如圖11所示，傳送帶與水平面之間的夾角為θ＝30°，其上A、B兩點間的距離為l＝5 m，傳送帶在電動機的帶動下以v＝1 m/s的速度勻速運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝10 kg的小物體(可視為質(zhì)點)輕放在傳送帶的A點，已知小物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝，在傳送帶將小物體從A點傳送到B點的過程中，求：(g取10 m/s2)              

(1)傳送帶對小物體做的功；

(2)電動機做的功。

圖11

解析：(1)小物體輕放在傳送帶上時，受力分析如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律得

沿斜面方向：μmgcos θ－mgsin θ＝ma

可知，小物體上升的加速度為a＝2.5 m/s2

當小物體的速度為v＝1 m/s時，位移x＝＝0.2 m

然后小物體將以v＝1 m/s的速度完成4.8 m的路程，由功能關(guān)系得：W＝ΔEp＋ΔEk＝mglsin θ＋mv2＝255 J

(2)電動機做功使小物體機械能增加，同時小物體與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生熱量Q，由v＝at得t＝＝0.4 s

相對位移x′＝vt－at2＝0.2 m

摩擦熱Q＝μmgx′cos θ＝15 J

故電動機做的功為W電＝W＋Q＝270 J。

答案：(1)255 J　(2)270 J

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖11所示，光滑弧形軌道下端與水平傳送帶上表面等高，軌道上的A點到傳送帶的豎直距離和傳送帶上的表面到地面的距離為均為h=5m，把一物體放在A點由靜止釋放，當傳送帶不動，物體從右端B點水平飛記，落在水平地面上的P點，B、P的水平距離OP為x=2m．g取10m/s2，求：
（1）當傳送帶不動，物體飛出B點時的速度；
（2）若傳送帶以v=5m/s的速度順時針方向傳送，物體會落在何處？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

風能是一種環(huán)保型的可再生能源．據(jù)勘測，我國利用風力資源至少有2.53×105MW，所以風能是很有開發(fā)前途的能源．風力發(fā)電是將風的動能通過風力發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能的過程．某風力發(fā)電機將傘氣的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率η=20%，空氣密度ρ=1.3kg/m3，其有效受風面積S=20m2．此風力發(fā)電機輸出U=250V穩(wěn)定的直流電壓，用它給如圖11所示的皮帶傳送裝置的電動機（電動機未畫出）供電，輸電線電阻不計．已知皮帶傳送裝置的電動機的額定電壓U額=250V，允許消耗電功率的最大值P電m=500W，線圈電阻R=5.0Ω，在該電動機消耗電功率達到最大值的情況下，電動機及皮帶傳送裝置各部分由于摩擦而損耗的功率與皮帶傳送裝置輸出的機械功率之比為1：5．重力加速度g取10m/s2．
（1）求此風力發(fā)電機在風速v1=10m/s時輸出的電功率；
（2）求皮帶傳送裝置的電動機消耗電功率達到最大值時，皮帶傳送裝置輸出的機械功率；
（3）已知傳送帶兩端A、B之間距離s=10m，高度差h=4.0m．現(xiàn)將一貨箱（可視為質(zhì)點）無初速地放到傳送帶上A處，經(jīng)t=1.0s后貨箱與傳送帶保持相對靜止，當貨箱被運送至B處離開傳送帶時再將另一個相同的貨箱以相同的方式放到A處，如此反復，總保持傳送帶上有一個（也只有一個）貨箱．在運送貨箱的過程中，傳送帶的運行速度始終保持v2=1.0m/s不變．若要保證皮帶傳送裝置的電動機所消耗電功率始終不超過P電m=500W，貨箱的質(zhì)量應(yīng)滿足怎樣的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（18分）

       風能是一種環(huán)保型的可再生能源。據(jù)勘測，我國利用風力資源至少有2．53×105MW，所以風能是很有開發(fā)前途的能源。風力發(fā)電是將風的動能通過風力發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能的過程。某風力發(fā)電機將傘氣的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率=20％，空氣密度，其有效受風面積S=20m2。此風力發(fā)電機輸出U=250V穩(wěn)定的直流電壓，用它給如圖11所示的皮帶傳送裝置的電動機（電動機未畫出）供電，輸電線電阻不計。已知皮帶傳送裝置的電動機的額定電壓U額=250V，允許消耗電功率的最大值P電m=500W，線圈電阻R=5．0Ω，在該電動機消耗電功率達到最大值的情況下，電動機及皮帶傳送裝置各部分由于摩擦而損耗的功率與皮帶傳送裝置輸出的機械功率之比為1：5。重力加速度g取10m／s2.

（1）求此風力發(fā)電機在風速=10m／s時輸出的電功率；

（2）求皮帶傳送裝置的電動機消耗電功率達到最大值時，皮帶傳送裝置輸出的機械功率；

（3）已知傳送帶兩端A、B之間距離s=10m，高度差h=4．0m�，F(xiàn)將一貨箱（可視為質(zhì)點）無初速地放到傳送帶上A處，經(jīng)t=1．0s后貨箱與傳送帶保持相對靜止，當貨箱被運送至B處離開傳送帶時再將另一個相同的貨箱以相同的方式放到A處，如此反復，總保持傳送帶上有一個（也只有一個）貨箱。，在運送貨箱的過程中，傳送帶的運行速度始終保持不變。若要保證皮帶傳送裝置的電動機所消耗電功率始終不超過P電m=500W，貨箱的質(zhì)量應(yīng)滿足怎樣的條件。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（12分）如圖11所示，傳送帶與水平地面的傾角θ為37°，AB長16m，傳送帶以10m/s的速率逆時針轉(zhuǎn)動，在傳送帶上A端無初速放一質(zhì)量為0.5kg的物塊，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ為0.5。求物塊從A運動到B所需時間。（sin37º=0.6，cos37º=0.8，g =10m/s2）

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