2018年辽宁省沈阳市高考模拟试题

图34PSabR1R2(16二模) 41如图34所示电路，电源电压保持不变，R2=40。当滑动变阻器滑片P置于b端时，R1两端电压与R2两端电压之比为3:2，5min内R2产生的热量为120J。求：（1）当滑片P置于b端时，电路中的电流I；（2）当滑片P置于b端时，电阻R1接入电路的阻值；（3）当滑片P置于a端时，电路的总功率P。BED图35CMMA(16二模)42图35是利用液压起重机提升重物的示意图，起重机工作过程中在几个支脚M的作用下使车轮离开水平地面。在某次提升重物A的过程中，可绕D点自由转动的吊臂BD始终保持水平方向，柱塞E始终保持竖直方向且作用于吊臂的C点。已知起重机质量为8000kg，支脚对地面的作用总面积S=0.2m2，CD=2m，BD=8m，mA=2000kg，物体A竖直匀速上升速度v=0.45m/s。忽略吊臂、滑轮、钢丝绳的质量，不计摩擦，g取10N/kg，求： （1）起重机提升重物A的功率PA；（2）起重机提升重物A的过程中，起重机对地面的压强p；（3）起重机柱塞E对吊臂BD的支持力F；(16一模)卷扬机F图32A41用如图32所示的滑轮组提升物体A，物体A受到的重力大小为GA。在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为vA，滑轮组的机械效率为。已知：GA=800N，vA=0.4 m/s，=80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。求：（1）动滑轮所受的重力G动；（2）拉力F做功的功率P。(15二模)45如图是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图当以速度v1匀速提起质量为m1的建筑材料时，滑轮组的机械效率为1，卷扬机拉力的功率为P1；当以速度v2匀速提起质量为m2的建筑材料时，滑轮组的机械效率为2，卷扬机拉力的功率为P2若21=5%，P1：P2=2：3，m1=90kg，动滑轮受到的重力G动=100N滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计，g=10N/kg求：（1）提起质量为m1的建筑材料时卷扬机对绳的拉力F1；（2）两次工作过程中，建筑材料上升的速度v1与v2之比 (15二模)46.如图甲是一副小型起重机吊起货物的图片，货物挂在动滑轮的下端，绳子的自由端通过放置在起重机上的卷扬机竖直向上拉动，最右端时为了防止吊起货物时起重机向左倾倒而挂的配重起重机吊起重物时主要结构可简化成如图乙所示已知AB、CD、DE水平且长度为1m，BC段的水平距离CF也为1m，前轮与地的接触点在B点的正下方，后轮与地的接触点在D点的正下方起重机的自重（含配重）为3104N，重心在CD中点起重机的钢丝绳重和滑轮与轴之间的摩擦不计，g取10N/kg.（1）为使起重机吊起货物时不发生倾倒，求起重机最多能吊起货物的质量m； （2）当起重机吊起质量m1=2102kg的物体以v=0.5m/s的速度匀速上升时，卷扬机的输出功率P1=1.1kW求此时滑轮组的机械效率； （3）当起重机吊起质量m2=3102kg的物体仍以v=0.5m/s的速度匀速上升时，求卷扬机的输出功率P2. (15一模)46如图甲所示为某实验室的自动恒温箱，该恒温箱工作环境的温度为15左右，恒温箱内部的电路由控制电路和加热电路两部分组成，简化后的电路图如图乙所示控制电路中的电源两端电压为12V，定值电阻R1的阻值为5k，R2为装在恒温箱内的热敏电阻，如图丙所示为R2阻值随温度变化的图象电压鉴别器接在控制电路的A、B两点间当热敏电阻R2的阻值发生变化时，A、B间的电压UAB随之发生变化电压鉴别器可通过内部的电磁继电器控制加热电路中开关S的通断当UAB小于2V时，鉴别器将使加热电路中开关S闭合，使加热电路的电热丝通电而发热，从而使箱内温度升高；当UAB大于3V时，鉴别器将使开关S断开，停止加热在分析电路时，可将电压鉴别器内部视为断路求：（1）恒温箱内部的温度为20时，通过热敏电阻R2的电流；（2）该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围；（3）若想使此恒温箱内的最高温度升高到45，在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下，通过计算说明可采取怎样的措施？