解析：
【解析】 【详解】
只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上， 绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示．
20．如图所示，当闭合开关S时，标出通电螺线管的N、S极．并标出它上面静止时的小磁针的N、S极 （_____）
解析：
【解析】 【详解】
根据电源确定螺线管中电流的方向从左端注入，右端流出，再利用安培定则，即用右手握住导线，让四指指向电流方向，则大拇指指向右端，即螺旋管的右端为N极，左端为S极．
当小磁针静止时，根据磁极间的作用规律可知，相互靠近的一定是异名磁极，因此可以确定小磁针的左
端为N极，右端为S极，如图：
21．小磁针静止时的指向如图所示，请在方框中标出通电螺线管的 N、S 极和电源的正负极 （_____）
解析：
【解析】
试题分析：由小磁针静止时的指向和磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，由右手螺旋定则可知电流的方向及电源的正负极．
小磁针静止时N极向左，则由同名磁极间相互排斥、异名磁极间相互吸引可知螺线管左侧为S极，右侧为N极；
由右手螺旋定则可知电流由左侧流入螺线管，即电源左侧为正极； 故答案如图所示：
考点：通电螺线管的极性和电流方向的判断；磁极间的相互作用；安培定则．
点评：本题也可小磁针N极指向得出磁感线的方向，则由磁感线的特点可得出螺线管的磁极方向． 四、计算题
22．在南极科学考察中使用的海洋破冰船，其发动机额定功率为1.2×104kW，航行于海面上时，它的排水体积为1800m1．破冰船针对不同的冰层采用不同的破冰方法，其中一种方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎．已知ρ海水＝1.0×101kg/m1．g取10N/kg．求： （1）若破冰船的牵引力用F表示，速度用v表示，发动机的功率用P表示，请你导出F、v和P之间关系式：P＝F?v．
（2）若破冰船以额定功率在海面上以10km/h的速度匀速前进了20km，破冰船受到的阻力和破冰船所做
的功各是多少？
（1）在一次破冰行动中，当船冲上冰面后，船的排水体积变为原来的此时破冰船对冰层的压强是多少？
解析：（1）见解析所示；（2）1.44×106N； 2.88×1010J．（1）2×106Pa． 【解析】 【详解】
（1）功率公式：P＝
1，船与冰面的接触面积为6m2，3sW，功的计算公式：W＝Fs，由速度公式v＝可得：s＝vt， ttW中，可得P＝F?v； t4
7
将s＝vt代入W＝Fs中，可得W＝F?vt， 再将W＝Fvt代入P＝
（2）发动机额定功率为1.2×10kW＝1.2×10W，破冰船的速度10km/h＝10×前进的距离20km＝2×10m，
4
125m/s＝m/s，破冰船
33.61.2?107WPP6
由P＝F?v可得：F＝，则船的牵引力：F＝＝＝1.44×10N， 25vv3因为船是匀速运动的，所以f＝F＝1.44×106N，
船的牵引力所做的功：W＝Fs＝1.44×106N×2×104m＝2.88×1010J；
（1）船没有冲上冰面时受到的浮力：F浮＝ρ海水gV排＝1.0×101kg/m1×10N/kg×1800m1＝1.8×107N， 因为船漂浮在海面上，所以G＝F浮＝1.8×107N， 当船冲上冰面后受到的浮力：F浮′＝
1×1.8×107N＝0.6×107N， 3所以船对冰面的压力：F＝G﹣F浮′＝1.8×107N﹣0.6×107N＝1.2×107N，
F1.2?107N则船对冰面的压强：P＝＝?2×106Pa． 2S6m答：（1）如上解析；（2）破冰船受到的阻力是1.44×106N；破冰船所做的功是2.88×1010J． （1）此时破冰船对冰层的压强是2×10Pa．
23．如图所示，质量为500g，密度为4×103kg/m3的合金体．用弹簧测力计吊着合金体，浸在原来装有h=10cm深的水，底面积为250cm的圆柱形容器中，静止时合金体有
2
6
1体积露出水面．g=10N/kg，求： 5
（1）合金体所受的重力． （2）弹簧测力计的拉力是多少？
（3）将细线剪断，合金体浸没水中静止时，水对容器底部产生的压强是多少（容器中的水未溢出）？
解析：（1）5N； （2）4N；（3）1050Pa 【解析】 【详解】
(1)合金体的重力：G=mg=500g×10kg×10N/kg=5N； (2)根据???3
m可得，合金体的体积： V500?10-3kgV??=1.25?10-4m3， 33?4?10kg/mm合金体受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1?)×1.25×10?4m3=1N， ∵F浮=G?F′， ∴弹簧计的拉力： F=G?F浮=5N?1N=4N；
(3)合金体浸没水中时，水位升高：
15V125cm3h1??=0.5cm， 2S250cm此时水的深度：
h总=h+h1=10cm+0.5cm=10.5cm=0.105m， 水对容器底产生的压强：
p=ρgh总=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.105m=1050Pa. 答：(1)合金体所受的重力为5N； (2)弹簧测力计的拉力是4N；
(3)将细线剪断，合金体浸没水中静止时，水对容器底部产生的压强是1050Pa. 24．在如图甲所示的电路中，电源电压恒为3V。
?1?只闭合开关S2，电流表A的示数为0.44A，求通过L1和L2的电流。 ?2?当开关S1和S3闭合，S2断开时，灯泡L1和L2两端的电压分别是多少？
?3?当开关S1和S3闭合，S2断开时，若电流表A的示数为0.58A，电流表A1的示数如图乙，则通过L1和L2的电流分别是多少？