【考点】电功率的计算；电功的计算；电能表参数的理解与电能的求法．. 【专题】计算题；应用题；电能和电功率．
【分析】（1）闭合开关S1、S2时，电路为R1的简单电路，电热锅处于“大火”加热状态，根据欧姆定律求出电路中的电流；
（2）根据W=UIt求出处于“大火”加热状态15min消耗的电能；
（3）开关S2断开、S1仍闭合时，R1与R2串联，电热锅处于“小火”炖煮状态，根据电阻的串联和P=
求出电功率；
（4）2000r/kW?h表示每消耗1kW?h的电能，电能表上的转盘转动2000r，据此求出6分钟内转了100转消耗的电能，根据W=
t求出电热锅的实际电压．
【解答】解：（1）闭合开关S1、S2时，电路为R1的简单电路，电热锅处于“大火”加热状态，
电热锅在额定电压下，电路中的电流： I=
=
=2.75A；
（2）电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态15min消耗的电能： W=UIt=220V×2.75A×15×60s=5.445×105J；
（3）开关S2断开、S1仍闭合时，R1与R2串联，电热锅处于“小火”炖煮状态，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电热锅的电功率：
P小===100W；
（4）电热锅在“大火”加热状态下，6分钟消耗的电能： W′=由W=
=0.05kW?h=1.8×105J， t可得，电热锅的实际电压：
U′===200V．
答：（1）电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态时，电路中的电流为2.75A；（2）电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态15分钟，消耗的电能是5.445×105J；
（3）电热锅在额定电压下，处于“小火”炖煮状态时，电功率为100W； （4）电热锅的实际电压是200V．
【点评】本题考查了欧姆定律、电功公式、电功率公式的应用，要注意额定电压下用电器的实际功率和额定功率相等．
24．（11分）（2016?东营）我市经济建设中用到大量机械设备，某种起重机结构如图所示，起重机的吊臂OAB可以看作杠杆，吊臂前段用钢绳连着滑轮，立柱CA竖直，OB：OA=6：1．用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提起，放在水平地面上，石墩质量为1.5×104kg、底面积为3m2、高为2m（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）浸没在水中的石墩（石墩的底部末浸入淤泥中），受到浮力是多少？ （2）石墩放在水平地面上时，起重机末对石墩施力，则石墩对底面的压强是多少？
（3）石墩完全离开水面被提升的过程中，测得每根钢绳的拉力为1.0×105N，此时动滑轮的机械效率是多少？
（4）当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦，起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力是多少？
【考点】压强的大小及其计算；杠杆的应用；浮力产生的原因；滑轮（组）的机械效率．.
【专题】计算题；压轴题；跨学科；图析法；压强和浮力；简单机械；功、功率、机械效率．
【分析】（1）求出石墩的体积，即为其排开水的体积，然后根据阿基米德原理计算浸没在水中的石墩受到浮力；
（2）知道石墩的质量，根据G=mg求出受到的重力；石墩放在水平地面上时，起重机末对石墩施力，则石墩对地面的压力和自身的重力相等，又知道其底面积，即受力面积，根据p=求出对水平地面的压强； （3）利用η=
=
=
=
计算此时动滑轮的机械效率；
（4）作出动力臂和阻力臂，利用相似三角形求出动力臂与阻力臂之比，然后根据杠杆平衡条件计算起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力．
【解答】解：（1）石墩浸没在水中，则排开水的体积：V排=V=3m2×2m=6m3，受到浮力是：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m3=6×104N； （2）石墩的重力：
G=mg=1.5×104kg×10N/kg=1.5×105N； 石墩静止在水平地面上时，对地面的压力： F压=G=1.5×105N，
对水平地面的压强： p=
=
=5×104Pa；
（3）石墩完全离开水面被提升的过程中，动滑轮的机械效率是： η=
=
=
=
=
=75%；
（4）如图，作出动力臂和阻力臂， 在Rt△AOC和Rt△BOD中，AC∥BD， 所以△AOC∽△BOD， OB：OA=6：1， 所以，OD：OC=6：1，
由图知，当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦，
石墩对杠杆B点的拉力为FB=（G﹣F浮）=（1.5×105N﹣6×104N）=9×104N， 根据杠杆平衡条件可得：FA×OC=FB×OD， 起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力： FA=
=
=6FB=6×9×104N=5.4×105N．
答：（1）浸没在水中的石墩（石墩的底部末浸入淤泥中），受到浮力是6×104N；（2）石墩放在水平地面上时，起重机末对石墩施力，则石墩对底面的压强是5×104Pa；
（3）石墩完全离开水面被提升的过程中，测得每根钢绳的拉力为1.0×105N，此时动滑轮的机械效率是75%；
（4）当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦，起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力是5.4×105N．
【点评】本题考查了重力和压强、功率的计算、动滑轮的工作特点、杠杆平衡条件的应用，是一道综合性很强的题目．难点在（4），关键是作出动力臂和阻力臂，利用相似三角形求出动力臂与阻力臂之比．同时还要知道水平面上物体的压力等于自身的重力．