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    13．小明设计了一个测量物体质量的“托盘秤”，图（甲）是其原理示意图，其中托盘上放置物体，压力传感器R的电阻值会随所受压力大小发生变化，杠杆ABO可绕O点转动，电压表的量程为0～3V（可显示质量大小）．已知OB：BA=1：2，电阻R0=100Ω．压力传感器R表面能承受的最大压力为400N，压杆与压力传感器的接触面积为2.5cm2，压力传感器R的电阻值随所受压力变化的图象如图（乙）所示．电源电压恒定不变，秤达到最大称量时，电压表的示数也达到最大值，托盘和杠杆组件的质量忽略不计．求：

    （1）该压力传感器能承受的最大压强；
    （2）电源电压；
    （3）当电压表的示数为0.9V时，托盘上被测物体的质量（取g=10N/kg）

    分析 （1）知道压力传感器R表面能承受的最大压力和压杆与压力传感器的接触面积，根据p=$\frac{F}{S}$求出该压力传感器能承受的最大压强；
    （2）由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，当秤达到最大称量时，电压表的示数也达到最大值3V，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，由图乙可知此时R的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
    （3）根据欧姆定律求出当电压表示数为1V时电路电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出压力传感器的电阻，根据图乙可知压力传感器受到的压力，再根据杠杆平衡条件求出物体的重力，利用G=mg求出托盘上被测物体的质量．

    解答 解：（1）受力面积：S=2.5cm2=2.5×10-4m2，
    该压力传感器能承受的最大压强：
    p=$\frac{F}{S}$=$\frac{400N}{2.5×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.6×106Pa；
    （2）由电路图可知，R0与R传串联，电压表测R0两端的电压，
    当秤达到最大称量时，电阻R0两端的电压U0=3V，
    因串联电路中各处的电流相等，
    所以，电路中的电流：
    I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{100Ω}$=0.03A，
    由图象可知，此时压力传感器的电阻R传=50Ω，
    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
    所以，电源电压：
    U=I（R0+R传）=0.03A×（100Ω+50Ω）=4.5V；
    （3）当电压表为0.9V时，U0′=0.9V，
    电路中电流：I′=I0′=$\frac{{U}_{0}^{′}}{{R}_{0}}$=$\frac{0.9V}{100Ω}$=0.009A，
    电路中的总电阻：R串′=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{4.5V}{0.009A}$=500Ω，
    压力传感器的电阻：R传′=R串′-R0=500Ω-100Ω=400Ω，
    由图乙可知，当R传=400Ω时，F=50N，
    根据杠杆平衡条件得：
    F•OA=G•OB，
    则G=$\frac{F•OA}{OB}$=$\frac{50N×3}{1}$=150N，
    物体的质量为：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{150N}{10N/kg}$=15kg．
    答：（1）该压力传感器能承受的最大压强为1.6×106Pa；
    （2）电源电压为4.5V；
    （3）当电压表的示数为0.9V时，托盘上被测物体的质量为15kg．

    点评 本题考查了压强公式和串联电路的特点、欧姆定律的应用以及杠杆平衡条件的应用，能从题目所给信息中找到有用的数据是关键．

    练习册系列答案
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    4．如图所示，撑着雨伞在风中行走时，关于伞面上、下方的压强的说法正确的是（　　）
    A．伞面下空气流速大，使伞面下的压强较大
    B．伞面下空气流速大，使伞面下的压强较小
    C．伞面上空气流速大，使伞面上的压强较大
    D．伞面上空气流速大，使伞面上的压强较小

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    A．液体内部向各个方向都有压强
    B．液体深度越深压强越大
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    D．液体的密度越大压强越大

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    5．一个质量为0.25千克的玻璃瓶，盛满水时称得质量是1.25㎏，若盛满某液体时称得质量是1.45千克，那么某液体的密度是（　　）
    A．1.0×103Kg/m3B．1.16×103Kg/m3C．1.75×103Kg/m3D．1.2×103Kg/m3

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    2．人们常用“冰山一角”来形容事物显露出来的仅仅是其很小的一部分，更多的还隐藏在表面现象之下．事实上，冰山浮在海水中的确只露“一角”．在南极考察中常使用的海洋破冰船，针对不同的冰层有不同的破冰方法．其中一种破冰方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎．假如某破冰船自身质量为1500t，在海面上匀速航行时受到的阻力是自身重力的0.02倍．航行时速度约为10m/s，（海水的密度取1.0×103kg/m3，冰的密度ρ冰=0.9×103㎏/m3）
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    ①船此时受到的浮力为5×106N；
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    D．破冰船向前冲时若所有的外力同时消失，随后将作匀速直线运动．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

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