問題詳情:
一絕緣細繩的一端與可繞O點轉動的輕質槓桿的E端相連,另一端繞過動滑輪D、定滑輪C,與滑動變阻器的滑片P相連;B為一可導電的輕質*簧,如圖所示接入電路中,一端通過絕緣繩固定在地面上,另一端與滑片P相連;一人站在地面上拉住與槓桿H端相連的細繩。已知電源電壓為8V,燈泡標有“6V 3W”字樣,人的質量為50kg,人與地面的接觸面積為50cm2,EO:HO=2:5.人對繩子拉力最小時,電流表示數為I1,且滑片剛好位於滑動變阻器的a端;人對繩子拉力最大時,電流表示數為I2,且I1:I2=2:1,滑動變阻器的阻值與*簧所受拉力的關係如表所示:
R(Ω) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | … |
F(N) | 0.5 | 50.5 | 100.5 | 150.5 | 200.5 | 250.5 | 300.5 | 350.5 | … |
不計槓桿、*簧、滑片、細繩的重力,不計摩擦,不計*簧電阻。整套裝置始終處於平衡狀態,物體A始終不離開地面。燈泡電阻不變,且不會被燒壞。g=10N/kg.求:
(1)人的拉力最大時,滑動變阻器接入電路的阻值是多少?
(2)物體A的質量是多少?
(3)人的拉力最大時,人對地面的壓強是多少?
(4)當燈泡正常發光時,物體A對地面的壓力是多少?
【回答】
【解析】:(1)燈泡的電阻:
12Ω
人拉力最小時,滑動變阻器阻值R1=0,此時電流
人拉力最大時的電流:
滑動變阻器阻值:
12Ω
(2)人的拉力最小時,由R1=0,查表得:F1=0.5N
此時繩子僅用於提起了動滑輪,則動滑輪的重
G動=2F1=2×0.5N=1N
人的拉力最大時,由R2=12Ω,查表得:F2=300.5N
物體A所受重力GA=2F2﹣G動=2×300.5N﹣1N=600N
則物體A的質量
(3)人的拉力最大時,人對繩的拉力為F0,由槓桿平衡條件可知:
F0•HO=F2•EO
所以N
人對地的壓強
(4)燈泡正常發光時,電路中的電流為
滑動變阻器接入的電阻4Ω,
查表得此時繩子的拉力F3=100.5N
物體A對地面的壓力FA=GA+G動﹣2F3=600N+1N﹣2×100.5N=400N
知識點:九年級下
題型:計算題