【題目】電學(xué)量往往能夠反映力學(xué)、熱學(xué)等物理量的變化,小峰設(shè)計(jì)了一種測(cè)量托盤所受壓力的壓力測(cè)量?jī)x,如圖甲所示,電源電壓為U且保持不變,壓力表是由電壓表改裝而成,R1為定值電阻,阻值為R0 , R2為滑動(dòng)變阻器,其最大阻值為R0 , 金屬指針OP可在金屬桿AB上滑動(dòng),且與它接觸良好,金屬指針和金屬桿電阻忽略不計(jì).M為彈簧,在彈性限度內(nèi)它縮短的長(zhǎng)度與其所受的壓力大小成正比.當(dāng)托盤所受壓力為零時(shí),P恰好位于R2的最上端;當(dāng)托盤所受壓力為Fm時(shí),P恰好位于R2的最下端且彈簧的形變?nèi)栽趶椥韵薅葍?nèi).
(1)請(qǐng)你推導(dǎo)出電壓表示數(shù)Ux與托盤所受壓力F的關(guān)系式;(推導(dǎo)過程中需要的物理量請(qǐng)預(yù)先設(shè)定)
(2)請(qǐng)你在圖乙坐標(biāo)系中大致繪制出電壓表示數(shù)U與托盤所受壓力F的關(guān)系圖象,并根據(jù)坐標(biāo)系中圖象給出的信息,判斷壓力測(cè)量?jī)x的表盤刻度是否均勻且說(shuō)明理由?若不均勻,請(qǐng)你在圖丙中設(shè)計(jì)一個(gè)電路,使壓力測(cè)量?jī)x的表盤刻度均勻.
【答案】
(1)解:由圖知,兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)R2連入電路部分兩端電壓,
設(shè)變阻器R2的總長(zhǎng)度為L(zhǎng),托盤受到壓力為F時(shí)彈簧被壓縮的長(zhǎng)度為L(zhǎng)x,
因?yàn)閺椈稍趶椥韵薅葍?nèi)它縮短的長(zhǎng)度與其所受的壓力大小成正比,所以當(dāng)彈簧受到壓力為F時(shí)有: = ,所以: = ,
此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入阻值為Rx,則有: = ,所以: = ,
則: = ,Rx= R0,
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得:
Ux=IRx= Rx= R0=
(2)解:由Ux= 知,Ux隨F增大而增大,且F比Ux增大的快些;當(dāng)F達(dá)到最大值時(shí),F(xiàn)=Fm,Ux= U.由此畫出電壓表示數(shù)U與托盤所受壓力F的關(guān)系圖象如下圖所示:
;
由圖象知,Ux與F不成正比,所以壓力測(cè)量?jī)x的表盤刻度不均勻;由U=IR知,當(dāng)電流一定時(shí),電壓與電阻成正比,所以可將滑動(dòng)變阻器當(dāng)定值電阻接入電路,這樣測(cè)算移動(dòng)時(shí)電路中電流不會(huì)發(fā)生變化,電路設(shè)計(jì)如圖所示:
【解析】(1)由彈簧在彈性限度內(nèi)它縮短的長(zhǎng)度與其所受的壓力大小成正比得到壓力為F時(shí)彈簧的被壓縮長(zhǎng)度,由此得到R2連入阻值,再根據(jù)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算出電壓表示數(shù)與壓力的關(guān)系式;(2)電壓表示數(shù)Ux與托盤所受壓力F的關(guān)系式分析并畫出圖象;
根據(jù)Ux與F關(guān)系分析壓力測(cè)量?jī)x的表盤刻度是否均勻,表盤刻度均勻時(shí),Ux與F成正比由此并設(shè)計(jì)電路.
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件,利用歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案,需要掌握歐姆定律的應(yīng)用: ① 同一個(gè)電阻,阻值不變,與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí),通過的電流也增大.(R=U/I) ② 當(dāng)電壓不變時(shí),電阻越大,則通過的電流就越小.(I=U/R) ③ 當(dāng)電流一定時(shí),電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR).
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(山東省濰坊市濰城區(qū)2017-2018學(xué)年九年級(jí)(下)期中物理試題)如圖所示,容器中裝有水,水中有一個(gè)木塊被細(xì)線系著,已知水重200N,水深為0.5m,木塊的體積為4dm3,木塊的密度為0.6×103kg/m3,試求:
(1)水對(duì)容器底面的壓強(qiáng)是多少___?木塊受到的浮力是多大___?
(2)若繩子斷了,最終木塊漂浮在水面上時(shí),所受的浮力為多大__?此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)比第(1)問中的大還是小___?
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在全面建設(shè)小康社會(huì)的熱潮中,資陽(yáng)市在各地農(nóng)村開展了“改善農(nóng)田,整理土地”的活動(dòng),其中推土機(jī)發(fā)揮了重要作用.如圖所示是TY160型履帶式推土機(jī),其發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為120kW,質(zhì)量為1.5×104kg,每條履帶與地面的接觸面積為1.25m2 . 取g=10N/kg,求:
(1)推土機(jī)對(duì)水平地面的壓強(qiáng);
(2)當(dāng)推土機(jī)以額定功率進(jìn)行推土作業(yè)時(shí),在平直的場(chǎng)地上以5.4km/h的速度勻速前進(jìn)了15m,求推土機(jī)所做的功及受到的阻力.
