13．如圖所示，工廠利用傾角θ=30°的皮帶傳輸機，依次將輕放在皮帶底端每包質(zhì)量為m=50Kg的貨物從地面運送到高出水平地面的h=2.5m平臺上，傳輸機的皮帶以v=1m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動且不打滑．已知貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)均為μ=$\frac{{2\sqrt{3}}}{5}$．若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2．
求（1）每包貨物從地面運送到平臺上所用的時間t．
（2）皮帶傳輸機由電動機帶動，每包貨物從地面運送到平臺上電動機需要多做多少功．

分析 （1）由牛頓第二定律可求得加速度，再由運動學(xué)公式可求出勻加速運動的時間，再由勻速運動規(guī)律可求得勻速過程的時間；
（2）對運動過程由功能關(guān)系分析求解即可求得多做的功．

解答 解：（1）設(shè)貨物加速運動的加速度為a、時間為t1、位移為x1，則：μmgcosθ-mgsinθ=ma
解得：a=1m/s2
時間t1=$\frac{v}{a}$=$\frac{1}{1}$=1s
位移x1=$\frac{1}{2}$a1t12=$\frac{1}{2}$×1×1=0.5m
貨物勻速運動時間t2為：t2=$\frac{2h-{x}_{1}}{v}$=$\frac{5-0.5}{1}$=4.5s
故貨物從地面運送到平臺上所用的時間t為：t=t1+t2=1+4.5=5.5s           
（2）對運動過程由功能關(guān)系可知：多做的功等于摩擦力與相對位移的乘積以及增加的動能和重力勢能；
則有：
$w=μmgcosθ•△x+mgh+\frac{1}{2}m{v^2}$
△x=vt-x1
聯(lián)立解得w=1425J    
答：（1）每包貨物從地面運送到平臺上所用的時間t為5.5s；
（2）皮帶傳輸機由電動機帶動，每包貨物從地面運送到平臺上電動機需要多做功1425J．

點評 本題考查功能關(guān)系及牛頓第二定律的應(yīng)用，要注意正確分析過程，同時注意明確摩擦力與相對位移的乘積為增加的內(nèi)能．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖是通過理想變壓器降壓給用戶供電的示意圖．變壓器輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時輸入電壓不會有大的波動．輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的電阻用R0表示，開關(guān)S閉合后，相當(dāng)于接入電路中工作的用電器增加．則關(guān)于開關(guān)S閉合后，以下說法正確的是（　�。�
A．電表V1示數(shù)不變，V2示數(shù)減小B．電表A1示數(shù)增大、A2示數(shù)增大
C．原線圈輸入功率減小D．電阻R1兩端的電壓減小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強度大小B=$\frac{\sqrt{2}}{10}$T的水平勻強磁場中，線框面積S=0.5m2，線框電阻不計．線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω=200rad/s勻速轉(zhuǎn)動，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220V，60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10A，下列說法正確的是（　�。�
A．中性面位置穿過線框的磁通量為零
B．線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為500$\sqrt{2}$V
C．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25：22
D．允許變壓器輸出的最大功率為5000W

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．圖中A為貼近地表運行的人造衛(wèi)星，B為同步通信衛(wèi)星，則下述表述正確的是（　�。�
A．近地衛(wèi)星A的角速度小于地球自轉(zhuǎn)的角速度
B．在同步通信衛(wèi)星B上，可使用天平、水銀氣壓計、水銀溫度計，但不能用彈簧測力計
C．A的向心加速度大于B的向心加速度，若A、B質(zhì)量相同，發(fā)射B衛(wèi)星比發(fā)射A衛(wèi)星需要消耗更多的能量
D．在同步衛(wèi)星軌道上，衛(wèi)星的重力小于在地球表面時受到的重力

