题目内容
12.| A. | 煤块从A端运动到B端所经历时间为3s | |
| B. | 煤块从A端运动到B端重力的瞬时功率为240W | |
| C. | 煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹为4m | |
| D. | 煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为24J |
分析 对煤块进行受力分析,开始时,受到重力、支持力、向下的滑动摩擦力,处于加速阶段;当速度等于传送带速度时,根据重力的下滑分力与最大静摩擦力的关系,分析木块能否匀速下滑,否则,继续加速.根据位移公式求解时间,从而求得总时间.由速度公式求解煤块从A端运动到B端时的速度,由P=mgvsinθ求重力的瞬时功率.黑色痕迹的长度等于煤块与传送带间相对位移的大小.因摩擦产生的热量等于摩擦力与相对位移的乘积.
解答 解:煤块放在传送带后受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,一定先向下做匀加速直线运动.
设经过时间t1,煤块的速度与传送带相同,匀加速运动的加速度大小为a1,则根据牛顿第二定律得:
mgsinθ+μmgcosθ=ma1,可得 a1=g(sinθ+μcosθ)=10×(sin30°+$\frac{\sqrt{3}}{5}$×cos30°)=8m/s2
由 v0=a1t1 得 t1=1s
此过程通过的位移大小为 x1=$\frac{{v}_{0}}{2}$t1=$\frac{8}{2}$×1m=4m<L.
由于mgsinθ>μmgcosθ.故煤块速度大小等于传送带速度大小后,继续匀加速向下运动,受到的滑动摩擦力沿斜面向上.
设煤块接着做匀加速运动的加速度为a2,运动的时间为t2,则
mgsinθ-μmgcosθ=ma2,可得 a2=g(sinθ-μcosθ)=10×(sin30°-0.5×cos30°)=2m/s2
由L-x1=v0t2+$\frac{1}{2}{a}_{2}{t}_{2}^{2}$,代入数据得:
24-4=8t2+$\frac{1}{2}×2×{t}_{2}^{2}$
解得 t2=2s.
故煤块从A到B的运动时间是t=t1+t2=3s.故A正确.
B、煤块从A端运动到B端时速度 v=v0+a2t2=8+2×2=12m/s,此时重力的瞬时功率为 P=mgvsinθ=2×10×12×sin30°=120W,故B错误.
C、由于两个过程煤块与传送带间的相对位移大小(v0t1-x1)=[(L-x1)-v0t2],所以煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹长度为 S=v0t1-x1=8×1-4=4m.故C正确.
D、煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为 Q=μmgcosθ{(v0t1-x1)+[(L-x1)-v0t2]}代入数据解得 Q=48J,故D错误.
故选:AC
点评 解决本题的关键理清煤块在传送带上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.要注意摩擦生热与相对路程有关.
| A. | 9.88Wh为该电池的电量 | |
| B. | 4.35V为该电池的电动势 | |
| C. | 轻度使用时的平均功率约0.1W | |
| D. | 根据数据可以计算得到该电池的容量约为2600mAh |
| A. | 匀速圆周运动时,a的向心加速度大于b的向心加速度 | |
| B. | a先加速变轨到b的轨道,再加速追上b实现对接 | |
| C. | a变轨对接过程中机械能守恒 | |
| D. | 发射a、b的速度都不会超过11.2km/s |
| A. | 点电荷在金属球的球心产生的场强为 0 | |
| B. | 金属球的球心场强不为 0 | |
| C. | 金属球上感应电荷在球内各点产生的场强相同 | |
| D. | 金属球上感应电荷在 O 点产生的场强大小为$\frac{kQ}{{r}^{2}}$,方向由 O 点指向点电荷 |
| A. | E=$\frac{F}{q}$是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量,它适用于任何电场 | |
| B. | E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$是点电荷场强的计算公式,Q是放入电场中的电荷所带电荷量,适用于匀强电场 | |
| C. | 电场强度为零的地方,电势一定为零 | |
| D. | 不管是否有其他力做功,电场力对电荷做多少正功,电荷的电势能就减少多少 |
| A. | 万有引力做正功,动能减小 | B. | 万有引力做正功,动能增大 | ||
| C. | 万有引力做负功,动能减小 | D. | 万有引力做负功,动能增大 |