如圖所示，皮帶的速度是3m/s，兩圓心距離s=4.5m，現(xiàn)將m=1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪正上方時(shí)，求：
（1）小物體獲得的動(dòng)能Ek；
（2）這一過程摩擦產(chǎn)生的熱量Q；
（3）這一過程電動(dòng)機(jī)消耗的電能E是多少？（g=10m/s2）
分析：（1）根據(jù)動(dòng)能定理求出當(dāng)物體的速度與傳送帶相同時(shí)物體通過的位移，判斷物體是否存在勻速運(yùn)動(dòng)，再求物體獲得的動(dòng)能Ek；
（2）摩擦產(chǎn)生的熱量Q等于滑動(dòng)摩擦力大小與物體傳送帶相對位移大小的乘積，由速度公式求出物體加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，再求出相對位移．
（3）電動(dòng)機(jī)消耗的電能E轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能和系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，根據(jù)能量守恒求解電動(dòng)機(jī)消耗的電能E．
解答：解：（1）設(shè)物體與傳送帶速度相同時(shí)物體通過的位移大小為S則由動(dòng)能定理得
  μmgS=
1
2
mv2
代入解得S=3m＜4.5m，即物塊可與皮帶速度達(dá)到相同做勻速運(yùn)動(dòng)．則
Ek=
1
2
mv2=
1
2
×1×32=4.5J
（2）根據(jù)牛頓第二定律得
  μmg=ma  
物體的加速度為a=1.5m/s2
由v=at，得        
   t=2s
這一過程摩擦產(chǎn)生的熱量Q=μmg（vt-s）=0.15×1×10×（6-3）=4.5J
（3）根據(jù)能量守恒得E電=Ek+Q=9J
答：
（1）小物體獲得的動(dòng)能Ek=4.5J．
（2）這一過程摩擦產(chǎn)生的熱量Q=4.5J；
（3）這一過程電動(dòng)機(jī)消耗的電能E是9J．
點(diǎn)評：傳送帶問題物體運(yùn)動(dòng)過程分析是基礎(chǔ)．本題第（1）題也可以根據(jù)牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

一皮帶傳送裝置如圖所示，皮帶的速度v足夠大，輕彈簧一端固定，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶之間存在摩擦，當(dāng)滑塊放在皮帶上時(shí)，彈簧的軸線恰好水平，若滑塊放到皮帶的瞬間，滑塊的速度為零，且彈簧正好處于自由長度，則當(dāng)彈簧從自由長度到第一次達(dá)最長這一過程中，滑塊的速度和加速度變化的情況是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

一皮帶傳動(dòng)裝置如圖所示，皮帶的速度v足夠大．一根質(zhì)量不計(jì)、勁度系數(shù)為k的彈簧一端固定，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊，已知滑塊與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．當(dāng)滑塊放到皮帶上時(shí)，彈簧的軸線恰好水平，若滑塊放到皮帶上的瞬間，滑塊的速度為零，且彈簧正好處于自由長度，則當(dāng)彈簧第一次伸長到最大時(shí)，滑塊與皮帶間所產(chǎn)生的熱量是多少？（已知彈簧振子周期T=2π
m/k
）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

水平的皮帶傳輸裝置如圖所示，皮帶的速度保持不變，物體被輕輕地放在A端皮帶上，開始時(shí)物體在皮帶上滑動(dòng)，當(dāng)它到達(dá)位置C后滑動(dòng)停止，隨后就隨皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，直至傳送到目的地B端，在傳輸過程中，該物體受摩擦力情況是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?濟(jì)南模擬）如圖所示，皮帶的速度是3m/s，兩軸心距離s=4.5m，現(xiàn)將m=1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.15．電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪正上方時(shí)，求：
（1）物體勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t，這段時(shí)間里物體和傳送帶分別前進(jìn)的位移S1、S2；
（2）由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案