（14二模）38（6分）（20如图所示是某煲汤用的电热锅的工作电路图，R1、R2是加热电阻通过220V电源，闭合S1、S2，电热锅处于加热状态，此时电热锅的功率为1000W通过R1的电流为I1；当锅内水沸腾时，S2自动断开，S1仍闭合，电热锅处于保温状态此时通过R1的电流为I2，已知I1=5I2求：（1）加热电阻R1的阻值；（2）电热锅处于保温状态时的功率；（3）某次使用电热锅做饭时，加热用了30min，保温用了30min，这次使用电热锅做饭需要的电费（电费按0.5元/度计算）（14二模）39如图所示某工地用固定在水平工作台上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组提升水中的物体A，卷扬机工作时的功率始终是240W杠杆CD可绕转轴O在竖直平面内自由转动，滑轮组固定在杠杆D端，配重E通过绳子固定在杠杆C端，杠杆始终保持水平平衡，且CO=2OD物体A浸没在水中被匀速提升的过程中，物体A的速度v1=0.3m/s卷扬机的拉力为F1，滑轮组的机械效率为；物体A完全离开水面被匀速提升的过程中，物体A的速度为v2，卷扬机的拉力为F2已知组成滑轮组的每个滑轮质量均相同，物体A所受的重力GA=1000N，配重E所受的重力GE=1250N，F1：F2=2：3杠杆CD与绳所受重力和滑轮与轴的摩擦均可忽略不计g取10N/kg求：（1）卷扬机的拉力F2；（2）滑轮组的机械效率；（3）利用该装置能够提升其它物体的最大质量M（14一模）39在生产玻璃过程中，常用位于天车上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组和真空吸盘提升玻璃，如图22甲所示。当卷扬机通过滑轮组提升质量为 的玻璃并使玻璃以速度 匀速上升时，卷扬对滑轮组绳端的拉力为 ，天车对卷扬机的支持力为 ，拉力 的功率为 ，滑轮组的机械效率为 ；当卷扬机通过滑轮组提升质量为 的玻璃并使玻璃以速度 匀速上升时，卷扬机对滑轮组的拉力 ，天车对卷扬机的支持力为 。已知拉力所做功随时间变化的图像如图22乙所示，卷扬机的质量为，滑轮 、的质量均为 ， ， ，吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计， 取 。求：（1） 的大小；来源:Z#xx#k.Com（2） 的大小；（3） 与 的比值。（13二模）38图22所示电路中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R。当开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P移到A端时，电阻R2的电功率为P2，电流表的示数为I1；当开关S、S2闭合，S1断开时（滑片P位置不变），电阻R2的电功率为P2，电流表的示数为I2，且P2:P216:25；当开关S闭合，S1和S2都断开，滑动变阻器的滑片P移到某点C（图中未画出）时，滑动变阻器接入电路的电阻为RC，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1:U21:2，这时R2的电功率为9W，RC的电功率为3W。（1）求I1与I2的比值；（2）求RA与RC的比值；R2R1S1S2V1 V2 P B A R S图22（3）若通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P，使电路的电功率达到最大，求此时的电功率Pm。CEOMBA（13二模）39图23是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。C是卷扬机，E是液压机的柱塞，能够竖直向上支撑起重臂OMB。在起重臂的两端分别固定有定滑轮，图中虚线框内是悬挂在起重臂B端的滑轮组（未画完整，其中A是定滑轮），卷扬机经O点和B点的定滑轮拉动滑轮组的钢丝绳自由端K，使重物始终以恒定的速度匀速上升。当重物完全浸没在水中上升的过程中，地面对起重机的支持力N1为1.225105N，柱塞E对起重臂的支撑力为F1，卷扬机对钢丝绳自由端K的拉力T1为6.25103N，滑轮组的机械效率为；重物被完全拉出水面后上升的过程中，地面对起重机的支持力N2为1.375105N，柱塞E对起重臂的支撑力为F2，卷扬机的输出功率P2为5kW，对钢丝绳自由端K的拉力为T2。已知定滑轮A的质量mA为200kg，虚线框内动滑轮的总质量mD为250kg，F1：F2=9：14。若不计起重臂、钢丝绳的质量及滑轮组的摩擦，g取10N/kg，求：（1）被打捞的重物浸没在水中时受到的浮力F浮； （2）滑轮组的机械效率； （3）卷扬机拉动钢丝绳的速度v。图19R1VS1PR2S2S3（13一模）38如图19所示，电源两端电压保持不变，R1、R2为定值电阻，开关S3始终闭合。