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初中物理
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计算题
1.
(2023·容县模拟)
车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因,因此限制车辆超载有着重要意义。某物理兴趣小组设计了一个模拟超载报警装置,如图甲所示。他们使用了一个水平杠杆
OAB
,
O
为支点,
OB
长120cm,
AB
:
AO
=5:1。电源电压恒定不变,报警器阻值
R
0
=10Ω,压敏电阻
R
固定放置,压敏电阻
R
的阻值随所受压力
F
变化的关系如图乙所示。闭合开关S,托盘空载时,电流表的示数为0.2A;当模拟车辆质量逐渐增大,使电流表示数达到0.5A时,报警器开始发出报警信号。若托盘、压杆和杠杆的质量及压杆的大小均忽略不计。求:
(1) 一个质量为10kg的模拟车,四个车轮与托盘的总接触面积为40cm
2
, 正放在托盘内时对托盘的压强;
(2) 电源电压;
(3) 报警器刚好开始报警时,设定的托盘限载质量;
(4) 若换用15V的电源,为保证报警器仍在原设定的托盘限载重量时报警,应在杠杆上水平调节托盘底部触点
A
的位置。试计算说明触点
A
调节至距
O
点多远处。
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