21．( 12分) 如图所示，一块质量为0.6kg均匀平板AB长0.8m，其左端搁在水平地面上，板与地面的夹角为37⁰，板中心C垂直固定在支架上，支架长OC为0.3m，支架下端与水平固定转轴O连接．在平板A点处有一质量为0.5kg的小物体m以初速v₀沿板向上运动，物体与平板间的动摩擦因数为0.2．试求：

（1）平板所受的重力的力矩；

（2）小物体运动到距B端多远恰能使平板翻转？

（3）若要保证平板不翻倒，给物体的初速度v₀不能超过多大?

得分

评卷人

20．（10分）如图所示，放置在水平地面上一个高为40cm、质量为35kg的金属容器内密闭一些空气，容器侧壁正中央有一阀门，阀门细管直径不计．活塞质量为10kg，横截面积为60cm²．现打开阀门，让活塞下降直至静止．不计摩擦，不考虑气体温度的变化，大气压强为1.0×10⁵Pa ．活塞经过细管时加速度恰为g．求：

（1）活塞静止时距容器底部的高度；

（2）活塞静止后关闭阀门，对活塞施加竖直向上的拉力，是否能将金属容器缓缓提离地面？（通过计算说明）

得分

评卷人

（1）根据上述原理，电压表应接在________________两端．

（2）要获得电压表的满量程称重，制作上述“电子秤”时，电源、限流电阻R₀、变阻器R、电压表等可从下列器材中选择________________________(填器材编号)．

A、电动势为9V、内阻不计的电池；B、电动势为3V、内阻不计的电池；C、阻值为1KW定值电阻；D、阻值为100W的定值电阻；E、最大阻值为50W变阻器；F、最大阻为10W的变阻器；G、量程为0~3V的电压表；H、量程为0~15伏的电压表．

（3）当托盘上放上某物体时，所放物体的质量m与电压表的示数U的关系是：m=___________________．（用相应物理量符号表示）

得分

评卷人

19．（7分）在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的重力，如图所示，为电子秤的原理图．托盘和弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零；当托盘中的物体的质量改变时，电压表示数发生改变，从而测出物体的质量．设变阻器的总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内 阻不计．弹簧产生的弹力与弹簧压缩量x成正比，即F=k.x（k为常数），不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想电表．

18．（6分）数字信息系统（DIS）被广泛应用在物理实验中，该系统可以迅速测量、处理数据，并自动生成图像．如图（a）所示，一条形磁铁固定在水平转台上，磁铁长度等于圆台直径，一磁传感器放置在转台边缘，磁传感器可测量所在位置的磁感应强度．实验后显示器得出曲线如图（b）所示．图中横坐标表示时间，纵坐标表示磁感应强度．

（1）由以上信息可知磁铁所做的运动是____________________．

（2）曲线最高点的纵坐标表示____________________，曲线最低点的纵坐标表示____________________．

后来他断开电键S，将R₁与R₄的位置互换，其他电路不动，再闭合电键S时，发现电路出了一个故障，但A表仍有读数，示数为0.56A．

（2）请说明发生了什么故障_________________________________，请分析产生故障的原因：___________________________________________________________________________；

（3）根据以上数据，该同学计算得到电源电动势ε为_________v，电源内阻r为______Ω．

17．（7分）某同学在做电路实验时，按如图所示的电路图连接了电路，其中R₁=12Ω，R₄=4Ω，R₂与R₃数值未知， 灯L₁与L₂均标明“6V，3W”字样．闭合电键S，两灯均正常发光．

（1）此时A表的读数为________A；

某同学要设计一个装置，当有光照射且有声音时，电动机才会转，则应选择的控制器序号为__________，应使用的传感器序号为_________________．

16．（4分）模块机器人具有三个部分，它们分别是传感器、控制器和执行器．模块机器人的控制器内存有5种控制方法；可使用的传感器大致有5类，列表如下

序号

控制方法

序号

传感器

01

即时控制

01

位移传感器

02

延迟控制

02

声传感器

03

“与”门控制

03

温度传感器

04

“或”门控制

04

光传感器

05

“非”门控制

05

磁传感器

执行器模块为小灯模块、电动机模块．