题目内容

17．如图所示为在某工厂的厂房内用水平传送带将工件的半成品运送到下一工序的示意图．传送带在电动机的带动下保持v=2m/s的速度匀速向右运动，现将质量为m=20kg的半成品轻放在传送带的左端A处，半成品工件与传送带的动摩擦因数为μ=0.5，设传送带足够长，重力加速度g=10m/s2．试求：
（1）半成品工件与传送带相对滑动所经历的时间．
（2）半成品工件与传送带间发生的相对位移大小．
（3）若每分钟运送的半成品工件为30个，则电动机对传送带做功的功率因运送工件而增加多少？

分析 （1）工件放在传送带上，先做匀加速直线运动，速度与传送带相等后一起做匀速直线运动，根据牛顿第二定律以及运动学基本公式求解；
（2）工件与传送带相对滑动的过程中，根据运动学基本公式求出传送带和工件的位移，进而求出相对位移；
（3）先求出运送一个半成品工件，电动机对传送带做的功，再求出运送N个需要做的功，从而求出功率．

解答 解：（1）由速度时间公式得：v=at，
根据牛顿第二定律得：μmg=ma
解得：t=0.4s
（2）工件与传送带相对滑动的过程中，传送带发生的位移为：x传=vt，
工件发生的位移为：${x}_{1}=\frac{1}{2}a{t}^{2}$，
两者发生的相对位移为：△x=x传-x1，
解得：△x=0.4m，
（3）运送一个半成品工件，电动机对传送带做的功为：W=μmgx传，
电动机对传送带做功的功率为：P=$\frac{NW}{t}$，
解得：P=40W
答：（1）半成品工件与传送带相对滑动所经历的时间为0.4s．
（2）半成品工件与传送带间发生的相对位移大小为0.4m．
（3）若每分钟运送的半成品工件为30个，则电动机对传送带做功的功率因运送工件而增加40W．

点评 本题主要考查了运动学基本公式以及牛顿第二定律的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况与运动情况，知道工件放在传送带上，先做匀加速直线运动，速度与传送带相等后一起做匀速直线运动，难度适中．

练习册系列答案
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（1）先用多用电表粗测线圈的电阻，选择开关的位置和测量时表盘指针的位置如图甲所示，则该线圈的阻值大约为65Ω；

（2）再进一步测量线圈的电阻，实验室提供了10V学生电源，“5Ω，3A”的滑动变阻器，量程0-0.6A-3.0A双量程电流表，量程0-3V-15V双量程电压表，导线若干．小南同学按步骤连接好电路后进行测量，他将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端，电流表指针从如图乙位置变化到图丙位置所示，请读出图乙的示数为0.16A，试分析小南此次实验选用的电路为图丁中电路图①．（填①或②）

（3）小南选择合适的电路图后得到了多组数据，并将点迹描绘在图戊的I-U坐标系中，请在图中描绘出线圈的伏安特性曲线，并求得该线圈导线的长度为179.4m．
8．如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置的示意图，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮．已知车轮C和齿轮D的半径分别为R和r，齿轮D的齿数为n，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，车轮转动时，A发出的光束通过齿轮上齿的间隙后形成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号进行记录和显示．假设实验中小车做匀速直线运功且车轮不打滑，若测得t时间内被B接收到的脉冲数为N，则以下结论正确的是（　　）
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5．如图所示，单匝闭合矩形线圈面积为S，电阻为R，OO′为线圈的中轴线，在OO′的右侧有垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，线圈从图示位置开始绕轴OO′逆时针匀速转动，转动角速度为ω，规定线圈中顺时针方向为感应电流的正方向，设Im=$\frac{BSω}{R}$，则转动一周的过程中线圈产生感应电流i随时间t的变化可能正确的是（　　）
A．B．
C．D．
12．在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上，穿着三个半径相同钢球的A、B、C，三球的质量分别为质量分别为m1=3kg、m2=3kg，m3=1kg．开始时BC球之间连着一根轻质弹簧并处于静止，A球以v0=10m/s的速度向左运动，与同一杆上的B球发生弹性碰撞，求：
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2．在“探究弹力和弹簧伸长的关系并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如右图（a）所示．所用的每个钩码的重力相当于对水平放置的弹簧提供了水平向右的恒定拉力F．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再多次改变挂在绳子下端的钩码个数，每次都测出相应的弹簧长度L．

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（3）用图（a）的方法进行实验与将弹簧竖直悬挂起来进行实验相比较：
优点在于：弹簧自身重力的影响可消去；
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9．要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：
直流电源（电压为4V）； 电流表（量程为0-0.6A．内阻约0.5Ω）；
电压表（量程为0--3V．内阻约3kΩ）； 电键一个、导线若干．
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（用黑色水笔画线表示对应的导线）
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（填“增大”、“不变”或“减小”）
④如果某次实验测得小灯泡两端所加电压如图3所示，请结合图线算出此时小灯泡的电阻是12Ω（保留两位有效数字）．

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A．测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电压表内阻引起
B．测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电流表内阻引起
C．测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电压表内阻引起
D．测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电流表内阻引起．
6．（1）某同学在一次实验中使用了如图所示的装置来“研究平抛运动”，以下操作中没必要的是：④

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②调节轨道末端水平
③每一次都要从斜面上同一位置释放小球
④记录小球释放位置与轨道末端之间的竖直高度
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①若环境温度缓慢降至27℃时，水银柱下降了△L=5cm，试求环境温度为57℃时，试管内封闭气柱的长度L；
②若使环境温度降低，并且往玻璃管内注入高△h=4cm的水银时，报警装置恰好再次报警，求此时的环境温度t（已知大气压强p0=76cmHg）．

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