Question

【题目】阅读短文，回答问题：

神奇的“大力士”——形状记忆合金起重机

形状记忆合金起重机具有动力大、噪声小等优点，广泛应用于能源。交通和日常生活等领域。

形状记忆合金起重机的动力主要来自于形状记忆合金，如图甲所示，常温下发生形变的记忆合金。在受热超过某一温度时，完全恢复到原来的彤状，此过程中产生很大的力，将重物提起。

依据不同记忆合金材料特性，可制成记忆压缩弹簧和记忆拉伸弹簧。如图乙所示为记忆压缩弹簧，在常温时较小的外力即可使其处于压缩状态，在高温时会自动恢复到原来的伸长状态；记忆拉伸弹簧则与其不同，在常温时较小的外力可使其处于伸长状态，在高温时会自动恢复到原来的压缩状态，记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大。

给记忆合金材料通上交替变化的脉冲电流，以使其温度升高。为控制加热快慢，通常采用改变一个周期内通有电流的时间占总时间的比值的方法来实现。

(1)形状记忆合金起重机在提升重物时，重物的重力势能______。

(2)由形状记忆合金材料制成的眼镜框被踩扁后，应______（升温/降温），使其恢复原状。

(3)对记忆拉伸弹簧来说，高温状态长度比低温状态______。

(4)下列四种电流能使相同的记忆合金弹簧升温最快的是______。

(5)右图是小明设计的形状记忆合金起重机的动力结构示意图，记忆弹簧通电后恢复原状，提起重物，为让记忆弹簧能回到初始位置，装置中需要搭配普通弹簧，下列四种组合中，提升力最大的是______。

A．普通弹簧，记忆拉伸弹簧、普通弹簧

B．普通弹簧，记忆压缩弹簧、普通弹簧

C．记忆压缩弹簧、普通弹簧、记忆压缩弹簧

D．记忆拉伸弹簧、普通弹簧、记忆拉伸弹簧

Answer 1

【答案】 增大 升温 短 B D

【解析】

(1)形状记忆合金起重机在提升重物时，重物的质量不变，高度升高，所以重力势能增大。

(2)根据题意，在常温下发生形变的记忆合金。在受热超过某一温度时，完全恢复到原来的彤状，所以由形状记忆合金材料制成的眼镜框被踩扁后，应升温使其恢复原状。

(3)对记忆拉伸弹簧来说，在常温时较小的外力可使其处于伸长状态，在高温时会自动恢复到原来的压缩状态，所以高温状态长度比低温状态短。

(4)根据题意，为控制加热快慢，通常采用改变一个周期内通有电流的时间占总时间的比值的方法来实现。

下列四种电流中，AD图约一半时间通有电流，C图通电时间小于一半，B图的通电时间大于一半，所以能使相同的记忆合金弹簧升温最快的是B图。

(5)根据短文内容：记忆拉伸弹簧，在常温时较小的外力可使其处于伸长状态，在高温时会自动恢复到原来的压缩状态，记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大。

小明设计的形状记忆合金起重机，记忆弹簧通电后恢复原状，提起重物，所以记忆弹簧应使用记忆拉伸弹簧，且装置中需要搭配普通弹簧。

当由两个记忆拉伸弹簧，配合中间一个普通弹簧时，提升力最大。

故下列四种组合中，提升力最大的是D。