题目内容
【题目】用电动势为V电源的电路控制电动机(如图2)带动传送带(如图1)向高处传送物品,电路中接有一标有“6V 12W”字样的小灯泡L. 现将一质量为的小物体(可视为质点)轻放在传送带的点,此后灯泡正常发光,电动机正常工作,其额定电压为6 V,电动机带动传送带以v=5m/s的速度匀速运动,传送带长为20m,与水平面之间的夹角为o,小物体与传送带之间的动摩擦因数,在传送带将小物体从点传送到最高点点的过程中,g=10m/s2,求:
(1)电源内阻r;
(2)为传送小物体,电动机输出多少能量? (设传送带无货物时,电动机输出功率为零)
【答案】(1)1Ω (2)125J
【解析】
(1)电源内电压U内=E-UL-UM=14V-6V-6V=2V
电流
即
解得电源内阻r=1Ω
(2)物体刚放上A点时,受到的滑动摩擦力沿传送带向上,物体作匀加速直线运动,此时:a==0.4m/s2
假设物体能与皮带达到相同的速度,则物体加速上滑的位移为:
说明到达B点时速度为v=4m/s;
从A到B,传送带对物体做的功,根据动能定理;
相对位移为:S相=x传-x1=vt1-vt1=vt1=×4×10m=30m
所以由功能关系得电动机输出能量:E电=W传+μmgcosθS相=125J
【题目】如图所示,是《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》的实验,实验步骤如下:
(1)用秒表记下钢球运动n圈的时间t。
(2)通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r,并用天平测出钢球质量m。
(3)测出钢球(以球心为准)到悬点的竖直高度h。用上述测得的量分别表示钢球所需要向心力的表达式F1=______,钢球所受合力的表达式F2=______。下面是一次实验得到的数据,代入上式计算结果F1=______N,F2=______N.(g取10m/s2,π2≈10,保留三位有效数字)
(4)比较上述向心力F1和合力F2,得出了实验结论。
m (kg) | r (m) | n (转) | t (秒) | h (m) |
0.1 | 0.025 | 40 | 30.2 | 0.145 |