Question

【题目】综合计算

（1）如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着静止，已知水深为50cm，容器的底面积为400cm2，木块的体积为4×103m3，木块的密度为0.6×103kg/m3，已知水的密度为1×103kg/m3，试求：

①水对容器底面的压强；

②绳子的拉力大小（请在图中画出木块的受力示意图）；

③若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？

（2）如图所示电路，电源电压不变，R1＝12Ω，小灯泡标有“6V，12W”（电阻不变）。求：（请画出等效电路图）

①求小灯泡的电阻

②只闭合S1时，电流表示数为0.8A；当S1、S2、S3都闭合时，将滑片P移动到b端，电流表的示数为1.2A，则滑动变阻器的最大阻值是多少？

③只闭合S2时，电路的最大总功率为多少？

Answer 1

【答案】(1)5 (2)16N (3)24 (4)3(5)60(6)24

【解析】

（1）①水对容器底面的压强：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa；

②图中，木块完全浸没，排开水的体积：V排=V=4×10-3m3，

木块受到的浮力：F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N，

木块的重力：G木=ρ木gV木=0.6×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=24N，

因为木块受到绳子拉力加上木块重力等于木块受到的浮力，所以绳子的拉力：F拉=F浮-G木=40N-24N=16N；木块所受力如图：

③因木块的密度小于水的密度，所以，绳子断了以后，最终木块漂浮在水面上，

则木块最终所受的浮力：F浮′=G木=24N。

（2）①由P可得，灯泡的电阻：RL3。

②只闭合S1时，灯泡与R1串联，电流表测电路中的电流，

串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律可得，

电源的电压：U）0.8A（12）12V。

当S1、S2、S3都闭合时，将滑片P移动到b端，滑动变阻器的最大阻值和R1并联，电流表测干路电流，

并联电路中，各支路两端的电压相等，则通过R1的电流：I11A。

并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过滑动变阻器的电流：I滑1.2A1A0.2A.滑动变阻器的最大阻值：R60。

③只闭合S2时，滑动变阻器与灯泡串联接入电路中，当灯泡正常发光时，

电路中的电流是最大，则最大电流为：2A

电路的最大功率为：PU12v2A=24W.