Question

（2013?濱湖區二模）如圖所示，甲是某生產流水線上的產品輸送及計數裝置示意圖．其中S為激光源，R_l為光敏電阻（有光照射時，阻值較小；無光照射時，阻值較大），R₂為定值保護電阻，a、b間接“示波器”（示波器的接入對電路無影響）．水平傳送帶勻速前進，每當傳送帶上的產品通過S與R_l之間時，射向光敏電阻的光線會被產品擋住．若運送邊長為0.1m、質量為0.6kg的 均勻正方體產品時，示波器顯示的電壓隨時間變化的關系如圖乙所示．己知計數器電路中電源兩極間的電壓恒為6V，保護電阻的阻值為400Ω．則（　　）

A．產品對傳送帶的壓強為60Pa

B．產品隨傳送帶勻速前進過程中，產品受摩擦力的作用

C．每1h通過S與R_l之間的產品個數為6000個

D．有光照射和無光照射時，保護電阻R₂兩端的電壓之比為1：2

Answer 1

分析：（1）產品對傳送帶的壓力和自身的重力相等，根據壓強公式求出對傳送帶的壓強；
（2）物體靜止時或做勻速直線運動時處于平衡狀態，受到的力為平衡力；
（3）由圖象可知：每經過0.6s，就有一個產品通過計數裝置，可以求出平均每小時通過的產品個數；
（4）由甲圖可知，兩電阻串聯，根據題意可知有光照射時光敏電阻R₁阻值的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化和定值電阻兩端的電壓變化，根據串聯電路的電壓特點可知R₁兩端電壓的變化；由圖象知R₁的電壓，根據串聯電路電壓的特點求出R₂的電壓，進一步得出保護電阻R₂兩端的電壓之比．

解答：解：（1）產品對傳送帶的壓力：
F=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N，
產品對傳送帶的壓強：
p=

F

S

=

6N

(0.1m)2

=600Pa，故A不正確；
（2）產品隨傳送帶勻速前進過程中，產品處于平衡狀態，豎直方向的重力和支持力是一對平衡力，而水平不受力，即水平方向沒有摩擦力，故B不正確；
（3）由圖象可知：每經過0.6s，就有一個產品通過計數裝置，則每1h通過S與R_l之間的產品個數：
n=

3600s

0.6s/個

=6000個，C正確；
（4）由甲圖可知：R₁、R₂串聯，
由光敏電阻有光照射時阻值較小可知，當有光照射時，R₁的阻值變小，電路的總電阻變小，
∵I=

U

R

，
∴電路中的電流變大，R₂兩端的電壓變大；
∵串聯電路總電壓等于各分電壓之和，
∴R₁兩端的電壓變小，即R₁兩端的電壓較低，由圖象知R₁的電壓U₁=2V，則
U₂=U-U₁=6V-2V=4V；
R₁無激光照時，由圖象可得U₁′=4V，
U₂′=U-U₁′=6V-4V=2V，
所以，有光照射和無光照射時保護電阻R₂兩端的電壓之比U₂：U₂′=4V：2V=2：1，故D不正確．
故選C．

點評：本題是力學和電學的綜合題，涉及到壓強的計算和力與運動關系以及串聯電路的特點、歐姆定律的應用等，綜合性強，關鍵是根據圖象讀出相關的信息和知道水平面上物體的壓力等于自身的重力．