許多大橋被損壞的一個重要原因是過往車輛嚴重超載，為了能抓拍超載車輛，小明及其物理興趣小組成員決定為大橋管理者設...

問題詳情：

許多大橋被損壞的一個重要原因是過往車輛嚴重超載，為了能抓拍超載車輛，小明及其物理興趣小組成員決定為大橋管理者設計一個“汽車超載記錄器”來進行*管理。如圖*為該超載記錄器原理圖，已知電源電壓，電壓表量程為0～5V，線圈電阻，保護電阻，為壓敏電阻，當車輛駛入被檢測路段時，其阻值隨它受到的壓力變化的情況如圖乙所示，當電壓表示數達到或超過4V時，繼電器的銜鐵被吸下，工作電路中的照相機就開始工作，抓拍超載車輛。試問：（g取10N/kg）

（1）若某車的質量為15t，靜止時輪胎與路面接觸的總面積為0.3m2，則靜止時該車對路面的壓強為多少？

（2）第（1）問中該車輛過橋時，電壓表的示數是多少？

（3）該記錄器所能記錄的過橋車輛的最大質量是多少？

【回答】

(1)5×105Pa；(2)2.5V；(3)5.5×104kg。

【分析】

固體壓強的理解及相關計算，與敏感電阻有關的計算；

【詳解】

(1)靜止時對該車對路面的壓力：

，

該車對路面的壓強：

；

(2)根據控制電路可知，三電阻串聯，電壓表測兩端的電壓，由乙圖像可知，

時，此時壓敏電阻的阻值

電路中的電流

，

電壓表測兩端的電壓，示數為

；

(3)經分析當電壓表示數最大時，記錄器所能記錄的過橋車輛的質量最大，電路中的電流

，

兩端電壓

，

壓敏電阻兩端的電壓

，

壓敏電阻的阻值

，

由圖乙可知此時的壓力

，

則記錄器所能記錄的過橋車輛的最大質量是

。

答：(1)該車對路面的壓強為5×105Pa；

(2)第(1)問中該車輛過橋時，電壓表的示數是2.5V；

(3)該記錄器所能記錄的過橋車輛的最大質量是5.5×104kg。

【點睛】

失分原因

知識點：壓強

題型：計算題