题文

一绝缘细绳的一端与可绕O点转动的轻质杠杆的E端相连，另一端绕过动滑轮D、定滑轮C，与滑动变阻器的滑片P相连；B为一可导电的轻质弹簧，如图所示接入电路中，一端通过绝缘绳固定在地面上，另一端与滑片P相连；一人站在地面上拉住与杠杆H端相连的细绳。已知电源电压为8V，灯泡标有“6V 3W”字样，人的质量为50kg，人与地面的接触面积为50cm2，EO:HO=2:5。人对绳子拉力最小时，电流表示数为I1，且滑片刚好位于滑动变阻器的a端；人对绳子拉力最大时，电流表示数为I2，且I1:I2=2:1，滑动变阻器的阻值与弹簧所受拉力的关系如下表所示：

不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力，不计摩擦，不计弹簧电阻。整套装置始终处于平衡状态，物体A始终不离开地面。灯泡电阻不变，且不会被烧坏。g=10N/kg。求： （1）人的拉力最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？ （2）物体A的质量是多少？ （3）人的拉力最大时，人对地面的压强是多少？ （4）当灯泡正常发光时，物体A对地面的压力是多少？

题型：计算题  难度：偏难

答案

解： （1）灯泡的电阻12(Ω) 人拉力最小时，滑动变阻器阻值，此时电流 人拉力最大时，电流 滑动变阻器阻值12(Ω) ； （2）人的拉力最小时，由，查表得： 此时，绳子仅用于提起了动滑轮，则动滑轮的重 人的拉力最大时，由，查表得： 物体A所受重力 则物体A的质量 （3）人的拉力最大时，人对绳的拉力为，由杠杆平衡条件可知： 所以 人对地的压强； （4）灯泡正常发光时，电路中的电流为 滑动变阻器接入的电阻4(Ω)，查表得此时绳子的拉力 物体A对地面的压力。

据专家权威分析，试题“一绝缘细绳的一端与可绕O点转动的轻质杠杆的E端相连，另一端绕过..”主要考查你对  压强的大小及其计算，欧姆定律及其应用，二力平衡的定义及条件，重力的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算欧姆定律及其应用二力平衡的定义及条件重力的计算

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。