题目

一绝缘细绳的一端与可绕O点转动的轻质杠杆的E端相连，另一端绕过动滑轮D、定滑轮C，与滑动变阻器的滑片P相连；B为一可导电的轻质弹簧，如图所示接入电路中，一端通过绝缘绳固定在地面上，另一端与滑片P相连；一人站在地面上拉住与杠杆H端相连的细绳。已知电源电压为8V，灯泡标有“6V3W”字样，人的质量为50kg，人与地面的接触面积为50cm2 ， EO：HO=2：5。人对绳子拉力最小时，电流表示数为I1 ， 且滑片刚好位于滑动变阻器的a端；人对绳子拉力最大时，电流表示数为I2 ， 且I1：I2=2：1，滑动变阻器的阻值与弹簧所受拉力的关系如下表所示： 不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力，不计摩擦，不计弹簧电阻。整套装置始终处于平衡状态，物体A始终不离开地面。灯泡电阻不变，且不会被烧坏。g=10N/kg。求： （1） 人的拉力最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？ （2） 物体A受到的重力是多少？ （3） 人的拉力最大时，人对地面的压强是多少？ 答案： 灯泡的电阻 R1=U额2P额=623=12 人拉力最小时，滑动变阻器阻值R1=0，此时电流 I1=UPL=812=23(A) 人拉力最大时，电流 I2=12I1=12×23=13(A) 滑动变阻器阻值 R2=UI2−RL=81/3−12=12(Ω) 人的拉力最小时，由R1=0，查表得：F1=0.5N 此时，绳子仅用于提起了动滑轮，则动滑轮的重G动=2F=2×0.5=1（N） 人的拉力最大时，由R2=12Ω，查表得：F2=300.5N 物体A所受重力GA=2F2-G动=2×500.5-1=600N 人的拉力最大时，人对绳的拉力为F拉，由杠杆平衡条件可知：F拉HO=F2EO 所以 F拉=F2EOHO=300.5×25=120.2(N) 人对地的压强 P=F拉S=m人g-F拉S=50×10−120.250×10−4=7.596×104(Pa)

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