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  • 1. (2021·瓯海模拟) 温州地区常下暴雨,导致水库水位超过警戒线产生危险。为自动测量水库水位超出警戒线的高度,小明设计了一台简易水位测量仪,其工作原理如图甲所示。密度比水大的圆柱体M底面积为10厘米2 , 物体M和N重力均为40牛,绳子绕过定滑轮把MN两物体相连,调节绳子长度使M的下表面与水库警戒线相平,轻质杠杆OB绕O点转动,物体N放在杠杆的B处,OB长102厘米,力敏电阻R1通过A处对杠杆产生支撑,OA长51厘米,力敏电阻R1阻值与所受压力FA的关系如表乙所示。电路电源电压U恒为6伏,R0的阻值不变,在电流表相应的位置标出水位高度。(杠杆OB自身重力、绳重和摩擦均不计,水的密度ρ=1.0×103千克/米3)

    1. (1) 随着水库水位超出警戒线的高度变大,电路中的电压表示数将(学法指导:分析愿理,列出思维过程流程图:浮力变化→B处压力变化→A处压力变化→电阻R1变化→电压表示数变化)

      压力FA (牛)

      0

      10

      20

      30

      电阻R1 (欧)

      20

      15

      10

      5

    2. (2) 小明对自己制作的简易水位测量仪进行了如下测试并标注刻度,请完成相关问题:

      ①已知圆柱体M还未浸入水中时,电压表示数为2伏,则R0的阻值为   ▲   Ω。

      ②当某次水位超过警戒线一定高度h,电流表示数为0.3安。请计算h的高度值?(写出计算过程)

    3. (3) 若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度,只通过调节物体N在杠杆上放置的位置(其它条件不变),仍用电流表也能准确读出水位高度。则应如何调节N的位置,并说出理由。(已知ρ海水=1.02×103千克/米3 , 杠杆平衡条件F1L1=R2L2阿基米德原理F=G排液gV)

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