【題目】如圖所示,足夠長的水平傳送帶在電動機的帶動下勻速轉(zhuǎn)動.現(xiàn)有一可視為質(zhì)點、質(zhì)量m=0.5 kg的煤塊落在傳送帶左端(不計煤塊落下的速度),煤塊在傳送帶的作用下達到傳送帶的速度后從右輪軸正上方的P點恰好離開傳送帶做平拋運動,正好落入運煤車車廂中心點Q.已知煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,P點與運煤車底板間的豎直高度H=1.8 m,與運煤車車廂底板中心點Q的水平距離x=1.2 m,g取10 m/s2,求:
(1)傳送帶的速度大小v0;
(2)右輪半徑R;
(3)由于傳送煤塊,電動機多做的功W.
【答案】 (1)2 m/s (2)0.4 m (3)2 J
【解析】試題煤塊平拋運動的初速度等于傳送帶勻速運動的速度,根據(jù)高度求出平拋運動的時間,再根據(jù)水平位移求出平拋運動的初速度.要使煤塊在輪的最高點做平拋運動,則煤塊到達輪的最高點時對輪的壓力為零,由牛頓第二定律列式求解.運送一塊0.5kg的煤塊,帶動傳送帶的電動機需要比傳送帶空載情況多消耗的電能等于煤塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量與煤塊的動能之和.
(1)由平拋運動的規(guī)律,得,,代入數(shù)據(jù)解得
(2)要使煤塊在輪的最高點做平拋運動,則煤塊到達輪的最高點時對輪的壓力為零,由牛頓第二定律,得,代入數(shù)據(jù)得
(3)由牛頓第二定律得,
煤塊沿傳送帶做初速度為零的勻加速直線運動的時間:
煤塊的位移:
相等時間內(nèi)傳送帶的位移:
則相對運動的位移:
摩擦產(chǎn)生的熱量.
煤塊獲得動能:.
則帶動傳送帶的電動機需要比傳送帶空載情況多消耗的電能
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【題目】如圖所示,電路中a、b是兩個完全相同的燈泡,電阻為R(忽略電壓變化時對電阻的響)L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻為R的自感線圈。當S閉合與斷開時,a、b燈泡的發(fā)光情況正確的是( )
A. S剛閉合后,a燈立即變亮,b燈逐漸變亮
B. S剛閉合后,b燈立即變亮,a燈逐漸變亮
C. S閉合足夠長時間后,a燈比b燈更亮
D. S斷開后,a燈立即熄滅,b燈閃亮一下再逐漸熄滅
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【題目】如圖所示,虛線EF的下方存在著正交的勻強電場和勻強磁場,電場強度為E,磁感應強度為B.一帶電微粒自離EF為h的高處由靜止下落,從B點進入場區(qū),做了一段勻速圓周運動,從D點射出. 下列說法正確的是( )
A. 電場力的方向一定豎直向上
B. 微粒做圓周運動的半徑為
C. 從B點運動到D點的過程中微粒的電勢能先減小后增大
D. 從B點運動到D點的過程中微粒的電勢能和動能之和先增大后減小
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【題目】重力為G的物體靜止在傾角為的斜面上,將重力G分解為垂直斜面向下的力和平行斜面向下的力,那么
A. 就是物體對斜面的壓力
B. 就是物體受到的靜摩擦力
C. 物體對斜面的壓力方向與方向相同,大小為
D. 物體受到重力、斜面對物體的支持力、靜摩擦力、和共五個力的作用
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【題目】如圖所示,a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運行的3顆人造衛(wèi)星,下列說法正確的是
A. b、c的線速度大小相等
B. b、c向心加速度大于a的向心加速度
C. b、c運動周期大于a的運動周期
D. b、c的角速度大于a的角速度
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【題目】如圖所示,電源電動勢為E,電源內(nèi)阻為r=1Ω,定值電阻R1=4Ω,滑動變阻器R2變化的范圍為0~10Ω,以下說法正確的是
A. 當R2=3Ω時,電源的輸出功率最大
B. 當R2=3Ω時,R1上獲得的功率最大
C. 當R2=3Ω時,電源的效率最大
D. 當R2=5Ω時,R2上獲得的功率最大
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【題目】如圖所示,在水平軌道右側(cè)安放半徑為R的豎直圓槽形光滑軌道,水平軌道的PQ段鋪設特殊材料,調(diào)節(jié)其初始長度為l.水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧左端固定,彈簧處于自然伸長狀態(tài).小物塊A(可視為質(zhì)點)從軌道右側(cè)以初速度v0沖上軌道,通過圓形軌道、水平軌道后壓縮彈簧并被彈簧以原速率彈回,經(jīng)水平軌道返回圓形軌道.已知R=0.2m,l=1.0m,v0=2m/s,物塊A質(zhì)量為m=1kg,與PQ段間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,軌道其他部分摩擦不計,取g=10m/s2.求:
(1)物塊A與彈簧剛接觸時的速度大小.
(2)物塊A被彈簧以原速率彈回返回到圓形軌道的高度.
(3)調(diào)節(jié)PQ段的長度l,A仍以v0從軌道右側(cè)沖上軌道,當l滿足什么條件時,A物塊能第一次返回圓形軌道且能沿軌道運動而不會脫離軌道.
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【題目】如圖,在水平地面的平板小車上放一質(zhì)量m=2kg的滑塊,滑塊與車上右側(cè)擋板同連接水平的輕彈簧,小車在水平向右的力作用下以a=1m/s2的加速度做勻加速運動,運動過程中彈簧處于壓縮狀態(tài),彈力為1N,滑塊與小車保持相對靜止,現(xiàn)減小外力使小車的加速度逐漸減小到零,則
A. 彈簧的彈力逐漸減少
B. 滑塊受到的摩擦力保持不變
C. 當小車加速度為零時,滑塊不受摩擦力作用
D. 滑塊與小車仍保持相對靜止
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【題目】如圖所示,通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈,線圈等距離排列,且與傳送帶以相同的速度勻速運動.為了檢測出個別未閉合的不合格線圈,讓傳送帶通過一固定勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直于傳送帶,根據(jù)穿過磁場后線圈間的距離,就能夠檢測出不合格線圈,通過觀察圖形,判斷下列說法正確的是( )
A. 若線圈閉合,進入磁場時,線圈相對傳送帶向前滑動
B. 若線圈不閉合,進入磁場時,線圈相對傳送帶向后滑動
C. 從圖中可以看出,第3個線圈是不合格線圈
D. 從圖中可以看出,第4個線圈是不合格線圈
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