计算论述题强化训练4

计算论述题强化训练(四),1.(6分)如图所示的电路,电源电压为9V不变,定值电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S、S1时,电流表的示数为1.2A。求:(1)闭合开关S、断开S1时,电流表的示数;解:闭合开关S、断开S1时,R2断路,电路为仅有R1的简单电路,电流表测电路中的电流,则电流表的示数:I1===0.9A,(2)定值电阻R2的阻值。解:闭合开关S、S1时,R1与R2并联,电流表测干路电流;因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1的电流I1=0.9A不变。通过电阻R2的电流:I2=I-I1=1.2A-0.9A=0.3A因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电阻R2的阻值:R2===30Ω,2.(8分)甲为实心圆柱体,底面积为10cm2,高为18cm,质量为540g,乙与甲完全相同。如图所示,甲置于水平地面上,将细绳一端系于甲上表面的中央,另一端竖直拉着轻质杠杆的A端;将乙悬挂在杠杆的B端,并放入底面积为40cm2的薄壁圆柱形容器M中,现将体积为700cm3的水注入容器,此时水的深度为20cm,杠杆在水平位置平衡。已知AO∶OB=2∶1,g取10N/kg,求:,(1)圆柱体甲的密度;解:甲的质量:m甲=540g=0.54kg甲的体积:V甲=S甲h甲=10×10-4m2×0.18m=1.8×10-4m3则甲的密度:ρ甲===3×103kg/m3,(2)圆柱体乙所受到的浮力;解:注入水的体积:V水=700cm3,由题意知,乙排开水的体积:V排=V总-V水=S容h-V水=40cm2×20cm-700cm3=100cm3圆柱体乙受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N,(3)加水后,甲对水平地面的压强。解:甲、乙所受的重力:G乙=G甲=m甲g=0.54kg×10N/kg=5.4N加水后,杠杆B端所受的拉力:FB=F拉乙=G乙-F浮=5.4N-1N=4.4N根据杠杆平衡条件可得:加水后,杠杆A端所受的拉力:FA=·FB=×4.4N=2.2N甲对地面的压力:F压=G甲-FA=5.4N-2.2N=3.2N甲对地面的压强:p===3200Pa,3.(8分)百公里加速时间指汽车从0加速到100km/h所用的时间。小高设计了如图甲所示的测量仪,将压敏电阻R2和物块N固定在表面光滑的木板上,质量为200g的长方体绝缘物块M刚好无侧面挤压放入中间凹槽内,M与R2之间的接触面积为0.5cm2。,当测量仪向右均匀加速时,R2会受到恒定的压力，R2未受压力时阻值为20Ω，如图乙是R2随压力F的增大而增大的部分图像。R2能承受的最大压力为2.8N,电源电压18V保持不变,R1标有“50Ω1A”字样，电流表量程为0~0.6A,该电流表能准确测量时要求指针偏转不小于量程的,但不超过量程的。,测量时将该测量仪水平固定在测试的车上,测量仪的前方与车前进方向一致,汽车启动加速时,根据百公里加速时间和压敏电阻受到压力的关系就可以将电流表改装为百公里加速时间测量仪。(g取10N/kg)求:,(1)M受到的重力;解:M受到的重力:G=mg=200×10-3kg×10N/kg=2N,(2)某次测试前，闭合开关，调节滑片使电流表示数为0.6A,然后保持滑片位置不动,此时滑动变阻器消耗的电功率;解:由题意可知:测试前R2未受压力,此时阻值为20Ω。此时电路中的总电阻:R总===30Ω则滑动变阻器接入电路的电阻:R1=R总-R2=30Ω-20Ω=10Ω故滑动变阻器消耗的电功率:P1=I2R1=(0.6A)2×10Ω=3.6W,(3)在(2)问中保持滑片位置不动,测试仪能准确测量时，R2受到M对它的压强范围。解:因为电流表能准确测量时要求指针偏转不小于量程的,但不超过量程的,所以电路中允许通过的最小电流:I小=×0.6A=0.2A允许通过的最大电流:I大=×0.6A=0.45A则电路中的最大电阻:R大===90Ω,R2的最大电阻:=R大-R1=90Ω-10Ω=80Ω因为R2能承受的最大压力为2.8N,由图乙可知:此时R'2的阻值为70Ω<80Ω,所以R2受到的最大压力为2.8NR2受到M对它的最大压强:p大===5.6×104Pa电路中的最小电阻:R小===40Ω则R2的最小电阻:=R小-R1=40Ω-10Ω=30Ω,由图乙可知:此时R2受到的最小压力为1.2NR2受到M对它的最小压强:p小===2.4×104Pa故在(2)问中保持滑片位置不动,测试仪能准确测量时,R2受到M对它的压强范围为2.4×104~5.6×104Pa