Question

【題目】如圖所示為雅娟同學(xué)設(shè)計(jì)的汽車模型推力檢測裝置，它主要是由推力接受器F和壓力杠桿OCD、壓力傳感器D和測量電路組成，其中OC:OD=1:5，顯示汽車推力的儀表是由量程為3 V的電壓表改裝而成，D點(diǎn)所受壓力與滑動(dòng)變阻器AP段電阻R的阻值變化關(guān)系如下表所示。若杠桿等推力檢測裝置的質(zhì)量均忽略不計(jì)，滑動(dòng)變阻器最大電阻R0為300 Ω，電源輸出電壓恒為3.0 V。則

（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器AP電阻R的阻值為150 Ω時(shí)，汽車E通過F對C點(diǎn)的推力是多少?

（2）當(dāng)該檢測裝置D點(diǎn)所受壓力為零時(shí)，電壓表的示數(shù)為多少伏?

（3）為了把電壓表改裝成檢測C點(diǎn)推力大小的儀表，請計(jì)算電壓表讀數(shù)為2 V時(shí)，所對應(yīng)C點(diǎn)的壓力為多少？

Answer 1

【答案】（1）75 N （2）3.0 V （3）50 N

【解析】解答：(1)由表中查得,當(dāng)R=150Ω時(shí),FD=15N根據(jù)杠桿平衡條件得：FCOC=FDOD

FC==5FD=5×15N=75N；(2)當(dāng)FD=0N時(shí)，滑片P移至B端，電壓表測量電源電壓，此時(shí)電壓表的示數(shù)為3.0V； (3)由電路圖可知，滑片移動(dòng)時(shí)不能改變接入電路中的電阻，但可以改變AP部分電阻的大小，則電路中的電流：I== =0.01A，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，AP段的阻值：RAP===200Ω，由表格數(shù)據(jù)可知,對應(yīng)D點(diǎn)壓力F′D=10N，根據(jù)杠桿的平衡條件可得，對應(yīng)C點(diǎn)的壓力：F′C==5F′D=5×10N=50N，