2012年6月.我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号 .实验下潜7000m达到一个新的深度．试验经历了以下主要过程:母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中,潜水器缓慢竖直下潜和上升,吊装设备将潜水器吊上母船．如图是母船的吊装设备的示意图.图中虚线框中是滑轮组.电动机拉放滑轮组绳子自由端.挂钩挂着潜水器．吊装设备缓慢地将潜水器投放� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（2013?绵阳）2012年6月，我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”，实验下潜7000m达到一个新的深度．试验经历了以下主要过程：母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中；潜水器缓慢竖直下潜和上升；吊装设备将潜水器吊上母船．如图是母船的吊装设备的示意图，图中虚线框中是滑轮组（未画出），电动机拉放滑轮组绳子自由端，挂钩挂着潜水器．吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中，然后，潜水器下潜用时t₁=6h，到达7000m出停留t₂=0.5h，上升用时t₃=3.5h．潜水器上升到海面后，挂钩挂着潜水器离开水面后，缓慢匀速竖直上升高度h=6m，在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F₁=5.5×10⁴N，滑轮组的机械效率η=80%．
已知潜水器总质量（含潜水员）m=2.2×10⁴kg，体积V=20m³，水的密度ρ₁=1.0×10³kg/m³，海水的密度ρ₂=1.03×10³kg/m³，g取10N/kg．不计绳和挂钩的质量，不考虑空气阻力，不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响．求：
（1）吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是多大？
（2）潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是多少米/秒？
（3）滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是多少段？

分析：（1）由G=mg求出潜水器的重力，由浮力公式求出它受到的浮力，然后由平衡条件求出挂钩的拉力．
（2）求出潜水器的路程，然后由速度公式求出平均速度．
（3）由功的公式求出有用功与总功，由效率公式求出承重绳子的股数．

解答：解：（1）潜水器的重力G=mg=2.2×10⁴kg×10N/kg=2.2×10⁵N，
潜水器受到的浮力F_浮=ρ₂gV=1.03×10³kg/m³×10N/kg×20m³=2.06×10⁵N，
潜水器处于平衡状态，由平衡条件得：F₀+F_浮=G，
挂钩拉力F₀=G-F_浮=2.2×10⁵N-2.06×10⁵N=1.4×10⁴N；
（2）潜水器整个过程的路程s=2h₀，
潜水器的速度v=

2h0

t1+t2+t3

2×7000m

(6+0.5+3.5)×3600s

=0.39m/s；
（3）有用功W_有=mgh，总功W_总=F₁s=F₁nh，
效率η=

W有

W总

×100%=

mgh

F1nh

×100%=

nF1

×100%=

2.2×104kg×10N/kg

5.5×104N×n

×100%=80%，则n=5；
答：（1）吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是1.4×10⁴N；
（2）潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是0.39m/s；
（3）滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是5段．

点评：本题考查了求挂钩的拉力、潜水器的平均速度、承重绳子的股数等问题，应用平衡条件、平均速度公式、功的公式、效率公式即可正确解题．

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（2013?绵阳）在探究“固体熔化时温度的变化规律”时，李梅分别测得甲、乙两种物质从固态到完全熔化的过程中的实验数据如下表：

时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7
甲的温度/℃	35.0	40.0	44.8	49.5	54.2	58.4	62.6	66.9
乙的温度/℃	42.0	44.0	46.0	48.0	48.0	48.0	48.0	50.0

（1）根据表中数据可以判断，物质甲是

非晶体

（选填“晶体”或“非晶体”）．
（2）温度44.0℃时，物质乙是

固态

（选填“固态”、“液态”或“气态”）．

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（2013?绵阳）许婷用如图1所示的电路测量小灯泡的电功率的同时，测量小灯泡的电阻．小灯泡额定电压为2.5V，正常工作时电阻约8Ω．

实验室提供的器材有：电压为6V的电源，电压表V（量程为6V）．滑动变阻器R₁（规格为“10Ω，1A”），滑动变阻器R₂（规格为“50Ω，0.5A”），电流表A₁（量程0.6A），电流表A₂（量程3A）．
（1）为保证实验顺利进行，并且有较高的准确性，滑动变阻器应该选

R₂

，电流表应该选

A₁

．
（2）许婷在实验时，将电流表和电压表的位置交换了，其他连接正确，闭合开关后

．
A．电流表烧坏 B．电压表示数约6V C．小灯泡烧坏 D．小灯泡不亮
（3）正确连接好电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将电压表和电流表部分读数填在下表中．电压表读数为2.5V时，电流表的示数如图2所示，请帮许婷将此读数填在下表中．

序号	电压表示数U/V	电流表示数I/A
1	1.0	0.14
2	1.5	0.21
3	2.0	0.26
4	2.5	0.32 0.32
5	3.0	0.36

（4）根据补充完整后的上表数据，测得小灯泡在电压为2.0V时的实际功率是

0.52

W，在正常工作状态时电阻是

7.8

Ω．

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（2013?绵阳）李明等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”．同学们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关．他们设计的实验装置如图，弹簧左端固定在墙上，放在水平面上，水平面A点左侧光滑，右侧粗糙．物体P压缩弹簧到B点后从静止释放，运动到C点弹簧恢复到原长与物体脱离，物体运动到D点停止．请补充完成他们的探究过程：

（1）对同一根弹簧，物体P压缩弹簧至B点，从静止释放，运动到D点．测量

之间的距离和

之间的距离，并改变

之间的距离，测多组数据，分析数据得到：弹簧长度变化量越大，弹性势能越大．
（2）对原长相同、只有粗细不同的两根弹簧，物体P分别压缩弹簧至同一位置B点，从静止释放，运动到D点．分别测量

之间的距离，改变压缩量，重复试验，分析数据得到：弹性势能与弹簧粗细有关．

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（2013?绵阳）目前研制的超导限流器，在电流小于某值时，其电阻为零；电流大于某值时，其电阻为一定值．将超导限流器接入电路中，当电流突然变大到大于某一值时，超导限流器瞬间具有一定阻值，保护整个电路．如图甲，是某种超导限流器的电阻随电流变化的关系，如图乙，将该超导限流器和用电器M串联后接在电压为5×10⁴V的高压电源上．求：
（1）当电路中的电流为30A时，用电器M消耗的电功率是多大？
（2）当用电器M短路后，该超导限流器能够保护这个电路，R₀不能大于某一值，这个值是多大？

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