中考压轴题带电磁继电器的自动控制与简单机械压轴题

PAGEPAGE6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10Ω，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，开始工作请回答正常工作时，电热水器的电阻是多少？分析表1，热敏电阻的阻值随温度如何变化？若电热水器内的温度控制在30℃——60℃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？电热水器正常工作时，将整箱水从30℃加热到602..(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，OBA是可以绕0点转动的杠杆，R1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0~3V的电压表），已知OA∶OB=2∶1，R0=100Ω，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R1上的电压是多少？（3）第（2）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，AOB是以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40cm，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F1，工作台对人的支持力为N1；若水箱中水深为100cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F2，工作台对人的支持力为N2。已知N1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。求：图25（1）动滑轮所受的重力图25（2）F1：F2（3）当水位至少达到多高时，人无法拉起盖板。4.（2013.云南）如图l5所示为一恒温箱温控电路，包括工作电路和控制电路两部分。R为热敏电阻(置于恒温箱内)，阻值随温度变化的关系如图16所示。恒温箱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，控制电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，电路处于加热还是未加热?(2)恒温箱的温度为100oC时，继电器线圈中的电流达到20mA，衔铁被吸合，此时热敏电阻R消耗的功率是多少?(3)电阻R1，有什么作用?参考答案1.2.3.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）………1分LB=OD=OBcos60°=10cmG人=m人g=600N由图（4）、（5）得FA1LA=FB1LBFB1=4FA1=4gh1sFA2LA=FB2LBFB2=4FA2=4gh2s=400N………1由滑轮组的受力关系得………………………1分FB1+G动………………………1分FB2+G动=2F由图（1）（2）得G动=100N………………1分………………1分FB3=2F3-G动=2×600N-100N=1100N………………1由图（6）得FA3LA=FB3FA3==275N…1分4．解：(1)加热………………………(3分)(2)恒温箱的温度为100。C时，R=50Ω…………(1分)P=I2R=(0．02A)2x50Q=0．0004A2x50Ω=0．02W………(2分)(3)①保护电路………………(1分)②调节温控箱的控制温度………………(2分)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；（2）电梯匀速上升的速度：v===0.75m/s，电梯对小明做的功：W=Gh=500N×15m=7500J，电梯对小明做功的功率：P===375W；（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力，即F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N，由图乙，当压力F=10000N，对应的压敏电阻阻值R2=100Ω∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴控制电路中的电流：I===0.03A=30mA，∵30mA＞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．7.8.9.10.11.答案：（1）（2）A在水中时η=60％，则，即解得G动=600N