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(diǎn)間的距離為l＝5 m，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以v＝1 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝10 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的A點(diǎn)，已知小物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，在傳送帶將小物體從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)的過(guò)程中，求：(g取10 m/s2)              

(1)傳送帶對(duì)小物體做的功；

(2)電動(dòng)機(jī)做的功。

圖11

解析：(1)小物體輕放在傳送帶上時(shí)，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(dāng)小物體的速度為v＝1 m/s時(shí)，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(dòng)機(jī)做功使小物體機(jī)械能增加，同時(shí)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(duì)位移x′＝vt－at2＝0.2 m

摩擦熱Q＝μmgx′cos θ＝15 J

故電動(dòng)機(jī)做的功為W電＝W＋Q＝270 J。

答案：(1)255 J　(2)270 J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)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(diǎn)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(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)傳送帶不動(dòng)，物體從右端B點(diǎn)水平飛記，落在水平地面上的P點(diǎn)，B、P的水平距離OP為x=2m．g取10m/s2，求：
（1）當(dāng)傳送帶不動(dòng)，物體飛出B點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）若傳送帶以v=5m/s的速度順時(shí)針?lè)较騻魉停矬w會(huì)落在何處？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

風(fēng)能是一種環(huán)保型的可再生能源．據(jù)勘測(cè)，我國(guó)利用風(fēng)力資源至少有2.53×105MW，所以風(fēng)能是很有開發(fā)前途的能源．風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)的動(dòng)能通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程．某風(fēng)力發(fā)電機(jī)將傘氣的動(dòng)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(fēng)面積S=20m2．此風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)未畫出）供電，輸電線電阻不計(jì)．已知皮帶傳送裝置的電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)消耗電功率達(dá)到最大值的情況下，電動(dòng)機(jī)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(jī)械功率之比為1：5．重力加速度g取10m/s2．
（1）求此風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速v1=10m/s時(shí)輸出的電功率；
（2）求皮帶傳送裝置的電動(dòng)機(jī)消耗電功率達(dá)到最大值時(shí)，皮帶傳送裝置輸出的機(jī)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(diǎn)）無(wú)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(duì)靜止，當(dāng)貨箱被運(yùn)送至B處離開傳送帶時(shí)再將另一個(gè)相同的貨箱以相同的方式放到A處，如此反復(fù)，總保持傳送帶上有一個(gè)（也只有一個(gè)）貨箱．在運(yùn)送貨箱的過(guò)程中，傳送帶的運(yùn)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(dòng)機(jī)所消耗電功率始終不超過(guò)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(lái)源： 題型：閱讀理解

（18分）

       風(fēng)能是一種環(huán)保型的可再生能源。據(jù)勘測(cè)，我國(guó)利用風(fēng)力資源至少有2．53×105MW，所以風(fēng)能是很有開發(fā)前途的能源。風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)的動(dòng)能通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)將傘氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率=20％，空氣密度，其有效受風(fēng)面積S=20m2。此風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)未畫出）供電，輸電線電阻不計(jì)。已知皮帶傳送裝置的電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)消耗電功率達(dá)到最大值的情況下，電動(dòng)機(jī)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(jī)械功率之比為1：5。重力加速度g取10m／s2.

（1）求此風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速=10m／s時(shí)輸出的電功率；

（2）求皮帶傳送裝置的電動(dòng)機(jī)消耗電功率達(dá)到最大值時(shí)，皮帶傳送裝置輸出的機(jī)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(diǎn)）無(wú)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(duì)靜止，當(dāng)貨箱被運(yùn)送至B處離開傳送帶時(shí)再將另一個(gè)相同的貨箱以相同的方式放到A處，如此反復(fù)，總保持傳送帶上有一個(gè)（也只有一個(gè)）貨箱。，在運(yùn)送貨箱的過(guò)程中，傳送帶的運(yùn)行速度始終保持不變。若要保證皮帶傳送裝置的電動(dòng)機(jī)所消耗電功率始終不超過(guò)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(lái)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(zhǎng)16m，傳送帶以10m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上A端無(wú)初速放一質(zhì)量為0.5kg的物塊，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.5。求物塊從A運(yùn)動(dòng)到B所需時(shí)間。（sin37º=0.6，cos37º=0.8，g =10m/s2）

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