图甲是某工厂的水平传送带上产品运输及计数器的示意图。S为激光光源，能连续发射粗细忽略不计的激光束；R为光敏电阻，当有激光照射时，其阻值较小，无激光照射时，其阻值较大-00教育-零零教育信息网

图甲是某工厂的水平传送带上产品运输及计数器的示意图。S为激光光源，能连续发射粗细忽略不计的激光束；R为光敏电阻，当有激光照射时，其阻值较小，无激光照射时，其阻值较大

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 力的合成与应用/2022-03-02 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

图甲是某工厂的水平传送带上产品运输及计数器的示意图。S为激光光源，能连续发射粗细忽略不计的激光束；R为光敏电阻，当有激光照射时，其阻值较小，无激光照射时，其阻值较大。每当水平传送带上的产品和传送带一起匀速通过S与R之间时，射向光敏电阻的激光被产品挡住，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。已知计数器的电源电压为3V，保护电阻R₀=200Ω。若水平传送带上的产品均是边长a=0.lm、质量m=2.5kg的实心正方体，求：

(l）产品的密度；
(2）产品对传送带的压强；
(3）传送带传输产品的速度；
(4）计数器工作1min，光敏电阻R在有激光照射时消耗的电能。

◎ 答案

(l）2.5×10³kg/m³(2）2.5×10³Pa(3）0.5m/s(4）0.4J

◎ 解析

解：(l）产品的体积：V=a³=（0.1m）³=10^-3m³，
产品的密度：ρ=m/V=2.5kg/10^-3m³=2.5×10³kg/m³，
(2）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．
产品对传送带受力面积：S=a³=（0.1m）²=10^-2m³
产品对传送带的压强P=F/S=25N/10^-2m³=2.5×10³Pa
(3）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t=0.6s-0.4s=0.2s（或1.2s-1.0s=0.2s），
传送带传输产品的速:V=a/t=0.1m/0.2s=0.5m/s
(4)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-U_R=3V-1V=2V，电路电流I= U₀/ R₀=2V/200Ω=0.01A
由图乙所示图象可知，1min内有激光照射的时间t=(60S/0.6S)×0.4=40S
则1min内有激光照射时，光敏电阻消耗的电能W=U_RIt=1V×0.01A×40s=0.4J；
答：（1）产品的密度为2.5×10³kg/m³；
（2）产品对传送带的压强是2500Pa；
（3）传送带传输产品的速度是0.5m/s；
（4）计数器工作1min，光敏电阻R在有激光照射时消耗的电能为0.4J．
（1）已知正方体的边长，可以求出它的体积，由密度公式可以求出产品的密度．
（2）求出产品对水平传送的压力，然后由压强公式求出产品对传送带的压强．
（3）由图乙所示图象求出，产品的挡光时间，然后由速度公式求出传送带的速度．
（4）由串联电路特点求出由激光照射时保护电阻两端电压，由欧姆定律求出电路电流，
根据图象求出1min激光照射时间，然后由W=UIt求出光敏电阻在有激光照射时消耗的电能．
【考点】密度的计算；速度的计算；压强的大小及其计算；电功的计算。

◎ 知识点

专家分析，试题“图甲是某工厂的水平传送带上产品运输及计数器的示意图。S为激光光源，能连续发射粗细忽略不计的激光束；R为光敏电阻，当有激光照射时，其阻值较小，无激光照射时，其阻值较大…”主要考查了你对【力的合成与应用】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。