如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,OA=40cm,OB=80cm,浮子质量m=100g,不计轻杆的质量.问:(1)若杠杆在水平位置时,轻杆B端所受阻力为4.

发布时间:2020-07-29 11:51:25

如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,OA=40cm,OB=80cm,浮子质量m=100g,不计轻杆的质量.
问:(1)若杠杆在水平位置时,轻杆B端所受阻力为4.9N,并且浮球有的体积浸没在油中,求浮子所受浮力和它的密度(ρ油=0.8×103kg/m3)
(2)若油箱内油面改变时,发现电压表的示数变化范围是3V-4.5V,油量表的示数变化范围转化成电流变化为0.45A~0.6A,则定值电阻的阻值多大?当电压表示数为4.5V时,整个电路消耗的总功率是多大?

网友回答

解:(1)根据杠杆的平衡条件FA×OA=FB×OB,所以杠杆A端作用力FA=FA=×4.9N=9.8N,
对于浮球受到的浮力F浮=FA+G=9.8N+0.1kg×9.8N/kg=10.78N;
浮球的体积V=5V排=5,浮球的密度ρ==ρ油=×0.8×103kg/m3=14.5kg/m3;
答:浮子所受浮力为10.78N、浮子的密度为14.5kg/m3.
(2)根据题意:3V+0.6R=4.5V+0.45R,
解得:R=10Ω? 电源电压U=9V
当电压表示数为4.5V时,整个电路消耗的功率P=UI=9V×0.45A=4.05W.
答:定值电阻的阻值为10Ω,当电压表示数为4.5V时,整个电路消耗功率为4.05W.
解析分析:(1)根据杠杆的平衡条件,计算出杠杆A端的力的大小FA,浮力的大小等于F浮=FA+G;用公式F浮=ρ油gV排算出浮球浸在油中的体积,并算出浮球的体积,再根据公式ρ=算出浮球的密度;(2)根据给出的电压表示数、电流表示数变化范围:电压表示数为3V时电流表示数为0.6A,电压表示数为4.5V时电流表示数为0.45A,列方程求出定值电阻R的阻值,并求出电源电压值,最后根据P=UI求出电路消耗的总功率.

点评:本题考查了杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂;密度公式ρ=;闭合电路U=I(R1+R2);电路总功率P=UI.
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