◎ 题目

如图甲所示，是某工厂的水平传送带上的产品运输及计数装置示意图．其中，电源电压为3V，定值电阻R0的阻值为200Ω；S为激光光源，能发射一条粗细忽略不计的光线；R为光敏电阻，当有光照射时，其阻值较小，无光照射时，其阻值较大．水平传送带上的产品均是密度ρ=2.5×103kg/m3的相同正方体．当水平传送带上的产品和传送带一起以速度v=0.5m/s匀速通过S与R之间时，射向光敏电阻的光线被产品挡住，光线始终与正方体靠近光源一侧的表面垂直，通过电压表测出光敏电阻R两端电压随时间变化的规律如图乙所示（g=10N/kg）．则： ①定值电阻R0消耗的最大功率是多少？ ②水平传送带对每个产品的支持力为多少？

◎ 答案

解：①当有光照射时，光敏电阻的阻值较小，则此时电路中的电流较大，R0两端的电压较大，而R两端的电压较小，由图乙可知，R两端的较小电压是1V，则R0两端的较大电压是： U0=U﹣UR=3V﹣1V=2V，R0消耗的最大功率：P0===0.02W； ②当无光照射时（即产品挡住了射向光敏电阻的激光），光敏电阻的阻值较大，电流较小，R0两端的电压较小，而R两端的电压较大，由图乙可知，R两端的较大电压是2V，此时对应的时间是0.6s﹣0.4s=0.2s（或1.2s﹣1.0s=0.2s），则产品的边长：a=vt=0.5m/s×0.2s=0.1m， 产品的体积；V=a3=（0.1m）3=0.001m3，产品的质量：m=ρV=2.5×103kg/m3×0.001m3=2.5kg 产品的重力：G=mg=2.5kg×10N/kg=25N 因为产品放在水平传送带上，所以F=G=25N

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图甲所示，是某工厂的水平传送带上的产品运输及计数装置示意图．其中，电源电压为3V，定值电阻R0的阻值为200Ω；S为激光光源，能发射一条粗细忽略不计的光线；R为光敏电阻，…”主要考查了你对  【电功率的计算】，【密度公式的应用】，【重力的计算】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。