题目内容
【题目】为了研究力学问题，小明设计了如图甲所示的模型。质量不计的轻杆OC可绕支点A无摩擦转动，B处与物体M连接，物体M上表面安有传感器，可显示受力大小。当小明从O点走向C点时，传感器示数F与小明据O点的距离1的关系如图乙所示。已知M可看作一个质量为10kg的小正方体和一个质量为40kg的大正方体组成的凸字形物体，它的底面积为0.1m2；传感器的质量不计；OA=AB=BC=1m，请根据条件求解。
(1)小明的质量为多少kg？
(2)当小明站在B位置时，M对地面的压强为多少Pa？
(3)若小明站在C位置时，要使M对地的压强为1.6×104Pa，可将M下部分的大正方体沿竖直方向切去几分之几？
【答案】(1) 40kg；(2)9000Pa；(3) 
【解析】
(1)由图可知，人在O点时，B处受到的拉力是400N，由杠杆的平衡条件得到
G人×OA=FB×AB
G人=
×FB=
×400N=400N
小明的质量
m=
=40kg
(2)当小明站在B位置时，由图乙可知，传感器示数是400N，传感器受到的压力是400N，小正方体的重力
G小=m小g=10kg×10N/kg=100N
大正方体的重力
G大=m大g=40kg×10N/kg=400N
M的重力
GM=100N+400N=500N
M对地面的压力
F压=GM+FB压=500N+400N=900N
M对地面的压强为
p=
=9000Pa
(3)小明站在C位置时，由图乙可知，传感器示数是800N，传感器受到的压力是800N，M对地面的压力
F压1=GM+FB压1=500N+800N=1300N
M对地面的压强为
p1=
=1.3×104Pa
沿竖直方向切去大正方体后，设剩余部分占大正方体体积的比例为x，则剩余部分的底面积为Sx，剩余部分的重为G大x，则
p2=
=1.6×104Pa
x=
则将大正方体沿竖直方向切去。
答：(1)小明的质量为40kg；
(2)当小明站在B位置时，M对地面的压强为9000Pa；
(3)若小明站在C位置时，要使M对地的压强为1.6×104Pa，可将M下部分的大正方体沿竖直方向切去。
【题目】在测量小灯泡电功率的实验中(小灯泡额定电压6V)
(1)小明按图甲连接实物，接通电路瞬间，小灯泡非常亮，电压表示数为8.5V。小明马上断开电路，检查发现只有滑动变阻器接线出错，该错误是____________。
(2)请根据实验目的，连接图乙的电路：__________(要求滑动变阻器接入电路的阻值最大)，电路正确连接后，电压表、电流表的示数及灯泡亮度如下表：
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压 | 1.0V | ______ | 3.0V | 6.0V | 7.5V |
电流 | 0.5A | ________ | 0.8A | 1.0A | 1.1A |
灯泡亮度 | 看不到发光 | 暗 | 亮 | 较亮 | 很亮 |
(3)第2次实验的电压表、电流表示数如图丙，请把实验数据填写在表中。
(4)完成图丁的白炽灯能量流向图__________，___________，并用图中的物理量符号表示白炽灯的发光效率η=_______________。
(5)把这个小灯泡与电压恒为6V的电源相接，在t=0s时刻，合上开关，测得流过灯泡的电流与通电时间关系如图戊哪一时刻开始灯泡正常发光？ ______，描述此下面的图象所反映小灯泡电流的变化情况：_______。
