力、電綜合類問題以力學(xué)知識和電學(xué)知識的相互滲透為背景，常立意于創(chuàng)新的物理情景，聯(lián)系生活實際，在一道題中融合多種物理過程，多以簡單機械、半導(dǎo)體電阻、電動機、電磁繼電器等為載體，考查理解、推理、綜合分析及運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力。通過對近幾年廣西各地中考物理試題進行分析，發(fā)現(xiàn)中考命題中，這部分的內(nèi)容常以選擇題、計算應(yīng)用題的形式出現(xiàn)，命題形式主要包括：
1. 能量效率類。力、電現(xiàn)象并不是孤立的，常見的結(jié)合點之一是能量關(guān)系，即機械能和電能的關(guān)系，在時間一定的情況下，也可以是機械功率和電功率的關(guān)系。 2.半導(dǎo)體類，如壓敏電阻。以壓敏電阻為載體進行力電轉(zhuǎn)換，在汽車油量表、水深探測器、超載記錄器等元件中都有廣泛的應(yīng)用。 3.電阻與長度關(guān)系類。將滑動變阻器與彈簧或杠桿結(jié)合，把不同的力學(xué)、電學(xué)知識以并列設(shè)置問 題的方式組合在一起，分解為獨立的問題，通過已知量的遷移，應(yīng)用各自的規(guī)律得以解決。
幾乎所有的力、電綜合大題均體現(xiàn)出多對象、多過程、多變量的“三多”特點，解題時要認(rèn)真審題，把題目劃分為幾個子問題，理順各個物理量之間的制約關(guān)系。解題方法：多對象 化整為零、各個擊破；多過程、多變量 分步求解、循序漸進。同時，要關(guān)注生活中的物理，學(xué)會思考，學(xué)會知識遷移和建模，嘗試用物理知識、解決各類問題，逐步提高分析與綜合能力。
能量效率類的力電綜合題多以電動機為載體，結(jié)合電動汽車、電梯、起重機等日常生活事例，考查與其相關(guān)的效率、功率、機械能和電能問題；在電動機的效率問題中，電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能，總能量是消耗的電能，有用能量是輸出的機械能，轉(zhuǎn)化為提升物體所做的功或使車前進的動力做的功。
( 2020 ·湖州）目前全國少數(shù)城市已投入使用超級電容公交車。超級電容器是一種新型電能存儲設(shè)備，像蓄電池一樣也有正、負兩極，可通過安裝在各公交站點的充電樁快速充滿電，讓車能夠繼續(xù)正常行駛。在制動過程中，電車又能通過發(fā)電機回收部分能量為超級電容充電，安全高效環(huán)保。假設(shè)某型號的超級電容公交車載滿乘客時總質(zhì)量為量約為 2×107 J，能以 10 m/s 的速度保持勻速直線行駛 6 km，能量利用的效率為 90%。
（1）電車發(fā)電機的工作原理是 。 （2）若公交車載滿乘客時車胎與地面的總接觸面積為 0.4 m2，公交車對地面的壓強是多少？ (3）若公交車在該次運行中受到的阻力恒定，則牽引力大小是多少？ (4）若公交車在該次運行中電容器輸出電壓為 300 V ，不計電容器輸出電能時的能量損耗，則工作電路的電流是多少？（ 計算結(jié)果精確至0.1)
3.75×105 Pa
4.5 × 105 Pa
1.152×107 J
（1）求電源電壓。 （2）當(dāng)報警器開始報警時，求壓力傳感器受到的壓力？ (3）當(dāng)托盤受到的壓力為 120 N 時，報警器是否報警？ (4）當(dāng)電路輸出的電功率與電路在安全狀態(tài)下輸出的最大電功率的比值為 5: 6 時，求托盤受到的壓力 。
