Question

（2014·泰安）如圖甲是某工廠生產(chǎn)流水線產(chǎn)品輸送計(jì)數(shù)裝置示意圖（俯視圖），立方體產(chǎn)品在水平傳送帶上與傳送帶以相同速度v=1 m/s勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)品的質(zhì)量m=0.8 kg.計(jì)數(shù)器由電流表和電路計(jì)數(shù)元件組成（電流表和電路計(jì)數(shù)元件的電阻不計(jì)），通過電路中電流的變化計(jì)數(shù)產(chǎn)品，a為激光源，R1為光敏電阻，R2為保護(hù)電阻.當(dāng)激光射向R1時(shí)，R1的阻值變小，每當(dāng)產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)通過a與R1之間時(shí)，射向R1的光線會(huì)被產(chǎn)品擋住，R1阻值變大.閉合開關(guān)，電路中計(jì)數(shù)器中電流的示數(shù)I隨時(shí)間t的變化圖像如圖乙所示.（g取10 N/kg）

　（1）不計(jì)空氣阻力，求傳送帶勻速運(yùn)送產(chǎn)品過程中對(duì)每一個(gè)產(chǎn)品的作用力大小和方向.

　（2）求每個(gè)產(chǎn)品的邊長L1和產(chǎn)品的間隔L2.每個(gè)產(chǎn)品對(duì)傳送帶的壓強(qiáng)大小.

�。�3）已知電源電壓U=3 V，R2=1 kΩ，求傳送帶勻速運(yùn)輸產(chǎn)品過程中1 min內(nèi)光敏電阻R1消耗的電能.

Answer 1

(1)F=G=mg=0.8 kg×10 N/kg=8 N;豎直向上

(2)L1=vt1=1 m/s×0.1 s=0.1 m

L2=vt2=1 m/s×0.2 s=0.2 m

F壓=G=mg=0.8 kg×10 N/kg=8 N

p=F壓/S=8 N/0.01m2=800 Pa

(3)在0~0.2 s內(nèi),I1=2×10-3 A

U2=I1R2=2×10-3 A×103 Ω=2 V

U1=U-U2=3 V-2 V=1 V

W1=I1U1t1=2×10-3 A×1 V×0.2 s=4×10-4 J

在0.2 s-0.3 s內(nèi),I2=1×10-3 A

U3=I2R2=1×10-3 A×102 Ω=1 V

U4=U-U3=3 V-1 V=2 V

W2=I2U4t2=1×10-3 A×2 V×0.1 s=2×10-4 J

在1 min內(nèi),W=60 s/0.3 s·(W1+W3)=200×（4×10-4 J+2×10-4 J）=0.12 J.