精英家教網(wǎng)如圖所示,傳送帶以v0=5m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動,水平部分AB=s=1.5m,一質(zhì)量為m=0.4kg的小工件由A點輕輕放上傳送帶,工件與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ1=
3
6
,工件在B處無能量損失且恰好能滑到最高點P,已知BP=L=0.6m,斜面與水平面的夾角為θ=30°,g=10m/s2,不計空氣阻力,則可判定( 。
A、工件從A到B先做勻加速運動再做勻速運動
B、工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.3
C、工件運動到B點時摩擦力的功率為6W
D、工件從A運動到P的過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為4.2J
分析:根據(jù)牛頓第二定律求出工件在斜面上的加速度,結(jié)合速度位移公式求出工件在B點的速度,從而確定工件在A到B的運動情況,根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合運動學(xué)公式求出工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù).根據(jù)摩擦力的大小求出工件運動到B點時摩擦力的功率,通過摩擦力與相對位移的乘積求出在AB段產(chǎn)生的熱量,結(jié)合在斜面上克服摩擦力做功大小求出產(chǎn)生的熱量,從而得出總熱量.
解答:解:A、工件在斜面上運行的加速度a=
mgsinθ+μmgcosθ
m
=gsinθ+μgcosθ=5+
3
6
×10×
3
2
=7.5m/s2
根據(jù)速度位移公式得,B點的速度vB=
2aL
=
2×7.5×0.6
m/s=3m/s<v0,可知傳送帶一直做勻加速直線運動.故A錯誤.
B、根據(jù)速度位移公式得,vB2=2a′s,解得:a′=
vB2
2s
=
9
3
=3m/s2
,根據(jù)牛頓第二定律得:a′=
μ′mg
m
=μ′g
,解得:μ′=0.3.故B正確.
C、工件運動到B點時摩擦力的功率P=fvB=μ′mgvB=0.3×4×3W=3.6W.故C錯誤.
D、從A到B的過程中,工件的運行的時間t=
vB
a′
=
3
3
s=1s
,則傳送帶運行的位移x=v0t=5m.
工件相對于傳送帶的位移△x=x-s=3.5m,則在A到B段產(chǎn)生的熱量Q1=μ′mg△x=0.3×4×3.5J=4.2J.
在斜面上產(chǎn)生的熱量Q2=μmgcosθL=
3
6
×4×
3
2
×0.6J
=0.6J.
則工件從A運動到P的過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為4.8J.故D錯誤.
故選:B.
點評:解決本題的關(guān)鍵理清工件在傳送帶和斜面上的運動規(guī)律,結(jié)合牛頓第二定律和運動學(xué)公式進(jìn)行求解,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,傳送帶以v為10m/s的速度向左勻速運行,BC段長L為2m,半徑R為1.8m的光滑圓弧槽在B點與水平傳送帶相切.質(zhì)量m為0.2kg的小滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ為0.5,g取10m/s2,不計小滑塊通過連接處的能量損失.求:
(1)小滑塊從M處無初速度滑下,到達(dá)底端B時的速度;
(2)小滑塊從M處無初速度滑下后,在傳送帶上向右運動的最大距離以及此過程產(chǎn)生的熱量;
(3)將小滑塊無初速度放在傳送帶C端,要使小滑塊能通過N點,傳送帶BC段至少為多長?

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如圖所示,傳送帶以v=10m/s的速度逆時針運動,與水平面夾角θ=37°,傳送帶A 端到B 端距離L=29m.在傳送帶頂部A 端靜止釋放一小物體,物體與傳送帶間動摩擦因數(shù) μ=0.5,g=10m/s2.試求物體從A 運動到底部B的時間 tAB

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,傳送帶以v為7
2
m/s速度向左勻速運行,DE段長L為4m,半徑R為1.8m的光滑半圓弧槽在D點與水平傳送帶相切,半圓弧槽末端D點靜止放置一質(zhì)量m2為0.4kg的小滑塊Q,一質(zhì)量m1為0.2kg的小滑塊P從C處無初速度滑下,到達(dá)最底端與小滑塊發(fā)生彈性正碰,兩滑塊都可以視為質(zhì)點,且與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ均為0.5,g取10m/s2,不計小滑塊通過連接處的能量損失.求:
(1)小滑塊P從C處無初速度滑下,到軌道底端D碰撞剛結(jié)束的瞬間速度
(2)小滑塊Q第一次碰撞后向右運動的最大距離以及此過程產(chǎn)生的熱量
(3)移走小滑塊Q,將小滑塊P無初速度放在傳送帶E端,要使小滑塊能通過A點,傳送帶DE段至少為多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,傳送帶以v為10m/s速度向左勻速運行,BC段長L為2m,半徑R為1.8m的光滑圓弧槽在B點與水平傳送帶相切,質(zhì)量m為0.2kg的小滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ為0.5,g取10m/s2,不計小滑塊通過連接處的能量損失,求:(1)小滑塊從M處無初速度滑下,到達(dá)底端B時的速度;(2)小滑塊從M處無初速度滑下后,在傳送帶向右運少為多長?

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科目:高中物理 來源:2013-2014貴州遵義湄潭中學(xué)高三上第二次月考物理試卷(解析版) 題型:計算題

(18分)如圖所示,傳送帶以v=10m/s的速度逆時針運動,與水平面夾角θ=370 ,傳送帶A 端到B 端距離L=29m。在傳送帶頂部A 端靜止釋放一小物體,物體與傳送帶間動摩擦因數(shù) μ=0.5 ,g=10m/s2。試求物體從A 運動到底部B的時間。

 

 

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