闭合开关S1、断开开关S2，滑动变阻器的滑片置于某位置M时（图中未标出），滑动变阻器的阻值为RM，电流表的示数为I1，滑动变阻器的电功率PM为0.4W。保持开关S1闭合、开关S2断开，将滑动变阻器的滑片置于某位置N时（图中未标出），滑动变阻器的阻值为RN，电流表的示数为I2，电压表的示数为U1，滑动变阻器的电功率PN仍为0.4W。断开开关S1、闭合开关S2，滑动变阻器的滑片仍置于位置N时，电压表的示数变为U2。已知I1:I2=2:1，U1:U2=7:9。求：（1）滑动变阻器接入电路的阻值RM与RN之比；（2）定值电阻R1与R2的阻值之比；（3）改变开关状态和调节滑动变阻器的阻值，使电路的电功率最大，求出电路的最大电功率。来源:学&科&网（13一模）39图20甲是某中学科技小组设计的打捞水池中物体出水面的装置示意图。BOE为一轻质杆，在其两端分别固定着以OB和OE为半径的两段圆弧形的凹槽ABC和DEF，支点O为这两段圆弧形凹槽对应的圆心。轻质绳G和H分别固定在圆弧形凹槽ABC的A点和DEF的D点，杆BOE旋转时细绳总能在凹槽中，绳G和H拉力的力臂始终保持不变。固定在水平地面上的电动机M可以通过拉动绳子H带动杠杆和滑轮组将水池中物体捞出水面。电动机M的质量m为52.5kg。电动机M用力拉动绳子H使柱形物体K始终以速度v匀速上升。物体K浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为1，电动机M对地面的压强为P1；物体K全部露出水面匀速竖直上升的过程中，滑轮组的机械效率为2，电动机M对地面的压强为P2；电动机M对地面的压强随时间变化的图象如图20乙所示。已知物体K的底面积S=0.1m2，高h=0.2m， OBOE=34，122728。细绳和杠杆的质量、滑轮及杠杆与轴的摩擦、细绳和凹槽的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计，K出水前后水面高度的变化忽略不计，g取10N/kg。求：（1）物体K完全浸没时受到的浮力；（2）动滑轮的质量； 甲图20D电动机MKAOBEGFCH乙0. 5p/104Pa1. 01. 52. 00t/s1020515252. 5（3）若用该装置以同样速度打捞质量为120kg的物体K，求K全部露出水面后，电动机M拉动绳H的功率。 图20S1L1L4L2L3S2S4S3（12二模）38如图20所示，电源两端电压U保持不变。当开关S1、S2闭合、S3、S4断开时，电路中仅有L2灯正常发光，电流表的示数为I1；当开关S1、S3闭合、S2、S4断开时，电路中仅有 L4灯正常发光，其两端电压为12V，此时L2灯消耗的功率为2.4W，电流表的示数为I2；当开关S1、S4闭合、S2、S3断开时，电路中仅有L1灯正常发光，电流表的示数为I3。已知U=24V，L1、L2、L3三盏灯的额定电压可能为18V、12V、6V或2.5V 。以上三种工作电路中电流由大到小的比值为6:3:2。不计灯丝电阻随温度的变化，各盏灯工作过程中均不超过其额定电压。求：（1）I1与I2的比值；（2）请通过计算分别确定L1、L2、L3灯的额定电压和额定功率值。 电动机Q定滑轮K甲A升降传动装置动滑轮MB主体框架车位架动滑轮M载车板横移电机P乙1W/103J0t/s24135234567图21（12二模）39.随着城市汽车数量的激增，停车成为困扰市民的一大难题。图21甲是某科技小组设计的升降横移式立体停车库截面示意图。该停车库主要由主体框架车位架和升降横移载车装置两部分构成。升降横移载车装置由升降传动机构和横移传动机构组成。升降传动机构由升降板、电动机Q、定滑轮K及动滑轮M构成，钢丝绳的两端分别固定在顶部A点和电动机牵引端的B点，其中的升降板和动滑轮M在电动机Q的控制下可以沿竖直通道上下运行，升降传动机构被束缚在光滑的限位槽内（图中未画出），保证升降板在升降过程中始终保持水平。置于每层的车位架上的横移传动机构由载车板、电动机P和钢轮构成。横移传动机构可以通过电动机P控制实现水平移动。现有一辆汽车甲开到载车板上后，升降传动机构以速度v1匀速提升横移传动机构和汽车甲，此时绳子B端的拉力为F1，车位架顶部对电动机Q的支持力为N1，升降传动机构提升横移传动机构和汽车甲的机械效率为1；另一辆汽车乙开到载车板上后，升降传动机构以速度v2匀速提升横移传动机构和汽车乙，此时绳子B端的拉力为F2，车位架顶部对电动机Q的支持力为N2，升降传动机构提升横移传动机构和汽车乙的机械效率为2。拉力F1、F2做的功随时间变化的图像分别如图21乙中、所示。