初中物理专题(4) 力学电学综合

电学力学综合题

1.小强同学利用学过的物理知识设计了一个拉力计，图甲是其原理图，硬质弹簧右端和金属

滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计），定值电阻R0=5Ω， a b

是一根长5 cm的均匀电阻丝，其阻值为25Ω，电源电压U=3V，电流表的量程0~0.6A，

请回答：

（1）小强在电路中连入R0的目的是。

（2）当拉环不受力时，滑片处与a端，闭合开关S后电流表的读数是多少？

（3）已知该弹簧伸长的长度△L，与所受拉力F间的关系如图乙所示，通过计算说明，开关S闭合后，当电流表指针指在0.3A处时，作用在拉环上水平向右的拉力是多大？

2.如图所示是小星利用所学物理知识设计的电子称的示意图，托盘、弹簧上端和金属滑片P

固定在一起，定值电阻R0=5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，电阻R=20Ω，电源电

压U=3V，电流表的量程为0~0.6A，（弹簧的电阻不计，P与R间摩擦不计）求：（1）在托盘中无物体时，使金属滑片P处于R最上端，闭合开关后，电流表的读数为多少？（2）已知该弹簧压缩的长度△L与所受压力F的关系如下表所示，开关S闭合后，当电流表指针指在0.2A

处时，托盘中物体的质量为多少？

3.如图所示，是某研究学习小组自制的电子称原理图，它利用电压表

是示数来指示物体的质量，托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定

在一起，托盘和弹簧的质量不计，OA间有可收缩的导线，当盘中没

有放物体时，电压表的示数为0。已知电阻R0=5Ω，滑动变阻器最

大阻值为15Ω，电源电压的U=3V，电压表的量程为0~3V，现将1kg

的物体放在托盘中，滑片刚好距R上端1/3处（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内），请计算回答：

（1）将1 kg的物体放在托盘中时，电压表的示数是多少？

（2）该电子称能测量的最大质量是多少？此质量数应标在电压表多少伏的位置上？

4.小雯设计了一个测量物体重力的托盘称，如图是原理示意图，其中的托盘用来放置被测物

体的，OBA是可以绕0点转动的杠杆，R1是压力传感器，（其电阻值会随所受压力大小变化而变化，变化关系如下表），R0为定值电阻，为显示重力大小的仪表（实质上是一个量程为0~3V的电压表），已知OA∶OB=2∶1，R0=100Ω，电源电压恒为3V（忽略托盘、杠杆及压杆的重力）

（1）拖盘上没有物体时，压力传感器R1的电阻值

（2）当托盘上放被测物体时，电压表的示数如图所示，则此时压力传感器R1上的电压是多少？

（3）第（2）题中被测物体的重力是多少？

5.某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻质弹簧一端相连，穿在光滑的金属杆上，弹簧由绝缘材料制成，均匀金属杆的阻值随长度均匀变化，工作时迎风板总是正对风吹来的方向。电路中左端导线与金属杆M端相连，右端导线接在迎风板上N点并可随迎风板在金属杆上滑动，两端导线与金属杆均接触良好。已知电源电压恒为4.5V，定植电阻R=1.0Ω，金属杆接入电路中R x与迎风板所承受的风力F的关系如乙所示，

（1）若电路中接入一个电压表，使电压表示数随风力的增大而增大，请在适当的位置画出电压表。

（2）无风时，求电压表的示数和定值电阻R消耗的电功率；

（3）如果电压表的量程为0~3V，求该装置所能测量的最大风力

6.同学们研制了一种测量手压力大小的电子称，其测力部分的原理如图甲所示，它主要由手压板、杠杆OAB，压力传感器R（电阻值会随所受压力的大小发生变化的变阻器）和显示压力大小的仪器A（实质是电流表）构成，其中OA∶OB=1∶2，且已知压力传感器R的电阻与它所受的压力F的关系如图乙所示。接通电源后，压力传感器两端的电压横为4.8V。手压板和杠杆的质量不计。求：

（1）若某同学对手压板的压力为400N时，压力传感器上受的压力多大？此时，电流表的示数多大？（800N；0.024A）

（2）若压力传感器R表面能承受的最大压强为4×106pa，压力杆与压力传感器之间的接触面积是3cm2，则压力传感器R表面能承受最大压力为多大？（1200N）

（3）该电子称的测量范围。（0~~600N）

7.电动自行车可以电动骑车，亦可以脚踏骑行.电动骑车时，蓄电池对车上电动供电，电动机提供动力，张老师利用周末骑着一辆电动自行车，沿着威海公园的水平道路匀速行驶，在30min内，电动车行驶了9km，此时车上电动机的工作电压为32V，工作电流为4A。

(1)若该车和人共重1000N，行驶时轮胎与地面的接触面积共2.5×10-3m2那么对地面的压

强有多大? (4×105pa)

(2)若车行驶过程中所受阻力为20N，则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少?(1.8×105J)

(3)该电动车在这30min内消耗的电能是多少?(2.3×105J)