小致設計了一臺簡易水位測量儀,其工作原理如圖所示。密度比水大的圓柱體M底面積為10cm2,物體M和N重力均為40N,繩子繞過定滑輪把MN兩物體相連,調節(jié)繩子長度使M的下表面與水庫警戒線相平,輕質杠桿OB繞O點轉動,物體N放在杠桿的B處,OB長102cm,力敏電阻R1通過A處對杠桿產生支撐,OA長51cm,力敏電阻R1阻值與所受壓力FA的關系如表所示,電路電源電壓U恒定,R0的阻值不變。小致對自己制作的簡易水位測量儀進行了測試并標注刻度,測試過程中,水面始終低于物體M的上表面。請完成相關問題:(杠桿OB自身重力、繩重和摩擦均不計,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
壓力FA(牛) |
0 |
10 |
20 |
30 |
電阻R1(歐) |
20 |
15 |
10 |
5 |
(1)裝置中的兩個滑輪是
定
定
(選填“定”或“動”)滑輪。
(2)物體M的質量為
4
4
kg(g取10N/kg)。
(3)隨著水庫水位超出警戒線的高度變大,物體N對杠桿OB的壓力
變大
變大
(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
(4)已知圓柱體M還未浸入水中時,電流表示數(shù)為0.2A;某次水位超過警戒線一定高度,電流表示數(shù)為0.3A,此時水對容器底部的壓強與水剛好到達警戒線時相比增加了10
4Pa,請計算當電流表示數(shù)為0.4A時,水位超過警戒線h的高度值?(寫出必要的文字說明、表達式及最后結果)