分析 (1)小物體輕輕地放在運輸帶上面,物體在滑動摩擦力作用下做勻加速運動,對物體進行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,由運動學公式求勻加速到速度與運輸帶等速的時間和通過的位移,再分析等速后物體的運動情況,從而求得物體運動到運輸帶右端時的速度v.
(2)先求出小物體在運輸帶上運動時兩者的相對位移,從而求得摩擦生熱,再由能量守恒定律求解.
解答 解:(1)小物體在傳送帶上運動,由牛頓第二定律得:μ1mg=ma1;
得 a1=μ1g=5m/s2
物體與傳送帶速度相同所用的時間為t,則 v0=a1t
得 t=$\frac{{v}_{0}}{{a}_{1}}$=$\frac{5}{5}$=1s
小物體通過的距離為 x1=$\frac{1}{2}{a}_{1}{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×5×{1}^{2}$=2.5m<x=3m
所以小物體先做勻加速運動,后做勻速運動,到達右端時速度與傳送帶相同為v0=5m/s.
(2)設小物體在斜面上的加速度為a2,由牛頓第二定律得
mgsinθ+μ2mgcosθ=ma2
因小物體到達斜面最高點P時速度恰好為零,由運動學方程得 v2=2a2L
聯(lián)立解得 μ=0.5
(3)小物體在運輸帶上勻加速運動時,運輸帶的位移為 x′=v0t=5×1m=5 m.
小物體與運輸帶的相對路程為△x=x′-x1=5m-2.5m=2.5 m.
小物體與運輸帶間產(chǎn)生的熱量為 Q=μ1mg△x=0.5×0.4×10×2.5=5J
電動機多輸出的能量為△E=Q+$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=5+$\frac{1}{2}×0.4×{5}^{2}$=10J
答:
(1)小物體運動到運輸帶右端時的速度v的大小是5m/s;
(2)小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ2是0.5;
(3)由于傳送小物體而使帶動傳送帶的電動機多輸出的能量為10J.
點評 此題認真分析物體的過程是解決問題的關鍵,要知道摩擦生熱與相對位移有關.第3問也可以這樣求:電動機多輸出的能量等于傳送帶克服摩擦力做的功.即△E=μ1mgx′=10J.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 增加15N | B. | 減小15N | C. | 減小7.5N | D. | 保持不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 水平風力F越大,球平衡時,細線所受拉力越小 | |
B. | 當風速v=3 m/s時,F(xiàn)的大小恰好等于球的重力的$\sqrt{3}$倍 | |
C. | 當風速v=6 m/s時,θ=90° | |
D. | 換用半徑相等,但質量較小的球,則當θ=60°時,v大于3m/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 釋放瞬間小球的加速度大小為$\frac{\sqrt{3}}{2}$g | |
B. | 小球的機械能先增大后減小 | |
C. | 小球下滑到最低點過程中,彈簧的彈性勢能為mgh | |
D. | 當彈簧與桿垂直時,小球的動能最大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 大小為3F,方向與5F方向相同 | B. | 大小為3F,方向與6F方向相同 | ||
C. | 大小為6F,方向與5F方向相同 | D. | 大小為6F,方向與6F方向相同 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | a車與b車一定相遇兩次 | |
B. | 在t2時刻b車的運動方向發(fā)生改變 | |
C. | t1到t2時間內(nèi)某時刻兩車的加速度可能相同 | |
D. | t1到t2時間內(nèi)b車會追上并超越a車 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物體到達各點的速率vB:vC:vD:vE=1:2:3:4 | |
B. | 物體到達各點經(jīng)歷的時間tE=2tB=$\sqrt{2}$tc=$\frac{2}{\sqrt{3}}$tD | |
C. | 物體從A 運動到E全過程的平均速度等于B點的瞬時速度 | |
D. | 物體通過每一部分時,其速度增量vB-vA=vC-vB=vD-vC=vE-vD |
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