分析 (1)由图丙所示图象求出重物下落过程电路电流,然后应用欧姆定律求出压力传感器的电阻.
(2)由图象求出最大电流,然后求出压力传感器电阻,再由图丙求出撞击力.
(3)根据图丙找到样品受到的撞击力是400N时,压力传感器的电阻大小,根据串联电阻的规律求出总电阻,根据欧姆定律求其两端的电压大小.
解答 解:(1)重物未下落前,没有撞击传感器,传感器的电阻不变,电路中电流不变,由图乙可知,此时电路中的电流I=0.2A,
0.5秒内R0上产生的热量:Q=I2R0t=(0.2A)2×10Ω×0.5s=0.2J;
(2)由图丙可知,撞击力最大时,电阻最小,电流最大,
又由图乙可知,最大的电流为Im=1.2A,
根据欧姆定律和串联电路电压规律可知,
电源电压:U=Im(R0+R),
此时压力传感器的电阻:R=$\frac{U}{{I}_{m}}$-R0=$\frac{24V}{1.2A}$-10Ω=10Ω,
由图丙可知,样品受到的最大撞击力:F=600N;
(3)质量为20kg重物的重力为:G=mg=20kg×10N/kg=200N,
由图丙知,当样品受到的撞击力是200N时,压力传感器电阻为R传=70Ω,
根据串联电阻的规律,总电阻R总=R传+R0=70Ω+10Ω=80Ω,
此时电路中的电流I总=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{24V}{80Ω}$=0.3A.
答:(1)重物未下落前,闭合开关,0.5秒内R0上产生的热量为0.2J;
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是600N;
(3)撞击后,若质量为20kg重物刚好静止在样品上时,电流表的读数是0.3A.
点评 本题是一道信息给予题,由图示图象求出电流、力与电阻的对应关系是正确解题的前提与关键,应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题.
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | 静止在水平地面上的石块 | B. | 绕地球运行的人造卫星 | ||
C. | 空中加速下落的苹果 | D. | 匀速直线行驶的火车 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
车架材料 | 碳纤维 |
车架材料体积V/cm3 | 2500 |
整车质量m/kg | 10 |
车与地面接触总面积S/cm2 | 8 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 固体很难被压缩,是因为固体分子间有很大引力的缘故 | |
B. | 相同质量的燃料燃烧时,放出热量多的热值大 | |
C. | 夏天从冰箱里取出的可乐瓶上有小液滴,是可乐瓶周围的水蒸气液化形成的 | |
D. | 电风扇吹风,人感到凉爽,是因为电风扇降低了空气的温度 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
Q/J | 1×108 | 2×108 | 3×108 | 4×108 | 5×108 | 6×108 |
m/kg | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 电路中的保险丝熔断后换上了更粗的保险丝 | |
B. | 用燃着的木条检验石油液化气是否泄露 | |
C. | 油罐车的尾部装有一条拖在地面上的铁链 | |
D. | 发霉的大米反复冲洗后食用 |
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