有一种测量人的体重和身高的电子秤,其测体重部分的原理如图中的虚线框所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表(实质是电流表).其中AO∶BO=4∶1,压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.
压力F/N |
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
… |
电阻R/Ω |
300 |
270 |
240 |
210 |
180 |
150 |
120 |
… |
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V.请回答:
(1)踏板空载时,电流表读数是 mA.
(2)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2×10-4m2,则该秤的最大称量值是多少Kg?
(3)为了把电流表A的表盘改装成电子秤表盘,我们需要确定踏板上人的体重G与电流表的示数I的关系.请你根据题中压力F与电阻R的相关信息,推导出电流表的示数I与体重G的关系式(要求写出主要的推导过程).
《泰坦尼克号》描述的是一艘名叫“泰坦尼克”号的大海轮,因为跟冰山相撞而沉没的悲剧.为了避免悲剧重演,科学家发明了一种利用声音的传播规律制成的探测装置,安装在船上,能及时发现冰山或暗礁的存在。超声波在海水中的传播速度是1500m/s,某船向海底发出超声波,经6s后接收到发出的超声波,求海水深度。
如图所示为一种蓄水箱的放水装置,AOB是以O点为转轴的轻质杠杆,AO呈水平状态,如图A、O两点间距离为40cm, B、O两点间距离为20cm,且OB与水平面夹角为60°。A点正下方的Q是一个轻质、横截面积为100cm2的盖板(盖板恰好能堵住出水口),它通过细绳与杠杆的A端相连。在水箱右侧的水平工作台上,有一质量为60kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子,从而可以控制水是否能从出水口流出。若水箱中水深为50cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子的拉力为F1,工作台对人的支持力为N1;若水箱中水深为100cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子的拉力为F2,工作台对人的支持力为N2。已知N1与N2之比为9:7,盖板的厚度、绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上,取g=10N/kg。求:
(1)动滑轮所受的重力
(2)F1:F2
(3)当水位至少达到多高时,人无法拉起盖板。
在图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。只闭合开关S,将滑片P移至滑动变阻器R2的中点时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表A的示数为I1。闭合开关S、S1,当滑片P移至滑动变阻器R2的A端时,电压表V1的示数为U1¢=14V,电压表V2的示数为U2¢,电流表A的示数为I2。只闭合开关S,当滑片P移至滑动变阻器R2的A端时,电流表A的示数为I3电压表V1的示数为U1 ¢¢,电压表V2的示数为U2″ 。已知。求:
(1)电流I1与I2的比值;
(2)电压U1″的大小;(最后结果保留一位小数)
(3)电流I3与I1的比值
质量为20kg的水,温度从25℃升高到75℃,需要吸收多少焦的热量?[水的比热容为4.2´103J/(kg· ℃)]
如图所示,用带有水桶的滑轮组把水从蓄水池中提到h=7m高的阳台,空水桶B的质量为2kg,POQ为固定支架,轻质杠杆MN可绕固定支点O转动,OM:ON=5:1,A为正方体配重,底面积为10-2m2,用绳索与杠杆N端相连,并保持杠杆水平。小明用力F1可匀速提升一满桶水,用力F2可匀速提升半桶水,且F1-F2=150N,F1:F2=32:17,(不计定滑轮的质量、绳子的质量及轮与轴的摩擦,g=10N/kg)求:
(1)水桶的容积;
(2)提升半桶水时滑轮组的机械效率;
(3)若提升满桶水从水面到阳台用时70s,则小明做功的功率为多少?
(4)提升满桶水与半桶水时,配重A对水平地面的压强差为多少?