【題目】如圖所示,一足夠長的水平傳送帶以速度v0勻速運(yùn)動(dòng),質(zhì)量均為m的小物塊P和小物塊Q由通過滑輪組的輕繩連接,輕繩足夠長且不可伸長。某時(shí)刻物塊P從傳送帶左端以速度2v0沖上傳送帶,P與定滑輪間的繩子水平.已知物塊P與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,重力加速度為g,不計(jì)滑輪的質(zhì)量與摩擦。求:
(1)運(yùn)動(dòng)過程中小物塊P、Q的加速度大小之比;
(2)物塊P剛沖上傳送帶到右方最遠(yuǎn)處的過程中,PQ系統(tǒng)機(jī)械能的改變量;
(3)若傳送帶以不同的速度v(0<v<2v0)勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)v取多大時(shí)物塊P向右沖到最遠(yuǎn)處時(shí),P與傳送帶間產(chǎn)生的摩擦熱最小?最小值為多大?
【答案】(1) (2)ΔE=0 (3)
【解析】(1)設(shè)P的位移、加速度大小分別為s1、a1,Q的位移、加速度大小分別為s2、a2
因s1=2s2,故a1=2a2
(2)對(duì)P有:μmg+T=ma1
對(duì)Q有:mg–2T=ma2
得:T=0.35mg,a1=0.6g
P先減速到與傳送帶速度相同,設(shè)位移為x1
共速后,由于f=μmg<mg,P不可能隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng),繼續(xù)向右減速
設(shè)此時(shí)P加速度為a1′,Q的加速度為
對(duì)P有:T–μmg=ma1′,對(duì)Q有:mg–2T=ma2′
解得:a1′=0.2g
設(shè)減速到0位移為x2,
PQ系統(tǒng)機(jī)械能的改變量等于摩擦力對(duì)P做的功,ΔE=–μmgx1+μmgx2=0
(3)第一階段P相對(duì)皮帶向前,相對(duì)路程:
第二階段相對(duì)皮帶向后,相對(duì)路程:
摩擦產(chǎn)生的熱Q=μmg(s1+s2)=
當(dāng)時(shí),
摩擦熱最小
【名師點(diǎn)評(píng)】本題考查牛頓第二定律及功能關(guān)系,要注意正確掌握功能的轉(zhuǎn)化關(guān)系,明確熱量等于摩擦力與相對(duì)位移的乘積。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在同一坐標(biāo)系內(nèi),如圖所示,根據(jù)圖線可知下列說法正確的是( )
A. 反映Pr變化的圖線是b
B. 電源電動(dòng)勢(shì)約為8 V
C. 當(dāng)外電阻約為2 Ω時(shí),輸出功率最大
D. 當(dāng)電流為0.5 A時(shí),外電路的電阻約為6 Ω
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】避險(xiǎn)車道是避免惡性交通事故的重要設(shè)施,由制動(dòng)坡床和防撞設(shè)施等組成,如圖豎直平面內(nèi),制動(dòng)坡床視為與水平面夾角為的斜面。一輛長12 m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿?dòng)坡床,當(dāng)車速為23 m/s時(shí),車尾位于制動(dòng)坡床的低端,貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動(dòng),當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)了4 m時(shí),車頭距制動(dòng)坡床頂端38 m,再過一段時(shí)間,貨車停止。已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍,貨物與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4;貨車在制動(dòng)坡床上運(yùn)動(dòng)受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0.44倍。貨物與貨車分別視為小滑塊和平板,取。求:
(1)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向;
(2)制動(dòng)坡床的長度。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角為37°,長為l=16 m的傳送帶,轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v=10 m/s,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,在傳送帶頂端A處無初速度地釋放一個(gè)質(zhì)量為m=0.5 kg的物體。已知sin 37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2。求:
(1)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物體從頂端A滑到底端B的時(shí)間;
(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物體從頂端A滑到底端B的時(shí)間。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】德國馬克斯·普朗克射電天文學(xué)研究所2013年發(fā)表聲明說,它領(lǐng)銜的國際研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)宇宙中有一顆中子星及其伴星的觀測(cè),發(fā)現(xiàn)雙星相互繞轉(zhuǎn)會(huì)發(fā)出引力波,導(dǎo)致能量損耗,使雙星之間距離縮小,軌道周期縮短,雙星軌道周期變化值為每年8微秒。這一發(fā)現(xiàn)可以驗(yàn)證的理論是
A.萬有引力定律B.作用力和反作用力定律
C.慣性定律D.廣義相對(duì)論
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一水平的足夠長的淺色長傳送帶與平板緊靠在一起,且上表面在同一水平面。傳送帶上左端放置一質(zhì)量為m=1 kg的煤塊(視為質(zhì)點(diǎn)),煤塊與傳送帶及煤塊與平板上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為均為μ1=0.1。初始時(shí),傳送帶與煤塊及平板都是靜止的,F(xiàn)讓傳送帶以恒定的向右加速度a=3 m/s2開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)其速度達(dá)到v=1.5 m/s后,便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過一段時(shí)間,煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后,煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng),隨后在平穩(wěn)滑上右端平板上的同時(shí),在平板右側(cè)施加一個(gè)水平恒力F=17 N,F(xiàn)作用了0.5 s時(shí)煤塊與平板速度恰相等,此時(shí)刻撤去F。最終煤塊沒有從平板上滑下,已知平板質(zhì)量M=4 kg,(重力加速度為g=10 m/s2)。求:
(1)傳送帶上黑色痕跡的長度;
(2)有F作用期間平板的加速度大;
(3)平板上表面至少多長(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,方形木箱質(zhì)量為M,其內(nèi)用兩輕繩將一質(zhì)量m=2.0kg的小球懸掛于P、Q兩點(diǎn),兩細(xì)繩與水平的車頂面的夾角分別為60°和30°.水平傳送帶AB長l=24 m,以v=4 m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),木箱與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)= ,(g=10m/s2)求:
(1)設(shè)木箱為質(zhì)點(diǎn),且木箱由靜止放到傳送帶上,那么經(jīng)過多長時(shí)間木箱能夠從A運(yùn)動(dòng)到傳送帶的另一端B處;
(2)木箱放到傳送帶上A點(diǎn)后,在木箱加速的過程中,繩P和繩Q的張力大小分別為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“他以超乎常人的智力,第一個(gè)證明了行星的運(yùn)動(dòng)與形狀,彗星的軌道與海洋的潮汐。”材料中“他”的偉大貢獻(xiàn)是( )
A.提出了“日心說”B.提出了相對(duì)論
C.提出了量子論D.提出了物體運(yùn)動(dòng)三大定律和萬有引力定律
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】物體以v0的速度水平拋出,當(dāng)其豎直分位移與水平分位移大小相等時(shí),下列說法中正確的是( )
A.豎直分速度與水平分速度大小相等
B.瞬時(shí)速度的大小為 v0
C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
D.運(yùn)動(dòng)位移的大小為
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