問題詳情:
在課外活動中,同學們設計了一種物品自動篩選器,可將質量小於一定標準的物品自動剔除,其原理如圖16所示:放在水平輕質傳送帶上的物品,經過裝有壓敏電阻R的檢測區時,使R的阻值發生變化,其阻值隨壓力,變化的關係如圖17所示。已知電源電壓為12V,R0為定值電阻,當電路中電壓表示數小於2.4V時,機械裝置啟動,將質量不達標的物品推出傳送帶,實現自動篩選功能。g取l0N/kg。試問:
(1)當物品隨傳送帶勻速運動時,物品 (選填“受”或“不受”)摩擦力。
(2)當檢測區上沒有物品時,電壓表的示數為2V,R0的阻值為多少?
(3)當壓敏電阻的電功率最大時,電路中的電流為多少?此時在檢測區上物品的質量是多少?
(4)電路中的電池使用一段時間後,電源電壓會降低,能通過檢測區物品的最小質量將 (選填“增大”或“減小”)。
【回答】
(1)(1分)不受
(2)(3分)當檢測區上沒有物品時,由圖17可知R=l00Ω
R兩端的電壓UR=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I=0.3A時,P有最大值
此時電壓表的示數U0=IR0=0.3A×20Ω=6V
則=20Ω
由圖17可知對應的壓力 F=40N
則物品的質量m==4kg
(4)(1分)增大
評分標準:參考以上標準,其他解法只要合理同樣給分。
知識點:電功率單元測試
題型:計算題