（2019·重慶 A ）圖 2 甲的儲水容器底有質(zhì)量0.5 kg，底面積 100 cm2 的長方體浮桶，桶上端通過輕質(zhì)彈簧與緊貼力敏電阻的輕質(zhì)絕緣片 A 相連，距容器底 0.4 m 處的側(cè)壁有排水雙控閥門?？刂齐娐啡鐖D 2 乙所示，其電源電壓 U = l2 V, R0 = 10 Ω ，當(dāng)電流表示數(shù)為 0.6 A，且桶底升至閥門所處高度時，閥門才感應(yīng)排水。力敏電阻 R 與它所受壓力F 的對應(yīng)關(guān)系如下表所示（彈簧均在彈性限度內(nèi)） 。
(1）浮桶受到的重力是多少？ (2）未加水時，力敏電阻所受壓力為 2 N，電流表的示數(shù)是多少？ (3）當(dāng)容器內(nèi)的水深達到多少米時，雙控閥門才打開排水？
答案 (1）5 N (2）0.1 A (3）0.6 m 點評 本題綜合性強，涉及浮力、重力、歐姆定律等。解答浮力問題關(guān)鍵在于進行受力分析 。
甲、乙兩地相距 40 km，在甲、乙兩地之間沿直線架設(shè)了兩條輸電線，已知所用的輸電線每千米的電阻為 0.2 Ω 。 現(xiàn)輸電線在某處發(fā)生了短路，為確定短甲路位置，檢修員在甲地利用電壓表、電流表、定值電阻 R0 和電源接成如圖 4 所示電路進行測量當(dāng)電壓表的示數(shù)為 3.0 V ，電流表的示數(shù)為 0.5 A，則短路位置離甲地的距離為( )。 A.7.5 km B.15 km C.25 km D.30 km
檢修點到短路處的總電阻是關(guān)鍵的一步，再進一步根據(jù)總電阻得出導(dǎo)線的總長度，值得注意的是：短路處距甲地的距離是導(dǎo)線總長度的一半。
(2020·武漢）如圖5所示是一種溫度自動報警器的原理圖。制作水銀溫度計時，在玻璃管的兩端分別封入一段金屬絲。電池的兩極分別 與金屬絲相連，當(dāng)溫度達到與電池正極相連的金屬 絲下端所指的溫度時，電鈴就響起來，發(fā)出報警信號。下列說法中正確的是（ ）。 A.溫度計中的水銀是絕緣體 B.電鈴響時，電磁鐵右端是 N 極 C.溫度降低到 74℃以下，電鈴響 D.電鈴響且滑片 P 向左移動時，電磁鐵磁性減弱
解析 水銀容易導(dǎo)電，是導(dǎo)體，故 A 選項錯誤；電鈴響時，電流從螺線管的左端流入，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵右端是 N 極，故 B 選項正確；當(dāng)溫度升高到 74℃ 以上時，水銀與金屬絲接觸，電磁鐵的電路中有電流，電磁鐵具有磁性，會吸引銜鐵，電鈴中有電流通過，電鈴響，故 C 選項錯誤； 電鈴響且滑片 P 向左移動時，滑動變阻器接入電路的電阻減小，電流變大，電磁鐵磁性變強，故 D 選項錯誤。 答案 B
點評 解題時，明確圖中左側(cè)為控制電路，右側(cè)為工作電路，兩電路依據(jù)中間的電磁鐵來相互作用。同時，還應(yīng)明確水銀也是導(dǎo)體，當(dāng)其與上方金屬絲接通時，也成為了電路的一部分。
