中考压轴题带电磁继电器的自动控制与简单机械压轴题

1、自动控制与简单机械压轴题1 .（ 潍坊市 ） 小星同学为自家的洗浴电热水器设计了一个自动控制装置，如图所示R1是一个热敏电阻（置于热水器中） ，其阻值随温度的变化关系如表1 ，表 2 是这个电热水器的铭牌。已知继电器线圈电阻R2为10Q,左边电源的电压 U0为6V不变。当继电器线圈R2 中的电流增大到某一数值时，继电器的衔铁被吸下， 电热水器的电路闭合，开始工作请回答（ 1） 正常工作时，电热水器的电阻是多少？（ 2） 分析表1，热敏电阻的阻值随温度如何变化？（ 3） 若电热水器内的温度控制在3060 之间，求衔铁被吸下，电热水器电路被断开时，继电器线圈的工作电流是多少？（ 4） 电热水器正常

2、工作时，将整箱水从30加热到 60需要多长时间？（不计热损失）2.（ 丽水市 ）小雯设计了一个测量物体重力的托盘称， 如图是原理示意图， 其中的托 盘用来放置被测物体的，OB幅可以绕0点转动的杠杆，R是压力传感器，（其电阻值会随所受压力大小变化而变化， 变化关系如下表）， R0 为定值电阻，为显示重力大小的仪表（实质上是一个量程为03V的电压表），已知 OA： OB=2： 1, R=100Q,电源电压恒为3V （忽略托盘、杠杆及压杆的重力）（ 1）拖盘上没有物体时，压力传感器R1 的电阻值（ 2）当托盘上放被测物体时，电压表的示数如图所示，则此时压力传感器 Ri上的电 压是多少？（ 3）第（2

3、）题中被测物体的重力是多少？3.【大兴2010二模】如图25所示为一种蓄水箱的放水装置，AO牖以O点为转轴的轻质杠杆，AO呈水平状态,如图A O两点间距离为40cmi B、O两点间距离为20cm,且OB与水平面夹角为60°。A点正下方的Q是一个轻质、横截面积为 100cm2的盖板(盖板恰好能堵住出水口)，它通过细绳与杠杆的 A端相连。在水箱右侧的水平工作台上，有一质量为60kg的人通过滑轮组拉动系在 B点呈竖直状态的绳子，从而可以控制水是否能从出水口流出。若水箱中水深为50cm,当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为Fi,工作台对人的支持力为 N;若水箱中水深为100cm,当盖板恰好

4、要被拉起时，人对绳子的拉力为F2,工作台对人的支持力为 N20已知N与N2之比为9:7,盖板的厚度、绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上，取 g=10N/kg 0求:(1)动滑轮所受的重力(2)Fi： F2(3)当水位至少达到多高时，人无法拉起盖标130刨B叫电路，Q(4) (2013.云南)如图15所示为一恒温箱温控E电高祜质U电路两部分。R为热敏电阻(置于恒温箱内)，阻值随温度变化的羊系中图1占D殍睇温控电路工作原理是：加热过程中，恒温箱温度升高到一定值时，增U25路中电流会达到一定 值，继电器的衔铁被吸合，工作电路停止加热。(1)图中所示状态，电路处于加热还

5、是未加热(2)恒温箱的温度为100外，继电器线圈中的电流达到 20mA衔铁被吸合，此时热敏电阻R肖耗的功率是多少？(3)电阻R,有什么作用？5. (2013?娄底)电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住东方豪苑某栋6楼，放学后，乘电梯回家：(1)若小明的体重为 500N,脚与电梯地面的总接触面积为0.05m2,则小明对电梯地面的压强为多少？(2)若电梯在20s内将小明匀速提升15m,在此过程中，电梯上升的速度是多少？电梯对小明做了多少 功？电梯对小明做功的功率为多少？小明又查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中

6、，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S,电动机正常工作；当电梯超载时，触点 K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S,电动机不工作.在控制电路中，已知电源电压 U=6V,保护电阻R1=100 Q,电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计.（3）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性（填 增强"、减弱“或不变”）.（4）若电磁铁线圈电流达到 20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声.当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？ （ g

7、取10N/kg ）6.【大兴2010二模】23.如图12所示，在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块A ,在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B,金属块B浸没在液体内，而木块漂浮在液面上，液面正好与容器口相齐. 某隼!境军僻野开，待稳定后液面II下降了 h 1；然后取出金属块B,液面又下降了 h 2；虐而在宜A,液面又下降了 h3.由此可判断A与B的密度比为 o ”妨7. （09北京中考）图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉即关的装置示意图.该装置主要由滑轮组、配重 C、D以及杠杆AB组成，配重C通过细绳与动滑轮相连，配 重C、D分别通过支架固连在杠杆 AB两端，支架与杠杆垂直.杠杆

8、的B端放在水平台面上，杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动，开关被拉开前，杠杆在水平位置 平衡.已知动滑轮P的质量mp为0.2kg , OA:OB 3:1 ,配重D的质量mD为1.5kg，作用 在D上的竖直向下的压力F为75N,刚好拉开开关所需的拉力 T为6N.杠杆、支架和 细绳的质量均忽略不计，滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg .求：配重C的质量mC等于多少千克，开关刚好能被拉开？8. （2009年东城二模）某工地用固定在水平工作台上的卷扬机（其内部有电动机提 供动力）通过滑轮组匀速提升货物，如图 6所示.已知卷扬机的总质量为120kg,工 作时拉动绳的功率保持4

