题目内容
小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图16所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图17所示。闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω。
(1)车辆不超载时，工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。请你判断灯__________________(选填“L1”或“L2”)
(2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少?(g取10N/kg)。
(3)在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少?
(4)请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害。
(1)(1分)L2
(2)(4分)压力F = G = mg = 2×104kg ×10N/kg = 2×105N 由图像可知，此时对应的电压为l.0V
则R = R总－R线圈 =50Ω－20Ω =30Ω
(3)(3分)当R调为0时，输出电压最小
最小电压U0= I R线圈= 0. 02A ×20Ω = 0.4V
由图像可知，此时对应的压力为8.0 ×104N
故车辆的最小重力为8.0 ×104N
A. (1分)压强大，易损坏路面(或惯性大，不易刹车)
评分标准:参考以上标准，其他答案只要合理同样给分。
【评析】此题考查电学基础知识和力学知识在生活中的应用。题目考查不难，但需要细心审题，看好题目要求，取得本题满分就不难。
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