题目内容
17．
图甲是某工厂生产流水线产品输送计数装置示意图（俯视图），立方体产品在水平传送带上与传送带以相同速度v=1m/s匀速运动，产品的质量为m=0.8kg，计数器由电流表和电路计数元件组成（电流表和电路计数元件的电阻不计），通过电路中电流的变化计数产品，a为激光源，R1为光敏电阻，R2为保护电阻．当激光射向R1时，R1的阻值变小，每当产品运动通过a与R1之间时，射向R1的光线会被产品挡住，R1的阻值变大，闭合开关，电路计数器中电流的示数I随时间t的变化图象如图乙．（1）若不计空气阻力，求传送带匀速运送产品过程中对每一个产品的作用力大小和方向．
（2）每个产品的重力．
（3）求每个产品的边长L1和产品的间隔L2，每个产品对传送带的压强大小
（4）已知电源电压U=3V，R2=1KΩ，求传送带匀速运输产品过程中，1min内光敏电阻R2消耗的电能．
分析 （1）由于立方体产品在水平传送带上，传送带对每一个产品的作用力F=G=mg，方向竖直向上；
（2）利用G=mg计算每个产品的质量；
（3）根据速度公式求得L1=vt1，L2=vt2，求出每个产品对传送带的压力、受力面积，利用压强定义式求每个产品对传送带的压强；
（4）在0～0.2s内，知道电流，利用U=IR求R2两端的电压，求出光敏电阻R1两端的电压，再利用W=UIt求光敏电阻R1消耗电能，同理求出在0.2s～0.3s内，光敏电阻R1消耗电能，进一步求出1min内消耗的电能．
解答 解：
（1）立方体产品在水平传送带上，
所以传送带对每一个产品的作用力：
F=G=mg=0.8kg×10N/kg=8N，
方向：竖直向上；
（2）每个产品的重力：
G=mg=0.8kg×10N/kg=8N；
（3）由速度公式得：
L1=vt1=1m/s×0.1s=0.1m，
L2=vt2=1m/s×0.2s=0.2m，
F压=G=mg=0.8kg×10N/kg=8N，
p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{8N}{0.01{m}^{2}}$=800Pa；
（4）在0～0.2s内，I1=2×10-3A，
U2=I1R2=2×10-3A×103Ω=2V，
U1=U-U2=3V-2V=1V，
W1=U1I1t1=1V×2×10-3A×0.2s=4×10-4J，
在0.2s～0.3s内，I2=1×10-3A，
U3=I2R2=1×10-3A×103Ω=1V，
U4=U-U3=3V-1V=2V，
W2=U4I2t2=2V×1×10-3A×0.1s=2×10-4J，
在1min内，W=$\frac{60s}{0.3s}$×（W1+W2）=200×（4×10-4J+2×10-4J）=0.12J．
答：（1）不计空气阻力，求传送带匀速运送产品过程中对每一个产品的作用力大小为8N，方向竖直向上；
（2）每个产品的重力为8N；
（3）每个产品的边长为0.1m，产品的间隔为0.2m；每个产品对传送带的压强大小为800Pa；
（4）传送带匀速运输产品过程中lmin内光敏电阻R1消耗的电能为0.12J．
点评 本题为力学和电学综合题，考查了学生对速度公式、压强公式、欧姆定律、电功公式的了解和掌握，能从电路计数器上得出相关信息是本题的关键．
愉快的寒假南京出版社系列答案| A． | 18.29cm | B． | 18.2925cm | C． | 18.217cm | D． | 18.22cm |
如图所示，保持杠杆在水平位置平衡，在其他条件不变的情况下，下列操作能使弹簧测力计示数变小的是（ ）| A． | 减少钩码的个数 | |
| B． | 将钩码悬挂点的位置向右移 | |
| C． | 保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移 | |
| D． | 保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，向右斜方向 |
| A． | 以5N的力水平推木块，没有推动，说明地面给木块的摩擦力大于5N | |
| B． | 若以6N的水平拉力可使木块以0.5m/s的速度匀速直线运动，若将速度增大到1m/s，则说明此时摩擦力小于6N | |
| C． | 若以10N的水平拉力拉动木块，则摩擦力也将增大到10N | |
| D． | 若接触面和木块对水平桌面的压力不变，则不论速度、拉力如何变化，地面给木块的滑动摩擦力一定是6N |
某科学实验小组的同学用照相机每隔相等的时间自动拍照一次，拍下小球由静止开始下落时的运动轨迹图，如图甲所示．| A． | 物体在平衡力作用下一定保持静止状态 | |
| B． | 作用在物体上的两个力三要素完全相同，这两个力一定是平衡力 | |
| C． | 物体在两个力作用下保持静止，这两个力一定是平衡力 | |
| D． | 运动的物体在平衡力作用下，一定保持匀速直线运动状态 |
| A． | 物体的体积越大，所受的浮力就越大 | |
| B． | 物体越重，所受的浮力就越大 | |
| C． | 物体浸没在水中的深度越深，所受的浮力就越大 | |
| D． | 物体排开水的体积越大，所受的浮力就越大 |