已知电动机Q的质量mQ=95kg，v1=5cm/s，1=72%，N1:N2=24:29，不计绳重及滑轮的摩擦，g 取10N/kg。求：（1）F1的大小； （2）v2的大小；（3）2的大小。（12一模）38如图25所示，电源两端的电压U保持不变。当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表V1的示数为U1，电流表示数为I1，滑动变阻器消耗的电功率为PA，电路消耗的总功率为P1；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P位于最右端时，电流表的示数为I2，电路消耗的总功率为P2。保持开关S1闭合、S2断开，当滑动变阻器的滑片P由最右端调至使其接入电路中的电阻为RA时，电流表的示数为I3，电压表V2的示数为U2，电路消耗的总功率为P3。继续改变滑动变阻器接入电路的电阻值，当滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电路消耗的总功率P4=2.4W。已知P2-P3=1.2W，U1:U2=4:9，I2:I3=4:3。求：（1）P2与P3的比值； （2）RA与RB的比值；（3）当开关S1、S2均闭合时，滑动变阻器RA消耗的电功率PA。S1R2R1S2图25PV1V2 （12一模）电动机QBCOD定滑轮K动滑轮MH甲金属材料图26E39图26是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图。该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由固定杆OD和杠杆BC构成，O为杠杆BC的支点，CO:OB=4:1。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量mE=500kg。安装在杠杆C端的提升装置由支架、电动机Q、定滑轮K及动滑轮M构成。其中支架和电动机Q的总质量mQ=12kg，定滑轮K和动滑轮M的质量均为m0。可利用遥控电动机拉动绳子，通过滑轮组提升浸没在水中的物品。在一次打捞一批实心金属材料过程中，金属材料浸没在水中匀速竖直上升，此时电动机Q牵引绳子的功率为P1，绳子H端的拉力为F1，金属材料上升速度大小为v1，地面对配重E的支持力为N1，滑轮组的机械效率为1；在金属材料全部露出水面后匀速竖直上升的过程中，绳子H端的拉力为F2，地面对配重E的支持力为N2，滑轮组的机械效率为2。已知F1=200N，v1=0.2m/s，2=95%，N1:N2=6:1，绳和杠杆的质量、捆绑金属材料的钢丝绳的质量和体积、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属材料的阻力均可忽略不计，g取10N/kg。求：（1）金属材料浸没在水中匀速上升时电动机牵引绳的功率P1；（2）动滑轮M的质量m0；（3）被打捞金属材料的密度金。（11二模）R1S1PR2ABLSV1V2S1图2338如图23所示电路，电源两端电压保持不变，闭合开关S，断开开关S1，调节滑动变阻器R2的滑片P使其接入电路的电阻值为其最大值的一半，电压表V1的示数为U1，电流表的示数I1为0.2A；闭合开关S、S1，此时小灯泡L正常发光，电流表的示数I2为0.5A；闭合开关S，断开开关S1，调节滑动变阻器R2滑片P至B端，电压表V2的示数为U2，再调节滑动变阻器R2的滑片P使接入电路的电阻值为其最大值的3/4，此时电路消耗的总功率P为1W。已知5U16U2，忽略温度对灯丝电阻的影响。求 ：（1）电阻R1和灯丝电阻RL的比值；（2）小灯泡L的额定电功率。GBACDEFO图24（11二模）39图24是利用液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞，吊臂OB始终处于水平状态。作用在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提起重物。当重物在水中匀速上升时起重机对地面的压力为F1，柱塞E对吊臂的支撑力为N1，滑轮组的机械效率为1；重物被完全提出水面后匀速上升时起重机对地面的压力为F2，柱塞E对吊臂的支撑力为N2，滑轮组的机械效率为2。已知动滑轮A的质量mA为250kg，重物被拉出水面后上升的速度v为0.2m/s，F1 为1.2105N，F2为1.5105N，N1：N2=13：25。若吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及机械摩擦不计，g取10N/kg，求：（1）被打捞的重物浸没在水中时受到的浮力F浮的大小；（2）滑轮组的机械效率1与2之比；（3）被打捞的重物完全提出水面后，卷扬机牵引力。