某玻璃厂要研发一款新型玻璃，要求每平方米能承受5×105N的撞击力．测试时，取一小块玻璃样品（质量可不计），平...

问题详情：

某玻璃厂要研发一款新型玻璃，要求每平方米能承受5×105N的撞击力．测试时，取一小块玻璃样品（质量可不计），平放在如图*所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图象如图乙所示（不考虑t0时刻之后的情况）．已知压力传感器的阻值RN随压力F变化的图象如图*所示；玻璃受到最大撞击力时与重物的接触面积S0=1×10﹣3m2；电源电压U=36V，定值电阻R0=20Ω．则：

（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前这段时间内，电阻R0两端的电压是多少？

（2）玻璃样品受到的最大撞击力多大？

（3）请通过计算说明该样品是否满足设计要求？

【回答】

解：（1）由图乙知，撞击前，Imin=0.2A，

由I=可得：

电阻两端电压U0=IminR0=0.2 A×20Ω=4V；

（2）由图乙知，当样品受到最大撞击力时，Imax=1.2A，

此时电阻两端电压：U′0=ImaxR0=1.2A×20Ω=24V，

此时压力传感器电阻阻值：RN===10Ω，

由图*知，RN=10Ω时，压力传感器受到的最大撞击力为600N，

即样品受到的最大撞击力：Fmax=600N；

（3）设计要求玻璃能承受的压强：P===5×105Pa，

样品受到的最大压强：Pmax===6×105Pa，

因为Pmax＞P，故样品满足设计要求．

答：（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前这段时间内，电阻R0两端的电压是4V；

（2）玻璃样品受到的最大撞击力600N；

（3）该样品满足设计要求．

知识点：欧姆定律单元测试

题型：计算题