(2019·河南）某款水位自動測控儀的測量原理如圖6甲所示，電源電壓 U 恒為 15 v, 定值電阻R0 =lOΩ ,R1為一根豎直固定光滑金屬棒，總長為 40 cm，阻值為 20Ω ，其接入電路的阻值與對應(yīng)棒長成正比。彈簧上端固定，滑片P 固定在彈簧下端，且與R1 接觸良好，滑片及彈簧的阻值、所受重力均不計。圓柱 M 通過無伸縮的輕繩掛在彈簧下端，重為 80 N，高為 60 cm，底面積為100 cm2 。當(dāng)水位處于最高位置 A 時，M 剛好浸沒在水中，此時滑片 P 恰在 R1 最上端；當(dāng)水位降至最低位置B 時，M 的下表面剛好離開水面。已知彈簧所受拉力F 與其伸長量 △L 的關(guān)系如圖 6 乙所示。閉合開關(guān)S:。
(1）當(dāng)水位下降時，金屬棒接入電路的長度 ，電壓表示數(shù) （填“增大”或“減小”） (2）當(dāng)水位處于位置A時，電壓表的示數(shù)為多少？ (3）水位由位置 A 降至 B 這一過程，彈簧的長度增加了多少？電壓表的示數(shù)變化了多少？
即此時電壓表的示數(shù)為 5 V，所以電壓表的示數(shù)變化量 △U ＝ U1 - U′1= 10 V – 5 V = 5 V。 答案 (1）減小 減小 (2)10 V (3) 30 cm 5V 點評 本題是一道力、電綜合應(yīng)用題，涉及的知識點較多，解題的關(guān)鍵是公式及變形公式的靈活應(yīng)用。第（3）問難度較大，要弄清楚滑片所處的兩個端點，從題干和圖象獲取有用的信息。
如圖 7 所示，閉合開關(guān) S，當(dāng)滑片 P 向 b 端移動時，下列有關(guān)電磁鐵的磁性強弱和條形磁體對水平地面的壓力大小變化判斷正確的是（ ） A.磁性減弱，壓力減小、 B.磁性減弱，壓力增大 C.磁性增強，壓力減小 D.磁性增強，壓力增大
如圖 8 所示，電磁鐵的左下方有一塊鐵塊，在大小不變的力 F 作用下向右做直線運動。當(dāng)將鐵塊從電磁鐵的左下方運動到正下方的過程中，同時逐漸向上滑動滑片，下列判斷正確的是（ ）。 A.電磁鐵上端為 N 極 B.鐵塊運動過程中，電磁鐵的磁性逐漸減弱 C.鐵塊做勻速運動 D.鐵塊對地面的壓強逐漸減小
如圖 9 是智能扶手電梯工作原理閣，電梯上無乘客時運行慢，有乘客時運行快，兩種情況下銜鐵接觸的觸點不同，電路中壓敏電阻的阻值隨壓力增大而減小。下列說法正確的是（ ）。 A.R 是壓敏電阻，電梯元乘客時，銜鐵與觸點 1 接觸 B.R1 是壓敏電阻，電梯無乘客時，銜鐵與觸點 1 接觸 C.R 是壓敏電阻，電梯元乘客時，銜鐵與觸點 2 接觸 D.R1 是壓敏電阻，電梯元乘客時，銜鐵與觸點 2 接觸
如圖10 所示，在電磁鐵正上方用彈簧掛著一塊條形磁鐵，開關(guān)閉合后，當(dāng)滑片 P 從 a 端向 b 端滑動過程中，會出現(xiàn)的現(xiàn)象是（ ）。 A.電流表示數(shù)變小，彈簧長度變短，小燈泡變亮 B.電流表示數(shù)變小，彈簧長度變長，小燈泡變暗 C.電流表示數(shù)變大，彈簧長度變長，小燈泡變暗 D.電流表示數(shù)變大，彈簧長度變短，小燈泡變亮
5. (2020·樂山）小華設(shè)計了如圖11所示的輸液提示器，在護士站能夠觀察到藥液量的變化。當(dāng)袋中藥液量減少時（ ）。 A. 電壓表示數(shù)減小，燈泡變暗 B. 電壓表示數(shù)減小，燈泡變亮 C. 電壓表示數(shù)增大，燈泡變暗 D. 電壓表示數(shù)增大，燈泡變亮
