【題目】如圖所示為一水平皮帶運輸機,現(xiàn)在令皮帶上只允許有一袋水泥,人將一袋水泥無初速度地放在皮帶左端,水泥相對于皮帶滑動時可在皮帶上劃出痕跡,皮帶足夠長,水泥袋在運行過程中最終都會與皮帶達到共速,皮帶右面有一半徑為R的光滑豎直半圓軌道,軌道的最低點與皮帶相切,最高點為A。已知水泥的質量為m,重力加速度為g,水泥可當做質點,水泥和皮帶之間的動摩擦因數(shù)為μ。

(1)若水泥從放到皮帶上到相對傳送帶靜止所用時間為t,求電動機由于傳送水泥多消耗的電能;

(2)若要水泥沿豎直半圓軌道到達A點,求皮帶運行速度滿足的條件。

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)設皮帶的速度為v,對水泥,根據(jù)牛頓第二定律

μmg=ma

速度為

v=at

位移為

對皮帶有

S皮帶=vt

水泥在皮帶上劃出的痕跡

S痕跡=S皮帶-S水泥

聯(lián)立以上方程可得

在時間t內,皮帶與水泥的摩擦生熱為

Q=μmgS痕跡=

水泥獲得的動能為

Ek=mv2=

所以電動機多消耗的電能為

W=Q+Ek=

(2)若水泥能夠通過最高點,則在最高點有

最低點到最高點,對水泥列動能定理

聯(lián)立得到

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,帶電量之比為qAqB=13的帶電粒子A、B,先后以相同的速度從同一點垂直射入水平放置的兩平行金屬板間的勻強電場中,不計重力,帶電粒子偏轉后打在同一極板上,水平飛行距離之比xAxB=21,則兩粒子質量和飛行時間之比分別為(

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(1)能進入勻強磁場B2的帶電粒子的初速度v;

(2)CE的長度L

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【題目】如圖(a)所示,光滑且足夠長的平行金屬導軌 MN、PQ 固定在同一平面內,與水平面的夾角 37°,兩導軌間距 L=0.3m。導軌電阻忽略不計,其間連接有固定電阻 R=1.0Ω。導軌上有一質量 m=0.2kg、電阻 r=0.2Ω 的金屬桿 ab,整個裝置處于磁感應強度 B=0.5T 的勻強磁場中,磁場方向垂直斜面向下。利用沿斜面方向外力 F 拉金屬桿 ab,使之由靜止開始運動,電壓傳感器可將 R 兩端的電壓 U 即時采集并輸入計算機,獲得電壓 U 隨時間 t 變化的關系如圖(b)所示:(g 10m/s2, sin 37° 0.6 , cos37° 0.8

(1)證明金屬桿做勻加速直線運動,并計算加速度的大;

(2)求第 4s 末外力 F 的瞬時功率;

(3)如果外力從靜止開始拉動桿 4s 所做的功為 4.2J,求回路中電阻 R 上產(chǎn)生的焦耳熱(結果保留兩位有效數(shù)字)。

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【題目】某學習小組做探究“合力的功與物體速度變化的關系”的實驗裝置如圖所示,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,橡皮筋對小車做的功記為W,當用2條、3完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3實驗時,使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致,每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出,打點計時器的工作頻率為50Hz

(1)實驗中,小車會受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力,則下面操作正確的是______

A.放開小車,能夠自由下滑即可

B.輕推小車,能夠勻速下滑即可

C.放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可

D.輕推拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可

(2)根據(jù)第4次實驗的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度為________m/s。

(3)若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的Wv圖像如下圖所示,符合實際的是圖_______

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A.只有起立過程,才能出現(xiàn)失重的現(xiàn)象

B.只有下蹲過程,才能出現(xiàn)超重的現(xiàn)象

C.下蹲的過程,先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象

D.起立”“下蹲的過程,都能出現(xiàn)超重和失重的現(xiàn)象

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A.環(huán)先做加速運動再做勻速運動

B.0~2s 內環(huán)的位移大于 2.5m

C.2s 時環(huán)的加速度為5m/s2

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B. 由公式 可知:電場強度與檢驗電荷受到的電場力成正比,與檢驗電荷的電荷量成反比

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