2021届中考物理每日一题 (32)

2021届中考物理每日一题

1．如图甲是超市常用的一种电动拖盘搬运车，用于卖场和库房间的运输，被称作“地牛”，其相关参数如表所示。其中驱动工作原理示意图如图乙，开关S1和S2由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时“地牛”前进且能调速，向后拉操纵杆时“地牛”以恒定速度后退。（g＝10N/kg）

（1）当开关S1和S2同时接2（选填“1”或“2”）时，“地牛”后退。“地牛”既能前进又能后退，是因为电动机线圈中电流的方向能够改变。

（2）理货员用“地牛”将0.8t的货物从库房运至卖场，为了把货物放至货架，理货员操纵按钮将货物向上竖直提升。若此时电机的效率为80%，10s后货物被提升多高？

名称电动托盘搬运车

型号PTE20X

自重0.4t

最大载重量2t

蓄电池电压容量36V/85Ah

驱动电动车功率0.9kW

提升电机功率0.8kW

（3）该公司研发团队想在“地牛”拖盘上安装一个可显示所载货物质量的装置，设计了如图丙所示电路。已知该电路电源电压为18V，电流表（0～0.6A），滑动使用器R4（60Ω，1A），压敏电阻R3的阻值与所受压力F的关系如图丁所示。为了确保此装置在“地牛”

上能安全运行，R4的阻值应至少调至多大？

【分析】（1）向前推操纵杆时“地牛”前进且能调速，前进电路中应有可以控制电路中的电流的装置，即应有滑动变阻器且与电动机串联；向后拉操纵杆时“地牛”以恒定速

度后退，即电动机应与R2串联；电动机的转动方向和电流方向、磁场方向有关；

（2）根据表格数据得出提升电机功率，根据P＝求出10s内电动机消耗的电能，利用效率公式求出电能转化为的机械能，根据W＝Gh＝mgh求出货物被提升的高度；

（3）根据表格数据读出最大载重量，根据F＝G＝mg求出托盘受到的最大压力，根据图丁读出R3的阻值；由电路图可知，R3与R4串联，电流表测电路中的电流，由图丁可知，载重量越大时，“地牛”拖盘受到的压力越大，R3的阻值越大，电路中的电流越大，当电流表的示数最大时，载重量最大，R4接入电路中的阻值最小，根据欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出R4的阻值。

【解答】解：

（1）向前推操纵杆时“地牛”前进且能调速，说明滑动变阻器与电动机串联，由电路图可知，开关S1和S2应同时接1；

向后拉操纵杆时“地牛”以恒定速度后退，说明电动机与定值电阻R2串联，由电路图可知，开关S1和S2应同时接2；

“地牛”既能前进又能后退，是因为电动机线圈中电流的方向能够改变；

（2）由表格数据可知，提升电机功率P1＝0.8kW＝800W，

由P＝可得，10s内电动机消耗的电能：

W电＝P1t＝800W×10s＝8000J，

此时电机的效率为80%，则电能转化为的机械能：

W机械＝W电×80%＝8000J×80%＝6400J，

由W＝Gh＝mgh可得，货物被提升的高度：

h＝＝＝0.8m；

（3）由表格数据可知，最大载重量m2＝2t＝2000kg，

则托盘受到的最大压力：F＝G2＝m2g＝2000kg×10N/kg＝20×103N，

由图丁可知，此时压敏电阻R3的阻值R3＝8Ω，

由丙中电路图可知，R3与R4串联，电流表测电路中的电流，

由图丁可知，载重量越大时，“地牛”拖盘受到的压力越大，R3的阻值越小，电路中的电流越大，

因电流表量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，且串联电路中电流处处相

等，

所以当电流表的示数最大为I＝0.6A时，载重量最大，R4接入电路中的阻值最小，

由I＝可得，电路的总电阻：

R＝＝＝30Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，R4的阻值为：

R4＝R﹣R3＝30Ω﹣8Ω＝22Ω，

即为了确保此装置在“地牛”上能安全运行，R4的阻值应至少调至22Ω。

答：（1）2；方向；

（2）10s后货物被提升0.8m；

（3）为了确保此装置在“地牛”上能安全运行，R4的阻值应至少调至22Ω。

【点评】本题考查了电功公式和做功公式、重力公式、电阻串联、欧姆定律的综合应用等，根据题意判断出“地牛”工作状态时开关的位置是关键，同时注意从表格和图象中获取有用的信息。