题目内容
【题目】为响应市政府提出的“创建海绵型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路由电压为12V、最大容量为6000mAh的蓄电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R0为定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮体相连，AO：BO＝4：1，压敏电阻的阻值随压力变化
的关系如下表。（压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯红灯及排水泵的额定电压均为220V）
压敏电阻受到的压力F/N | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 | 420 | 480 | … |
压敏电阻R阻值/Ω | 400 | 260 | 180 | 125 | 100 | 80 | 65 | 55 | … |
（1）“发电玻璃”面积为0.2m2，其光电转化率为10%，要对没有电的控制电路蓄电池充满电需要_____小时.（太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1kW计算）
（2）按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流为100mA，排水泵启动；R0的电阻为_____Ω。该浮体重力为10N，浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为_____N。
（3）制作压敏电阻的材料属于_____（填“导体”或“半导体“）。在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将与压敏电阻相连的压板向_____（填“左”或“右“）移动。
（4）若选用额定功率为5kW的排水电动机，排水泵机械效率为80%，工作2小时能将_____kg的水抽到6米高处。(g=10N／kg)
【答案】3.6h 40 100 半导体 右 480000
【解析】
（1）控制电路蓄电池冲满电时储存的电能：
由题意得：
所以：
（2）在控制电路中，R0与压敏电阻串联，电磁铁线圈的电流为100mA。
由
得，
由表中数据得，压敏电阻受到压力为360N时，压敏电阻R阻值为80
。
设此时连杆对A端的作用力为FA，压敏电阻对B处的作用力为FB，
已知AO：BO＝4：1
根据杠杆的平衡条件有：
，则：
因为力的作用是相互的，所以A端对浮体向下的压力：
，
由力的平衡条件可得，此时浮体受到的浮力：
（3）制作压敏电阻的材料属于半导体,水位已达到安全位置上限，排水装置还未启动（说明控制电路的电流减小），由欧姆定律可知，应减小控制电路中的电阻以增大控制电路中电流，从而使电磁铁磁性增强吸下衔铁，而其他条件保持不变，则应减小压敏电阻R的阻值，根据表格数据可知，应增大压敏电阻受到的压力；在A端作用力和动力臂不变的情况下，由杠杆平衡条件知，将压板向右移动时，减小了阻力臂，可增大对压敏电阻的压力。
（4）若选用额定功率为5kW的排水电动机，排水泵机械效率为80%，工作2小时做的有用功为：
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【题目】小明同学实验探究“滑动摩擦力大小跟哪些因素有关”。实验过程中保持长木板水平且固定，每个木块各个表面粗糙程度相同。以下是部分实验步骤：
第1次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块做匀速直线运动，如图甲。读出测力计的示数并填入表中；
第2次：把木块倒放在长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块做匀速直线运动，如图乙。读出测力计的示数并填入表中；
第3次：把两块相同木块叠在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉木块，如图丙。读出测力计的示数并填入表中；
第4次：把三块相同木块叠在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉木块，图略。读出测力计的示数并填入表中。
（1）已知每个木块的重力为20N，请你帮助小明同学将表格内的空格都填上_______。
实验次数 | 木块对木板的压力F1/N | 测力计示数F2/N | 滑动摩擦力f/N |
1 | 4.0 | ||
2 | 4.0 | ||
3 | 8.0 | ||
4 | 12.0 |
（2）比较_____两次实验数据，可以得出“滑动摩擦力的大小与接触面积无关”。
（3）比较第1、3、4三次实验数据，可以得出的结论是：_____________________________
