
采购食品后，小明将80kg的食品装上车，在限速为的水平路面上以的速度匀速行驶50s，行驶时受到的阻力为总重力的倍，若消耗的汽油完全燃烧放出的热量，求摩托车发动机的实际输出功率和效率。
16.在2021年广州新能源汽车展览会上，各款车型争奇斗艳，参展的新能源汽车大部分为电动汽车。如表为某款电动汽车的参数，请完成下面的计算：
整车质量 960kg 电池额定输出电压 150V
单个轮胎与地接触面积 电池额定输出电流 80A
轮胎个数 4
电动汽车的重力为多少？
电动汽车空载静止在水平地面上时，对地面的压强多大？
若电动机工作时把的电能转化为机械能，电动汽车在额定功率下以匀速行驶时，所受平均阻力是多少？
若普通汽车行驶时平均阻力与电动汽车相同，汽油燃烧的能量转化为机械能的效率为。普通汽车以的速度匀速行驶80km，需要消耗多少千克汽油？汽油的热值是
17.如图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离即冲程长。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。
排量
输出功率 120kW
转速
该发动机在1s内做功______ J，单缸排量______ L；
每个做功冲程里，发动机做功______ J；
在做功冲程里，燃气对活塞的压强______ Pa。
18.车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因，因此限制车辆超载有着重要意义。某物理兴趣小组设计了一个模拟超载报警装置，如图1所示。为了增大检测重量，他们使用了一个水平杠杆OAB，O为支点，OB长120cm，AB：：1，模拟车辆放置在托盘内。已知电源电压恒定不变，报警器的阻值恒为，压敏电阻R固定放置，压敏电阻R的阻值与所受到的压力F变化的关系如图2所示。闭合开关S，托盘空载时，电流表的示数为；当模拟车辆重量逐渐增大，电流表示数达到时，报警器开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量及压杆的大小均忽略不计。求：
由图2可知，压敏电阻R的阻值随着所受到的压力F增大而______；检测时，杠杆A点受到的压力与杠杆B端受到的支持力大小之比为______；
托盘空载时压敏电阻的阻值为______，电源电压为______V；
报警器刚好开始报警时，压敏电阻的阻值为______，设定的托盘限载重量为______N，电路消耗的总功率为______W。
若换用15V的电源，为保证报警器仍在原设定的托盘限载重量时报警，应在杠杆上水平调节托盘底部触点A的位置。试计算说明触点A应调节至距O点多少cm处？
19.某兴趣小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为米，均匀电阻丝AB长为30厘米，阻值为15欧，电源电压U恒为9伏，保护电阻为3欧，电压表量程伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅如表数据可知风速及风级。
风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级
风速米/秒
风压帕
无风时，求通过的电流；
为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为几级；
某日从天气预报得知，第二天风力等级将会达到五级，风速v预计为，在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上，电路将如何改进，在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数，经查阅资料后得知，该挡风板所受的风压与风速的平方成正比，其关系式为，其中k为常量，数值为，假设你为改小组成员，请你计算出风速为时，改进后的电路中电压表的示数。
20.某科技小组设计了一个跳绳计数器，如图甲、乙电路所示。已知电源电压，，电阻箱调到，是个标有“6V 3W“的自动计数器，是一种光敏元件。当绳子挡住了射向的红外线时，的电阻会变大，信号触发器两端电压时就使乙图电路中闭合，使自动计数器计数一次。图丙是对某位同学的跳绳项目进行测试后，信号触发器记录的某一时段AB间的电压随时间变化的图像。
自动计数器正常工作时的电流；
如丙图，该同学跳绳一分钟，自动计数器消耗的电能。设该同学测试过程中每次跳绳的时间相等，中间没停顿；
绳子挡住了射向的红外线，信号触发器接通受控电路时，和的电阻的值为多少？
由于整个装置工作时间较长，导致的电压逐渐减小，现场又没有适合的电源更换，为了能使计数器正常工作，可以对甲图电路做的调节是______ 。
21.小明设计的一个温控电加热装置，原理如图所示，电压，为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大。电磁铁线圈电阻不计，当导线中的电流大于或等于10mA时，衔铁吸下与下触点A接触；当电流小于10mA时，衔铁松开与B触点接触，，。
衔铁刚被吸下时，求的阻值。
求该电加热器处于加热挡时的电功率。
若该电加热器的保温时功率是加热时功率的，求的阻值。
22.如图甲所示为某电子体重计的简化原理图，电源两端电压恒为12V，定值电阻的阻值为，显示体重大小的仪表实质是量程为的电流表，压力传感器R的阻值与所受压力F关系如乙图所示，OBA为带踏板的杠杆，O为支点且AO：：1，踏板、压杆和杠杆OBA的质量均忽略不计。闭合开关，当人站在踏板上，杠杆OBA在水平位置平衡，通过仪表A的示数就可以知道人的质量。
若通过的电流为50mA时，求两端的电压；
某次测体重时，压杆对压力传感器R的压力为120N，求整个电路消耗的电功率；
求该体重计的最大测量值是多少？
如果保持电子体重计结构和电流表量程不变，只在电路中用一个电阻来替换，使体重计的最大测量值变为126kg，计算说明应将更换为多大的电阻？
23.在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为16V，为定值电阻，L为额定电压是的小灯泡，其关系的部分数据如图乙所示，AB为长14cm、阻值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；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：