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示，質(zhì)量為M傾角為θ=30°的斜面體放在水平地面上，質(zhì)量為m的物體A放在的斜面上時，恰好能勻速下滑．現(xiàn)用細(xì)線系住物體A，并平行于斜面向上繞過光滑的定滑輪，另一端系住質(zhì)量也為m的物體B，讓物體B以一定的初速度向下運動，在物體A、B運動過程中斜面體保持靜止不動，下列敘述中正確的是（　�。�
A．物體A加速向上運動B．物體B處于超重狀態(tài)
C．地面對斜面體沒有摩擦力作用D．地面對斜面體的摩擦力向左

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．某實驗小組用如圖甲所示裝置測量木板對木塊的摩擦力所做的功．實驗時，木塊在重物牽引下向右運動，重物落地后，木塊繼續(xù)向右做勻減速運動．圖乙是重物落地后打點計時器打出的紙帶，紙帶上的小黑點是計數(shù)點，相鄰的兩計數(shù)點之間還有4個點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖乙所示．已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz．

（1）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可計算出打點計時器在打下A點、B點時木塊的速度vA、vB，其中vA=0.72m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）要測量在AB段木板對木塊的摩擦力所做的功WAB，還應(yīng)測量的物理量是B．（填入物理量前的字母）
A．木板的長度l　    　B．木塊的質(zhì)量m1       C．木板的質(zhì)量m2
D．重物的質(zhì)量m3       E．木塊運動的時間t    F．AB段的距離xAB
（3）在AB段木板對木塊的摩擦力所做的功的關(guān)系式WAB=$\frac{1}{2}{m}_{1}（{v}_{A}^{2}-{v}_{B}^{2}）$．（用vA、vB和第（2）問中測得的物理量的字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．用如圖所示裝置可驗證機械能守恒定律．輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物塊A、B，物塊B上放置一金屬片C．鐵架臺上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物塊B正下方．系統(tǒng)靜止時，金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h．由此釋放B，系統(tǒng)開始運動，當(dāng)物塊B穿過圓環(huán)時，金屬片C被擱置在圓環(huán)上．兩光電門固定在鐵架臺上的P1、P2處，通過數(shù)字計時器可測出物塊B通過P1、P2這段距離的時間．
（1）若測得P1、P2之間的距離為d，物塊B通過這段距離的時間為t，則物塊B剛穿過圓環(huán)后的速度v=$\fracmxbmala{t}$．
（2）若物塊A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，該實驗中驗證下面哪個等式成立即可驗證機械能守恒定律．正確選項為C．
A．mgh=$\frac{1}{2}$Mv2       B．mgh=Mv2 C．mgh=$\frac{1}{2}$（2M+m）v2        D．mgh=$\frac{1}{2}$（M+m）v2
（3）改變物塊B的初始位置，使物塊B由不同的高度落下穿過圓環(huán)，記錄各次高度差h以及物塊B通過P1、P2這段距離的時間t，以h為縱軸，以$\frac{1}{{t}^{2}}$（填“t2”或“$\frac{1}{{t}^{2}}$”）為橫軸，通過描點作出的圖線是一條過原點的直線，該直線的斜率大小為k=$\frac{{（{2M+m}）{d^2}}}{2mg}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

2．如圖所示，一個$\frac{1}{4}$透明球體放置在水平面上，一束藍(lán)光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點．已知∠BOC=30°，∠BCO=30°，該球體對藍(lán)光的折射率為$\sqrt{3}$；若換用一束紅光同樣從A點水平射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置偏右（填“偏左”、“偏右”或“不變”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，光滑水平桌面上開一個光滑小孔，從孔中穿一根細(xì)繩，繩一端系一個小球，另一端用力F1向下拉，以維持小球在光滑水平面上做半徑為R1的勻速圓周運動，今改變拉力，當(dāng)大小變?yōu)镕2，使小球仍在水平面上做勻速圓周運動，但半徑變?yōu)镽2，小球運動半徑由R1變?yōu)镽2過程中拉力對小球做的功多大？

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同步練習(xí)冊答案