自动控制原理一道计算题求解一单位反馈系统的开环传递函数为G(小k)=1/s(s+1),求系统的单位阶跃响应及动态性能指标

当有光照射 R₁时，R₁的电阻减小，则整个电路总电阻变小，电动势不变，则电流增大，所以R₂两端的电压增大，R₁两端的电压减小，即信号处理系统获得低电压．而信号处理系统每获得一次高电压就记数一次．
故答案为：低电压，高电压．

点评：
本题考点： 简单的逻辑电路．

考点点评： 解决本题的关键掌握光敏电阻的电阻大小随光照而减小，以及熟练运用闭合电路欧姆定律进行动态分析．

A、热带雨林雨量充沛，终年高温多雨，土壤肥沃，丰富的热量和充足的水分为生物的生存提供了优越的条件，因此热带雨林中生物的种类和数量十分丰富，自动调节能力最大，A正确；
B、温带草原生态系统分布在干旱地区，这里年降雨量很少，与森林生态系统相比，草原生态系统的动植物种类要少得多，群落的结构也不如前者复杂，自我调节能力较弱，生态系统较不稳定，B错误；
C、农田生态系统是人工的生态系统，以农作物为主体，动植物种类相对较少．同野生植物相比，农作物抵抗旱、涝或病虫害的能力差，因此，需要在栽培和管理中投入大量的人力物力，C错误；
D、荒漠地区干旱缺水，不适于植物生长，因此荒漠地区植物种类稀少，以植物为食的动物也就较少，D错误．
故选：D．

点评：
本题考点： 生态系统中的类型．

考点点评： 解此题的关键是理解掌握生态系统的类型、结构和功能．

只有在红灯亮的期间，光控开关才闭合，若此时车辆违规闯红灯行驶时，会压上压敏电阻，从而使压敏电阻的阻值减小，在电源电压一定的情况下，电阻越小，电流就越大．
电磁铁的磁性与电流有关，并且电流越大磁性越强，所以电磁铁的磁性会增强．当电流增大到一定程度时，电磁铁会将衔铁吸下，使其与触点2接触，导致了电控照相机所在的电路接通，照相机会对违规车辆进行拍照，得到违规车辆倒立、缩小的实像．
故答案为：变大；变强；2；实．

点评：
本题考点： 影响电磁铁磁性强弱的因素；凸透镜成像的应用；电磁铁的构造和原理．

考点点评： 要使照相机工作，首先要同时具备两个条件：红灯亮起，光控开关因接受红光而闭合；车辆要违规行驶，压上压敏电阻．两个条件同时具备，缺一不可．

由题知，当光线照射R1时，R1阻值减小、R总减小，由欧姆定律得：I=，且电源电压不变，电路中的电流增大，R2是定值电阻，U2=IR2，R2两端电压增大，信号处理系统获得高压而计数，A错误，B正确；当光线照射时，R1阻值增小、R总增小，电路中的电流减大，R2两端电压变大，所以信号处理系统每获得一次高电压就计数一次，C错误，D正确。

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（1）过滤时，当液体由液体流出管进入漏斗且达到一定高度时（约1cm），形成液封，液体将停止进入漏斗，随着过滤的进行漏斗内的液面下降，在大气压强的作用下液体继续进入漏斗，如此反复，能达到“自动过滤”的目的．所以“空气导入管”下口应在滤纸边沿下方；上口应在待过滤液液面上；
故选A、C．
（2）过滤的原理是：待过滤的液体沿液体流出管流入漏斗，当漏斗里的液面封住“空气导入管”的管口，空气停止进入烧瓶，液体停止流入漏斗；随着过滤的进行，当漏斗里的液面降到空气导入管的下口以下时，空气又进入烧瓶，液体又流入漏斗．

点评：
本题考点： 过滤的原理、方法及其应用．

考点点评： 本题以过滤实验为切入点，考查同学们对课本知识的运用，培养同学们的利用知识的能力．

（1）电动机转动时，电热丝和电动机并联，
根据P=UI可得，电动机工作时通过的电流：
I_M=
PM
U=[220W/220V]=1A，
（2）∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴通过电热丝的电流：
I_R=I-I_M=3A-1A=2A；
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴根据欧姆定律可得，电热丝R的阻值：
R=[U
IR=
220V/2A]=110Ω；
（3）电热丝加热的功率：
P_R=UI_R=220V×2A=440W，
20min内豆浆机消耗的电能：
W=P_Rt+P_Mt′=440W×20×60s+220W×2×60s=5.544×10⁵J．
答：（1）电动机转动时通过线圈的电流为1A；
（2）电热丝R的阻值为110Ω；
（3）20min内豆浆机消耗的电能为5.544×10⁵J．

点评：
本题考点： 电功率的计算；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律的应用；电功的计算．

考点点评： 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用，关键是根据电路图可知电动机工作时电热丝也在工作即豆浆机工作20min时加热时间也为20min．

