12.水平傳送帶長L=2.5m,并以速度v=6m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,現(xiàn)將一質(zhì)量為m=1kg的小木塊輕放在傳送帶的最左端,木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,另有一半徑為R=0.5m的豎直光滑半圓弧軌道與傳送帶的最右端B點(diǎn)平滑相接,木塊可視為質(zhì)點(diǎn),已知木塊滑上圓軌道后恰能通過圓弧最高點(diǎn)C,求木塊在傳送帶上運(yùn)動過程與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能.

分析 對滑塊進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律求出滑塊在水平面上的加速度,然后求出加速的時間與加速階段的位移,求出物塊相對于傳送帶的位移,最后由Q=fs相對求出.

解答 解:物塊在水平方向受到摩擦力的作用,f=μN(yùn)=μmg=0.5×1×0=5N
物塊的加速度:a=$\frac{f}{m}=\frac{5}{1}=5m/{s}^{2}$
滑過傳送帶后物塊的速度:$v′=\sqrt{2aL}=\sqrt{2×5×2.5}=5$m/s<6m/s
可知物塊在傳送帶上一直做勻加速直線運(yùn)動.
加速的時間:t=$\frac{v′}{a}=\frac{5}{5}=1$s
這段時間內(nèi)傳送帶的位移:x=vt=6×1=6m
物塊與傳送帶之間的相對位移:△x=x-L=6-2.5=3.5m
產(chǎn)生的內(nèi)能:Q=f△x=5×3.5=17.5J
答:系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能是17.5J

點(diǎn)評 本題主要考查了傳送帶問題,要注意物體在傳送帶上的運(yùn)動可能是一直加速,也可能是先加速后勻速,要注意對運(yùn)動過程的分析.

練習(xí)冊系列答案
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A.FT=mg,F(xiàn)N=$\sqrt{3}$mgB.FT=$\frac{{2\sqrt{3}}}{3}$mg,F(xiàn)N=$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$mg
C.FT=$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$mg,F(xiàn)N=$\frac{{2\sqrt{3}}}{3}$mgD.FT=$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$mg,F(xiàn)N=2mg

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20.從地面豎直上拋一物體A,同時在離地面某一高度處有一物體B自由下落,兩物體在空中同
時到達(dá)同一高度時速度大小均為v,則下列說法正確的是( 。
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C.物體A上升的最大高度和物體B開始下落時高度相同
D.兩物體在空中到達(dá)的同一高度一定是物體B開始下落時高度的一半

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7.在物理學(xué)理論建立的過程中,有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn),關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說法正確的是( 。
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B.伽利略創(chuàng)造了把實(shí)驗和邏輯推理和諧結(jié)合起來的科學(xué)研究方法
C.開普勒認(rèn)為,在高山上水平拋出一物體,只要速度足夠大就不會再落在地球上
D.卡文迪許發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并通過實(shí)驗測出了引力常量

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17.一輛轎車沿平直公路向東行駛,前一半時間內(nèi)的平均速度為60m/s,接著一半時間內(nèi)的平均速度為30m/s,則整個時間段內(nèi)的平均速度為45 m/s.

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1.某興趣小組設(shè)計了一種發(fā)電裝置,如圖1所示.在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角α均為$\frac{π}{2}$,磁場均沿半徑方向.匝數(shù)為N 的矩形線圈abcd 的邊長ab=cd=L、bc=ad=2L.線圈以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動,bc和ad 邊同時進(jìn)入磁場.在磁場中,兩條邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向始終與兩邊的運(yùn)動方向垂直.線圈的總電阻為r,外接電阻為R.求:

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