【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的水平傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m=0.5 kg的煤塊落在傳送帶左端(不計(jì)煤塊落下的速度),煤塊在傳送帶的作用下達(dá)到傳送帶的速度后從右輪軸正上方的P點(diǎn)恰好離開(kāi)傳送帶做平拋運(yùn)動(dòng),正好落入運(yùn)煤車(chē)車(chē)廂中心點(diǎn)Q.已知煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,P點(diǎn)與運(yùn)煤車(chē)底板間的豎直高度H=1.8 m,與運(yùn)煤車(chē)車(chē)廂底板中心點(diǎn)Q的水平距離x=1.2 m,g10 m/s2,求:

(1)傳送帶的速度大小v0;

(2)右輪半徑R;

(3)由于傳送煤塊,電動(dòng)機(jī)多做的功W.

【答案】 (1)2 m/s (2)0.4 m (3)2 J

【解析】試題分析:煤塊平拋運(yùn)動(dòng)的初速度等于傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度,根據(jù)高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,再根據(jù)水平位移求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度.要使煤塊在輪的最高點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),則煤塊到達(dá)輪的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)輪的壓力為零,由牛頓第二定律列式求解.運(yùn)送一塊0.5kg的煤塊,帶動(dòng)傳送帶的電動(dòng)機(jī)需要比傳送帶空載情況多消耗的電能等于煤塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量與煤塊的動(dòng)能之和.

(1)由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,得,,代入數(shù)據(jù)解得

(2)要使煤塊在輪的最高點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),則煤塊到達(dá)輪的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)輪的壓力為零,由牛頓第二定律,得,代入數(shù)據(jù)得

(3)由牛頓第二定律,
煤塊沿傳送帶做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:

煤塊的位移:

相等時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移:
則相對(duì)運(yùn)動(dòng)的位移:

摩擦產(chǎn)生的熱量

煤塊獲得動(dòng)能:

則帶動(dòng)傳送帶的電動(dòng)機(jī)需要比傳送帶空載情況多消耗的電能

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直放置的光滑圓弧軌道半徑為L,底端切線水平且軌道底端P距水平地面的高度也為L,Q為圓弧軌道上的一點(diǎn),它與圓心O的連線OQ與豎直方向的夾角為60°.現(xiàn)將一質(zhì)量為m,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從Q點(diǎn)由靜止釋放,g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力.求:

(1)小球在P點(diǎn)時(shí)的速度大。

(2)改變小球的釋放位置,使小球落地點(diǎn)B到軌道底端P的正下方A的距離為2L,小球從釋放到落地的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,重力做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】已知萬(wàn)有引力常量為G,利用下列數(shù)據(jù)可以計(jì)算出地球質(zhì)量的是

A. 某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和角速度ω

B. 某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和軌道半徑r

C. 地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和軌道半徑r

D. 地球半徑R和地球表面的重力加速度g

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用多用電表歐姆擋測(cè)電阻,有許多注意事項(xiàng),下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.測(cè)量 前必須調(diào)零,而且每測(cè)量一次電阻都要重新調(diào)零
B.每次換擋后必須電阻調(diào)零
C.待測(cè)電阻如果是連接在電路中,應(yīng)把它先與其他元件斷開(kāi),再進(jìn)行測(cè)量
D.兩個(gè)表筆要與待測(cè)電阻接觸良好才能測(cè)得較準(zhǔn)確,因此,應(yīng)當(dāng)用兩手分別將兩個(gè)表筆與電阻兩端緊緊捏在一起

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,AB是真空中、面積很大的平行金屬板,O是一個(gè)可以連續(xù)產(chǎn)生粒子的粒子源,OA、B的距離都是l,F(xiàn)在AB之間加上電壓,電壓UAB隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。已知粒子源在交變電壓的一個(gè)周期內(nèi)可以均勻產(chǎn)生大量粒子,粒子質(zhì)量為m、電荷量為-q。這種粒子產(chǎn)生后,在電場(chǎng)力作用下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)粒子一旦碰到金屬板,它就附在金屬板上不再運(yùn)動(dòng),且電荷量同時(shí)消失,不影響A、B板電勢(shì)。不計(jì)粒子的重力,不考慮粒子之間的相互作用力。已知上述物理量l=0.6m,U0=1.2×103V,T=1.2×10-2s,m=5×10-10kg,q=1×10-7C。

1)在t=0時(shí)刻出發(fā)的微粒,會(huì)在什么時(shí)刻到達(dá)哪個(gè)極板?

2)在0~T/2范圍內(nèi),哪段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的微粒能到達(dá)B板?

3)到達(dá)B板的微粒中速度最大為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖是一輛汽車(chē)做直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖象,對(duì)相應(yīng)的線段所表示的運(yùn)動(dòng), 下列說(shuō)法正確的是(  )

A. AB段表示車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. BC段發(fā)生的位移大于CD段發(fā)生的位移

C. CD段運(yùn)動(dòng)方向和BC段運(yùn)動(dòng)方向相反

D. CD段運(yùn)動(dòng)速度大于BC段運(yùn)動(dòng)速度

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【題目】如圖,一理想變壓器的原線圈兩端接入電壓為的交變電流。原線圈匝數(shù)匝,副線圈匝數(shù)為匝,則

A. 副線圈中磁通量變化率的最大值為V

B. 將耐壓值為6V的電容器接在兩端,能正常工作

C. 把額定電壓為8V的小燈泡接在、兩端,小燈泡能正常工作

D. 把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在兩端,打點(diǎn)周期為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在xOy平面內(nèi),第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM是電場(chǎng)與磁場(chǎng)的邊界,OM與x軸負(fù)方向成45°角.在x<0且OM的左側(cè)空間存在著沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E=50 N/C,在y<0且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=0.2 T.一不計(jì)重力的帶負(fù)電的微粒,從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以v0=4×103 m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng),已知微粒所帶電荷量為q=-4×10-18 C,質(zhì)量為m=1×10-24 kg.求:

(1)帶電微粒第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界時(shí)的位置坐標(biāo)及經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界時(shí)的速度方向;

(2)帶電微粒最終離開(kāi)電、磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的位置坐標(biāo);

(3)帶電微粒在電、磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間(結(jié)果可以保留π).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在平面直角坐標(biāo)xOy中,第象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng),經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ60°角射入磁場(chǎng),最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng),如圖所示.不計(jì)粒子重力,求:

(1)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN;

(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;

(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t.

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