图1是密水池水位自动控制模拟装置∶可绕O点转动的轻质杠杆A端用轻绳系正方体浮块,B端固定一轻质三角支架,支架与...
问题详情:
图1是密水池水位自动控制模拟装置∶可绕O点转动的轻质杠杆A端用轻绳系正方体浮块,B端固定一轻质三角支架,支架与固定不动的压力敏感电阻RF保持水平接触挤压,杠杆保持水平平衡,已知∶AO长为1m,BO长为2m;浮块边长为20cm,密度为5×103kg/m3,下表面距池底2m;当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时,铁K被释放,水泵开始工作向水池注水,反之停止注水,池内达到所设定的最高水位,线圈电阻不计;电压U=6V,电阻箱R调至75Ω;设RF的阻值与支架所施加压力F的关系图线如图2所示,g取10N/kg。
(1)浮块的重力为____N。在达到最高水位之前,随着浮块排开水的体积逐渐增大,支架对RF的压力将____。
(2)当池内达到所设定的最高水位时,求∶
①轻绳对浮块的拉力____
②池内水面距池底的高度____
(3)为使该装置能自动控制水池内的最高水位,在其他条件不变的情况下,电阻箱R接入电路的阻值应满足的条件是____。
【回答】
(1). 400 (2). 减小 (3). 350N (4). 2.125m (5). 50Ω≤R≤90Ω
【解析】(1)由密度计算公式,可知浮块的质量为
由重力与质量关系可知浮块的重力为
随着浮块排开水的体积逐渐增大,其所受竖直向上的浮力逐渐增大,根据杠杆平衡条件,可知支架对RF的压力将逐渐减小。
(2)当池内达到所设定的最高水位时,电路中电流I=0.02A,即
则RF的电阻为
由图可知,RF的阻值与支架所施加压力F的数值关系为
此时支架对RF的压力为
FB=175N
根据杠杆平衡条件
代入数据得A端绳拉力为
在A端根据平衡条件
FA+F浮=G
代入数据得
F浮=400N-350N=50N
根据浮力公式
代入数据可得
则浮块浸入水中的深度为
则池内水面距池底的高度为
(3)当浮块浸没后其所受浮力达到最大且不再变化,此时浮力为
此时A端绳的拉力为
根据杠杆平衡条件
代入数据得B端压力为
此时RF的阻值达到最小,为210Ω,则电阻箱R接入电路阻值最大为
当浮块不受水浮力时,代入数据得B端压力为200N,此时RF的阻值达到最大,为250Ω,则电阻箱R接入电路阻值最小为
故电阻箱R接入电路的阻值应满足的条件是50Ω≤R≤90Ω。
知识点:九年级下
题型:计算题
-
(2011·河南省洛阳市统考)依次填入下列各句横线的词语,最恰当的一项是( )①近日,济宁联通公司在全市范...
问题详情: (2011·河南省洛阳市统考)依次填入下列各句横线的词语,最恰当的一项是()①近日,济宁联通公司在全市范围内开展的“吉祥号码”预存话费销售活动在消费者中引起一片________:预存话费是不是变相收取选号费?预存话费是否剥夺了普通消费者的择号权?②在洛杉矶...
-
下列关于名著的表述,不正确的一项是 ( )A.贾政望...
问题详情: 下列关于名著的表述,不正确的一项是 ()A.贾政望子成龙,宝玉却无心仕途经济。平时宝玉在外私结伶人,与母婢金钏又有说不清的嫌疑,会见冷子兴时的无精打采,终于使贾政大为失望,于是对宝玉大打出手。(...
-
直角坐标系中,点P(1,4)在A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
问题详情:直角坐标系中,点P(1,4)在A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限【回答】A知识点:平面直角坐标系题型:选择题...
-
在恒温、体积为2L的密闭容器中进行反应:2A(g)⇌3B(g)+C(g),若反应物在前20sA物质由3mol降...
问题详情:在恒温、体积为2L的密闭容器中进行反应:2A(g)⇌3B(g)+C(g),若反应物在前20sA物质由3mol降为1.8mol,则前20s的平均反应速度为()A.v(B)=0.03mol/(L•s)B.v(B)=0.045mol/(L•s)C.v(C)=0.03mol/(L•s)D.v(C)=0.06mol/(L•s)【回答】考点:化学反应速率和化学计量数的关系.专题:化学反应速率专...
相关文章
- 竖直放置的“”形支架上,一根不可伸长的轻绳通过不计摩擦的轻质滑轮悬挂一重物G,现将轻绳的一端固定于支架上的A点...
- 竖直放置的“”形支架上,一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G,现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从...
- 如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一块,右端B处施加一个F=3N的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,...
- 杠杆AB可绕支点O自由转动,将金属块用细绳悬挂在杠杆A端,把石块用细绳悬挂在杠杆B端时,杠杆恰好在水平位置平衡...
- 如图所示,OAB为轻质杠杆,可绕支点O自由转动,在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡,该杠杆( )A.一定...
- 如图所示,质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架上的O点,轻杆OB的B端由铰链固定,可绕B点自由转动,细绳OA与轻...
- 图所示为一种自动蓄水装置示意图:轻质*簧上端固定,下端与木块相连,轻质滑片P的右端固定在*簧最下端,左端位于粗...
- 如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图,为一可绕固定点转动的轻质杠杆,已知,端用细线挂一空心铝球,质量为....
- 如图所示,一轻质杠杆AC可绕支点O自由转动,在B点挂一重为G的物体.为使杠杆在水平位置保持平衡,画出施加在杠杆...
- 图中轻质杠杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,AO∶OB=1∶2,系在杠杆B端的细绳通过滑轮组悬挂着重300N...