题目内容

【题目】小明同学利用压敏电阻设计出判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘小球,小车始终在平直的轨道上向右运动。压敏电阻R的阻值随所受的压力增大而减小,当小车向右作匀速直线运动时,绝缘球对小车的挡板及压敏电阻的压力均为零,压敏电阻R的阻值最大。小车在整个运动的过程中,电流表的示数随时间的变化情况如图乙所示。已知电源电压为6V,电阻R0为5Ω,小车在0~10s内作匀速直线运动,速度为0.5m/s。则在下列说法中错误的是( )

A.小车作匀速直线运动时,压敏电阻R的阻值是10Ω
B.小车在0~20s内,当电路中电流最大时压敏电阻所消耗的功率是6W
C.小车在0~8s内通过的路程是4m
D.小车在10~20s内的运动状态发生了变化

【答案】B
【解析】A、小车作匀速直线运动时,I=0.5A,U=6V;I=可得:R=

-R0=-5Ω=10Ω,故A正确,不符合题意.

B、0~20s内电流最大时为1A,故此时压敏电阻阻值R=-R0=-5Ω=1Ω,故P=I2R=(1A)2×1Ω=1W,故B不正确,符合题意.
C、小车在0~8s内通过的路程是s=vt=0.5m/s×8s=4m,故C正确,不符合题意.
D、分析乙图可知,小车在10~20s内,速度由0.5m/s增大到1.0m/s,说明越来越快,即运动状态发生了改变,故D正确,不符合题意.
故答案为:B.

(1)小车作匀速直线运动时,电路为R0与R串联,故有I=,从乙图可知,前10秒内是做匀速直线运动,此时电流为0.5A,电源电压为6V,电阻R0为5Ω,故可求出R的阻值.
(2)从乙图可知0~20s内电流最大时为1A,故由I=可求出压敏电阻R的阻值,再由功率公式P=I2R求出功率.
(3)小车在0~10s内是做匀速直线运动,故路程可以用公式v=计算.
(4)物体的运动状态包括速度大小和运动方向,只要有一个发生改变,运动状态就发生了变化.

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