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，
，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)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；定值电阻R0的阻值为多少____？该浮体重力为10N，浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为多少N____？
(2)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；
(3)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小时能将多少kg的水抽到6米高处____？（g=10N/kg）
(4)“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多少小时____？（太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1kW计算）
【答案】40Ω 100N 右 6米 3.6
【解析】
(1)当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
I=100mA=0.1A
由表中数据知，此时压敏电阻的阻值R=80Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以由可得定值电阻R0的阻值
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，由杠杆的平衡条件
可得
由力作用的相互性可知，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
(2)制作压敏电阻的材料属于半导体；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，则控制电路的电流太小，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，应减小控制电路中的电阻以增大控制电路中的电流，由表格数据可知，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。
(3)由
可得，排水电动机工作2h消耗的电能
电动机消耗的电能转化为水的机械能
由W=Gh=mgh可得，能抽到6m高处水的质量
(4) )蓄电池充满电时储存的电能
因发电玻璃的光电转化率为10%，所以发电玻璃接收到的太阳能
由E=PSt可得蓄电池充满电需要的时间
答：(1)定值电阻R0的阻值为40Ω；该浮体重力为10N，浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为100N；
(2)应将压板向右移动；
(3)工作2小时能将4.8×105kg的水抽到6米高处；
(4)要对没有电的控制电路蓄电池充满电需要3.6小时。
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【题目】如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中，mA=mB＜mC，hA=hC＞hB。
（1）实验中，探究的动能是指_____（填序号）
A．小球在斜面上的动能
B．小球撞击木块时的动能
C．小球撞击木块后的动能
D．木块被小球撞击的动能
（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与_____的关系。
（3）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑感，小明设计了如图所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球_____（选填“运动”或“静止”），就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
表面 | 毛巾 | 棉布 | 木板 |
摩擦力 | 最大 | 较大 | 最小 |
小车运动距离 | 最近 | 较远 | 最远 |
（4）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑行的距离不同（如上表），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功_____（选填“相等”或“不相等”）