(3)若推土機(jī)以額定功率經(jīng)過10s把一塊質(zhì)量為6.0×103kg的石塊沿斜坡推到高5m的山坡上,則推土機(jī)的效率為多少?
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小紅在建筑工地上看到簡(jiǎn)易三角吊車,她想通過自身的體驗(yàn)來(lái)了解這種簡(jiǎn)易吊車上各部分的受力情況.她用一只三角板,按照如圖所示方式在豎直面內(nèi)進(jìn)行操作,感受A端對(duì)左手手指以及B端對(duì)手腕的作用力.對(duì)這兩個(gè)作用力的方向判斷完全正確的是( )
A. B.
C. D.
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】我們通常把物體在支持面上的穩(wěn)定程度叫穩(wěn)定.穩(wěn)定越大,物體就越不容易翻倒,如建筑物、機(jī)器、車船、飛機(jī)、儀表等都存在穩(wěn)定問題.提高穩(wěn)定的方法主要有兩種:一是增大支面;二是降低重心.如圖所示展開了幾個(gè)提高穩(wěn)度的實(shí)例.
a.圖示的幾個(gè)實(shí)例中,用增大支面的方法提高穩(wěn)定的是_______________;用降低重心的方法提高穩(wěn)定的是_______________;(填序號(hào))
b. 你的身邊還有不少物件是通過上述的方法來(lái)提高穩(wěn)定的.你能就這兩種方法各舉一例嗎?
用增大支面的方法提高穩(wěn)定的有____________;
用降低重心的方法提高穩(wěn)定的有_____________.
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【題目】改編如圖所示,用壓強(qiáng)計(jì)探究“影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”
(1)甲圖所示壓強(qiáng)計(jì)是通過U形管中水面的________來(lái)反映被測(cè)壓強(qiáng)的大小。
(2)比較乙圖、丙圖和丁圖,可以得到:在同一深度,液體內(nèi)部向各個(gè)方向的壓強(qiáng)________。
(3)在乙圖中,若只將燒杯中的水換成同深度的酒精,其他條件不變,則可以觀察到U形管兩邊水面的高度差將________(選填“變大”“變小”或“不變”)。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(4)若在第(3)問中,乙圖中U形管左右兩側(cè)水面的高度差h=5cm,則橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓之差約為________Pa。(g取10N/kg)
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【題目】如圖物體重50N,F(xiàn)大小為200N,試分析幾個(gè)圖中物體A對(duì)支持面的壓力:
=_________; =_______; =________; =_________; =_________;
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【題目】用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究燒杯內(nèi)的某種物質(zhì)熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律.實(shí)驗(yàn)過程中,電熱棒的功率保持恒定.
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出加熱過程中燒杯內(nèi)物質(zhì)的溫度隨時(shí)間變化圖象如圖乙所示,該物質(zhì)的熔點(diǎn)是℃,這種物質(zhì)的固體屬于(選填“晶體”或“非晶體”).
(2)t2時(shí)刻該物質(zhì)處于態(tài).(選填“固態(tài)”、“液態(tài)”或“固液共存”)
(3)比較t2與t3時(shí)刻的內(nèi)能,時(shí)刻杯內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能較大.
(4)已知0~t1與t5~t6的加熱時(shí)間相等,由圖乙可知兩段時(shí)間內(nèi),物質(zhì)的溫度升高不同,由此可得出:這種物質(zhì)固態(tài)時(shí)的比熱容比液態(tài)時(shí)的比熱容 .
(5)通過對(duì)圖象的分析,冰熔化時(shí)的特點(diǎn)是: .
(6)如果將冰塊換成石蠟碎塊做同樣的實(shí)驗(yàn),石蠟熔化過程中所得到的溫度﹣時(shí)間圖象是否與冰的相同? .
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】為測(cè)量大氣壓強(qiáng)的數(shù)值,王欣同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn),將塑料掛鉤吸盤按壓在光滑水平玻璃下面,擠出塑料吸盤內(nèi)的空氣,測(cè)出吸盤壓在玻璃上的面積為S;將裝適量細(xì)沙的小桶輕輕掛在吸盤下面的塑料掛鉤上,如圖所示,用小勺輕輕向桶內(nèi)加細(xì)沙,直到塑料吸盤剛好脫落玻璃板,測(cè)出此時(shí)塑料掛鉤、小桶和沙的總重力為G。
(1)吸盤即將脫離玻璃板時(shí),空氣對(duì)塑料吸盤的壓力大小是__________,所測(cè)大氣壓強(qiáng)的數(shù)值是______。(2)該方法所測(cè)大氣壓強(qiáng)數(shù)值往往比實(shí)際值小一些,你認(rèn)為產(chǎn)生這一誤差的原因可能是(一條即可) _______。
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