题型9 力电综合压轴计算题-【一战成名新中考】2024山东中考物理·分层作业本优质课件PPT

第二部分 题型专练 题型九 力电综合压轴计算题 山东物理 物理 1 1.[2020泰安25题]小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装 置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原 理如图甲所示 为水平杠杆， 长 ， 为支点， ， 平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示.已知定值电阻 的阻值为 ，压力传感器 固定放置， 的阻值随所受压力 变化的关系 如图乙所示.平板、压杆和杠杆的质 量均忽略不计. 2 解：由杠杆平衡条件可知，当 、 时， 已知 ,则 解得 、 由 的阻值随所受压力 变化关系 图像得， 、 由欧姆定律 得 （1）当电池组电压 ，平板上物体所受重力分别是 和 时，闭合开关 ，分别求出电流表的读数. 3 （2）电池组用久后电压变小为 ，这时平板上物体重 时，电流表读 数为 ，求 的大小. 解：欧姆定律得 4 （3）在第（2）问情况中，电池组电压大小为 ，要求平板上重为 的物体对应的电流表读数和电池组电压 的情况下相同，小明采取 了两种解决办法： ①其他条件不变，只更换电阻 ，试求出更换后 的大小. 解： 其他条件不变，则更换电阻 为 ，由题意得 则更换的电阻 5 ②其他条件不变，只水平调节杠杆上触点 的位置，试判断并计算触点 应向哪个方向移动？移动多少厘米？ 解：电池组用久后电压变小，电路中电流变小，要增大电路中电流， 需减小压力传感器的电阻，就要增大压力传感器受到的压力，其他条件不 变，由杠杆平衡条件可知，需向左调节 触点 ，压力传感器阻值为 由图像可知， 由杠杆平衡条件可知 解得 . 6 2.[2023潍坊20题]在物理项目化学习活动中，某科技小组的同学设计了如 图甲所示的船只升降实验模型.模型中的船厢 和所盛水的总重为 ，圆 柱形浮筒 底面积为 ，重为 .电路中电源电压恒定， 为定 值电阻，压敏电阻 （表面绝缘，厚度不计）固定于容器 底部，上表 面积为 ， 阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示.关闭排水阀， 向 中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得 中水深为 ， 浸入水中的深度为 （未浸没），闭合开关 ，此时电流表示数 ；再次打开进水阀，向 中缓慢注入一定质量的水，浮筒 上 升，使 下降 ，稳定后电流表示数 .若不计绳重和摩擦， 水的密度 ， 取 ，求： 7 （1） 浸入水中的深度为 时所受的浮力； 解：当 浸入水中的深度为 时，浸入水 中的体积等于 排开水的体积，即 ， 由 可得， 浸入水中的深 度为 时所受的浮力 ； 8 （2）动滑轮的重力； 解：模型中的船厢 和所盛水的总重为 ， 由图甲可知动滑轮上绳子有效股数 ， 绳子对动滑轮的拉力 ， 浮筒 对动滑轮向下的拉力 ， 对动滑轮进行受力分析可知， ， 所以动滑轮重力 ； 9 解：根据 可得，当水深为 时，水对容器 底部压强 ， 由 可得，容器底部 受到的压力 ， （3） 中水深为 时 阻值； 由图乙可知，当压力为 时， ； 10 一定质量的水，浮筒 将上升， 使船厢 下降 ，浮筒 浸入 水中的深度不变，此时水面上升高度 ， （4）电路中电源电压值. 解：在容器 中注水后，船厢 的总重力不变，滑轮组绳子的拉力不变， 则浮筒 受到竖直向上的拉力不变，由 可知，浮筒 受到的 浮力不变，当浮筒 浸入水中的深度仍为 时，在容器 中再注入 11 容器底部受到水的压强的增加量 ， 容器底部 受到水的压力的增加量 ， 压敏电阻受到的总压力 ， 由图乙可知，此时 ， 根据欧姆定律 可得，电源电压 由①②解得电源电压 . 3.[2022泰安25题]如图所示，物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气 加湿器装置模型，由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热. 加热器有高、低两个挡位，由开关 和加热电阻丝 、 组成， ， ；控制电路电压恒定， ， 为压敏 电阻，下方固定一个轻质绝缘 形硬质杆，水箱注水后圆柱形浮体 竖直 上浮，通过 形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加 ，电阻减 小 .浮体 体积为 ，质量为 .科技小组对加湿器进行测 试：向水箱内缓慢注水，当液面上升至浮体 体积的