题目内容
【题目】喜爱物理的小夏发明了一个简易台秤,其内部电路图如图甲所示,其中R0为压敏电阻,它的阻值随所受压力的增大而减小,如表格所示,电流表的表盘被改装为台秤的示数。当电流表的示数达到最大值时,台秤达到称量的最大值。若电源电压为6V,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R的阻值为6Ω。求:
压力/N | 3 | 6 | 10 | 15 | 20 |
R0阻值/Ω | 24 | 20 | 14 | 6 | 4 |
(1)当电流表示数为0.2A时,台秤的示数为多少N?
(2)如图乙所示,在该台秤上放置一个重为25N的均匀柱体A,并用一根轻质不可伸长的细线绕过定滑轮(不计摩擦)将A与B相连,B是重为15N、高为12cm,且底面积SB=100cm2的均匀柱体,将B置于足够高的薄壁柱形容器中(该薄壁柱形容器底面积S容=200cm2)。B与薄壁容器底部无挤压,则此时电流表相应的读数为多少?
(3)若足够高的薄壁柱形容器重为6N,则在第(2)问的基础上,向薄壁容器中缓慢加入一定量的水,为了保证电路的安全,该薄壁柱形容器对支持面的最大压强是多少Pa?
【答案】(1)3N;(2)0.3A;(3)1300Pa
【解析】
(1)由欧姆定律可得
解得,分析表格数据可知此时台秤示数为3N。
(2)B与薄壁容器底部无挤压,说明绳子的拉力等于B的重力,取A受力分析则有
变形可得
通过查询表格可知此时压敏电阻的阻值为,由欧姆定律可得
(3)回路中最大电流为0.6A,由欧姆定律可得
可求得 ,查数据表格可知台秤能够承受的最大压力。取A受力分析,设绳子拉力为,由力的平衡条件可得
变形可得绳子最小拉力
取B受力分析,受到向上的拉力、浮力和向下的重力,由平衡条件可得
变形可得
由阿基米德原理可知,则有
物体B的底面积
设液体深度为h,则有
薄壁柱形容器底部水的压强
柱形容器的底面积
水对柱形容器底部的压力
柱形容器对水平桌面的压力
该薄壁柱形容器对支持面的最大压强
答:(1)台秤示数为3N。
(2)此时电流表相应的读数为0.3A。
(3)该薄壁柱形容器对支持面的最大压强是1300Pa。
【题目】电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具。如图所示,它可以电动骑行,也可以脚踏骑行。电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力。下表是某型号电动自行车主要技术参数。
(1)当林红同学到达如图所示标志牌处时,则骑行到八一大桥最快要多久?
(2)当50 kg的林红同学骑行时,轮胎与地面的接触面积至少是多少?(g取10 N/kg)
(3)表中“12 A·h”表示蓄电池充满电时储存的电荷量,相当于“It”的值。则蓄电池充满一次电后,可正常骑行多长时间?
整车 | 整车质量 | 40 kg |
最高车速 | ≤30 km/h | |
最大噪声 | ≤62 dB | |
轮胎承受最大压强 | 2×105 Pa | |
蓄电池 | 电压 | 48 V |
容量 | 12 A·h | |
电动机 | 额定电压 | 48 V |
额定功率 | 240 W |
【题目】电子地磅在实际生活中用途越来越广,某常用的电子地磅的一种工作电路简化如图所示,显示质量大小的仪表V(实质是电压表)。
为了探究电子地磅的奥秘,小李在实验室找到了电源电压为6V的电源,一个定值电阻R0,一个压敏电阻,其说明书上写着电阻R的阻值与所受压力F变化的关系部分数据如下表所示。
压力F/N | 0 | 1 | 3 | 5 | 7 | 10 |
电阻R/Ω | 50 | 40 | 25 | 15 | 10 | 5 |
他按照如图(1)连接了地磅工作原理的电路。闭合开关后,他将厚度不计,重1N,底面积为50cm2,装有8cm深水的直柱形容器置于压敏电阻上,如图(2)甲所示,读出电压表此时示数为3V。他又用一根轻质细线系了一个小球,将球浸没在水中静止且不接触烧杯的底和侧壁,如图(2)乙,读出电压表示数为3.6V;他轻轻将球放下,如图(2)丙,读出电压表示数为4.5V。求:
(1)小球未放入时,水对容器底部的压力;
(2)电阻R0的阻值;
(3)小球的密度为多少?
【题目】小明做“探究平面镜成像特点”的实验时,将玻璃板竖直立在水平桌面上,在白纸上画出表示玻璃板前后两表面的位置MM′和NN′
(1)如图所示,用刻度尺测量玻璃板的厚度,其读数为___________cm。
(2)在玻璃板前放棋子A,观察到棋子在玻璃板中有两个像,一个较亮、另一个较暗。较亮的像是光线经____________(MM′/NN′)面反射形成的。
(3)为验证“像是虛像”的猜想,小明将一张白卡片放在_________的位置,_________(直接/透过玻璃板)观察卡片上有无棋子A的像。
(4)将棋子B(图中未画出)放到玻璃板后,使它与较亮的像重合,并测量棋子A的右端到MM′的距离lA和棋子B的左端到NN′的距离lB,实验数据记录在下表中:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
lA/cm | 5.40 | 7.15 | 9.80 | 12.50 |
lB/cm | 5.20 | 6.96 | 9.61 | 12.32 |
分析数据可得:像到反射面的距离 _______(小于/大于)物到反射面的距离。
(5)实验中,像与物到反射面的距离存在差值,小明对此很慼兴趣。他想探究影响这一差值大小的因素。请帮小明提出一条有价值且可探究的问题:_____________。