某班科技小组的同学设计了一种简易的电子拉力计,图1是其原理图。放在水平地面上的物体A通过硬质弹簧与拉

2025-04-05 19:14:16
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回答1:

解:
(1)当不拉拉环时,R 2 = 24Ω,由欧姆定律知,电路中电流I = = 0.2A,故拉力计的零刻度应标在电流表表盘上示数为0.2A处。
(2)闭合开关,拉动拉环,当电流表示数为0.6A时,由欧姆定律得总电阻R'= = 10Ω,R 2 接入电路的电阻R 2 '= R'―R 1 = 10Ω―6Ω= 4Ω。
(3)由题意要保证电路的安全,则电路中最大电流不能超过0.6A,当电流为0.6A时,拉环上拉力最大。
由第(2)问知R 2 '= 4Ω,又R 2 的阻值与长成正比,故此时连入电路中的电阻线长度为l = 1cm,则弹簧伸长的长度△l = l 0 ―l = 6cm―1cm = 5cm,据乙图知,此时拉环拉力最大为F max =750N, 如图所示,A受重力G、支持力F N 和拉环拉力F 平衡,由平衡知识得 F +F N = G,当F = F max 时,地面对A的支持力F N 最小,其值为 F N = G―F max = 1000N―750N = 250N,当F = 0 时,地面对A的支持力F N 最大,其值为F N '= G= 1000N, 由作用力与反作用力大小相等可得物体A对地面的压力F =F N , 故A对地面的压力F 的范围为250N- 1000N。