题目内容
如图11-9-2所示的传动装置中,皮带始终保持v=3 m/s的速度水平匀速前进.m=1 kg的物体无初速地放到皮带上A处.若物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.15,A、B相距s=4.5 m,问:![]()
(1)物体从A运动到B需多少时间?(g取10 m/s2)
(2)物体从A运动到B的过程中,由于摩擦产生的热量为多少焦?
解析:(1)设经过时间t1,物体相对传送带静止.由
v=at1=μgt1 得 t1=2 s
此段时间内物体运动的位移
s1=
t1=3 m<4.5 m
此后物体随传送带匀速运动的时间
t2=
s=0.5 s
所以物体从A到B共需时间
t=t1+t2=2.5 s.
(2)物体与传送带相对滑动阶段,传送带的位移为
s′=vt1=3×2 m=6 m
传送带和物体间的相对位移
Δs=s′-s1=6 m-3 m=3 m.
由于摩擦而产生的热量
Q=FμΔs=μmgΔs=0.15×1×10×3 J=4.5 J.
答案:(1)2.5 s (2)4.5 J(此问即使解题思路错误,得数也可能对)
某试验小组为了探究通电长直导线产生的磁场的磁感应强度B与导线上电流强度I0和距离r间的关系,设计了如图11-1-10所示的试验:一根固定通电长直导线通以可调节的电流强度I0,一根可以自由运动的短导线与之在同一平面内,通以恒定的电流I=2A,长度L=0.1m,应用控制变量法:(1)使两导线距离r保持不变,调节长直导线中的电流强度I0,测得相应的磁场力F,得到如下实验数据:
| 试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电流强度I0/A | 5.0 | 10 | 15 | 20 | 25 |
| 磁场力F/×10-4N | 1.01 | 2.00 | 2.98 | 3.96 | 5.02 |
| 磁感应强度B/×10-3T |
填充上述表格中的磁感应强度B一栏的值,并归纳磁感应强度B和产生磁场的长直导线上的电流I0的关系是______________.
(2)使长直导线中的电流强度I0保持不变,调节短导线与之的距离r,测得相应的磁场力F,得到如下实验数据:
| 试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 距离r/m | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 |
| 磁场力F/×10-4N | 12.0 | 5.9 | 4.1 | 3.0 | 2.4 |
| 磁感应强度B/×10-3T |
填充上述表格中的磁感应强度B一栏的值,并归纳磁感应强度B和空间位置与长直导线间的距离r的关系是______________.