【題目】如圖所示,一足夠長的水平傳送帶以速度v= 2m/s勻速運動,質(zhì)量為m1 = 1kg的小物塊P和質(zhì)量為m2 = 1.5kg的小物塊Q由通過定滑輪的輕繩連接,輕繩足夠長且不可伸長。某時刻物塊P從傳送帶左端以速度v0 = 4m/s沖上傳送帶,P與定滑輪間的繩子水平。已知物塊P與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ= 0.5,重力加速度為g =10m/s2,不計滑輪的質(zhì)量與摩擦,整個運動過程中物塊Q都沒有上升到定滑輪處。求:

(1)物塊P剛沖上傳送帶時的加速度大;

(2)物塊P剛沖上傳送帶到右方最遠處的過程中,PQ系統(tǒng)機械能的改變量;

(3)若傳送帶以不同的速度v0 <v<v0)勻速運動,當v取多大時物塊P向右沖到最遠處時,P與傳送帶間產(chǎn)生的摩擦生熱最?其最小值為多大?

【答案】(1)a1=8m/s2 (2) (3) ,

【解析】試題分析:(1物塊P剛沖上傳送帶時因P的初速度大于傳送帶的速度,則P相對傳送帶向右運動,故P受到向左的摩擦力作用,分別對P、Q受力分析,由牛頓第二定律列式求解加速度;2P與傳送帶共速后,因摩擦力所以P繼續(xù)做減速運動,PQ系統(tǒng)機械能的改變量等于摩擦力對P做的功;(3求兩段減速運動的相對位移,根據(jù)熱量列式分析求解.

1物塊P剛沖上傳送帶時,設(shè)PQ的加速度為,輕繩的拉力為

因P的初速度大于傳送帶的速度,則P相對傳送帶向右運動,故P受到向左的摩擦力作用

P由牛頓第二定律得:

Q受力分析可知,在豎直方向受向下的重力和向上的拉力作用

由牛頓第二定律得:

聯(lián)立解得:

2P先減速到與傳送帶速度相同,設(shè)位移為,

共速后,由于摩擦力

P不可能隨傳送帶一起勻速運動,繼續(xù)向右減速,摩擦力方向水平向右

設(shè)此時的加速度為輕繩的拉力為

P由牛頓第二定律得:

Q由牛頓第二定律得:

聯(lián)立解得:

設(shè)減速到0位移為,

PQ系統(tǒng)機械能的改變量等于摩擦力對P做的功

3第一個減速過程,所用時間,P運動的位移為,皮帶運動的位移為

第二個減速過程,所用時間,P運動的位移為,皮帶運動的位移為

則整個過程產(chǎn)生的熱量

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Ava=vb,ta<tb Bva>vb,ta>tb

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A. 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具

B. 速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外

C. 能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B

D. 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質(zhì)比越小

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(1)松開卡子后隔板達到穩(wěn)定時,求A、B兩部分氣體的體積之比;

(2)如果把B部分氣體全部抽出,同時將隔板迅速抽出,使A部分氣體發(fā)生自由膨脹,自由膨脹完成的瞬間氣缸內(nèi)的壓強變?yōu)?/span>p = 9×104 Pa,則自由膨脹完成的瞬間氣缸內(nèi)與外界還沒有達到熱平衡前的溫度是多少攝氏度。

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