图19CBO水蒸气A排气管D（10二模）39.如图19所示，是某课外小组设计的锅炉保险阀门装置示意图。A是圆柱体阀门，悬挂圆柱体阀门的细钢丝绳从排气管D穿出，排气管的横截面积S1=2cm2，锅炉正常工作时圆柱体阀门被排气管D压在如图所示位置；BC是轻质杠杆，当蒸汽压强超过安全值时，圆柱体阀门A被水蒸汽向下压离开排气管口，水蒸汽沿排气管口排出以保障锅炉的安全，当蒸汽压强低于安全气压时，圆柱体阀门上升赌注排气管口。锅炉内安全气压值为p=1.3105Pa，已知圆柱体阀门A的质量m=500g，底面积S2=10cm2，外界大气压p0=1.0105Pa，BO:BC=1:5。求：（整个装置的摩擦不计，g=10N/kg）（1）锅炉内刚好为安全气压时，水蒸气对阀门A的压力；（2）为使锅炉安全，在杠杆C点通过定滑轮悬挂铁锤的质量。 R2S2V1V2L图20S1S1PRBA（10二模）40如图20所示电路，设电源电压不变，灯丝电阻不随温度变化，滑动变阻器的最大阻值为R。当开关S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P位于A端时，电压表V2示数为U2，电阻R2和滑动变阻器消耗的总功率为P1=1W；当开关S1断开，S2闭合时，电压表V1示数为U1，灯正常发光，电流表的示数为I；当开关S1、S2都闭合时，接入电路的滑动变阻器阻值为最大值的3/4时，电流表的示数与I相比变化了I=0.6A, 滑动变阻器消耗的电功率为P2=4.8 W。已知U1: U26: 5。求：（1）灯正常发光时通过灯L的电流；（2）当开关S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值。图21R1V2S2R2V1LS1（11一模）37如图21所示的电路中，电源两端电压不变，灯L上标有“4V 2W”字样，不计灯丝电阻受温度的影响。当开关S1闭合、S2断开时，灯泡正常发光，电压表V1与V2的示数之比为6:7，电路消耗总功率为P；当开关S1、S2均闭合时，电路消耗的总功率改变P，且P=P。求：（1）当开关S1、S2均闭合时，电路中的电流；（2）电阻R1与R2的阻值； （3）当开关S1、S2均闭合时，电阻R2在1min内消耗的电能W。（11一模）38图22是某科研小组设计的高空作业装置示意图，该装置固定于六层楼的顶部，从地面到楼顶高为18m，该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由支架AD和杠杆BC构成，CO:OB=2:3。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量mE=100kg，底面积S=200cm2。安装在杠杆C端的提升装置由定滑轮M、动滑轮K、吊篮及与之固定在一起的电动机Q构成。电动机Q和吊篮的总质量m0=10kg，定滑轮M和动滑轮K的质量均为mK。可利用遥控电动机拉动绳子H端，通过滑轮组使吊篮升降，电动机Q提供的功率恒为P。当提升装置空载悬空静止时，配重E对楼顶的压强p0=4104Pa，此时杠杆C端受到向下的拉力为FC。科研人员将质量为m1的物体装入吊篮，启动电动机，当吊篮平台匀速上升时，绳子H端的拉力为F1，配重E对楼顶的压强为p1，滑轮组提升物体m1的机械效率为。物体被运送到楼顶卸下后，科研人员又将质量为m2的物体装到吊篮里运回地面。吊篮匀速下降时，绳子H端的拉力为F2，配重E对楼顶的压强为p2，吊篮经过30s从楼顶到达地面。已知p1：p2=1:2，F1：F2=11:8，不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10N/kg。求：图22动滑轮KBE定滑轮MCODHQ楼顶A（1）拉力FC； （2）机械效率； 来源:Zxxk.Com（3）功率P。(16二模) 41解：（1）Q2=I2R2t，I =()1/2=0.1A （1分）（2），R1=60 （1分）（3）U=I(R1+ R2)= 0.1A(60+40)=10VP= = =2.5W （1分）(16二模)42解: （1）GA=mAg=2000kg10N/kg=2104 NPA= GAv=2104 N0.45m/s=9103W （1分）（2）F压=G机+GA=8000kg10N/kg +2104 N =1.0105 Np= =5105Pa （1分）（3）GABD=FCDF= = =8104N （1分）2FGAG动答图2(16一模)41解:（1）滑轮组的机械效率：= = 代入数据 80% = 解得G动=200N （1分）（2）对动滑轮和物体A受力分析如答图2所示。 