物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪.如图甲所示.它主要是由探头A和控制盒B构成.它们之间用有绝缘皮的细导线相连形成回路．其中探头A是一个底面积为1×10-3m2.高0.1m.重4N的实心圆柱体.探头A的底部有压敏电阻R(R与水接触的表面涂有绝缘漆.R的体积和重力均不计).工作时底部始终与水平面相平.压敏电阻R的阻值随表面压力大小的变化如图乙所示．A� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．

物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪，如图甲所示，它主要是由探头A和控制盒B构成，它们之间用有绝缘皮的细导线相连形成回路．其中探头A是一个底面积为1×10^-3m²、高0.1m、重4N的实心圆柱体，探头A的底部有压敏电阻R（R与水接触的表面涂有绝缘漆，R的体积和重力均不计），工作时底部始终与水平面相平，压敏电阻R的阻值随表面压力大小的变化如图乙所示．A和B间的电路连线如图丙所示，其中电源电压恒为3V，电流表改装成深度表（导线的重力与体积均不计）．兴趣小组的同学将探头A缓慢放入水中，求（g=10N/kg）：
（1）探头A的密度是多少？
（2）探头A一半体积浸入水中时，底部受到水的压强是多少？
（3）探头A全部浸入水中时（不接触池底），导线对探头A的拉力是多少？
（4）将探头A投入水池中某深度处（不接触池底），电流表示数为0.4A，则此处水的深度为多少？

分析（1）利用G=mg求出探头A的质量，利用V=Sh求出探头A的体积，再利用ρ=$\frac{m}{V}$计算其密度；
（2）利用p=ρgh计算探头A一半体积浸入水中时，底部受到水的压强；
（3）利用F_浮=ρ_水gV_排求出探头A全部浸入水中时受到的浮力，然后根据重力等于浮力与拉力之和求出导线对探头A的拉力；
（4）利用I=$\frac{U}{R}$求出压敏电阻的阻值，从图象中读出探头A下表面所受压力，然后利用p=$\frac{F}{S}$求出压强，最后利用p=ρgh计算此处水的深度．

解答解：（1）探头A的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4N}{10N/kg}$=0.4kg，
探头A的体积：V_物=Sh=1×10^-3m²×0.1m=1×10^-4m³，
探头A的密度：ρ=$\frac{m}{{V}_{物}}$=$\frac{0.4kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=4×10³kg/m³；
（2）探头A一半体积浸入水中时，深度：h′=$\frac{1}{2}$h=$\frac{1}{2}$×0.1m=0.05m，
底部受到水的压强：p=ρ_水gh′=1×10³kg/m³×10N/kg×0.05m=500Pa；
（3）探头A全部浸入水中时受到的浮力：F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV_物=1×10³kg/m³×10N/kg×10^-4m³=1N，
探头A不接触池底，
则导线对探头A的拉力：F_拉=G-F_浮=4N-1N=3N；
（4）根据I=$\frac{U}{R}$可得，压敏电阻的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.4A}$=7.5Ω，
由图象可知，探头A下表面所受压力为F=75N，
则下表面所受压强：p′=$\frac{F}{S}$=$\frac{75N}{1×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=7.5×10⁴Pa，
则水的深度：h″=$\frac{p′}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{7.5×1{0}^{4}Pa}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=7.5m．
答：（1）探头A的密度是4×10³kg/m³；
（2）探头A一半体积浸入水中时，底部受到水的压强是500Pa；
（3）导线对探头A的拉力是多3N；
（4）此处水的深度为7.5m．

点评此题为电学、力学综合题目，主要考查密度、浮力、压强的计算，同时考查液体压强公式、欧姆定律的应用、力的合成，关键是读懂图象，并能从图象中得出探头A下表面所受压力．

练习册系列答案

3．小丽端午节在家里帮助妈妈打扫卫生，她取下白炽灯擦干净灰尘，但发现白炽灯玻璃泡的下面比新灯泡变黑了一些．她通过上网查阅，发现这是灯丝物态变化形成的．你认为下列关于灯丝发生物态变化过程的四个说法，正确的是（　　）

20．

如图所示一束激光α斜射向半圆形玻璃砖圆心O，结果在屏幕上出现两个光斑，请画出形成两个光斑的光路图．

7．发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代，制造电动机所依据的原理是（　　）

	A．	电磁感应现象		B．	电流的周围存在着磁场
	C．	磁场间的相互作用		D．	通电导体在磁场中受到力的作用

17．

如图所示，长方体物块A在绳的拉力作用下沿水平桌面向右运动，弹簧测力计一端固定在墙上，另一端拉着正方体物块B，示数为4N且保持不变，此时，以物块A为参照物，物块B是运动（填“运动”或“静止”）的，物块B受到的摩擦力的大小为4N．

4．

甲、乙两车在某一平直公路上，从同一地点同时向东运动，它们的s-t图象（路程-时间图象）如图所示．则下列判断错误的是（　　）

	A．	甲、乙都在做匀速直线运动		B．	甲的速度小于乙的速度
	C．	若以乙为参照物，甲往东运动		D．	经过4s，甲乙相距8m

1．

如图所示，把螺线管沿着东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，要使螺线管转动后，静止时A端指南，请标出导线中的电流方向．

18．下列是学校生活中常见的一些数据，正确的是（　　）

	A．	中学生上学正常骑自行车的速度约18km/h
	B．	从学校一楼登到三楼高度约9m
	C．	教室内空气的密度约1.29g/cm³
	D．	打扫卫生时拿起一把笤帚的力约1N

试题分类