一绝缘细绳的一端与可绕O点转动的轻质杠杆的E端相连,另一端绕过动滑轮D、定滑轮C,与滑动变阻器的滑片P相连;B...
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一绝缘细绳的一端与可绕O点转动的轻质杠杆的E端相连,另一端绕过动滑轮D、定滑轮C,与滑动变阻器的滑片P相连;B为一可导电的轻质*簧,如图所示接入电路中,一端通过绝缘绳固定在地面上,另一端与滑片P相连;一人站在地面上拉住与杠杆H端相连的细绳。已知电源电压为8V,灯泡标有“6V 3W”字样,人的质量为50kg,人与地面的接触面积为50cm2,EO:HO=2:5.人对绳子拉力最小时,电流表示数为I1,且滑片刚好位于滑动变阻器的a端;人对绳子拉力最大时,电流表示数为I2,且I1:I2=2:1,滑动变阻器的阻值与*簧所受拉力的关系如表所示:
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 | … |
不计杠杆、*簧、滑片、细绳的重力,不计摩擦,不计*簧电阻。整套装置始终处于平衡状态,物体A始终不离开地面。灯泡电阻不变,且不会被烧坏。g=10N/kg.求:
(1)人的拉力最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
(2)物体A的质量是多少?
(3)人的拉力最大时,人对地面的压强是多少?
(4)当灯泡正常发光时,物体A对地面的压力是多少?
【回答】
【解析】:(1)灯泡的电阻:
12Ω
人拉力最小时,滑动变阻器阻值R1=0,此时电流
人拉力最大时的电流:
滑动变阻器阻值:
12Ω
(2)人的拉力最小时,由R1=0,查表得:F1=0.5N
此时绳子仅用于提起了动滑轮,则动滑轮的重
G动=2F1=2×0.5N=1N
人的拉力最大时,由R2=12Ω,查表得:F2=300.5N
物体A所受重力GA=2F2﹣G动=2×300.5N﹣1N=600N
则物体A的质量
(3)人的拉力最大时,人对绳的拉力为F0,由杠杆平衡条件可知:
F0•HO=F2•EO
所以N
人对地的压强
(4)灯泡正常发光时,电路中的电流为
滑动变阻器接入的电阻4Ω,
查表得此时绳子的拉力F3=100.5N
物体A对地面的压力FA=GA+G动﹣2F3=600N+1N﹣2×100.5N=400N
知识点:九年级下
题型:计算题
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