题目内容
5．
如图所示，水平传送带的皮带以恒定的速度v=2m/s运动，一个质量为m=2kg小物块在两轮的中间以速度v=2m/s与皮带运动方向相反水平滑上皮带，水平皮带长为L=4m，物块与皮带间的动摩擦因数为μ=0.2．（g取10m/s2）求：（1）物块在皮带上运动的时间
（2）物块在皮带上运动的整个过程中，摩擦力对物块做的功
（3）物块在皮带上运动的整个过程中，因摩擦产生的热量．
分析 （1）由牛顿第二定律求出物体的加速度，然后应用运动学公式求出物块的运动时间．
（2）应用动能定理求出摩擦力对物体做的功．
（3）应用能量守恒定律可以求出电动机克服摩擦力做的功．
解答 解：（1）物块先向左减速再向右加速，加速度大小为 a=$\frac{μmg}{m}$=μg
物块回到出发点时间为 ${t_1}=2\frac{v}{μg}=2s$
然后再随皮带匀速运动到端点时间为 ${t_2}=\frac{L}{2v}=1s$
物块在皮带上运动的时间 t=t1+t2=3s
（2）物块在皮带上先向左做匀减速运动，后向右做匀加速直线运动，离开皮带时的速度大小等于皮带的速度2m/s，与物块滑上皮带的速度大小相等，最后物块相对皮带静止，在整个运动过程中物块的动能不变，动能的变化为零，由动能定理可知，摩擦力对物块做功为0J．
（3）物块与传送带的相对位移 ${s_{相对}}=\frac{{{{（2v）}^2}}}{2μg}=\frac{{2{v^2}}}{μg}$
因摩擦产生的热量 $Q=f•{s_{相对}}=μmg•\frac{{2{v^2}}}{μg}=2m{v^2}=16J$
答：
（1）物块在皮带上运动的时间为2s；
（2）物块在皮带上运动的整个过程中，摩擦力对物块做的功为0J；
（3）物块在皮带上运动的整个过程中，电动机克服摩擦做的功为16J．
点评 本题考查了求物块的运动时间、求功等问题，分析清楚物块的运动过程是正确解题的前提与关键，应用匀变速运动运动规律、动能定理、能量守恒定律即可正确解题．
练习册系列答案
相关题目
15．
我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月．如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制点开始进入撞月轨迹．假设卫星绕月球作圆周运动的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，根据题中信息，以下说法正确的是（ ）
我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月．如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制点开始进入撞月轨迹．假设卫星绕月球作圆周运动的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，根据题中信息，以下说法正确的是（ ）| A． | 可以求出月球的质量 | |
| B． | 可以求出“嫦娥一号”的质量 | |
| C． | 可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力 | |
| D． | “嫦娥一号”卫星在控制点处应加速 |
16．
篮球运动员投篮时，往往是由站立状态曲腿下蹲再竖直向上跃起达最大高度后将球抛出．某篮球运动员质量为m，双脚离开地面时的速度为v，以下说法正确的是（ ）
篮球运动员投篮时，往往是由站立状态曲腿下蹲再竖直向上跃起达最大高度后将球抛出．某篮球运动员质量为m，双脚离开地面时的速度为v，以下说法正确的是（ ）| A． | 从站立到跃起过程中，地面对他做的功为零 | |
| B． | 从站立到跃起过程中，地面对他做的功为$\frac{1}{2}$mv2 | |
| C． | 离开地面后的上升过程中，重力对他做负功 | |
| D． | 离开地面后的上升过程中，他处于超重状态 |
13．
如图所示，”投壶“是我国的一种传统投掷游戏，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度分别以水平速度v1、v2抛出“箭矢”（可视为质点），都能投入地面上的“壶”内，忽略空气阻力，则（ ）
如图所示，”投壶“是我国的一种传统投掷游戏，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度分别以水平速度v1、v2抛出“箭矢”（可视为质点），都能投入地面上的“壶”内，忽略空气阻力，则（ ）| A． | v1＜v2 | B． | v1＞v2 | C． | v1=v2 | D． | 无法确定 |
如图所示，质量为1kg，可视为质点的摆球从图中的A位置由静止开始下摆，正好摆到最低点B位置时线被拉断，摆线长l=1.6m，悬点到地面的竖直高度为H=4.8m，OA与OB之间的夹角为60°，g=10m/s2，不计空气阻力，求：
10．一列横波沿x轴正向传播，波速v=6m/s，当位于x1=3cm处的A质点在x轴上方最大位移处时，位于x2=6cm处的B质点恰在平衡位置且振动方向竖直向下，求这列波的最大波长，写出频率的一般表达式．
如图所示，光滑活塞把一定质量的气体封闭在汽缸里，活塞面积为10cm2，汽缸内温度为27℃时，弹簧测力计的读数为10N．已经气体压强比外界大气压强大2×101Pa，则活塞的重力为多大？
14．在真空中有两个点电荷，它们之间的作用力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的两倍，则它们之间的静电力大小变为（ ）
| A． | F | B． | $\frac{F}{2}$ | C． | $\frac{F}{4}$ | D． | $\frac{F}{9}$ |