问题描述：
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？
最佳答案： （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静止，2T′=GQ+GC-FA，代入数据得：T′=3.5N．
（2）自动拉开开关刚好被拉开，说明拉力T为6N，2T=GQ+GC-FA′，FA′=GQ+GC-2T=2N+15N-2×6N=5N，
根据杠杆平衡条件，FA′×OA=FB′×OB，因为OA：OB=3：1，所以FA′：FB′=1：3，FB′=15N，
根据重物D静止，F引+FB′=GD，所以，F引=15N，由图象可此时电流为：0.6A．
电路总电阻：R=
| U |
| I |
| 12V |
| 0.6A |
答：（1）与机械自动拉开开关相连的细绳上的拉力是3.5N．
（2）保护电阻R0的电阻值是10Ω．
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