如图*所示的装置中,水平地面上放着重为8N薄壁柱形容器,底面积为400cm2,内装有5cm深的水,A、B是边长...
问题详情:
如图*所示的装置中,水平地面上放着重为8N薄壁柱形容器,底面积为400cm2,内装有5cm深的水,A、B是边长均为10cm的正方体,B的重力为20N。轻质杠杆支点为O,A物体通过轻质*簧和B物体通过细线分别挂于杠杆的C、D两点,lOC:lOD=1:2。B物体底部安装了压敏电阻片R,R所在的电路放在了B物体内(R所在的电路重力可忽略不计),电路如图乙所示,电源电压恒为3V。B物体底部R阻值随地面对它的支持力F变化的关系如图*所示,整个装置放在水平地面上,杠杆始终处于水平平衡状态,此时A的下表面恰好与水面接触,电流表的示数为0.15A。已知*簧受到的力每改变2N,其长度就改变1cm(*簧形变均在**限度内)。求:
(1)B物体自由放在水平地面上时,电流表的示数;
(2)A物体的重力;
(3)若容器足够高,向容器中缓慢加入一定量的水,直到电流表的示数恰好为0.2A,此时容器对水平地面的压强。
【回答】
(1)0.3A;(2)20N;(3)
【解析】
(1)由于B的重力为20N,当自由放在水面时,对地面的压力也是20N。由图*可知,当F=20N时,压敏电阻的阻值为
由图乙可知,压敏电阻两端电压等于电源电压3V,则
(2) 由杠杆处于水平平衡状态,A的下表面恰好与水面接触,电流表的示数为0.15A,可知压敏电阻阻值为
由图*可知此时地面对B的支持力为
则D点受到的拉力为
由杠杆平衡条件可知
根据题意,有
lOC:lOD=1:2
则
A的下表面恰好与水面接触时,重力等于,即
(3) 电流表的示数为0.2A时
由图*可知地面对B的支持力为15N,所以D点受到的拉力为
由杠杆平衡原理知
即
对A受力分析,A受重力、拉力和,所以
则
根据公式得
则加入水的深度
所以容器中水的总重为
则
答:(1)B物体自由放在水平地面上时,电流表的示数为0.3A;
(2)A物体的重力为20N;
(3)容器对水平地面的压强是。
知识点:九年级下
题型:计算题