依据物体的平衡有2F= GA+ G动 解得F=500N 拉力F做功的功率：P= FvF= F2vA=500N20.4 m/s=400W （2分）(15二模)45：（1）由图知，滑轮组由两段绳子承担物重，设提起质量m1的建筑材料时卷扬机对绳的拉力为F1，根据动滑轮受力关系可得：F1=（G1+G动）=（90kg10N/kg+100N）=500N；（2）设两次建筑材料上升高度为h，则：1=100%=100%=100%=90%；由题意知，2=1+5%=90%+5%=95%；由2=得：G2=1900N；提起m2所用的拉力F2=（G2+G动）=（1900N+100N）=1000N；由P=Fv得，第一次提升物体绳的速度v=，则此时物体上升的速度v1=v=；第二次提升物体绳的速度v=，则此时物体上升的速度v2=v=；则=： =答：（1）提起质量为m1的建筑材料时卷扬机对绳的拉力F1为500N；（2）两次工作过程中，建筑材料上升的速度v1与v2之比为4：3【点评】本题是有关滑轮组的综合计算题目，考查了滑轮组机械效率、省力特点、功率公式的应用，关键利用好所给的已知条件，有一定难度(15二模)46（1）由乙图起重机相当于一个杠杆，如图所示：，根据杠杆的平衡条件：m货gAB=G起重机（FC+CD），即：m货10N/kg1m=3104N（1m+1m），解得：m货=4.5103kg；（2）设提起重物的时间为t，此时滑轮组的机械效率：=100%=100%=100%90.9%；（2）提起质量m1物体时，由甲图可知通过动滑轮绳子的段数n=4，钢绳自由端速度vF=4v，P1=F4v，F=550N，起重机的钢丝绳重和滑轮与轴之间的摩擦不计，提起质量m1物体时，F=（G+G动），G动=4FG=4550N2102kg10N/kg=200N，当提起质量为m2物体的时钢绳自由端拉力：F=（G+G动）=（3102kg10N/kg+200N）=800N，此时卷扬机的输出功率：P2=F4v=800N40.5m/s=1600W答：（1）为使起重机吊起货物时不发生倾倒，起重机最多能吊起货物的质量为4.5103kg；（2）当起重机吊起质量m1=2102kg的物体以v=0.5m/s的速度匀速上升时，卷扬机的输出功率P1=1.1kW此时滑轮组的机械效率为90.9%；（3）当起重机吊起质量m2=3102kg的物体仍以x=0.5m/s的速度匀速上升时，卷扬机的输出功率为1600W点评： 本题考查了杠杆的平衡条件、机械效率和功率的计算，过程复杂，有一定难度关键是在不计绳重和摩擦时，用好公式F=（G+G动） (15一模)46（1）由图象知，当恒温箱内部的温度为20时，R2=25k，此时电路总电阻为R=R1+R2=5k+25k=30k=3104；通过热敏电阻R2的电流为I=4104A；（2）当U1=2V时，U2=UU1=12V2V=10V，因为=，所以R2=25k，由图象知，t=20；当U1=3V时，U2=UU1=12V3V=9V，因为=，所以R2=15k，由图象知，t=35；即该恒温箱的温度将保持在2035之间；（3）由图象知，当恒温箱内温度为45时，热敏电阻阻值为10k，UAB=3V时，加热开关断开，通过热敏电阻的电流为I高=9104A；此时R1的阻值变为R1=3.3103=3.3k所以若升高恒温箱内的最高温度，在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下，可以减小定值电阻R1的值答：（1）恒温箱内部的温度为20时，通过热敏电阻R2的电流为4104A；（2）该恒温箱内的温度将保持在2035的范围；（3）若想使此恒温箱内的最高温度升高到45，可以减小定值电阻R1的阻值【点评】此题是一道联系实际的电学应用题，考查了串联电路的特点、欧姆定律计算公式及其变形公式的掌握和应用，读懂题目信息，充分利用串联电路特点，是解答此题的关键（14二模）38（1）闭合S1、S2，电热锅处于加热状态，此时电路为R1的基本电路；由P=可知，加热电阻R1的阻值：R1=48.4；（2）由P=UI可得，I1=A，因为I1=5I2，所以I2=I1=A=A，则电热锅处于保温状态时的功率：P保温=UI2=220VA=200W；（3）加热30min消耗的电能：W1=Pt=1kW0.5h=0.5kWh，保温30min消耗的电能：W2=P保温t=0.2kW0.5h=0.1kWh，则总共消耗的电能：W=0.5kWh+0.1kWh=0.6kWh；故这次使用电热锅做饭需要的电费：0.6kWh0.5元/kWh=0.3元答：（1）加热电阻R1的阻值为48.4；（2）电热锅处于保温状态时的功率为200W；（3）这次使用电热锅做饭需要的电费为0.3元点评：本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，根据题意得出电饭锅的保温状态和加热状态是关键（14二模）39（1）因为在匀速提升重物A、B的过程中，电动机的功率保持不变，因为P=Fv，所以：P=F14v1即240W=F140.3m/s，解得：F1=200N，又因为F1：F2=2：3，则F2=300N；（2）设每个滑轮重为G0，把动滑轮和物体A作为研究对象，受力分析如图1和图2所示：解得：G0=100N