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    6．如图甲，某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料的承受的撞击力进行测试．在测试时将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损．从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图象如图乙，压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图丙．电源的电压为24V，定值电阻R0=10Ω．下列说法正确的是（　　）
    A．重物在空中下落的过程中，做匀速直线运动
    B．重物在空中下落的过程中，压力传感器的电阻为120Ω
    C．在撞击过程中，样品受到的最大撞击力为400N
    D．撞击力度越大，通过压力传感器的电流越小

    分析 （1）对重物在空中下落进行受力分析从而判断其运动状态；
    （2）在重物撞击样品前，压力传感器受到的压力不变，电阻不变，电路中的电流不变，由图乙可知，重物下落过程电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出压力传感器R的阻值；
    （3）在撞击过程中，根据图乙中电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出压敏电阻的阻值，然后根据图丙得出样品受到的最大撞击力；
    （4）由撞击力度大小分析压力传感器电阻的变化，根据串联电路特点和欧姆定律判断电流的变化．

    解答 解：
    A、重物在空中下落过程中受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力中，重力大于阻力，所以重物会加速下落，故A错误；
    B、由图甲知，压力传感器R与R0串联，电流表测电路中电流，
    在重物撞击样品前，压力传感器受到的压力不变，电阻不变，电路中的电流不变，
    由图乙可知，电路中的电流I=0.2A，
    由I=$\frac{U}{R}$可得，电路中的总电阻：R总=$\frac{U}{I}$=$\frac{24V}{0.2A}$=120Ω，
    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
    所以压力传感器R的阻值：R=R总-R0=120Ω-10Ω=110Ω．故B错误；
    C、由图丙知，压力传感器的电阻R随压力的增大而减小．
    所以在测试过程中，样品受到的撞击力最大时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流最大，
    由图乙可知，电路中的最大电流I′=0.8A，此时电路中的总电阻：
    R总′=$\frac{U}{{I}_{最大}}$=$\frac{24V}{0.8A}$=30Ω，
    则此时压力传感器R的阻值：R′=R总′-R0=30Ω-10Ω=20Ω，
    由图丙可知，压力传感器电阻为20Ω时压力（样品受到的最大撞击力）F=400N，故C正确；
    D、撞击力度越大，压力传感器的电阻越小，电路中总电阻越小，电源电压一定，由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中电流（压力传感器的电流越小）变大，故D错误．
    故选C．

    点评 本题考查了运动和力的关系，欧姆定律、串联电路的规律的灵活运用，关键是能从I-t和R-F的图象上获取有用的信息，有一定难度．

    练习册系列答案
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