电流表示数为时，灯泡的电阻为______；
无风时消耗的电功率。
为保护电路，允许风对球施加的最大作用力。
二、综合题：本大题共2小题，共20分。
24.某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻，为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量的关系如图乙所示。闭合开关S，
试问：
当水位处于位置A时，电压表的示数为多少？
水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？
水位由位置A降至B这一过程，电压表的示数变化了多少？
已知，g取
25.图1是药液自动添加模拟装置，可绕O点自由旋转的轻质杠杆A端通过轻绳挂着一装有药液的容器，B端固定一轻质三角支架，支架与固定不动的压力敏感电阻保持水平接触挤压，杠杆保持水平平衡。已知：电压，容器质量为，AO长，BO长。当导线1中的电流时，感应开关K闭合，药液泵启动向容器中添加药液，药液添加至导线1中的电流时，感应开关K断开，药液泵停止工作。设阻值与支架所施加压力F的关系图线如图2所示，将S闭合，药液自动添加模拟装置开始工作。取
若仅将桶中药液质量增加，则受到的压力变______ ，导线1中的电流变______ 。
若电阻箱R调至，则药液泵工作时，桶中的药液质量最大可达多少kg。
若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大，可将电阻箱R的阻值调______ ，理由是：______ 。
图3是压力敏感电阻消耗的最大电功率与电阻箱R的阻值关系图像，由图像可知：
①与R的关系：与R成______ 。
②当电阻箱R的阻值为且消耗的电功率最大时，桶中药液质量为多少kg。
答案和解析
1.【答案】解：根据得，货车以的速度匀速经过此桥需要的时间为：；
根据知，该货车满载时，静止在水平路面上对地面的压力：
，
因为在水平面上，
所以压力等于重力，即货车满载时车和货物的总重力为：，
根据知，货车满载时车和货物的总质量为：
；
，所以这辆货车允许通过这座桥；
根据知，
货车受到的牵引力为：
，
因货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，货车的阻力大小为：；
答：货车以的速度匀速经过此桥需要64s；
货车满载时车和货物的总质量为50t；货车允许通过这座桥；
货车受到的阻力为。
【解析】已知货车行驶的速度和桥长，利用的变形公式即可求得货车以的速度匀速经过此桥需要的时间；
已知车轮与水平地面接触的总面积和对地面的压强，利用压强公式的变形公式即可求得货车满载时对地面的压力即货车满载时车和货物的总重力，再根据的变形公式即可求得货车满载时车和货物的总质量；和这座桥限重55t进行比较即可判断货车是否允许通过这座桥；
根据算出牵引力，根据货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求出货车受到的阻力。
本题考查了重力公式和压强公式、做功公式、功率公式、以及二力平衡条件的应用，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。
2.【答案】解：提升重物做的有用功：；
由图可知，绳子自由端移动的距离：，
由可知，拉力做的总功：，
由可知，绳端的拉力：；
动滑轮的重力：，
克服动滑轮做的额外功：，
由可知，总的额外功：，
克服摩擦和钢丝绳重所做的功：。
答：提升重物做的有用功为；
绳端的拉力为2500N；
克服摩擦和钢丝绳重所做的功为。
【解析】利用求提升重物做的有用功；
由图可知，绳子自由端移动的距离，利用求拉力做的总功，利用求绳端的拉力；
根据求动滑轮的重力，利用求克服动滑轮做的额外功，利用求总的额外功，克服摩擦和钢丝绳重所做的功等于总的额外功减去克服动滑轮做的额外功。
本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、额外功和机械效率的计算，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
3.【答案】解：由图可知，绳子自由端移动的距离：，
拉力做的总功：；
由可知，提升平衡板和人所做的有用功：；
由可知，平衡板和人的总重力：，
由可知，平衡板和人的总质量：，
则平衡板的质量：。
答：拉力做的总功；
提升平衡板和人所做的有用功为；
平衡板的质量为900kg。
【解析】由图可知，绳子自由端移动的距离，利用求拉力做的总功；
利用求提升平衡板和人所做的有用功；
利用求平衡板和人的总重力；根据求平衡板和人的总质量，进而求出平衡板的质量。
本题考查了重力公式、使用滑轮组时功和机械效率公式的灵活运用，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
4.【答案】解：起吊前物体A静止在地面上对地面的压力：，
起吊前物体A静止在地面上对地面的压强：；
当绳子自由端的拉力为1000N时，地面对物体A的支持力为1650N，
以动滑轮和物体A为整体受力分析可知，整体受到竖直向上4股绳子的拉力、地面对物体A的支持力和竖直向下的动滑轮与物体总重力作用处于平衡状态，
由整体受到的合力为零可得：，
则动滑轮的总重力：，
增加绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m，
因不计绳重、机械部分摩擦和水的阻力，
所以，此时整个机械的机械效率：；
工人师傅利用该装置将另一物体B以的速度匀速放入水中过程中，
由图乙可知，滑轮组绳子的有效股数，所以绳子自由端的移动速度为，
由图丙可知，当物体B位于空中匀速下降时，绳子的拉力功率，
由可得，绳子的拉力：，
由可得，物体B的重力：，
则物体B的质量：，
当物体B完全浸没在水中匀速下降时，绳子的拉力功率，
绳子的拉力：，
由可得，物体B受到的浮力：，
由可得，物体B的体积：，
