题目内容
20．
如图所示，光滑水平平台MN的右端N与水平传送带相接，传送带沿逆时针方向以v=2m/s匀速转动，水平部分长L=9m．在MN段有一质量为m的滑块A以初速度v0=4m/s冲上传送带，结果滑块滑上传送带运动一段时间后，又返回N端．已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，滑块的质量m=1kg，取g=10m/s2．求从滑块m滑上传送带到返回N端过程中产生的热量Q．
分析 物体滑上传送带后，先向右减速后向左加速，加速度大小a=μg，根据位移公式列式求解相对路程，根据Q=f•△S相对求解热量．
解答 解：滑块向右匀减速运动，直到速度减小到零，经历时间：
t1=$\frac{{v}_{0}}{μg}$=$\frac{4}{0.2×10}$=2s
滑过位移：
x1=$\frac{{v}_{0}}{2}$•t1=$\frac{4}{2}×2$=4m
传送带向左移动位移：
x1'=vt1=2×2=4m
此过程中摩擦产生的热量：
Q1=μmg（x1+x1'）=0.2×1×10×（4+4）=16J
此后B向左做匀加速运动，直到速度达到2m/s，经历时间：
t2=$\frac{v}{μg}$=$\frac{2}{0.2×10}$=1s
此过程中摩擦产生的热量：
Q2=μmg（vt2-$\frac{v}{2}$•t2）=0.2×1×10×（2×1-$\frac{2}{2}$×1）=2J
所以Q=Q1+Q2=16+2=18J
答：从滑块m滑上传送带到返回N端过程中产生的热量Q为18J．
点评 本题关键是明确滑块的受力情况和运动情况，然后根据运动学公式列式求解相对位移，记住摩擦生热的公式Q=f•△S相对．
练习册系列答案
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10．一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度图象如图所示，由图象可知（ ）
| A． | tc时刻火箭离地面最高 | |
| B． | 在0～tb段火箭是上升的，在tb～tc段火箭也是上升的 | |
| C． | tb时刻火箭离地面最高 | |
| D． | 在0～tb段火箭是上升的，在tb～tc段火箭是下落的 |
如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m、质量为6×10-2 kg的通电直导线，直导线中通有电流强度I=1A、方向垂直于纸面向外的电流，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在匀强磁场中（图中未画出磁场）．求分别满足以下条件时磁感应强度的最小值及方向．（g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）
8．
在同一平面内有两个边长不等的正方形ABDC和abdc，如图所示，其中两个正方形的中心重合且点A、a、d、D在同一直线上．若在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的正点电荷或负点电荷，取无限远处电势为零．则下列说法中正确的是（ ）
在同一平面内有两个边长不等的正方形ABDC和abdc，如图所示，其中两个正方形的中心重合且点A、a、d、D在同一直线上．若在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的正点电荷或负点电荷，取无限远处电势为零．则下列说法中正确的是（ ）| A． | O点的电场强度和电势均为零 | |
| B． | 把一负点电荷从b点沿着b→a→c的路径移动到c点，电场力做功为零 | |
| C． | 同一点电荷在a、d两点所受电场力相同 | |
| D． | 将一正点电荷由a点移到c点，其电势能会增大 |
5．
如图所示，传送带由电动机带动，始终保持2.0m/s的速度匀速运动．一质量为0.2kg的煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4．现将该煤块无初速地放到传送带上的P点，一段时间后煤块运动到了距P点2.0m的Q点，g取10m/s2，则在此过程中（ ）
如图所示，传送带由电动机带动，始终保持2.0m/s的速度匀速运动．一质量为0.2kg的煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4．现将该煤块无初速地放到传送带上的P点，一段时间后煤块运动到了距P点2.0m的Q点，g取10m/s2，则在此过程中（ ）| A． | 传送带对该煤块做的功为0.4J | |
| B． | 煤块与传送带间摩擦产生的热量为0.8J | |
| C． | 传送带克服摩擦力做功为1.6J | |
| D． | 电动机增加输出的电能为0.8J |
12．
用频闪照相技术拍下的一小球运动的频闪照片如图所示．小球从A点水平抛出，背景的小方格为边长都是l的正方形．重力加速度为g，不计阻力．根据照片信息可知（ ）
用频闪照相技术拍下的一小球运动的频闪照片如图所示．小球从A点水平抛出，背景的小方格为边长都是l的正方形．重力加速度为g，不计阻力．根据照片信息可知（ ）| A． | 闪光周期为$\sqrt{\frac{l}{g}}$ | B． | 闪光周期为$\sqrt{\frac{2l}{g}}$ | ||
| C． | 平抛运动的水平速度为$\sqrt{gl}$ | D． | 平抛运动的水平速度为2$\sqrt{gl}$ |
9．
2012年10月15日奥地利极限运动员菲利克斯•鲍姆加特纳乘氦气球到达3.9万米高空后跳下，在平流层近似真空的环境里自由落体持续38s．关于菲利克斯•鲍姆加特纳在这段自由落体运动时间里的位移或速度，以下说法正确的是（重力加速度g=10m/s2）（ ）
2012年10月15日奥地利极限运动员菲利克斯•鲍姆加特纳乘氦气球到达3.9万米高空后跳下，在平流层近似真空的环境里自由落体持续38s．关于菲利克斯•鲍姆加特纳在这段自由落体运动时间里的位移或速度，以下说法正确的是（重力加速度g=10m/s2）（ ）| A． | 运动员自由落体的位移是3.9×104 m | |
| B． | 运动员自由落体的位移是7.22×103 m | |
| C． | 运动员自由落体的末速度是3.8×102 m/s | |
| D． | 运动员自由落体的平均速度是3.8×102 m/s |
如图所示，圆形线圈共100匝、半径r=0.1m，在匀强磁场中绕过直径的轴OO′顺时针（从上往下看）匀速转动，轴OO′和磁场的方向垂直，磁感应强度的大小B=$\frac{1}{π}$ T，角速度ω=300rad/s，总电阻R=10Ω，请回答下列问题：