《2026年江苏13大市中考名卷优选38套物理》

29 （7分）如图所示，工人利用滑轮提升重物。在40 s内，质量为27 kg的重物被匀速竖直提升10 m，此过程中，工人对绳端做功的功率为75 W。不计绳重与摩擦，g取10 N/kg，求：
（1）工人对绳端施加的拉力；
（2）滑轮受到的重力；
（3）此过程中，滑轮的机械效率。

答案： 29
(1)工人拉力做的总功$W_{总}=Pt=75W×40s=3000J$，由图可知，该动滑轮上的绳子段数为n=2，绳端移动的距离s=nh=2×10m=20m，工人对绳端施加的拉力$F=\frac{W_{总}}{s}=\frac{3000J}{20m}=150N$.(2分)
(2)重物的重力G=mg=27kg×10N/kg=270N，不计绳重与摩擦，根据$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$可得，滑轮受到的重力$G_{动}=nF-G=2×150N-270N=30N$.(2分)
(3)克服物重做的有用功$W_{有}=Gh=270N×10m=2700J$，此过程中，滑轮的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{2700J}{3000J}×100\%=90\%$.(3分)

30 （8分）小明家电火锅的铭牌参数如表格所示，其高功率值模糊不清。当开关$ S_{1} $闭合、$ S_{2} $闭合时，电火锅处于高功率工作状态；当开关$ S_{1} $闭合、$ S_{2} $断开时，电火锅处于低功率工作状态。当小明家中只有该电火锅工作时，电火锅在220 V电压、高功率状态下工作2 min，电能表的指示灯闪烁132次，小明家电能表的表盘如图甲所示。
（1）请在图乙中以笔画线完成电路连接；（电路有多种画法，取其一作图并依图解答后续问题）
（2）求电火锅的高功率值；
（3）求电阻丝$ R_{1} $的阻值；
（4）求电阻丝$ R_{2} $的阻值。

答案：
30
(1) （2分）
(2)消耗的电能$W=\frac{132}{3600}×3.6×10^{6}J=1.32×10^{5}J$，所用时间t=2min=2×60s=120s，电火锅的高功率值$P_{高}=\frac{W}{t}=\frac{1.32×10^{5}J}{120s}=1100W$.(2分)
(3)根据$P=\frac{U^{2}}{R}$可知$R_{1}=\frac{U^{2}}{P_{高}}=\frac{(220V)^{2}}{1100W}=44\Omega$.(2分)
(4)根据$P=\frac{U^{2}}{R}$可知$R_{总}=\frac{U^{2}}{P_{低}}=\frac{(220V)^{2}}{220W}=220\Omega$，根据电阻串联的特点可知$R_{2}=R_{总}-R_{1}=220\Omega-44\Omega=176\Omega$.(2分)