圖12 是小亮設(shè)計的“掛鉤式電子秤”的電路原理圖。 電源電壓恒定， R1 為定值電阻， R2 為滑動變阻器，滑片 P 與掛鉤固定在一起。不掛物體時，滑片 P 在 R2 最上端。掛上物體時，滑片 P 隨掛鉤向下移動。在電子秤量程范圍內(nèi)，則（ ）。 A.不掛物體時，電壓表示數(shù)為電源電壓 B.所掛物體越重，電流表示數(shù)越大 C.所掛物體越輕，電路消耗的總功率越大 D.所掛物體重量發(fā)生變化，電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變
7. 圖 13 是小梅同學(xué)設(shè)計的風(fēng)力傳感器的原理圖，其中彈簧左端固定，右端和滑動變阻器兒的滑片 P 固定在一起，A、B間有可收縮的導(dǎo)線， R1 為定值電阻。當(dāng)風(fēng)吹來時，B向左移動，風(fēng)力減小時，彈簧又把B推向右端。當(dāng)閉合開關(guān) S，風(fēng)力增大時，電阻R2 的阻值將 ，電流表示數(shù)將 ，電壓表示數(shù)將 （填“變大”“變小”或“不變”）。
圖 14 甲是某電子秤的原理圖，＠是質(zhì)量表（電阻忽略不計），秤盤與壓桿質(zhì)量均忽略不計，電源電壓為 10 V, R0 = 150Ω 。當(dāng)電路中的電流大于 50 mA 時，氣電保護開關(guān)S自動斷開。 圖 14 乙所示是壓力傳感器 R 的阻值隨所受壓力 F 變化的圖象。
（1）圖14甲中質(zhì)量表 ? 應(yīng)該用 （填“電流”“電壓”或“電能”）表改裝。 （2）稱量時，質(zhì)量越大，壓力傳感器所受壓力越 ，R 的阻值越 。 （3）該電子秤能稱量的最大質(zhì)量為多少？ （4）在該電子秤的稱量范圍內(nèi)，電源的最大功率為多少？
9. 水平地面上的絕緣平板小車內(nèi)豎直固定著一個壓敏電阻 R，與定值電阻 R0 電流表、電源組成如圖 15 所示電路。 壓敏電阻旁緊靠一個重物 M，重物M可左右移動，壓敏電阻 R 阻值隨壓力的增大而減小。電源電壓保持不變，閉合開關(guān) S 后，若某一時刻小車向左做減速運動，則 ( ）。 A.電阻 R 阻值減小，電流表示數(shù)增大 B.電阻 R 阻值減小，電流表示數(shù)減小 C.電阻 R 阻值增大，電流表示數(shù)增大 D.電阻 R 阻值增大，電流表示數(shù)減小
（1）巴士輪胎表面的花紋是為了 摩擦；輪胎與地面接觸的總面積為 0.2 m2，搭載 20 名大學(xué)生后，巴士對地面的壓強約增大 Pa。（設(shè)每名大學(xué)生重約 600 N)。 （2）由圖16可知，巴士的速度越大，牽引力越 ,當(dāng)牽引力為 2.4×103 N 時，巴士的速度為 m/s。 （3）巴士提供動力的電池電壓為 500 V，總?cè)萘繛?120 A ? h。行駛過程中電池的放電量不能超過總量的 80% ，則巴士充滿一次電最多能來回跑 趟。
11. 如圖 17 甲所示是某身高體重測量儀，當(dāng)體檢者站在臺面上時，能自動顯示其身高及體重。已知電源電壓恒為 6 V,R1 為力敏電阻，其阻值隨壓力變化如圖17乙所示 R2 為粗細均勻的電阻絲，其阻值為 30 Ω 。 滑片 P 與電阻絲良好接觸。當(dāng)一名質(zhì)量為 50 kg 的同學(xué)站在力敏電阻上時，求：。
（1）他受到的重力為 N。 （2）電流表示數(shù)為 N。 （3）若身高體重測量儀測量身高的范圍是1～2 m，那么當(dāng)電壓表示數(shù)為 3.6 V時，該同學(xué)的身高為 m。
