(20分) 一傳送帶裝置示意圖如圖，其中傳送帶AB段是水平的，CD段是傾斜的，動摩擦因數(shù)均為，AB段和CD段通過極短的BC段平滑連接．現(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個一個在A處放到傳送帶上，放置時初速為零，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處，D和A的高度差為h．穩(wěn)定工作時傳送帶速度保持不變，始終為v，CD段上各箱等距排列，相鄰兩箱的距離為L．每個箱子在A處投放后，在到達(dá)B之前已經(jīng)相對于傳送帶靜止，且以后也不再滑動（忽略經(jīng)BC段時的微小滑動）．傳送帶由電動機(jī)帶動，傳送帶與輪子間無相對滑動，不計(jì)輪軸處的摩擦．

（1）為了小貨箱到達(dá)B點(diǎn)前相對于傳動帶靜止，AB段至少多長？
（2）將每個小貨箱從A點(diǎn)運(yùn)送到D點(diǎn)，因摩擦產(chǎn)生了多少熱量？
（3）求電動機(jī)的平均輸出功率？

（1）；（2）；（3）。

解析試題分析：(1)直接運(yùn)用動能定理求解：
剛開始小貨箱相對于傳送帶有滑動，相對靜止前，設(shè)貨箱在傳送帶上滑行的距離為s，
由動能定理得：，解之得。
也可以運(yùn)用運(yùn)動學(xué)的知識求解：
貨箱的加速度a=gμ，加速到速度為v時的時間為t=；
傳送帶運(yùn)動的距離為s1=vt=，貨箱前進(jìn)的距離為s2=at2=
所以貨箱在傳送帶上相對滑動的距離為s=s1－s2=－=。
(2) 每個小貨箱從A點(diǎn)運(yùn)送到D點(diǎn)只有在貨箱與傳送帶發(fā)生相對運(yùn)動時才產(chǎn)生熱量，熱量的大小等于摩擦力與相對運(yùn)動距離的乘積。
Q=W=fs=mgμ×
(3) 設(shè)T時間內(nèi)運(yùn)送貨箱N個,，則
每個貨箱由A點(diǎn)運(yùn)到D點(diǎn)需要能量E
故，故電動機(jī)的平均輸出功率P=。
考點(diǎn)：牛頓第二定律，摩擦力做功，功率的計(jì)算等。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

在動摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個質(zhì)量為m=1  kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=450角的不可伸長的輕繩一端相連，如圖所示，此時小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零，當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，取g=10  m/s2，求：

（1）此時輕彈簧的彈力大小
（2）小球的加速度大小和方向

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(18分)如圖所示，質(zhì)量M=4kg的滑板B靜止放在光滑水平面上，滑板右端固定一根輕質(zhì)彈簧，彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5m，可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊A質(zhì)量m=1kg，原來靜止于滑板的左端，滑板與木塊A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。當(dāng)滑板B受水平向左恒力F=14N作用時間t后，撤去F，這時木塊A恰好到達(dá)彈簧自由端C處，此后運(yùn)動過程中彈簧的最大壓縮量為x=5cm。g取10m/s2，求：

（1）水平恒力F的作用時間t；
（2）木塊A壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能；
（3）整個運(yùn)動過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC，其下端(C端)距地面高度h＝0.8m。有一質(zhì)量為500g的帶電小環(huán)套在直桿上，正以某一速度沿桿勻速下滑。小環(huán)離桿后正好通過C端的正下方P點(diǎn)處。(g取10 m/s2)求：              

(1)小環(huán)離開直桿后運(yùn)動的加速度大小和方向.
(2)小環(huán)從C運(yùn)動到P過程中的動能增量.
(3)小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動速度的大小v0.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(12分)如圖所示，傾角為45°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相接，O為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且處于豎直平面內(nèi)，A、C兩點(diǎn)等高。質(zhì)量m=1kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開始下滑，恰能滑到與O等高的D點(diǎn)，g取10m/s2。

（1）求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn)，求滑塊至少從離地多高處由靜止開始下滑；
（3）若滑塊離開C處后恰能垂直打在斜面上，求滑塊經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(15分)如圖所示，在A點(diǎn)固定一正電荷，電量為Q，在離A高度為H的C處由靜止釋放某帶同種電荷的液珠，開始運(yùn)動瞬間的加速度大小恰好為重力加速度g。已知靜電常量為k，兩電荷均可看成點(diǎn)電荷，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)液珠的比荷
(2)液珠速度最大時離A點(diǎn)的距離h。
(3)若已知在點(diǎn)電荷Q的電場中，某點(diǎn)的電勢可表示成，其中r為該點(diǎn)到Q的距離（選無限遠(yuǎn)的電勢為零）。求液珠能到達(dá)的最高點(diǎn)B離A點(diǎn)的高度rB。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PK表面粗糙，與水平面之間的夾角為α，間距為L。垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，MP間接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，其他電阻不計(jì)。如圖所示，用恒力F沿導(dǎo)軌平面向下拉金屬桿ab，使金屬桿由靜止開始運(yùn)動，桿運(yùn)動的最大速度為vm，t s末金屬桿的速度為v1，，前t s內(nèi)金屬桿的位移為x，（重力加速度為g）求：

（1）金屬桿速度為v1時加速度的大��；
（2）整個系統(tǒng)在前t s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）“太極球”是近年來在廣大市民中較流行的一種健身器材．做該項(xiàng)運(yùn)動時，健身者半馬步站立，手持太極球拍，拍上放一橡膠太極球，健身者舞動球拍時，球卻不會掉落地上．現(xiàn)將太極球簡化成如題圖所示的平板和小球，熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運(yùn)動，且在運(yùn)動到圖中的A、B、C、D位置時球與板間無相對運(yùn)動趨勢．A為圓周的最高點(diǎn)，C為最低點(diǎn)，B、D與圓心O等高．若球恰能到達(dá)最高點(diǎn)，設(shè)球的重力為1N．求：

(1)平板在C處對球施加力的大��？
(2)當(dāng)球運(yùn)動到B位置時，平板對球施加力的大��？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）長為L的繩一端系于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為3m的小球,如圖所示,質(zhì)量為m的子彈水平射入小球并留在其內(nèi),小球恰好能過最高處(O點(diǎn)上方L處),求子彈的初速度.

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同步練習(xí)冊答案