题目内容
【题目】某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压U恒为15V,定值电阻R0=10Ω,R1为一竖直固定光滑金属棒,总长40cm,阻值为20Ω,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重80N,高60cm,底面积为100cm2.当水位处于最高位置A时,M刚好浸没在水中,此时滑片P恰在R1最上端;当水位降至最低位置B时,M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量的关系如图乙所示。闭合开关S,试问:
(1)当水位处于位置A时,电压表的示数为_____V;
(2)水位由位置A降至B这一过程,电压表的示数变化了_____V(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
【答案】10 5
【解析】
由电路图可知,R0、R1串联,电压表测R1两端的电压。
[1]当水位处于位置A时,滑片P在R1最上端,此时R1=20Ω,根据串联电路的电阻特点可知,电路的总电阻
电路中的电流
由得,R1两端的电压
即电压表示数为10V。
[2]当水位处于位置A时,M刚好浸没,排开水的体积
则M受到的浮力
则弹簧受到的拉力
由图乙可知,当F1=20N时,弹簧的伸长量
当水位降至位置B时,M的下表面刚好离开水面,所受浮力为零,则此时弹簧受到的拉力
由图乙可知,当F2=80N时,弹簧的伸长量
所以,水位由位置A降至B这一过程中,弹簧的长度增加量
当水位降至位置B时,R1接入电路的长度
因为R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比即
所以,此时R1接入电路的阻值
此时电路中的电流
由得此时R1两端的电压
即此时电压表示数为5V,所以电压表的示数变化量
【题目】春节期间,小明与很多中国网友一样,对火神山、雷神山建设进行“云监工”,细心的小明发现工地路边的立柱都是空心圆柱而不是空心方柱,如图甲。小明猜想可能是空心圆柱比空心方柱的抗压能力强。为此设计了下面的探究活动:如图乙所示,分别在圆纸管和方纸管上面施加压力,观察并记录纸管的形变情况,如下表所示:
压力/N | 3 | 6 | 9 | 12 |
圆纸管 | 完好 | 完好 | 完好 | 完好 |
方纸管 | 完好 | 完好 | 严重瘪 | 严重瘪 |
(1)为了只让A、B两个直筒的形状不同,而其他条件均相同,请你写出乙图中A、B两个直筒的制作方法: _________________________;
(2)分析表格,小明经过多次实验验证了自己的猜想___________ (填“正确”或“错误”) ;
(3)请你写出生活中应用本实验结论的一个实例:_______________。
【题目】小丽周末和家人骑共享单车去绿道游玩,同时用手机记录路程和时间如下表:
记录手机时间 | 10:00 | 10:10 | 10:20 | 10:30 | 10:40 | 10:50 |
路程(km) | 0 | 1.5 | 3 | 3 | 5 | 6 |
(1)10:00~10:10,单车的平均速度是______m/s;
(2)10:20~10:30,单车相对于地面是______的;(填“运动”或“静止”)
(3)10:30~10:40,单车匀速下坡,此时单车动能______,机械能______;(填“变大”、“变小”、“不变”)
(4)10:00~10:20的平均速度为v1,10:30~10:50的平均速度为v2,则v1______v2(选填“大于”“小于”“等于”)。