则物体B的密度：。
答：起吊前物体A静止在地面上，其对地面的压强是4000Pa；
此时整个机械的机械效率为；
物体B的密度为。
【解析】起吊前物体A静止在地面上对地面的压力和自身的重力相等，根据求出其大小，利用求出起吊前物体A静止在地面上对地面的压强；
当绳子自由端的拉力为1000N时，地面对物体A的支持力为1650N，以动滑轮总重力和物体A为整体受力分析，根据整体受到的合力为零列出等式即可求出动滑轮的总重力；增加绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m，不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力，利用求出此时整个机械的机械效率；
工人师傅利用该装置将另一物体B以的速度匀速放入水中过程中，根据图乙读出滑轮组绳子的有效股数，得出绳子自由端移动的速度，根据图丙得出物体B位于空中匀速下降时绳子的拉力功率，利用求出绳子的拉力，再利用求出物体B的重力，从而求出物体B的质量；根据图丙得出物体B完全浸没在水中匀速下降时绳子的拉力功率，利用求出绳子的拉力，再利用可得求出物体B受到的浮力，根据求出物体B的体积，再根据求出物体B的密度。
本题考查了重力公式和压强公式、滑轮组机械效率公式、功率公式、滑轮组绳子拉力公式、阿基米德原理、密度公式的综合应用等，明确滑轮组的总功和正确得出物体B的体积是关键，有一定的难度。
5.【答案】解：物体浸没在水中受到的浮力：
；
不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦，
装置机械效率为：
，
解得：；
由图可知，，
；
当它完全露出水面以后，人拉绳子做功的功率为：
。
答：物体浸没在水中受到的浮力为1000N
动滑轮的总重力为250N；
若物体以不变的速度上升，当它完全露出水面以后，人拉绳子做功的功率为225W。
【解析】根据可求物体浸没在水中受到的浮力；
不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦，根据，已知装置机械效率为，可求动滑轮重；
由图可知，，由算出拉力，根据算出当它完全露出水面以后，人拉绳子做功的功率。
本题为力学综合题，考查了浮力、机械效率以及功率的计算，题目较难。
6.【答案】解：由图乙可知，水箱中没有水时，压力传感器受到的拉力，
由杠杆的平衡条件可得，则，
物体M的质量：，
水箱中水质量为时，压力传感器受到的拉力为6N不变，此时M没有受到浮力作用，即水箱中水质量为1kg时，液面恰在M下表面处；
水箱中水质量为时，压力传感器受到的拉力先变小后变大，变小时，M受到向上浮力作用逐渐变大，M对杠杆OAB的B端有向下的拉力逐渐变小；
压力传感器受到的拉力为零时，M受到向上浮力等于M重力作用，M对杠杆OAB的作用力为零；
物块M排开水的体积：；
继续加水时，M受到向上浮力逐渐变大，M重力不变，M对杠杆OAB的B端向上的支持力逐渐大，
水箱中水质量为时，压力传感器受到的拉力为24N不变，即B端受到M对杠杆OAB力不再变化，则此时M完全浸入，
由杠杆的平衡条件可得，，则，
对M受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，
则此时M受到的浮力，
由可得M的体积：，
物体M的密度：。
答：力传感器示数为0时，物块M排开水的体积为；
圆柱形物体M的密度为。
【解析】由图乙可知，水箱中没有水时，压力传感器受到的拉力，根据杠杆的平衡条件求出物体M的重力，根据求出其质量；
水箱中水质量为时，压力传感器受到的拉力为6N不变，此时M没有受到浮力作用，即水箱中水质量为1kg时，液面恰在M下表面处；水箱中水质量为时，压力传感器受到的拉力先变小后变大，变小时，M受到向上浮力作用逐渐变大，M对杠杆OAB的B端有向下的拉力逐渐变小；压力传感器受到的拉力为零时，M受到向上浮力等于M重力作用，M对杠杆OAB的作用力为零；根据求出此时M排开水的体积；
继续加水时，M受到向上浮力逐渐变大，M重力不变，M对杠杆OAB的B端向上的支持力逐渐大，水箱中水质量为时，压力传感器受到的拉力为24N不变，即B端受到M对杠杆OAB力不再变化，则此时M完全浸入，根据杠杆的平衡条件求出B端的拉力，对M受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，据此求出此时M受到的浮力，根据求出M的体积，利用求出物体M的密度。
本题考查杠杆平衡条件、压强公式、阿基米德原理、密度公式的灵活运用，综合性强，难度较大。
7.【答案】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流；
当滑片P位于最左端时，电路为定值电阻的简单电路，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：
，即电流表示数为；
滑片P每移动1cm，的电阻变化，某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，此时滑动变阻器接入电路的电阻：，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：
，
此时滑动变阻器两端的电压：，即电压表示数为；
根据串联电路电压规律，当电压表示数为3V时，定值电阻两端的电压：，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：
，
此时滑动变阻器接入电路的电阻：
。
答：当滑片P位于最左端时，电流表的示数为；
某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，此时电压表的示数为；
当电压表示数为3V时，的阻值为。
【解析】根据电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流；
当滑片P位于最左端时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流；