12. 圖 18 甲所示是某工廠的水平傳送帶上產(chǎn)品運輸及計數(shù)器的示意圖。K 為激光光源，能連續(xù)發(fā)射粗細忽略不計的激光束；R 為光敏電阻，當(dāng)有光照射時，其阻值較小，無光照射時，其阻值較大。每當(dāng)水平傳送帶上的產(chǎn)品和傳送帶一起勻速通過 K與 R 之間時，射向光敏電阻的激光被產(chǎn)品擋住，通過電壓表測出光敏電阻R兩端電壓隨時間變化的規(guī)律如圖 18 乙所示。 已知計數(shù)器的電源電壓為 3 V，保護電阻 R0 = 200 Ω 。 若水平傳送帶上的產(chǎn)品均是邊長α= 0.1m、質(zhì)量 m = 2.5 kg 的實心正方體，g 取 10 N/kg。求：
（1）產(chǎn)品的密度。 （2）產(chǎn)品對傳送帶的壓強。
（3）傳送帶傳輸產(chǎn)品的速度。
(4）計數(shù)器工作1 min，光敏電阻 R 在有激光照射時消耗的電能。
13. 如圖 19 甲所示，電源電壓 U = 6 V,S 為單刀雙擲開關(guān)，小燈泡 L 的電阻 Rt = 10 Ω , R 為某種壓敏電阻，其阻值 R 與壓力 F 成反比關(guān)系（如圖 19 乙所示）。R 的正上方裝有一個電磁鐵 P, 其線圈電阻不計。
（1）在 R 上水平放置質(zhì)量為 1 kg 的鐵制品，開關(guān)接 a ，通過小燈泡的電流為多大？小燈泡兩端的電壓為多少？
（2）在 R 上水平放置質(zhì)量為 2 kg的鐵制品，開關(guān)接 b ，電壓表穩(wěn)定后的示數(shù)為 4 V，則此時壓敏電阻的阻值為多少？電磁鐵 P 對鐵制品的吸引力為多少？
14. 圖 20 甲是一個電子拉力計原理圖。硬質(zhì)彈簧右端和金屬滑片 P 固定在一起（ P 與 R1 間的摩擦不計）。 電壓表量程為 0 ～3 V, R1 是一根長為 6 cm 的均勻電阻絲，阻值 R1 = 30Ω ，電源電壓 U = 6 V。
（1）要保證電壓表能正常工作，電路中 R0 至少應(yīng)為 Ω 。 （2）當(dāng)拉環(huán)不受拉力時，滑片 P 處于 a 端，閉合開關(guān)后電壓表的讀數(shù)為 V。 （3）已知該彈簧伸長的長度 △L 與所受拉力 F 間的關(guān)系如圖 20 乙所示。若 R0 = 45 Ω ，通過計算說明，開關(guān) S 閉合后，當(dāng)電壓表指針指在 0.8 V 處時，作用在拉環(huán)上水平向右的拉力為多大，此拉力器的量程為多少。
15. (2019·天門）江漢平原，雨量充沛。甲地有一小型水電站，每分鐘有 60 m3 的水從高處流下沖擊水輪機的葉輪，帶動發(fā)電機發(fā)電，供乙地使用，水輪機與上游水位的落差為 20 m 。甲、乙兩地相距 20 km，兩地間沿直線架設(shè)了兩條輸電線，已知每條輸電線每千米的電阻為 0.2 Ω 。 為預(yù)防災(zāi)情發(fā)生，工作人員用簡易無人機（只能水平或豎直飛行）進行實時監(jiān)測。該機有 A、B 兩個電動機，它們消耗的電能都由惶電池提供。其中 A 電動機帶動頂部的螺旋槳工作，提供升力；B 電動機帶動尾部的螺旋槳工作，提供水平推力。無人機飛行時的阻力 f 與飛行速度 v 的關(guān)系為 f = 0.2 v2。 該機的部分參數(shù)見下表。
（1）若水的機械能有 70% 轉(zhuǎn)化為電能，求水電站的發(fā)電功率。
