Question

20．如图所示，水平的传送带上放一物体，物体下表面及传送带上表面均粗糙，导电性能良好的弹簧的右端与物体及滑动变阻器滑片相连，弹簧左端固定在墙壁上，不计滑片与滑动变阻器线圈间摩擦．当传送带如箭头方向运动且速度为v时，物体与传送带发生相对滑动，当传送带逐渐加速到2v时，灯泡的亮度将不变（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）

Answer 1

分析 由电路图可知滑动变阻器与灯泡串联，滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关，与物体运动速度的大小无关，据此判断传送带速度变化时物体受到摩擦力的大小变化，进一步判断弹簧伸长量的变化和接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据P=I²R可知灯泡实际功率的变化，再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断亮暗的变化．

解答 解：由电路图可知滑动变阻器与灯泡串联，
因滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关，与物体运动速度的大小无关，
所以，当传送带速度由V逐渐加速到2v时，物体受到摩擦力的大小不变，
因物体受到的摩擦力不变时，弹簧测力计的伸长量不变，滑动变阻器接入电路中的电阻不变，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流不变，
因P=I²R，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，灯泡的实际功率不变，亮暗不变．
故答案为：不变．

点评 本题综合考查了力学与电学相关知识，明确传送带速度变化时物体受到的摩擦力不变、接入电路中的电阻不变是关键．