9、00W不变.第一次提升质量为320kg的货物时，卷扬机对绳的 拉力为Fi,对工作台的压力为N"第二次提升质量为240kg的货物时，卷扬机对绳子 的拉力F2,对工作台的压力为 N2 .已知Ni与电之比为25： 23, g取10N/kg ,绳重及滑 轮的摩擦均可忽略不计.则A.动滑轮白总重为600NB.卷扬机对绳的拉力F1： F2 3： 2C.前后两次提升货物过程中滑轮组的机械效率之比为16：15D.前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比为5： 69. （2009朝阳一模）一个质量为 70 kg的工人，用图所示的装置（包括滑轮组及装 石板的托板）提升石板.已知托板重200N,每

10、块石板重100N,滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，当工人在 4s内匀速提升10块石板升高2m时，此装置的机械效率为 80%那么，该工人站在地面上用此装置提升石板的过程中，下列有关说法错误 的是 （取 g =10N/kg ）A.该工人提升10块石板升高2m做的额外功一定是500JB.该工人在4s内提升10块石板升高2m的有用功率一定是500W C.此装置动滑轮的质量是 5 kgD.此装置的机械效率最高可达到82.1% （结果保留1位小数）10. （2010海淀一摸）图25是一个建筑工地提升物体的装置示意图，其中 AB是一个 以O为支点的杠杆，且AOOB3:4 , D是一个系在杠杆B端的配重物体，重

11、为2580N.人 可以通过固定在杠杆 A端的滑轮组提升物体.有一质量为 60kg的工人站在水平地面上，他对地面的压强po=1.2X104Pa.他利用该装置匀速提升一块木材时，配重物体D受到的支持力为 N,工人对地面的压强pi=0.8X104Pa;他利用该装置匀速提升一块钢材时，配重物体 D受到的支持力为N2,工人向下的拉力为 F2；已知N:N2=7:6,提 升木材时滑轮组的机械效率刀=90%每个滑轮质量都相等，绳重及滑轮与轴的摩擦 不计，不计杆的重力，g取10N/kg.求：(1)工人提升木材时向下的拉力 E;图25上升需要出了在我纪 录片在门窗紧(2)工人提升钢材以 0.3m/s的速度匀速 的

12、功率.11. (2013宜宾)1.最近，中央电视台科教频道播市拍摄的“汽车落水后如何水下逃生”的纪录片。中，实验人员开着小车从高处落入滚滚的岷江，并 闭的车中，尝试用不同的方法砸碎车窗玻璃逃生，惊心动魄。为了确保实验人员的安 全，摄制组精心设计了紧急救援装置， 用于当实验人员无法从车中逃生时迅速吊起汽车。现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟紧急救援落水汽车。实验中用实心圆柱体 A代替小车，已知A的体积为0.12m3,质量为210kg0(g取10N/kg, 设整个过程A均为匀速运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪、 水流等因 素的影响。)(1)求A完全浸没在水中时受到的浮

13、力是多大？ ( p水=1.0 X103kg/m3)(2)若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%。那么A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力 F为多大？(3)若A完全打捞出水面后，以0.5m/s的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F的功率。(4)从A上表面刚出水面到 A完全离开水面的过程中，滑轮组机械效率如何变化？请简述理由1.参考答案2 .3 .解：以人为研究对象，受力分析如图（1） （2） （3）对杠杆进行受力分析，如图（4） （5） （6）LfOD=OBs60°=10cmG 人=mA g=600N由图（4）、（5）得RiLa=FbiLbFbi=4Fai=4 7K ghiS=200

14、NF2La=Fb2LbFb2=4Fa2=4 水 gh2S=400N由滑轮组的受力关系得Fbi+G 动=2Fi展+G动=2F2由图(1) (2)得G=100N 1分FiFbiG 动200N100N3F2Fb2G 动400N100N5Fb3=2F3-G 动=2X600N-100N=1100N分由图（6）得R3La=Fb3LbF3=F3=275N Fa3275Nha 332-2 2.75m水 gs 1.0 10 kg/m 10N/kg 1 10 m4 .解：(3分)(1分)(2分)(1分)(2分)(1) 加热(2) 恒温箱的温度为100 CM, R=50QP=I 2R=(0. 02A)2x50Q=0

15、. 0004A2x50 Q =0. 02W (3) 保护电路调节温控箱的控制温度5 .解：(1)小明对电梯地面的压力：F=G=500N ,小明对电梯地面的压强：p=104Pa；0. 0E m2(2)电梯匀速上升的速度：v=L±=0.75m/s,20电梯对小明做的功：W=Gh=500N M5m=7500J,电梯对小明做功的功率：P=' -=375W;20s(3)在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强；(4)电梯厢内站立总质量为 1000kg的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重

16、力，即F=G=mg=1000kg M0N/kg=10000N ,由图乙，当压力 F=10000N,对应的压敏电阻阻值R2=100Q串联电路中总电阻等于各分电阻之和，控制电路中的电流：U 6VI=、=八=0.03A=30mA ,Ri+R? iooa+iooa30mA >20mA，此时电梯超载.答：(1)小明对电梯地面的压强为104Pa；(2)在此过程中，电梯上升的速度为0.75m/s,电梯对小明做了 7500J的功，电梯对小明做功的功率为 375W; (3)增强；(4)此时电梯超载.7.I，支动漫的的/V为第一次提升物依的时候有:+12OON = v5第二次提升物体时，有： 弃0也412OON:电又因为耳：' 25:2“ 连立解得d WOON .=KOON ；与=640N8.第一次直升空物的机械敕率% -Wir也庾维-土-J200N+800N”第二次投升f滴的机犍就率小二一汹史一-75%，也应小 2400M+mNR故产七二工人 代：名= 16:15 , vt：v2-4:5 故选C叫”-。叱 NOON4悯UG40N0.625m.-s9.10.11.答案：(1) F浮水gV排 1 103kg/m3 10N / kg 0.