Question

【題目】閱讀短文，回答問題：

神奇的“大力士”——形狀記憶合金起重機

形狀記憶合金起重機具有動力大、噪聲小等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于能源。交通和日常生活等領(lǐng)域。

形狀記憶合金起重機的動力主要來自于形狀記憶合金，如圖甲所示，常溫下發(fā)生形變的記憶合金。在受熱超過某一溫度時，完全恢復(fù)到原來的彤狀，此過程中產(chǎn)生很大的力，將重物提起。

依據(jù)不同記憶合金材料特性，可制成記憶壓縮彈簧和記憶拉伸彈簧。如圖乙所示為記憶壓縮彈簧，在常溫時較小的外力即可使其處于壓縮狀態(tài)，在高溫時會自動恢復(fù)到原來的伸長狀態(tài)；記憶拉伸彈簧則與其不同，在常溫時較小的外力可使其處于伸長狀態(tài)，在高溫時會自動恢復(fù)到原來的壓縮狀態(tài)，記憶彈簧恢復(fù)原狀時所產(chǎn)生的彈力遠比普通彈簧大。

給記憶合金材料通上交替變化的脈沖電流，以使其溫度升高。為控制加熱快慢，通常采用改變一個周期內(nèi)通有電流的時間占總時間的比值的方法來實現(xiàn)。

(1)形狀記憶合金起重機在提升重物時，重物的重力勢能______。

(2)由形狀記憶合金材料制成的眼鏡框被踩扁后，應(yīng)______（升溫/降溫），使其恢復(fù)原狀。

(3)對記憶拉伸彈簧來說，高溫狀態(tài)長度比低溫狀態(tài)______。

(4)下列四種電流能使相同的記憶合金彈簧升溫最快的是______。

(5)右圖是小明設(shè)計的形狀記憶合金起重機的動力結(jié)構(gòu)示意圖，記憶彈簧通電后恢復(fù)原狀，提起重物，為讓記憶彈簧能回到初始位置，裝置中需要搭配普通彈簧，下列四種組合中，提升力最大的是______。

A．普通彈簧，記憶拉伸彈簧、普通彈簧

B．普通彈簧，記憶壓縮彈簧、普通彈簧

C．記憶壓縮彈簧、普通彈簧、記憶壓縮彈簧

D．記憶拉伸彈簧、普通彈簧、記憶拉伸彈簧

Answer 1

【答案】 增大 升溫 短 B D

【解析】

(1)形狀記憶合金起重機在提升重物時，重物的質(zhì)量不變，高度升高，所以重力勢能增大。

(2)根據(jù)題意，在常溫下發(fā)生形變的記憶合金。在受熱超過某一溫度時，完全恢復(fù)到原來的彤狀，所以由形狀記憶合金材料制成的眼鏡框被踩扁后，應(yīng)升溫使其恢復(fù)原狀。

(3)對記憶拉伸彈簧來說，在常溫時較小的外力可使其處于伸長狀態(tài)，在高溫時會自動恢復(fù)到原來的壓縮狀態(tài)，所以高溫狀態(tài)長度比低溫狀態(tài)短。

(4)根據(jù)題意，為控制加熱快慢，通常采用改變一個周期內(nèi)通有電流的時間占總時間的比值的方法來實現(xiàn)。

下列四種電流中，AD圖約一半時間通有電流，C圖通電時間小于一半，B圖的通電時間大于一半，所以能使相同的記憶合金彈簧升溫最快的是B圖。

(5)根據(jù)短文內(nèi)容：記憶拉伸彈簧，在常溫時較小的外力可使其處于伸長狀態(tài)，在高溫時會自動恢復(fù)到原來的壓縮狀態(tài)，記憶彈簧恢復(fù)原狀時所產(chǎn)生的彈力遠比普通彈簧大。

小明設(shè)計的形狀記憶合金起重機，記憶彈簧通電后恢復(fù)原狀，提起重物，所以記憶彈簧應(yīng)使用記憶拉伸彈簧，且裝置中需要搭配普通彈簧。

當由兩個記憶拉伸彈簧，配合中間一個普通彈簧時，提升力最大。

故下列四種組合中，提升力最大的是D。