问题详情：
轻质量金属导轨CD长2m，可绕C点转动，固定均匀电阻杆AB与CD平行，每米阻值为10Ω，AB、CD通过导线与电路相连，导轨D端通过绳子，滑轮与质量为3.5kg的重物M相连，一**轻质金属片垂直连接在AB、CD间且接触良好，并与质量为7kg的绝缘滑块Q粘连。已知：电源电压12V，灯泡规格“4V 1.6W”。闭合开关S，若滑块Q从C开始以0.2m/s的速度匀速向D运动，当M刚要离开地面时，灯L恰好正常发光。（不计导轨CD及滑片P的电阻，忽略温度对灯泡电阻的影响，忽略绳重，滑片P的*力及一切摩擦，g取10N/kg）
（1）为了保*物体M不离开地面，滑块Q最多只能运动多长时间？
（2）定值电阻R0的阻值是多大？
（3）滑块Q从C开始运动，当电压表示数比Q在C点时的示数大0.5V时，物体M对地面的压力为多少？
【回答】
（1）为了保*物体M不离开地面，滑块Q最多只能运动5s；
（2）定值电阻R0的阻值是10Ω；
（3）滑块Q从C开始运动，当电压表示数比Q在C点时的示数大0.5V时，物体M对地面的压力为15N。
【解析】：（1）设物体M的力臂为L1时恰好离开地面，
根据杠杆平衡条件可得：Mg×L＝mg×L1，
解得：L1
1m，
由v
可得，滑块运动的时间：
t
5s；
（2）灯泡正常发光时的电压UL＝4V，功率PL＝1.6W，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，灯泡正常发光时电路中的电流：
I
0.4A，
电阻杆连入电路的电阻值：
R1＝（L﹣L1）r＝（2m﹣1m）×10Ω/m＝10Ω，
由I
可得，电路中的总电阻和灯泡的电阻分别为：
R总
30Ω，RL
10Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，定值电阻R0的阻值：
R0＝R总﹣RL﹣R1＝30Ω﹣10Ω﹣10Ω＝10Ω；
（3）当滑块Q位于C点时，电阻杆接入电路中的电阻：
R1′＝Lr＝2m×10Ω/m＝20Ω，
则电路中的电流：
I′
0.3A，
此时电压表的示数：
U0＝I′R0＝0.3A×10Ω＝3V，
当电压表示数比Q在C点时的示数大0.5V时，即3.5V时电路中的电流：
I″
0.35A，
此时电路中的总电阻：
R总
Ω，
此时电阻杆接入电路中的电阻：
R1″＝R总﹣R0﹣RL
Ω﹣10Ω﹣10Ω
Ω，
电阻杆接入电路的长度：
L2
m，
滑块的力臂：
L3＝L﹣L2＝2m
m
m，
由杠杆的平衡条件可得：mg×L3＝F×L，
解得：F
20N，
物体M处于平衡状态，受到竖直向上的拉力和支持力等于竖直向上的重力，
则物体M受到的支持力：
F支持＝GM﹣F＝Mg﹣F＝3.5kg×10N/kg﹣20N＝15N，
因物体M受到的支持力和对地面的压力是一对平衡力，
所以，物体M对地面的压力F压＝F支持＝15N。
知识点：九年级下
题型：计算题