（2）現(xiàn)輸電線在某處發(fā)生短路，為確定短路位置，檢修員在甲地利用如圖 21 所示的電路進行測量。當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5 V 時，電流表的示數(shù)為 0.5 A。短路位置離甲地的距離是多少米？ （3）當(dāng)無人機保持一定高度以最大速度沿直線飛行時，B 電動機消耗的功率最大。求此時 B 電動機的效率。（不計電動機到螺旋槳傳動過程中的能量損耗）
（3）當(dāng)無人機保持一定高度以最大速度沿直線飛行時，B 電動機消耗的功率最大。求此時 B 電動機的效率。（不計電動機到螺旋槳傳動過程中的能量損耗）
如圖 22 甲是利用磁懸浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁體，底座內(nèi)裝有電磁鐵，電磁鐵的原理圖如圖 22 乙所示。下列說法正確的是（ ）。 A.盆栽底部磁體的下端一定是 N 極 B.增大電磁鐵線圈中的電流，盆栽靜止時受到的磁力不變 C.增大電磁鐵線圖中的電流，盆栽靜止時受到的磁力增大 D.增大電磁鐵線圈中的電流，盆栽與底座之間距離不變
如圖 23 所示是水位自動報警器原理圖，容器中裝有鹽水，L1 是綠燈，L2 是紅燈。下列說法中正確的是（ ）。 ① 液面上升到與金屬塊 B 接觸時，電磁鐵上端為 N 極 ② 液面上升，金屬塊 A 受到的液體壓強和浮力都變大 ③ 當(dāng)液面上升到與金屬塊 B 接觸時，電磁鐵工作，說明鹽水是導(dǎo)體 ④ 若在電路中 M 點接入電鈴，電鈴響表示水位到達警戒線 A.只有②③正確 B.只有②③正確 C.只有①③正確 D.只有②④正確
(2020 ? 威海）小明為自己家的養(yǎng)牛場設(shè)計了一款補水提示器其工作原理如圖 24 所示，水量減少時滑片上移。下列分析中錯誤的是（ ）。 A.如果選擇電壓表，水量增多時電表示數(shù)變大 B.如果選擇電流表，水量減少時電表示數(shù)變小 C.與電壓表相比，選擇電流表設(shè)計電路更節(jié)能 D.如果選擇電流表，R0 可以在水太多時保護電路
4. 為了測定水流速度的大小，小博設(shè)計了以下四種電路，圖中機翼狀探頭、連桿和滑動變阻器的滑片 P 位于滑動變阻器最下端。現(xiàn)要求：閉合開關(guān) S ,當(dāng)水流速度改變，電路中電壓表示數(shù) U 與水流速度 U 的關(guān)系如圖 25 所示。下列電路設(shè)計中符合要求的是（ ）。
5. 現(xiàn)在很多大型商場都安裝了如圖 26 甲所示的“聰明的電梯”，無人乘梯和有人乘梯時電梯運行的速度會發(fā)生變化。這種電梯的簡易控制電路如圖 26 乙所示，R 是一個壓敏電阻，其阻值隨壓力的增大而減小。當(dāng)人走上電梯后，電磁繼電器控制電路中的電流 （填“增大”或“減小”），和銜鐵相連的動觸點與靜觸點 （填“1”或“2”）接觸，電動機的轉(zhuǎn)速變快，使電梯的運行速度加快。
6. 課外興趣小組的同學(xué)設(shè)計了一個“鍋爐壓力報警器”（原理如圖 27 所示），當(dāng)汽缸內(nèi)氣壓增大時，推動活塞向右運動，直至鍋爐壓力增大到一定值時，接通電源，此時燈 （填“L1”或“L2”）亮；使用時發(fā)現(xiàn)電磁鐵磁性不夠強，改進的方法有 （寫出一種即可）。
7. ( 2020·瀘州 ）某興趣小組設(shè)計了一個力電綜合裝置，在輕質(zhì)杠桿的左端點 A，用豎直細線通過定滑輪與彈簧測力計相連，杠桿的右端點 B，用細線懸掛條形磁鐵，在條形磁鐵正下方的螺線管與電路相連，如圖 28 所示。開關(guān)閉合前，當(dāng)彈簧測力計的示數(shù)為 7.5 N 時，杠桿在水平位置平衡。已知 OA : OB = 2:3，不計繩重和摩擦，則條形磁鐵受到的重力等于 N；閉合開關(guān)S后，螺線管上端為 （填“N 極”或“S 極”)，為了保持杠桿水平平衡，彈簧測力計的示數(shù) （填“增大”“減小”或“不變”）