滑片P每移动1cm，的电阻变化，某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，据此计算此时滑动变阻器接入电路的电阻，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电流，进一步计算滑动变阻器两端的电压；
根据串联电路电压规律计算当电压表示数为3V时定值电阻两端的电压，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路的电阻。
本题主要考查了串联电路特点和欧姆定律的灵活运用，属于基础题。
8.【答案】解：当物体AB刚好完全浸没时，排开水的体积等于物体的体积，
即：，
物体AB所受浮力；
当物体AB刚好完全浸没时，弹簧对物体的拉力为，
水面下降至与物体AB下表面相平时，弹簧对物体的拉力，
弹簧拉力的变化量，
由乙图可知，
物体刚好离开水面时，
则弹簧伸长的长度；
闭合开关S后，与串联，物体AB逐渐被拉起至下表面刚好离开水面时，弹簧伸长15cm，即滑片下移15cm，接入电路的电阻变化量，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻，
的电流为，
电压表的示数为。
答：当物体AB上表面与水面相平时，物体AB受到的浮力是30N；
当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中，弹簧伸长了15cm；
闭合开关S后，当水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时，电压表的示数是1V。
【解析】物体浸没时，排开水的体积等于物体的体积，根据阿基米德原理可求浮力大小；
利用图像可求力与伸长量的比值，再由弹簧弹力的变化可求弹簧的伸长量；
由弹簧的伸长量可知滑片移动的距离，进而可求滑动变阻器接入电路中的阻值，结合欧姆定律可求串联电路的总电流，利用串联电路的特点及可求电压表的示数。
本题考查阿基米德原理的应用、弹簧的拉力与伸长量之间的关系、欧姆定律及其应用，掌握图像的意义和欧姆定律的计算公式是解答本题的关键。
9.【答案】解：小灯泡规格是“”，由可知，小灯泡正常发光时的电流为：
；
断开，闭合S和，小灯泡和滑动变阻器串联，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光，电路中的电流为，
滑动变阻器两端的电压为：
，
根据串联电路电压的规律可知电源电压为：
；
断开，闭合S和，电路为和的串联电路，电压表测两端的电压，当电压表示数为3V时，电路中的电流最大，电路的总功率最大；
电路中的最大电流为：
，
电路的最大功率为：
。
答：小灯泡正常发光时的电流为；
电源电压为8V；
断开，闭合S和，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率为。
【解析】根据算出小灯泡正常发光时的电流；
断开，闭合S和，小灯泡和滑动变阻器串联，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光，由欧姆定律算出，滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压的规律算出电源电压；
断开，闭合S和，电路为和的串联电路，电压表测两端的电压，当电压表示数为3V时，电路中的电流最大，电路的总功率最大；由欧姆定律算出电路中的最大电流，根据算出电路的最大功率。
本题主要考查了学生对欧姆定律和电功率计算公式的应用，解题关键是准确分析开关在不同状态下的电路结构，难度较大。
10.【答案】解：由图可知，当只闭合，滑动变阻器到最右端时，只有灯泡L接入电路，且灯泡正常发光。所以电源电压；
当小灯泡正常发光时，；
当只闭合时，灯泡L和串联，电压表测的电压，由图2可知电路中的最小电流，最大电压，滑动变阻器的最大值；
当、、均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，灯泡L被短路，滑动变阻器和并联在电路中；
滑动变阻器电流；的电流；
整个电路消耗的电功率。
答：电源电压U是6V；
小灯泡正常发光时的电阻是；
当、、均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，整个电路消耗的电功率P是。
【解析】由图可知，当只闭合，滑动变阻器到最右端时，只有灯泡L接入电路，且灯泡正常发光。所以电源电压；
当小灯泡正常发光时，根据可得电阻大小；
当只闭合时，灯泡L和串联，电压表测的电压，由图2可知电路中的最小电流，求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求滑动变阻器的最大阻值；可得整个电路消耗的电功率；
当、、均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，灯泡L被短路，滑动变阻器和并联在电路中；
由滑动变阻器电流和的电流；可得各支路电流；
由可得整个电路消耗的电功率。
本题考查了电功率的计算和欧姆定律的应用，关键要学会分析电路图的串并联和图像中各参数的含义，难度较大。
11.【答案】解：由电路图可知，闭合开关S后，滑动变阻器与测温探头R串联，电流表测电路中的电流。
由题意可知，在环境中电路中的电流，
则通电30s内整个电路消耗的电能：；
当R放入环境中时，由图乙可知，测温探头电阻，
由可得，电路的总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路的电阻：；
把测温探头R放到环境中时，由图乙可知，测温探头电阻，
此时电路中的电流：，
R消耗的电功率：。
答：在环境中通电30s，整个电路消耗的电能是108J；
滑动变阻器接入电路的电阻为；
再把测温探头R放到环境中时，R消耗的电功率为。
【解析】由电路图可知，闭合开关S后，滑动变阻器与测温探头R串联，电流表测电路中的电流。
由题意可知，在环境中电路中的电流为，根据求出通电30s内整个电路消耗的电能；
当R放入环境中时，根据图乙读出测温探头电阻，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路的电阻；
