题目内容
8.如图所示,一传送皮带与水平面夹角为α=37°,正以2m/s的恒定速率顺时针运行.现将一质量为10kg的工件轻放于其底端,经一段时间送到高3m的平台上,已知工件与皮带间的动摩擦因数为μ=$\frac{7}{8}$,g取10m/s2,求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能.分析 分析工件的受力情况,工件受到重力、支持力、和沿斜面向上的摩擦力作用,合力沿斜面向上,工件匀加速运动,速度与传送带相等后,工件与传送带一起向上做匀速运动.由牛顿第二定律求出加速度.由速度公式求出速度达到与传送带相同经历的时间.并求出此过程通过的位移,即得到匀速运动的位移,)求出物体与传送带相对运动过程中两个物体的位移,得到两者相对位移△s,由Q=f•△s求热量.由能量守恒求出电动机由于传送工件多消耗的电能.
解答 解:工件轻轻放在皮带的底端,受到重力、支持力、和沿斜面向上的滑动摩擦力作用,合力沿斜面向上,工件做匀加速运动,据牛顿第二定律得:
μmgcosθ-mgsinθ=ma
得加速度:a=1m/s
设工件经过时间t1速度与传送带相同,则:t1=$\frac{{v}_{0}}{a}$=$\frac{2}{1}$=2s;
此过程中工作移动的位移为:s1=$\frac{1}{2}{at}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}×$1×4=2m;
△s=v0t1-s1=2×2-2m=2m
电动机由于传送工件多消耗的电能为:
E电=${E}_{电}=\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}$+mgh+μmgcosα△s=$\frac{1}{2}$×10×4+10×10×3+$\frac{7}{8}$×100×0.8×2=460J.
答:带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能为460J..
点评 本题考查物体在传送带上的运动情况分析,要注意正确分析物理过程,明确物体的运动状态和受力情况,从而选择正确的物理规律求解.
练习册系列答案
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A. | 小球的最小速率为$\sqrt{gl}$ | B. | 小球的最小速率为$\sqrt{\frac{gl}{2}}$ | ||
C. | 绳中最大拉力为5.5mg | D. | 绳中最大拉力为3$\sqrt{2}$mg |
19.卢瑟福通过α粒子散射实验,判断出原子中心有一个很小的核,并由此提出了原子的核式结构学说.如图所示的平面示意图中①、③两条线表示α粒子运动的轨迹,则沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹是( )
A. | 轨迹a | B. | 轨迹b | C. | 轨迹c | D. | 轨迹d |
16.下列有关说法正确的是( )
A. | 温度是大量分子无规则运动的宏观表现,是一种统计规律 | |
B. | 热传递时热量也能自发地从低温物体传给高温物体 | |
C. | 温度升高,组成物体的每个分子的动能都将随温度的升高而增大 | |
D. | 温度越高的物体,其内能也越大 |
3.下列叙述中,符合物理发展历程的是( )
A. | 伽利略通过“斜面实验”,定量地证明了“力不是维持运动的原因” | |
B. | 卡文迪许通过扭秤实验测定出了万有引力恒量G | |
C. | 奥斯特通过实验发现变化的磁场能在其周围产生电场 | |
D. | 法拉第发现了电磁感应现象 |
13.下列说法哪些是正确的( )
A. | “神六”航天员费俊龙、聂海胜在太空运行的轨道仓里睡觉时,处于平衡状态 | |
B. | 蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 | |
C. | 举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态 | |
D. | 游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 |
20.2011年3月10日12时58分云南盈江发生了5.8级地震.在抗震救灾中,我国自主研制的“北斗一号“卫星导航系统,在抗震救灾中发挥了巨大作用.北斗导航系统又被称为“双星定位系统“,具有导航、定位等功能.“北斗“系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的AB两位置 (如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则下列判断中正确的是( )
A. | 这两颗卫星的加速度大小相等,均为$\frac{{R}^{2}g}{{r}^{2}}$ | |
B. | 卫星1向后喷气就一定能追上卫星2 | |
C. | 卫星1由位置A运动至位置B所需的时间为$\frac{πr}{R}$$\sqrt{\frac{r}{g}}$ | |
D. | 卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做功为零 |
17.在以速度vo水平飞行的飞机上,由静止释放一质量为m的物体,飞行一段时间后,物体经过空间P点,其动能为Ek,不计空气阻力,则( )
A. | 物体经过P点时竖直分速度为$\sqrt{\frac{{2{E_k}}}{m}-v_0^2}$ | |
B. | 此过程中物体下降的高度$\frac{E_k}{mg}-\frac{v_0^2}{mg}$ | |
C. | 此过程中物体的水平位移为$\frac{v_0}{g}\sqrt{\frac{E_k}{g}-{v_0}}$ | |
D. | 此过程中物体运动的平均速度为$\sqrt{\frac{3v_0^2}{4}+\frac{E_k}{2m}}$ |