Question

在課外活動(dòng)中，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一種物品自動(dòng)篩選器，可將質(zhì)量小于一定標(biāo)準(zhǔn)的物品自動(dòng)剔除，其原理如圖16所示：放在水平輕質(zhì)傳送帶上的物品，經(jīng)過(guò)裝有壓敏電阻R的檢測(cè)區(qū)時(shí)，使R的阻值發(fā)生變化，其阻值隨壓力，變化的關(guān)系如圖17所示。已知電源電壓為12V，R₀為定值電阻，當(dāng)電路中電壓表示數(shù)小于2.4V時(shí)，機(jī)械裝置啟動(dòng)，將質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的物品推出傳送帶，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)篩選功能。g取l0N/kg。試問(wèn)：

（1）當(dāng)物品隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物品          （選填“受”或“不受”）摩擦力。

（2）當(dāng)檢測(cè)區(qū)上沒(méi)有物品時(shí)，電壓表的示數(shù)為2V，R₀的阻值為多少？

（3）當(dāng)壓敏電阻的電功率最大時(shí)，電路中的電流為多少？此時(shí)在檢測(cè)區(qū)上物品的質(zhì)量是多少？

（4）電路中的電池使用一段時(shí)間后，電源電壓會(huì)降低，能通過(guò)檢測(cè)區(qū)物品的最小質(zhì)量將       （選填“增大”或“減小”）。

Answer 1

（1）（1分）不受

（2）（3分）當(dāng)檢測(cè)區(qū)上沒(méi)有物品時(shí)，由圖17可知R＝l00Ω

R兩端的電壓U_R＝U－U₀＝12V－2V＝10V

電路中的電流I＝＝0.1A

則R₀＝＝20Q

（3）（4分）R的電功率P＝（U－U₀）I＝（U－IR₀）I＝12I－20I²

利用求極值公式，可知當(dāng)I＝0.3A時(shí)，P有最大值

此時(shí)電壓表的示數(shù)U₀＝I R₀＝0.3A×20Ω＝6V

則＝20Ω

由圖17可知對(duì)應(yīng)的壓力 F＝40N

則物品的質(zhì)量m＝＝4kg

（4）（1分）增大

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：參考以上標(biāo)準(zhǔn)，其他解法只要合理同樣給分。