把测温探头R放到环境中时，根据图乙读出测温探头电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出此时电路中的电流，利用求出R消耗的电功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键。
12.【答案】解：当开关、、都闭合，且将滑片P调至a位置时，此时电路中与灯泡L并联，电压为电源电压；
又因为此时灯泡正常发光，由此可知电源电压为6V，灯泡L支路电流为；
而干路电流为，根据并联电路电流的规律知：处支路电流为：，
由知，
阻值为：；
当断开，开关、闭合时，此时电路中与灯泡L串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
因为电压表示数为3V，则此时灯泡电压为；
根据图乙图象可知，当灯泡电压为3V时，灯泡电流为，
灯泡消耗的电能为：；
闭合开关、，断开开关，此时电路中为与串联，灯泡L断路，
由题中给出数据可知，电压表量程为，滑动变阻器两端的电压为3V，电阻两端的电压也为，
因此滑动变阻器最大阻值与电阻的阻值相等，为；
此时电路的电流为：，
此时的功率为：，
滑动变阻器最小阻值为，此时电路的电流为：，
此时的功率为：，
所以的功率范围为到。
搭：电阻的阻值为；
断开，闭合、，调节滑动变阻器，电压表的示数为3V，小灯泡消耗的电能为72J；
闭合开关、，断开开关，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的滑片移动的过程中，电阻的电功率变化范围为。
【解析】当开关、、都闭合，且将滑片P调至a位置时，此时电路中与灯泡L并联，电压为电源电压；
又因为此时灯泡正常发光，由此可知电源电压为6V，灯泡L支路电流为；而干路电流为，根据并联电路电流的规律算出处支路电流，根据算出的阻值；
当断开，开关、闭合时，此时电路中与灯泡L串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
因为电压表示数为3V，根据串联电路电压的规律、算出小灯泡两端的电压，根据图乙图象判断出灯泡电流，根据算出灯泡消耗的电能；
闭合开关、，断开开关，此时电路中为与串联，灯泡L断路，
根据串联电路电压的规律算出电阻两端的电压，根据串联电路的分压作用算出滑动变阻器最大阻值，根据欧姆定律算出此时电路的电流，根据算出此时的最小功率；
当滑动变阻器的电流为时，根据算出此时电路的电流，根据算出此时的最大功率。
本题考查了电功率公式、欧姆定律的应用以及串并联电路电流、电压的规律，分析清楚电路的结构是解题的关键。
13.【答案】解：低温挡工作时电路中的电流：；
当只闭合时，、串联，处于低温挡，此时电路的总电阻为：
；
根据串联电路的电阻关系可知，发热电阻的阻值：；
“”表示电路中每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，
电能表转盘转25转消耗的电能：；
电烤箱的实际功率：；
根据可知，电烤箱的实际电压：。
答：低温挡工作时，电路中的电流是2A；
发热电阻的阻值是；
用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。
【解析】知道电烤箱的低温挡功率、工作电压，利用求低温挡工作时电路中的电流；
当只闭合时，、串联，处于低温挡，由求、串联后的总电阻，根据串联电路的特点求发热电阻的阻值；
“”表示电路中每消耗的电能，电能表的转盘转3000r，据此可求电能表转盘转25转时，电烤箱消耗的电能，再利用求电烤箱的实际功率，再利用实际电压。
本题为电学综合题，考查了电功率公式、及其变形公式的应用，分析电路图得出高低温挡的电路组成、明确电能表相关参数的意义是关键。
14.【答案】解：
汽车质量，
其重力：
；
对水平地面的压力：
，
受力面积，
汽车对水平地面的压强：
；
由题知，汽车所受阻力：
，
因为汽车在水平高速公路上匀速行驶，
所以汽车受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，
则汽车的牵引力：
，
汽车匀速行驶的路程：
，
牵引力做功：
，
牵引力做功功率：
；
由可得燃油完全燃烧放出的热量：
，
由可得完全燃烧燃油的质量：
。
答：汽车静止时，对水平地面的压强为；
牵引力做功的功率为；
若燃油完全燃烧，内燃机的效率是，至少消耗燃油。
【解析】知道汽车的质量，利用求其重力，汽车对水平地面的压力等于汽车的重力；知道受力面积，再利用求汽车对水平地面的压强；
由题知，汽车所受阻力，由于汽车在水平高速公路上匀速行驶，汽车受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，可求汽车的牵引力；利用求汽车匀速行驶的路程，再利用求牵引力做功，利用求牵引力做功功率；
求出了牵引力做功，利用求燃油完全燃烧放出的热量，再利用求完全燃烧燃油的质量。
本题为力学、热学综合计算题，考查了重力公式、压强公式、速度公式、功的公式、功率公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式以及二力平衡条件的应用，虽然知识点多、综合性强，但都属于基础。
15.【答案】解：摩托车的重力为：
；
将摩托车停在超市门前的水平地面上时，摩托车对地面的压力：；
所以摩托车对地面的压强为：；
摩托车、人、货物的总重力为：
；
行驶时受到的阻力为：
；
摩托车匀速行驶的速度，此时牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，
则有：，
摩托车发动机的实际输出功率为：
；
摩托车输出的功为：
；
摩托车发动机的效率为：
。
答：摩托车对地面的压强为。
摩托车发动机的实际输出功率为6000W；摩托车发动机的效率为。
【解析】先根据计算摩托车的重力，将摩托车停在超市门前的水平地面上时，摩托车对地面的压力，根据求出摩托车对地面的压强；
根据计算摩托车、人、货物的总重力，从而求得行驶时受到的阻力，根据二力平衡和计算摩托车发动机的实际输出功率；
根据计算摩托车输出的功，利用计算摩托车发动机的效率。
本题考查了功率的计算、效率的计算以及压强大小的计算问题，难度不大，属于常考题。
