9.如圖所示,水平傳送帶長L=3m,以v=3m/s的速率運行.一物塊(可視為質點)質量m=10kg,以v0=1m/s的水平初速度從A端滑上傳送帶,被傳送到B端,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2,在運送該物塊的過程中,求:
(1)摩擦力對物塊做的功W;
(2)物塊與傳送帶間的摩擦生熱Q;
(3)不計輪軸處的摩擦,因傳送物塊電動機多消耗的電能E.

分析 (1)根據(jù)牛頓第二定律求出物塊剛開始運動時的加速度.根據(jù)勻變速直線運動速度時間公式求出求出煤塊加速運動的時間,結合位移公式求出加速運動的位移,從而求出摩擦力做的功;
(2)根據(jù)勻變速直線運動的位移公式求出物塊和傳送帶之間的相對位移,結合摩擦力與相對位移的乘積求出摩擦產(chǎn)生的熱量.
(3)根據(jù)功能關系可知,傳送物塊電動機多消耗的電能轉化為物體的動能和系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能.

解答 解:(1)根據(jù)牛頓第二定律得,ma=f=μmg=0.2×10×10=20N.
得:a=μg=0.2×10=2m/s2
物塊勻加速直線運動的時間${t}_{1}=\frac{△v}{a}=\frac{v-{v}_{0}}{a}=\frac{3-1}{2}=1$s,
勻加速直線運動的位移${x}_{1}={v}_{0}{t}_{1}+\frac{1}{2}a{t}_{1}^{2}=1×1+\frac{1}{2}×2×{1}^{2}=2$m<L.
所以物塊的速度可以到達3m/s,此后物塊做勻速直線運動,摩擦力做的功:Wf=fx1=μmgx1=0.2×10×10×2=40J
(2)物塊加速的過程中,傳送帶的位移:x2=vt1=3×1=3m
因摩擦產(chǎn)生的熱量:Q=f(x2-x1)=20×(3-2)=20J
(3)傳送物塊電動機多消耗的電能轉化為物體的動能和系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能,同時等于傳送帶克服摩擦力做的功,所以:
△E=f•x2=20×3=60J
答:(1)摩擦力對物塊做的功是40J;
(2)物塊與傳送帶間的摩擦生熱是20J;
(3)不計輪軸處的摩擦,因傳送物塊電動機多消耗的電能是60J.

點評 解決本題的關鍵理清煤塊在傳送帶上的運動規(guī)律,結合牛頓第二定律和運動學公式進行求解.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.湖南方言中的“逗霸”來源于“斗把”,其本意是給錘子、鐵鍬等安裝木制手柄的過程,下面將這一過程簡化為如下的物理模型,如圖所示,一高度可以忽略的圓環(huán)形鐵錘套在粗細均勻的圓柱形木柄上,鐵錘到手柄下端長l=50.0cm.為了使鐵錘安裝到手柄下端,先用手抓住手柄上端,使手柄與鐵錘由靜止開始一起豎直向下做勻加速直線運動,t=0.40s時,手柄下端碰到地面立即停止運動,此時手柄下降高度H=1.2m,鐵錘恰能安裝到手柄的下端.設鐵錘相對手柄滑動時受到的摩擦力恒定,不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)鐵錘與手柄一起加速運動時的加速度大。
(2)鐵錘受到的滑動摩擦力與其重力的比值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.為判斷列車的運動情況,小明將一個小球懸掛在列車的天花板上,小球對于列車穩(wěn)定時如圖所示,由此可判斷列車正在(  )
A.加速B.減速C.勻速D.靜止

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.一束混合粒子流從一發(fā)射源射出后,垂直進入如圖所示的勻強電場,分離為1、2、3三束,(粒子不計重力)則正確的是(  )
A.3帶負電B.1帶正電C.3帶正電D.2不帶電

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,在邊長為a的三角形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場,磁感應強度為B,其方向垂直紙面向里.一個邊長也為a的等邊三角形導線框ABC正好與上述磁場區(qū)域的邊界重合.現(xiàn)使導線框以角速度ω繞其中心O點在紙面內(nèi)勻速轉動,當轉過$\frac{π}{3}$時,導線框的轉到圖中虛線位置,已知導線框的總電阻為R,則在這段時間內(nèi) ( 。
A.因不知順時針轉動還是逆時針轉動,所以不能判斷導線框中的感應電流方向
B.導線框中感應電流方向為A→B→C
C.能過導線框中任一截面的電量為$\frac{\sqrt{3}B{a}^{2}}{12R}$
D.導線框中平均感應電動勢大小等于$\frac{\sqrt{3}B{a}^{2}ω}{4πR}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,光滑的水平軌道和半徑R=1m的豎直半圓菜軌道相切于O點,A、B兩滑塊(可視為質點,mA=2mB=2kg)緊靠在一起靜止在O點,在A、B之間放有少量炸藥.現(xiàn)引爆炸藥(爆炸時間很短,化學能全部轉化為機械能)后,已知滑塊A與滑塊C(mC=1kg)相碰并粘為一體以v=4m/s向左運動,滑塊B向右運動后恰好通過半圓軌道的最高點D(g取10m/s2)求:
(1)炸藥爆炸后轉化的機械能是多少;
(2)滑塊B在半圓軌道上運動時摩擦力所做的功.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,為多用電表歐姆擋的內(nèi)部電路,a、b為表筆插孔,下列說法中正確的是(  )
A.a孔插紅表筆
B.表盤刻度是均勻的
C.用×100Ω擋測量時,若指針指在0Ω附近,則應換用×10Ω擋
D.測量“220V 100W”的燈泡的電阻,會發(fā)現(xiàn)測量的電阻比484Ω小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.某同學為了探究影響電荷間相互作用力的因素,進行了以下的實驗:M是一個帶正電的物體,把系在絲線上的電量不變的帶電輕質小球先后掛在P1、P2、P3位置,發(fā)現(xiàn)絲線偏離豎直方向的角度逐漸變小,這個實驗結果說明電荷之間的作用力(  )
A.隨著電荷量的增大而增大B.隨著電荷量的增大而減小
C.隨著電荷間距離的增大而減小D.隨著電荷間距離的增大而增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.前些日子華鎣山迎來了第一場雪,“丁丁”的爸爸想用雪橇載著“丁丁”在水平的雪地中前行.“丁丁”爸爸用與水平方向夾角為53°,大小為100N的力F拉雪橇,“丁丁”和雪橇的總質量為m=40kg,雪橇與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)求:
(1)“丁丁”爸爸能否拉動雪橇?
(2)若“丁丁”爸爸拉著雪橇做勻速直線運動,則需要的力F是多大?

查看答案和解析>>

同步練習冊答案