如圖11-9-2所示的傳動裝置中,皮帶始終保持v=3 m/s的速度水平勻速前進.m=1 kg的物體無初速地放到皮帶上A處.若物體與皮帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,A、B相距s=4.5 m,問:

(1)物體從A運動到B需多少時間?(g取10 m/s2)

(2)物體從A運動到B的過程中,由于摩擦產(chǎn)生的熱量為多少焦?

解析:(1)設(shè)經(jīng)過時間t1,物體相對傳送帶靜止.由

v=at1=μgt1  得  t1=2 s

此段時間內(nèi)物體運動的位移

s1=t1=3 m<4.5 m

此后物體隨傳送帶勻速運動的時間

t2= s=0.5 s

所以物體從AB共需時間

t=t1+t2=2.5 s.

(2)物體與傳送帶相對滑動階段,傳送帶的位移為

s′=vt1=3×2 m=6 m

傳送帶和物體間的相對位移

Δs=s′-s1=6 m-3 m=3 m.

由于摩擦而產(chǎn)生的熱量

Q=FμΔs=μmgΔs=0.15×1×10×3 J=4.5 J.

答案:(1)2.5 s  (2)4.5 J(此問即使解題思路錯誤,得數(shù)也可能對)

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

在一根細繩上正傳遞著正立和倒立的兩個簡諧波AB,設(shè)在t=0時波形如圖10-9-11所示,而在t=T時波形如圖10-9-12所示.試畫出t=T/2時的波形圖.

      

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科目:高中物理 來源: 題型:

某試驗小組為了探究通電長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度B與導(dǎo)線上電流強度I0和距離r間的關(guān)系,設(shè)計了如圖11-1-10所示的試驗:一根固定通電長直導(dǎo)線通以可調(diào)節(jié)的電流強度I0,一根可以自由運動的短導(dǎo)線與之在同一平面內(nèi),通以恒定的電流I=2A,長度L=0.1m,應(yīng)用控制變量法:(1)使兩導(dǎo)線距離r保持不變,調(diào)節(jié)長直導(dǎo)線中的電流強度I0,測得相應(yīng)的磁場力F,得到如下實驗數(shù)據(jù):

試驗次數(shù)

1

2

3

4

5

電流強度I0/A

5.0

10

15

20

25

磁場力F/×10-4N

1.01

2.00

2.98

3.96

5.02

磁感應(yīng)強度B/×10-3T

填充上述表格中的磁感應(yīng)強度B一欄的值,并歸納磁感應(yīng)強度B和產(chǎn)生磁場的長直導(dǎo)線上的電流I0的關(guān)系是______________.

(2)使長直導(dǎo)線中的電流強度I0保持不變,調(diào)節(jié)短導(dǎo)線與之的距離r,測得相應(yīng)的磁場力F,得到如下實驗數(shù)據(jù):

試驗次數(shù)

1

2

3

4

5

距離r/m

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

磁場力F/×10-4N

12.0

5.9

4.1

3.0

2.4

磁感應(yīng)強度B/×10-3T

填充上述表格中的磁感應(yīng)強度B一欄的值,并歸納磁感應(yīng)強度B和空間位置與長直導(dǎo)線間的距離r的關(guān)系是______________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

將一水平木板從一沙擺(可視為簡諧運動的單擺)下面以a=0.2 m/s2的加速度勻加速地水平抽出,板上留下的沙跡如圖11-4-2所示,量得=4 cm,=9 cm,=14 cm,試求沙擺的振動周期和擺長.(g=10 m/s2

圖11-4-2

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科目:高中物理 來源: 題型:

回旋加速器的示意圖如圖11-9甲,置于真空中的金屬D形盒,其半徑為R,兩盒間距為d,在左側(cè)D形盒圓心處放有粒子源S,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向如圖所示.此加速器所接的高頻交流電源如圖11-9乙所示,電壓有效值為U.粒子源射出的帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q.設(shè)粒子從粒子源S進入加速電場時的初速度不計,且此時高頻電源電壓恰好達到最大值,忽略粒子在加速電場中的運動時間,加速粒子的電壓按交流電的最大值且可近似認為保持不變.粒子在電場中的加速次數(shù)等于在磁場中回旋半周的次數(shù).求:

(1)粒子在加速器中運動的總時間t.

(2)試推證當R>>d時,粒子在電場中加速的總時間相對于在D形盒中回旋的總時間可忽略不計(粒子在電場中運動時,不考慮磁場的影響).  

(3)粒子第1次和第n次分別在右半盒中運動的軌道半徑的比值R1Rn.

圖11-9

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