如图甲所示是科技兴趣小组设计的水箱水位测量装置示意图，电源电压18V保持不变，电...

如图甲所示是科技兴趣小组设计的水箱水位测量装置示意图，电源电压18V保持不变，电压表量程0-15V，电流表量程0-3A，可供选择的定值电阻R0有10Ω和3Ω，R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝，其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起，与电路接触良好。圆柱体M长80cm，底面积为200cm2。当水位处于最高处时，M刚好浸没在水中，滑片P恰好在R1的最上端。轻质弹簧阻值不计，弹簧的伸长长度△L始终与受到的拉力F成正比，如图乙所示。

（1）当水位下降，请通过分析、推理，判断电路中示数会随之减小的电表是哪个？

（2）请通过计算、分析，确定选用的定值电阻R0的阻值；

（3）当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为60cm时，电流表示数为多少？

（ρ=1.0×103kg/m3 g=10N/kg）

（1）电压表。（2）10Ω （3）1A 【解析】【解析】由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当水位下降时，圆柱体M排开水的体积变小，受到的浮力减小，弹簧测力计受到的拉力变大，滑片下移，接入电路中电阻变小，电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由U=IR可知，R0两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压变小，即电压表的示数变小，故当水位下降时，电路中示数会随之减小的电表是电压表。（2）当水位处于最高处时，滑片P恰好在R1的最上端，R1=20Ω，定值电阻R0有10Ω和3Ω，若R0=3Ω因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：，电压表的示数：U1=IR1=，超过了电压表的量程，故R0=3Ω不合适，应选用R0=10Ω的电阻。（3）当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为60cm时，圆柱体受到的浮力减小， △F浮=ρgV排=ρgSV露=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10-4m2×60×10-2m=120N，弹簧对圆柱体增加的拉力：△F=△F浮=120N，由图象可知，此时弹簧测力计的伸长量增加12cm，即轻质弹簧指针从最高处下降12cm，此时变阻器接入电路中的阻值：电流表示数

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考点分析：

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“曹冲称象”是妇孺皆知的故事。小邦和小册仿效曹冲，制作了一台“浮力称”，用来称量物体的质量。如图所示，浮力称由浮体和外筒构成，浮体包括秤盘和长度为L0、底面积为S0的圆柱体，浮体质量m0=0.23kg，外筒是足够高的、底面积为S的圆柱形玻璃容器，容器器壁厚度可忽略不计。向外筒中加入适量水，将浮体竖直放入水中，浮体漂浮在水面上，被称物体放在秤盘上，测出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以“称”出物体的质量。已知水的密度为ρ。

（1）当秤盘上不放物体时，浮体所受到的浮力为___________N(g=10N/kg)。

（2）当秤盘上不放物体时，浮体的圆柱体浸入水中的深度h0=________________（用S0、m0、ρ表示）。

（3）被称物体质量m与浮体的圆柱体浸入水中深度h之间的关系式为m=_____________（用h、S0、m0、ρ表示）。

（4）要使此“浮力称”能够达到最大称量值，使用前应在外筒中至少加入的水的质量为_____________________（用L0、S0、S、ρ表示）。

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小册设计的提升重物的装置如图甲所示。小册站在地面上通过滑轮组提升重物，小册以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中，物体A的速度为v1，滑轮组的机械效率为ηA。小册以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中，物体B的速度为v2，滑轮组的机械效率为ηB。拉力F1、F2做的功随时间变化的图像如图乙所示。已知速度之比v1: v2=3:1，体积之比VA:VB=2：3，密度之比ρA：ρB=7:8。由此可知