13.如圖:光滑斜面的下端有一條足夠長(zhǎng)的水平傳送帶,傳送帶以V0=4m/s 的速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為1Kg的物體,從h=3.2m的高處由靜止沿斜面下滑,物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí),不計(jì)能量損失,物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,g=10m/s2,求:
(1)物體下滑到A點(diǎn)時(shí)的速度大?
(2)物體從A點(diǎn)滑到左邊最遠(yuǎn)處的時(shí)間和這個(gè)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量?
(3)物體第三次經(jīng)過A點(diǎn)后,最遠(yuǎn)能在皮帶上滑行多遠(yuǎn)?

分析 (1)由機(jī)械能守恒定律可求得物體下滑到A點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)分別求得物體與傳送帶運(yùn)動(dòng)的位移,則可求得相對(duì)位移,由熱量等于摩擦力與相對(duì)位移的乘積可求得熱量;
(3)分析運(yùn)動(dòng)過程明確第二次和第三次的速度,再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求得位移.

解答 解:(1)由機(jī)械能守恒定律可知:
mgh=$\frac{1}{2}$mv2  
代入數(shù)據(jù)解得:v=8m/s          
(2)設(shè)物體滑到左邊最遠(yuǎn)處的時(shí)間為t,則有:
$t=\frac{v}{μg}$
代入數(shù)據(jù)得:t=2s             
這個(gè)過程中物體在皮帶上滑行的位移為:
L1=$\frac{v}{2}t$=$\frac{8×2}{2}$=8m;
皮帶運(yùn)動(dòng)的位移為:L2=v0t=4×2=8m;
則:Q=μmgL=μmg(L1+L2
代入數(shù)據(jù)得:Q=64J              
(3)物體第二、三次過A點(diǎn)時(shí),速度大小均為:v=4m/s                       
解得:L=$\frac{{v}^{2}}{2μg}$=$\frac{{4}^{2}}{2×0.4×10}$=2m               
答:(1)物體下滑到A點(diǎn)時(shí)的速度為8m/s;
(2)物體從A點(diǎn)滑到左邊最遠(yuǎn)處的時(shí)間和這個(gè)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為64J;
(3)物體第三次經(jīng)過A點(diǎn)后,最遠(yuǎn)能在皮帶上滑行2m.

點(diǎn)評(píng) 本題考查機(jī)械能守恒、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,要注意明確熱量等于摩擦力與相對(duì)位移這間的乘積這一規(guī)律的正確應(yīng)用.

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,水平傳送帶以速率v1向左勻速傳送,質(zhì)量均為m的小物體P、Q由通過定滑輪且不可伸長(zhǎng)的輕繩相連,t=0時(shí)刻物體P在傳送帶左端具有水平向右的速率v2且v2>v1,P與定滑輪間的繩水平,t=t0時(shí)刻P離開傳送帶.物塊P與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(0<μ<1)不計(jì)定滑輪質(zhì)量和滑輪與繩之間的摩擦,繩足夠長(zhǎng).下列描述小物體P的速度隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是(取水平向右為正方向) ( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.下列說法正確的是(  )
A.研究和觀察日食時(shí),可把太陽當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)
B.研究地球的公轉(zhuǎn)時(shí),可把地球當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)
C.高考理科綜合的考試時(shí)間為:150min指的是時(shí)間間隔
D.形狀規(guī)則的物體的重心必與其幾何中心重合

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,電阻不計(jì)的光滑足夠長(zhǎng)“U”形金屬框架固定在水平面上,處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.電阻為R的ab棒在恒力F作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng),則( 。
A.ab棒做勻加速運(yùn)動(dòng)B.a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低
C.回路中電流先增大后不變D.ab棒受到水平向右的安培力

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.學(xué)校開展開研究性學(xué)習(xí),某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量液體折射率的儀器,如圖所示,在一個(gè)圓盤上,過其圓心O作兩條互相垂直的直線,BC、EF,在半徑OA上,垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2,并保持位置不變,每次測(cè)量時(shí)讓盤的下半部分豎直進(jìn)入液體中,而且總使得液面與直徑BC相平,EF作為界面的法線,而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像,并在圓周上插上大頭針P3,使P3正好擋住P1、P2通過計(jì)算,預(yù)先在EC部分刻好了折射率的值,這樣只要根據(jù)P3所插的位置,就可直接讀出液體折射率的值.
(1)若∠AOF=30°,OP3與OC的夾角為30°,則P3處所刻折射率的值為$\sqrt{3}$.
(2)圖中P3、P4兩位置所對(duì)應(yīng)折射率值大的是P4
(3)作AO的延長(zhǎng)線交圓周于K,K處所對(duì)應(yīng)的折射率值為1.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,在平行板電容器A、B兩板上加上如圖所示的交變電壓,電壓變化的周期為T,開始時(shí)B板電勢(shì)比A板高,這時(shí)兩板中間原來靜止的電子在電場(chǎng)力作用下開始運(yùn)動(dòng),設(shè)A、B兩板間的距離足夠大.則下述說法中正確的是( 。
A.電子一直向A板運(yùn)動(dòng)
B.電子一直向B板運(yùn)動(dòng)
C.電了先向B板運(yùn)動(dòng),然后向A板運(yùn)動(dòng),再返回B板,經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間,總能運(yùn)動(dòng)到B板
D.電子先向B板運(yùn)動(dòng),然后向A板運(yùn)動(dòng),再返回B板做周期性來回運(yùn)動(dòng),永遠(yuǎn)不能到達(dá)某一板

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.以20m/s的水平初速度從離地45m高處拋出一質(zhì)量為1kg的物體,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,則:
(1)2s內(nèi)重力做功為多少?
(2)2s內(nèi)重力的平均功率為多少?
(3)2s末重力的瞬時(shí)功率為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.由電容器電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$,可知( 。
A.若電容器不帶電,則電容C為零
B.電容C與所帶的電荷量Q成正比
C.電容C與電壓U成反比
D.電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電壓增加1V時(shí)所需增加的電荷量

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,將質(zhì)量m=0.2kg的物體從高h(yuǎn)=20m的山崖上A點(diǎn)斜向上拋出,拋出的速度大小v0=15m/s,以B點(diǎn)所在的平面為參考面,不計(jì)空氣阻力.(g取10m/s2
求:(1)物體在A點(diǎn)的動(dòng)能Ek;
(2)物體在A點(diǎn)的重力勢(shì)能EP;
(3)物體落到B點(diǎn)的速度大小vB

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