F浮=400N滑轮组的机械效率=75%（3）利用该装置提升其他物体时，设卷扬机提供的最大拉力为F以杠杆为研究对象，受力分析如图3所示，以配重E为研究对象，受力分析如图4所示以杠杆D端下方的定滑轮为研究对象，受力分析如图5所示，把动滑轮和物体作为研究对象，受力分析如图6所示因为T1=T1，T2=T2，GE=T1，T1OC=T2OD所以T2=1250N2=2500N3FT2G0=2500N100N=2400NF=800NG=4F2G0=4800N2100N=3000NM=300kg答：（1）卷扬机的拉力F2为300N；（2）滑轮组的机械效率75%；（3）利用该装置能够提升其它物体的最大质量300kg点评：此题考查学生对于利用滑轮组做功问题的理解和掌握，受力分析是解题关键（14一模）39解：（1）由题中Wt图像解得P=480W （2分）（2）根据 =（1分）解得：v1 =0.6m/s已知：3v1=5v2解得：v2=0.36m/s（1分）（3）设动滑轮C所受重力为G0，卷扬机提升60kg玻璃时，滑轮组的机械效率为=75%所以有 =，代入数据解得G0=80 N （1分）第一次提升60kg玻璃的过程中，玻璃、动滑轮C受力分析如答图5（1）所示，动滑轮B受力分析如答图5（2）所示，卷扬机受力分析如答图5（3）所示。N1mg（2）（1）G03T1m1gF1mBg2F1T1（3）N2mg（5）（4）G03T2m2gF2mBg2F2T2（6）答图5第二次提升80kg玻璃的过程中，玻璃、动滑轮C受力分析如答图5（4）所示，动滑轮B受力分析如答图5（5）所示，卷扬机受力分析如答图5（6）所示。来源:学|科|网Z|X|X|K由答图5（1）的受力分析可知T1=（m1g+G0）= （600N+80N）=N，因T1= T1，由答图5（2）可得F1=（T1+mBg）= （N +40N）=N， 因F1= F1，由答图5（3）可得N1=F1+mg=N+1200N=N（1分）同理，由答图5（4）可得T2=（m2g +G0）= （800N+80N）=N，因T2= T2，由答图5（5）可得F2=（T2+mBg）= （N +40N）=N，因F2= F2，由答图5（6）可得N2=F2+ mg =N+1200N=N 所以 =（1分）（其他解法正确均得分）（13二模）38解：当开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P移到A端时，等效电路如答图4甲所示；当开关S、S2闭合，S1断开时，等效电路如答图4乙所示；I1RAR2P2甲I2R1R2P2乙 I3R1RC丙R2U1U29W3W答图4当开关S闭合，S1和S2都断开，滑动变阻器的滑片P移到某点C时，等效电路如答图4丙所示；图1分（1）由答图4甲和答图4乙，根据，得 1分（2）由答图4丙，由答图4甲和乙，已知 1分解得：R2=3RC，R1=RC， 1分（3）由于电源两端电压一定，因此当开关S、S1、S2都闭合时，电路的总电阻最小，因此电路的电功率最大，此时等效电路如答图5所示。设此时电路的电流为I4。I4R2答图5 1分 解得：Pm=25W 1分（13二模）GF浮N1G0N2G0 答图6 甲 乙G39解： （1）设液压汽车起重机（包括滑轮组）受到的重力为G0，被提升物体受到的重力为G，以起重机和被提升物体整体做为研究对象，物体在水中和在空气中的受力分析分别如答图6甲和乙所示。 图1分 G0+G= N1 + F浮 G0+G= N2 1分 联立得出：F浮= N2- N1=1.375105N-1.225105N=1.5104N 1分（2）把吊臂作为一个杠杆，设吊臂B端受到的总拉力为FB、对应的力臂为l1，柱塞E的支撑力对应的力臂为l2。吊臂的受力分析如答图7甲和乙所示。OMBF2FB2乙OMBF1FB1甲 答图7根据杠杆平衡条件得出：FB1l1= F1l2FB2l1= F2l2 则 FB1:FB2= F1:F2=9:14把滑轮组和物体作为一个整体进行受力分析，如答图8甲和乙所示。