8. 小聰給同學(xué)們表演了一個非常有趣的魔術(shù)，他將裝有水的玻璃杯放在木質(zhì)暗盒上，杯中放入一個空心鐵球，如圖 29 甲所示，小聰操作暗盒上的旋鈕，就能看到鐵球在水中上下運動。同學(xué)們很好奇，于是小聰進行了揭秘：玻璃杯和水總重 20 N,玻璃杯與暗盒接觸面積為 100 cm2，鐵球質(zhì)量為 60 g，體積為 100 cm3，玻璃杯正下方是電磁鐵。閉合開關(guān)前，鐵球漂浮在水面受到的浮力是 N； 閉合開關(guān)后，電磁鐵的上端是極；調(diào)節(jié)暗盒上的旋鈕，減小滑動變阻是 極；調(diào)節(jié)暗盒上的旋鈕，減小滑動變阻器接入阻值，電流增大，電磁
鐵磁性 （填“增強”“減弱”或“不變”），小球向下運動。電磁鐵中電流 I 與電磁鐵對小球吸引力 F 的關(guān)系如圖 29 乙所示（未考慮小球與電磁鐵距離遠近對吸引力 F 的影響）。當(dāng)電流為 A 時，小球剛好浸沒于水中，此時暗盒受到杯底的壓強是 Pa。（g 取10 N／kg，不考慮水的阻力）
為歡迎來自世界各地的游客，張家界天門國家森林公園建成穿山自動扶梯（如圖 30 所示），整個電梯全在懸崖峭壁的山體隧道內(nèi)運行。梯級運行總長度為 1 000 m，提升高度 400 m，擁有 6 000人／時、客流吞吐量 72 000 人／天的輸送能力。下表是一臺自動扶梯的一些參數(shù)。
（1）扶梯自始至終勻速運行，扶梯從底端運行到頂端需要多長時間？ （2）一名質(zhì)量為 50 kg 的游客站在扶梯上，雙腳與扶梯的接觸面積為 400 cm2，他對扶梯的壓強是多少？
（3）為節(jié)約電能，自動扶梯只需在白天且有人時才開啟。 利用紅外線自動開關(guān) S1（現(xiàn)場有人，S1 閉合；現(xiàn)場無人，S1 斷開）以及可見光自動開關(guān) S2 （白天，S2 閉合；夜間，S2 斷開）控制電路，可達到目的。 請完成圖 31 中的電路連接。
提示：開關(guān)S1 、開關(guān)S2與電動扶梯 M 串聯(lián)。開關(guān) S2連入火線，自動扶梯 M 連入零線
（4）自動扶梯在額定電壓下以 19 kW 的電功率連續(xù)運行 40 min，將一批游客送上山頂，該自動扶梯消耗多少電能？電動機產(chǎn)生多少熱量？電動機的效率是多少？
10. 如圖 32 所示為某科學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計的汽車模型推力檢測裝置，它主要是由推力接收器 F 和壓力杠桿 OCD、壓力傳感器 D 和測量電路組成，其中 OC : CD =l:5，顯示汽車推力的儀表是由量程為 3 V 的電壓表改裝而戚，D 點所受壓力與滑動變阻器 AP 段電阻 R 的阻值變化關(guān)系如下表所示。 若杠桿等推力檢測裝置的質(zhì)量均忽略不計，滑動變阻器最大電阻 R0 為 300 Ω ，電源輸出電壓恒為 3 V。
（1）試根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)規(guī)律將表格填寫完整。 （2）當(dāng) D 點所受到的壓力為 18 N 時，求滑動變阻器 AP 段電阻 R 的阻值。
