Question

【題目】圖甲的儲水容器底部有質量0.5kg，底面積100cm2的長方體浮桶，桶上端通過輕質彈簧與輕質絕緣片A相連，A上方緊貼力敏電阻，位置固定，容器內無水時彈簧長度恰好等于原長．容器底的側壁有出水閥門．如圖乙是力敏電阻所在的內部控制電路，電源電壓 U=12 V，R0=10Ω，當電流表示數為0.6A時，閥門感應排水．力敏電阻R與它所受壓力F的對應關系如下表所示，彈簧每壓縮lcm，產生的彈力是1N，且均在彈性限度內．求：

(l)浮桶的重力是多少？

(2)當力敏電阻所受壓力為4N時，電流表的示數是多少？

(3)當閥門開始排水時，容器內的水深是多少？

Answer 1

【答案】(1)5N

(2)0.15A

(3)0.6m

【解析】

(1)浮桶的重力：

(2)由表格數據知，力敏電阻所受壓力為4N時，力敏電阻的阻值為70Ω，電路的總電阻：

電流表的示數：

(3)當電流表示數為0.6A，此時電路中的總電阻：

此時力敏電阻的阻值：

由表格數據知，此時力敏電阻所受壓力為15N，根據物體間力的作用是相互的，所以彈簧給浮桶向下的壓力也是15N，浮桶受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和壓力，這三個力平衡，則此時浮桶受到的浮力：

浮桶排開水的體積：

則浮桶浸入水中的深度為：

當閥門打開排水時，所以此時容器內水的深度：

。