16.【答案】解：电动汽车的重力：
，
电动汽车静止时对水平地面的压力：
，
受力面积，
对水平地面的压强：
；
电动汽车匀速行驶的速度；
电动汽车消耗电能，在这段时间t内牵引力做的功即电能转化为的机械能，
电能转化为机械能的效率，则，
所以，
电动汽车的牵引力：
，
由于电动汽车匀速行驶，电动汽车受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，
电动汽车受到的平均阻力：；
普通汽车行驶时平均阻力与电动汽车相同，则普通汽车匀速行驶时的牵引力，
路程，汽车匀速行驶时牵引力做的有用功：
，
由可得汽油完全燃烧释放的热量：
，
由可得，需要完全燃烧汽油的质量：
。
答：电动汽车的重力为9600N；
电动汽车空载静止在水平地面上时，对地面的压强为；
电动汽车在额定功率下以匀速行驶时，所受平均阻力是480N；
普通汽车以的速度匀速行驶80km，需要消耗4kg汽油。
【解析】知道电动机汽车的质量，利用求电动汽车的重力；
电动汽车静止时对水平地面的压力等于电动汽车的重力，求出受力面积，利用求对水平地面的压强；
电动汽车消耗电能，在这段时间t内电动汽车转化为的机械能，即牵引力做的功，
知道电动汽车的效率，求牵引力；由于电动汽车匀速行驶，电动汽车受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，可求电动汽车受到的平均阻力；
普通汽车行驶时平均阻力与电动汽车相同，可求汽车的牵引力，利用求普通汽车行驶做的有用功，知道汽车的效率，利用求汽油完全燃烧释放的热量，再利用求需要消耗汽油的质量。
本题考查了重力公式、压强公式、速度公式、二力平衡条件、功率公式、效率公式以及燃料完全燃烧放热公式的综合应用，要注意对效率公式的理解。
17.【答案】
【解析】解：由可知，发动机在1s内做功：，
四缸总排量为，
则单缸排量：；
发动机在1s内做功，
发动机有四个缸同时工作，
则每个缸1s内做功：，
由表格数据可知，发动机飞轮的转速为，
四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，所以发动机1s内做功50次，
每个做功冲程做功：；
根据题意可知，，，
则燃气对活塞的压强：。
故答案为：；；；。
知道发动机的输出功率，利用功率公式算发动机在1s内做功；知道四个缸总排量，可以求单缸排量；
已求出发动机1s内做功多少，因为有四个缸同时工作，所以可以求出每个缸1s内做功多少，又知道转速每分钟曲轴或飞轮所转的周数为，而四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，可知内做功3000次，得出1s内做功50次，可以求每个做功冲程里发动机做功多少；
上面求出了在每个做功冲程，燃气对活塞所做的功的大小，又知道单缸排量V，利用求燃气对活塞的压强。
本题考查热机的相关计算，压强公式及其做功公式，是一道综合题。
18.【答案】减小 6：1 40 10 10 180 5
【解析】解：
由图2可知，压敏电阻R的阻值随着所受到的压力F增大而减小；
根据杠杆的平衡条件：，
所以，
因为AB：：1，
所以OB：：1，
所以；
由2图数据可知，当踏板空载时，压力传感器的电阻为，已知，
电源电压为：；
电流表示数达到时，报警器开始发出报警信号，
根据欧姆定律知，
总电阻为：，
此时压力传感器的电阻为：
；
由图象2知所受到的压力F为30N；
由题知，ABO为一水平杠杆，O为支点，AB：：1，则，
根据杠杆平衡条件可得：，即，
解得，即踏板设定的最大压力值为180N；
电路消耗的总功率为：；
若电源电压变为15V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，电路中的电流仍为，
此时的总电阻为：，
此时压力传感器的电阻为：；
由图象可知，当传感器的阻值为时，对应的压力为，
根据杠杆平衡条件可得：，即，
解得。
答：减小；6：1；；10；；180；5；
触点A应调节至距O点8cm处。
由图2判断出压敏电阻R的阻值与所受到的压力F的关系；根据杠杆的平衡条件分析解答；
当踏板空载时，压力传感器的电阻为，闭合开关时，压力传感器和报警器串联，根据欧姆定律求出电流，再求出电源电压；
电流表示数达到时，报警器开始发出报警信号，根据欧姆定律求出总电阻，再求出压力传感器的电阻，由图象得出设定的托盘限载重量；
根据算出电路消耗的总功率；
若电源电压变为15V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，电路中的电流仍变为，根据欧姆定律算出R的电电阻，从表格中判断出压力F，再根据杠杆平衡条件求出OA的长度。
本题中主要考查了欧姆定律、电功率公式、串联电路的特点、杠杆平衡条件的应用等，具有一定的综合性，理解图象和这一装置的工作原理，是解决此题的前提，对我们分析题意的能力要求较高。
19.【答案】无论有无风时，滑动变阻器接入电路的阻值均为，
电流；
由图可知，风力越大，电压表测量部分电阻越长，电压表示数越大，电压表最大电压，
滑动变阻器分到电压，
当电压表示数最大时，滑片移动距离，
由图乙可得，弹簧产生的弹力，
此时的风压，查表可知，此时风力等级为四级，
原电路中风速越大，电压表示数越大，故改装电路为：
当风速为时，风压，因此会超过电压表量程，
弾簧弾力，
由表可得，弾簧形変量为24cm，因此可将电压表测量対象更换为滑片左侧部分的电阻，此肘滑片左侧电阻，
此时电压表示数：。
答：无风时，通过的电流为；
为保护电路安全，风速仪所测最大风力等级为四级；
风速为时，改进后的电路中电压表的示数为l5V。
【解析】无论有无风时，滑动变阻器接入电路的阻值均为，根据欧姆定律得出通过的电流；
由图可知，风力越大，电压表测量部分电阻越长，电压表示数越大，电压表最大电压，
根据欧姆定律得出滑动变阻器分到电压，
当电压表示数最大时，根据得出滑片移动距离，
由图乙可得，弹簧产生的弹力，
根据压强公式得出此时的风压p，查表可知，此时风力等级；
原电路中风速越大，电压表示数越大，据此改装电路；
已知该挡风板所受的风压与风速的平方成正比，其关系式为，当风速为时，得出风压，
根据得出风压，进而得出此时弹簧的弾力，
