15.如圖所示,繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ=30°,皮帶在電動機(jī)的帶動下始終以v0=2m/s的速率運(yùn)行.現(xiàn)把一質(zhì)量m=10kg的工件(可看做質(zhì)點(diǎn))輕輕放在皮帶的底端,經(jīng)時(shí)間t=1.9s,工件被傳送到h=1.5m的皮帶頂端.取g=10m/s2.求:
(1)工件與皮帶間的動摩擦因數(shù)μ.
(2)在工件到達(dá)皮帶頂端過程中,由于摩擦產(chǎn)生的熱量是多少?

分析 (1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動平均速度推論,結(jié)合勻加速和勻速運(yùn)動的位移之和求出勻加速運(yùn)動的時(shí)間,根據(jù)速度時(shí)間公式求出加速度,結(jié)合牛頓第二定律求出動摩擦因數(shù).
(2)根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出相對滑動的位移大小,從而根據(jù)Q=f△x得出摩擦產(chǎn)生的熱量大。

解答 解:(1)工件運(yùn)動的位移x=$\frac{h}{sin30°}=\frac{1.5}{\frac{1}{2}}m=3m$,
則有:$\frac{{v}_{0}}{2}{t}_{1}+{v}_{0}{t}_{2}=x$,t1+t2=1.9s,
解得t1=0.8s,
則勻加速運(yùn)動的加速度${a}_{1}=\frac{{v}_{0}}{{t}_{1}}=\frac{2}{0.8}m/{s}^{2}=2.5m/{s}^{2}$,
根據(jù)牛頓第二定律得,${a}_{1}=\frac{μmgcos30°-mgsin30°}{m}$=μgcos30°-gsin30°,
解得μ=$\frac{\sqrt{3}}{2}$.
(2)勻加速運(yùn)動過程中的相對位移$△x={v}_{0}{t}_{1}-\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2{a}_{1}}=2×0.8-\frac{4}{5}m=0.8m$,
則摩擦產(chǎn)生的熱量Q=$μmgcos30°•△x=\frac{\sqrt{3}}{2}×100×\frac{\sqrt{3}}{2}×0.8$J=60J.
答:(1)工件與皮帶間的動摩擦因數(shù)μ為$\frac{\sqrt{3}}{2}$.
(2)在工件到達(dá)皮帶頂端過程中,由于摩擦產(chǎn)生的熱量是60J.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵理清工件在傳送帶上的運(yùn)動規(guī)律,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式綜合求解,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖,帶箭頭的線表示某一電場的電場線的分布情況,一帶電粒子在電場中運(yùn)動的軌跡如圖中虛線所示,若不計(jì)重力,則下列判斷正確的是(  )
A.若粒子從A向B運(yùn)動,則粒子帶正電
B.無論粒子如何運(yùn)動,粒子必帶正電
C.若粒子從B向A運(yùn)動,則其加速度大小不變
D.若粒子從B向A運(yùn)動,則其加速度大小減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,水平粗糙傳送帶AB距離地面的高度為h,以恒定速率v0順時(shí)針運(yùn)行.甲、乙兩滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))之間夾著一個(gè)壓縮輕彈 簧(長度不計(jì)),在AB的正中間位置輕放它 們時(shí),彈簧立即彈開,兩滑塊以相同的速率分別向左、右運(yùn)動.下列判斷不正確的是( 。
A.甲、乙滑塊可能同時(shí)從A、B兩端離開傳送帶
B.甲、乙滑塊剛離開彈簧時(shí)可能一個(gè)減速運(yùn)動、一個(gè)加速運(yùn)動
C.甲、乙滑塊可能落在傳送帶的左右兩側(cè),但距釋放點(diǎn)的水平距離一定不相等
D.甲、乙滑塊可能落在傳送帶的同一側(cè),且距釋放點(diǎn)的水平距離相等

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,正方形ABCD處在一個(gè)勻強(qiáng)電場中,電場線與正方形所在平面平行.已知A、B、C三點(diǎn)的電勢依次為φA=6.0V,φB=4.0V,φC=-2.0V.
(1)求D點(diǎn)的電勢φD
(2)在圖中畫出過A點(diǎn)的電場線和過D點(diǎn)的等勢線(要把作圖過程畫在圖上.只畫最后結(jié)果不能得分).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖1所示為示波器原理圖,若在示波器的“Y輸入”和“地”之間加上如圖2所示的電壓,而掃描范圍旋鈕置于“外X檔”,則此時(shí)屏上應(yīng)出現(xiàn)的情形是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.我們已經(jīng)知道,物體的加速度(a)同時(shí)跟合外力(F)和質(zhì)量(M)兩個(gè)因素有關(guān).要研究這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系的思想方法是控制變量法.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,一粗細(xì)均勻的銅制線圈寬度為l,線圈從某一高處自由下落,進(jìn)入一水平的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域,然后穿出磁場區(qū)域,磁場上下邊界的距離為3l,線圈的運(yùn)動過程中,線圈的上、下邊始終與磁場的邊界平行,線圈穿過磁場的過程中形狀不變,則線圈穿過磁場的v-t圖象可能是圖中的( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示的電路中,滑動變阻器的滑片P從a滑向b的過程中,三只理想電壓表示數(shù)變化的絕對值分別為△U1、△U2、△U3,下列各值可能出現(xiàn)的是( 。
A.V1增大,V2增大,V3減小
B.V1減小,V2減小,V3增大
C.V2的變化△U2與總電流的變化△I之比△U2/△I變小
D.V1的變化△U1與總電流的變化△I之比△U1/△I變小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn)A、B、C是一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn),AB的長度為0.8m,D為AB的中點(diǎn),如圖所示.已知電場線的方向平行于△ABC所在平面,A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為14V、6V和2V.設(shè)場強(qiáng)大小為E,一帶電荷量為1×10-6 C的正電荷從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力所做的功為W,則( 。
A.W=1.6×10-6 JB.W=1.2×10-5 JC.E>10 V/mD.E≤8 V/m

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