Question

2．同學(xué)們在研究傳感器特點時，做了如下兩個實驗：
（1）利用傳感器和計算機(jī)可以研究快速變化力的大小，實驗時，把圖甲中的小球舉高到繩子的懸點O處，然后讓小球自由下落．用這處方法獲得的彈性繩的拉力隨時間變化圖線如圖乙所示．根據(jù)圖線所提供的信息，以下判斷正確的是B

A．t₁、t₂時刻小球速度最大
B．t₂、t₅時刻小球的動能最小
C．t₃、t₄時刻小球的速度相同
D．小球在運動過程中機(jī)械能守恒
（2）溫度傳感器是對溫度敏感的元件，它將感受到的溫度信號轉(zhuǎn)變成測量的量（一般是電學(xué)量），從而直接反映出其變化．某種材料的R-t圖線如圖丙所示．
①它能（填“能”或“不能”）作為溫度傳感器的感應(yīng)元件．
②把這種材料制成的電阻和一個電熱器串聯(lián)，如圖丁，可達(dá)到何種自動控制效果？可達(dá)到使電熱器保持一定溫度的效果．

Answer 1

分析 （1）把小球舉高到繩子的懸點O處，讓小球自由下落，t₁與t₄時刻繩子剛好繃緊，分析小球的運動情況，判斷什么時刻小球的速度最大．當(dāng)繩子的拉力最大時，小球運動到最低點，繩子也最長．
（2）①明確傳感器的性質(zhì)，根據(jù)熱敏電阻的圖象可以分析其作用；
②分析電路結(jié)構(gòu)，再根據(jù)功率公式分析電路中功率的變化．

解答 解：A、把小球舉高到繩子的懸點O處，讓小球自由下落，t₁時刻繩子剛好繃緊，此時小球所受的重力大于繩子的拉力，小球向下做加速運動，當(dāng)繩子的拉力大于重力時，小球才開始做減速運動，t₂時刻繩子的拉力最大，小球運動到最低點，速度為零，所以t₁與t₄時刻繩子剛好繃緊，小球速度不是最大．t₂時刻小球的速度為零．故A錯誤；
B、t₂、t₅時刻小球都到達(dá)最低點，速度為零，動能都為零，最�。�故B正確；
C、t₃時刻小球下落，速度方向向上，t₄時刻小球速度向下，t₃，t₄時刻小球的運動方向相反．故C錯誤；
D、在繩子繃緊之后，彈性繩對小球做功，小球的機(jī)械能不守恒．故D錯誤．
故選：B．
（2）①由圖可知，該傳感器電阻隨溫度的變化明顯，故可以作為溫度傳感器的感應(yīng)元件；
②由于傳感器電阻隨溫度的升高而增大，故溫度升高后，電流減小，功率減��；同樣，溫度降低時，電流增大，功率增大；故可以起到保持一定溫度的效果；
故答案為：（1）B；（2）①能；②可達(dá)到使電熱器保持一定溫度的效果

點評 （1）本題關(guān)鍵要運用牛頓定律分析小球運動情況的能力，要注意繩子拉力的變化與彈簧的彈力類似；
（2）認(rèn)真分析傳感器電阻隨溫度的變化規(guī)律，從而明確它在電路中所起的作用．