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解:由图甲可知,灯泡$L$、定值电阻$R_{1}$、滑动变阻器$R_{2}$串联,电压表测$R_{2}$两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由$I = \frac{U}{R}$可得,灯泡$L$正常发光时的电阻$R_{L}=\frac{U_{L}}{I_{L}}=\frac{6\mathrm{V}}{0.5\mathrm{A}} = 12\Omega。$
(2)由图乙可知,当电压表的示数为零时,电流表的示数$I = I_{L}=0.5\mathrm{A},$则灯泡$L$正常发光时,$R_{2}$接入电路的阻值为零,灯泡$L$两端的电压为$6\mathrm{V},$此时$R_{1}$两端的电压$U_{1}=IR_{1}=0.5\mathrm{A}×6\Omega = 3\mathrm{V},$由串联电路的电压规律可得,电源电压$U = U_{L}+U_{1}=6\mathrm{V}+3\mathrm{V}=9\mathrm{V}。$
(3)滑动变阻器$R_{2}$的滑片$P$在最右端时,其接入电路的阻值最大,电路总电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流$I_{min}=0.3\mathrm{A},$此时电压表的示数即$R_{2}$两端的电压$U_{2}=6\mathrm{V},$$R_{1}$两端的电压$U_{1}'=I_{min}R_{1}=0.3\mathrm{A}×6\Omega = 1.8\mathrm{V},$则灯泡$L$两端的电压$U_{L}'=U - U_{1}' - U_{2}=9\mathrm{V}-1.8\mathrm{V}-6\mathrm{V}=1.2\mathrm{V}。$
解:(1)由$G = mg=\rho Vg$可得,圆柱体$M$的密度$\rho=\frac{G}{Vg}=\frac{30\mathrm{N}}{40×50×10^{-6}\mathrm{m}^{3}×10\mathrm{N/kg}}=1.5×10^{3}\mathrm{kg/m}^{3}。$
(2)水箱中无水时,杠杆$A$端受到的拉力等于圆柱体$M$的重力,由杠杆的平衡条件可得$G×OA = F_{B}×OB,$即$30\mathrm{N}×60\mathrm{cm}=F_{B}×20\mathrm{cm},$解得杠杆$B$端受到的压力$F_{B}=90\mathrm{N},$由力的作用是相互的可知,$R$受到的压力$F = F_{B}=90\mathrm{N},$由图乙可知,此时$R$的阻值为$12\Omega。$由图甲可知,同时闭合开关$S_{0}$、$S_{1}$、$S_{2}$时,$R_{2}$短路,$R_{1}$与$R$并联,电流表测干路电流,$U_{R}=U_{1}=U = 6\mathrm{V},$则通过$R$的电流$I_{R}=\frac{U_{R}}{R}=\frac{6\mathrm{V}}{12\Omega}=0.5\mathrm{A},$通过$R_{1}$的电流$I_{1}=I - I_{R}=2\mathrm{A}-0.5\mathrm{A}=1.5\mathrm{A},$则$R_{1}$的阻值$R_{1}=\frac{U_{1}}{I_{1}}=\frac{6\mathrm{V}}{1.5\mathrm{A}} = 4\Omega。$
(3)由图乙可得,$R$与$F$的函数关系式$R = -\frac{8}{7}\Omega/\mathrm{N}×F+\frac{804}{7}\Omega$ ①;由图甲可知,闭合开关$S_{0},$断开开关$S_{1}$、$S_{2}$时,$R_{1}$断路,$R$与$R_{2}$串联,电流表测电路中的电流,电压表测$R_{2}$两端的电压,此时电压表示数为$1\mathrm{V},$即$U_{2}=1\mathrm{V},$$R$两端的电压$U_{R}'=U - U_{2}=6\mathrm{V}-1\mathrm{V}=5\mathrm{V},$由串联分压可得,此时$R$的阻值$R'=\frac{U_{R}'}{U_{2}}×R_{2}=\frac{5\mathrm{V}}{1\mathrm{V}}×12\Omega = 60\Omega,$将$R' = 60\Omega$代入①式可得,此时$R$受到的压力$F' = 48\mathrm{N},$则杠杆$B$端受到的压力$F_{B}'=F' = 48\mathrm{N},$由杠杆的平衡条件可得$F_{A}×OA = F_{B}'×OB,$即$F_{A}×60\mathrm{cm}=48\mathrm{N}×20\mathrm{cm},$解得杠杆$A$端受到的拉力$F_{A}=16\mathrm{N},$则$M$受到的拉力$F_{拉}=F_{A}=16\mathrm{N},$此时$M$受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力作用,处于平衡状态,由力的平衡条件可得,$M$受到的浮力$F_{浮}=G - F_{拉}=30\mathrm{N}-16\mathrm{N}=14\mathrm{N},$$M$排开水的体积$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{14\mathrm{N}}{1.0×10^{3}\mathrm{kg/m}^{3}×10\mathrm{N/kg}}=1.4×10^{-3}\mathrm{m}^{3}=1400\mathrm{cm}^{3},$$M$浸入水中的深度$h_{浸}=\frac{V_{排}}{S_{M}}=\frac{1400\mathrm{cm}^{3}}{40\mathrm{cm}^{2}} = 35\mathrm{cm},$则水箱中水的深度$h_{水}=h_{浸}+h=35\mathrm{cm}+6\mathrm{cm}=41\mathrm{cm}。$