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(2012•攀枝花)某物理学习小组设计了一个机械自动拉开开关,如图1所示.该装置主要由滑轮组,重物C、铁块D、电磁铁E以及杠杆AB和控制电路组成,重物C通过细绳与动滑轮Q相连,重物C、

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(2012•攀枝花)某物理学习小组设计了一个机械自动拉开开关,如图1所示.该装置主要由滑轮组,重物C、铁块D、电磁铁E以及杠杆AB和控制电路组成,重物C通过细绳与动滑轮Q相连,重物C、铁块D分别通过支架固定在杠杆AB两端,支架与杠杆垂直.杠杆的B端置于水平台面上,杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动,自动拉开开关被拉开前,杠杆在水平位置处于平衡状态,已知滑轮Q的质量为0.2kg,OA:OB=3:1,重物C、铁块D的质量分别为1.5kg和3kg,若刚好拉开开关所需的拉力T为6N,D的正上方有一电磁铁,它对D的吸引力大小F与通过的电流I的关系(如图2所示),电源电压为12V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,不计电磁铁电阻,不计细绳、杠杆的重力和一切摩擦,g取10N/kg.求:
(1)当控制电路上的电键S断开,杠杆B端对水平台面的压力刚好为零时,与机械自动拉开开关相连的细绳上的拉力是多少?
(2)闭合控制电路上的电键S后,当变阻器的滑片移到中点时,自动拉开开关刚好被拉开,则保护电阻R0的电阻值是多少?


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▼优质解答
答案和解析
(1)杠杆AB的B端受到的力是D的重力:FB=GD=mg=3kg×10N/kg=30N,根据杠杆平衡条件得:FA×OA=FB×OB,因为OA:OB=3:1,所以FA:FB=1:3,FA=10N,GC=m′g=1.5kg×10N/kg=15N,GQ=m″g=0.2kg×10N/kg=2N,根据重物C...