GF浮FB1GDFB2GD 答图8 甲 乙GGAGA G+GD+GA= FB1 + F浮 G+GD+GA= FB2 联立得出： FB1:FB2=（G+GD+GA- F浮）:（G+GD+GA）=9:14 则（G+mDg+mAg）:F浮=14:5 （G+250kg10N/kg+200 kg10N/kg）:1.5104N =14：5 解得 G=3.75104N 1分 1分（3）以动滑轮和物体作为一个整体进行受力分析，如答图9甲和乙所示。GDF浮nT1GnT2G 答图9 甲 乙GD G + GD =n T1 + F浮 G + GD = nT2 1分 由得出：n =（G + mDg - F浮）/ T1 =（3.75104N+250kg10N/kg-1.5104N）/6.25103N=4 由得出：T2=（G + mDg）/ n =（3.75104N+250kg10N/kg）/4 =104N 由功率公式P2=T2v得出v =P2/T2=5103W/104N=0.5m/s 1分（13一模）38. 解：当闭合开关S1、断开开关S2，滑动变阻器的滑片在某位置M时，等效电路如答图3甲所示；当闭合开关S1、断开开关S2，滑动变阻器的滑片在某位置N时，等效电路如答图3乙所示；当断开开关S1、闭合开关S2，滑动变阻器滑片仍在某位置N时，等效电路如答图3丙所示；当电路消耗的电功率最大时，等效电路如答图3丁所示。RMR1 PM=0.4WUI1甲U1RNR1 PN=0.4WUI2乙U2RNR2U丙R1UR2丁答图3 （图1分）解：（1）PM= I12RM=0.4W，PN= I22RN=0.4W （1分）（2）由于电源电压不变，I1（）=I2（）又，所以， （1分）在图乙中， 又，所以在图丙中，所以 （1分）（3）PM= I12RM=（）2RM= （1分） ，所以： （1分）（其它解法正确也得分）（13一模）39解：（1）（2）物体K浸没在水中匀速上升时，以物体K和动滑轮的整体为研究对象，受力分析图如答图4甲所示；电动机M的受力分析图如答图4乙所示；杠杆两端的受力分析图如答图4丙所示。3F1F浮GK+G动N1T1mg 丙AOBEF1FCDT1 甲乙 答图4， ， ，物体K全部露出水面匀速上升时，以物体K和动滑轮的整体为研究对象，受力分析图如答图5甲所示；电动机M的受力分析图如答图5乙所示；杠杆两端的受力分析图如答图5丙所示。丙AOBEF2FCDT2N2T2mg乙3F2GK+G动甲 答图5（图1分）， ， ， 分析图20乙，在0-5s的时间里，p1=2.1104Pa；在15-20的时间里p2=1.8104Pa。 （1分）解得： （1分）（3）分析图20乙，在5-15s的时间里，物体K从上表面开始接触水面到下表面离开水面。由于K出水前后水面高度的变化忽略不计：， （1分）K全部露出水面后，电动机M的拉力由几何关系， （1分）（其它解法正确也得分）（12二模）38. 解：（1）当开关S1、S2闭合，开关S3、S4断开时，等效电路如图3甲所示；当开关S1、S3闭合，开关S2、S4断开时，等效电路如图3乙所示；图3UL2额甲U=24VI1L1L2乙U=24VI2L2L4丙U=24VI3L1L3UL4额UL1额U2U1U3当开关S1、S4闭合，开关S2、S3断开时，等效电路如图3丙所示。（等效电路1分）L2在图甲中正常工作，在图乙中工作电压低于甲图，所以I1I2，L1在图丙中正常工作，在图甲中工作电压低于丙图，所以I3I1，所以工作电路的三种状态中，电流关系为I3I1I2， （1分）所以I1:I2=3:2 （1分）（2）图乙中U=24V ，UL4额=12V，根据串联电路电压关系可知U2=12V，P2=2.4W根据P2=I2 U2，解得I2=0.2 A由I3:I1:I2=6: 3: 2 ， 解得I1=0.3A I3=0.6A （1分）图乙中L2灯没有正常发光，所以其额定电压大于12V，则L2灯额定电压UL2额=18V。甲图中L2灯正常发光，UL2额=18V，L1灯两端电压为U1=6V，由于此时L1灯不正常发光，所以其额定电压可能为UL1额=12V或UL1额=18V 图丙中，L1灯正常发光，若UL1额=12V，则I1: I3=1:2，若UL1额=18V，则I1: I3=1:3，此种情况不符合已知电流关系，所以L1灯的额定电压必为12V。图丙中，L1灯正常发光，UL1额=12V，U3=12V，而L3灯不正常发光，则L3灯的额定电压必为18 V。（1分）图甲可得R2 = = = 60，R2=3R1，R1 = 20，图乙中R2= R4，图丙中R1 = R3=20， 根据P = 解得L1、L2、L3灯的额定功率分别为PL1额=7.2W，PL2额=5