题目内容
6.如图,足够长传送带与水平面的夹角为θ,物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连.开始时,a、b及传送带均静止且mb>masin θ.现使传送带顺时针匀速转动,则物块在运动(物块未与滑轮相碰)过程中( )A. | 一段时间后可能匀速运动 | |
B. | 一段时间后,摩擦力对物块a可能做负功 | |
C. | 摩擦力对a、b组成的系统做的功等于a、b机械能的增量 | |
D. | 开始的一段时间内,重力对a做功的功率大于重力对b做功的功率 |
分析 对a受力分析,利用牛顿第二定律确定a的运动形式,再由W=Fxcosθ求解功的正负,结合功率表达式比较功率大小,由功能关系比较摩擦力做功和机械能之间关系.
解答 解:A、对a受力分析,开始时,受重力、支持力、绳子拉力及由于mb>masinθ,所以摩擦力方向向下,此时沿斜面方向上:magsinθ+f=T=mbg,a处于静止,当传送带顺时针匀速转动,摩擦力f方向变为向上,此时由牛顿第二定律:F合=mbg+f-magsinθ=maa,则a的加速度向上,a将做匀加速运动,经过一段时间后,当a的速度与传送带速度相同时,a的受力又变为:magsinθ+f=T=mbg,a就可能做匀速运动,故A正确;
B、由A项分析可知,当a的速度与传送带速度相同时,a的受力又变为:magsinθ+f=T=mbg,f方向向下,而位移向上,根据W=Fxcosθ可知摩擦力对物块a做负功,故B正确;
C、对a、b整体受力分析,受重力、支持力、和传送带的摩擦力,支持力不做功,根据功能关系:摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量,故C正确;
D、开始的一段时间内,两物体的位移大小相等,设位移为x,重力对a做功为WG=-magxsinθ,重力对b做功WGb=mbgx,由于mb>masinθ,所以重力对b做功大小大于重力对a所做功,两者运行时间相同,故重力对a做功的功率小于重力对b做功的功率,故D错误.
故选:ABC.
点评 本题是力与能的综合题,关键对初始位置和末位置正确地受力分析,以及合理选择研究的过程和研究的对象,运用能量守恒进行分析.
练习册系列答案
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16.如图所示,电路中理想变压器原、副线圈接入电路的匝数可通过单刀双掷开关改变,为交流电流表.在变压器原线圈a、b两端加上一峰值不变的正弦交变电压.下列分析正确的是( )
A. | 只将S2从3拨向4时,电流表示数变小 | |
B. | 只将S2从3拨向4时,电流表示数变大 | |
C. | 只将R的滑片上移,R的电压变大 | |
D. | 只将R的滑片上移,R的电压变小 |
17.科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,搜集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下:
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关.
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设.
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入如表中,图 (a)是对应的位移-时间图线.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度-时间图线,如图(b)中图线1、2、3、4、5所示.
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是做出假设、搜集证据.
(2)图 (a)中的AB段反映了运动物体在做匀速运动,表中X处的值为1.937.
(3)图 (b)中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做加速度逐渐减小的加速运动,最后“小纸杯”做匀速运动.
(4)比较图 (b)中的图线1和5,指出在1.0-1.5s时间段内,速度随时间变化关系的差异:图线1反映速度不随时间变化,图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速运动,图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动).
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关.
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设.
时间(s) | 下落距离(m) |
0.0 | 0.000 |
0.4 | 0.036 |
0.8 | 0.469 |
1.2 | 0.957 |
1.6 | 1.447 |
2.0 | X |
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是做出假设、搜集证据.
(2)图 (a)中的AB段反映了运动物体在做匀速运动,表中X处的值为1.937.
(3)图 (b)中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做加速度逐渐减小的加速运动,最后“小纸杯”做匀速运动.
(4)比较图 (b)中的图线1和5,指出在1.0-1.5s时间段内,速度随时间变化关系的差异:图线1反映速度不随时间变化,图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速运动,图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动).
14.太阳中含有大量的氘核.因氘核不断发生核反应释放大量的核能,假设两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为动能.已知氘核质量为2.0136u,氦核质质量为3.0150 u.中子质量为1.0087u,lu的质量相当于931.5 McV的能量,则下列说法正确的是( )
A. | 核反应方程为${\;}_{1}^{1}$H+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{3}$He+${\;}_{0}^{1}$n | |
B. | 核反应中释放的核能约为4.26MeV | |
C. | 核反应中产生的中子的动能约为2.97 MeV | |
D. | 核反应中产生的氦核的动能约为1.29 MeV |
11.关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是( )
A. | 电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定 | |
B. | 电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定 | |
C. | 电势差是矢量,电场力做的功是标量 | |
D. | 在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差为零 |
15.如图甲所示为倾斜的传送带,正以恒定速度v沿顺时针方向转动,传送带的倾角为37°.一质量为1kg的物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的v-t图象如图乙,物块运动到传送带顶端的速度恰好为零,已知g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则( )
A. | 传送带的速度为24m/s | |
B. | 传送带底端到顶端的距离为32m | |
C. | 整个过程摩擦力对物块做的功为-96J | |
D. | 摩擦产生的内能为96J |
16.物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去外力F1,其它力保持不变,则物体此后的运动情况是( )
A. | 必沿着F1的方向做匀加速直线运动 | |
B. | 必沿着F1的方向做匀减速直线运动 | |
C. | 可能做直线运动,也可能做曲线运动 | |
D. | 可能做匀速直线运动 |