8.如圖所示,繃緊的傳送帶,在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,始終保持v0=2m/s的速度勻速運(yùn)行,傳送帶與水平面成30°角,現(xiàn)把質(zhì)量為m=10kg的工件輕輕放在傳送帶底端,經(jīng)過一段時(shí)間后,工件被送到高h(yuǎn)=2m的平臺上,已知工件與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,若不計(jì)其他損耗,g取10m/s2,在傳送工件的過程中,電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少?

分析 要分析工件的運(yùn)動(dòng)情況,首先分析工件的受力情況,工件受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力作用,合力沿斜面向上,物體加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律求出加速度.由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體速度達(dá)到與傳送帶相同時(shí)通過的位移,再根據(jù)此位移與傳送帶長度的關(guān)系,分析接下來工件的運(yùn)動(dòng)情況;電動(dòng)機(jī)消耗的能量轉(zhuǎn)化為工件的動(dòng)能和重力勢能以及摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能,然后求和即可.

解答 解:工件在傳送帶上受滑動(dòng)摩擦為 Ff=μmgcos30°,方向沿斜面向上
工件運(yùn)動(dòng)的加速度:a=$\frac{{F}_{f}-mgsin30°}{m}$=g(μcos30°-sin30°)=2.5 m/s2
其速度達(dá)到2 m/s時(shí)的位移為:L1=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2a}$=$\frac{{2}^{2}}{2×2.5}$m=0.8 m,用時(shí):t=$\frac{{v}_{0}}{a}$=$\frac{2}{2.5}$s=0.8s
此時(shí)傳送帶位移為:L2=v0t=1.6 m
此后工件隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng).整個(gè)過程中,系統(tǒng)內(nèi)能的增加量為:
Q=Ff(L2-L1)=μmgcos30°(L2-L1)=60J
物體獲得的機(jī)械能為:△E=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$+mgh=220J,
所以電動(dòng)機(jī)消耗的電能為:E=Q+△E=280J.
答:在傳送工件的過程中,電動(dòng)機(jī)消耗的電能是280J.

點(diǎn)評 本題的解題關(guān)鍵是根據(jù)受力情況分析工件的運(yùn)動(dòng)情況,再由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解位移,即可輕松求出功.

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A.I變大B.I變小C.U變大D.U變小

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19.如圖裝置A、B輪通過皮帶傳動(dòng),A、C輪通過摩擦傳動(dòng),半徑RA=2RB=3RC,各接觸面均不打滑,則A,B,C三點(diǎn)的線速度和角速度之比分別為( 。
A.vA:vB:vC=1:2:3,ωA:ωB:ωC=3:2:1B.vA:vB:vC=1:1:1,ωA:ωB:ωC=2:3:6
C.vA:vB:vC=1:1:1,ωA:ωB:ωC=3:2:1D.vA:vB:vC=3:2:1,ωA:ωB:ωC=1:1:1

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16.關(guān)于功率,下列說法中正確的是( 。
A.功率是說明力做功多少的物理量B.力做功越多,功率一定大
C.功率是說明力做功快慢的物理量D.做功時(shí)間越長,功率一定小

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3.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律后,在一段較長的時(shí)間內(nèi)還不能真正得到應(yīng)用,主要是萬有引力常量G的測量遇到了困難,下列說法正確的是(  )
A.G的量值與天體的質(zhì)量有關(guān)
B.G的量值是牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后,他經(jīng)過幾年的努力才測出的
C.G的量值是由卡文迪許測出的
D.G的量值6.67×10-11N•m2/kg2,只適用于計(jì)算天體間的萬有引力

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13.如圖為盧瑟福和他的同事們做α 粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖,熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置時(shí),關(guān)于觀察到的現(xiàn)象,下述說法中正確的是( 。
A.相同時(shí)間內(nèi)放在A位置時(shí)觀察到屏上的閃光次數(shù)最少
B.放在D位置時(shí)屏上仍能觀察到一些閃光,但次數(shù)極少
C.相同時(shí)間內(nèi)放在B位置時(shí)觀察到屏上的閃光次數(shù)比放在A位置時(shí)稍少些
D.放在C、D位置時(shí)屏上觀察不到閃光

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20.關(guān)于豎直上拋運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(  )
A.豎直上拋運(yùn)動(dòng)先后兩次經(jīng)過同一點(diǎn)時(shí)速度相同
B.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體從某點(diǎn)到最高點(diǎn)和從最高點(diǎn)回到該點(diǎn)的時(shí)間不相等
C.在最高點(diǎn)速度為零,物體處于平衡狀態(tài)
D.上升和下降過程的加速度相同

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17.某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進(jìn)行研究.他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運(yùn)動(dòng),并將小車運(yùn)動(dòng)的全過程記錄下來,通過處理轉(zhuǎn)化為v-t圖象,如圖所示(除2s~10s時(shí)間段圖象為曲線外,其余時(shí)間段圖象均為直線).已知在小車運(yùn)動(dòng)的過程中,2s~14s時(shí)間段內(nèi)小車的功率保持不變,在14s末停止遙控而讓小車自由滑行,小車的質(zhì)量為1.0kg,可認(rèn)為在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小車所受的阻力大小不變.則下列說法不正確的是( 。
A.小車受到的阻力大小為1.5 NB.小車加速階段的功率為9 W
C.小車勻速行駛階段的功率為9 WD.小車加速過程中位移大小為42 m

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18.小時(shí)候,大人們經(jīng)常給我們講“龜兔賽跑”的故事. 如圖所示是兔子和烏龜在比賽過程中的位移-時(shí)間(即x-t)圖象,它們的起點(diǎn)和終點(diǎn)相同,由圖可知( 。
A.兔子和烏龜是從同一時(shí)刻出發(fā)的
B.兔子和烏龜在比賽途中t2、t4時(shí)刻的速度相等
C.烏龜做的是直線運(yùn)動(dòng),兔子是沿折線運(yùn)動(dòng)的
D.烏龜先通過預(yù)定位移x3到達(dá)終點(diǎn)

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