(4)浴霸正常工作时，使容积为20 m3的房间空气温度升高20 ℃，求室内空气吸收的热量是多少？[ρ空气取1.2 kg/m3，c空气取1.0×103 J/(kg·℃)，不考虑其他因素影响]
解：(1)开关均闭合时，R1、R2和电动机同时工作，电路总功率为：
P＝P1＋P2＋P3＝1 936 W＋968 W＋44 W＝2 948 W P2 948 W
工作时的干路电流为：I＝＝＝13.4 A
U220 V
UU2U2（220 V）2
(2)由I＝和P＝UI得：P＝，则R1的阻值为：R1＝＝＝25 Ω
RR1 936 WP1U2（220 V）2
(3)R2的阻值为：R2＝＝＝50 Ω
968 WP2实际电压为200 V时，R2的实际功率为： （200 V）2U2实
P2′＝＝＝800 W
R250 Ω
(4)室内空气的质量为：m＝ρ空气V＝1.2 kg/m3×20 m3＝24 kg
空气吸收的热量为：
Q吸＝c空气mΔt＝1.0×103 J/(kg·℃)×24 kg×20 ℃＝4.8×105 J
20．(8分)(2024·随州市中考全真模拟)如图甲所示，是某打捞船所用起重装置的示意图．在某次打捞作业中，物体在不可伸长的轻绳作用下，从水底以0.5 m/s的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度3 m的位置，此打捞过程中物体受到轻绳的拉力F随时间变化的图象如图乙所示，物体离开水面后匀速上升3 m的过程中，与电动机连接的绳子所受的拉力为2×103 N．已知水的密度为1.0×103 kg/m3，取g＝10 N/kg.不计水和空气的阻力．求：
(1)物体的体积及浸没在水中所受的浮力． (2)物体的质量和密度．
(3)水底的深度及水对水底的压强．
(4)物体离开水面后匀速上升3 m的过程中，滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)．
解：(1)由图乙可知，第13 s时物体全部露出水面，此时物体受到的拉力：F2＝G＝5×103 N，
前10 s内物体浸没水中，此时物体受到的拉力： F1＝G－F浮＝3×103 N.
则物体浸没在水中时所受的浮力：
F浮＝G－F1＝5×103 N－3×103 N＝2×103 N， 由阿基米德原理可知物体的体积：
2×103 NF浮
V＝V排＝＝＝0.2 m3；
ρ水g1×103 kg/m3×10 N/kgG5×103 N
(2)物体的质量：m＝＝＝500 kg，
g10 N/kg
m500 kg
物体的密度：ρ物＝＝＝2.5×103 kg/m3；
V0.2 m3
s
(3)物体从水底至完全露出水面的时间t＝13 s，由v＝可得水底的深度：h＝v t＝0.5
tm/s×13 s＝6.5 m，
则水对水底的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6.5 m＝6.5×104 Pa； (4)由图甲可知，承担动滑轮绳子的段数n＝3，
绳子自由端移动的距离s是物体上升高度h的3倍，即s＝3 h＝ 3×3 m＝9 m
故绳子自由端拉力做的总功：
W总＝Fs＝2×103 N×9 m＝1.8×104 J
又因为W有＝Gh＝5×103 N×3 m＝1.5×104 J W有用1.5×104 J
则滑轮组的机械效率为η＝＝≈83.3%
W总1.8×104 J
2024年湖北中考物理阶段检测题模拟水平考试
