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题文
小明设计的压力传感器如图。它的主要构成部分：支板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示压力大小的仪表A（实质是电流表）、滑轮组合（滑轮组合由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成）。图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。设支板和压力杠杆ABO、杠杆组件的质量、绳的质量，滑轮与轴的摩擦可以忽略不计。接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取g=10N／kg。其中AO∶BO=5∶1，压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示
压力F/N
| 0
| 50
| 100
| 150
| 200
| 250
| 300
| …
| 电阻R/
| 300
| 270
| 240
| 210
| 180
| 150
| 120
| …
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当支板上放重物G1=650N时，小明以拉力F1匀速拉动绳子，使物体压在支板上时，压力杠杆ABO在水平位置平衡，此时电流表的示数为20mA；当支板上放重物G2=1500N时，小明以拉力F2匀速拉动绳子，使物体压在支板上时，压力杠杆ABO仍在水平位置平衡，此时电流表的示数为32mA；且F1: F2＝2:3
请回答：（1）当电流表的示数为25 mA且压力杠杆ABO在水平位置平衡时，支板处受到的压力为多大？（２）若人的体重为700N,当支板上放重物G1和重物G2两种情况下，人匀速拉绳时对地面的压强P1和P2之比为多少？ |
题型：计算题 难度：中档
答案
试题分析：（1）通过表中数据分析可知，电阻R的阻值与压力F成一次函数关系，设它们的关系式为：R=kF+b，代入相关数据可得：R="300―0.6F" （1分）
∵I=25mA ∴ 据R=300―0.6F可知：F=180N
又AO??F=OB?FN AO∶BO=5∶1 ∴支板处受到的压力FN=900N （1分）
（2）当支板上放重物G1=650N I1＝20mA时
 据表中数据分析可知：F′=100N
又AO??F′= OB?FN1 AO∶BO=5∶1 ∴支板处受到的压力FN1 =500N （1分）
当支板上放重物时 G2=1500N I2＝32mA时
 据表中数据分析可知：F″=250N
又AO??F″= OB?FN2 AO∶BO=5∶1 ∴支板处受到的压力FN2 =1250N （1分）
∵2F1+ FN1 =G1+ G动 ∴2F1+ 500N= 650N+ G动 （1）
∵2F2 + FN2 =G2+ G动 ∴2F2 + 1250N ="1500N" + G动 （2）
又因为F1: F2＝2:3 （3）
由（1）（2）（3）式可知： G动 =50N （2分）
∴F1= ×（G1+ G动—-FN1）=×（650N + 50N–500N）=100N
∴F2=×（G2+ G动—-FN2）=×（1500N + 50N–1250N）=150N （1分）
对人进行受力分析可知：人受重力G人，拉力F，支持力N （ 压力T = 支持力N ）
∴T1 = N1 = G人–F1 =700N–100N=600N
T2 = N2 = G人–F2=700N–150N=550N
所以  = = =  （1分）
点评：本题考查了杠杆的平衡条件的应用和欧姆定律的计算，关键是相关知识的灵活运用，难点是根据表格信息得出动滑轮的重，属于难题． |
据专家权威分析，试题“小明设计的压力传感器如图。它的主要构成部分：支板和压力杠杆ABO..”主要考查你对 压强的定义 等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
压强的定义
考点名称：压强的定义
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中的“S”是指受力面积。即相互作用的两个物体相互接触面的面积，也就是物体承受压力的实际面积，而不是受压物体的总面积，也不一定是产生压力的物体的底面积。具体问题要具体分析。如图所示．