由表可得弾簧形変量，因此可将电压表测量対象更换为滑片左侧部分的电阻，进而得出此时滑片左侧电阻，根据串联分压特点得出此时电压表示数。
本题考查欧姆定律的应用，综合性强，有一定难度。
20.【答案】适当将电阻箱的阻值调大或者适当将信号触发器的触发电压调低
【解析】解：
由甲图电路知，与串联，AB间电压为两端电压；
由图乙可知，电路为的简单电路，
根据知，自动计数器正常工作时的电流为：；
根据图丙知计数一次消耗电能的时间，即内有消耗电能，所以内有，
由可得，内自动计数器消耗的电能：；
当绳子挡住射向的红外线时，的电阻会变大，根据知，电路的电流减小，两端的电压减小，由图知，此时AB端的电压为2V；
此时电路的电流为：，
根据串联电路电压的规律知，两端的电压为：，
的电阻为：；
由于整个装置工作时间较长，导致的电压逐渐减小，根据欧姆定律知，电路的电流减小，减小，要使不变，需要增大的电阻。
也可以适当将信号触发器的触发电压调低，使计数器正常工作。
答：自动计数器正常工作时的电流为；
该同学跳绳一分钟，自动计数器消耗的电能为18J；
绳子挡住了射向的红外线，信号触发器接通受控电路时，为2V，的电阻的值为；
适当将电阻箱的阻值调大或者适当将信号触发器的触发电压调低。
由电路图知，两电阻串联，AB间电压为两端电压；
由图乙可知，电路为的简单电路，根据算出自动计数器正常工作时的电流；
根据图丙读出计数一次消耗电能的时间，再算出内电流做功的时间，根据算出自动计数器消耗的电能；
根据图丙读出绳子挡住了射向的红外线的值，根据欧姆定律算出电流，根据串联电路电压规律算出两端的电压，最后利用欧姆定律算出的电阻的值；
的电压减小，根据欧姆定律判断出电流的变化，要使不变，需要增大的电阻，也可以适当将信号触发器的触发电压调低。
本题是一道动态电路题，要能灵活运用串联电路分压原理，关键是根据电阻的变化，结合图像确定定值电阻两端电压的大小。
21.【答案】解：
由可知衔铁刚被吸下时，的阻值：
；
由上图知，当环境温度低时，热敏电阻的电阻减小，电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下时，衔铁与A接触，电阻被接入电路，电阻较小，处于加热状态，
加热功率为：；
当环境温度高时，热敏电阻的电阻增大，电路的电流减小，电磁铁的磁性减弱，衔铁被弹起时，衔铁与B接触，两电阻串联，处于保温状态，此时的功率是加热时功率的，即，
此时电路的总电阻为：，
的阻值：。
答：衔铁刚被吸下时，的阻值为；
电加热器处于加热挡时的电功率为1000W；
若该电加热器的保温时功率是加热时功率的，的阻值为。
【解析】根据欧姆定律算出衔铁刚被吸下时，的阻值；
根据算出该电加热器处于加热挡时的电功率；
根据保温时功率是加热时功率的算出保温功率，根据和串联电路电阻的规律算出的阻值。
本题考查了求电路的连接、电功率的应用等知识，考查的内容较多；分析清楚电路结构是本题正确解题的前提与关键。
22.【答案】解：由图可知：压力传感器R和定值电阻串联，当电流表的电流为50mA时，
根据欧姆定律得：定值电阻两端的电压；
根据图像可知：当压杆对压力传感器R压力为120N时，压力传感器R的电阻为，
则根据电阻的串联可知：，
电路中的电流：，
整个电路消耗的电功率为：；
由于电流表的量程为100mA，则由可知：电路中的最小电阻为，
则根据电阻的串联可知压力传感器R能达到的最小阻值为：，
根据图像可知：压力传感器R表面承受的压力，
根据得该秤的最大称量值：；
由可得，该秤的最大称量值：；
因为体重计实际是一个电流表，要使体重计的最大测量值变为126kg，则，
由图像可知，此时的阻值为，
则更换后的阻值：，
故替换的阻值为。
答：若通过的电流为时，两端的电压为2V；
压杆对压力传感器R的压力为120N时，整个电路消耗的电功率为；
该体重计的最大测量值是112kg；
应将更换为的电阻。
【解析】由图可知：压力传感器R和定值电阻串联，当电流表的电流为50mA时，根据欧姆定律和串联电路的电压特点求压力传感器R两端的电压；
根据压力传感器R的电阻与所受压力的关系求出压力传感器R的电阻，最后根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据求整个电路消耗的电功率；
已知压力传感器R表面承受的压力根据杠杆的平衡条件求出该秤的最大称量值，即人的体重G，最后根据求出质量；
先根据求出最大测量的重理，然后根据杠杆的平衡条件求出压力的大小，再由图像读出对应的阻值，最后根据电阻的串联求出替换电阻的阻值。
本题考查了杠杆的平衡条件的应用和欧姆定律应用以及电能的计算，关键是相关知识的灵活运用，根据压力传感器R的电阻找到对应的压力。本题体现出物理在生活中的应用，是一道好题。
23.【答案】5
【解析】解：由图可知，灯泡、定值电阻和电阻丝串联；
因串联电路电流处处相等，所以，当电流表示数为时，通过灯泡的电流为，
由图乙可知此时灯泡两端的电压为1V，
则根据可得，灯泡的电阻：；
无风时，OP下垂并与A端接触，电阻丝接入阻值最大为，
根据可得，电阻丝两端的电压：，
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得，两端的电压：
，
则此时消耗的电功率：；
根据可得的阻值：；
由于灯泡的额定电压为，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，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，两端的电压：，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以两端的电压：
，
根据可得此时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，则：，
所以，，
则，
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：
，
则：；
由于∽，根据相似三角形的知识可得：
，
所以，，
则：。
答：；
无风时消耗的电功率为。
为保护电路，允许风对球施加的最大作用力为。
电流表示数为时，通过灯泡的电流为，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；
