Question

【題目】如圖所示為雅娟同學設計的汽車模型推力檢測裝置，它主要是由推力接受器F和壓力杠桿OCD、壓力傳感器D和測量電路組成，其中OC:OD=1:5，顯示汽車推力的儀表是由量程為3 V的電壓表改裝而成，D點所受壓力與滑動變阻器AP段電阻R的阻值變化關系如下表所示。若杠桿等推力檢測裝置的質量均忽略不計，滑動變阻器最大電阻R0為300 Ω，電源輸出電壓恒為3.0 V。則

（1）當滑動變阻器AP電阻R的阻值為150 Ω時，汽車E通過F對C點的推力是多少?

（2）當該檢測裝置D點所受壓力為零時，電壓表的示數為多少伏?

（3）為了把電壓表改裝成檢測C點推力大小的儀表，請計算電壓表讀數為2 V時，所對應C點的壓力為多少？

Answer 1

【答案】（1）75 N （2）3.0 V （3）50 N

【解析】解答：(1)由表中查得,當R=150Ω時,FD=15N根據杠桿平衡條件得：FCOC=FDOD

FC==5FD=5×15N=75N；(2)當FD=0N時，滑片P移至B端，電壓表測量電源電壓，此時電壓表的示數為3.0V； (3)由電路圖可知，滑片移動時不能改變接入電路中的電阻，但可以改變AP部分電阻的大小，則電路中的電流：I== =0.01A，當電壓表的示數為2V時，AP段的阻值：RAP===200Ω，由表格數據可知,對應D點壓力F′D=10N，根據杠桿的平衡條件可得，對應C點的壓力：F′C==5F′D=5×10N=50N，