题目内容
【题目】如图甲所示,某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料的承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下滑落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数随时间t变化的图象如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图丙所示。电源电压=12V,定值电阻R0=10Ω.求:
(1)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是多少?
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?
(3)该重物的重力是多少?
【答案】(1)110Ω;(2)600N;(3)200N。
【解析】
(1)在重物下落的过程中,压力传感器受到的压力最小且保持不变,总电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,此时的电流I=0.1A,
由I=可得,电路中的总电阻:R总==120Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,压力传感器R的阻值:R=R总﹣R0=120Ω﹣10Ω=110Ω;
(2)在测试过程中,样品受到的撞击力最大时,压敏电阻的阻值最小,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流I′=0.6A,
此时电路中的总电阻:R总′==20Ω,
则此时压力传感器R的阻值:R′=R总′﹣R0=20Ω﹣10Ω=10Ω,
由图丙可知,样品受到的最大撞击力为600N。
(3)当重物在样品上静止时,重物对样品的压力大小等于重物的重力大小;
此时与撞击过程相比,压力减小,电阻变大,电流减小;
由图乙可知,此时的电流为I2=0.15A,
根据欧姆定律,此时电路的总电阻:R总″===80Ω,
根据串联电路电阻的规律可得,此时压力传感器的电阻:R″=R总″﹣R0=80Ω﹣10Ω=70Ω,
由丙图可知,此时的压力F′=200N,所以物体的重力为200N。
【题目】一个小灯泡上标有“■V1W”字样,额定电压模糊不清,小智对此展开实验探究。
(1)请根据电路图甲,用笔画线代替导线,连接实物图乙(电压表量程选用0﹣15V,电流表量程选用0﹣0.6A)
(_______)
(2)闭合开关S,发现小灯泡微弱发光,电流表有示数,电压表指针指向零刻度线,电路可能存在的故障是_____;
(3)排除故障后,小智测出小灯泡在不同电压下的电流,第四次实验电流表示数如图丙所示。请将电流表示数以及相应的电功率填入表中:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 |
电流I/A | 0.10 | 0.14 | 0.17 | _____ | 0.23 | 0.25 | 0.27 |
电功率P/W | 0.1 | 0.21 | 0.34 | _____ | 0.69 | 0.88 | 1.08 |
(4)请根据实验数据,在丁图的坐标中用描点法画出该灯泡的电功率随电压变化的图象。
(_______)
根据图象可判断,小灯泡的额定电压是_____V。
【题目】2018年9月23日,广深港高铁香港段正式运营。广深港高铁全程141千米。其中内地段115千米,香港段26千米,李菲在国庆节期间乘坐高铁从广州南到香港。列车时刻表如下:
站序 | 站名 | 到站时间 | 出发时间 | 停留时间 | 路程 |
01 | 广州南 | - | 7:55 | - | |
02 | 虎门 | 8:12 | 8:14 | 2分钟 | |
03 | 深圳北 | 8:31 | 8:36 | 5分钟 | 115km |
04 | 香港西九龙 | 8:55 | - | - | 141km |
列车中途经过一个隧道,当他所在的车厢进隧道时,看到车厢内显示屏上的示数为216km/h,他用手表开始计时,经过20s车厢出隧道,求:
(1)列车由广州南到深圳北的平均速度;
(2)设想列车在隧道中匀速运动,则该隧道的长度。