无风时，根据和串联电路的特点求出定值电阻两端电压，利用即可求出消耗的电功率；
闭合S时，灯泡、定值电阻和电阻丝串联；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。
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工作时电路中的电流最大。
24.【答案】解：由电路图可知，、串联，电压表测两端的电压。
当水位处于位置A时，滑片P在最上端，此时，
串联电总的电阻等于各部分电阻之和，所以电路的总电阻：
，
电路中的电流：，
由可得两端的电压：
，即电压表示数为10V；
当水位处于位置A时，M刚好浸没，排开水的体积：
，
则M受到的浮力：
；
则弹簧受到的拉力：，
由图乙可知，当时，弹簧的伸长量；
当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，
则此时弹簧受到的拉力：，
由图乙可知，当时，弹簧的伸长量；
所以，水位由位置A降至B这一过程中，弹簧的长度增加量：
；
当水位降至位置B时，接入电路的长度：
，
因为接入电路的阻值与对应的棒长成正比，即：，
所以，此时接入电路的阻值：，
此时电路中的电流：，
由可得，此时两端的电压：
，即此时电压表示数为5V，
所以，电压表的示数变化量：。
答：当水位处于位置A时，电压表的示数为10V；
水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了30cm；
水位由位置A降至B这一过程，电压表的示数变化了5V。
【解析】当水位处于位置A时，滑片P在最上端，可知此时的阻值，根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出两端的电压；
当水位处于位置A时，M刚好浸没，根据阿基米德原理求出M受到的浮力，进而得出弹簧受到的拉力，由图乙可知此时弹簧的伸长量；
当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，可知此时弹簧受到的拉力，利用图像看出弹簧的伸长量，进而得出弹簧的长度增加量；
当水位降至位置B时，可求出接入电路的长度，根据接入电路的阻值与对应的棒长成正比，求出此时接入电路的阻值，
根据串联电路特点和欧姆定律求出此时两端的电压，两次电压表的示数之差即为变化量。
本题一道力电综合应用题，考查串联电路特点、欧姆定律、浮力计算公式等，涉及到的知识点较多，关键是公式及变形公式的灵活应用，从题干和图像获取有用的信息即可正确解题，有一定难度。
25.【答案】大 小 小 容器中的药液质量越大时，压敏电阻受到的压力越大，阻值越大，由导线1中的电流时药液泵启动可知，应将电阻箱R的阻值调小 反比
【解析】解：若仅将桶中药液质量增加，则桶对A的拉力变大，根据杠杆平衡条件可得：，
由于OA、OB是定值，则受到的压力变大；
由图像可知：受到的压力变大时，的阻值变大，由可知，电路中的电流变小，导线1中的电流变小；
若电阻箱R调至，当导线1中的电流时，感应开关K恰好断开，药液泵停止工作，
此时电路的总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时，
由图2可知，压敏电阻受到的压力，
由可得，杠杆A端受到的拉力，
因杠杆A端的拉力等于容器和药液的总重力，即，
所以，由可得，容器和药液的总质量，
则桶中药液的质量，
即药液泵工作时，桶中的药液质量最大可达7kg。
容器中的药液质量越大时，压敏电阻受到的压力越大，由图2可知，阻值越大，
由导线1中的电流时药液泵启动可知，若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大，应将电阻箱R的阻值调小；
①由图3可知，不变，则与R成反比；
②当电阻箱R的阻值为且消耗的电功率最大时，由图3可知，，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由可得，电路中的电流，
此时电路的总电阻，
此时压敏电阻的阻值，
由图2可知，压敏电阻受到的压力，
由可得，杠杆A端受到的拉力，
容器和药液的总重力，
容器和药液的总质量，
则桶中药液的质量。
答：大；小；
若电阻箱R调至，则药液泵工作时，桶中的药液质量最大可达7kg；
小；容器中的药液质量越大时，压敏电阻受到的压力越大，阻值越大，由导线1中的电流时药液泵启动可知，应将电阻箱R的阻值调小；
①反比；②当电阻箱R的阻值为且消耗的电功率最大时，桶中药液质量为。
若仅将桶中药液质量增加，则桶对A的拉力变大，根据杠杆平衡条件可知受到的压力变化，根据图2可知的阻值变化，然后根据欧姆定律判断电路中电流的变化；
若电阻箱R调至，当导线1中的电流时感应开关K断开，药液泵停止工作时，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联特点求出此时的阻值，根据图2读出受到的压力，利用杠杆平衡条件求出杠杆A端受到的拉力，杠杆A端的拉力等于容器和药液的总重力，根据求出容器和药液的总质量，然后得出桶中药液的质量，即为药液泵工作时桶中的最大药液质量；
容器中的药液质量越大时，压敏电阻受到的压力越大，阻值越大，根据导线1中的电流时药液泵启动得出电阻箱R的阻值变化；
①分析图3中和R乘积关系，然后得出与R的关系；
②当电阻箱R的阻值为且消耗的电功率最大时，根据图3读出的大小，根据串联电路的电流特点和求出电路中的电流，利用欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时压敏电阻的阻值，根据图2得出压敏电阻受到的压力，根据杠杆的平衡条件得出杠杆A端受到的拉力，根据求出容器和药液的总质量，然后得出桶中药液的质量，即为药液泵工作时桶中的最大药液质量。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、杠杆平衡条件、重力公式的综合应用等，从题干和图中获取有用的信息是解题的关键。
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