题目内容

【题目】如图所示,质量m=10kg的物体从光滑曲面上高度H=0.8m处由静止释放,到达曲面底端时以水平方向的速度进入水平传送带.传送带由一电动机驱动,传送带的上表面匀速向左运动,运动速率为v=1m/s.已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1.(物体m可视为质点,g10m/s2)求:

1)物体滑上传送带时的速度;

2)若两皮带轮之间的距离是L=6m,物体滑上传送带后立刻移走光滑曲面,物体将从哪一边离开传送带?通过计算说明你的结论.并求物体m从滑上到离开传送带摩擦产生的热量.

【答案】14m/s280J

【解析】试题分析:1)根据动能定理求得物体滑上传送带上时的速度;
2)由牛顿第二定律可求得物体在传送带上运动时的加速度,则可求得物体的运动情况,进而确定小球从哪一端离开;摩擦力与物体和传送带之间的相对滑动位移的乘积转化为热量.

(1)物体沿圆弧曲面下滑时只有重力做功,根据动能定理有

解得物体到达传送带时的速度为:

(2)若物体从右端离开传送带,由动能定理有:

代入数据解得: ,故物体离开传送带

物体在传送带上相对于地面做匀减速直线运动,滑出传送带时间为t,

可得加速度为:

物体运动时间为:

内传送带运动的位移为:

所以物体与传送带间相对滑动的位移为:

可得摩擦产生的热量为:

练习册系列答案
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【题目】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律。

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A. 按照图示的装置安装器件;

B. 将打点计时器接到电源的“直流输出”上;

C. 用天平测出重锤的质量;

D. 释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;

E. 测量纸带上某些点间的距离;

F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因。

答:___________________________

(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a_________

(3)在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,用天平称得重物的质量为,所用电源的频率为50Hz,某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带。纸带上打出的点如图所示(纸带上的O点是第一个打印点,A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点,图中数据单位为毫米),已知当地的重力加速度。选择B点为初始点,D点为终点,则从打下B点到打下D点的过程中,重物的重力势能的减少量为______J;重物动能的增加量为______J。

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