（1）“擦窗机器人”的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N，“擦窗机器人”静止时处于平衡状态，即受力平衡，在竖直方向上摩擦力和重力平衡，则摩擦力大小等于重力大小20N，只要“擦窗机器人”在竖直玻璃上静止，重力不变，摩擦力就不变；
（2）由p=[F/S]得，吸盘对玻璃的压力F=pS=1.5×10⁵Pa×1.2×10^-3m²=180N．
（3）自动擦窗机器人竖直向下运动时，若真空泵继续向外抽气，墙对自动擦窗机器人的支持力增大，则自动擦窗机器人受到的摩擦力变大；
（4）擦窗机器人6s下降的高度h=s=0.6m，
重力做功W=Gh=20N×0.6m=12J，
重力做功功率P=[W/t]=[12W/6s]=2W．
答：（1）20；不变；（2）吸盘对玻璃的压力为180N；
（3）变大；（4）重力做功12J，重力做功功率2W．

点评：
本题考点： 摩擦力的大小；压强的大小及其计算；功率的计算．

考点点评： 本题考查了二力平衡的特点及对压强公式、重力公式、功、功率公式的应用．物体在平衡状态下受平衡力，找出平衡力是解题关键．

掌握元素的概念：具有相同核电荷数（核内质子数）的一类原子的总称；由题意可知“放射性，即原子能自动地放射出一些固定的粒子．一种元素的原子经过放射变后变成了另一种元素的原子”，而元素种类的改变与核内质子数有关，则据此推断放射出的粒子一定是质子．
故选：B．

点评：
本题考点： 元素的概念．

考点点评： 了解原子的定义和构成：原子由原子核和核外电子构成，其中原子核由质子和中子构成的；掌握元素的概念：具有相同核电荷数（核内质子数）的一类原子的总称．

（1）通电导线周围存在着磁场，电磁继电器是利用电流的磁效应工作的；
故选A．
（2）分析光敏电阻的特点来，要么阻值为零，要么阻值无穷大，因此它属于受光线控制的自动开关；
故答案为：自动开关．

点评：
本题考点： 通电直导线周围的磁场．

考点点评： 本题看起来较复杂，考查了电流的磁效应的应用、电路中各个元件的作用等知识点，故分析时从题目要求入手，需要什么条件再从题干中寻找，一般都很容易．

（1）A、B、当有光照射 R₁时，R₁的电阻减小，则整个电路总电阻变小，电动势不变，则电流增大，所以R₂两端的电压增大，即信号处理系统获得高电压．而信号处理系统每获得一次低电压就记数一次．所以A错误，B错误；
C、D、当有光照射 R₁时，R₁的电阻减小，则整个电路总电阻变小，电动势不变，则电流增大，所以R₂两端的电压增大，即信号处理系统获得高电压．而信号处理系统每获得一次低电压就记数一次．所以C正确，D错误；
故选：C．
（2）①毛笔画相邻两条线的时间间隔为电动机的转动周期．
已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样，即每秒转20周，所以T=0.05s
②利用匀变速直线运动的推论
v₃=
x24
t24=
(0.074+0.050)m
2×0.05s=1.24m/s
v₆=
x57
t57=
(0.146+0.122)m
2×0.05s=2.68m/s
3到6之间棒的动能的变化量为△E_K=E_k6-E_k3=[1/2]mv₆²-[1/2]mv₃²=2.82 J
根据重力势能的定义式得：
重力势能减小量△E_p=mgh=1.0×9.8×（0.122+0.098+0.074）J=2.88J．
重力势能减小量略大于3、6之间棒的动能的变化量，所以在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒．
故答案为：（1）C；（2）①0.05，②1.24，2.68，2.82，2.88，在误差允许范围内，圆柱棒的机械能守恒．

点评：
本题考点： 线速度、角速度和周期、转速；电功、电功率．

考点点评： 解决本题第一问的关键掌握光敏电阻的电阻大小随光照而减小，以及熟练运用闭合电路欧姆定律进行动态分析；本题第二问实验装置是根据打点计时器的特点和实验原理进行设计新的实；数据的处理思路与打点计时器打出来的纸带处理一样．

A、瓶子内的水压力不超过10米水柱，也就是说没有大气压大，被大气压封在瓶内，如瓶内有空气，会产生一个气压与水压共同作用（对抗）大气压力，当其合并的压力大于大气压，则水会流出，小于大气压则水同样不会流出；
B、因为大气压能支持10.336米高的水柱瓶子在长度在10米范围内，正好可以被大气压支持，故本选项错误；
C、如果大气压降低，瓶内的水面将下降，大气压升高，才会将水压回去，故本选项错误；
D、当瓶口露出水面时，空气通过瓶口进入瓶内，使瓶内气体压强和液体压强大于外界大气压，水从瓶内流出；当水面刚好封住瓶口时，瓶内气体压强好等于外界大气压时，水停止流出，故本选项正确．
故选D．

点评：
本题考点： 大气压的综合应用．

考点点评： 装满水的瓶子瓶口向下倒立在容器内的水中，当容器内的水被喝掉，瓶口露出水面时，瓶内的水就流出一部分，当水面又浸没过瓶口时，瓶内水便不再流．