問題詳情:
如圖*所示的裝置中,水平地面上放着重爲8N薄壁柱形容器,底面積爲400cm2,內裝有5cm深的水,A、B是邊長均爲10cm的正方體,B的重力爲20N。輕質槓桿支點爲O,A物體透過輕質*簧和B物體透過細線分別掛於槓桿的C、D兩點,lOC:lOD=1:2。B物體底部安裝了壓敏電阻片R,R所在的電路放在了B物體內(R所在的電路重力可忽略不計),電路如圖乙所示,電源電壓恆爲3V。B物體底部R阻值隨地面對它的支援力F變化的關係如圖*所示,整個裝置放在水平地面上,槓桿始終處於水平平衡狀態,此時A的下表面恰好與水面接觸,電流表的示數爲0.15A。已知*簧受到的力每改變2N,其長度就改變1cm(*簧形變均在**限度內)。求:
(1)B物體自由放在水平地面上時,電流表的示數;
(2)A物體的重力;
(3)若容器足夠高,向容器中緩慢加入一定量的水,直到電流表的示數恰好爲0.2A,此時容器對水平地面的壓強。
【回答】
(1)0.3A;(2)20N;(3)
【解析】
(1)由於B的重力爲20N,當自由放在水面時,對地面的壓力也是20N。由圖*可知,當F=20N時,壓敏電阻的阻值爲
由圖乙可知,壓敏電阻兩端電壓等於電源電壓3V,則
(2) 由槓桿處於水平平衡狀態,A的下表面恰好與水面接觸,電流表的示數爲0.15A,可知壓敏電阻阻值爲
由圖*可知此時地面對B的支援力爲
則D點受到的拉力爲
由槓桿平衡條件可知
根據題意,有
lOC:lOD=1:2
則
A的下表面恰好與水面接觸時,重力等於,即
(3) 電流表的示數爲0.2A時
由圖*可知地面對B的支援力爲15N,所以D點受到的拉力爲
由槓桿平衡原理知
即
對A受力分析,A受重力、拉力和,所以
則
根據公式得
則加入水的深度
所以容器中水的總重爲
則
答:(1)B物體自由放在水平地面上時,電流表的示數爲0.3A;
(2)A物體的重力爲20N;
(3)容器對水平地面的壓強是。
知識點:九年級下
題型:計算題