(3）為了把電壓表改裝成檢測C點推力大小的儀表，當(dāng) 汽車對 C 點的推力為 30 N 時，請通過計算得出應(yīng)標(biāo)在電壓表刻度盤的位置。
(4）當(dāng)滑片 P 移到滑動變阻器的中點時，求此時滑動變阻器消耗的電功率。
由于滑動變阻器的整個電阻是連入電路的，則電路中的功率 P = UI = 3 V ×0.01 A = 0.03 W
11. (2020·泰安）小明觀察到高速公路進出口處設(shè)有測量貨車重力的檢測裝置，他利用學(xué)過的物理知識設(shè)計了一套測量貨車重力的模擬裝置，其工作原理如圖 33 甲所示。OAB 為水平杠桿，OB 長 l m，O 為支點，OA:AB = l:4，平板上物體所受重力大小通過電流表讀數(shù)顯示。已知定值電阻 R0 的阻值為 10 Ω ，壓力傳感器 R 固定放置，R 的阻值隨所受壓力 F 變化的關(guān)系如圖 33 乙所示。平板、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計。
（1）當(dāng)電池組電壓 U0 = l2 V，平板上物體所受重力分別是 80 N 和 100 N 時，閉合開關(guān) S，分別求出電流表的讀數(shù)。
（2）電池組用久后電壓變小為 U1，這時平板上物體重 100 N 時，電流表讀數(shù)為 0.3 A，求 U1 的大小。
由（1）的計算可知，平板上物體重 100 N 時，壓力傳感器受到的壓力為 20 N，壓力傳感器的電阻 R2 = 20 Ω ，此時電池組電壓 U1 = I0（R2 + R0）= 0.3 A×（20 Ω + 10 Ω ）= 9 V
(3）在第（2）問情況中，電池組電壓大小為U1，要求平板上重為 100 N 的物體對應(yīng)的電流表讀數(shù)和電池組電壓 U0 = 12 V 的情況下相同，小明采取了兩種解決辦法： ① 其他條件不變，只更換電阻R0 ，試求出更換后的R0′ ,的大小。
其他條件不變，只更換電阻 R0 為 R0′，由題意得 U1 = I2R′總2 = I2（ R2 + R0′），9 V = 0.4 A ×（20 Ω + R0′），解得 R0′= 2.5 Ω 。
② 其他條件不變，只水平調(diào)節(jié)杠桿上觸點 A 的位置，試判斷并計算觸點 A 應(yīng)向哪個方向移動？移動多少厘米？
12. 隨著人們生活水平的提高，新型智能掃地機器人逐步進入普通家庭。圖 34 甲是某型號掃地機器人，該機器人前置大半徑旋轉(zhuǎn)式雙邊刷，中設(shè) V 形滾刷，后置拖布，集掃卷拖于一體，高效干凈，還具有定時預(yù)約清掃、智能遠程操控、智能回歸充電等功能。其銘牌上的部分參數(shù)如下表所示，請解答下列有關(guān)問題。
（1）掃地機器人持續(xù)正常工作 0.5 h 通過的路程是多少？ （2）掃地機器人正常工作時的電流是多大？
(3）如圖 34 乙所示，當(dāng)掃地機器人檢測到電池容量低至 5% 時會自動返回充電，此時掃地機器人剩余的電能是多少？
當(dāng)掃地機器人檢測到電池容量低至 5% 時，掃地機器人剩余電能 W剩 = 5% W容 = 5%UIt = 5% × 15 V ×2 000 ×10-3 A ×3 600 s = 5 400 J

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