【題目】如圖所示,水平傳送帶的左端與一傾角的粗糙斜面平滑連接,一個小滑塊(可視為質點)從斜面上的A點由靜止釋放,沿斜面滑下并沖上傳送帶,傳送帶以恒定速率v=2m/s逆時針轉動。已知小滑塊的質量m=2kg,斜面上A點到斜面底端的長度s=16m,傳送帶的長度為L=10m,小滑塊與斜面的動摩擦因數(shù)μ1=0.50,小滑塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ2=0.40g=10m/s2求:

(1)小滑塊到達斜面底端P的速度大。

(2)a.判斷沖上傳送帶的小滑塊是否可以運動到傳送帶的右端Q;

b.若小滑塊可以運動到Q,試求小滑塊從P點運動到Q點的過程中摩擦力分別對小滑塊和傳送帶做的功;若小滑塊不能達到Q,試求小滑塊從P點開始再次運動到P點過程中摩擦力分別對小滑塊和傳送帶做的功;

(3)(2)問中ab成立,小滑塊在傳送帶上從P點開始運動到Q點或者從P點開始到再次運動到P點的過程中,小滑塊與傳送帶之間所產(chǎn)生的熱量。

【答案】(1)8m/s;(2)a.不能到達Q端,b.,;(3)100J

【解析】

(1)滑塊下滑過程,由動能定理得

代入數(shù)據(jù)解得

(2)a.滑塊到達傳送帶上后做勻減速直線運動,在滑塊速度減為零過程中,由動能定理得

代入數(shù)據(jù)解得

滑塊不能到達Q

b.滑塊在傳送帶上運動時的加速度大小為

滑塊向右減速運動的時間為

在此時間內,傳送帶位移為

滑塊向右加速運動到速度等于傳送帶速度需要的時間為

在此時間內傳送帶的位移為

在整個過程中,摩擦力對傳送帶做功為

由動能定理可知,整個過程摩擦力對滑塊做功為

(3)滑塊向右運動過程中產(chǎn)生的熱量為

滑塊向左運動過程中產(chǎn)生的熱量為

總熱量為

練習冊系列答案
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【題目】一個有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心且垂直于盤面的水平軸轉動,圓盤加速轉動時,角速度的增加量與對應時間的比值定義為角加速度(即)。我們用電磁打點計時器、米尺、游標卡尺、紙帶、復寫紙來完成下述實驗:(已知打點計時器所接交流電的頻率為,圓盤的半徑為、、、、為紙帶上的5個計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫出)

①如圖甲所示,將打點計時器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔,另一端固定在圓盤的側面,當圓盤轉動時,紙帶可以卷在圓盤側面上;

②接通電源,打點計時器開始打點,啟動控制裝置使圓盤勻加速轉動;

③經(jīng)過一段時間,停止轉動和打點,取下紙帶,進行測量;

(1)據(jù)圖乙可求得紙帶運動的加速度大小為_________;(用字母、表示)

(2)由圖乙可知,打下計數(shù)點時,圓盤轉動的角速度為________;(用字母、表示)

(3)圓盤轉動的角加速度大小為___________。(用字母、、表示)

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【題目】一切熱現(xiàn)象都是由組成物體的大量微觀粒子的無規(guī)則運動在總體上的宏觀表現(xiàn),關于熱現(xiàn)象下列說法正確的是________

A.溫度越高,分子熱運動的平均動能越大

B.分子間的引力與斥力相等時,分子勢能最小

C.布朗運動是分子的無規(guī)則熱運動

D.絕對濕度相同的情況下,溫度越高,相對濕度越低

E.熱力學第二定律可表述為:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功

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【題目】用如圖實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒.m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律.如圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離已在圖中標出.已知m150 g、m2150 g,則(g10 m/s2,結果保留兩位有效數(shù)字)

(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:

A.按照圖示的裝置安裝器件

B.將打點計時器接到直流電源上

C.先釋放m2,再接通電源打出一條紙帶

D.測量紙帶上某些點間的距離

E.根據(jù)測量的結果,分別計算系統(tǒng)減少的重力勢能和增加的動能

其中操作不當?shù)牟襟E是__________(填選項對應的字母)

(2)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v______m/s;

(3)在打點05過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk________ J,系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp______J,由此得出的結論是___________________________________________________;

(4)若某同學作出v2h圖象如圖所示,寫出計算當?shù)刂亓铀俣?/span>g的表達________________,并計算出當?shù)氐膶嶋H重力加速度g________m/s2.

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【題目】某同學設計了驗證動量守恒定律的實驗。所用器材:固定有光電門的長木板、數(shù)字計時器、一端帶有遮光片的滑塊A(總質量為M)、粘有橡皮泥的滑塊B(總質量為m)等。將長木板水平放置,遮光片寬度為dd很。,重力加速度為g,用相應的已知物理量符號回答下列問題:

(1)如圖(a)所示,使A具有某一初速度,記錄下遮光片經(jīng)過光電門的時間tA停止滑動時遮光片與光電門的距離L,則A經(jīng)過光電門時的速度可表示為v=___;A與木板間的動摩擦因數(shù)μ=____

(2)如圖(b)所示,仍使A具有某一初速度,并與靜止在正前方的B發(fā)生碰撞(碰撞時間極短),撞后粘在一起繼續(xù)滑行。該同學記錄了遮光片經(jīng)過光電門的時間t0,AB撞前B左端距光電門的距離s1,以及AB撞后它們一起滑行的距離s2,若A 、B材料相同,它們與木板間的動摩擦因數(shù)用字母μ表示,如需驗證A、B系統(tǒng)碰撞時滿足動量守恒定律,只需驗證_______________成立即可。

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【題目】下列說法正確的是

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B. 愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了光電效應,某材料發(fā)生光電效應時,遏止電壓與入射光的頻率成正比

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A. B.

C. D.

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A. ma點運動到b點過程中,mM組成的系統(tǒng)機械能守恒、水平方向動量守恒

B. ma點釋放后運動的全過程中,m的機械能守恒

C. m釋放后能夠到達c

D. m首次從右向左到達最低點b時,M的速度達到最大

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1)如圖1所示,在斜面上選擇一固定位置A,用米尺測量A與斜面底端B之間的距離L

2)用米尺測量A相對于B的高度h。

3)讓物塊自A處從靜止開始下滑至B,并記錄所用的時間t。

4)改變________________,重復步驟(2)(3)。

5)圖2是以h為縱坐標,以____為橫坐標,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的圖象。

6)由圖象可知g=______(用字母a、b、L表示)。

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